TWI833758B - 改良式儲存和取回系統 - Google Patents

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溫斯頓 霍普
達林 盧梭
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Abstract

一種採用網格化三維儲存結構的改良式儲存和取回系統，其包括：工作站，其係由用於儲存結構之相同的機器人車輛隊列所服務；穿越(travel-through)工作站，藉由使用相同的機器人車輛以經由所述工作站運送儲存單元而無需被轉交(hand-off)至任何其他輸送機或處理機；內部分類，藉由使用機器人車輛之編排的導航到工作站的入口點；位於機器人車輛之上的感測器，其係用於確認位於其上的儲存單元的正確裝載和對準；升降機構，其係用於將機器人車輛自網格的下軌道升高到網格的軸，並使用標記和掃描器使機器人車輛與網格的軸對準；以及工作站光幕，其係用於手部安全、揀選計數和集裝箱內容物突出檢測。

Description

改良式儲存和取回系統
本發明大體上係關於在訂單履行環境中有用的自動儲存和取回系統。
申請人在先前的PCT申請案第WO2016/172793號的全部內容在此藉由引用方式而併入本文之中。該申請案公開了一種貨物對人儲存和取回系統，所述系統採用三維儲存網格結構，其中機器人儲存/取回車輛佇列在儲存位置的三維陣列中導航，在所述儲存位置中容納相應的箱櫃或其他儲存單元。儲存/取回車輛在佈置在三維儲存位置陣列上方的網格上軌道佈局和佈置在儲存位置陣列下方地面的網格化下軌道佈局上二維水準行進。相同的儲存/取回車輛還通過將上軌道佈局和下軌道佈局接合在一起的豎直直立的軸在第三豎直維度上橫穿所述結構。每列儲存位置與這些豎直軸中的一個相鄰，由此網格中的每個儲存位置可由儲存/取回車輛直接存取。
持續的發展導致了系統設計的許多改進，以及其新穎的應用，其細節將從下面的揭示內容中變得更加明顯。
根據本發明的第一態樣，提供了一種儲存系統，其包括：網格化三維結構，其包括： 網格化下軌道佈局，其佔據二維區域，並且一或多個儲存/取回車輛可在所述二維區域上在兩個方向上輸送；和多個儲存列，其在所述網格化下軌道佈局的所述二維區域上以隔開的分佈存在於所述網格化下軌道佈局上方，每一儲存列包括多個儲存位置，所述多個儲存位置被佈置為一個在另一個之上並且被定尺寸為適於在其中放置和存放儲存單元；以及多個豎直軸，其存在於所述網格化下軌道佈局的所述二維區域上方以隔開的分佈存在於所述網格化下軌道佈局上方，每一儲存列與相應的一個豎直軸相鄰，通過該豎直軸所述一或多個儲存/取回車輛可進入所述儲存列的儲存位置，以將所述儲存單元放置到所述儲存列的所述儲存位置或從所述儲存位置移除所述儲存單元；以及至少一個工作站，其位於所述網格化三維結構旁邊並且位於所述網格化下軌道佈局的所述二維區域之外，所述儲存列和所述豎直軸分佈在所述網格化下軌道佈局的所述二維區域之上，所述工作站通過其延伸軌道連接到所述網格化下軌道佈局，所述一或多個儲存/取回車輛通過所述延伸軌道在所述工作站和所述網格化下軌道佈局之間輸送，由此，所述儲存單元在所述儲存位置和所述工作站之間的輸送可完全由所述一或多個儲存/取回車輛執行。
根據本發明的第二態樣，提供了一種儲存系統，其包括：一或多個儲存/取回車輛；一個網格化三維結構，其包括：網格化軌道佈局，其佔據二維區域，並且一或多個儲存/取回車輛可在所述二維區域上在兩個方向上輸送；多個儲存列，所述多個儲存列存在於在所述網格化軌道佈局之上或之下，在所述網格化軌道佈局的所述二維區域中間隔地分佈，每列包括多個儲存位 置，所述多個儲存位置被佈置成一個在另一個之上並且其尺寸適於在其中放置和存放儲存單元；以及多個豎直軸，所述多個豎直軸在所述網格化軌道佈局的所述二維區域內以間隔分佈存在於所述網格化軌道佈局之上或之下，每個儲存列與相應的一個豎直軸相鄰，通過該豎直軸，所述一或多個儲存/取回車輛進入所述儲存列的儲存位置，以將所述儲存單元放置到所述儲存列的所述儲存位置或從所述儲存列的所述儲存位置移除所述儲存單元；以及至少一個工作站，所述至少一個工作站存在於所述網格化軌道佈局的所述二維區域之外，所述儲存列和所述豎直軸分佈在所述網格化軌道佈局的二維區域內；其中在所述至少一個工作站和所述網格化三維結構中的所述儲存位置之間的所述儲存單元的輸送僅由所述一或多個儲存/取回車輛執行。
根據本發明的第三態樣，提供了一種儲存系統，其包括：一或多個儲存/取回車輛；一個三維結構，所述三維結構包括儲存位置的三維陣列，所述三維陣列的尺寸適於在其中放置和存放儲存單元；以及至少一個工作站，從所述儲存位置到所述至少一個工作站所選擇的儲存單元可由所述一或多個儲存/取回車輛輸送；其中，每個工作站包括外殼，所述一或多個儲存/取回車輛可通過所述外殼和所述外殼中的存取開口，當所述車輛到達所述工作站的所述存取開口時，所述儲存/取回車輛中之一者上的被承載的儲存單元可通過所述存取開口而存取。
根據本發明的第四態樣，提供了一種用於貨物到人員(goods-to-person)履行系統的工作站，所述工作站包括：一個被定義的路徑，在所述工作站的使用過程中通過所述被定義的路徑而 傳送取回的儲存單元；一個外殼，其係至少部分地圍繞所述被定義的路徑；通過所述外殼的存取開口，通過所述存取開口，在到達所述存取開口時可以存取沿著所述被定義的路徑所傳送的給定儲存單元；及手感測機構，其係可操作以檢測工作者的手在所述存取開口處的***。
根據本發明的第五態樣，提供了一種儲存系統，其包括：一或多個儲存/取回車輛；及一個網格化三維結構，其包括：一個網格化軌道佈局，其占據二維區域，並且一或多個儲存/取回車輛可在所述二維區域上在兩個方向上傳送；多個儲存列，其係位於網格化軌道佈局的上方或下方，在所述網格化軌道佈局的二維區域內間隔地分佈佈置，每一儲存列包括多個儲存位置，所述多個儲存位置被佈置成一個在另一個之上並且其尺寸適於在其中放置和存放儲存單元；及多個豎直軸，所述多個豎直軸在所述網格化軌道佈局的所述二維區域內以間隔分佈存在於所述網格化軌道佈局之上或之下，每個儲存列與相應的一個豎直軸相鄰，通過該豎直軸，所述一或多個儲存/取回車輛進入所述儲存列的儲存位置，以將所述儲存單元放置到所述儲存列的所述儲存位置或從所述儲存列的所述儲存位置移除所述儲存單元；以及一組可檢測標記和一組可操作以檢測所述可檢測標記的感測器，其中所述可檢測標記或所述感測器中的第一者係被支撐在所述網格化三維結構之中且位於所述網格化軌道佈局之中的點處或其附近，所述網格化軌道佈局之中的所述點係在所述豎直軸上方或下方，並且所述可檢測標記或所述感測器中的第二者被承載於所述儲存/取回車輛之上； 其中，在所述儲存/取回車輛中之任一者抵達其預定前往之目標軸的上方或下方的相應點處的過程中，藉由使用感測器以檢測相應的標記，以在試圖將所述儲存/取回車輛從所述網格化軌道佈局轉換到所述目標軸之前，用於檢查和調整所述儲存/取回車輛與目標軸的對準。
根據本發明的第六態樣，提供了一種控制一或多個儲存/取回車輛在網格化三維結構中的定位的方法，其中所述一或多個儲存/取回車輛可在網格化軌道佈局上以二維方式傳送，並且在第三維(third dimension)中可經由豎直軸傳送，所述豎直軸的豎直軸線與所述網格化軌道佈局相交，所述方法包括：(a)使一組可檢測標記或一組感測器中的第一者被支撐在所述網格化三維結構之中且位於所述網格化軌道佈局之中的點處或其附近，所述網格化軌道佈局之中的所述點係在所述豎直軸上方或下方，並且使所述可檢測標記或所述感測器中的第二者被承載於所述儲存/取回車輛之上，其中所述感測器係可操作以檢測所述可檢測標記；(b)在所述儲存/取回車輛中之任一者抵達其預定前往之目標軸的上方或下方的相應點處的過程中，使用所述感測器中之一者以檢測所述可檢測標記中之一者；及(c)在試圖將所述儲存/取回車輛從所述網格化軌道佈局轉換到所述目標軸之前，藉由所述感測器中之一者以檢測標記，從而檢查和調整所述儲存/取回車輛與目標軸的對準。
根據本發明的第七態樣，提供了一種儲存系統，其包括：一個網格化三維結構，其包括：一個網格化下軌道佈局，其占據二維區域，並且一或多個儲存/取回車輛可在所述二維區域上在兩個方向上傳送；及多個儲存列，其在所述網格化下軌道佈局的所述二維區域上以隔開的分佈 存在於所述網格化下軌道佈局上方，每一儲存列包括多個儲存位置，所述多個儲存位置被佈置為一個在另一個之上並且被定尺寸為適於在其中放置和存放儲存單元；及多個豎直軸，其存在於所述網格化下軌道佈局的所述二維區域上方以隔開的分佈存在於所述網格化下軌道佈局上方，每一儲存列與相應的一個豎直軸相鄰，通過該豎直軸所述一或多個儲存/取回車輛可進入所述儲存列的儲存位置，以將所述儲存單元放置到所述儲存列的所述儲存位置或從所述儲存位置移除所述儲存單元；及在相應的一個豎直軸的下方的所述網格化下軌道佈局的每個點處，相應的一個升降機構被安裝在所述網格化下軌道佈局之中並且係可操作以將所述儲存/取回車輛中之任一者向上地提升到相應的豎直軸之下端。
根據本發明的第八態樣，提供了一種用於在自動儲存系統中承載儲存單元的儲存/取回車輛，所述儲存/取回車輛包括：具有著陸區域的上平台，所述著陸區域與所述儲存單元中之一者的下側具有相似尺寸與形狀；一組負載狀態感測器，其係位於與所述著陸區域的外周邊緊密相鄰的位置處，由此藉由所有的負載狀態感測器而檢測所述儲存單元中之一者的下側，從而確認滿載(fully loaded)以及在所述上平台之上的所述儲存單元中之一者的正確對準狀態；而僅藉由所述負載狀態感測器的子集(subset)以檢測所述儲存單元中之一者的下側表明了部分加載(partially loaded)或在所述上平台之上的所述儲存單元中之一者的不正確對準狀態。
