CN105923310A - 自动驾驶运输车辆 - Google Patents

Abstract

一种自动引导的运输车辆(110)包括在其框架的各个转角处的一对引导轮(351‑354)。引导轮具有非对称刚度。

Description

自动驾驶运输车辆

本申请是申请号为201180067615.0、申请日为2011年12月15日、名称为“自动驾驶运输车辆”的专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请为非临时申请，且请求享有进一步请求享有2010年12月15日提交的美国临时专利申请序列第61/423,409号的优先权的2011年12月5日提交的美国专利申请13/326,423、进一步请求享有2010年12月15日提交的美国临时专利申请序列第61/423,359号的优先权的2011年12月15日提交的美国专利申请13/326,447，以及进一步请求享有2010年12月15日提交的美国临时专利申请序列第61/423,317号的优先权的2011年12月15日提交的美国专利申请13/326,505的权益，所有申请的公开内容通过引用以其整体并入本文中。

技术领域

实施例大体上涉及存储和获取系统，并且更具体地涉及存储和获取系统的自动驾驶运输工具。

背景技术

用于存储箱单元的仓库大体上可包括一系列存储架，存储架由运输装置接近，例如，如可在存储架之间或沿存储架的过道内可移动的叉式升降机、台车或升降机，或通过其它升降和运输装置接近。这些运输装置可为自动的或人工地驱动。大体上，运输至/运输自且存储在存储架上的物品容纳在载具中，例如，存储容器，如托盘、输运物或运送箱，或在托架上。此外，运输装置在其上操作的表面可具有不平的表面。

将有利的是，自动运输车辆在物理上无限制的引导系统与物理上受约束的引导系统之间过渡来用于在存储和获取系统内运输箱单元。此外，当利用自动运输工具运输箱往返于存储架时，将有利的是保持自动运输工具的轮与行进甲板的表面大致接触。此外，当利用自动运输工具运输箱往返于存储架时，将有利的是能够使用自动驾驶运输车辆来以高速运输箱。

发明内容

本发明提出了一种一种自动驾驶运输机器人，用于运输有效负载，包括：驱动区段组件，其具有至少一个马达和联接到所述马达上的一对驱动轮；框架，其配置成支承有效负载；传送臂，其连接到所述框架上且构造成用于有效负载的自主传送往返于框架；以及悬架系统，其可移动地连接所述驱动区段组件和所述框架以允许所述框架与所述驱动区段组件之间的相对移动。

本发明提出了一种自动驾驶运输车辆，用于在存储和获取系统中运输物品，所述自动驾驶运输车辆包括：框架；控制器；以及安装在所述框架上的至少两个被独立驱动的驱动轮，以及安装到所述框架上且具有可释放地锁定的回转锁的至少一个脚轮；所述控制器构造成用以在物品运输通过所述存储和获取系统期间基于所述自动驾驶运输车辆的预定运动学状态来锁定和解锁所述可释放地锁定的回转锁。

附图说明

所公开的实施例的前述方面及其它特征在结合附图的以下描述中阐述，在附图中：

图1示意性地示出了根据实施例的示例性存储和获取系统；

图2示出了根据实施例的示例性存储和获取系统的示意性平面视图；

图3为根据实施例的图1中的存储和获取系统的一部分的简图；

图4A至图4E示出了根据实施例的自动驾驶运输车辆的简图；

图5A至图5E示出了根据实施例的存储架和示例性自动驾驶运输车辆；

图6为根据实施例的图1中的存储和获取系统的一部分的简图；

图6A至图6C为根据实施例的方面的流程图；

图7为根据实施例的图4A至图4E的自动驾驶运输车辆的一部分的简图；

图8为根据实施例的图4A至图4E的自动驾驶运输车辆的一部分的简图；

图9A和图9B为根据实施例的图4A至图4E的自动驾驶运输车辆的一部分的简图；

图10A、图10B、图10C和图10D为根据实施例的图4A至图4E的自动驾驶运输车辆的一部分的简图；

图11A和图11B为根据实施例的图4A至图4E的示例性自动驾驶运输车辆的一部分的简图；

图12A和图12B为根据实施例的图4A至图4E的示例性自动驾驶运输车辆的一部分的简图；

图13为根据实施例的图1中的存储和获取系统的一部分的简图；

图14A和图14B为根据实施例的施加到图4A至图4E的自动驾驶运输车辆上的力的示例性的示意性力图；

图15为根据实施例的图1中的存储和获取系统的拾取过道内的自动驾驶运输车辆的简图；以及

图16A和图16B为根据实施例的施加到图4A至图4E的自动驾驶运输车辆上的力的示例性的示意性力图。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据实施例的示例性存储和获取系统100。尽管将参照附图中所示的实施例来描述所公开的实施例，但应当理解的是，公开的实施例可体现为许多备选形式。此外，可使用任何适合的尺寸、形状或类型的元件或材料。

根据实施例，存储和获取系统100可在零售配销中心或仓库中操作，例如，以完成零售店收到的关于箱单元的订单(其中如本文中使用的箱单元意思是未存储在托盘内、输运物上或托架上的物品，例如，未容纳，或存储在托盘、输运物中或托架上的物品)。应注意的是，箱单元可包括物品的箱(例如，汤罐头的箱、谷物的箱，等)，或适于从托架上拿起来或放在托架上的独立物品。根据实施例，装运箱或箱单元(例如，纸板箱、筒、盒子、条板箱、罐、输运物、托架或用于保持箱单元的任何其它适合的装置)可具有可变的尺寸，且可用于在装运中保持物品，且可构造使得它们能够码垛来装运。应注意的是，例如，当成捆的箱单元或箱单元的托架到达存储和获取系统时，各个托架的内容物可为统一的(例如，各个托架均保持预定数目的相同物品，一个托架保持汤而另一个托架保持谷物)，且当托架离开存储和获取系统时，托架可包含任何适合数目和组合的不同物品(例如，各个托架均可保持不同类型的物品，托架保持汤和谷物的组合)。应当理解的是，本文所述的存储和获取系统可应用于存储和获取箱单元的任何环境。

存储和获取系统100可构造成用于安装在例如现有仓库结构中或适合新的仓库结构。在实施例中，存储和获取系统可包括送入传送站170和送出传送站160、多层竖直输送机150A,150B、自动驾驶运输车辆或机器人(本文中称为"机器人(bot)")站140A,140B、存储结构130，以及一定数目的机器人110。存储和获取系统的适合的实例可在名称为"STORAGEAND RETRIEVAL SYSTEM"且于2010年4月9日提交的美国专利申请第12/757,220号、名称为"STORAGE AND RETRIEVAL SYSTEM"且于2010年4月9日提交的美国专利申请第12/757,381，以及代理人卷号1127P014551-US (- #_1) (序列号61/423,340)的名称为"WAREHOUSINGSCALABLE STORAGE STRUCTURE"且于2010年12月15日提交的美国专利申请(现在代理人卷号1127P014551-US (PAR)，2011年12月15日提交的美国序列号13/326,674)，所有申请都通过引用以其整体并入本文中。送入传送站170和送出传送站160可与其相应的多层竖直输送机150A,150B一起操作来用于双向传送箱单元往返于存储结构130的竖直堆叠的层。应注意的是，多层竖直输送机150在本文中描述为专用的入站或送入输送机150A和出站或送出输送机150B，各个输送机150A,150B均可用于箱单元/物品从存储和获取系统的入站输送和出站输送。多层竖直输送机150可为用于在存储和获取系统的层之间运输箱单元的任何适合的升降装置。例如，多层竖直输送机的一些非限制性适合的实例可在代理人卷号1127P014525-US(PAR)且于2010年12月15日提交的名称为"LIFT INTERFACE FOR STORAGEAND RETRIEVAL SYSTEMS"的美国临时专利申请，以及名称为"LIFT INTERFACE FORSTORAGE AND RETRIEVAL SYSTEMS"且于2010年4月9日提交的美国专利申请第12/757,354号(其公开内容通过引用以其整体并入本文中)和名称为"STORAGE AND RETRIEVALSYSTEM"的美国专利申请第12/757,220号(之前通过引用并入)中找到。例如，多层竖直输送机150A,150B可具有用于将箱单元运输至存储和获取系统100的预定层的任何适合数目的支承架。应注意的是，尽管本文描述了多层竖直输送机，但在其它方面，输送机可为具有任何适合的运输路径定向的任何适合的输送机或传送/拾取装置。在实施例中，在机器人110与多层竖直输送机之间的箱单元的传送可以以任何适合的方式通过机器人110与输送机之间的任何适合的对接发生。例如，如名称为"STORAGE AND RETRIEVAL SYSTEM"的美国专利申请第12/757,220(之前通过引用并入)所述，箱单元还可在机器人110与多层竖直输送机150A,150B之间间接地传送。应注意的是，机器人110与多层竖直输送机之间的箱单元的传送可以以任何适合的方式发生。

如可认识到的那样，存储和获取系统100可包括多个送入和送出的多层竖直输送机150A,150B，其例如可由存储和获取系统的各个堆叠的层上的机器人110接近，以便一个或多个箱单元可从多层竖直输送机150A,150B传送至相应的层上的各个存储空间，且从各个存储空间传送至相应的层上的多层竖直输送机150A,150B中的任一者。机器人110可构造成用以利用一次拾取在存储架600(图3)上的存储空间与多层竖直输送机之间传送箱单元(例如，大致直接地在存储空间与多层竖直输送机之间)。通过其它实例的方式，指定的机器人110从多层竖直输送机的架子拾取箱单元，将箱单元运输至存储结构130的预定存储区域，且将箱单元放到预定存储区域(且反之亦然)。

机器人110可构造成用以将诸如上文所述的零售商品的箱单元放到存储结构130的一个或多个层中的拾取座中，且然后有选择地获取订购的物品来将订购的物品例如装运至商店或其它适合的地点。如上文所述，在实施例中，机器人110可以以任何适合的方式与多层竖直输送机150A,150B对接，例如，如通过机器人的传送臂110A(图4A至图4E)相对于机器人的框架延伸。机器人还可以以任何其它适合的方式间接地与多层竖直输送机对接。机器人的适合的实例在以下描述：名称为"AUTONOMOUS TRANSPORTS FOR STORAGE ANDRETRIEVAL SYSTEMS"且于2010年4月9日提交的美国专利申请第12/757,312号、代理人卷号1127P014263-US (- #_1)(序列号61/423,220)且于2010年12月15日提交的美国临时专利申请(现在代理人卷号1127P014263-US(PAR)，于2011年12月15日提交的美国序列号13/327,040)、代理人卷号1127P014264-US (- #_1)(序列号61/423, 365)且于2010年12月15日提交的名称为"AUTOMATED BOT WITH TRANSFER ARM"的美国临时专利申请(现在代理人卷号1127P014264-US(PAR)，于2011年12月15日提交的美国序列号13/326,952)、代理人卷号1127P014265-US (-#_1)(序列号61/423,388)且于2010年12月15日提交的名称为"AUTOMATED BOT WITH TRANSFER ARM DRIVE SYSTEM"的美国临时专利申请(现在代理人卷号1127P014265-US (PAR)，于2011年12月15日提交的美国序列号13/326,993)、代理人卷号1127P014266- US (-#_1)(序列号61/423,359)且于2010年12月15日提交的名称为"BOTHAVING HIGH SPEED STABILITY"的美国临时专利申请(现在代理人卷号1127P014265-US(PAR)，于2011年12月15日提交的美国序列号13/326,993)，以及代理人卷号1127P014267-US (-#_1)(序列号61/423,206)且于2010年12月15日提交的名称为"BOT POSITIONSENSING"的美国临时专利申请(现在代理人卷号1127P014267-US (PAR)，于2011年12月15日提交的美国序列号13/327,035)，所有申请的公开内容通过引用以其整体并入本文中。

存储结构130可包括存储架模块600(图3)的多个层，其中各个层均包括存储空间阵列(布置在多个层上且在各个层上成多排)、形成在一行存储空间之间的拾取过道130A，以及传送甲板130B。在实施例中，拾取过道130A和传送甲板130B可布置成用于允许机器人110横穿存储结构130的相应的层，以用于将箱单元放入拾取座中且获取订购的箱单元。如可认识到的那样，存储和获取系统可构造成允许随意接近存储空间。例如，当自/至存储结构130拾取和放置箱单元时，当确定哪个存储空间将使用时，可大致相同地处理存储结构130中的所有存储空间，使得足够尺寸的任何存储空间都可用于存储物品。示例性实施例的存储结构130还可布置成使得不存在存储结构的竖直或水平阵列划分。例如，各个多层竖直输送机150A,150B可对存储结构130中的所有存储空间(例如，存储空间阵列)共用，使得任何机器人110都可接近各个存储空间，且任何多层竖直输送机150A,150B都可从任何层上的任何存储空间接收箱单元，以便存储空间阵列中的多个层大致用作单个层(例如，没有竖直划分)。多层竖直输送机150A,150B也可从存储结构130(例如，没有水平划分)的任何层上的任何存储空间接收箱单元。应注意的是，存储和获取系统还可构造成以便各个多层竖直输送机用于存储空间阵列的预定区域。例如，存储和获取系统的适合的示例性构造可在名称为"STORAGE AND RETRIEVAL SYSTEM"且于2010年4月9日提交的美国专利申请第12/757,381号中找到，该申请的公开内容通过引用以其整体并入本文中。

