JP2022164732A - 交換可能自動移動ロボットを備えた自動ストア - Google Patents

Abstract

【課題】自動移動ロボット保管及び出庫システム内で複数の自動移動ロボットを管理するシステム及び方法を提供する。【解決手段】自動ストアの複数の異なるエリアにわたって複数のタスクを実行するよう自動在庫管理システム内で動作する１又は２以上の自動移動ロボットを再利用する。同じ移動ロボットが、マルチレベル保管構造体（２３０）において水平及び垂直に移動し、自動履行セクション（２０４）から注文トートを出庫し且つ配送セクション（２０８）に注文トートを配送する注文履行モードで動作し、物品のイーチを受け取り且つ指定された保管トートに物品のイーチを預ける補充モードの補充セクション（２０６）で動作し、且つ配送バンドルを受け取り且つ配送バンドルを移送ステーションの指定された場所に輸送する配送モードで動作するよう可能にされる。【選択図】図２Ｃ

Description

本発明は、自動ストアなどの自動在庫管理システムの自動移動ロボット保管及び出庫システム内で使用する自動移動ロボットに関する。特に本発明は、マルチレベル保管構造体で水平及び垂直に移動する段階、及び注文履行（オーダーフルフィルメント）モード、補充モード、及び配送モードで動作する段階を含む自動ストアの全てのエリアで実行するよう構成され且つ可能にされる移動ロボットに関する。

（優先権の主張）
本出願は、全体が引用により本明細書に組み入れられる「複数の異なるロボットタスク能力を構成する複数の動作モードを備えた交換可能自動移動ロボット」という名称の２０１７年１月１０日に出願された米国仮特許出願第６２／４４４，６９３号明細書に対する優先権を主張するものである。

一般的に、人が操作する及び自動在庫管理システムは、在庫を保持し輸送するための複数の垂直及び／又は水平保管ラックを含む。通常、在庫はパレットに積み重ねられラックに入れられたボックスに保管される。在庫は、フォークリフトなどの人が操作する運搬デバイスと、保管ラックから在庫を出し入れするよう構成された自動移動ロボットとの組合せによって保管ラックから取り出すことができる。従来のシステムは、在庫を受け入れる、取り出す、補充するなどのために人間の動作（例えば、フォークリフト、ハンドトラック、マニュアルリフト）に頼っている。加えて、自動システムは、在庫管理システム内の特定のタスク（例えば、在庫をピックしてストックする）において人間を支援するために存在する。自動システムが設計される特定のタスクに基づいて、これらのタスクの各々を実施するために、カスタマイズされた及び専用のロボット又は他の自動デバイスが必要である。

これらのシステム及び方法には幾つかの欠点がある。特に、ほとんどの在庫管理システムは、タスクが適正に行われるようにするために、人間のオペレータ、インストラクター、及び／又は監督者に頼ることが多い。人間のオペレータは、気付かずに、紛失、損傷、期限切れなどの在庫を結果として生じることがある在庫管理システム内の定められたタスクからの誤り並びに逸脱を起こす可能性がある。専用自動システムは、人間のオペレータを支援するよう設計することができるが、各機械が在庫管理システムに固有のカスタマイゼーションを必要とし、更に複雑になる。従来のストックシステムにおける在庫は、管理、最適化、及び追跡が難しく、アイテムが間違った場所にある時に出庫が複雑になることがある。加えて、自動化に要求される在庫管理システムの各部分に対してカスタマイズされた自動システムを取得しなければならないのでコストがかかる可能性がある。追加の移動ロボットの形態における追加の能力を、移動ロボットの各タイプ（例えば、履行ロボット、補充ロボット、及び配送ロボット、及び保管管理ロボット）に対して取得しなくてはならない。ロボットの各形態が、そのために設計された特定のタスクを実行する能力を制限されるので、在庫管理システム全体にわたって作業負荷を管理するのがより困難となる。例えば配送においてボトルネックが生じることがあり、例えば、履行、補充又は保管からの他のロボットの資源を活用する能力がないと、需要が低下するか又はより多くの配送ロボットが調達されるまで、ボトルネックが全在庫の流れを低減することになる。このようなシステムは資本集約的であり、ロボット資源の観点で効率性が不十分である。

米国仮特許出願第６２／４４４，６９３号明細書

上記の欠点を生じない自動ストアの全ての部分内で在庫を管理する改善されたシステム及び方法に対する必要性がある。複数の交換可能移動ロボットは、在庫管理の効率及び有効性を向上させるために自動ストア内の要求に基づいて異なる動作（例えば、在庫補充、整理、編成、出庫など）に割り当てられる。本発明は、他の望ましい特徴を有することに加えて、この必要性に対処する別の解決策に向けられる。具体的には、本発明は、自動ストアシステム全体で在庫使用を最適化する方式でリアルタイムの要求に基づいて割り当てられる異なる動作モードによって構成された複数の交換可能ロボットを備えた自動ストアのシステム及びその動作方法に向けられる。特に本発明は、複数の交換可能自動移動ロボットの動作モードに対するリアルタイムのタスク割り当てを提供するシステム及び方法を提供する。動作モードは、在庫が再ストックされる補充モード、物品のイーチ（ｅａｃｈｅｓ）がトート内で整理され且つトートが整理されるデフラグメンテーションモード、顧客の物品の注文がピックされる注文履行モード（ｏｒｄｅｒ ｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔ ｍｏｄｅ）、及び完了した注文が顧客に配送される配送モードを含む。自動移動ロボットの各々は、これらのモードの各々で動作する能力によって構成され、ある所与の期間に単一の動作モードで動作して自動ストア内のリアルタイムの要求に基づいて在庫を最適に管理するよう割り当てられる。

本発明の例示的な実施形態によれば、自動ストアが提供される。この自動ストアは、自動履行セクション、ショッピングセクション、及び補充セクションに区分された建物構造体を含み、該ショッピングセクションは、１又は２以上の物品ドロップオフ移送ステーション及び配送セクションを含む。補充セクションは、補充イーチを指定された保管トートに移送するよう構成されたワークステーションを含む。移送ステーションは、顧客が配送バンドルを手に入れるために到着するまで指定された場所に配送バンドルを受け入れ保管する。移動ロボットは、タスクの要求に基づく１又は２以上の異なる動作モードにある自動履行セクション、配送セクション、及び移送ステーション全体を水平及び垂直に自ら推進する。動作の１又は２以上の異なるモードは、注文履行モード、補充モード、及び配送モードを含む。注文履行モードは、自動履行セクションから注文トートを出庫する段階及び注文トートを配送セクションに配送する段階を含む。補充モードは、物品のイーチを受け取る段階及び指定された保管トートに物品のイーチを預ける段階を含む。配送モードは、配送バンドルを受け取る段階及び移送ステーションの指定された場所に配送バンドルを輸送する段階を含む。

本発明の態様によれば、自動履行セクションは、アイルによって隔てられた複数の保管レベルを有する複数のラックモジュールを有する保管ラック構造体を含む。この保管ラック構造体は、空の時に空の保管トートとして指示され、物品のイーチを包含する時は保管トートとして指示され、注文に対する物品のイーチを包含する時は注文トートとして指示され、又はこれらの組合せである複数の交換可能トートを保管する。自動ストアは、空の保管トート及び／又は注文トート内に合うようなサイズ、寸法及び構成された１又は２以上のサブトートを含むことができ、複数の空のトート及び／又は注文トートは、標準的なパレットに収まるようなサイズ、寸法にされ、且つ収まるように構成される。標準的なパレットは、北アメリカパレット、ヨーロッパパレット、オーストラリアパレット、又はアジアパレットの１又は２以上を含むことができる。１又は２以上のサブトートは、１／４サブトート、１／２サブトート、及び／又は３／４サブトートの１又は２以上を含むことができる。移動ロボットの動作の１又は２以上の異なるモードは、デフラグメンテーションモードを含むことができる。移動ロボットがデフラグメンテーションモードにある時に、移動ロボットは、保管ラック構造体内に位置付けられた交換可能トート内で１又は２以上のサブトートを並べ替えるためにデカンタステーションにデフラグされるよう交換可能トートを配送することができる。部分的に満たされた複数の交換可能トートの保管トートから１又は２以上のサブトートを取り除き、且つ他の保管トートが、１又は２以上のサブトートを整理して以前に部分的に満たされた保管トートから空トートを生成するような方式で他の保管トートが完全に満たされるまで部分的に満たされる複数の交換可能トートの他の保管トートに１又は２以上のサブトートを入れる段階によって１又は２以上のサブトートを並べ替えることができる。デフラグメンテーションモードは、空のサブトートを組み合わせて保管密度を上げて補充モードのための空のサブトートを空ける段階を含むことができる。

本発明の態様によれば、１又は２以上の物品ドロップオフ移送ステーションは、チェックアウトセクションの自動ストアに位置付けられる。本発明の態様によれば、配送セクションは、自動履行セクションからピックされた物品のイーチとショッピングセクションからピックされ且つ１又は２以上の物品ドロップオフ移送ステーションに預けられた物品を組み合わせる統合モジュールを含み、物品の組み合わせられたイーチが配送バンドルを形成する。本発明の態様によれば、移動ロボットが注文履行モードに指定され且つ動作する時に、移動ロボットは自動履行セクションの保管ラック構造体を通って自ら推進し、保管ラック構造体にトートを入れ、保管ラック構造体からトートを取り除き、且つトートを輸送する。

本発明の態様によれば、タスク要求は、注文履行モード、補充モード、又は配送モードの移動ロボットの指定の基礎として１日の時間帯が作用するような方式で時刻に少なくとも一部基づいて決定される。タスク要求は、自動履行セクション及びショッピングセクションの各々で完了されるタスクの相対的量に少なくとも一部基づいて決定することができる。タスク要求は、移送ステーションで注文をピックアップするために到着する顧客の指示に少なくとも一部基づいて決定することができる。タスク要求は、自動履行セクション及びショッピングセクションの各々で完了されるタスクの相対的量並びに補充タスクに対して配送バンドルの配送に高い優先順位を与える適用加重に少なくとも一部基づいて決定することができる。

本発明の態様によれば、自動ストアは、自動履行セクション及びショッピングセクションの何れかで指定及び動作する複数の交換可能移動ロボットを含む。複数の交換可能移動ロボットは、ピーク動作時間中の他のタスクに対して履行タスク及び配送タスクに移動ロボットの大きな割合を向けることによって管理することができる。複数の交換可能移動ロボットは、オフピーク動作時間中の他のタスクに対して補充タスクに移動ロボットの大きな割合を向けることによって管理することができる。

本発明の態様によれば、自動ストアに位置付けられたチェックアウトセクションは、物品の支払いを顧客ができるようにする支払いトランザクションファシリテータを含む。チェックアウトセクションは、１又は２以上のチェックアウトキオスクを含むことができる。