根據本發明的第九態樣，提供了一種以順序方式將從儲存系統取回的儲存單元呈現至工作站的入口或進口點的方法，所述方法包括：(a)令網格化三維結構包括：一個網格化軌道佈局，其佔用二維區域，並且所述網格化軌道佈局上的一 或多個儲存/取回車輛在所述二維區域上方可在兩個方向上輸送；和多個儲存列，在所述網格化軌道佈局的二維區域內以間隔地分佈位於所述網格化軌道佈局的上方或下方，每個列包括多個儲存位置，所述多個儲存位置被佈置成一個在另一個之上並且其尺寸適於在其中放置和存放儲存單元；和多個豎直軸，所述多個豎直軸在所述網格化軌道佈局的所述二維區域之上以間隔分佈存在於所述網格化軌道佈局之上或之下，每個儲存列與相應的一個豎直軸相鄰，通過該豎直軸，所述一或多個儲存/取回車輛進入所述儲存列的儲存位置，以將所述儲存單元放置到所述儲存列的所述儲存位置或從所述儲存列的所述儲存位置移除所述儲存單元；(b)令所述儲存/取回車輛從相應的儲存位置取回指定送往工作站的相應儲存單元；和(c)在所述網格化三維結構內，編排取回的儲存單元到工作站的入口或進口點之依序傳送(sequenced delivery)。
根據本發明的第十態樣，提供了一種儲存系統，其包括：一個網格化三維結構，其包括：一個網格化軌道佈局，其佔用二維區域，並且所述軌道佈局上的一或多個儲存/取回車輛在所述二維區域上方可在兩個方向上輸送；和多個儲存列，在所述軌道佈局的二維區域內以間隔分佈位於網格化軌道佈局的上方或下方，每個列包括多個儲存位置，所述多個儲存位置被佈置成一個在另一個之上並且其尺寸適於在其中放置和存放儲存單元；和多個豎直軸，在所述軌道佈局的二維區域內以間隔分佈位於網格化軌道佈局的上方或下方，每個儲存列與相應的一個豎直軸相鄰，所述儲存列的儲存位置可由一或多個儲存/取回車輛通過該豎直軸進出，以便將儲存單元放置到所述儲存列的所述儲存位置或者從所述儲存列的所述儲存位置移除所述儲存單元； 至少一個工作站，其具有一個存取點，所述存取點係位於所述軌道佈局的所述二維區域之外，並接收輸送到工作站的入口或進口點的儲存單元；一個計算控制系統，其包括至少一個處理器，所述處理器被配置成組織一組儲存單元從所述網格化三維結構到工作站之依序傳送，其包括：(a)生成和發送信號以指示多個儲存/取回車輛從相應的儲存位置取回儲存單元；和(b)生成和發送信號以指示多個儲存/取回車輛以編排儲存/取回車輛按特定順序到達工作站的入口或進口點的方式導航網格化三維結構。
根據本發明的第十一態樣，提供了一種準備和緩衝訂單裝運的方法，所述方法包括：(a)令網格化三維儲存系統包括：多個儲存/取回車輛；一個網格化三維結構，其包括：一個網格化佈局，其佔用二維區域，並且所述網格化佈局上的所述儲存/取回車輛在所述二維區域上方可在兩個方向上輸送；和多個儲存列，在所述網格化佈局的二維區域內以間隔地分佈位於所述網格化佈局的上方，每個儲存列包括多個儲存位置，所述多個儲存位置被佈置成一個在另一個之上並且其尺寸適於在其中放置和存放物品；和多個豎直軸，在所述網格化佈局的二維區域內以間隔地分佈位於所述網格化佈局的上方，每個儲存列與相應的一個豎直軸相鄰，所述儲存列的儲存位置可由一或多個儲存/取回車輛通過該豎直軸進出，以便將所述物品放置到所述儲存列的所述儲存位置或者從所述儲存列的所述儲存位置移除所述物品；至少一個工作站，通過沿著所述網格化佈局將所述儲存/取回車輛行進到所述工作站的入口，可以將物品從所述儲存位置移除並傳送到所述網格化佈局； (b)讓一組儲存/取回車輛取回完成訂單所需的特定物品集合，並將取回的特定物品集合運送到所述網格化佈局，接著再運送到所述工作站的入口；和(c)在工作站合併所述特定物品集合，以形成完全地或部分地履行的訂單，並將所述完全地或部分地履行的訂單放入集裝箱中；和(d)將所述集裝箱裝載到所述儲存/取回車輛中之一者上，使所述儲存/取回車輛行進到一個儲存位置並將所述集裝箱存放在所述儲存位置，從而存放所述完全地或部分地履行的訂單，以待進一步完成或待稍後裝運。
根據本發明的第十二態樣，提供一種用於裝運集裝箱的分類/緩衝系統，所述系統包括：一或多個儲存/取回車輛，每個儲存/取回車輛具有裝載區域，在所述裝載區域處，所述儲存/取回車輛被配置成選擇性地承載裝運集裝箱；一個網格化三維結構，其包括：一個網格化軌道佈局，其佔用二維覆蓋區，並且所述儲存/取回車輛在所述二維覆蓋區上方可在兩個方向上輸送；和多個儲存列，在所述網格化軌道佈局的二維覆蓋區內以間隔地分佈位於所述網格化軌道佈局的上方或下方，每個儲存列包括多個儲存位置，所述多個儲存位置被佈置成一個在另一個之上並且其尺寸適於在其中放置和存放裝運集裝箱；和多個豎直軸，在所述網格化軌道佈局的二維覆蓋區內以間隔地分佈位於所述網格化軌道佈局的上方或下方，並且一或多個儲存/取回車輛可以經由所述豎直軸在第三維之中行進以進出所述網格化軌道佈局，每個儲存列與相應的一個豎直軸相鄰，所述儲存列的儲存位置可由一或多個儲存/取回車輛通過該豎直軸進出，以便將所述裝運集裝箱放置到所述儲存列的所述儲存位置或者從所述儲存列的所述儲存位置移除所述裝運集裝箱。
10:網格上軌道佈局
12:直立框架構件
14:機器人儲存/取回車輛
16:儲存單元
18:工作站
20:包覆面板
22:頂部部段
24:X方向軌道
26:Y方向軌道
28:下軌道佈局
30:支撐腿
32:底部段
34:開放空間
36:網格下軌道
38a:內部縱向軌道
38b:外部縱向軌道
40a:橫向軌道
40b:橫向軌道
40c:橫向軌道
40d:橫向軌道
40e:橫向軌道
40f:橫向軌道
42:滑槽
44:第一端壁
46:第二端壁
48:外側壁
50:頂部覆蓋面板
50a:工作臺面表面
52:存取開口
54:第一感測器條
56:第二感測器條
60a:第一縱向軌道
60b:第二縱向軌道
62a:橫向軌道
62b:橫向軌道
62c:橫向軌道
62d:橫向軌道
62e:橫向軌道
62f:橫向軌道
64:位置標記
66:掃描器
68:X方向輪
70:Y方向輪
72:升降機構
74:角部支腿
76:水平橫撐
78:上面板
80:升降平臺
81:電動線性致動器
82:電動機
84:輸出杆
86:線性杆導向器
88:安裝支架
90:下齒條齒
92:儲存單元
94:上支撐平臺
96:可旋轉轉檯
98:外甲板表面
100:負載狀態感測器
200:分類/緩衝網格
202:輸入站
204:裝運集裝箱
206:入口輸送機
208:輸出站
210:輸出裝運集裝箱
212:輸出輸送機
SA:存取點
SEM:出現點
SEN:入口點
SLCH:發射點
SLND:著陸點
SP:停放點
SR:再進入點
SX:出口點
U1:儲存單元
U2:儲存單元
U3:儲存單元
U4:儲存單元
V1:儲存/取回車輛
V2:儲存/取回車輛
V3:儲存/取回車輛
V4:儲存/取回車輛
現在將結合附圖描述本發明的優選實施方式，其中：圖1是來自申請人先前的PCT申請案的三維網格結構的立體圖，其中包含了儲存單元的三維陣列，並且機器人儲存/取回車輛的隊列能夠在三維中行進以存取每個所述儲存單元。
圖2是根據本發明的改進的三維網格結構的立體圖。
圖3是圖2的三維網格結構的簡化局部立體圖，示出了網格結構在其角部處的一對相交外壁，兩個工作站已經從所述外壁移除以顯示所述外壁的細節。
圖4是來自圖2的三維網格工作站中的一個的從網格面向外的其外側的分離立體圖。
圖5是從其內側向內進入網格圖4的工作站的分離立體圖。
圖6是圖5的工作站的內側的另一分離立體圖。
圖6A是圖6的由其細節圓A標記部分的部分特寫圖。
圖7是圖4至6的工作站的示意性俯視平面圖，以及工作站安裝於其上的三維網格結構的下軌道佈局的鄰近區域。
圖7A至7H示出了根據分配給在所述車輛上承載的儲存單元的優先級排序，通過車輛在下軌道佈局上的選擇性停放和前進來編排儲存/取回車輛順序到達圖7的工作站處。
圖8示出了圖2的三維網格下軌道的部段，其中一個機器人儲存/取回車輛正沿著所述部段行進。
圖9是圖8的由其細節圓A標記部分的部分特寫圖。
圖10是示出在三維網格下軌道上的機器人儲存/取回車輛中的一個的正視圖，其位於三維網格豎直軸下方的發射點處，機器人儲存/取回車輛旨在通過所 述豎直軸向上行進。
圖11是圖10機器人在下軌道發射點的立體圖。
圖12是圖10的由其細節圓A標記部分的部分特寫圖。
圖13是圖11的由其細節圓B標記部分的部分特寫圖。
圖14是與圖12相同的機器人儲存/取回車輛和下軌道交叉點的另一特寫，但是機器人儲存/取回車輛通過安裝在下軌道下方的升降機構升高以與軸的直立框架構件上的齒條齒接合。
圖15是與圖13相同的機器人儲存/取回車輛和下軌道交叉點的另一特寫，但是機器人儲存/取回車輛處於圖14的升高位置。
圖16和圖17是圖10至圖13的機器人儲存/取回車輛和升降機構的頂部和底部立體圖，但是與下軌道和豎直軸構件隔離示出。
圖18和圖19是圖14和圖15的機器人儲存/取回車輛和升降機構的頂部和底部立體圖，但是與下軌道和豎直軸構件隔離示出。
圖20和圖21示出了機器人儲存/取回車輛的一個和可在其上運輸的兼容儲存單元。
圖22示出了分類/緩衝網格，其採用與圖1和圖2的儲存系統相同的三維網格結構和機器人儲存/取回車輛，但是具有服務於網格站的不同佈局，用於預包裝裝運集裝箱的管理。
圖1示出了申請人先前的PCT申請案的三維網格結構。網格上軌道佈局10存在於位於接近地面的下水平面中的匹配網格化下軌道佈局上方的升高水平面中。在這些上軌道佈局和下軌道佈局之間是儲存位置的三維陣列，每個儲存位置將相應的儲存單元保持在其中，例如以能夠在其中保持任何種類的 貨物的開口頂部或可打開/可關閉的儲存託盤、箱或手提箱的形式。儲存位置以豎直列佈置，其中相同占地面積的儲存位置彼此對準。每個這樣的儲存列與通過其儲存位置可存取的豎直軸相鄰。