存储结构130还可包括例如用于使如以下所述的机器人110的电力存储装置再充满的充电站290：具有代理人卷号1127P014517-US (- #_1)(序列号61/423,402)且于2010年12月15日提交的名称为"AUTONOMOUS TRANSPORT VEHICLE CHARGING SYSTEM"的美国临时专利申请(现在代理人卷号1127P014517-US (PAR)，2011年12月15日提交的美国序列号13/326,823)，其公开内容通过引用以其整体并入本文中。例如，充电站290可例如位于传送甲板130B的机器人站140(图3)的传送区域处，以便机器人110可在充电的同时例如大致同时地传送物品往返于多层竖直输送机150A,150B。

机器人110和存储和获取系统100的其它适合的特征例如可由一个或多个中心系统控制计算机(例如，控制服务器)120例如通过任何适合的网络180来控制。网络180可为使用任何适合类型和/或数目的通信协议的有线网络、无线网络或有线网络和无线网络的组合。应注意的是，在实施例中，系统控制服务器120可构造成用以管理和协调存储和获取系统100的总体操作，且例如与仓库管理系统125对接，仓库管理系统125继而又管理作为整体的仓库设施。例如，控制服务器120可大致类似于名称为"CONTROL SYSTEM FOR STORAGEAND RETRIEVAL SYSTEMS"且于2010年4月9日提交的美国专利申请第12/757,337号中所述的，该申请的公开内容通过引用以其整体并入本文中。

还参看图2，示出了存储和获取系统100的示例性构造。存储和获取系统的其它适合的示例性结构例如可在名称为"STORAGE AND RETRIEVAL SYSTEM"且于2010年4月9日提交的美国专利申请第12/757,381号，以及代理人卷号1127P014551-US (- #_1) (序列号61/ 423,340)的名称为"WAREHOUSING SCALABLE STORAGE STRUCTURE"且于2010年12月15日提交的美国专利申请(现在代理人卷号1127P014551-US (PAR)，2011年12月15日提交的美国专利申请第13/326,674号)中找到，所有申请都通过引用以其整体并入本文中。应当理解的是，在实施例中，存储和获取系统可具有任何适合的构造。如可从图2中看到的那样，存储和获取系统200仅出于示例性的目的构造为单端拾取结构，其中系统200仅一侧具有传送区段或甲板130B。例如，单端拾取系统可在建筑物或具有仅设置在建筑物的一侧上的其它结构中使用。在该实例中，存储和获取系统200包括传送夹板130B和拾取过道130A，其允许机器人110横穿存储结构130的层的整体，在存储结构130上，机器人110定位成用于在任何适合的存储地点/拾取过道130A与任何适合的多层竖直输送机150A,150B之间运输物品。多层竖直输送机150A,150B提供将箱单元经由输入工作站210运输至存储和获取系统200中，且提供箱单元从存储和获取系统200经由输出工作站220的输出。在实施例中，存储和获取系统200包括并排定位的第一存储区段230A和第二存储区段230B，以便各个区段的拾取过道与彼此大致平行，且面对相同的方向(例如，朝传送夹板130B)。然而，在实施例中，存储和获取系统可具有相对于彼此以任何适合的构造布置的任何适合数目的存储区段。

现在参看图3，示出了存储和获取系统100的一个层100L的一部分。如可认识到的那样，大致相似的层可位于层100L的上方和/或下方，以形成如上文所述的竖直地堆叠的存储层的阵列。在实施例中，各个层100L均可具有传送甲板130B和一个或多个拾取过道130A1-130A7。存储架600可设置在各个拾取过道130A1-130A7的任一侧上，以便箱单元101可存储在各个拾取过道的两侧上。

传送甲板130B可构造成用以允许在传送甲板130B上的同时机器人110大体上无物理限制的行进。例如，传送甲板130B可具有任何适合数目的传送引导线130L1-130L4和任何适合数目的分路或旁路引导线130S1-130S7，其形成用于机器人110横穿的一个或多个行进路径或通道。例如，引导线130L1,130L2允许沿第一方向的行进，且引导线130L3,130L4允许沿与第一方向大致相反的第二方向的行进。应注意的是，尽管沿相应的引导线130L1-130L4的行进方向大体上沿单个方向，例如，与适合的机器人交通管理组合的引导线可允许机器人110沿下文所述的引导线130L1-130L4的有限的双向行进。在实施例中，机器人交通例如可通过机器人到机器人通信来管理，且/或交通可通过机器人地点循迹和例如通过控制服务器120或存储和获取系统的其它适合的控制器的管理来管理。例如，机器人交通管理的适合的实例可在名称为"CONTROL SYSTEM FOR STORAGE AND RETRIEVAL SYSTEMS"且于2010年4月9日提交的美国专利申请第12/257,337号中找到，该申请的公开内容通过引用以其整体并入本文中。

分路引导线130A1-130S7还布置在横穿引导线130L1-130L4的传送甲板上，以用于允许机器人110在引导线130L1-130L4之间的双向切换，且进入拾取过道130A1-130A7。分路引导线130S1-130S7定向为大致横穿行进引导线130L1-130L4。分路引导线130S1-130S7可允许机器人例如接近拾取过道130A或机器人站140，而不会横穿行进引导线130L1-130L4的整个长度。在实施例中，分路引导线可与拾取过道130A1-130A7或存储和获取系统的任何其它适合的进入或离开地点对准，允许机器人在沿任何一个行进引导线130L1-130L4行进的同时向下转至对应的拾取过道。应注意的是，分路引导线130S1-130S7还可位于传送甲板130B的端部处，或传送甲板130B的任何其它适合的地点处。分路引导线130A1-130S7还可用于跟随穿过存储和获取系统结构的机器人110的位置，且监测沿行进引导线130L1-130L4的行进。例如，分路引导线130A1-130S7的位置可记录在可由控制服务器120存储和获取的或在控制服务器120内的存储器中，且机器人110可构造成用以探测和发送对应于分路引导线130A1-130S7的信号，以便机器人的位置以及一个或多个机器人是否例如沿行进引导线130L1-130L4移动可由控制服务器确定。

机器人站引导线130C1-130C3还可设在传送甲板130B上，以用于允许机器人110进入机器人站140来用于与来自于任何一个引导线130L1-130L4的相应的多层竖直输送机150对接。输送机接近引导线130C1-130C3大致类似于分路引导线130S1-130S2。在该实例中，机器人站140的进入/离开引导线130C1,130C2示为未与任何分路130S1-130S7对准，但在其它实施例中，用于机器人站150的进入/离开引导线可与分路(例如，见引导线130S7)大致对准，以便在行进路程允许的情况下，机器人110可从拾取过道直接地行进至机器人站，且反之亦然。应注意的是，尽管本文相对于线跟踪描述了传送甲板130B和机器人站140，但传送甲板130B和机器人站140可构造成以便机器人由任何适合的轨道系统引导。

参看图4A至图4E，示出了示例性机器人110。在实施例中，机器人110包括沿纵向延伸的框架110FR，其具有第一端部1500和第二端部1501，其中纵轴线(例如，Y轴线)110X从第一端部1500延伸至第二端部1501。至少一个驱动区段110D可以以任何适合的方式联接到第一端部1500和/第二端部1501中的一者上，以用于沿传送甲板130B和拾取过道130A(图1)驱动机器人110。驱动件110D可包括驱动轮、轨迹或任何其它适合的驱动机构，以用于实现机器人沿传送甲板130B和拾取过道130A的行进。机器人110的另一个端部1500,1501可具有任何适合的支承件，如脚轮、固定轮、转向轮和类似的机构，以用于在机器人110沿传送甲板130B和拾取过道130A行进时可移动地支承机器人110。机器人110可具有任何适合的控制器1220(图1)，以用于实现机器人110的操作和/或机器人110与控制服务器120(图1)之间的通信。如可认识到的那样，附图中所示的机器人的构造仅为示例性的，且机器人可具有任何适合的构造来用于执行箱单元相对于本文所述的机器人110的探测和定位。

机器人110的框架110FR可形成有效负载底座1510或构造成用以保持箱单元或任何其它适合的有效负载的其它适合的保持结构。有效负载底座1510可适当地确定尺寸为用于收纳(例如，保持)任何箱单元(或拾取面，其中拾取面为将由机器人110拾取和承载的一个或多个箱单元)，其可传送到存储和获取系统100中或从存储和获取系统100除去。例如，在实施例中，有效负载底座1510可大于预期的拾取尺寸(即，大于机器人预计从例如存储区段230A,230B的存储架或存储和获取系统的任何其它适合的构件如多层竖直输送机拾取的拾取面)。

围栏1510F或任何其它适合的固持装置可位于有效负载底座1510的侧部开口处。在一个示例性实施例中，围栏1510F可以以任何适合的方式如利用紧固件或焊接附接到框架110FR上。在实施例中，围栏1510F还可形成框架110FR的一部分，或为与框架110FR的整体构造。围栏可包括设置在止挡部件1510FM之间的槽口1510FS。槽口1510FS可构造成用以允许机器人臂110A的指部110F在大致较低的位置延伸穿过围栏1510F，以便指部110F例如可延伸到箱单元下方的存储架中。围栏1510F可构造成在有效负载底座1510的上方延伸来形成屏障，一旦箱单元定位在有效负载底座1510上，则屏障大致防止箱单元离开有效负载底座1510。在该实例中，槽口1510FS的数目等于指部110F的数目，但在备选实施例中，围栏1510F可构造成使得一个以上的指部110F穿过单个槽口(例如，槽口的数目小于指部的数目)。应当注意的是，围栏可具有任何适合的构造来用于防止箱单元在箱单元由机器人110承载时离开有效负载区域。例如，围栏可为可移动的，以便止挡部件可收缩，使得当处于延伸构造时，围栏防止箱单元离开有效负载区域。

有效负载底座1510可包括用于在箱单元由机器人110承载时支承箱单元的任何适合的有效负载支承件。仅出于示例性的目的，有效负载支承件可包括辊1510R，其中各个辊1510R的旋转轴线大致(或沿侧向)设置成横穿机器人110的纵轴线110X。应注意的是，有效负载支承件还可为带、滚珠轴承或任何其它适合的支承件。辊1510R(或其它适合的有效负载支承件)可以以交错的方式与机器人110的悬臂指部110F向内设置。在实施例中，辊1510R和指部110F可以以任何适合的方式相对彼此布置。在一个实例中，有效负载支承件可以以任何适合的方式被驱动，以用于调整如以下描述的有效负载区域中的有效负载：例如，代理人卷号1127P014263-US (-#_1)(序列号61/423,220)且于2010年12月15日提交的名称为"BOT PAYLOAD ALIGNMENT AND SENSING"的美国专利申请号临时专利申请(现在代理人卷号1127P014263-US (PAR)，于2011年12月15日提交的美国专利申请号第13/327,040号)，所有申请的公开内容通过引用以其整体并入本文中。

机器人臂110A的指部110F在箭头1550的方向上相对于机器人的纵轴线110X沿侧向延伸。指部110F还能够沿箭头1673的方向移动(例如，在大致垂直于指部的延伸和收缩的方向1550的方向上)。指部可由任何适合的驱动件驱动来在围栏1510F上升降拾取面，且/或将拾取面升降入/出机器人110的有效负载底座1510。指部110F可布置成配合在存储架600上的条板支承件与多层竖直输送机150架之间，以用于传送箱单元往返于存储架600和多层竖直输送机150。应注意的是，机器人臂110A可具有任何适合的构造来用于传送箱单元往返于机器人110。在实施例中，机器人110的臂110A构造成用于在机器人110的一个侧向侧上延伸(例如，拾取围栏1510F位于其上的机器人的拾取侧，其中箱单元可在传送往返于机器人期间在拾取围栏上升降，且拾取围栏可用于在运输期间将箱单元保持在机器人110上)。应注意的是，臂110A可构造成用于在机器人的两个侧向侧上延伸。在臂110A延伸至机器人110的一侧的情况下，解决了机器人相对于机器人110的行进方向的定向(例如，前端在前或前端在后)，以便臂110A的延伸方向在箱单元将从其上拾取或传送至其上的拾取过道130A1-130A7或机器人站的一侧上。