本発明の態様によれば、配送バンドルに包含される物品は、生鮮物品、加工物品、又はこれらの両方を含む。物品の返品は、移送ステーションで受け付けられ、１又は２以上のサブトート又はトートに入れられ、且つ自動履行セクションに送られる。

本発明の例示的な実施形態によれば、自動在庫管理システムが提供される。本発明のシステムは、自動ロボット保管及び出庫システムを含む。自動ロボット保管及び出庫システムは、アイルによって隔てられ複数の保管レベルを有する複数のラックモジュールを含む保管ラック構造体を含む。保管ラック構造体は、空である複数のトートを保管し、イーチを包含するか、又は注文を包含する。自動ロボット保管及び出庫システムは、保管ラック構造体を通って水平及び垂直に自ら推進する少なくとも１つの移動ロボットを含み、保管ラック構造体にトートを入れ、保管ラック構造体からトートを取り除き、トートを輸送する。少なくとも１つの移動ロボットは、注文履行モード、補充モード、及び配送モードを含む複数の動作モードを有する。自動在庫管理ステムがタスク要求に基づいて複数の動作モードの１つに係合するよう少なくとも１つの移動ロボットに命令した時に、動作モードが係合され少なくとも１つの移動ロボットが命令された動作モードで実施するよう割り当てられたタスクを実行する。

本発明の例示的な実施形態によれば、自動ストアの動作に関係付けられる方法が提供される。自動ストアは、自動履行セクション、ショッピングセクション、及び補充セクションに区分された建物構造体を含む。ショッピングセクションは、物品ドロップオフ移送ステーション、配送セクション及び移送ステーションを含む。補充セクションは、補充イーチを指定された保管トートに移送するよう構成されたワークステーションを含む。移送ステーションは、顧客が配送バンドルを入手するために到着するまで指定された場所の配送バンドルを受け取り且つ保管するよう構成される。移動ロボットは、タスク要求に基づいて動作の１又は２以上の異なるモードで、自動履行セクション、配送セクション、及び移送ステーションを通って水平に及び垂直に自ら推進して、動作の１又は２以上の異なるモードは、注文履行モード、補充モード、及び配送モードを含む。移動ロボットが注文履行モードにある時に、移動ロボットは自動履行セクションから注文トートを出庫して注文トートを配送セクションに配送する。移動ロボットが補充モードにある時に、移動ロボットは、指定された保管トートに物品のイーチを預けるための物品のイーチを受け取る。移動ロボットが配送モードにある時に、移動ロボットは配送バンドルを受け取り配送バンドルを移送ステーションの指定された場所に輸送する。

本発明の態様によれば、移動ロボットが注文履行モードに指定され且つ動作する時に、移動ロボットは自動履行セクションの保管ラック構造体を通って自ら推進し、トートを保管ラック構造体に入れ、保管ラック構造体からトートを取り除き、保管ラック構造体のあらゆる場所にトートを輸送する。

本発明の態様によれば、本発明の方法は、１日の時間帯が、注文履行モード、補充モード、又は配送モードの移動ロボットの指定に影響を与えるような方式で時刻に基づいてタスク要求を決定する段階を含む。本発明の方法は、自動履行セクション及びショッピングセクションの各々で完了されるタスクの相対的量に基づいてタスク要求を決定する段階を含むことができる。本発明の方法は、移送ステーションで配送バンドルの少なくとも１つをピックアップするために到着する顧客の指示に基づいてタスク要求を決定する段階を含むことができる。本発明の方法は，自動履行セクション及びショッピングセクションの各々で完了されるタスクの相対的量並びに補充タスクに対して配送バンドルの配送に高い優先順位を与える適用加重に基づいてタスク要求を決定する段階を含むことができる。

本発明の態様によれば、自動ストアに位置付けられたチェックアウトセクションは、顧客が物品の支払いを提供するのを可能にする支払いトランザクションファシリテータを含む。チェックアウトセクションは、１又は２以上のチェックアウトキオスクを含むことができる。

本発明の態様によれば、配送バンドルに包含される物品は、生鮮物品、加工物品、又はこれらの両方を含むことができる。

本発明のこれらの及び他の特徴は、添付図面に関する以下の詳細な説明を参照することによって十分理解されるであろう。

自動移動ロボット保管及び出庫システムを示す略図である。 図１の自動移動ロボット保管及び出庫システムを実施する自動ストアレイアウトを示す略図である。 図１の自動移動ロボット保管及び出庫システムを実施する自動ストアレイアウトを示す略図である。 図１の自動移動ロボット保管及び出庫システムを実施する自動ストアレイアウトを示す略図である。 図１の自動移動ロボット保管及び出庫システムを実施する自動ストアレイアウトを示す略図である。 図１の自動移動ロボット保管及び出庫システムを実施する自動ストアレイアウトを示す略図である。 図１の自動移動ロボット保管及び出庫システムを実施する自動ストアレイアウトを示す略図である。 自動移動ロボット保管及び出庫システム内の手動デカンタステーションを示す説明図ある。 自動移動ロボット保管及び出庫システム内で使用するトートの携帯式ラックを示す説明図である。 自動移動ロボット保管及び出庫システム内で使用するトートの携帯式ラックを示す説明図である。 自動移動ロボット保管及び出庫システム内で使用するデフラグメンテーションステーションを示す説明図である。 自動移動ロボット保管及び出庫システム内で使用するデフラグメンテーションステーションを示す説明図である。 自動移動ロボット保管及び出庫システム内で使用するピッキングワークステーションを示す説明図である。 自動移動ロボット保管及び出庫システム内で使用するピッキングワークステーションを示す説明図である。 自動移動ロボット保管及び出庫システム内で使用するピッキングワークステーションを示す説明図である。 自動移動ロボット保管及び出庫システム内で使用する移送ステーションを示す説明図である。 自動移動ロボット保管及び出庫システム内で使用する移送ステーションを示す説明図である。 自律動ロボット保管及び出庫システム内の動作モードを示す例証の流れ図である。 本明細書で説明する処理を実施するハイレベルアーキテクチャを示す説明図である。

本発明の例示的な実施形態は、本システムにおける複数の交換可能自動移動ロボットの各々の異なる動作モードを活用することによって自動移動ロボット保管及び出庫システム内の在庫を管理するシステム及び方法に関する。動作モードは、自動ストアで実施される自動移動ロボット保管及び出庫システム全体で異なる特定のタスクを実施するために複数の交換可能自動移動ロボットの各々にタスク要求を提供するよう設計される。動作モード及びこれに関連付けられるタスク要求は、物品の補充、デフラグメンテーション、注文履行、及び配送に関係するタスクを実行するよう固有に実施される。加えて、複数の自動移動ロボットの各々は、これらが実行することができる動作モードに対して機能的に同じ且つ交換可能である。本発明のシステムにより、複数の交換可能な移動ロボットの各々は、特定の動作モードに関連付けることができ、完了される特定のタスクに対するリアルタイムの要求又は必要性に少なくとも一部基づいてリアルタイムに管理される動作モードに対する調節によってこの動作を実行することができる。これは、向上した全体的な在庫管理の効率性を可能にし、必要になるまでスタンバイ又は他の非動作モードで待機している過剰の活用されていないロボットを必要とすることなく、本システム全体を通したボトルネックの発生を低減する。

図１から図９では、同じ要素が全体を通して同じ参照数字によって示され、本発明により、自動ストアファシリティにわたるリアルタイムの要求に基づいて幾つかの異なる動作モードの１つを割り当てられるようにした複数の交換可能移動ロボットを利用する自動ストアで実施される自動在庫管理システムの例示的な実施形態又は複数の実施形態を示す。本発明を図に示した例示的な実施形態又は複数の実施形態に関して説明するが、多くの代替えの形態が本発明を実施できることを理解すべきである。当業者であれば、本発明の精神及び範囲に一致する方式で要素又は材料のサイズ、形、又は種類などの開示される実施形態のパラメータを変えるための異なる方法を加えて理解するであろう。

図１は、複数の自動移動ロボット１２２によって実施される例証の自動在庫管理システム１００を示す。特に図１は、在庫管理システム１００内の複数の移動ロボット１２２の各自動移動ロボットの様々な動作モードを制御するよう構成された在庫管理システム１００を示す。１つの移動ロボットがタスクを完了するには不十分である場合に、追加の複数の移動ロボットの何れかに所望のタスクを実行するための動作モードを課すことができるように、本明細書全体で用いられる複数の移動ロボット１２２の各々は、各移動ロボットが動作モード及び機能一式全体を実行できるという点で、互いに交換可能である。

本発明の例示的な実施形態によれば、在庫管理システム１００は、自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２を含むか又はこの中に含められる。自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２は、本発明の態様を実行するよう構成された物理的構造体（例えば保管設備）、ハードウェア、及びソフトウェアの組合せである。特に、自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２は、専用ソフトウェアを備えたコンピュータシステム、及び自動在庫管理システム内の在庫を管理するための方法及びシステムを提供するよう設計されたデータベースを含む。例えば、自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２は、コンピュータデバイス１０４にインストールされたソフトウェア、他のコンピュータデバイス（例えば、ユーザデバイス１２４）によってアクセス可能であるコンピュータデバイス１０４によって提供されるウェブベースのアプリケーション、コンピュータデバイスによってアクセス可能なクラウドベースのアプリケーションなどとすることができる。自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２を作るハードウェア及びソフトウェアの組合せは、本発明の態様を実施するためにステップ／動作の慣習に従わない組合せを利用する特定の問題に対する技術的ソリューションを提供するよう具体的に構成される。特に自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２は、１又は２以上の自動移動ロボット１２２及び他のデバイスが在庫管理システム１００内の在庫及び他のタスクを管理するのを可能にする新しい方式を提供するための固有のステップの組合せを実行するよう設計される。

本発明の例示的な実施形態によれば、自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２は、プロセッサ１０６、メモリ１０８、入力出力インタフェース１１０を有するコンピュータデバイス１０４、入力及び出力デバイス１１２及びストレージシステム１１４を含む。加えて、コンピュータデバイス１０４は、インストールされたアプリケーションの動作を実行するよう構成されたオペレーティングシステムを含むことができる。当業者によって理解されるように、コンピュータデバイス１０４は、当業者によって理解されるように、単一コンピュータデバイス、ネットワークコンピュータシステムにおけるコンピュータデバイスの集まり、クラウドコンピュータインフラストラクチャ、又はこれらの組合せを含むことができる。同様に、当業者によって理解されるように、ストレージシステム１１４は、データの集まりを格納及び組織するよう構成されたコンピュータデバイスの何れかの組合せを含むことができる。例えば、ストレージシステム１１４は、コンピュータデバイス１０４、リモートデータベース設備、又はクラウドコンピュータストレージ環境のローカルストレージデバイスとすることができる。ストレージシステム１１４は、自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２の動作に関係付けられるデータを格納することができる。例えばストレージシステム１１４は、自動移動ロボット１２２及び自動在庫管理システム１００全体を通した様々なゾーンのデータベースを格納することができる。ストレージシステム１１４は、データベースデータを分析するためにユーザと対話するよう構成された所与のデータベースモデルを利用するデータベース管理システムを含むこともできる。