每個軌道佈局特徵在於在水平面的X方向上放置的一組X方向軌道和在水平面的Y方向上垂直於X方向軌道交叉的一組Y方向軌道。交叉軌道限定儲存系統的水平參考網格，其中每個水平網格行被界定在相鄰的一對X方向軌道之間，並且每個水平網格列被界定在鄰近的一對Y方向軌道之間。一個水平網格列和一個水平網格行之間的每個交叉點表示相應儲存列或相應豎直軸的位置。換句話說，每個儲存列和每個軸存在於在參考網格相應直角坐標點處，所述直角坐標點位於在X方向軌道中的兩個和Y方向軌道中的兩個之間界定的相應區域處。在任一軌道佈局中，限定在四個軌道之間的每個這樣的區域在這裡也被稱為所述軌道佈局的相應“點”。系統中每個儲存位置和相關儲存單元的三維尋址由給定儲存位置存在於相應列內的給定豎直級完成。也就是說，每個儲存位置的三維地址由三維網格中儲存位置的水平網格行、水平網格列和豎直列級決定。
相應的直立框架構件12在X方向和Y方向軌道之間的每個交叉點處豎直跨越在上軌道佈局和下軌道佈局之間，從而與各軌道協作以限定三維網格結構的框架，用於在所述框架內容納和組織儲存單元的三維陣列。結果，三維儲存陣列的每個豎直軸在其四個角具有跨越軸的整個高度的四個豎直框架構件。每個框架構件在框架構件的兩側具有沿三維網格豎直Z方向串聯佈置的相應組齒條齒。因此，每個軸總共有八組齒條齒，在軸的每個角上有兩組齒條齒，這兩組齒條齒與機器人儲存/取回車輛上的八個小齒輪配合，以使其能夠通過三維網格結構的軸在上軌道佈局和下軌道佈局之間穿過。每個機器人儲存/取回車輛14都具有圓形輸送輪和帶齒的小齒輪，圓形輸送輪用於以軌道行進模式在上 和下軌道佈局上輸送機器人儲存/取回車輛，帶齒的小齒輪用於以軸橫移模式使機器人儲存/取回車輛通過裝備有齒條的軸。每個小齒輪和相應的輸送輪是組合的單個輪單元的一部分，可從車輛的外側方向延伸，用於在任一軌道佈局上以軌道進行模式使用輸送輪，並可在車輛的內側方向縮回，用於以軸橫移模式使用小齒輪，所述軸橫移模式將小齒輪與軸的豎直框架構件的齒條齒接合。
網格結構的框架在每個儲存位置包括各自的擱板，以支撐各自的儲存單元，由此任何給定的儲存單元16都可以由機器人取回車輛中的一個從其儲存位置移除，而不會破壞同一儲存列中其上方和下方的儲存單元。同樣，這允許儲存單元返回到陣列中任何水平面的規定位置。在三維網格底部的下網格化軌道佈局具有圍繞其周邊分佈的多個工作站18，機器人取回車輛14將從儲存列拉出的儲存單元遞送到多個工作站18。除了在此明確描述的差異之外，三維網格結構的框架、機器人儲存/取回車輛、它們在上軌道佈局和下軌道佈局上以及通過軸的行進，以及它們在軌道行進模式和軸橫移模式之間的轉換與申請人先前的PCT申請案中描述的相同。
圖2示出了現有三維網格結構的修改形式，其再次以上軌道佈局和下軌道佈局為特徵，並且直立框架構件在它們之間跨越以在儲存位置處承載擱架以支撐其中的儲存單元，並且還承載可由機器人儲存/取回車輛的小齒輪接合的齒條齒，以使每個機器人儲存/取回車輛的整體能夠通過任一個軸豎直行進。。擱板可以是在儲存列的除了第四軸鄰近側之外的三側處的帶凸緣面板或軌道的形式，所述第四軸鄰近側通向鄰近的存取軸，機器人儲存/取回車輛從所述鄰近的存取軸存取所述列的儲存單元，由此，所述第四開口側能夠通過與儲存單元的下側的接合將每個車輛的可伸縮的轉塔臂***和抽出到儲存列中，以將儲存單元拉入和推出儲存列。
如申請人在先前的PCT申請案中所概述的，位於外周的豎直軸的 子集可以是“上軸”，其專用于機器人儲存車輛在已經將儲存單元遞送到工作站18中的一個之後從下軌道佈局向上通過其行進到上軌道佈局，而其他豎直軸是“下軸”，其專用於在從三維儲存陣列取回儲存單元期間，或者在先前已經將儲存單元遞送到工作站18中的一個用於提貨、再儲存或其他操作之後，將儲存單元返回到三維陣列期間，機器人儲存車輛從上軌道佈局通過其向下行進。
圖2的三維網格結構不同於圖1的三維網格結構，因為已在網格結構的外周邊處將包覆面板20添加到直立框架構件以形成基本上封閉網格結構的所有四個側面的外側壁，因此，在視覺上隱藏其內部，並且其中直立框架構件12包括其頂部部段22，頂部部段22在其交叉點處的上軌道構件的軌道上直立，並且在圖2所示網格結構的特定寬視圖中遮蔽上軌道。軸的這些頂部部段可用於安裝充電站硬件，必要時機器人儲存/取回車輛可通過所述硬件進行再充電。然而，上軌道佈局的結構和目的以及豎直框架構件在網格結構內的軸和儲存列的形式在申請人先前的PCT申請案中有很好的記載，因此這裡不需要詳細的說明或解釋。
現在轉向圖3至圖6，注意工作站18的新穎結構以及機器人儲存/取回車輛與其的新穎交互。為了便於說明，圖3省略了大部分網格結構。然而，示出了下軌道佈局28的一個X方向軌道24和一個Y方向軌道26，其形成下軌道佈局的兩個外側，並且在網格結構的相應外角處相交。在下軌道佈局的其餘部分中，僅示出將這兩個特定軌道升高離開地面的支撐腿30。在網格結構的直立框架構件12中，僅示出了在網格結構的這兩個外側從兩個所示軌道24、26直立的構件，並且省略了這些直立框架構件12的頂部部段22。在網格結構的整個周邊周圍，包覆面板20不完全向下延伸到下軌道28，而是以稍微升高的關係終止於其上，使得附接到下軌道佈局的軌道且從下軌道佈局的軌道直立的直立框架構件的底部段32保持未被封閉。這在每對鄰近直立框架構件12的底部段32之間留 下了開放空間34。這些開放空間34允許機器人儲存/取回車輛14在其下軌道28處進入和離開三維網格結構，並因此在三維網格結構和工作站18之間轉換。
如下文更詳細概述的，這使得能夠實現貨物到人訂單履行的新穎解決方案，其中能夠在三維空間中行進的機器人儲存/取回車輛在整個訂單提貨操作中提供儲存單元輸送的唯一手段，從網格化三維空間中的任何地方初始取回儲存單元，到將儲存單元輸送到工作站，包括將儲存單元呈現給工作站處的人或機器人提貨器，以及隨後將儲存單元返回網格中的任何三維位置，而儲存單元從未從機器人儲存/取回車輛卸載並由單獨的輸送機、轉盤或其他轉換機構輸送。
圖4至圖6示出了與三維儲存網格隔離的工作站18中的一個。每個工作站18以具有一對縱向軌道38a、38b的網格下軌道36為特徵，縱向軌道38a、38b沿工作站18的長度延伸。下軌道還以一組橫向軌道40a-40f為特徵，所述一組橫向軌道40a-40f將縱向軌道38在沿其規則間隔的內部彼此垂直地互連。這些軌道與三維網格結構的網格上軌道佈局和下軌道佈局中使用的軌道類型相同，並且縱向軌道之間的間距與橫向軌道之間的間距相匹配，並且等於網格結構的上軌道佈局和下軌道佈局的軌道之間沿其X和Y方向採用的軌道間間距。因此，機器人儲存/取回車輛可以以與三維網格上軌道佈局和下軌道佈局相同的方式橫穿工作站的下軌道。工作站的下軌道由支撐腿30以略高於地面的關係支撐，支撐腿30在縱向軌道和橫向軌道的交叉點處從下軌道向下懸垂。這些支撐腿30具有與支撐三維網格化下軌道佈局的那些相同的類型和高度，由此，工作站的下軌道36位於與三維網格結構的下軌道佈局相同的高度處，以形成從其延伸的共面延伸軌道。
工作站的特徵在於滑槽42，滑槽42安裝在下軌道上，並從位於縱向軌道第一端的第一個橫向軌道40a縱向首尾相連地橫跨到位於縱向軌道第二 相對端的最後一個橫向軌道40f。滑槽的特徵在於第一端壁44從第一橫向軌道直立站立，第二端壁46以與第一端壁相對且平行的關係從最後橫向軌道直立站立，較長的外側壁48在縱向軌道38b的外側末端處縱向橫跨端壁之間，並且頂部覆蓋面板50在端壁之間和沿著外側壁的頂部邊緣縱向延伸。覆蓋面板50的下側界定滑槽42的內部頂板，而覆蓋面板的相對的頂側限定外部工作臺面50a，以供人類或機器人類工作者工作者在提貨、再庫存或可在工作站18執行的其他工作功能期間使用。
在兩個縱向軌道38a、38b和任何鄰近的一對橫向軌道40a-40f之間界定的每個正方形區域被稱為沿著工作站的下軌道的相應的“點”。緊鄰滑槽42的第一端壁44並在滑槽第一端被限定在第一橫向軌道40a和第二橫向軌道40b之間的點被稱為工作站的入口點SEN，因為在這裡機器人儲存/取回車輛通過從網格結構的下軌道佈局中與其對準的相應一對軌道騎跨在這些第一橫向軌道40a和第二橫向軌道40b上而進入滑槽。在滑槽的相對的第二端，緊鄰位於第二最後和最後橫向軌道40e、40f之間的第二端壁46的點被稱為出口點Sx，因為在這裡機器人儲存/取回車輛離開滑槽，並通過騎離這些最後和第二最後橫向軌道到網格結構的下軌道佈局中與其對準的另一對相應軌道上而再進入三維網格。
參考圖3，所述圖右側的工作站具有在網格結構下軌道佈局的Y方向上延伸的縱向方向，使得所述工作站具有位於Y方向的縱向軌道38a、38b和位於X方向的橫向軌道40a-40f。工作站下軌道的第一和第二橫向軌道40a、40b形成網格結構下軌道佈局的第一對X方向軌道的平行、直線延伸，最後和第二最後40e、40f橫向軌道同樣形成網格結構下軌道佈局的第二對X方向軌道的平行、直線延伸。因此，機器人儲存/取回車輛可以沿著下軌道佈局的一對X方向軌道行進，穿過位於工作站所在的網格結構外側的這些軌道端部處的兩個豎直框架構件之間的未被包覆的開放空間34，並到達工作站的入口點SEN處的第一橫向軌 道40a和第二橫向軌道40b上。在所述入口點，機器人儲存/取回車輛從X方向行進模式轉換為Y方向行進模式，並且然後可以沿著工作站的縱向軌道38a，38b行進，在Y方向上延伸到工作站的出口點SX。這裡，機器人儲存/取回車輛然後轉換回到其X方向行進模式，以通過在這些軌道端部的直立框架構件之間的未被包覆的開放空間34，騎跨在工作站的最後和第二最後橫向軌道上，回到網格結構的下軌道佈局的第二對X方向軌道上。