箱单元接触部件1530可移动地位于至少在有效负载区域内。箱单元接触部件1530可由任何适合的驱动件在箭头1550的方向上沿侧向被驱动。在该示例性实施例中，箱单元接触部件1530和指部110F两者构造成在箭头1550的方向上沿侧向移动。箱单元接触部件1530可构造成用以沿轨道1530R(图7A和图7B)移动。轨道可以以任何适合地方式安装到框架110FR上，以用于引导至少箱单元接触部件1530的移动。在实施例中，箱单元接触部件1530的移动可以以任何适合方式引导。仅出于示例性的目的，参看图7A和图7B，箱单元接触部件1530可具有滑动部件1530D，以用于将箱单元接触部件1530可移动地联接到轨道1530R上。在该实施例中，箱单元接触部件1530可独立于指部110F在箭头1550的方向上移动，用于结合设置在有效负载底座1510上的箱单元。指部110F可以以任何适合的方式可释放地联接到箱单元接触部件1530上，使得指部110F使用箱单元接触部件驱动系统延伸。机器人传送臂、指部和传送臂驱动系统的适合的实例可在之前通过引用并入的具有代理人卷号112P014265-US (- #_1) (序列号61/423,388)且于2010年12月15日提交的名称为"AUTOMATED BOT TRANSFER ARM DRIVE SYSTEM"的美国临时专利申请(现在代理人卷号112P014265- US (PAR)，2011年12月15日提交的美国专利申请第13/326,993号)，以及代理人卷号1127P014264-US (-#_1)(序列号61/423, 365)且于2010年12月15日提交的名称为"AUTOMATED BOT WITH TRANSFER ARM"的美国专利申请号临时专利申请(现在代理人卷号1127P014264 -US (PAR)，于2011年12月15日提交的美国专利申请第13/326,952号)中找到。

如上文所述，机器人110构造成用以横穿传送甲板130B和拾取过道130A。机器人110沿传送甲板130B行进的速度可高于机器人沿拾取过道行进的速度。在实施例中，机器人110可在行进甲板和拾取过道内以任何适合的速度行进。在传送甲板130B上，机器人110可预计以高达大约10m/s的速度行进，且可期望较高的速度。机器人可以以无约束或无限制的方式(例如，大致没有机械引导件，如轨迹、轨道等)沿传送甲板130B行进，同时机器人110可在拾取过道130A内行进期间由机械引导约束件如轨迹或轨道引导，例如，如之前通过引用并入的美国专利申请第12/757,312号所述。机器人可包括任何适合的传感器，如一个或多个线跟踪传感器380A,380B和一个或多个轮编码器381,382，以用于例如将反馈提供给机器人控制器1220，以用于沿传送甲板130B和拾取过道130A中的一者或多者引导机器人。在实施例中，机器人控制器1220可位于机器人110的板上，且/或位于离机器人110较远，但例如与机器人110双向通信。在一个实例中，控制服务器120可至少部分地用作位于较远的机器人控制器。

如上文所述，机器人110可包括至少两个独立受驱动的驱动轮1211,1212，以及至少一个可回转(非转向，即，未设有独立的转向输入)轮或脚轮1261,1262。另一方面，驱动轮1211,1212可由公共的马达和变速器驱动，其能够以任何适合的方式提供或生成差动转矩至共同受驱动的轮来用于期望的偏航输入。应注意的是，脚轮1261,1262和驱动轮1211,1212设置在机器人110的大致相对的纵向(例如，前到后)端部处，其中轮大致位于机器人的四个转角中的各个处。该脚轮/驱动轮构造可向机器人提供改善的高速稳定性和容易的控制。各个驱动轮1211,1212均可具有其自身的相应马达383,384，其以本文所述的方式由机器人控制器1220控制。如下文将更详细地描述的那样，脚轮1261,1262可有选择地锁定来允许机器人110例如在机器人以大致较高速度沿传送甲板130B行进期间的稳定行进。应注意的是，在低速行进期间，脚轮1261,1262可未锁定，以便机器人110例如可进入拾取过道和/或多层竖直输送机对接站，其中机器人110的前部或后部在机器人的行进方向的前方，例如，如以下所述：具有代理人卷号1127P014258-US (-#_1)(序列号61/423,409)且于2010年12月15日提交的名称为"AUTONOMOUS TRANSPORT VEHICLE"的美国临时专利申请(现在代理人卷号1127P014258-US (PAR)，2011年12月15日提交的美国序列号13/326,423)，其公开内容通过引用以其整体并入本文中。机器人110沿传送甲板的转向可通过将差动转矩经由相应的独立控制器马达383,384施加至驱动轮1211,1212来实现。差动转矩T可导致各个驱动轮以不同速度旋转(例如，旋转)。各个轮的不同旋转速度可引起机器人110偏航或转动。

各个机器人110均可使用引导和定位系统的组合，例如，线跟踪(例如，在传送甲板130B上)和轨道引导(例如，在拾取过道内)。存储和获取系统可构造成允许机器人在例如拾取过道内的结构确定或限制引导系统与例如传送甲板的无限制引导系统之间过渡。引导系统之间的过渡还可包括机器人定向中的变化(例如，前端在行进方向前方，或前端在行进方向后方)。各个机器人110均可包括安装到机器人110的框架110FR上的任何适合的引导件，其中引导件构造成用以以预定和可重复的方式接合限制的引导系统，以允许机器人110的传送臂110A的准确和预定的达到范围，以用于在机器人110与例如存储架600之间传送箱单元101。引导件还可直到部分地便于无限制的引导系统与限制的引导系统之间的过渡。

应注意的是，机器人110的总体行进方向可为前端1500在行进方向前方，其中脚轮1261,1262锁定，如之前通过引用并入的代理人卷号1127P014266-US(PAR)的名称为"BOTHAVING HIGH SPEED STABILITY"的美国临时专利申请所述那样，以便机器人可以以大致较高速度稳定地行进。在较低速度下，机器人可在前端向前或前端向后的情况下行进。机器人还可构造成在脚轮未锁定的情况下由机器人上的或位于离机器人较远的任何适合的控制系统驱动。

机器人110可具有任何适合数目的传感器110S来用于感测如以下所述的引导线130L1-130L4,130S1-130S7, 130C1-130C3：之前通过引用并入的代理人卷号1127P014157-US (PAR)的名称为"Automated Transport VEHICLE CHARGING SYSTEM"的美国临时专利申请，以及名称为"AUTONOMOUS TRANSPORTS FOR STORAGE AND RETRIEVAL SYSTEMS"的美国专利申请第12/757,312号。应注意的是，机器人有时可在不使用引导线的情况下通过任何方式的控制来驱动，仅出于示例性目的，如，航位推测、状态估计和使用陀螺仪和加速计。机器人110可具有任何数目的适合的引导轮351-354来用于将机器人110引导到如下文将描述的拾取过道130A1-130A7且沿拾取过道130A1-130A7引导。适合的引导轮/轨道的相互作用例如在之前通过引用并入的美国专利申请号12/757,312、12/757,381和12/757,220中描述。应注意的是，引导轮351-354可以以任何适合的方式与任何适合的引导件对接。尽管图中示出了引导轮，但在其它方面，应当理解的是，机器人可包括例如具有二维枢转偏移和一维枢转偏移任何适合的引导部件。还应注意的是，一个或多个引导部件可具有不同于其它引导部件的弹簧刚度。

作为机器人沿传送甲板的行进的实例且参照图4E和图6，在机器人例如沿引导线395(例如，以1个自由度)的直线行进期间，两个驱动轮1211,1212以大致相同的速度/角速度旋转。如果出于任何适合的原因必须修正机器人的行进方向，则一个驱动轮1211,1212可减慢来引起机器人的偏航。例如，机器人110将沿箭头396的方向转动或偏航，则机器人控制器1220可引起驱动轮1211旋转比驱动轮1212更慢，以用于使机器人110沿箭头396的方向转动。同样，如果机器人110沿箭头397的方向转动或偏航，则机器人控制器1220可引起驱动轮1212旋转比驱动轮1211更慢，以用于使机器人110沿箭头397的方向转动。应注意的是，机器人110能够沿引导线395双向行进。

在如上文所述的实施例中，机器人110可包括构造成用以探测一个或多个引导线391-395(其包括引导线391A，引导线391A可沿横穿机器人行进的方向以预定间隔设置在传送甲板130B上，传送甲板可如图5中所示那样提供)的一个或多个线跟踪传感器380A,380B，如，例如设置在传送甲板130B的表面上的线395，以用于向机器人控制器1220提供转向反馈。应注意的是，一个或多个线跟踪传感器380A,380B可位于机器人110的前部和后部处，或线跟踪传感器可位于机器人上的任何适合的地点处。机器人控制器1220可构造成用以接收由一个或多个线跟踪传感器380A,380B和/或轮编码器381,382生成的信号，控制器1220从其来确定适合的转矩命令来用于驱动驱动轮1211,1212的相应的马达383,384。

脚轮1261,1262可如前文所述那样不转向，但可具有构造成用以协助机器人110的转向和控制的方向锁或回转锁。应注意的是，在机器人在传送甲板130B上大致直线行进期间，脚轮1261,1262可锁定(例如，脚轮400的旋转平面与机器人的1个自由度的轴线110X大致对准，其中1个自由度的轴线110X可与机器人的直线行进方向重合)，除非机器人110转动(例如，解决对行进方向的修正)的程度超过预定量(例如，用于修正机器人的大致直线行进的轨迹的预定转动角)，或如果机器人的行进速度低于预定量。脚轮也可解锁来向机器人提供转向，这比脚轮锁定时响应更大，以便可进行对机器人的行进方向的较快修正。应注意的死，如图5中所示，与驱动轮1211,1212相对的机器人100的端部处的脚轮1261,1262的定位操作成放大脚轮所处的机器人的例如前部处的滑移角或侧向移动量。滑移角或测量移动量可从驱动轮1211,1212处的差动旋转生成。滑移角大体上将很小，且因此可由驱动轮处的对应地较小差动旋转生成，这最大限度地减小了驱动轮的滑移(这是非期望的)。脚轮的滑移可在脚轮的回转锁锁定且差动转矩施加到驱动轮上时发生，使得脚轮在其例如沿传送甲板130B行进时沿大致横穿脚轮的旋转平面的方向"滑动"。在脚轮滑移期间，应注意的是，脚轮可减慢其旋转或大致停止旋转。

参看仅作为非限制性实例的图4A、图4C、图4E和图6，机器人可在传送甲板130B上沿线395行进，在该处，机器人将以大致类似于美国专利申请第12/757,312号(之前通过引用并入本文中)中所述的方式向下转至拾取过道130A1。脚轮1261,1262可锁定来允许稳定的高速机器人行进，直到机器人进行或将进行转到拾取过道130A1上。例如，当机器人减慢到预定行进速度以下时，脚轮1261,1262可解锁，允许脚轮回转(例如，给予机器人2个自由度的移动)。机器人控制器1220还可确定机器人将进行转动(如，大致90度转到拾取过道130A1)，在该处，转动的角超过预定转动角。脚轮1261,1262可在确定转动角超过预定转动角时解锁来用于修正机器人的大致直线行进的轨迹。机器人控制器1220还可在确定何时解锁脚轮1261,1262时解决转动角和机器人的速度。控制器1220还可构造成用以引起脚轮1262,1261在与差动转矩施加到驱动轮1211,1212的大致同时引起脚轮1262,1261的解锁。