本発明の例示的な実施形態によれば、入力及び出力デバイス１１２は、無線送受信機の組合せを含むことができるか又はそうでなければこれと通信することができる。無線送受信機は、自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２と複数の自動移動ロボット１２２の間の通信手段を提供するよう構成される。当業者によって理解されるように、入力及び出力デバイス１１２は、自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２と複数の自動移動ロボット１２２の間で信号及びデータを送信するための当技術で公知の通信手段の何れかの組合せを含むことができる。例えば、自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２内で利用される無線送受信機は、限定されないが、複数の自動移動ロボット１２２に信号及びデータを送信するための光学、近距離又は無線周波数識別、Ｗｉ－Ｆｉ、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)無線通信手段を含むことができる。

図１を続けると、自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２は、本発明の様々な機能を実行するためのコア構成要素の組合せを含むことができる。本発明の例示的な実施形態によれば、自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２は、自動移動ロボット１２２の動作モードを管理するよう構成された中央コントローラ１１６を含むことができる。特に、中央コントローラ１１６の各々は、自動在庫管理システム１００内で動作する自動移動ロボット１２２の動作の様々なモードを選択及び割り当てるために要求される機構を提供するよう構成される。当業者によって理解されるように、中央コントローラ１１６は、本発明の様々な態様を実行するよう構成されたハードウェアとソフトウェアの何れかの組合せを含むことができる。

本発明の例示的な実施形態によれば、中央コントローラ１１６は、自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２を動作するユーザに、自動在庫管理システム１００全体を通して複数の自動移動ロボット１２２にアクセスし制御する能力を提供する。特に中央コントローラ１１６は、ユーザプリファレンスに基づいて自動移動ロボット１２２の場所及び動作モードを管理するよう構成される。自動移動ロボット１２２の主動作モードは、限定されないが、補充、デカンタ、デフラグメンテーション、注文履行、保管、及び配送を含む。当業者によって理解されるように、自動移動ロボット１２２は、在庫の管理に関係しない動作モードを含むこともできる。例えば、複数の自動移動ロボット１２２は、自動在庫管理システム１００内のセーフティゾーンを設定するためのブロックロボットとして割り当てることができる。動作モードの他の例は、初期化モード、スタンバイモード、アイドルモード、アクティブモード、アラームモード、使用不可モード、電源オフモード、充電モード、保守リコールモードを含むことができる。中央コントローラ１１６は、自動移動ロボット１１２が動作しなければならない方式及び場所（例えば、動作モード）を指図するユーザ入力を（例えば、自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２のユーザインタフェースから）受信するよう構成され、ユーザ入力の実施のための命令を自動移動ロボット１２２に提供する。例えば中央コントローラ１１６は、命令を備えたユーザ入力を受信して自動在庫管理システム１００内の特定のタスクを実行するために自動移動ロボットを割り当てることができる。加えて、中央コントローラ１１６は、特定の事象（例えば、自動履行の顧客注文の受信、補充セクション２０６の新しい在庫の受け取りなど）に応じて自動移動ロボット１２２を割り当てるための命令を受信することができる。命令及び／又は事象に応じて、中央コントローラ１１６は、本明細書で詳しく説明するように動作モード及びタスク要求の特定の組合せに従って作用するよう自動移動ロボット１２２に命令を提供する。

自動移動ロボット１２２によって受け取られた動作モード及びタスク要求に基づいて、自動移動ロボット１２２の各々内のそれぞれの電気機械システムは、適切な動作を実行するよう初期化される。例えば、自動移動ロボット１２２が指定された場所に移動するタスク要求を受け取り動作（例えば、トート２３２の除去／保管）を実行する時に、指定された場所の方向に自動移動ロボット１２２の各々の推進システムへの電力供給を制御するための電力機構が起動される。優先順位に基づいてストア２００内の自動移動ロボット１２２によって実行される主動作は、顧客配送、顧客注文ピッキング、補充、及びデフラグメンテーションを含む。顧客配送では、自動移動ロボット１２２が、ストア従業員のために顧客トートを出庫及び整理して、顧客、又は直接顧客出庫のために移送する。注文ピッキングでは、自動移動ロボット１２２が注文トート、製品トートを出庫して、これらを注文ピッキングのためのワークステーション２３６に運ぶ。システム１００は、システムスケジューリング及び注文要求に基づいてピッキングワークステーション２３６にストア従業員を要求することができる。補充では、自動移動ロボット１２２が空のトートを従業員がサブトートにアイテムを詰めるためのデカンタステーション２５４に運び、サブトートが、自動移動ロボット１２２によって出庫及び保管されるトートに続けて詰められる。最後に、他のアクティビティが完了した時に、及びシステムにおける空のサブトートパーセンテージに基づいて、自動移動ロボット１２２は、図５Ａ及び５Ｂに関して論じるように空のサブトートを包含するトートをデフラグメンテーションステーション２３８に持っていくよう命じられる。

本発明の例示的な実施形態によれば、自動在庫管理システム１００は、テレコミュニケーションネットワーク１２６を通じて自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２と通信するよう構成された複数のユーザデバイス１２４を含むことができる。自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２は、セキュアネットワーク接続を共有する中央コントローラ１１６の機能を提供するユーザデバイス１２４のための集中化ホストとして動作することができる。当業者によって理解されるように、複数のユーザデバイス１２４は、自動移動ロボット保管及び出庫システム１０２及びコンピュータデバイス１０４に関して説明したように、コンピュータデバイスの何れかの組合せを含むことができる。例えばコンピュータデバイス１０４及び複数のユーザデバイス１２４は、サーバ、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、タブレット、スマートフォンなどの何れかの組合せを含むことができる。本発明の例示的な実施形態によれば、コンピュータデバイス１０４、１２４は、本発明の態様を実施するためにテレコミュニケーションネットワーク１２６を通じた接続を確立して通信するよう構成される。当業者によって理解されるように、テレコミュニケーションネットワーク１２６は、公知のネットワークの何れかの組合せを含むことができる。例えば、テレコミュニケーションネットワーク１２６は、移動ネットワーク、ＷＡＮ、ＬＡＮ、又は他の種類のネットワークの組合せとすることができる。テレコミュニケーションネットワーク１２６を用いて、コンピュータデバイス１０４、１２４の間でデータを交換する、ストレージシステム１１４とデータを交換する、及び／又は追加のソースからデータを収集することができる。

図２Ａは、本発明により自動在庫管理システム１００を実施する自動ストア２００の典型的な概念的内部レイアウトを示す。特に図２Ａは、ショッピングセクション２０２、自動履行セクション２０４、補充セクション２０６、配送履行セクション２０８、及び自動ストア２００のエリアの各々が互いに概念的にどのように関係するかを含む自動ストア２００を示す。当業者によって理解されるように、自動ストア２００は図２Ａに定義されたエリアに制限されず、複数のエリアを単一のエリアに組み合わせることができる。例えば、自動履行セクション２０４は、保管セクション、補充セクション２０４、及び配送履行セクション２０８全てを単一のエリアに含む複数のエリア又はゾーンを含むことができる。加えて、図２Ａに表した異なるエリアが単一の面内に示されているが、エリアは自動ストア２００の複数のフロアに分けることができる。自動ストア２００の動作中、全トランザクションは、これらのエリア２０２、２０４、２０６、２０８の１又は２以上及び／又はこれらのエリアのサブエリアを通して起こる。

図２Ｂは、図２Ａに関して論じたように自動ストア２００の内部構造体の略図を示している。特に図２Ｂは、ショッピングセクション２０２と、ショッピングセクション２０２と、自動履行セクション２０４、補充セクション２０６、及び配送履行セクション２０８との概念的関係の例示的図を示す。ショッピングセクション２０２は、図２Ｂに示すように、入口及び出口ポイント２１０、モック市場２１２、及び自動履行セクション２０４への壁面開口部２１４を含む。モック市場２１２は、注文画面の壁面２１６、複数の物理的棚ユニット２１８及びディスプレイスタンドケース２２０、及び複数のショッピング端末及びチェックアウトキオスク２２２を含む。チェックアウトキオスク２２２は、顧客が物品の支払いを提供できるようにする支払いトランザクションファシリテータを含む。ショッピングセクション２０２は、生産物、肉、シーフード、チーズ（主にランダムな重さ）、デリ、花、ベーカリー、及び総菜などの「代替不能」物品を含む。一般的には、代替不能物品は、限定されないが、「ランダムドル」（価格バーコードの付いた殺菌性）、ランダム重量（容器に入っていない品目、特に生産物、品目重量に基づいた価格設定）、及びランダムカウント（イーチの数に基づいて価格設定された容器に入っていない品目）を含む３つの異なる価格設定方法によってディスプレイ固定物又はケース２１８から販売される。これらの代替不能物品は、個々の好み及びプリファレンスに従って注文された製品をカスタマイズする機会を顧客に提供するサービスカウンタで販売することもできる。例示的動作によると、顧客は入口２１０を利用して自動ストア２００のショッピングセクション２０２に出入りする。自動ストア２００のショッピングセクション２０２の内側で一度、顧客は、自動注文履行セクション２０４内で履行される殺菌性物品の注文を注文画面２１６に入れることができ、配送履行セクション２０８で殺菌性物品と組み合わされ顧客に配送されるショッピングセクション２０２内の代替不能物品を購入することができる。

図２Ｃは、自動履行セクション２０４と、自動履行セクション２０４、ショッピングセクション２０２、補充セクション２０６、及び配送履行セクション２０８の概念的関係の例示的図を示している。自動履行セクション２０４は、自動移動ロボット１２２によってアクセス可能な在庫のトート２３２を保持するよう構成され且つ自動移動ロボット１２２が在庫トート２３２を引き出しトート２３２を自動注文履行のためのピッキングワークステーション２３６でピッカー２３４に配送するのを可能にするよう構成された保管ラック２３０システムを含む。特に保管ラック２３０は、アイルによって隔てられ複数の保管レベルを有する複数のラックモジュールを含み、保管ラック２３０構造体は、空である、イーチを包含する、又は注文を包含する複数のトート２３２を保管する。保管ラック２３０は、自動移動ロボット１２２が保管ラック２３０構造体を水平及び垂直に自ら推進するのを可能にするよう構成される。自動移動ロボット１２２は、保管ラック２３０構造体にトート２３２を入れて、保管ラック２３０構造体からトート２３２を取り除き、且つトート２３２を輸送するよう構成される。加えて、自動移動ロボット１２２は、トート２３２をピッキングワークステーション２３６及び自動ストア２００の他のエリア２０２、２０６、２０８に且つこれらから配送するよう構成される。このようなシステムの例は、米国特許第９,１３９，３６３号、米国特許出願公開第２０１４／０２８８６９６、及び米国特許出願第１５／１７１，８０２号に詳しく記述されており、これらの全てが引用により本明細書に組み入れられる。自動在庫管理システム１００内の動作中、自動移動ロボット１２２は、保管ラック２３０構造体の異なるアイル及び保管レベルを横断して、システム１００から指示されるように在庫トート２３２を取り除き交換する。