在圖3的左側的工作站具有在網格結構的X方向上延伸的縱向方向，使得所述工作站具有位於X方向的縱向軌道38a、38b和位於Y方向的橫向軌道40a-40f。工作站下軌道的第一和第二橫向軌道40a、40b形成網格結構下軌道佈局的第一對Y方向軌道的平行、直線延伸，最後和第二最後40e、40f橫向軌道同樣形成網格結構下軌道佈局的第二對Y方向軌道的平行、直線延伸。因此，機器人儲存/取回車輛可以沿著下軌道佈局的一對Y方向軌道騎跨行進穿過位於工作站所在的網格結構的外側處的這些軌道的端部處直立站立的兩個直立框架構件之間的未被包覆的開放空間34，並到工作站的入口點SEN處的第一橫向軌道40a和第二橫向軌道40a上。在所述入口點，機器人儲存/取回車輛從Y方向行進模式轉換為X方向行進模式，並且然後可以沿著工作站的縱向軌道38a38b行進，在X方向上延伸到工作站的出口點SX。這裡，機器人儲存/取回車輛然後轉換回到其Y方向行進模式，以通過在這些軌道端部的直立框架構件之間的未被包覆的開放空間34，在工作站的最後橫向軌道和第二最後橫向軌道上騎回到第二對X方向軌道上的網格結構的下軌道佈局上。
在每個工作站的第二橫向軌道40b和第二最後橫向軌道40e之間的是在入口點和出口點之間的多個中間點。圖示的示例具有三個中間點，但是這個數量可以變化。這些中間點中的一個，特別是在所示示例中緊鄰出口點SX的第二最後一個點，被指定為其中機器人儲存/取回車輛可由人或機器人類工作 者經由穿過滑槽的頂部面板50從其工作臺面表面50a穿過到滑槽的內部空間中的存取開口52可存取的“存取點”。因此，當縱向行進通過滑槽的儲存/取回車輛到達並停在存取點SA時，工作者可以與承載在所述儲存/取回車輛頂部的儲存單元相互作用，例如從儲存單元中提貨一或多個單獨的物品，作為從網格結構中取出這些物品的訂單履行過程的一部分，替代地從儲存/取回車輛中移除整個儲存單元，作為訂單履行過程的一部分，或者替代地將一或多個單獨的物品放入儲存單元中作為補充網格結構的再庫存過程的一部分。替代地，再庫存過程可以包括將機器人儲存/取回車輛(即，當前未被儲存單元佔據的車輛)中的空的一個引導到工作站的存取點，以通過存取開口52從工作者提貨儲存單元。
工作站18裝備有手感測機構，以保護人類工作者在通過存取開口52與儲存/取回車輛相互作用時免受潛在傷害。參考圖6A，第一感測器條54和第二感測器條56在沿著存取開口的相對的周邊邊緣定位的位置處被固定到工作站的覆蓋面板50的下側。感測器條在兩個條54、56上承載彼此相對的光束發射器和接收器，使得由發射器發射的光束被相對的接收器接收，除非光束被中斷，例如通過將工作者的手***存取開口52中。與存取開口相對側上的發射器和接收器相反，感測器配置可以在開口的同一側上使用發射器和接收器，在開口的相對側上使用反射器。感測器條通過有線或無線連接與計算控制系統通信，所述計算控制系統與機器人儲存/取回車輛隊列無線通信，以控制其在整個網格結構中的輸送，從而執行各種任務(提貨、再庫存等)。手感測器光束的連續性產生“安全”信號，而感測器光束的中斷產生“停止”信號。由計算控制系統向儲存/取回車輛傳輸命令所述儲存/取回車輛移入或移出工作站的存取點的任何移動指令，條件是從所述工作站的手感測機構檢測到“安全”信號。這樣，當工作者的手在滑槽內時，就不會有機器人儲存/取回車輛沿著工作站的下軌道行進。
除了用於安全目的之外，手感測機構還可以用於質量保證目的， 幫助確保人類在提貨任務中的工作準確性。對於已知從給定儲存單元需要預定數量的物品的給定訂單，計算控制系統可以計算當儲存單元出現在存取點時光束中斷的次數，從而表示工作者的手***存取開口以存取儲存單元並從中拉出相應物品的次數。所述系統將手***計數與從所述儲存單元已知需要的預定物品的數量進行比較，並且僅當手***計數已經達到與所述儲存單元相關聯的預定物品數量時，才允許承載所述儲存單元的儲存/取回車輛離開工作站的存取點。
手感測機構還用作儲存單元上的高度檢查，以確保其中沒有物品從儲存單元的頂部顯著向上突出，因為這樣的突出物品將破壞由光束形成的光幕，並且因此防止儲存/取回車輛和其上的儲存單元離開存取點，直到所述突起被矯正。這有助於確保儲存單元不會試圖在一或多個物品從儲存網格突出並干擾網格結構的框架組件之間的可用行進空間的情況下再進入儲存網格。
雖然圖4至圖6示出了內部縱向軌道38a作為隔離的工作站的一部分，但是應當理解，當工作站安裝在網格結構處時，所述軌道與網格結構的下軌道佈局共享。參考圖3，在圖的右側的工作站的內部縱向軌道38a是在網格結構的下軌道佈局28的相應側處的Y方向周邊軌道26的直線部段。所述工作站的外軌平行於網格結構下軌道佈局的Y方向周邊軌道，並且工作站的橫向軌道在與下軌道佈局的X方向軌道成一直線並連接到下軌道佈局的X方向軌道的位置處將下軌道佈局的Y方向周邊軌道26連接到工作站的外縱向軌道38b。同樣地，在圖的左側的工作站的內部縱向軌道38a是在網格結構的下軌道佈局的相應側處的X方向周邊軌道24的直線部段。所述工作站的外軌38b平行於網格結構的下軌道佈局的X方向周邊軌道，並且工作站的橫向軌道在與下軌道佈局的Y方向軌道成一直線並連接到下軌道佈局的Y方向軌道的位置處將下軌道佈局的X方向周邊軌道連接到工作站的外縱向軌道38b。
因此，每個工作站的下軌道是在沿著下軌道佈局延伸的位置連接 到三維網格結構的下軌道佈局的延伸軌道，以允許機器人儲存/取回車輛在三維網格和工作站之間無縫轉換，工作站位於由上軌道佈局和下軌道佈局佔據的二維覆蓋區之外，並且列和軸橫跨其間。在三維網格化下軌道佈局和工作站之間的車輛轉換是從位於工作站下軌道一端的工作站入口SEN和位於工作站下軌道相對的第二端的工作站出口SX進行的。通過計算機化的控制系統，機器人儲存/取回車輛以單向方式從專用入口到專用出口被驅動通過工作站，這允許多個車輛在工作站內排隊，從而減少三維網格化下軌道佈局上的交通堵塞。在所示的示例中，使用單獨的入口點和出口點以及在其入口點和出口點之間在每個工作站中包括一或多個中間點增加了每個工作站的所述內部排隊能力。
然而，使用單獨的入口點和出口點、在入口點和出口點之間包括一或多個中間點以及在除入口點或出口點之外的專用點處放置存取開口是可選的特徵，並且可以一起省略或以各種組合省略。例如，在一個替代實施方式中，工作站的下軌道可以與從下軌道佈局延伸的兩個橫向軌道一樣簡單，以限定存取開口52所在的單個點，因此，工作站的入口點、出口點和存取點都位於一個單一的軌跡點。機器人儲存/取回車輛將在垂直於在下軌道佈局的側部處的周邊軌道的X或Y方向上向前騎到所述單點延伸軌道上，通過存取開口接收與工作者的交互，並且然後在反向方向上離開所述工作站回到所述三維網格所述下軌道佈局上。因此，延伸軌道不必像所示實施方式那樣沿著網格結構的下軌道佈局的周邊伸長，並且外殼不必是在工作站的下軌道的縱向間隔開的位置處具有間隔開的入口點和出口點的細長滑槽。在另一個示例中，和所示實施方式中的軌道類似的細長延伸軌道可以和附圖中所示的沿著其整個內側打開的滑槽一起使用，從而允許沿著延伸軌道的多個點中的任意一點用作入口和/或出口點。
圖7示意性地示出了工作站中的一個的俯視圖和三維網格化下軌道佈局的相鄰區域。與工作站的下軌道一樣，在兩個鄰近的X方向軌道和兩個鄰 近的下軌道佈局的Y方向軌道之間表示的正方形區域被稱為在其中的相應的“點”。在三維網格相應下軸下面的每個點被指定為著陸點SLND，在所述著陸點SLND處，機器人儲存/取回車輛在已經豎直向下行進通過下軸之後落在下軌道佈局上。在三維網格外周邊處的相應的上軸下面的每個點被指定為發射點SLCH，機器人儲存/取回車輛從所述發射點SLCH向上行進通過上軸到達上軌道佈局。鄰近工作站18的入口點SEN的下網格中的點被稱為出現點SEM，機器人行進交通工具從其退出三維網格化下軌道佈局並且在其入口點處進入工作站18。鄰近工作站18的出口點SX的下網格中的點被稱為再進入點SR，機器人行進車輛從所述再進入點SR從工作站的出口點SX再進入三維網格。圖中的箭頭示出了跟隨有機器人儲存/取回車輛的行進路徑，首先從下軌道佈局的出現點向外行進到工作站的入口點中，然後，在縱向移動到出口點中並且然後在其重入點處轉換回到下軌道佈局之前，縱向行進通過存取點以與工作者交互。
出現點和再進入點中的一個或兩個可以是多用途點，例如還用作在相應的下軸或上軸下面的著陸點或發射點，如在示出的示例中所示，其中再進入點也是著陸點。與工作站相鄰的下軌道佈局區域中的所有其他點位於儲存單元被擱置在其中的網格相應儲存列之下。這些點用作可用的停放點SP，在所述停放點SP中，當存在另一個機器人儲存/取回車輛去往同一工作站並且其去往所述工作站的行程被計算控制系統分配了比停放的機器人儲存/取回車輛更高的優先級時，承載相應儲存單元的機器人儲存/取回車輛可以在下軸底部的著陸點SLND處著陸在下軌道佈局上之後選擇性地停放。由計算控制系統選擇停放所述儲存/取回車輛中的一個的特定地點可以基於從所述停車儲存/取回車輛到達所述網格化下軌道佈局的指定著陸點中的特定一個到所述工作站入口的可用最小距離行進路徑。
因此，負責將任務分配給機器人儲存/取回車輛並控制其通過三 維網格和工作站的導航的計算控制系統可以協調一組被佔用的車輛(即其上承載相應儲存單元的車輛)到達被分配的工作站，這些儲存單元以不一定與任務被分配的順序(即分配順序)，從它們各自的儲存位置取回這些儲存單元的順序(即取回順序)、被佔用車輛在較低軌道佈局著陸的順序(即著陸順序)，或者被佔用車輛最初到達鄰近指定工作站的緊急點附近的順序(即到達或接近順序)相匹配的順序被指定給所述工作站。
在一個說明性示例中，提貨操作由計算控制系統執行，並且包括分配第一組一或多個車輛來取回一或多個各自的儲存單元，每個儲存單元包含用於第一客戶訂單的不同物品，並且將所述儲存單元遞送到特定工作站，並且分配第二組一或多個車輛來取回一或多個儲存單元，每個儲存單元包含用於第二客戶訂單的不同物品，以便遞送到相同工作站。由於從每輛車輛的初始位置經由儲存包含適當物品的儲存單元的可用取回位置到分配的工作站的行進距離不同(其中可以有多個選項，在這種情況下，可以基於從機器人儲存/取回車輛的當前位置到分配的工作目的地的最短總行進路徑經由不同的取回位置選項來給予優先級)，來自兩組的車輛可以帶著它們取回的儲存單元到達下軌道，並且以混合的順序接近分配的工作站。這裡，計算機化的控制系統可以分配優先級排名，在所述優先級排名上，將兩組車輛的條目定序到工作站中，並且指示較低優先級車輛將其自身停放在下軌道佈局的當前未佔用的停放點處。