现在参看图5A至图5E，将描述具有可有选择地锁定的回转锁的旋转脚轮1261,1262。应注意的是，尽管参照脚轮1262描述了脚轮，但脚轮1261大致相似。根据实施例，脚轮1262包括框架412、轮轭410、轮400、第一锁定部件440、第二锁定部件450、促动器420和弹簧430。应注意的是，脚轮可具有以任何适合的方式布置的任何适合的构件。在该实例中，轮400以任何适合的方式可旋转地安装到轭410上。第二锁定部件450可固定地安装到轭450上，以便第二锁定部件450和轭410形成一体单元。在实施例中，第二锁定部件可以以整体构造与轭410整体结合形成。轭410(和安装到其上的第二锁定部件450)可枢转地安装到框架412上，以便轭组件(例如，包括第二锁定部件450、轭410和轮400)可沿箭头499(也见图4C)的方向360度自由地旋转。应注意的是，轭组件的旋转轴线大致垂直于机器人110在其上行进的表面，例如，如传送甲板130B的表面。第一锁定部件440例如通过任何适合的枢轴441枢转地安装到框架412上，枢轴441具有枢转轴线，枢转轴线与轭450(和轮400)的回转轴线大致平行。例如，枢轴441可为肩部螺栓或任何其它适合的轮轴和/或固持装置。弹簧430或任何其它适合的回弹性部件可安装在框架430与第一锁定部件440的一部分之间，以便围绕枢轴441偏压第一锁定部件440，这将在下文中更详细描述。促动器420也可安装到框架412上，以用于与弹簧430成相对关系来接合第一锁定部件440的一部分。促动器420可为任何适合的促动器，如螺线管，其例如适合地连接到机器人控制器1220上，在该处，控制器构造成用以引起促动器420的促动。一方面，促动器420可水平地定向(例如，布置成水平地延伸和收缩)，但在其它方面，促动器可具有任何适合的定向。脚轮1262,1261的回转锁可构造成用于例如通过促动器420的脉冲促动来快速锁定和释放(例如，电流在预定的时间量内发送至促动器，以便促动器仅在有限的时间内受触动，以便促动器的活塞420P收缩来用于释放脚轮的回转锁，且延伸来连续地锁定脚轮的回转锁)。在一个实例中，促动器420的脉冲促动可触动促动器大约一秒或两秒来使脚轮的回转锁解锁。在其它实例中，促动器的脉冲促动可在小于大约一秒内触动促动器。在其它实例中，促动器的脉冲促动可在大于两秒或任何其它适合的时间量内触动促动器。促动器还可构造成以便脚轮在活塞420P延伸时释放，且在活塞420P收缩时锁定。如可认识到的那样，在一个实例中，可提供任何适合的传感器，且传感器可与控制器1220通信来用于感测脚轮的各个回转锁何时锁定和/或解锁。在其它实例中，可不提供用于感测脚轮何时锁定和/或解锁的传感器。

在该示例性实施例中，第一锁定部件或锁杆/连杆440可具有大致反转弯曲形状或钩形。在备选实施例中，第一锁定部件440可具有任何适合的形状。第一锁定部件440可具有枢转孔440H，其构造成收纳枢轴441来用于允许第一锁定部件围绕枢销441枢转。第一锁定部件440的第一部分440B可沿第一方向从枢转孔440H延伸，而第一锁定部件440的第二部分440C沿第二方向从枢转孔440H延伸。第一方向和第二方向可相对于彼此成任何适合的角(例如，从0度至360度)。在该实例中，第一部分440B包括构造成用以接合第二锁定部件450的相反形状的接合特征450S1,450S2的凸起或其它锁定特征440L。第二部分440C可包括用于将弹簧430附接到第一锁定部件440上的附接特征440S。第二部分440C还可包括促动器接合表面440A。在该实例中，第一锁定部件的第一部分440B,440C的长度之间的比率可使得施加到第二部分440C上的力引起第一部分440B的精确移动来将锁定特征440L从第二锁定部件450释放。例如，第一锁定部件440的杠杆作用将促动器420的行程转换成凸起440L的短接合行程来进入和离开一个或多个接合特征450S1,450S2，其可导致回转锁大致开启/关闭控制来可靠地与回转锁接合和解除接合，同时机器人以一定速度(例如，大约10m/s或更大)行进，且/或同时机器人以任何适合的速度行进。

在实施例中，第二锁定部件450为盘的形式，但第二锁定部件可具有任何适合的构造。第二锁定部件可包括构造成用以收纳和相反地接合第一锁定部件440的凸起440L的一个或多个接合特征或槽口450S1,450S2或其它固持特征，或第二锁定部件可包括用于接合第一锁定部件中的相反的接合特征或凹口的凸起。在实施例中，第二锁定部件可包括两个槽口，槽口布置成以便脚轮400可锁定在大约0度处和大约180度处，其中大约0度和180度位置布置成以便在锁定时，轮400的旋转平面与机器人的1个自由度的轴线110X大致对准(其可与机器人110的直线行进方向重合)。在实施例中，第二锁定部件可具有以任何适合的方式布置的任何适合数目的锁定特征来用于将轮锁定在任何角。

在操作中，为了锁定脚轮1262，促动器可收缩(例如，活塞420P或促动器的其它适合的接合特征可收缩)，以便其大致不与第一锁定部件440的促动器接合表面440A接触。弹簧430构造成用以拉动或以其它方式偏压第一锁定部件来沿箭头495的方向围绕枢轴441旋转，以便锁定特征440L大致压紧第二锁定部件450的侧表面450S。当轭组件沿箭头499的方向旋转且偏压的锁定特征440L沿侧表面450S跨置时，由弹簧430施加的力引起锁定特征440L插入一个槽口450S1,450S2中来用于大致防止轭组件的进一步旋转，使得脚轮处于锁定构造。如上文所述，槽口450S1,450S2可定位成以便当锁定特征440L插入一个槽口450S1,450S2中时，轮499的旋转平面与机器人的1个自由度的轴线110X大致对准。因此，槽口450S1,450S2中的一者将依靠沿大致直线路径行进的机器人来与锁定特征440L对准，以便于脚轮1262的锁定。

为了使脚轮解锁，促动器420被促动(例如，活塞420P或其它接合特征沿箭头491的方向延伸)来接合第一锁定部件440的促动器接合表面440A。如上文所述，促动器420的促动可为脉冲促动(例如，电流在预定的时间量内发送至促动器，以便促动器仅在有限的时间内受触动，以便促动器的活塞420P收缩来用于释放脚轮的回转锁，且延伸来连续地锁定脚轮的回转锁)。由第一锁定部件440上的促动器420施加的力相反地克服弹簧430的力，以引起第一锁定部件440围绕枢轴441沿箭头496的方向旋转，使得锁定特征440L使槽口450S1,450S2解除接合，以用于使脚轮1262的回转锁解锁。当差动转矩T施加到驱动轮上时，脚轮1262,1261需要根据机器人110转动的方式来旋转。锁定部件440L从槽口450S1,450S2的解除接合或释放允许轮400(例如，轭组件的构件的旋转)依靠施加到驱动轮1211,1212上的差动转矩沿箭头499的方向自由地旋转或回转。应注意的是，促动器在一定时间周期内受触动，该时间周期长到足以槽口450S1,450S2变为与锁定特征440L失准，在此时间之后，弹簧430引起锁定特征440L如上文所述那样沿侧部450S跨置来允许如上文所述的脚轮1262,1261的解锁和锁定。

例如，如图5A至图5E中所见，第一锁定部件440的构造使得第一锁定部件440与第二锁定部件450之间的锁定接合大致沿侧向相对于机器人110的纵轴线或1个自由度的轴线发生，以用于增大刚性(例如，产生较大的力矩臂来用于抵抗轭组件的旋转)。然而，第一锁定部件(和第二锁定部件)可具有任何适合的构造和相对于彼此和机器人的1个自由度的轴线的空间关系，以用于刚性地防止脚轮1262,1261的旋转。在实施例中，脚轮驱动马达例如可连接到轭组件上，以用于提供脚轮1262,1261的可转向的旋转移动。应注意的是，脚轮驱动马达与轭组件之间的联接可为任何适合的联接，包括大致刚性的连杆、带/滑轮、齿轮系和任何其它适合的驱动联接。

又参看图4E且如上文所述，机器人110可包括一个或多个轮编码器381,382，其构造成用以感测各个驱动轮1211,1212的旋转移动。轮编码器281,282可为任何适合的编码器，例如，如增量编码器。在实施例中，编码器也可为绝对编码器。在该实例中，编码器381,382例如将数据提供给机器人控制器1220，以用于确定机器人110在存储和获取系统100内的位置。使用编码器确定机器人110在存储和获取系统100中的地点的实例可在具有代理人卷号1127P014267-US (-#_1) (序列号61/423,206)且于2010年12月15日提交的名称为"BOT POSITION SENSING"的美国临时专利申请(现在代理人卷号1127P014267-US (PAR)，2011年12月15日提交的美国序列号13/327,035)，该申请的公开内容通过引用以其整体并入本文中。如下文将描述的那样，各个驱动轮上的编码器381,382还可提供用于确定机器人110的状态(例如，加速度、速度、方向等)的信息。然而，驱动轮1211,1212可经历轮的滑移，轮的滑移不利地影响从编码器381,382接收的数据的可信度。轮的滑移例如可由牵引损失引起。例如，这种牵引损失可由各个驱动轮1211,1212和例如传送甲板130B或拾取过道130A的驱动表面之间的摩擦减小或驱动轮1211,1212升离传送甲板130B或拾取过道130A的驱动表面引起。在机器人驱动轮1211,1212损失牵引的情况下，由相应的编码器381,382测量的轮位置将不再反映实际的机器人110位置。例如，如果机器人110加速，则轮将趋于比机器人行进更快地旋转。相反，如果机器人减速，则滑移轮将趋于比机器人行进更慢地旋转。

根据实施例，机器人控制器1220或存储和获取系统(例如，控制服务器)的任何其它适合的控制器可构造成用以例如通过使用来自于未滑移的驱动轮1211,1212的编码器381,382的数据来解决轮的滑移。在一个实例中，控制器1220可构造成用以基于通过其相应的驱动马达383,384施加到驱动轮1211,1212上的转矩来确定哪一个驱动轮1211,1212滑移。作为非限制性实例，如果施加正转矩，则滑移轮将以正方式加速，所以较低速度和/或旋转速度的轮的编码器将用于估计存储和获取系统100内的机器人110的速度和位置。如果负转矩施加到驱动轮1211,1212上，则滑移轮将以负方式(例如，减速)加速，所以较高旋转速度和/或转速的驱动轮1211,1212的编码器将用于估计机器人110在存储和获取系统100内的速度和位置。在实施例中，一个或多个编码器可置于惰轮(例如，未受驱动的轮)上，如脚轮1261,1262，使得控制器可基于非从动轮的旋转来估计机器人110的位置和速度。

在实施例中，控制器1220可构造成在机器人操作的任何预定时间内具有预定驱动轮1211,1212速度或旋转速度。例如，当一个轮滑移时，控制器1220在确定机器人110的位置和速度时，可将驱动轮1211,1212的实际速度和/或旋转速度与各个驱动轮1211,1212的预计或预定速度和/或转速相比较。在一个实例中，控制器1220可构造成用以执行惯性模拟来确定例如机器人110(及其驱动轮)的加速度造成多少速度/旋转速度成至预期。如果一个或多个驱动轮1211,1212的速度/旋转速度大致不匹配来自于一个或多个驱动轮1211,1212的编码器数据的预定速度/旋转速度，其数据大致不匹配，则可忽略且由确定机器人100的位置和速度时的预计数据或预定数据替换。

应注意的是，机器人的速度和位置的确定例如可利用使用和不使用适合的滤波器的模型来执行。在实施例中，当确定机器人110的地点/速度和状态估计时，控制器1220可构造成用以过滤来自于驱动轮编码器381,382的假数据。举例来说，控制器1220例如可包括卡尔曼(或其它适合的)滤波器来大致消除机器人状态估计和地点计算中的轮滑移误差的效果。一方面，控制器1220可包括扩展卡尔曼滤波器1220K，其可连同关于各个传感器转换事件的任何适合的时间数据(例如，如当传感器探测到传送甲板130B上的适合的引导线时，见图6)使用大致实时编码器更新来使用(例如，以2kHz、每0.5毫秒、每50毫秒，或任何其它适合的频率或时间增量)。参看图6A，绘出了使用扩展卡尔曼滤波器的机器人位置确定方法。大体上，计算机器人110位置可通过应用从任何适合的编码器(图6A，框16000)(如，一个或多个编码器381,382)接收到的数据来使用扩展卡尔曼滤波器执行，以确定机器人110位置和/或预计传感器380A,380过渡。然而，作为图6A中绘出的总体方法的变型，可周期性地更新机器人位置查找卡尔曼模型。更具体而言，传感器数据可在适合的引导线(如，引导线391-394)上的各个传感器380A,380B过渡处接收到(如可认识到的那样，如图6中所示，可提供附加引导线391A，其沿横穿机器人沿传送甲板的行进的方向以预定间隔设置在传送甲板130B上)，其包括过渡的时间，且视情况，包括引导线的身份和/或地点(图6，框16001)。基于来自于传感器380A,380B的数据，可计算地点的预计过渡时间和测量的过渡时间之间的误差(图6A，框16002)。然后，该误差可用于更新扩展卡尔曼滤波器来用于如由轮编码器381,382确定的机器人定位的更准确的随后的估计(图6A，框16003)。大体上，一个或多个轮编码器和线传感器数据用于提供机器人定位数据来用于机器人110的控制，同时实际探测的引导线过渡可用于更新机器人定位模型，例如，扩展卡尔曼滤波器的等式。

举例来说，例如对于定位在传送甲板130B上的特定位置(Xe,Ye)处且以估计的速度和加速度V行进的机器人，模型可预测由一个线路传感器380A,380B在时间t_e处感测或过渡的引导线，且系统可识别时间t_s处的引导线的实际过渡。编码器381,382时间t_s(或可选在时间标记处)可生成表示为以下的误差：