本発明の例示的な実施形態によれば、殺菌性物品の顧客注文は、自動履行セクション２０４内の自動システムによって履行される。自動履行の注文が完了した時に、自動移動ロボット１２２及びピッカー２３４によってピックされた殺菌性物品を包含するトート２３２が配送履行セクション２０８に（例えば、経路４０８を介して）提供される。同様に、顧客がショッピングセクション２０２内の代替不能物品のピッキングを完了した時に、顧客は物品を配送履行セクション２０８に（例えば、経路４１０及び壁面の開口部２１４を介して）提供する。本発明の例示的な実施形態によれば、配送履行セクション２０８は、自動履行セクション２０４からの物品及びショッピングセクション２０２からの物品が組み合わされ図２Ｄに示すように１又は２以上の移送ステーション２４２で顧客への配送のための注文トート２３２にまとめられる整理セクション２４０を含む。

配送履行セクション２０８の整理セクション２４０で、自動履行セクション２０４から提供された殺菌性物品及びショッピングセクション２０２から提供された代替不能「生鮮物品」は、移送ステーション２４２で顧客への配送のための単一の注文に組み合わせられる。特に、整理セクション２４０は、自動履行セクション２０４からピックされた物品のイーチを１又は２以上の物品ドロップオフ移送ステーション２４２に預けられたショッピングセクション２０２からピックされた物品のイーチと組み合わせる統合モジュールを含む。両方のセクション２０２、２０４からの組み合わされた物品のイーチは、配送バンドル（例えば、物品の１又は２以上のトート２３２）を形成し、自動移動ロボット１２２が、顧客が配送バンドルを取得するために到着するまで指定された場所で配送バンドルを受け取り保管する移送ステーション２４２に完了した配送バンドルを移送する。

本発明の例示的な実施形態によれば、整理中に、複数の自動移動ロボット１２２は、様々なセクション２０２、２０４から物品のトート２３２を出庫し、これらのトート２３２を図２Ｄに示すように整理セクション２４０の統合モジュールに移送する。物品の量に基づいて、複数の自動移動ロボット１２２の１又は２以上又は１又は２以上の新しい自動移動ロボット１２２は、配送バンドルを出庫しこのバンドルを適切な移送ステーション２４２に移送することができる。図２Ｄに関係するタスクの各々は、各特定のタスクを実行する（例えば、ショッピングセクション２０２から物品を配送する、自動履行セクション２０４から物品を配送する、完了した配送バンドルを移送ステーション２４２に配送する等）を実行する自動移動ロボット１２２の各々に提供される異なるタスク要求を持つ動作の配送モード内で実行される。当業者によって理解されるように、整理は、自動履行セクション２０４、配送セクション２０８と同じ物理的空間内で、又は別々の物理的空間で起こすことができる。

図２Ｅは、配送履行セクション２０８、配送履行セクション２０８と自動履行セクション２０４とショッピングセクション２０２との概念的関係の例示図を示している。本発明の例示的な実施形態によれば、配送履行セクション２０８は、顧客が顧客の注文をピックアップするよう構成された複数の移送ステーション２４２を含む。移送ステーション２４２は、図７Ａ及び７Ｂに示すように多種多様な方法で顧客又は顧客ビークルに直接物品を配送するよう構成される。

本発明の例示的な実施形態によれば、自動ストア２００の補充セクション２０６は、様々な供給者及び／又は製造者からの物品の出荷品を受け取るよう構成される。補充セクション２０６は、一般的には顧客によって見られないストアの「バックエンド」内に含まれる。図２Ｆは、補充セクション２０６、補充セクション２０６と自動ストア２００の他のセクションとの関係の例示図を示している。特に図２Ｆは、物品のケースを受け入れる（例えば、トラックを介して）ためのドッキングエリアを含む補充セクション２０６を示している。本発明の例示的な実施形態によれば、物品のケースは、ケースのパレット２５０として又は物品が保管されたトート２３２の携帯式ラックの何れかとして受け入れることができる。トート２３２の携帯式ラック２５２は、自動ストア２００による実施のために設計された分配センターから受け取ることができる。このような分配センターの例示的実施は、本明細書に引用により組み入れられる２０１６年１１月２９日に出願された米国特許出願第６２／４２７，６５２号明細書に関して論じられている。最初に、出荷方法に関わらず、物品が補充セクション２０６に配送された時に、物品は、ショッピングセクション２０２内に保管する代替不能物品又は自動履行セクション２０４内に保管する殺菌性物品として識別される。殺菌性物品又は代替不能物品の決定に基づいて、受け取られたアイテムは指定されたエリアにそれに従って割り当てられる。特に代替不能物品はショッピングセクション２０２に（例えば、経路４０６を介して）移送され、殺菌性物品は、自動注文履行に適した方式で移送され（例えば、経路４０４を介して）及び保管される（例えば、トート２３２に保管され保管ラック２３０に入れられる）。

当業者によって理解されるように、物品が携帯式ラック２５２のケースのパレット２５０又はトートによって受け取られるかどうかに応じて、アイテムは異なる方法を介して自動履行セクション２０４の在庫に受け入れられる。例えば配送方法の種類に基づいて、物品は、図３－４Ｂに関して論じられる方式で受け入れられる。本発明の例示的な実施形態によれば、補充セクション２０６は、図３に示すように自動履行セクション２０４に物品を補充するよう構成されたデカンタステーション２５４を含む。デカンタステーション２５４は、製造者、供給者から受け取られた物品、及び顧客からの返品を補充するために利用することができる。デカンタ処理は、自動履行セクション２０４の保管ラック２３０内に保管されるトート２３２にケースのパレット２５０及び／又は顧客返品からの製品を移送する段階を含む。

図２Ａを続けると、複数の自動移動ロボット１２２が異なる動作モード中に横断するよう構成される複数の経路が示されている。経路は、経路４０２を介して補充セクション２０６で新しい在庫を受け取る段階、在庫を経路４０４を介して保管のための自動履行セクション２０４に移送する段階、在庫を経路４０６を介して保管のためのショッピングセクション２０２に移送する段階、自動履行セクション２０４からの在庫（例えば、殺菌性物品）を経路４０８を介して注文履行のための配送履行セクション２０８に提供する段階、経路４１０を介して注文履行のための配送履行セクション２０８でショッピングセクション２０２からの在庫（例えば、代替不能物品）を受け取る段階、及び経路４１２を介して履行注文を配送宛先（例えば、顧客ビークル、配送ビークルなど）に輸送する段階を含む。経路４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１２の各々で、少なくとも１つの自動移動ロボット１２２は、トランジットの全部ではないが少なくとも一部を扱う。例えば経路４０２で、自動移動ロボット１２２は、物品が手動で又は自動処理（例えば、デカンタステーション２５４で）を介してトラックから降ろされた状態で物品の在庫を扱うことができる。別の例では、自動移動ロボット１２２は、自動履行セクション２０４全体の在庫並びに自動履行セクション２０４から配送履行セクション２０８への経路４０８での移送を扱うことができる。自動移動ロボット１２２の各々の責任は、自動ロボット１２２が割り当てられる自動ストア２００のエリア並びにこれらのエリア内又はエリア間で実行するよう割り当てられたタスクに基づいて変わる。本発明の例示的な実施形態によれば、自動ストア２００は、ストア２００内の場所がシステム１００内の単一故障点を回避するよう少なくとも２つの経路からアクセス可能であるようにレイアウトされる。

動作中、自動移動ロボット１２２は、自動ストア２００全体で様々な動作を支援及び／又は実行するよう構成される。様々な動作の各々は、動作の１又は２以上のモードに自動移動ロボット１２２を（例えば、中央コントローラ１１６を介して）割り当てることによって実行される。動作モードは、限定ではないが、補充モード、デフラグメンテーションモード、注文履行モード、及び配送モードを含む。補充モードは、物品のイーチを受け取る段階及び物品のイーチを指定された保管トート及び／又は保管ラック２３０内の保管場所に預ける段階を含み、デフラグメンテーションモードは、トート２３２を編成する段階及びトート２３２内に保管されたサブトートを整理する段階を含み、注文履行モードは、保管ラック２３０から注文トートを出荷する段階及び注文トートを配送セクション２０８に配送する段階を含み、配送モードは、配送バンドルを受け取る段階及び配送バンドルをピックアップ移送ステーション２４２の指定された場所に輸送する段階を含む。本発明の例示的な実施形態によれば、異なる動作モードの各々は、同じ設計の自動移動ロボット１２２によって実行される。換言すると、単一の自動移動ロボット１２２は、修正なしで動作モードの各々によって要求されるタスクを実行することができる。

本発明の例示的な実施形態によれば、トート２３２は交換可能であり、自動移動ロボット１２２及びシステム１００に対する異なる識別子によって示される。すなわち、トート２３２がこれに関連付けられた指示に基づいて利用できるタスクで交換可能であるようにトート２３２は構造的に同じである。トート２３２は、その容量並びにこれらが利用される動作モードに基づいて指定される。特に交換可能トート２３２は、空（例えば、そこに含まれるアイテムがない）時に空の保管トートとして示され、物品のイーチ（例えば、在庫）を包含する時に保管トート２３２又は製品トート２３２として示され、顧客の注文に対する物品のイーチ又はこれらの組合せを包含する時に注文トートとして示される。動作中、システム１００は、指示を提供し、指示は、動作モードで利用されるトート２３２を識別するよう自動移動ロボット１２２を支援する。例えば、自動移動ロボット１２２が動作モードの一部としてトート２３２を出庫し空にするよう指示される場合、自動移動ロボット１２２は、空トート２３２として示されたトート２３２の位置を知るか又は知らされる。