分配的優先級排序可以至少部分基於“分組交付”的基礎，使得一個訂單的所有物品在另一訂單的任何物品之前交付。進一步的加重可以基於“第一次著陸”或“第一次到達”的基礎，其中第一輛車在下軌道佈局上著陸或走近指定的工作站指示在“分組交付”順序中兩個車輛組中的哪一個優先於另一個，或者基於“訂單優先級”的基礎，其中訂單根據大小按優先級排序(即，在較小的訂單之前提貨較大的訂單)、或者基於裝運目的地(在更多的本地目的地之前提貨目的 地更遠的訂單)、基於交付截止日期、客戶類型、裝運車輛可用性等。因此，取決於所選擇的排序標準，第一訂單的所有物品可以在第二訂單的任何物品之前被遞送到工作站的存取點，反之亦然，而不管系統接收這兩個訂單的特定順序。替代地，需要大量的用於完全履行的儲存單元的大型訂單可以使其機器人儲存/車輛的隊列被分配給小訂單的一或多個機器人儲存/取回車輛中斷，以便在返回到繼續提貨大訂單之前在工作站提貨整個小訂單。
在圖7A至7H中示出了一個特定的示例，其中四個儲存/取回車輛V1,V2,V3,V4攜帶相應的儲存單元U1,U2,U3,U4，其優先級已由計算控制系統按依次遞減的順序排列，因此，車輛V1上的儲存單元U1具有最高優先級，並且車輛V4上的儲存單元U4具有最低優先級，但是其到達工作站附近已經出現了與優先級排序不匹配的序列。參考圖7A，車輛V4是第一個在下部軌道佈局上著陸並接近其出現點SEM。由於其最低優先級排序，車輛V4停放在工作站入口附近，例如與下軌道佈局的出現點SEM相鄰的停放點SP。轉到圖7B，車輛V2是下一個在下軌道佈局上著陸並接近出現點SEM，並且由於其非最高優先級排序，也停放在靠近工作站入口的開放停放點SP，例如，與先前停放的車輛V4相鄰。轉到圖7C，車輛V3是下一個在下軌道佈局上著陸並接近出現點SEM，並且由於其非最高優先級排序，也停放在靠近工作站入口的開放停放點SP，例如，與先前停放的車輛V2相鄰。轉到圖7D，車輛V1是下一個在下軌道佈局上著陸並接近出現點SEM，並且由於其最高優先級排序，直接行進到工作站的入口點SEN，因為停放的車輛V2，V3，V4與工作站入口的非阻礙關係所實現的。轉到圖7E，車輛V1向前行進通過延伸軌道頂上的工作站滑槽，並在其上停放在存取點SA處，從而將最高排序的儲存單元U1傳送到存取點以供人或機器人工作者與其交互。
轉到圖7F，已將最高等級的儲存單元U1傳送到工作站的存取點SA，然後命令攜帶下一最高等級儲存單元U2的車輛V2離開其停放點到達下軌道 佈局的出現點，從那裡向前到達工作站入口點，並且從那裡向前朝向車輛V1當前停放的工作站存取點SA。車輛V2鄰近車輛V1當前佔用的存取點SA停放。轉向圖7G，然後命令攜帶下一最高等級儲存單元U3的車輛V3離開其停放點到達下軌道佈局的出現點，從那裡向前到達工作站入口點，並且從那裡向前朝向車輛V1當前停放的工作站存取點SA，車輛V2已經在工作站存取點SA旁邊排隊。車輛V3鄰近車輛V2當前佔用的中間點停放。轉到圖7H，然後命令攜帶最低等級儲存單元U4的最後車輛V4離開其停放點到達下軌道佈局的出現點，並且從那裡向前進入工作站入口點，車輛V2和V3已挨著該點在車輛V1後面排隊。車輛V4停放在工作站的入口點SEN處，以便與車輛V3當前佔用的中間點相鄰。通過由車輛根據其優先等級在下軌道佈局上的選擇性停放和前進對車輛和其攜帶的儲存單元的前述編排，四個儲存單元現在在工作站內排隊，以便適當順序地前進到工作站的存取點。
通過使用儲存單元排列的完全相同的網格結構，並且機器人車輛通過所述網格結構導航儲存陣列，這種內部執行的順序編排使得在訂單提貨操作期間能夠進行複雜的排序或分類，同時避免了與現有技術相關聯的空間和材料效率低下，例如空間密集型分類輸送機，其中取回步驟由一組機器執行，然後在將分類的物品遞送到位於儲存結構遠處的指定工作站之前，在不同機器或設備類型的第二階段在下游執行分類。
雖然前述示例具體地使用專用的上軸、專用的下軸和具體地在下軌道佈局上的指定的停放點，用於在儲存單元取回之後選擇性地停放車輛以分配較低等級的工作站，而不干擾移動通過三維網格其他未停放的車輛的流動，應當理解，三維網格中的其他位置可以用於在安排向工作站的順序遞送期間臨時地停放所取回的儲存單元。因此，上軌道佈局的X和Y方向軌道之間的任何方形點同樣可以在交付順序編排期間用作被佔用車輛的臨時停放點，正如它們可 以通過操作分配和來自計算控制系統的指令用於停放等待激活的非活動車輛一樣。在這種情況下，覆蓋上軸和下軸的點優選地被保留為用於進入下軸的落下點和用於從上軸離開的爬出點，因此不用於臨時停車目的，以便不阻礙未停車車輛通過網格的交通流。同樣地，為了將這樣停放的車輛的到達工作站延遲到分配給其他被佔用車輛的較高優先級編排的目的，排序的遞送編排可以採用在下軸和/或上軸中的任何水平處的車輛的停放，雖然同樣地，可能優選的是避免由其他車輛引起的對軸行進的這種阻礙。雖然選擇的實施方式具有僅專用于機器人儲存/取回車輛的向上交通流的特定的上軸和僅專用於向下的交通流的單獨的下軸，但是應當理解，其他實施方式不需要將每個軸限制到特定的交通流方向。因此，在這樣的雙向軸下面的下軌道佈局上的點將用作發射點和著陸點兩者，並且在雙向軸上方的上軌道佈局上的點將用作所述軸的落下點和爬出點。此外，雖然圖示的示例具有較低水平面的工作站以由下軌道佈局提供服務，但是在對工作站代替地由上軌道佈局提供服務的情況下可以類似地使用關於由延伸軌道提供服務的工作站的相同概念以及將儲存單元順序傳送到工作站的網格內編排。
無論工作站是本文公開的創造性「穿越(travel-through)工作站」還是「下落(drop off)工作站」，都可以採用完全在軌道佈局的二維覆蓋區內將儲存單元順序傳送到工作站的相同創造性網格內編排，在所述「穿越(travel-through)工作站」中，負責取回儲存單元並將儲存單元返回到儲存網格的相同機器人儲存/取回車輛也穿過工作站攜帶儲存單元，在所述「下落(drop off)工作站」中，機器人/儲存/取回車輛在工作站的進口點處將儲存單元落下，該工作站可以是轉盤，電梯，傳送機或其他處理設備，其負責將落下的儲存單元轉移到人類或機器人工作者與網格外部的儲存單元交互的工作站的存取點。儲存單元掉落的進口點可以位於軌道佈局的二維覆蓋區內或剛好在其外部，而 存取點(例如，在存取點SA上方的進出口52)位於軌道佈局的二維覆蓋區外部，即在儲存網格結構外部。
雖然前述示例集中於通過將包含訂單物品的儲存單元遞送到工作站來履行訂單的提貨操作，在工作站中，人類或機器人工作者可以從儲存單元中移除這些物品並將其編譯到裝運集裝箱中以遞送給客戶，但是工作站也可以用於再儲存或訂單緩衝操作，其中物品被放置在由機器人儲存/取回車輛在工作站的存取點呈現的儲存單元中，機器人儲存/取回車輛然後從所述儲存單元再進入網格，以將所述儲存單元放置在三維網格中的可用儲存位置中。在再庫存操作中，放置在機器人儲存/取回車輛承載儲存單元中的物品是先前未儲存在結構中類型的新庫存物品，或者替換先前提貨的物品的庫存補充物品。
訂單緩衝操作首先包括提貨操作，在提貨操作中，計算控制系統將一組儲存/取回車輛分配並指示給不同的取回儲存單元，所述取回儲存單元包含履行訂單所需的特定物品集合，並將取回的物品在其各自的儲存單元中運送到網格化下軌道佈局，並向前運送到分配給所述緩衝操作的工作站的入口。當分配的車輛組移動通過工作站時，當所述車輛到達工作站的存取點時，工作者從每輛車輛上的儲存單元提取訂單的一或多個物品，並且這些提取的物品被合併在一起，以便形成訂單的全部或部分履行。
所述完全或部分履行的訂單被放置到與三維網格結構中的儲存空間兼容尺寸的集裝箱中。所述集裝箱可以與儲存單元的其餘部分相同，例如可打開/可關閉的儲存箱，或者可以是與儲存單元不同類型的裝運集裝箱(例如，紙板裝運箱，可選地密封關閉並且其上已經放置有裝運標簽，例如，如果合併的訂單內容滿足整個訂單)。計算機控制器將卸載的車輛發送到同一個工作站，在所述工作站，具有合併訂單內容的集裝箱被放置在工作站的存取點處的所述車輛的頂部。然後，計算機控制器將所述訂單承載車輛發送回三維網格結構， 並指示將全部或部分履行的訂單儲存在三維網格結構中的可用儲存位置。因此，用於儲存庫存物品的相同的三維儲存網格也可以用於緩衝部分準備好的或完全準備好的裝運，直到稍後的日期或時間，例如，裝運車輛預期到達的未來提貨時間，以提貨完全完成交付履行的訂單，或者在部分履行的訂單需要當前沒有庫存的額外物品的情況下，在未來一個時間將補充貨物庫存的出貨以實現訂單的完成。
當到了提貨或庫存補充的時候，由計算控制系統執行緩衝訂單取回操作，發送機器人儲存/取回車輛從其儲存位置取回訂單集裝箱，並將訂單集裝箱遞送到工作站之一，用於通過工作站的存取開口取回集裝箱或其中包含的單個物品。
如果被緩衝的訂單只是部分訂單，那麼先前錯過的物品然後通過添加到相同的裝運集裝箱(如果可用作裝運集裝箱)或者通過合併到新的裝運集裝箱中來與取回的物品合併。
已經概括了本發明的新穎的工作站、其新穎的用途、以及三維網格結構本身用於工作站遞送排序和順序緩衝的新用途，現在將注意力轉向三維網格結構、機器人車輛隊列以及它們之間的協作操作中的其他新穎點。