或

然后，扩展卡尔曼滤波器等式例如可如Arthur Gelb(MIT Press 1794)的应用最佳估计中所述那样使用。Gelb中所述的公式的修改可简要地陈述为系统模型：

以及测量模型：

利用状态估计传递：

以及误差协方差传递：

作为显著的优点，该概述的技术允许逐渐地使用独立的传感器事件，而非需要一些数目的传感器事件来识别机器人110的地点。应当理解的是，尽管图6A中隐含了步骤的特定数目，绘出的操作在机器人110操作期间反复地执行，且不应当推断出步骤的特定数目或时机。然而，在一些实施方案中大体上真实的是，来自于轮编码器381,382的编码器数据可大致连续地实时提供，而引导线391-394的线传感器380A,380B过渡可例如在机器人横穿传送甲板130B时间断地出现。还应当理解的是，尽管扩展卡尔曼滤波器为用于将编码器数据转换成机器人位置信息的一种有用技术，但同样可使用其它滤波器或线性模拟技术。

来自于编码器381,382的数据可还基于来自于一个或多个线跟踪传感器380A,380B的信号来加权，传感器380A,380B对应于机器人与例如传送甲板130B上的引导线GL(图6)的偏差来提供信号至控制器1220。例如，当驱动轮1211,1212中的一者滑移时，差动转矩在驱动轮1211,1212之间产生，这引起机器人110转动且偏离引导线GL。

机器人控制器1220还可构造成用以例如使用轮编码器381,382与存储和获取系统的其它位置轨迹特征组合来确定机器人的位置。在实施例中，当在拾取过道130A中时，轮编码器381,382可与如之前通过引用并入本文中的具有代理人卷号1127P014267-US (PAR)的名称为"BOT POSITION SENSING"的美国临时专利申请所述的条板计数(例如，利用一个或多个条板探测传感器387跟踪机器人相对于存储架上的条板的位置)组合使用。在实施例中，当在传送甲板130B上行进时，控制器1220可构造成用以与传送甲板130B的底板(例如，驱动表面)上的引导线391-395的轨迹组合使用轮编码器381,382。参看图4E和图6，当在传送甲板130B上行进时，机器人的一个或多个线跟踪传感器380A,380B探测引导线391-395(图6B，框17000)。控制器1220接收来自于一个或多个线跟踪传感器380A,380B(图6B，框17001)的信号，且相应地驱动独立的驱动马达383,384(例如，通过调整施加到各个相应的轮上的转矩来用于使如上文所述的机器人转向)，以用于保持机器人沿期望的一个引导线391-395行进(图6B，框17002)。如图6中可见的那样，围绕传送甲板130B延展的各个引导线GL例如由横穿的引导线交叉，如，位于传送甲板的转弯处的引导线392，以及位于拾取过道130A地点处的引导线391,393,394。这些引导线391-395中的各个的交叉地点R,P可在已知的预定地点，该地点存储在机器人110可存储和获取的任何适合的存储器中，例如，如机器人110或控制服务器120的存储器。当交叉地点R,P远离机器人110存储时，如在控制服务器的存储器中，则机器人110可构造成用以以任何适合的方式存储和获取交叉地点信息，使得信息下载至机器人110，且由机器人110远程地读取。

在一个示例性机器人行进操作中，应注意的是，例如在传送甲板130B上的机器人110的验证或位置资格可以以大致类似于美国专利申请第12/757,312号(之前通过引用并入本文中)中所述的方式从传送甲板130B(图6B，框17003)上的交叉地点/位置基准线R,P来确定。例如，当机器人110例如沿引导线395行进时，机器人穿过交叉地点P，且可使用交叉地点P的预定位置来验证其地点。在这点上，来自于轮编码器的数据可重置(图6B，框17004)，以便编码器例如逐渐地跟踪机器人110从交叉地点P(其在之前验证)开始行进的距离，以便例如控制器1220可估计相对于机器人的最近已知的验证位置的机器人位置(图6B，框17005)。应注意的是，重设轮编码器数据可大致消除由轮编码器生成的任何公差/误差叠加。当机器人110继续沿引导线395行进时，机器人110探测第二交叉地点R。大致在第二交叉地点R由机器人110探测到时，控制器1220使用如从轮编码器381,382和机器人的最近验证地点(在该实例中为交叉地点P)确定的机器人110的估计地点，且将机器人的估计地点与交叉地点P的预定地点(图6B，框17006)相比较。如果机器人的估计地点大致匹配交叉地点R的预定地点，则控制器验证或以其它方式准予机器人110的位置且相应地更新机器人110的地点(图6B，框17007)。控制器1220还可构造成用以以任何适合的方式验证或以其它方式准予机器人的地点，例如，如通过使用如上文所述的扩展卡尔曼滤波器。如可认识到的那样，在使用轮编码器381,382和线跟踪来确定机器人的位置/地点期间，控制器1220可构造成用以以上文所述的方式解决轮的滑移。如果估计位置并未匹配交叉地点R的预定地点，则由对应于引导线394(在地点R处)的一个或多个线跟踪传感器380A,380B生成的信号可忽略，使得使用轮编码器381,382(图6B，框17008)来估计机器人的地点，直到可利用机器人的估计地点验证或以其它方式准予下一个交叉地点(图6B，框17007)。在实施例中，如果机器人110的估计地点和预定交叉地点不匹配，则机器人110还可构造成用以以任何适合的方式验证其位置，例如，如回到最近已知的地点，且重置编码器信息。

参看图4E和图6，机器人控制器1220(或构造成用以控制机器人的其它适合的控制器，如，如上文所述的远程控制器)可构造成具有状态估计器模块1220E，例如，用于估计机器人的运动学状态(例如，位置X,Y；位置速率或速度,；以及/或者偏航角α，所有都相对于时间t)，以确定命令逻辑来用于控制机器人，而非直接根据传感器输入来控制机器人。例如，使用状态估计器模块1220E，机器人110可基于一个或多个传感器输入确定其行进多快、其行进的方向等，且然后确定什么机器人参数需要改变以便达到新的期望速度、方向等，而非使用机器人速度，举例来说，减小驱动轮上的转矩，且使用轮编码器作为量规来用于在编码器发送对应于期望的新速度的信号时停止马达转矩的减小。

在一个实例中，命令逻辑例如可允许控制器1220了解机器人的速度、加速度和方向，且计算修正的控制命令，例如，以驱动马达383,384来用于保持预定的方向线和速度。出于惯例的目的，机器人的Y(例如，纵向)位置在大致平行于预定基准线或行进线(在该实例中，例如，线395)的方向上，且可为例如线交叉地点R,P或任何其它适合的侧向基准线之间的机器人位置的估计。机器人的X(侧向)位置在大致横穿预定基准线391-395的方向上，且可为例如机器人的1个自由度的轴线110X与预定基准线391-395之间的偏移量的估计。偏航角α(例如，以预定基准线的扩散角/会聚角)可为机器人的1个自由度的轴线110X与预定基准线391-395之间的角的估计。控制器1220的状态估计器模块1220E还可构造成用以确定或以其它方式估计动态状态和命令，例如，如施加到机器人上的力Fx,Fy、由驱动马达383,384施加的差动转矩T、机器人的位置速率或速度(例如，线性或成角的/偏航速度)，以及/或者机器人110的位置速率(例如，加速度)的变化。

除上文所述的轮编码器381,382和线跟踪传感器380A,380B之外，机器人110还可包括或不包括任何适合的惯性传感器389，如，1维或2维的加速计。控制器可构造成用以与例如来自于轮编码器381,382和线跟踪传感器380A,380B的轮测距信息组合来使用来自于惯性传感器389的信号来用于估计机器人110的状态。

输入例如可从轮编码器381,382、线跟踪传感器380A,380B和惯性传感器389提供给控制器1220来结合状态估计器模块1220E使用。输入还可从条板传感器(例如，感测存储架条板的传感器)提供给控制器来结合状态估计器使用。存储条板传感器的实例可在之前通过引用并入本文中的具有代理人卷号1127P014267-US(PAR)的名称为"BOT POSITIONSENSING"的美国临时专利申请中找到。

在实施例中，例如，机器人可具有稳定操作状态(例如，没有加速/减速)和动态操作状态(例如，在加速/减速期间)。在稳态操作期间，其中差动马达转矩T大致等于零，状态估计器可例如从如上文所述的轮测距(图6C，框18001)获得纵向位置Y和纵向速度的数据。应注意的是，纵向速度可例如使用解决如上文所述的轮滑移的卡尔曼滤波器或其它适合的滤波器来从轮编码器获得。例如，侧向位置X和侧向速度可在例如机器人110的前部和后部处的线跟踪传感器380A,380B穿过线393,394,391时从线跟踪传感器380A,380B获得。当传感器穿过线393,394,391(图6C，框18002)时，机器人的侧向位置X和偏航角α可从由传感器380A,380B确定的机器人110的前部位置和后部位置计算出。在一个实例中，在线393,394,391交叉之间，轮的差动移动(例如，从轮编码器或其它适合的传感器确定)指出机器人的旋转或偏航。在另一个实例中，在线393,394,391交叉之间，机器人110的旋转或偏航角α可例如从扩展卡尔曼滤波器中的动态模型确定。侧向速度例如由状态估计器确定为以下：

其中可例如使用交叉地点R,P或类似于引导线393,394,391的任何其它适合的横向基准线验证。

还参看图5A至图5E，在一个示例性实施例中，控制器1220可命令促动器420的促动来用于基于机器人110的状态使脚轮1262解锁，以便可获得快速转向响应来修正机器人的偏航角α。机器人的偏航角α还可在脚轮锁定的情况下修正，这可在更大的机器人稳定性的情况下提供较慢的转向响应。控制器1220可知道(通过状态估计器模块1220E)差动转矩T的估计来施加至驱动轮1211,1212，以便最大差动转矩T可施加到驱动轮1211,1212来用于修正机器人110的偏航角。应注意的是，对横向速度(或机器人的任何其它适合的运动)的估计可在任何时间更新(图8，框18003)，例如，如在不存在来自于速度和偏航角α的线感测信号时。例如，可使用惯性传感器389来估计偏航角α和偏航角的变化率。

一旦差动转矩T基于偏航角α的估计值施加，则控制器1220等待从一个或多个线跟踪传感器380A,380B接收引导线感测信号。当接收到线感测信号时，控制器1220可命令差动转矩T的减小，且继续更新机器人110的运动学信息，直到偏航角α处于预定值，使得机器人大致沿期望的引导线391-395行进。应注意的是，差动转矩T可与例如至引导线391-395的中心的接近速率(例如，,)成比例地减小。当差动转矩T减小至大致零时，机器人沿大致直线行进，使脚轮能够锁定在其如上文所述的锁定构造(例如，锁定特征440L可沿第二锁定部件450的侧表面450S跨置，直到其与槽口450S1,450S2中的一者大致对准且接合槽口450S1,450S2中的一者)。应注意的是，当施加差动转矩T时，横向位置X和速度可由控制器1220(通过状态估计器模块1220E)确定，例如，从轮编码器信号的方式，其中差动转矩T是已知的，且轮编码器信号(来自于各个驱动轮1211,1212)基于差动转矩T关于彼此(或以其它方式加权)，使得例如，内轮编码器信号与外轮编码器信号的差异(取决于机器人转动的方式，其中内编码器在转动的内侧上)基于差动转矩T的大小施加至编码器信号。

在机器人操作的动态状态中，例如，在机器人110经历正加速或负加速(即，减速)且差动转矩T大致为零或大于零的情况下，机器人的运动状态可以以大致类似于上文所述的方式相对于机器人操作的稳定状态确定。应注意的是，在机器人110的行进由接触线性引导系统(例如，轨迹或轨道)引导的情况下，例如，如拾取过道(例如，见之前并入的名称为"AUTONOMOUS TRANSPORTS FOR STORAGE AND RETRIEVAL SYSTEMS"的美国专利申请第12/757,312号)，不存在例如由线跟踪传感器380A,380B发送至控制器1220的数据。因此，接触线性引导行进区域内的机器人110的状态估计仅在纵向方向上。拾取过道内的机器人110的位置可由例如与如之前通过引用并入本文中的具有代理人卷号1127P014267-US (PAR)的名称为"BOT POSITION SENSING"的美国临时专利申请中所述的存储架条板地点验证组合的状态估计器(没有直接的轮编码器读数)来确定。