本発明の例示的な実施形態によれば、中央コントローラ１１６は、自動移動ロボット１２２、トート２３２、システム１００のそれぞれの指示（例えば、モード又は動作又はトート指示）及び各トート２３２内に包含される各サブトート内のイーチの全ての位置を識別及び追跡することができる。自動移動ロボット１２２及びトート２３２の全ての位置の識別は、自動移動ロボット１２２を異なる動作モードに割り当てる時に中央コントローラ１１６によって利用することができる。特に中央コントローラ１１６は、特定のセクション内に位置付けられる自動移動ロボット１２２の全てを識別し、このセクション内で動作の特定のモードを実行するよう自動移動ロボット１２２に命令することができる。中央コントローラ１１６は、自動移動ロボット１２２のレベルロードを試み、全ての必要なストア２００動作が自動移動ロボット１２２の最も少ない数で完了するようにする。

中央コントローラ１１６が動作モードを１又は２以上の自動移動ロボット１２２に割り当てたい時に、中央コントローラ１１６は、タスク要求を１又は２以上の自動移動ロボット１２２に送信して、動作モードに従って実行するタスクを指示する。特にタスクコマンドは、宛先に関係付けられる命令及び宛先でトートをピックする又は入れる段階を含む。加えて、タスク要求は、動作モード中に利用する１又は２以上のトート２３２を指定する段階及び１又は２以上のトート２３２の発信元／宛先位置を含むことができる。当業者によって理解されるように、本発明は中央コントローラ１１６を介して、命令、要求などを提供することに関して論じられるが、自動移動ロボット１２２自体の中に格納された論理を含む制御要素の一部又は全部は、システム１００全体に分配することができる。

本発明の例示的な実施形態によれば、補充モードは、保管ラック２３０を通って自ら推進すし、部分的に満たされた又は空のトート２３２をデカンタステーションに配送し、補充のための物品を備えたトート２３２（例えば、保管トート又は製品トート）を受け入れ、及び／又は物品を補充されたトート２３２を保管ラック２３０内の保管場所に輸送する自動移動ロボット１２２を含む。当業者によって理解されるように、製品トートが、補充、保管、及び製品を注文履行のためのワークステーションに配送するために利用できるように、トート２３２は交換可能であり、動作モード内で交換可能に利用することができる。特定のトート指示は、トートの内容物に少なくとも一部基づいてトートがその時に実行している機能に関係する。補充モードで動作する時に、自動移動ロボット１２２は、補充のための物品をトート２３２に受け入れるために渡す場所、保管ラック２３０内に物品を補充されたトート２３２を預けるために渡す場所に関する複数のタスク要求を受け取る。当業者によって理解されるように、タスク要求は、補充のための各新しいトート２３２に対してこれらのステップを繰り返す。

加えて、物品が補充セクション２０６でどのように提供されるかに応じて、自動移動ロボット１２２は、異なるタスク要求によって影響されるような様々な方式で動作の同じモードを実行することができる。例えば、移動ロボット１２２は、トート２３２の携帯式ラック２５２から発生した物品を受け取る時よりもケースのパレット２５０から発生した物品を受け取る時に補充セクション２０６／自動履行セクション２０４内の異なるセクションを横断するよう指示される。図２Ｆは、補充のためにトート２３２を受け入れる初期位置が出荷方法に基づいてどのように変化するかを示す。特に、物品がケースのパレット２５０を介して受け取られた時に、ケースのパレット２５０は、自動処理を介して又は人間のオペレータを介しての何れかで荷を降ろされ、デカンタステーション２５４に輸送される。

ケースのパレット２５０がデカンタステーション２５４で配送される時に、ピッカー２３４は、システム１００によって指示されるようにパレット上の物品のケースからアイテムのイーチを取り除き、図３に示されるように、これらをトート２３２とトート２３２内に保管されたサブトートの組合せに挿入する。ピッカー２３４は、トート２３２の容量に達する（例えば、サブトートの最大数で満たされる）までトート２３２内に保管されたサブトートに物品のイーチを満たし続ける。図３は、人間のピッカー２３４を備えた手動デカンタワークステーションを示しているが、当業者によって理解されるように、ピッカー２３４を自動ロボットピッカーにすることができる。当業者によって理解されるように、ケースの各パレット２５０は、ケースの寸法及び量（及びこれに包含される物品のイーチ）を変えることができる。例えば、標準的なパレットは、限定されないが、北アメリカパレット、ヨーロッパパレット、オーストラリアパレット、又はアジアパレットを含むことができ、各規格は、ケースの異なる量を保持するよう構成される。加えて、本発明の例示的な実施形態によれば、トート２３２は、物品のケースとして作用するために標準的なパレットに合うサイズにされ、寸法にされ、及び構成される。例えば、北アメリカパレットは、約１．２ｍ×１．２ｍの寸法にされ、トート２３２は、１．２ｍ×１．２ｍのパレットに合うように６００ｍｍ×４００ｍｍ×３００ｍｍの寸法にすることができる。

本発明の例示的な実施形態によれば、サブトートは、トート２３２の全内側容積を満たすために組み合せてトート２３２内に合うようなサイズにされ、寸法にされ、且つ構成される。サブトートは、トート２３２の内側容積の１／４、１／２、及び／又は３／４をそれぞれふさぐために、１／４サブトート、１／２サブトート、及び／又は３／４サブトートの通りのサイズにされ且つ寸法にされる。例えば、トート２３２は、２つの１／４サブトート及び１つの１／２を保持することができる。当業者によって理解されるように、トート２３２の内側容積を満たすよう構成された何れかのサイズのサブトートを、本発明の範囲から逸脱することなく用いることができる。トート２３２が容量に達した（例えば、物品のイーチを包含するサブトートで満たされた）時に、移動自動ロボット１２２は、デカンタステーション２５４に横断しトート２３２をピックアップしてトート２３２を後の出庫のための保管ラック内の指定された保管場所に輸送する（例えば、注文を満足させる）ためのタスク要求を受け取る。

本発明の例示的な実施形態によれば、物品がトート２３２の携帯式ラック２５２を介して受け取られる時に、補充処理は労働力をあまり必要としない。特にトート２３２の携帯式ラック２５２は、自動処理を介して又は保管ラック２３０に隣接した人間のオペレータを介しての何れかでビークルから降ろされる。保管ラック２３０に隣接して位置付けられた時に、自動移動ロボット１２２は、トート２３２の携帯式ラック２５２に渡すためのタスク要求を受け取り指定されたトート２３２をピックアップして、このトート２３２を図４Ａ及び４Ｂに示すように保管ラック２３０内の指定された保管場所に輸送する。特に図４Ａ及び４Ｂは、デカンタステーション２３８及びピッカー２３４の使用を必要としない実施を示す。図４Ａは、保管ラック２３０構造体に一時的に取り付けられたトート２３２の携帯式ラック２５２、トラックに／トラックから輸送される携帯式保管ラック２５２、及び小売りストア行きである（左から右）ラック内に位置付けられた携帯式保管ラック２５２を示す。加えて図４Ａは、保管ラック２３０に一時的に取り付けられた携帯式ラック２５２に／携帯式ラック２５２から積まれたトート２３２を移す自動移動ロボット１２２を示す。

本発明の例示的な実施形態によれば、携帯式保管ラック２５２は、図４Ａ及び４Ｂに示すように携帯式保管ラック２５２を動かすよう構成された移動ラックロボット１２２ａを用いて輸送される。特に移動ラックロボット１２２ａは、携帯式保管ラック２５２の真下に自ら位置し、携帯式保管ラック２５２をわずかに持ち上げ、コンピュータナビゲーションを（例えば、タスク要求を介して）用いて携帯式保管ラック２５２を宛先（例えば、保管ラック２３０）に動かす。移動ラックロボット１２２ａは、狭い方の端の支持レッグの間又は長さに沿った支持レッグの間の何れかの携帯式保管ラック２５２の真下のスペースに入ることができる。移動ラックロボット１２２ａは代わりに、人間のオペレータによって制御することができる。当業者によって理解されるように、携帯式保管ラック２５２は代わりに、取り付けられた車輪上を又は人間支援の車輪付きリフトを使用して手動で輸送することができる。

自動ストア２００で一度、携帯式保管ラック２５２はトラックから取り除かれ、ストア２００の保管ラック２３０構造体に固定される。例えば携帯式保管ラック２５２は、登録ピンなどの登録特徴を利用して固定することができるか、又は運動学的結合部をレール構造体の底部に位置付けて、携帯式保管ラックをレール構造体及び保管ラック２３０構造体に適正に位置付けることができる。自動ストア２００のレール構造体及び保管ラック２３０構造体は、同じ登録特徴を包含し、携帯式保管ラック２５２がそれに迅速に且つ正確に位置合わせされるのを可能にし、トート２３２を自動移動ロボット１２２によって保管ラック２３０構造体に移すことができる。

本発明の例示的な実施形態によれば、動作モードは、自動移動ロボット１２２が携帯式保管ラック２５２からストア２００の静的保管ラック２３０構造体にイーチを包含するサブトートを備えたトート２３２を移すよう（例えば、タスク要求を介して）指示される自動デカンタモードを含む。自動デカンタモードは、システム１００によって指示されるように、携帯式保管ラック２５２からフルトート２３２を引き抜きトート２３２をデカンタステーション２５４に配送するか又はトート２３２を保管ラック２３０に直接入れる自動移動ロボット１２２を含む。図４Ｂは、携帯式保管ラック２５２からトート２３２を配置又はピッキングする時に自動移動ロボット１２２が移動するレール構造体を示す。到着フルトート２３２が携帯式保管ラック２５２から保管ラック２３０構造体に移された後に、空トート２３２（空サブトートあり又はなし）を分配センター（例えば、自動分配センター）に戻すための携帯式保管ラック２５２に移すことができる。

本発明の例示的な実施形態によれば、動作モードは、自動履行セクション２０４及び／又は補充セクション２０６内で行われるデフラグメンテーションモードを含む。デフラグメンテーション処理は、保管されているトート２３２及びサブトートの使用を最適化するよう設計される。特に、デフラグメンテーション処理は、一部満たされたトート２３２の一部を満たし且つ幾つかの空トート２３２を作成するために一部分空のトート２３２（例えば、保管されている１又は２以上の空のサブトートを備えたトート２３２）を再構成して、他の使用にこれらを空ける（例えば、注文トート２３２として）ことによって在庫を最適化する。デフラグメンテーション中に、デカンタステーション２５４及び／又はピッキングワークステーション２３６を在庫のデフラグメンテーションに利用することができる。