圖8示出了三維網格結構的下軌道佈局的隔離部分，其中平行的第一和第二縱向軌道60a、60b在下軌道佈局的X方向上延伸，並且平行的一組附加橫向軌道62a-62f在下軌道佈局的Y方向上以規則間隔與第一縱向軌道60a和第二縱向軌道60b垂直互連。如上所述，下軌道佈局的相應點由兩個縱向軌道和每個鄰近的一對橫向軌道62a-62f之間的正方形區域表示。在每個點的同一側(在圖示的示例中，在每個點的右側)的橫向軌道在橫向軌道頂側的中點處承載視覺上可檢測的位置標記64。可檢測的位置標記可作為單獨的標貼或標簽施加，或蝕刻到軌道本身的軌道中。每個機器人儲存/取回車輛在機器人儲存/取回車輛的一 側承載掃描器66，掃描器66與定位標記64所在的軌道點的一側相匹配。所述掃描器包括圖像捕獲裝置，所述圖像捕獲裝置具有向下成角度的視場，所述向下角度的視場被定向為在所述機器人儲存/取回車輛行進於所述下軌道佈局時捕獲所述標記的橫向軌道的圖像。視場的目標是使其在軌道標記頂部的框架尺寸超過可檢測標記的尺寸。掃描器和位置標記相對於彼此定位，使得當機器人儲存/取回車輛在兩個縱向軌道和限定下軌道的給定點的兩個橫向軌道之間適當地居中時，橫向軌道之一上的相應位置標記64將佔據掃描器的視場(例如，其中心區域)的預定子區域。隨著機器人儲存/取回車輛到達下軌道佈局的目標目的地點，掃描器從其當前視場捕獲圖像，並且由機器人車輛的本地計算機處理器執行的軟件模塊比較掃描器的較大觀察框架內的位置標記的位置，以檢查觀看框架中的標記位置與預期標記所在的預期觀看框架子區域之間的一致。因此，在子區域是觀看框架的中心區域的情況下，軟件檢查標記是否正確地以觀看框架為中心。因此，相對一致或不一致反映了機器人儲存/取回車輛與下軌道佈局上的目標點之間的相對對準。
如申請人先前的PCT申請案中所述，機器人儲存/取回車輛14的特徵在於在機器人儲存/取回車輛的兩個相對側上的一組X方向輪68，以及在機器人儲存/取回車輛的另兩個相對側上的一組Y方向輪70。X方向輪68可相對于機器人儲存/取回車輛的框架或底盤上升和下降，與軌道佈局的X方向軌道接合和脫離接合，正如Y方向輪70可相對于機器人儲存/取回車輛的框架上升和下降到與軌道佈局的Y方向軌道接合好脫離接合一樣。當機器人儲存/取回車輛要通過Y方向軌道上的Y方向輪的驅動旋轉而在Y方向上行進時，執行將X方向輪升起以脫離與Y方向軌道的接觸，而當機器人儲存/取回車輛要通過在X方向軌道上的X方向輪的驅動旋轉而在X方向上行進時，執行將Y方向輪升起以脫離與Y方向軌道的接觸。
圖8示出了機器人儲存/取回車輛14在下軌道佈局的X方向上朝著其上的目標地點行進，並且在這樣做的同時掃描Y方向軌道上的位置標記的示例。每個位置標記可包含可掃描代碼，所述代碼包含其在下軌道佈局的二維網格地圖中指定的相應地點的唯一標識，由此所述唯一標識與檢測到的目標地點的位置標記的對準一起可用于確認機器人儲存/取回車輛到達正確的目標地點，並實現機器人儲存/取回車輛在所述地點的正確居中。這種對準確保1)機器人儲存/取回車輛不會干擾其他車輛在軌道佈局中沿另一方向通過相鄰點的行進；以及2)如果目標目的地點是發射點，機器人儲存/取回車輛打算從所述發射點通過其上方的軸向上行進，則機器人儲存/取回車輛與其上方的豎直軸適當對準。
機器人儲存/取回車輛相對兩側的車輪與下軌道佈局的相應軌道的接合自動確保機器人儲存/取回車輛在垂直於這些軌道的軌道方向上對準下軌道佈局的目標點。因此，在圖8所示的示例中，X方向輪與X方向軌道接合，從而自動將機器人儲存/取回車輛與Y方向上的目標點對準。在機器人儲存/取回車輛沿X方向到達目標點的過程中，掃描器從其觀察框架捕獲圖像，並且機器人儲存/取回車輛上的本地處理器執行的軟件檢查觀察框架內的位置標記圖像的位置，並且使用觀察框架中的實際和預期位置標記位置之間的任何偏差作為反饋信號，以動態地調整到X方向輪的馬達的驅動信號，從而驅動機器人儲存/取回車輛在目標點上正確居中對準。當在Y方向上行進到目標點時，使用相同的對準程序來提供對Y方向輪的反饋管控控制。由於機器人儲存/取回車輛從不改變軌道佈局上的方向，只要掃描器被放置在每輛車輛的適當協作側，標記被放置在哪組軌道(X方向或Y方向軌道)上的特定選擇並不重要。
除了當車輛到達軌道佈局上的目標點時對車輛位置的這種調整之外，車輛行進的早期動態調整可以在這種到達的上游通過掃描車輛行進到目標軸下方的目標點時經過的其他標記來進行。由計算控制系統分配和傳輸到儲 存/取回車輛的原始行進指令基於到目標軸的實際物理距離，所述距離基於結構的已知網格尺寸。當車輛行進通過一個以上的通過點以到達目標軸下方的目標網格點時，掃描器可以在移動通過每個通過點時執行掃描，使用結果動態校正行進中的行進指令，以計算從車輛當前位置到目標點的初始分配行進距離和實際剩餘行進距離之間的差異，從而更精確地協調儲存/取回車輛到達目標地點的對準，以避免或減少在最終到達目標地點期間對對準進行微調的需要。
雖然圖示的實施方式使用位於網格化三維結構中相對於下軌道佈局上的可瞄準點的固定位置的靜態位置標記，以及行進的儲存/取回車輛上承載移動掃描器，但是通過在網格結構中具有靜態定位的掃描器和在機器人儲存/取回車輛上具有可探測的標記，這種佈置可以被顛倒，儘管在車輪被控制的機器人儲存/取回車輛上執行掃描和相關的圖像處理可能是優選的。雖然前面對掃描器/標記對準確認工具的描述是參照下軌道佈局進行的，以確保在機器人儲存/取回車輛被提升到位於所述發射點上方的軸中之前，車輛被正確地對準在下軌道佈局的目標發射點，但是在機器人儲存/取回車輛下降到所述軸中之前，相同的工具也可以被用於上軌道佈局，以確保車輛在相應軸上方的目標落下點處對準。
圖10至圖15示出了在三維網格結構的下軌道佈局的發射點SLCH處的機器人儲存/取回車輛中的一個。出於說明的目的，省略了大部分網格，只留下限定所述特定發射點的下軌道佈局的四個軌道(其中一個X方向軌道標記為60，一個Y方向軌道標記為62)，四個支撐腿30在發射點角部處的它們之間的交叉點處支撐軌道，四個直立框架構件12中的兩個從發射點的四個角部直立，以限定發射點上方的相應豎直上軸的四個角部。省略了另外兩個豎直框架構件，以提供機器人儲存/取回車輛的改善的可視性，從而展示其與新穎的升降機構72的相互作用，所述升降機構72用於將儲存/取回車輛提升到上部的上軸中。
升降機構72位於發射點的矩形覆蓋區內與下軌道佈局的支撐腿30相同的地面上。與圖16至19中的下軌道佈局隔離地示出，升降機構72的特徵在於具有四個豎直直立的角部支腿74的基部框架，所述角部支腿74通過水平橫撐76相互連接，以及在角部支腿74的頂端安裝在基部框架頂部的上面板78。升降平臺80位於基架的上面板78上方，並由合適的致動器以可升高/可降低的方式可移動地承載在其上，在圖示的示例中，所述致動器是電動線性致動器81，其電動機82安裝到基架的上面板的下側，致動器的輸出杆84通過上面板中的中心開口向上延伸以連接到升降平臺的下側。因此，線性致動器的延伸將升降平臺從上面板向上升高，並且線性致動器的縮回將升降平臺向下降低至接觸或靠近基部框架的上面板。一組四個線性杆導向器86固定在升降平臺的下側靠近其角部處，並向下穿過基部框架上面板中的一組襯套或軸承，用於在線性致動器的伸展和縮回過程中穿過上面板向上和向下滑動。因此，杆導向器有助於穩定升降平臺，以保持其水平方向。
基部框架的高度小於下軌道佈局，使得基部框架的上面板78位於下軌道佈局的軌道頂部下方的高度，並且例如稍微低於這些軌道的底部，使得當升降平臺位於鄰近基部框架的上面板的降低位置時，它不會突出到下軌道佈局的軌道上方。在升降平臺的跟隨位置，機器人儲存/取回車輛因此可以在發射點上沿任一軌道方向自由行進。安裝支架88在其兩側或更多側從升降機構的基部框架的上面板向外延伸，並固定到下軌道佈局的軌道上，例如在其下側，從而將升降平臺的位置固定在與網格化軌道佈局成適當的正方形關係的位置上，並固定在發射點的正方形區域內的適當居中位置上。
升降機構通過與計算機系統的有線或無線連接與計算控制系統通信。當沿著下軌道佈局行進的機器人儲存/取回車輛到達機器人儲存/取回車輛將要行進通過的上軸下方的目標發射點，並且使用上述位置標記和協作掃描器 與上軸精確對準時，負責與計算控制系統通信的機器人儲存/取回車輛的無線收發器向所述系統發送機器人儲存/取回車輛已確認到達目標發射點的信號。響應於此，計算控制系統向升降機構發送激活信號，響應於此，其致動器80在延伸方向上被激活，以將升降平臺80升降至與機器人儲存/取回車輛的框架或底盤的下側接觸，剛好在下軌道佈局的軌道上方。隨著機器人儲存/取回車輛的重量現在由升降機構承擔，而不是由機器人儲存/取回車輛的輸送輪在下軌道佈局的軌道上行進來承擔，機器人儲存/取回車輛的輸送輪在內側方向被向內拉動，以將機器人儲存/取回車輛的占地面積減小到能夠進入軸的減小的尺寸，使得小齒輪能夠與位於上軸角部處的豎直框架構件上的齒條齒接合，從而能夠使儲存/取回車輛從其中攀爬。在圖10至圖15中，僅示出了兩個所示豎直框架構件之一的底部段32的一組下齒條齒(rack teeth)90，但是應當理解，這種齒條齒設置在上軸的四個豎直框架構件的所有八個面向內的側面上，並且橫跨軸的基本上整個高度以接近上軌道佈局。
在車輪縮回之後或縮回期間，執行升降機構致動器的進一步延伸，以將機器人儲存/取回車輛升降到升起位置，在所述升起位置，機器人儲存/取回車輛的小齒輪的齒與網格結構的豎直框架構件上的最低齒條齒接合或緊鄰，在所述點處，機器人儲存/取回車輛的小齒輪的激活啟動機器人儲存/取回車輛通過網格結構的上軸向上攀爬。升降機構由主電源供電，因此降低了儲存/取回車輛的車輛承載電源在從下軌道佈局向上軌道佈局行進時消耗的總能量負載，因為儲存/取回車輛的車輛承載電源不用於將機器人升降到與齒條齒接合的位置。
為了在升降過程中保持機器人儲存/取回車輛與上軸對準，升降平臺和車輛底盤的下側可以具有以相互匹配的模式佈置的可匹配的凸形和凹形特徵，以便當車輛正確地位於軌道的發射點的中心時，自動地相互對準，由此 升降平臺的升降使其上的凸形/凹形特徵與車輛底盤下側的匹配的凹形/凸形特徵匹配。
配合的特徵防止車輛底盤在其升高時在升降平臺上到處滑動。在一個實施方式中，四個陽螺紋接頭從升降平臺的頂側靠近其外角處向上突出，以與車輛底盤下側的四個配合凹槽配合。