仍参看图4A和图4B且还参看图7、图8、图9A和图9B，至少一个驱动区段110D可以以任何适合的方式连接到框架上。一方面，驱动区段110D可由任何适合的可动联接系统连接到框架上。在实施例中，可动联接系统可为悬架系统，其可以以任何适合的方式将驱动区段110D枢转地(或以其它方式可动地)联接到框架110FR上，以允许至少一个驱动区段110D和框架110F之间的相对旋转。应当注意的是，尽管示出和描述了枢转联接，但在其它方面中，仅出于示例性的目的，联接可为任何适合的铰接联接，包括但不限于线性可动联接、可旋转联接或它们的组合。如可认识到的那样，机器人可支承在四个点处(例如，一个轮1261,1262,1211,1212大致位于机器人的各个转角处)。如果所有四个支承轮刚性地连接到框架110FR上，且机器人在撞块或其它升高/不平的结构上行进，例如，在传送甲板130B和/或拾取过道130A的行进表面上，则机器人的一个或多个轮可升离行进表面，例如，引起轮牵引的损失。如还可认识到的那样，机器人的位置可在存储和获取系统100内，至少部分地利用任何适合的轮测距系统确定，例如，如在具有代理人卷号1127P014267-US (PAR)的名称为"BOT POSITION SENSING"的美国临时专利申请中所述的测距系统，该申请的公开内容之前通过引用并入本文中，使得轮牵引的损失可引起不正确的测距读数。至少一个驱动区段110D与框架110FR之间的可动连接可大致防止驱动轮1211,1212升离行进表面，使得可确定准确的机器人定位。

在实施例中，框架110FR可包括枢轴或铰接部件10400。枢轴部件10400可大致位于与机器人110的纵轴线110X对准，使得机器人(和其上的任何有效负载)的重量可在中心支承在机器人110的端部1501处。应注意的是，枢轴部件10400可适当地位于机器人框架110FR的端部1501上的任何地点处。枢轴部件可与框架110FR整体结合形成，或以任何适合的方式附连到框架上。在该实例中，枢轴部件10400可包括构造成用以收纳至少一个驱动区段110D的对应的枢转轮轴500的凹口或孔口10400R。

至少一个驱动区段110D可包括构造成用以收纳在枢轴部件10400的凹口10400R内的枢转轮轴500，或框架110FR可包括枢转轮轴，且驱动区段110D可包括枢轴部件。如可认识到的那样，在实施例中，框架和驱动区段可具有用于允许驱动区段相对于框架枢转的任何适合的结构。在该实例中，枢转轮轴500可以以任何适合的方式枢转地固持在枢轴部件10400内，例如，通过夹具、螺栓、咬合件或任何其它适合的固持装置。枢转轮轴500和枢轴部件10400可构造成使得驱动区段110D在箭头550的方向上相对于框架110F的纵轴线110X沿轴向枢转。驱动区段110D与框架110FR之间的连接还可构造成用以允许驱动区段110D和框架110FR相对于彼此沿任何适合的方向枢转。

在实施例中，驱动区段110D可包括一个或多个引导部件530。引导部件530可为轮、滑动件或任何其它适合的结构，例如，其在驱动区段110D和框架110FR经由枢转联接件510(例如，由枢转轮轴500和枢轴部件10400形成)联接到彼此上时接合框架110FR的表面535。框架110FR还可包括引导部件530，使得引导部件在框架110FR和驱动区段110D可动地联接到彼此上时接合驱动区段110D的表面。在该实例中，引导部件530可安装到驱动区段110D上，以便引导部件530允许驱动区段110D与框架110FR之间的相对的枢转(或以其它方式)移动，同时大致部分地保持机器人110的大致刚性的纵轴线。例如，在实施例中，引导部件530与枢转联接件510的枢转轴线510P沿侧向间隔开(例如，沿X轴线)任何适合的距离X1,X2。枢转轴线510P与引导部件530之间的距离X1,X2可大致防止(通过引导部件530和框架的表面535之间的接触)驱动区段110D和框架110FR之间的偏航运动(例如，在X-Y平面中沿箭头598的方向)。至少一个引导部件530还可与枢转轴线510P竖直地间隔开(例如，沿Z轴线)任何适合的距离Z1,Z2。枢转轴线510P与至少一个引导部件530之间的距离Z1,Z2可大致防止(通过一个引导部件530和框架的表面535之间的接触)驱动区段110D与框架110FR之间的俯仰运动(例如，在Y-Z平面中沿箭头599的方向)。在该实例中，引导部件530A-530D可大致位于驱动区段110D的对接表面110DS的转角处，使得两个引导部件530A,530B在枢转轴线510P上方竖直地间隔开距离Z1，且两个引导部件530C,530D在枢转轴线510P下方竖直地间隔开距离Z2。作为备选，应注意的是，所有引导部件530A-530D可位于枢转轴线上方或枢转轴线下方。引导部件530A,530D可与枢转轴线(在枢转轴线的第一侧上)间隔开距离X1，且引导部件530B,530C可与枢转轴线(在枢转轴线的第二相对侧上)沿侧向间隔开的距离X2。在实施例中，可存在任何适合数目的引导部件，其布置成(例如，与枢转轴线间隔开)用以防止驱动区段110D与框架110FR之间的偏航运动和俯仰运动。

在实施例中，联接的驱动区段110和框架110FR的轴向稳定性(例如，偏航和俯仰中)可通过一个或多个引导部件530A-530D和枢轴部件10400和枢转轮轴500之间的连接来提供。例如，在一个示例性实施例中，枢转轮轴500可沿轴向固定在枢轴部件10400内，以便引导部件530A-530D保持大致抵靠框架的表面535。引导轮530、枢转轮轴500和枢轴部件10400中的一个或多个还可在纵向方向或X方向上调整，以得到或大致消除驱动区段110D与框架110FR之间的X-Y平面和Y-Z平面(例如，偏航和俯仰)中的任何相对移动。应注意的是，引导轮可以以任何适合的方式保持抵靠框架110的表面535，以用于提供驱动区段110D与框架110FR之间的大致刚性的纵向联接。如可认识到的那样，引导部件530和/或枢转联接件510可仅允许驱动区段110D与框架110FR之间在X-Z平面中的箭头550的方向上的相对旋转(例如，滚动)。在其它方面中，驱动区段与框架之间的联接可允许驱动区段与框架之间的任何适合的相对移动。

如可认识到的那样，驱动区段110D与框架110FR之间在箭头550(在X-Z平面中)的方向上的旋转或枢转可以以任何适合方式受限。参看图8、图11A和图11B，在一个示例性实施例中，突出部件560,561可从驱动区段110D的对接表面110DS延伸。在该实例中，突出部件560,561位于驱动区段110D的相对的侧向端部处，但突出部件可位于任何适合的位置来用于限制驱动区段110D与框架110FR之间的枢转行进。突出部件560,561可为构造成用以例如接合凹口或凹槽560G的任何适合部件，例如，如销、套管、螺纹杆、双头螺柱等。应注意的是，尽管相对于突出部件560描述了突出部件560,561，但突出部件561大致类似于突出部件560。在该实例中，突出部件560可为双头螺柱或销。适合的套管560B可连接到突出部件560上。在一个实例中，突出部件560和套管560B可与彼此整体结合形成。在另一个实例中，套管560B可通过机械紧固件或化学紧固件、通过两者之间的干涉配合，或以任何其它适合的方式固定到突出部件560上。在实施例中，套管560B可构造成用以在驱动区段110D达到其行进极限时大致缓冲驱动区段110D的枢转行进。作为备选，套管可向枢转驱动区段110D提供大致硬停止。驱动区段110D的行进极限可由形成在框架110FR中的凹口或凹槽560G实现，凹口或凹槽560对应于各个突出部件560,561。突出部件560,561和对应的凹槽560B中的各个的套管560B可构造成使得当机器人110在大致水平表面上时，套管560B与对应的凹槽560B的端部间隔开任何适合的预定距离N。套管560B和凹槽560G可尺寸确定成使得套管在驱动区段110D的枢转移动期间在凹槽560G内大致沿箭头710的方向移动，而大致没有干涉。套管560B与凹槽560G的端部之间的接触限制驱动区段110D与框架110FR之间的行进(例如，枢转移动)。

参看图4B、图10A、图10B、图10C、图10D、图11A和图11B，驱动区段110D与框架110FR之间的相对的枢转移动可在机器人臂110A(图4A)沿侧向延伸来拾取/放置来自于存储区段230A,230B的一个存储架或多层竖直输送机150A,150B的拾取面时允许框架110FR与驱动区段110D之间的移动。机器人110可包括具有一个或多个锁定装置10600的锁定系统或锁止机构，锁定装置10600构造成用以被动地锁定机器人的悬架，以用于在机器人臂110A沿侧向或沿任何其它适合的方向延伸时大致防止驱动区段110D与框架110FR之间的相对移动(例如，机器人臂110A的延伸被动地引起悬架的锁定)。尽管相对于在臂延伸时悬架的被动锁定描述了实施例，但在其它方面，锁定装置10600可构造成用以以任何适合的方式独立于臂位置来主动地锁定悬架。锁定装置10600可位于离枢转轴线510P有任何适合的预定距离。在一个实例中，一个或多个锁定装置10600可大致位于框架110FR的相应的侧缘110E1,110E2处或附近。尽管锁定装置10600示为邻近各个边缘110E1,110E2，但单个锁定装置可仅沿一个边缘110A1,110E2中的一者定位。另外，任何适合数目的锁定装置10600可位于例如相对于枢转轴线510P的任何适合的地点。

在该实例中，锁定装置10600可包括本体10601、回弹性部件10602和杆部件10603。仅出于示例性目的，本体可具有任何适合的构造且在附图中示为具有大致矩形的形状。在该实例中，本体可构造成用于附接到框架110FR上，但本体还可构造成用于附接到驱动区段110D上。本体10601可包括尺寸适当地确定成以便回弹性部件10602可插入凹口10602R中的凹口10602R。在该实例中，回弹性部件10602可为拉簧，但在备选实施例中，回弹性部件10602可为任何适合的回弹性部件，如，板簧、压力弹簧或扭力弹簧，且本体10601可适当地构造成用于以任何适合的方式与回弹性部件对接或容纳回弹性部件。杆部件10603可以以任何适合的方式枢转地安装到本体10601上，仅出于示例性目的，如通过枢销10610。杆部件10603可具有接合如下文所述的凸轮751的复合表面，该复合表面具有第一表面10603A和第二表面10603B，以及接合也将如下文所述的接合部件750的表面10603E。本体10601可构造成以便杆部件10603沿箭头10620的方向枢转，当本体例如安装到框架110FR上时，箭头10620的方向可与对接表面535、框架110FR的110DS和驱动区段110D大致平行。回弹性部件10602可相对于杆部件10603定位，且/或杆部件10602可构造成使得回弹性部件10602接合杆部件10603来用于使杆部件10603沿箭头798的方向朝形成在本体10601中的孔口10611旋转，以便当臂延伸时锁定装置10600被偏压至悬架锁定位置(例如，沿箭头798的方向)，且臂的收缩逆向于由回弹性部件10602提供的力作用来锁定悬架，以便臂沿箭头799的方向移动。

锁定系统还可包括对应于各个锁定装置10600的接合部件750。接合部件750可构造成用于例如附接到驱动区段110D上，使得接合部件750从对接表面110DS延伸。接合部件750可定位成以便其延伸穿过本体中的孔口10611来用于与杆部件10603的表面10603E对接。接合部件750和/或孔口10611可构造成用以允许当驱动区段110D和框架110FR相对于彼此枢转时接合部件750在孔口10611内移动。

一个或多个凸轮或惰轮751可旋转地安装到框架110FR上。各个凸轮751可定位在框架110FR的任何适合地点处，以用于例如与一个或多个锁定装置10600的相应的一个杆部件10603的表面10603A,10603B(或任何其它适合的表面)对接。例如，当机器人臂110A延伸和收缩时，凸轮751例如可与相应的一个滑动部件1530D一起移动。当机器人臂110A延伸时，凸轮751沿箭头798的方向移动，从表面10603B移动至表面10603A，且最后移离杆10603，允许杆部件沿箭头798的方向朝孔口10611枢转来用于锁定机器人110的悬架。如可认识到的那样，由回弹性部件10602施加到杆部件10603上的力可抵靠凸轮751来保持杆部件，以便当凸轮751移动时，杆部件朝向和远离孔口10611移动来用于锁定和释放机器人110的悬架。当机器人臂110A收缩时，凸轮751沿箭头799的方向移动，以便凸轮751接合表面10603A，且然后杆10603的表面10603B，引起杆沿箭头799的方向枢转来用于释放机器人110的悬架。如图10D中最佳看到的那样，当凸轮751与杆的表面10603B接合时，杆部件10603的表面10603B以一种方式定向成以便凸轮751大致保持就位，而大致没有任何外部影响(如，来自于马达或夹具)，例如，外部影响由凸轮751与回弹性部件10602提供的表面10603B之间的法向力造成，该力可在机器人臂延伸时被克服。在备选实施例中，凸轮751可为静止的(例如，不会例如与滑动部件1530D一起移动)，且由任何适合的驱动系统驱动，使得凸轮的从动旋转引起杆10603的枢转移动来用于机器人悬架的锁定和解锁。