自動移動ロボット１２２がデフラグメンテーションモードにある時に、自動移動ロボット１２２は、１又は２以上の交換可能トート２３２をデカンタステーション２５４又はピッキングワークステーション２３６に配送し１又は２以上の交換可能トート２３２内に１又は２以上のサブトートを並べ替えるタスク要求を受け取る。配送段階は、保管ラック２３０構造体に位置付けられた特定のトート２３２に保管ラック２３０を渡す段階、保管ラック２３０から特定のトート２３２を取り出す段階及び保管ラック２３０をデフラッギングのための特定のデカンタステーション２５４又はピッキングワークステーション２３６に渡す段階を含む。デカンタステーション２５４又はピッキングワークステーション２３６にある時に、１又は２以上のサブトートは、１又は２以上のサブトートを１つのトート２３２（例えば、空にされるトート２３２）から別のトート２３２（例えば、容量まで満たされるトート２３２）に取り出すことによって並べ替えられる。デフラグメンテーション処理は、１又は２以上のサブトートを整理して以前に一部ファイルされた保管トートから空トートを作成するような方法で、部分的に満たされたトート２３２から１又は２以上のサブトートを取り出す段階、及び他の保管トートが完全に満たされるまで一部分満たされている他の保管トートに１又は２以上のサブトートを入れる段階を続行する。

図５Ａは、デカンタステーション２５４又はピッキングワークステーション２３６で履行される例示的デフラグメンテーション処理を示す。特に図５Ａは、デフラグメンテーションのためにデカンタステーション２５４又はピッキングワークステーション２３６から一部満たされたトート２３２及び空トート２３２をそれぞれ配送及び取り出す複数の自動移動ロボット１２２を示す。デフラグメンテーション処理は、一部満たされたトート２３２の間のサブトートの除去及び配置を扱うピッカー２３４によって履行される。当業者によって理解されるように、ピッカー２３４は、人間のオペレータ、自動ロボット（図５Ａに図示）、又はこれらの組合せとすることができる。

本発明の例示的な実施形態によれば、自動移動ロボット１２２の動作のデフラグメンテーションモードは、動作の異なる進行又はタスク要求のセットを含むことができる。特に自動移動ロボット１２２は、保管ラック２３０内の指定された自動デフラグメンテーションステーション２３８の中から一部満たされたトート２３２、満たされたトート２３２、及び空のトート２３２を入れ替えるためのタスク要求を受け取ることができる。図５Ｂは、自動デフラグメンテーションステーション２３８の例示的実施例を示す。特に図５Ｂは、自動移動ロボット１２２が自動デフラグメンテーションステーション２３８に隣接してわたりデフラグメンテーションのためのトート２３２を入れる及び取り出すのを可能にする保管ラック２３０の上位行の自動デフラグメンテーションステーション２３８を示す。加えて、自動デフラグメンテーションステーション２３８は、図５Ｂに示すように自動デフラグメンテーションステーション２３８内に置かれたトート２３２内に保管されたサブトートを取り出す且つ配置するよう構成されたカーテシアンロボット１２２ｂによる横方向移動を可能にするレールによって構成される。自動デフラグメンテーションステーション２３８及びカーテシアンロボット１２２ｂは、自動移動ロボット１２２による部分的に満たされたトート２３２からのトート２３２出庫及びフル及び空トート２３２の除去と組み合わされて、完全に自動のデフラグメンテーション処理を生成する。当業者によって理解されるように、自動デフラグメンテーションステーション２３８は、携帯式保管ラック２５２を介して受け取られたトート２３２間の物品をデカントするために利用することができる。

本発明の例示的な実施形態によれば、自動移動ロボット１２２の動作のデフラグメンテーションモードは、保管ラック２３０自体の中でトート２３２を分配及び再編成するよう複数の自動移動ロボット１２２に指示する段階を含むことができる。例えば、トート２３２を編成及び分配して異なるイーチ又は物品、空のトートなどを出庫するための移動時間を低減することができる。トート２３２の分配及び再編成は、例えばトート２３２内に保管されたイーチの種類によって指示することができる。トート２３２内のアイテムに基づいて、保管ラック２３０の異なるエリア内で自動移動ロボット１２２によってトート２３２を輸送及び保管することができる。例えば、周囲温度アイテムは冷蔵又は冷凍する必要のあるアイテムとは異なるエリアに保管される。当業者によって理解されるように、デフラグメンテーション処理は、類似の論理に従ってトート２３２内のサブトートを割り当てる段階を含むことができる。例えば、冷凍アイテムを含むサブトートは、周囲温度アイテムを包含するサブトートと同じトート２３２内に保管されることはない。加えて、サブトートの他の最適化を実施することができる。例えばシステム１００は、異なるケースからのイーチをサブトート（例えば、ロット、賞味期限などに従う）に組み合わせることはない。

本発明の例示的な実施形態によれば、動作モードは注文履行モードを含む。自動移動ロボット１２２が注文履行モードに指定され動作する時に、自動移動ロボット１２２は、自動履行２０４セクションの保管ラック２３０構造体を通って自ら推進し、トート２３２を保管ラック２３０構造体に入れて、保管ラック２３０構造体からトート２３２を取り除き、トート２３２を保管ラック２３０全体で保管ラック２３０構造体に結合された様々な宛先（例えば、ピッキングワークステーション２３６、デフラグメンテーションステーション２３８、デカンタステーション２５４など）に輸送する。特に、自動移動ロボット１２２は、図６Ａ及び６Ｂに示すように、自動注文履行中に要求されたトート２３２（例えば、空のトート及び製品トート／保管トートなど）をピッキングワークステーション２３６に配送する。注文履行モード中、複数の自動移動ロボット１２２の１又は２以上は、保管ラック２３０からのイーチ（例えば、製品トート／保管トート）を包含するサブトートを包含する１又は２以上のトート２３２を出庫して製品トート２３２を指定されたピッキングワークステーション２３６に配送するタスク要求を受け取る。１又は２以上の製品トート２３２の出庫の前又はこれに同時発生して、別の自動移動ロボット１２２は、ピッキングワークステーション２３６に配送される１又は２以上の空のトート２３２を出庫するタスク要求を受け取る。出庫された空のトート２３２は、顧客注文（例えば、ピッキングワークステーション２３６で）指定された製品トート２３２からの物品のイーチで満たされる注文として指示することができる。

本発明の例示的な実施形態によれば、ピッカー２３４は、指定されたピッキングワークステーション２３６に割り当てられ、注文履行モードで動作する自動移動ロボット１２２によって配送されるトート２３２（例えば、製品トート２３２）から物品のイーチを引き出すよう指示される。当業者によって理解されるように、ピッカー２３４は、手動の人間及び自動オペラオレーションの何れかの組合せとすることができる。例えばピッカー２３４は、各配送された製品トート２３２から引き出すイーチ及び数を指示するシステム１００からの入力を受け取り図６Ａに示すようにこれらのイーチを注文トート２３２に入れる人間とすることができる。別の例では、ピッカー２３４は、図６Ｂに示すようにイーチを包含する注文されたサブトートを空の注文トート２３２に移すよう構成された自律多関節アームロボット２３４とすることができる。注文トート２３２がイーチで満たされた状態で、自動移動ロボット１２２は、保管ラック２３０構造体内の注文トート２３２を図６Ｃに示した配送セクション２０８内の一時的保管場所に保管するか、又は直接これを移送ステーション２４２に輸送するタスク要求を受け取る。開示する実施形態による製品の流れの残りのステップは、全体が引用により本明細書に組み入れられる２０１６年６月２日の出願日である「保管及び出庫システム」という名称の米国特許出願連番第１５／１７１，８０２号明細書に記述されるように、イーチピッキングワークステーション２３６の顧客注文の履行、及び顧客への完了注文の移送を伴う。

本発明の例示的な実施形態によれば、動作モードは、整理及び配送モードを含む。自動移動ロボット１２２が整理及び配送モードに指定され動作する時に、自動移動ロボット１２２は、自動履行２０４セクションの保管ラック２３０構造体全体を自ら推進して、保管ラック２３０構造体又は一時的付属携帯式保管ラックからトート２３２（例えば、完了した注文トート２３２）を取り除き、これらのトート２３２を移送ステーション２４２での保管のために配送セクション２０８に運ぶ。特に自動移動ロボット１２２は、指定された保管場所（例えば、保管ラック２３０内）から指定された完了注文トート２３２を出庫するタスク要求、及び指定された完了注文トート２３２を顧客ピックアップのための移送ステーション２４２に輸送し、配送バンドルへの整理のための整理セクション２４０に一時的に保管するタスク要求を受け取る。タスク要求が整理セクション２４０への配送を要求する場合、複数の自動移動ロボット１２２は各々、整理セクション２４０への配送のための複数の完了注文トート２３２を同時に又は順次出庫するタスク要求を受け取る。整理セクション２４０で、統合モジュールは、出庫された注文トート２３２の各々からの物品のイーチを配送バンドル（例えば、注文トートの１群）に整理する。本発明の例示的な実施形態によれば、配送バンドルは、配送のための注文トート２３２として指定された１又は２以上のトート２３２を含む。

複数の注文トートの整理が完了した時に、１又は２以上の自動移動ロボット１２２は、顧客による保管及びピックアップのための配送セクション２０８内の指定された移送ステーション２４２に配送バンドルのためのトート２３２を輸送するタスク要求を受け取る。図７Ａ及び７Ｂは、自動移動ロボット１２２による配送のための２つの異なる移送ステーション構成を示す。図７Ａは、例示的「インストア」又はカート移送ステーション２４２構成を示す。カート配送構成は、１又は２以上の専用配送カートに隣接して延長する保管ラック２３０に取り付けられたレールを含む。配送カートは、自動移動ロボット１２２が図７Ａに示すように保管ラック２３０に取り付けられたレールからカートに配送注文トート２３２を移送することができるように設計される。

図７Ｂは、「カーブサイド」又は顧客車移送ステーション２４２構成の例示的実施例を示す。図７Ａの構造体と同様に、顧客車移送ステーション２４２構成は、１又は２以上の専用一時的顧客保管ラックに隣接して延長する保管ラック２３０に取り付けられたレールを含む。一時的顧客保管ラックは、自動移動ロボット１２２が図７Ｂに示すように配送注文トート２３２を保管ラック２３０に取り付けられたレールから一時的顧客保管ラックに移送することができるように設計される。加えて、一時的顧客保管ラックは、顧客が指定された場所に着けて一時的顧客保管ラックから顧客それぞれの注文をピックアックできるように顧客駐車スペースに隣接して構成される。当業者によって理解されるように、保管ラック２３０から出庫された１つの注文トート２３２だけが配送に指定された場合、整理ステップがスキップされ、出庫中の自動移動ロボット１２２が注文トート２３２を配送セクション２０８内の指定された移送ステーション２４２に直接輸送することができる。