圖20示出了機器人儲存/取回車輛14和儲存單元92中的一個，儲存單元92可容納在機器人儲存/取回車輛上，從而在三維網格結構和工作站內運輸。在圖示的實施方式中，較小的單個物品可以***和移出的儲存單元是開口託盤，儘管如上文其他地方所述，可替代地可以使用可打開/可關閉的盒子、箱櫃或托箱。在其他實施方式中，儲存單元可以是單個物品的包裝，而不是用於在其中儲存多個物品的集裝箱。在網格尺寸和工作站規模較大的其他實施方式中，儲存單元可以是貨盤，在貨盤上接收一或多個物品，無論是一個相對較大的單個物品還是多個物品。在多個貨盤化物品的示例中，物品可以分佈在放置或堆疊在貨盤上的多個集裝箱(例如，盒子、託盤、箱櫃或托箱)中，每個這樣的集裝箱中儲存一或多個物品。
如申請人先前的PCT申請案中所公開的，機器人儲存/取回車輛14具有上支撐平臺94，儲存單元92可容納在所述上支撐平臺94上以由機器人儲存/取回車輛14承載，並且所述上支撐平臺94可具有由固定的外甲板表面98圍繞的可旋轉轉檯96。如申請人先前的PCT申請案中所公開的，轉檯可以再次具有可延伸/可縮回的臂(未示出)，所述臂與轉檯的可旋轉功能一起允許在機器人儲存/取回車輛的所有四個側面將儲存單元拉至支撐平臺上，並將儲存單元推離支撐平臺，使得每個車輛可以存取三維網格結構中任何軸的任何側面上的儲存單元。也就是說，每個機器人儲存/取回車輛可在任何軸內部的四個不同工作位置操作，以使得能夠進出軸的四個不同側中的任何一側上的任一儲存位置。在當 前示出的實施方式中，為了說明簡單，轉檯和甲板表面以簡化形式示出，而沒有細節。
轉檯和周圍的甲板表面共同限定了方形著陸區域，當儲存單元被裝載在機器人儲存/取回車輛14上時，儲存單元位於所述區域的頂部。所述著陸區域在尺寸和形狀上與三維網格結構中的每個儲存單元的下側相等或相似，如圖21所示，其中儲存單元的就座位置佔據整個著陸區域。為了確保儲存單元被完全接收並正確對準機器人儲存/取回車輛的著陸區域，上支撐平臺94具有一組負載狀態感測器100，所述組負載狀態感測器100位於其外周邊附近，沿著所述周邊處於間隔開的位置。在圖示的示例中，載荷感測器是凹入著陸區域的上表面的光學感測器，並且以四個的數量提供，每個定位在著陸區域的四個外角中相應的一個附近。作為裝載例程的一部分，使用可伸展/可縮回臂的縮回將儲存單元從三維網格中的儲存位置拉到機器人儲存/取回車輛上，然後車輛上的本地處理器檢查四個負載狀態感測器的狀態，以檢測感測器上方儲存單元下側的存在。因此，來自所有四個負載狀態感測器的正檢測信號確認儲存單元存在於著陸區域的所有四個角處，從而確認儲存單元完全被接收在著陸區域上並且與其正確成直角對準。
一個實施方式使用反射光學感測器進行負載狀態檢測，其中當儲存單元存在於感測器上方時，由感測器的光束發射器發射的光能從儲存單元的下側反射回到感測器的光學接收器，因此成功地確定所述存在。飛行時間計算(即，光學脈衝的發射與反射光脈衝的檢測之間的時間差)可以用於區分落在機器人儲存/取回車輛的著陸區域上的儲存箱的下側的反射與進一步遠離的另一表面的反射。應當理解，可以使用除光學感測器之外的感測器類型，例如包括通過與儲存單元的下側接觸而機械致動的限位開關，或者通過在儲存單元的下側發射可檢測磁場的協作磁性元件的存在而致動的磁性感測器。然而，光學感測器 可以是優選的，以避免移動部件或需要儲存單元的磁集成或其他專門配置。
如上所述，用於在訂單履行中心儲存庫存物品的三維網格結構也可以用於在同一庫存儲存網格結構內緩衝全部或部分完成的訂單。圖22示出了可以補充圖2所示類型的庫存儲存網格單獨的三維分類/緩衝網格。例如，貨盤進入的供應庫存可以被去貨盤並被引入到圖2的庫存儲存網格中，然後從所述庫存儲存網格按訂單提貨並將其包裝到裝運集裝箱中，然後將其引入圖22的分類/緩衝網格200中。分類/緩衝網格200的特徵在於與庫存儲存網格相同的三維框架，因此具有匹配的上軌道佈局和下軌道佈局，以及其間的豎直框架構件陣列，用於在兩個軌道佈局之間界定儲存列和豎直軸，以使得機器人儲存/取回車輛隊列能夠水平地穿過每個軌道佈局，並且豎直地橫穿兩個軌道佈局之間的軸，以在其間擱置的儲存位置存取。然而，分類/緩衝網格200中的儲存位置包含先前打包的包含從庫存儲存網格中挑選的訂單的裝運集裝箱。機器人隊列再次經由中央計算控制系統(例如由庫存儲存網格共享的相同的計算控制系統)無線地控制。
在圖22所示的示例中，分類/緩衝網格200的上軌道佈局由多個與其協同操作安裝的輸入站202提供服務，目的是將進入的裝運集裝箱204裝載到上軌道佈局上的機器人儲存/取回車輛上。每個輸入站可以包括入口輸送機206，一系列進入的裝運集裝箱可以在入口輸送機206上排隊以用於引入到分類/緩衝網格200中，其中每個輸送機的出口端在其外周處以等於或稍微超過機器人儲存/取回車輛14的高度的升高的距離升高到分類/緩衝網格200的上軌道佈局上方。這樣，當在上軌道佈局上行進時，每個入口輸送機206的出口位於機器人儲存/取回車輛的著陸區域所佔據的上水平參考平面處或上方。因此，入口輸送機可以將進入的裝運集裝箱滑動或降落到位於提貨點的機器人儲存/取回車輛之一的著陸區域上，所述提貨點與人口輸送機的出口端在上軌道佈局的外周對準。
可以在上軌道佈局的任何一或多個周邊側設置一或多個輸入 站，儘管如圖所示，輸入站可以都位於上軌道佈局的共用側，所述公共側最靠近包裝好的裝運集裝箱從其到達的現場庫存儲存格網，或者最靠近一或多個中間包裝站，在所述中間包裝站，在庫存儲存格網格工作站處合併的訂單物品在被轉發到分類/緩衝格網200之前隨後被包裝。然而，應當理解，這兩個網格不需要位於共享設施中。
分類/緩衝網格200的下軌道佈局由多個與其協同操作安裝的輸出站208提供服務，用於從下軌道佈局上的機器人儲存/取回車輛卸載輸出裝運集裝箱210。每個輸出站可以包括輸出輸送機212，一系列輸出的裝運集裝箱可以在輸出輸送機212上排列以用於轉移到設施的進一步下游位置，例如當裝運集裝箱可用時裝運集裝箱將裝載到裝運車輛上的最終包裝區域或裝載台。每個輸出輸送機212的入口端位於或略低於下水平面，當機器人儲存/取回車輛在下軌道佈局上行進時，機器人儲存/取回車輛的著陸區域位於所述下水平面中。這樣，在位於下軌道佈局的外周的與輸送機入口端對準的落點處的機器人儲存/取回車輛可以將裝運集裝箱從所述機器人儲存/取回車輛滑動或落在輸出輸送機的入口端上。可以在上軌道佈局的任何一或多個周邊側提供一或多個輸出站。圖示的示例的特徵在於在下軌道佈局的至少兩個相對側上的輸出站，例如分別供給一對可選地位於分類/緩衝網格200的相對側上的裝載隔間或包裝區域。
每個存入的裝運集裝箱可以由計算控制系統分配給所述提貨任務的機器人儲存/取回車輛從一個輸入站提貨，然後經由可從其進入所述儲存位置的相應軸被運送到分類/緩衝網格200中的可用(即當前未被佔用)儲存位置，並留在所述儲存位置以供以後取回。替代地，考慮到在裝載台或包裝區域對裝運集裝箱的緊急需求或可用性，計算控制系統可以命令機器人儲存/取回車輛將裝運集裝箱直接遞送到輸出站之一，而不是命令指定的機器人儲存/取回車輛去儲存進入的裝運集裝箱。
在為所提貨的裝運集裝箱在這些儲存和直接輸出選項之間進行選擇時，計算控制系統可以參考與所述裝運集裝箱相關聯的訂單相對於其組成裝運集裝箱已經被輸入分類/緩衝網格200的其他訂單的訂單優先級排序。附加地或可替代地，如果所提貨的裝運集裝箱僅僅是較大總訂單的一部分，那麼是否儲存裝運集裝箱或將其直接遞送到輸出站的確定至少部分地基於滿足較大總訂單剩餘部分的其他裝運集裝箱是否也存在於或即將預期出現在分類/緩衝網格200處。如果整個訂單存在或即將存在，並且沒有任何其他優先級更高的訂單，則當前提貨的集裝箱可以被直接送到計算控制系統分配訂單的適當輸出站。如果已經存在於分類/緩衝網格200中，則從分類/緩衝網格200中的相應儲存位置取回相同順序的其他組成集裝箱，並將其遞送到相同的指定輸出站，或者如果所述其他組成集裝箱當前在輸入站處或者在輸入站處是迫切期望的，則被指定用於即將提貨和直接遞送到所述輸出站。
用於組合兩個三維網格有意應用的一個特定示例是基於過道或類似的基於位置的成套操作，例如，根據指定特定商品的特定的過道部分或零售商商店佈局的其他可識別的子區域，從庫存儲存網格中分組挑選指定給零售商的不同零售商品。不同的組被包裝到不同的裝運集裝箱中，然後當每個這樣挑選的物品組被挑選和包裝時，被單獨饋送到分類/緩衝網格中用於臨時儲存(即緩衝)。在不同的時間離開庫存儲存網格、其連接的工作站或位於庫存儲存網格更下游的後續包裝站，裝運集裝箱在交錯的時間點到達分類/緩衝網格，一或多個最初接收的裝運集裝箱可能比隨後接收的所述裝運集裝箱的剩餘部分更早到達，因此至少直到剩餘的裝運集裝箱被分類/緩衝網格接收或即將接近分類/緩衝網格時，較早接收的包裝被臨時儲存(即緩衝)在分類/緩衝網格中。此時，從分類/緩衝網格200中的它們各自的儲存位置取回先前緩衝的初始接收的裝運集裝箱，並且通過機器人儲存/取回車輛中的一或多個將先前緩衝的初始接收的裝運 集裝箱遞送到共用輸出站，用於合併(例如，貨盤化)到準備裝運到零售商的已完成訂單中。
然而，這僅僅是分類/緩衝網格200的有用性的一個非限制性示例，其使用並不具體限於與庫存儲存解決方案一起使用，庫存儲存解決方案具體使用本發明和申請人先前的PCT申請案中採用的三維網格結構。此外，零售商基於過道的套裝只是一個示例，同樣具有基於過道的或具有不同可識別子區域的類似規劃的組織佈局的非零售客戶也可以從套裝交付中受益。這可能包括製造商對進入的原材料的有組織儲存或來自外部供應商的預製組件的有組織儲存，其中配套的運輸集裝箱用於此類現場製造商儲存，原材料或預製組件由此分配到一或多個工廠的製造站。當製造站本身是不同的可識別的子區域時，也可以使用成套方法，成套材料或部件根據這些站的供應需求被指定用於這些子區域，無論這些站是一條生產線中的不同階段，還是兩條不同生產線的全部或部分裝配站。