如上文所述，接合部件750延伸穿过孔口来用于与杆部件10603对接。当凸轮751沿箭头798的方向移动允许杆部件10603沿箭头798的方向移动时，杆部件10603的表面10603E接触接合部件750，且抵靠本体10601的任何适合的表面来夹紧或夹持接合部件750。例如，接合部件750可延伸到本体10601的块部件601B中，使得接合部件750的至少一部分位于块部件601B与杆部件10603之间(例如，当凸轮旋转时，接合部件夹紧或夹持在杆部件与块的表面之间)。当机器人臂110A例如沿侧向延伸来在机器人110与存储架或多层竖直输送机之间传送拾取面时，施加到接合部件750上的夹紧力或夹持力可为大致足以将驱动区段110D大致刚性地保持在相对于框架110FR的预定位置(例如，大致防止框架与驱动区段之间的相对枢转使得驱动区段和框架形成单个大致刚性的结构)的预定力。

在实施例中，一个或多个凸轮751可适当地连接到任何适合的机器人臂驱动系统770上，以用于被动地锁定机器人110的悬架。例如，当机器人臂110A延伸以用于被动地/自动地锁定机器人的悬架时，一个或多个凸轮751与机器人臂驱动系统770之间的连接可引起锁定装置10600的操作。凸轮751还可由可独立地操作的驱动系统驱动，以便机器人悬架可独立于机器人臂位置来主动地锁定/解锁。在实施例中，当机器人臂110A处于预定收缩或原始位置时，锁定装置10600自动地释放，且允许驱动区段110D和框架110FR相对于彼此枢转(或以其它方式移动)。例如，在机器人110操作期间，机器人110可在机器人臂110A在原始(例如，收缩)位置的情况下横穿拾取过道130A和传送甲板130B。在机器人臂110A在原始位置的情况下，机器人悬架解锁，且驱动区段110D和框架110FR相对于彼此自由地枢转，以允许悬架符合拾取过道130A和传送甲板130B的行进表面。当机器人臂110A延伸时，凸轮751被动地移动(依靠其与机器人臂驱动系统770的连接)来允许杆部件10603沿箭头798的方向移动，以用于夹紧或夹持接合部件750且被动地锁定机器人悬架，以便驱动区段110D和框架110FR形成大致消除框架110FR的任何旋转或翻倒的单个大致刚性或坚硬的结构，其可引起延伸的臂110A相对于拾取面位于其中或传送至其上的表面翻倒。当机器人臂110A收缩至原始位置时，凸轮751被动地移动来用于使杆部件10603沿箭头799的方向移动，以用于释放接合部件750且被动地解锁机器人悬架。应注意的是，凸轮可以以任何适合的方式被动地或主动地被驱动，以用于引起锁定装置的操作。

还参看图12A和图12B，机器人可包括一对引导件，例如，如位于机器人框架110FR的外转角处的引导轮351-354。尽管引导件在本文中描述为引导轮，但在备选实施中，可使用任何适合类型的引导件。一对引导件可位于机器人110的各个端部处。例如，引导轮351,352可位于机器人的前部1500处，而引导轮353,354位于机器人110的后部处。各个引导轮对可包括位于机器人110的相对侧上的大致顺应性的引导轮352,353和大致固定的引导轮351,354。仅出于示例性目的，在实施例中，大致固定的引导轮可位于传送臂从其上延伸110A的机器人的侧部上。在实施例中，大致固定的引导轮作为备选可位于与机器人臂从其上延伸的一侧相对的机器人的一侧上。应注意的是，在实施例中，大致固定且大致顺应性的引导轮可具有机器人上的任何适合的位置布置。

如图12A中所示，大致顺应性的引导轮352,353可枢转地安装到安装部件12400的机器人110上，且可包括枢轴部件12401、缓冲器12402、引导轮叉12403、轮12404和轮固持件12405。在实施例中，引导轮叉12403通过枢轴部件12401在第一端部处枢转地安装到安装部件12400上。枢轴部件可为任何适合的轮轴或枢轴。轮12404通过轮固持件12405可旋转地安装到引导轮叉12403的第二端部上。轮固持件12405可为任何适合的轮轴或其它固持机构。缓冲器12402可为任何适合的减振器，其安装在机器人框架110FR与轮12404之间来用于大致限制轮12404的行进，同时允许轮围绕轮固持件12405旋转。应注意的是，在实施例中，大致顺应性引导轮可具有任何适合的构造。

如图12B中所示，大致固定的引导轮351,354还可在安装部件12450上枢转地安装到机器人110上，且可包括枢轴部件12451、缓冲器12452、引导轮叉12453、轮12454和轮固持件12455。在实施例中，引导轮叉12453通过枢轴部件12451在第一端部处枢转地安装到安装部件12450上。枢轴部件可为任何适合的轮轴或枢轴。轮12454通过轮固持件12455可旋转地安装到引导轮叉12453的第二端部上。轮固持件12455可为任何适合的轮轴或其它固持机构。缓冲器12452可为任何适合的减振器或其它适合的回弹性部件，其安装在机器人框架110FR与轮12454之间来用于大致限制轮12454的行进和吸收施加至机器人110的力，同时允许轮围绕轮固持件12455旋转。应注意的是，在实施例中，大致固定的引导轮可具有任何适合的构造。

参看图12A和图12B两者，应注意的是，对于大致顺应性的引导轮352,353和大致固定的引导轮351,354，轮12404,12454相对于引导轮叉12403,12453的旋转轴线R2,R4的旋转轴线R1,R3可为不同的。例如，大致顺应性的引导轮352,353的旋转轴线R1可从引导轮叉12403的旋转轴线R2沿纵向偏移距离Y1，而大致顺应性的引导轮351,354的旋转轴线R3,R4位于沿纵向与彼此大致对准。这些引导轮构造可允许两个引导轮围绕相应的轴线R2,R4旋转，同时例如进入拾取过道130A1-130A7。然而，当在拾取过道130A-130A7内行进时，这些构造可保持大致固定的引导轮351,354围绕轴线R4大致固定，且允许大致顺应性的引导轮352,353围绕轴线R2旋转。如可认识到的那样，引导轮为非对称顺应性引导部件，以便响应于相对于第一引导部件参考系(例如，在X-Y平面中)的预定方向上的力的至少一个第一引导部件的刚度不同于响应于相对于第二引导部件参考系(例如，在X-Y平面中)的预定方向上的力的至少一个第二引导部件的刚度。

还参看图3、图13、图14A和图14B，各个引导轮351-354均可构造成用以与存储和获取系统100的引入结构或引导件对接。例如，在一个示例性实施例中，一对成角的引导部件13500,13501可至少部分地定位在过渡区域中的传送甲板130B上，以用于在传送甲板与例如拾取过道之间过渡。成角的引导部件13500,13501可为具有任何适合构造的任何适合的引导部件，以用于与一个或多个引导轮351-354协作且将机器人110至少部分地引送到拾取过道130A中。例如，机器人110N可沿行进线130L4(其提供沿箭头方向298的行进的总体方向)来拾取/放置箱单元101到拾取过道130A7中。在实施例中，箱单元可位于过道130A7的左侧260上。如图13中所见，在该实例中，机器人传送臂110构造成延伸至机器人110的左侧(相对于限定在前端部1500与后端部1501之间限定的机器人的纵轴线或Y轴线)。因此，对于机器人将箱单元101从拾取过道130A7的左侧260拾取/放置箱单元101，机器人沿拾取过道向下行进，其中前端1500在行进方向的前方。当机器人向下转至拾取过道130A7时，差动转矩施加到被独立驱动的驱动轮1211,1212上，引起机器人的前端1500沿箭头270的方向摆动。当机器人110的前端1500沿箭头方向270转动时，大致顺应性的引导轮352可压缩成角的引导部件13501。大致顺应性的引导轮352和引导部件13501之间的接触可协助机器人110与拾取过道的引导轨道13550,13551对准。例如，当机器人110继续转动时，引导部件13500,13501形成漏斗状布置，使得大致顺应性的引导部件352之间的接触实现大致固定的接触部件351与引导部件13500之间的接触。当机器人进一步移动到拾取过道中时，引导轮353,354还可与其相应的引导部件13500,13501接触来用于与引导轨道13550,13551对准。如可认识到的那样，在机器人的引导行进期间，机器人的引导轮并非总是必须与引导轨道接触。例如，公差变化、轨道中的弯曲、存储结构的组装中的变化可引起引导轮暂时断开与引导轨道的表面的接触。应注意的是，引导轨道系统可包括相反的磁场的系统(例如，机器人包括磁场发生器且存储结构包括分别具有相反极性的磁场发生器)，其构造成用以保持机器人的行进路径，而不会对机器人沿行进路径的运动提供任何实质的阻力。

当大致顺应性的引导轮(如，引导轮352)接触引导部件13501时，力14601,14602由引导部件13501沿X方向和Y方向两者施加到轮12404上，其中Y方向与机器人110的纵轴线(例如，前到后)平行，且X方向横穿(例如，与机器人110的横轴线大致平行)Y方向。这些力14601,14602传送至轮固持件12405来作为平移的力14601A,14602A。这些平移的力14601A,14602A引起合力14601R,14602R沿X方向和Y方向两者由大致顺应性的引导轮向后朝引导部件13501施加。由于引导轮固持件12405的旋转轴线从枢轴部件12401的旋转轴线R2沿纵向偏移(例如，沿Y方向)距离Y1(图12A)，故施加到引导轮上的力引起旋转力矩14610，使得轮叉12403(和轮12404)围绕枢轴部件12401沿箭头14611的方向旋转。缓冲器12402可部分地抵抗或吸收施加到引导轮上的平移力，且向旋转力矩14610至少部分地提供一些阻力。应注意的是，当引导轮352接触引导部件13501且机器人的后部1501与引导轨道13550,13551对准时，类似的力矩可在大致顺应性的引导轮352上生成。

当大致固定的引导轮如引导轮351接触引导部件13500时，力14621,14622由引导部件13501施加到轮12404上。这些力14621,14622传送至轮固持件12455来作为平移力621A,14622A。这些平移力621A,14622A引起合力14621R,14622R沿X方向由大致顺应性的引导轮向后朝引导部件13500施加。由于轮固持件12455和枢轴部件12451的布置沿侧向对准，故仅沿Y方向的力可有助于产生旋转力矩14612，使得轮叉12453(和轮12454)围绕枢轴部件12451沿箭头14613的方向旋转。缓冲器12452可部分地抵抗或吸收施加到引导轮上的平移力，且至少部分地抵抗旋转力矩14612。应注意的是，当引导轮354接触引导部件13500且机器人的后部1501与引导轨道13550,13551对准时，类似的力矩可在大致固定的引导轮354上生成。

参看图15、图16A和图16B，一旦在拾取过道130A中，则引导轮351-354可沿引导轨道13550,13551的竖直部分13550W跨置，以用于将机器人110定位在离存储在存储架600上的箱单元101的预定距离X1处。在该实例中，距离X1确定在机器人110的拾取围栏1510F与箱单元101可沿其对准的预定基准平面D之间。当在拾取过道130A中，轨道13550的竖直部分13550W沿X方向抵靠大致固定的引导轮如引导轮351的轮12454施加力16801。合力16802可由大致固定的引导轮351施加。由于轮固持件12455的旋转轴线R3、枢轴部件12451的旋转轴线R4以及力16801,16802沿相同侧向(例如，X方向)线，故大致固定的引导轮保持大致刚性，而没有任何旋转力矩施加到引导轮351上。类似的力可在大致固定的引导轮354上生成且由大致固定的引导轮354生成。由于没有旋转力矩施加到大致固定的引导轮351,354上，同时在拾取过道中，引导轮351,354的刚性布置例如将机器人110的拾取围栏1510F保持在远离基准平面D的预定侧向距离X1处。

施加到拾取过道130A中的大致顺应性的引导轮如引导轮352上的力可大致类似于上文相对于大致固定的引导轮351,354所述的那些。例如，引导轨道13551的竖直部分13551W可沿X方向抵靠轮12405施加力16803，这导致合力16804由引导轮352生成。由于轮固持件12405(例如，大致是力16803施加到其上的点)的旋转轴线R1沿纵向偏离枢轴部件12401的旋转轴线R2，故生成旋转力矩16810，这引起轮12404(和轮叉12403)沿箭头16811的方向围绕枢轴部件12401枢转。轮12404可继续围绕枢轴部件12401枢转，直到大致由缓冲器12402停止。应注意的是，类似的力可抵靠大致顺应性的引导轮353生成和生成至大致顺应性的引导轮353。在该实例中，与相应的轮叉12403围绕相应的枢轴部件12401的顺应旋转组合的由其相应的大致顺应性引导轮352,353的缓冲器16804施加的力(例如，合力16804)引起机器人110沿侧向被推动，以便大致固定的引导轮351,354保持抵靠引导轨道13550的竖直部分13550W来保持距离X1。