本発明の例示的な実施形態によれば、自動移動ロボット１２２の各々に対する動作モード、及びこれに関連付けられるタスク要求は、１日の時間帯に少なくとも一部基づいて決定される。特に、１日の時間帯が、注文履行モード、補充モード、デフラグメンテーションモード、又は配送モードの移動ロボットの指定の基礎として作用するような方式で、１日の時間帯は、どの自動移動ロボット１２２が動作の各モード内で割り当てられるか且つ割り当てられる自動移動ロボット１２２の数及び動作のこのモード中の自動移動ロボット１２２に送信されるタスク要求に影響を与える。中央コントローラ１１６によって決定される動作モード及びタスク要求は、因子の組合せに基づく。因子は、限定されないが、自動履行セクション２０４、補充セクション２０６、配送セクション２０８及びショッピングセクション２０２の各々で完了されるタスクの相対的量、配送履行セクション２０８（例えば、移送ステーション２４２）で注文をピックアップするために到着する顧客の指示、自動履行セクション２０４、補充セクション２０６、配送セクション２０８及びショッピングセクション２０２の各々で完了されるタスクの相対的量、並びに、補充タスクに対して配送バンドルを配送するタスクに高い優先順位を適用加重を含むことができる。

加えて、自動移動ロボット１２２の大部分が、夜の「ストッキング時間」（在庫の受け取り、補充、デフラグメンテーションなど）に対して日中の「動作時間」中の動作の特定のモード（例えば、イーチ／注文のピッキング、配送／ピックアップ場所への配送など）に割り当てられる。例えば、システム１００は、自動移動ロボット１２２の大きな割合を自動ストア２００のピーク動作時間中の他のタスクに比べて注文履行タスク及び配送タスクに向けることができる。同様に、システム１００は、オフピーク動作時間中の他のタスクに比べて補充タスクに自動移動ロボット１２２の大きな割合を向けることができる。当業者によって理解されるように、自動移動ロボット１２２の動作モードの割り当ては、自動ストア２００の要求、利用可能な自動移動ロボット１２２の数及び最適化／効率性のための他の因子に基づくモードの何れかの組合せを含むことができる。

図８は、本発明のシステム及び方法の実施を示す例示的流れ図を示している。詳細には、図８は、図１ー７Ｂに関して論じたように自動移動ロボット１２２の異なる動作モードの実施を示す例示的流れ図を示している。特に図８は、自動移動ロボット１２２の機能が自動移動ロボット１２２に割り当てられた動作モードに基づいてどのように変わるかを示す処理８００を示している。ステップ８０２で、１又は２以上の移動ロボットは、システム１０２から動作モードを受け取る。ステップ８０４で、モードが識別され自動移動ロボット１２２が動作モードを実施する。ステップ８０８で、自動移動ロボット１２２は、次のタスクを実行するために自動移動ロボット１２２が移動する場所の特定のタスク要求を受け取る。ステップ８０８で、自動移動ロボット１２２は、動作モードに関連付けられる特定のタスク要求を受け取る。特に、タスク要求は、出庫するトート２３２の場所、トート２３２を配送する場所、及びこの場所でトート２３２に行うことを含む。ステップ８０６及び８０８は、動作モードが完了する又は動作の新しいモードがステップ８１０で割り当てられるまで反復される。

何れかの適切なコンピュータデバイスを用いて、コンピュータデバイス１０４、１２４、１２２及び本明細書で説明する方法／機能を実施することができ、当業者によって理解されるように、汎用コンピュータデバイス上のソフトウェアの単なる実行よりも有効な方法で、ハードウェア、ソフトウェア、及びファームウェアの修正を介して本明細書で説明する動作及び特徴を実行するための特定のシステムに変換することができる。このようなコンピュータデバイス９０００の１つの例証の実施例を図９に示している。コンピュータデバイス９０００は単に、適切なコンピュータ環境の例証の実施例であり、本発明の範囲を制限することはない。図９によって表される「コンピュータデバイス」は、当業者によって理解されるように、「ワークステーション」、「サーバ」、「ラップトップ」、「デスクトップ」、「手持式デバイス」、「移動デバイス」、「タブレットコンピュータ」、又は他のコンピュータデバイスを含むことができる。コンピュータデバイス９０００が例証の目的で示されているとすると、本発明の実施形態は、本発明の単一の実施形態を実施するための異なる方法の何れの数におけるコンピュータデバイス９０００の何れの数も用いることができる。従って、本発明の実施形態は、当業者によって理解されるように、単一のコンピュータデバイス９０００に制限されず、例示的コンピュータデバイス９０００の実施又は構成の単一の種類に制限されない。

コンピュータデバイス９０００は、以下の例証の構成要素、すなわち、メモリ９０１２、１又は２以上のプロセッサ９０１４、１又は２以上の提示構成要素９０１６、入力／出力ポート９０１８、入力／出力構成要素９０２０、及び電源９０２４の１又は２以上に直接又は間接的に結合することができるバス９０１０を含むことができる。当業者であれば、バス９０１０が、アドレスバス、データバス、又はこれらの何れかの組合せなどの１又は２以上のバスを含むことができることを理解するであろう。当業者であれば、意図された応用及び特定の実施形態の使用に応じて、複数のこれらの構成要素を単一のデバイスによって実施できることを理解するであろう。同様に、一部の事例では、単一の構成要素を複数のデバイスによって実施することができる。このように、図９は、本発明の１又は２以上の実施形態を実施するために使用することができる例示的コンピュータデバイスの単なる例証にすぎず、本発明を制限するものではない。

コンピュータデバイス９０００は、多種多様なコンピュータ可読媒体を含むか又はこれと対話することができる。例えばコンピュータ可読媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、電子的消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ又は他のメモリ技術、ＣＤＲＯＭ、デジタル多機能ディスク（ＤＶＤ）又は他の光学又はホログラフィック媒体、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ、又は情報を符号化するために使用できコンピュータデバイス９０００によってアクセスすることができる他の磁気ストレージデバイスを含むことができる。

メモリ９０１２は、揮発性及び／又は不揮発性メモリの形態のコンピュータストレージ媒体を含むことができる。メモリ９０１２は、取り外し可能、取り外し不可、又はこれらの何れかの組合せとすることができる。例示的ハードウェアデバイスは、ハードドライブ、固体メモリ、光ディスクドライブなどのデバイスである。コンピュータデバイス９０００は、メモリ９０１２、様々なＩ／Ｏ構成要素９０１６などの構成要素からデータを読み取る１又は２以上のプロセッサを含むことができる。提示構成要素９０１６は、データ指示をユーザ又は他のデバイスに提示する。例示的提示構成要素は、ディスプレイデバイス、スピーカ、プリンタ構成要素、振動構成要素などを含む。

Ｉ／Ｏポート９０１８は、コンピュータデバイス９０００がＩ／Ｏ構成要素９０２０などの他のデバイスに論理的に結合するのを可能にできる。Ｉ／Ｏ構成要素９０２０の一部は、コンピュータデバイス９０００に組み込むことができる。このようなＩ／Ｏ構成要素９０２０の例は、マイクロフォン、ジョイスティック、レコーディングデバイス、ゲームパッド、衛星ディッシュ、スキャナ、プリンタ、無線デバイス、ネットワーキングデバイスなどを含む。

本明細書で用いる「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」及び「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」という語は、排他的ではなく包含的であるとして解釈するものとする。本明細書で用いる「例示的」、「例」、及び「例証の」という語は、「例、事例、又は例示として働くこと」を意味するものとし、他の構成に対して好ましい又は有利な構成を指示するものとして解釈すべきではなく、又は指示するものでもない。本明細書で用いる「ａｂｏｕｔ（大体）」及び「ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ（約）」は、特性、パラメータ、サイズ、及び寸法における変化などの主観的又は客観的値の範囲の上限及び下限に存在する可能性のある変化を網羅するものとする。１つの制限ではない例では、「ａｂｏｕｔ（大体）」及び「ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ（約）」は、プラス１０パーセント又は未満、又はマイナス１０パーセント又は未満を意味する。１つの制限ではない実施例では、「ａｂｏｕｔ（大体）」及び「ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ（約）」は、当業者によって含まれると思われるように十分近いことを意味する。本明細書で用いられる「ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ（実質的に）」は、当業者によって理解されるように、動作、特徴、特性、状態、構造体、アイテム、又は結果の完全な又はほぼ完全な範囲又は程度を指す。例えば、「ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ（実質的に）」円形である物体は、この物体が数学的に決定可能な限度まで完全に円形であるか、又は当業者によって認識又は理解されるようにほぼ円であることを意味する。絶対的な完全性からの正しい許容可能な偏差の程度は、一部の事例では特定の文脈に依存することがある。しかし一般的には、完全の近さは、絶対的及び総合的完全性が達成又は取得されるように同じ全体的結果を有することになる。「ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ（実質的に）」の使用は、当業者によって理解されるように、動作、特徴、特性、状態、構造、アイテム、又は結果の完全又はほぼ完全な欠如を指すために否定的な含意で利用される時に等しく適用可能である。

「ロボット」及び「ボット」という語は、従来の意味に従って本明細書で同義に用いられ、詳細には有用な機械又はデバイス、すなわち、多種多様なタスク、割り当て、指定などの性能に対する様々なプログラムされた動きを介して、材料、部品、ツール、又は専用デバイスを動かすことができるプログラマブル多機能デバイス、及び／又は単純又は複雑な一連の動作を行うことができる機械又はデバイス、及び／又は人の仕事とすることができるか又は人の仕事でなくてもよいタスクを実行することができる機械又はデバイス、及び／又は人間の介入の支援なしにタスクを実行しその環境と対話することができるプログラマブル機械デバイスである機械又はデバイス、及び自動的に動作又はコンピュータによって制御することができる機械又はデバイスである。

他に言及又は本明細書で定義されない限り、方向の語彙が用いられる範囲で、本開示及び図面は、従来のＸ、Ｙ及びＺの３次元座標軸系に関して説明され、文書のページの面に対して、Ｘ方向は一般的には左－右又は東－西であり、Ｙ方向は、一般的には、文書のページの面に対してイン－アウトであり、Ｚ方向は、一般的にはページ上の上－下又は北－南である。本明細書で用いる「ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ（水平）」及び「ｖｅｒｔｉｃａｌ（垂直）」は、当業者によって理解されるように、及び一般的に図示且つ下に拡張されるように、その従来の定義に一致して用いられる。例えば、物理学、工学、及び建築の分野では、垂直として示される方向は、通常、重力の力に応じて鉛直線がそれに沿って下がる方向である。水平の方向は、垂直面の法線又は直交する線又は面に沿うと考えられる。このように、水平方向（水平に）移動することは、地球の表面上を移動すること、例えば、地面に沿って前方、後方、左、右などに動くことに効果的には同等であり、垂直方向に（垂直に）動くことは、上に（地面から離れて）又は下に（地面に向けて又は地中に）動くことに効果的には同等である。Ｘ、Ｙ、Ｚ座標アクセスを垂直及び水平という語に統合することは、Ｚ軸が垂直方向にありＸ及びＹ軸はこれに直交する垂直Ｚ軸と水平面にある。上記の解説の特定のワーディングによって何れかの曖昧性が生じる範囲で、このような曖昧性は水平及び垂直という語の従来の解釈に一致すると解釈及び明確にできることを理解されたい。