在另一示例中，這樣的製造設施可以在現場具有圖2所示的庫存儲存網格，用於配套具有或不具有下游分類/緩衝網格200的原材料和/或部件，以在同一設施處將配套填充的儲存單元饋送到製造站。
這裡引用的計算控制系統可以包括一或多個計算機處理器，與其聯接的非暫時性計算機可讀儲存器，以及在其上儲存的可由所述一或多個處理器執行以執行本文所述的各種相關任務的語句和指令，這些任務包括生成命令和通信信號並發送到機器人儲存/取回車輛的車隊以控制其通過網格化三維儲存結構和通過與其連接的工作站的導航，並通過機器人儲存/取回車輛控制將儲存單元存放到網格化三維儲存結構內的儲存位置以及從這些位置取回儲存單元，基於由所述一或多個處理器從計算控制系統的一或多個數據庫讀取的訂單數據生成優先級排序並分配給要取回的儲存單元。
由於如上所述，可以對本發明進行各種修改，並且可以對本發明進行許多明顯不同的實施方式，因此包含在所附說明書中的所有內容都應被解釋為僅僅是說明性的，而不是限制性的。
20:包覆面板
22:頂部部段

Claims (11)

  1. 一種儲存系統，其包括：一個網格化三維結構，其包括：位在所述網格化三維結構的最下層的一個網格化下軌道佈局，其佔據二維區域，並且一或多個儲存/取回車輛能夠在所述二維區域上在兩個方向上輸送；和多個儲存列，位於網格化下軌道佈局上方，在所述下軌道佈局的二維區域上間隔分佈，每個列包括多個儲存位置，這些儲存位置一個接一個地佈置，並且其尺寸適於在其中放置和存放儲存單元；和多個豎直軸，其存在於所述下軌道佈局的所述二維區域上方以間隔分佈存在於所述網格化下軌道佈局上方，每個儲存列與相應的一個豎直軸相鄰，通過該豎直軸所述一或多個儲存/取回車輛可存取所述儲存列的儲存位置，以將所述儲存單元放置到所述儲存列的所述儲存位置或從所述儲存位置移除所述儲存單元；至少一個工作站，其位於所述網格化三維結構旁邊並且位於所述下軌道佈局的所述二維區域之外，所述儲存列和所述豎直軸分佈在所述下軌道佈局二維區域之上，所述工作站通過其延伸軌道連接到所述網格化下軌道佈局，所述一或多個儲存/取回車輛通過所述延伸軌道在所述工作站和所述下軌道佈局之間輸送，由此，所述儲存單元在所述儲存位置和所述工作站之間的輸送能夠完全由所述一或多個儲存/取回車輛執行；其中，所述延伸軌道在所述網格化三維結構的最下層中的所述網格化下軌道佈局中被連接到所述網格化三維結構上，所述延伸軌道穿過所述工作站，並且在其中包括多個離散點，每個所述離散點的尺寸使其分別可被所述儲存/取回車輛中的一個單獨佔用；所述工作站包括位於延伸軌道上方的工作臺面；所述 多個離散點包括存取點，存取開口在所述存取點頂部穿透所述工作臺面，當停放在所述存取點處時，所述儲存/取回車輛之一的被承載的儲存單元可通過所述存取開口存取；以及至少一個完全被所述工作臺面覆蓋的附加點。
  2. 如請求項1所述的儲存系統，其中所述延伸軌道是所述工作站內唯一可乘坐的軌道，並且僅在其最下層的所述網格化下軌道佈局處與所述網格化三維結構相連。
  3. 如請求項1所述的儲存系統，其中，所述延伸軌道在所述延伸軌道的兩個相對端處連接到所述網格化三維結構的所述網格化下軌道佈局，由此每個儲存/取回車輛能夠在從所述延伸軌道的第一端的所述網格化三維結構出現的方向上穿過所述延伸軌道並且在所述延伸軌道的第二端再進入所述網格化三維結構，並且，所述儲存系統還包括至少一個被配置為能夠發射信號的處理器，指示其中一輛儲存/取回車輛在所述延伸軌道的所述第一端進入工作站，之後，通過所述離散點朝著所述延伸軌道的所述第二端順序前進，在通過所述離散點的所述順序前進的期間，所述儲存/取回車輛能夠臨時停在所述存取點處，然後離開工作站並在所述延伸軌道的所述第二端重新進入所述網格化三維結構之中。
  4. 如請求項1所述的儲存系統，其中所述延伸軌道在其連接到所述網格化下軌道佈局的內側以外的所有側面上係完全封閉。
  5. 如請求項1所述的儲存系統，其中，所述延伸軌道從位於或鄰近所述延伸軌道的一端的入口穿過所述工作站到達位於或鄰近所述延伸軌道的相對端的出口；並且，所述儲存系統包括至少一個處理器，所述至少一個處理器被配置為生成信號，指示所述儲存/取回車輛之一在所述入口進入所述工作站，此後通過所述離散點向出口順序前進，在通過所述離散點的所述順序前進的期間，所述儲存/取回車輛能夠臨時停放在所述存取點處，然後退出所述工作站， 並在所述出口處重新進入所述網格化三維結構之中。
  6. 如請求項1所述的儲存系統，其中，所述至少一個工作站包括多個工作站，每個工作站通過相應的延伸軌道連結到所述網格化下軌道佈局。
  7. 如請求項1所述的儲存系統，包括至少一個處理器，所述處理器被配置為組織一組儲存單元從所述網格化三維結構到所述工作站的所述存取點的順序遞送，包括：(a)產生信號以指示多個儲存/取回車輛從相應的儲存位置取回儲存單元；(b)從多個儲存/取回車輛中，識別出比第二儲存/取回車輛具有更高排序優先順序的第一儲存/取回車輛；(c)命令所述第一儲存/取回車輛前進並停在所述延伸軌道上的所述存取點；(d)命令所述第二儲存/取回車輛前進並暫時停在位於所述存取點附近的離散點之一附近；以及(e)在所述第一儲存/取回車輛離開所述存取點時，命令所述第二儲存/取回車輛前進並停在所述存取點處。
  8. 一種儲存系統，其包括：多個儲存/取回車輛；一個網格化三維結構，其包括：一個網格化軌道佈局，其佔據二維區域，並且一或多個儲存/取回車輛可在所述二維區域上在兩個方向上輸送；多個儲存列，所述多個儲存列存在於在所述網格化軌道佈局之上或之下，在所述軌道佈局的所述二維區域中間隔分佈，每列包括多個儲存位置，所述多個儲存位置被佈置成一個在另一個之上並且其尺寸適於在其中放置和存放儲存單元；及多個豎直軸，所述多個豎直軸在所述軌道佈局的所述二維區域內以間 隔分佈存在於所述網格化軌道佈局之上或之下，每個儲存列與豎直軸中的一個相鄰，通過該豎直軸所述一或多個儲存/取回車輛可存取所述儲存列的儲存位置以將所述儲存單元放置到所述儲存列的所述儲存位置或從所述儲存列的所述儲存位置移除所述儲存單元；至少一個工作站，所述至少一個工作站存在於所述軌道佈局的所述二維區域之外，所述儲存列和所述豎直軸分佈在所述軌道佈局的二維區域內；其中：在所述至少一個工作站和所述網格化三維結構中的所述儲存位置之間的所述儲存單元的輸送僅由所述儲存/取回車輛執行；所述工作站通過其延伸軌道連接到所述網格化下軌道佈局，通過所述延伸軌道，所述儲存/取回車輛可在所述工作站和所述網格化下軌道佈局之間輸送；所述延伸軌道包括位於工作站內的多個離散點，每個離散點的尺寸使其分別可被所述儲存/取回車輛中的一個單獨佔用，並且包括存取點和一個或多個附加點；所述工作站，至少在除所述延伸軌道連接到所數網格化下軌道佈局的工作站的內側之外的所有側面上，在所述一個或多個附加點的每一個處完全封閉；所述工作站在所述存取點處具有存取開口，所述存取開口穿透到所述工作站中，以使得當停放在所述存取點時能夠存取到所述儲存/取回車輛之一的被承載的儲存單元；以及該儲存系統還包括至少一個處理器，所述處理器被配置為組織從所述網格化三維結構到所述工作站的存取點順序傳送一組儲存單元，包括：(a)產生信號以指示多個儲存/取回車輛從相應的儲存位置取回儲存單元；(b)從多個儲存/取回車輛中，識別出比第二儲存/取回車輛具有更高排序優先 順序的第一儲存/取回車輛；(c)命令所述第一儲存/取回車輛前進並停在所述延伸軌道上的所述存取點；(d)命令所述第二儲存/取回車輛前進並停在位於所述存取點附近的離散點之一的附近；(e)在所述第一儲存/取回車輛離開所述存取點時，命令所述第二儲存/取回車輛前進並停在所述存取點處。
  9. 一種儲存系統，其包括：多個儲存/取回車輛；一個三維結構，所述三維結構包括儲存位置的三維陣列，所述三維陣列的尺寸適於在其中放置和存放儲存單元，所述儲存/取回車輛被配置為在所述三維結構內導航，將所述儲存單元放置到儲存位置以及從所述儲存位置取回所述儲存單元；以及至少一個工作站，從所述儲存位置到所述至少一個工作站所取回的儲存單元可由所述儲存/取回車輛輸送；其中，每個工作站包括外殼，所述儲存/取回車輛可通過所述外殼在包括多個離散點的軌道上傳送，所述離散點位於所述外殼內，並且每個所述離散點的尺寸均被確定為分別由所述儲存/取回車輛中的一個單獨佔用，所述多個離散點，包括存取點和一個或多個附加點，其中只有所述存取點在所述外殼中裝備有存取開口，當所述儲存/取回車輛停放在所述存取點時，在所述儲存/取回車輛中的一個上的被承載的儲存單元通過所述存取開口是可存取的，而所述一個或多個附加點都是完全封閉的，至少在工作站的除所述軌道連接到所述三維結構的內側之外的所有側面是完全封閉的；並且其中，所述儲存系統還包括至少一個處理器，所述處理器被配置為組織從所述三維結構到所述工作站的所述存取點順序傳送一組儲存單元，包括： (a)產生信號以指示多個儲存/取回車輛從相應的儲存位置取回儲存單元；(b)從多個儲存/取回車輛中，識別出比第二儲存/取回車輛具有更高排序優先順序的第一儲存/取回車輛；(c)命令所述第一儲存/取回車輛前進並停在所述存取點；(d)命令所述第二儲存/取回車輛前進並停在位於所述存取點附近的離散點之一的附近；(e)在所述第一儲存/取回車輛離開所述存取點時，命令所述第二儲存/取回車輛前進並停在所述存取點處。
  10. 如請求項9所述的儲存系統，其中，所述外殼包括在其相對端處的入口和出口，所述儲存/取回車輛中的一個可以在所述入口和所述出口之間的行進期間通過所述入口和出口行進經過所述存取開口。
  11. 如請求項9或10所述的儲存系統，其中所述工作站包括被所述存取開口穿透的工作臺面，並且所述外殼在所述工作臺面下方延伸。
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