本発明の多数の修正及び代替の実施形態が、前述の説明の点から当業者に明らかになるであろう。従って、この説明は例証としてのみ解釈すべきであり、本発明を実行するための最良のモードを当業者に教示する目的のためにある。構造体の詳細は、本発明の精神から逸脱することなく大幅に変えることができ、添付の請求項の範囲内に入る全ての修正の排他的使用が留保される。本明細書内では明確且つ簡潔な明細書を書式化できる方法で実施形態を説明してきたが、実施形態を本発明から分けることなく多様に組み合わせるか又は分離できるものとし且つこのことが理解されるであろう。本発明は添付の請求項及び適用可能な法律の規則によって要求される範囲だけに制限されるものとする。

以下の請求項は、本明細書で説明する本発明の全ての一般的且つ特定の特徴、及び言語の問題として中に入るとされる本発明の範囲の全ての記述を網羅するものであることを理解すべきである。

Claims (32)

1. 建物構造体を備えた自動ストアであって、
   前記建物構造体が、
   前記自動ストアに新しい在庫イーチを包含する製品トートが補充される補充セクションと、
   顧客からの注文を履行するワークステーションにて前記製品トートから注文トートにイーチが移送される自動履行セクションと、
   前記自動履行セクションからの前記注文トートが前記顧客への配送に利用される配送セクションと、
   を含み、
   前記自動ストアが更に、
   前記補充セクションを移動するよう構成された移動ロボットを備え、
   前記自動履行セクション及び前記配送セクションは、タスク優先順位に基づく異なる動作モードにあり、前記異なる動作モードは、補充モード、注文履行モード及び配送モードを含み、
   前記補充モードでは、前記移動ロボットが、受け取られた前記製品トートを保管庫に輸送するよう構成され、
   前記注文履行モードでは、前記移動ロボットが、前記製品トートを前記ワークステーションに輸送し、且つ前記注文トートを前記ワークステーション及び前記配送セクションに輸送するよう構成され、
   前記配送モードでは、前記移動ロボットが、注文トートを前記配送セクションにおける場所に輸送し、前記注文トートを前記顧客への配送に利用できるようにするよう構成されることを特徴とする自動ストア。
2. 前記異なる動作モードは、デフラグメンテーションモードを含み、前記デフラグメンテーションモードでは、前記移動ロボットが、デフラグメンテーションステーションにて製品トートを位置付けて、イーチを前記保管場所内に保管するための幾つかの製品トートに整理するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の自動ストア。
3. 前記移動ロボットは、前記デフラグメンテーションモードにあり、前記移動ロボットは、前記製品トートを前記デフラグメンテーションステーションに配送し、前記製品トート内で１又は２以上のサブトートを並べ替えることを特徴とする請求項２に記載の自動ストア。
4. 空のサブトートは、１又は２以上の製品トートのサブセットに整理されることを特徴とする請求項３に記載の自動ストア。
5. 前記デフラグメンテーションモードは、空のサブトートを包含するトートを取り除いて保管密度を高くする段階を含むことを特徴とする請求項４に記載の自動ストア。
6. 前記自動履行セクションは、アイルによって隔てられ複数の保管レベルを有する複数のラックモジュールを有する保管ラック構造体を含み、前記保管ラック構造体が、製品トート、注文トート及び／又は空のトートを含む複数のトートを保管することを特徴とする請求項１に記載の自動ストア。
7. 前記動ロボットが前記注文履行モードに指定されて動作する時に、前記移動ロボットは、前記自動履行セクションの保管ラック構造体を推進して通り、前記トートを前記保管ラック構造体に入れて、前記保管ラック構造体から前記トートを取り除き、前記トートを輸送することを特徴とする請求項６に記載の自動ストア。
8. 前記タスク優先順位は、時刻が前記注文履行モード、前記補充モード、又は前記配送モードの前記移動ロボットの指定の基礎として作用するような方式で前記時刻に少なくとも一部基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の自動ストア。
9. 前記タスク優先順位は、前記注文履行モード、前記補充モード、又は前記配送の各々で完了されるタスクの相対的量に少なくとも一部基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の自動ストア。
10. 前記タスク優先順位は、注文をピックアップするために到着する前記顧客の指示に少なくとも一部基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の自動ストア。
11. 顧客注文の受信時に、前記タスク優先順位は、前記移動ロボットの動作モードを、前記顧客のイーチが注文トートにまだ入れられていない注文履行モードに設定することを特徴とする請求項１０に記載の自動ストア。
12. 前記顧客到着の指示時に、前記タスク優先順位は、前記顧客のイーチが注文トートに入れられている配送モードに前記移動ロボットの動作モードを設定することを特徴とする請求項１０に記載の自動ストア。
13. 前記タスク優先順位は、前記自動履行セクションで完了されるタスクの相対的量並びに前記配送セクション内の場所への完了した注文トートの配送に高い優先順位を与える適用加重に少なくとも一部基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の自動ストア。
14. 前記タスク優先順位は、前記注文履行モード及び補充モードにおける動作よりも前記配送モードにおける注文トートの配送を優先させる優先順位によって決定されることを特徴とする請求項１に記載の自動ストア。
15. 前記タスク優先順位は、前記補充モードにおける動作よりも前記注文履行モードにおける動作を優先させる優先順位によって決定されることを特徴とする請求項１４に記載の自動ストア。
16. 前記タスク優先順位は、デフラグメンテーションモードにおける動作よりも前記補充モードにおける動作を優先させる優先順位によって決定され、前記デフラグメンテーションモードでは、前記移動ロボットは、デフラグメンテーションステーションにて製品トートを位置付けて、前記保管場所に保管するためのより少ない製品トートにイーチを整理するよう構成されることを特徴とする請求項１５に記載の自動ストア。
17. 前記製品トートは、前記製品トートが前記自動ストアに到着する前に前記新しい在庫イーチがストックされることを特徴とする請求項１に記載の自動ストア。
18. 前記製品トートは、前記補充セクションで前記新しい在庫イーチをストックしたことを特徴とする請求項１に記載の自動ストア。
19. 建物構造体を備えた自動ストアであって、
    前記建物構造体が、
    前記自動ストアに新しい在庫イーチを包含する製品トートが補充される補充セクションと、
    顧客からの注文を履行するワークステーションにて前記製品トートから注文トートにイーチが移送される自動履行セクションと、
    前記自動履行セクションからの前記注文トートが前記顧客への配送に利用される配送セクションと、を含み、
    前記自動ストアが更に、
    全体にわたって移動して、前記補充セクション、前記自動履行セクション及び前記配送セクションの各々内で機能を実行するよう構成された移動ロボットを備えることを特徴とする自動ストア。
20. 前記自動履行セクションは更に、前記保管場所での保管のためより少数の製品トートにイーチを整理することによって前記製品トートのデフラグメンテーション用に構成され、前記移動ロボットは、前記製品トートのデフラグメンテーションステーションを可能にする機能を実行するよう構成されることを特徴とする請求項１７に記載の自動ストア。
21. 前記建物構造体は更に、前記顧客による選択のための代替不能物品を含むショッピングセクションを含み、顧客によって選択された前記代替不能物品は、移送ステーションに配送されることを特徴とする請求項１７に記載の自動ストア。
22. 前記移動ロボットは更に、前記移送ステーションから代替不能物品を出庫し、前記代替不能物品を前記顧客への配送のため配送セクションに配送するよう構成されることを特徴とする請求項１９に記載の自動ストア。
23. 前記移動ロボットは更に、前記移送ステーションから代替不能物品を出庫し、顧客のための前記代替不能物品を当該顧客のためのイーチを備えた注文トートに追加できる場所に前記代替不能物品を運ぶように構成されることを特徴とする請求項１９に記載の自動ストア。
24. 前記移動ロボットの機能は、前記自動履行セクション及び補充セクションの機能よりも前記配送セクションへの前記注文トートの配送を優先させる優先順位によって決定されることを特徴とする請求項１７に記載の自動ストア。
25. 前記移動ロボットの機能は、前記補充セクションにおける機能よりも前記自動履行セクションにおける機能を優先させる優先順位によって決定されることを特徴とする請求項２２に記載の自動ストア。
26. 前記移動ロボットの機能は、前記製品トートのデフラグメンテーションに関係付けられる機能よりも前記補充セクションにおける機能を優先させる優先順位によって決定され、前記製品トートのデフラグメンテーションは、前記保管場所に保管するためのより少数の製品トートにイーチを整理することを含むことを特徴とする請求項２３に記載の自動ストア。
27. （ａ）補充セクションにおいて、移動ロボットによって輸送される在庫イーチを包含する製品トートを受け取る段階と、
    （ｂ）前記移動ロボットによって保管場所から前記製品トートを出庫し、前記トートを顧客の注文に基づいて前記製品トートから注文トートへのイーチの移送のための注文履行セクションに輸送する段階と、
    （ｃ）前記移動ロボットによって注文トートを前記顧客への前記注文トートの配送のため配送セクションに輸送する段階と、を含むことを特徴とする方法。
28. 前記移動ロボットによって前記注文トートを前記保管のための自動履行セクションにおける前記保管場所に輸送する段階を更に含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
29. 前記移動ロボットによって前記製品トートをデフラグメンテーションステーションに輸送する段階を含み、前記イーチが前記保管場所における保管のためのより少数の製品トートに整理される請求項２７に記載の方法。
30. 前記移動ロボットによって移送ステーションから前記配送セクションへ代替不能物品を移送する段階を更に含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
31. 顧前記移動ロボットによって移送ステーションから前記顧客のための注文トートのイーチと組み合わせるための場所へ前記顧客の代替不能物品を移送する段階を更に含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
32. 建物構造体を備えた自動ストアであって、
    前記建物構造体が、
    前記自動ストアに新しい在庫イーチを包含する製品トートが補充される補充セクションと、
    イーチが、顧客からの注文を履行するためのワークステーションで製品トートから注文トートに移送される自動履行セクションと、
    前記自動履行セクションで満たされた注文トートが前記顧客への配送に利用できるようになる配送セクションと、を含み、
    前記自動ストアが更に、
    補充セクション全体を移動するよう構成された移動ロボットを備え、
    前記自動履行セクション及び前記配送セクションはタスク優先順位に基づく異なる動作モードにあり、前記異なる動作モードは、補充モード、注文履行モード及び配送モードを含み、前記補充、注文履行及び配送モードにおいて、前記移動ロボットは、
    受け取られた製品トートを保管庫に輸送する、
    前記製品トートを前記ワークステーションに輸送して、前記注文トートを前記ワークステーション及び前記配送セクションに輸送し、
    注文トートを前記配送セクションにおける場所に輸送し前記注文トートを前記顧客への配送に利用可能にするように構成されることを特徴とする自動ストア。

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