参看图3，作为机器人行进的实例，可指示沿对应于引导线130L1的路径行进的机器人110Y将物品传送至拾取过道130A5中的存储地点。然而，机器人110Y可已经穿过对应于拾取过道130A5的分路引导线130S5。机器人可继续沿引导线130L1行进，直到其遇到下一个可用的分路(例如，未由另一个机器人使用的分路)，如分路引导线130S4。机器人可转到分路引导线130S4上，且然后转到一个引导线130L3,130L4上，以便机器人110沿大致相反的方向朝拾取过道130A5行进。机器人可继续沿一个引导线130L3,130L4行进，直到其遇到对应于拾取过道130A5的分路引导线130S5，在该处，机器人转到分路引导线130S5上，以用于过渡至拾取过道130A5引导通路或以其它方式进入拾取过道130A5引导通路(例如，如轨道引导系统)。

如上文所述，机器人进入拾取过道的方向(例如，前端在前或前端在后)可取决于箱单元从拾取过道哪一侧拾取或放置到拾取过道哪一侧。在上文参照机器人110N,110Y的实例中，机器人在前端1500在前的情况下进入拾取过道。由引导线130L1-130L4限定的行进路径可提供至少有限的双向机器人行进，以用于允许机器人在前端1500在行进方向后方的情况下进入拾取过道。例如，仍参看图3，机器人110M可指定为将箱单元传送至拾取过道130A4的右侧261。然而，当沿任何一个引导线130L1-130L4行进时，如果机器人将转到引导线130S4上来用于在前端1500在行进方向前方的情况下过渡至拾取过道130A4，则传送臂延伸部将位于过道的错误的一侧上。应注意的是，机器人可配备有任何适合的装置，如转盘，其可使机器人的有效负载底座在机器人内枢转或旋转，以允许机器人的延伸臂定位成在过道的正确的一侧上延伸/收缩。机器人110M可构造成以便机器人110M例如沿引导线130L4行进穿过拾取过道130A4。任何适合的机器人碰撞避免或其它交通管理可允许机器人110M沿箭头271方向行进(例如，与箭头298指出的沿引导路径130L4的总体交通流的方向大致相反)，以便机器人可以以大致类似于上文所述的方式在后端1501在行进方向前方(例如，前端1500在行进方向后方)的情况下进入拾取过道。如可认识到的那样，引导部件13500,13501(图13)可构造成用以在机器人向前(其中前端在行进方向前方)或向后(其中后端在行进方向后方)行进的情况下将机器人110M引导到拾取过道130A4中，其中大致固定的引导轮351,354和大致顺应性的引导轮352,353与引导部件13500,13501之间的相互作用以大致类似于上文所述的方式发生。应注意的是，固定引导轮351,354和大致顺应性的引导轮352,353的布置可使得大致固定的引导轮在例如进入拾取过道(和/或如下文所述的机器人站）时位于机器人转弯的内侧上。

如可认识到的那样，离开拾取过道的机器人可在前端1500在行进方向前方或后方的情况下这样做。例如，在各个拾取过道130A均具有单个行进通道的情况下，机器人可沿机器人进入拾取过道的相反方向离开拾取过道。例如，机器人110M可在如上文所述的后端1501在行进方向前方的情况下进入拾取过道130A4，且可在前端在行进方向前方的情况下离开拾取过道130A4。

在实施例中，机器人站140可为门廊130V形式，其在传送甲板130B与多层竖直输送机150之间延伸。各个门廊130V均可构造成具有一个以上的充电/传送站290A,290B(本文中大体上称为站)。各个站290A,290B均可构造成向机器人的电力存储装置充电，且用作传送地点来用于接近多层竖直输送机架250的相应的部分。站290A,290B例如可布置成沿引导线130C2的平面阵列。应注意的是，可存在具有门廊130V内的任何适合的布置的任何数目的站。为了允许机器人110接近各个站290A,290B，门廊130V的引导线130C1-130C3可构造成允许机器人110的双向行进(例如，与适合的机器人交通管理组合)。

在一个实例中，穿过门廊130V的总体行进可使得机器人110进入引导线130C3上的门廊，沿引导线130C2行进穿过门廊，且沿引导线130C1离开门廊。机器人110Y可指定为用于将箱单元传送至站290A处的多层竖直输送机150。然而，机器人110X可位于站290B处，阻挡沿穿过门廊130V的总体行进方向接近站290A。机器人110Y可在穿过门廊引导线130C1的箭头299的方向上沿引导线130L1行进。机器人可转到引导线130C1上，且以大致类似于上文参照进入拾取过道130A4的机器人110M所述的方式在后端在行进方向前方的情况下进入门廊。应注意的是，在实施例中，门廊130V的入口/出口可包括大致类似于上文参照图13所述的引导部件13500,13501，使得引导部件13500,13501例如协助机器人的线跟踪。在备选实施例中，门廊130V的入口/出口可没有引导部件，使得过渡到门廊中通过线跟踪发生。一旦在引导线130C1上，则机器人可行进且转到引导线130C2上，以到达站290A处，以便箱单元101的传送可在机器人110Y与多层竖直输送机150之间进行。

同样，如果机器人110X完成在站290B处传送箱单元101，同时机器人110Y处于站290A处，则可阻挡门廊的出口(如从穿过上文所述的门廊的总体交通流确定)。机器人110X可在后端1501在行进方向前方的情况下传送，以便机器人110X沿引导线130C3离开门廊。应注意的是，门廊如门廊130V可包括穿过门廊的多个大致平行的路径或引导线130C3,130C4，在该处，分路130S横穿路径130C3,130C4。机器人110可使用这些平行路径130C3,130C4和分路130S来围绕位于一个或多个站290A,290B处的机器人行进，以用于接近期望的一个(未占据的)站290A,290B。

在公开的实施例的第一方面中，提供了一种自动驾驶运输车辆。自动驾驶运输车辆包括具有从框架的前部延伸至框架的后部的纵轴线的框架、安装在框架的一侧上且具有至少一个引导部件参考系的至少一个第一引导部件，以及安装到不同于至少一个第一引导部件的框架的相对侧上且具有第二引导部件参考系的至少一个第二引导部件，其中第一引导部件和第二引导部件为非对称的顺应性引导部件，以便响应于相对于第一引导部件参考系的预定方向上的力的至少一个第一引导部件的刚度不同于响应于相对于第二引导部件参考系的预定方向上的力的至少一个第二引导部件的刚度。

根据公开的实施例的第一子方面，至少一个第一引导部件包括围绕第一枢轴部件枢转地安装到框架上的第一轭，以及安装到第一轭上的第一接合部件，且至少一个第二引导部件包括围绕第二枢轴部件枢转地安装到框架上的第二轭，以及安装到第二轭上的第二接合部件。

根据公开的实施例的第一方面的第一子方面，第一接合部件沿纵向偏离第一枢轴部件。

根据第一公开实施例的第一子方面，第二接合部件与第二枢轴部件横向地对准。

根据公开的实施例的第一方面，至少一个第一引导部件和至少一个第二引导部件中的一个或多个包括可旋转的轮。

根据公开的实施例的第一方面，至少一个第一引导部件包括两个第一引导部件，且至少一个第二引导部件包括两个第二引导部件，两个第一引导部件位于自动驾驶运输车辆的第一侧上，且两个第二引导部件位于自动驾驶运输车辆的第二相对侧上。

根据公开的实施例的第一方面，自动驾驶运输车辆构造成用于在自动驾驶运输车辆与存储和获取系统的存储架之间运输物品，且至少一个第二引导部件构造成用以保持自动驾驶运输车辆与存储在存储架上的物品之间的预定横向距离。

根据公开的实施例的第一方面的第二子方面，至少一个第一引导部件和至少一个第二引导部件构造成用以与存储和获取系统的第一引导轨道和第二引导轨道对接，其中第一引导轨道和第二引导轨道位于自动驾驶运输车辆的相对侧上，以用于沿大致直线路径引导自动驾驶运输车辆。

根据公开的实施例的第一方面的第二子方面，至少一个第一引导部件和至少一个第二引导部件中的一个构造成用以接合第一引导轨道和第二引导轨道中的一者，使得至少一个第一引导部件和至少一个第二引导部件中的另一个保持抵靠第一引导轨道和第二引导轨道中的另一个。

根据公开的实施例的第一方面的第二子方面，至少一个第一引导部件和至少一个第二引导部件构造成用以与从第一引导轨道和第二引导轨道中相应的一个延伸的第一轮廓引导部件和第二轮廓引导部件对接，其中第一轮廓引导部件和第二轮廓引导部件具有相反的轮廓，以用于将至少第一引导部件和至少一个第二引导部件中相应的一个引送至与第一引导轨道和第二引导轨道中相应的一个接合。

根据公开的实施例的第一方面的第三子方面，自动驾驶运输车辆构造成用以沿存储和获取系统的至少拾取过道行进，且至少一个第一引导部件和至少一个第二引导部件构造成使得自动驾驶运输车辆可在自动驾驶运输车辆在自动驾驶运输车辆的行进方向的前方或后方的情况下进入拾取过道。

根据公开的实施例的第一方面的第三子方面，存储和获取系统还包括运输机对接区段，至少一个第一引导部件和至少一个第二引导部件构造成使得自动驾驶运输车辆可在自动驾驶运输车辆在自动驾驶运输车辆的行进方向的前方或后方的情况下进入输送机对接区段。

根据所公开的实施例的第二方面，自动运输车辆提供成用于在存储和获取系统中运输物品，其中存储和获取系统包括邻近物品存储地点的拾取过道。自动运输车辆包括具有前端、后端和在前端与后端之间延伸的纵轴线的框架。一对第一引导部件位于框架的第一侧上，其中一个第一引导部件位于邻近前端，而另一个第一引导部件位于邻近后端，一对第一引导部件中的各个引导部件均具有第一引导部件参考系。一对第二引导部件位于与第一侧相反的框架的第二侧上，其中一个第二引导部件位于邻近前端，且另一个第二引导部件位于邻近后端，一对第二引导部件中的各个引导部件均具有第二引导部件参考系。一对第一引导部件和一对第二引导部件为非对称顺应性的，以便响应于相对于相应的第一引导部件参考系的预定方向上的力的一对第一引导部件中的每一个的刚度不同于响应于相对于相应的第二引导部件参考系的预定方向上的力的一对第二引导部件中的每一个的刚度。

根据公开的实施例的第二方面，一对第一引导部件中的各个引导部件均构造成用以在施加到引导轮上的合力关于纵轴线成角时关于框架枢转。

根据公开的实施例的第二方面，一对第一引导部件构造成用以将自动驾驶运输车辆保持在拾取过道内离存储地点的物品有预定距离处。

根据公开的实施例的第二方面，一对第一引导部件和一对第二引导部件构造成用以允许自动驾驶运输车辆在前端或后端在穿过拾取过道的行进方向前方的情况下横穿拾取过道。

根据公开的实施例的第二方面，存储和获取系统还包括输送机对接区段，且一对第一引导部件和一对第二引导部件构造成用以允许自动驾驶运输车辆在前端或后端在穿过输送机对接区段的行进方向的前方的情况下横穿输送机对接区段。

根据公开的实施例的第三方面，提供了一种存储和获取系统。存储和获取系统包括传送甲板、与传送甲板连通的拾取过道，以及构造成用以横穿传送甲板和拾取过道的至少一个自动驾驶运输车辆。至少一个自动驾驶运输车辆具有框架，框架具有前端和后端以及在前端与后端之间延伸的纵轴线，以及设置在框架的第一侧上的至少一个第一引导部件和设置在框架的第二相对侧上的至少一个第二引导部件，其中至少一个第一引导部件和至少一个第二引导部件非对称顺应，以便响应于相对于第一引导部件参考系的预定方向上的力的至少一个第一引导部件的刚度不同于响应于相对于第二引导部件参考系的预定方向上的力的至少一个第二引导部件的刚度。

根据公开的实施例的第三方面，至少一个第一引导部件包括至少一个第一引导轮和可旋转地安装到框架上的第一枢轴部件，以及至少一个第二引导部件包括至少一个第二引导轮和可旋转地安装到框架上的第二枢轴部件，至少一个第一引导轮可旋转地安装到第一枢轴部件上，其中第一枢轴部件的旋转轴线位于与至少一个第一引导轮的旋转轴线横向对准，且至少一个第二引导轮可旋转地安装到第二枢轴部件上，其中第二枢轴部件的轴线沿纵向与至少一个第二引导轮的旋转轴线间隔开。

根据公开的实施例的第三方面，存储和获取系统还包括输送机对接区段，其具有两个传送甲板对接面，其中传送甲板构造成用于自动驾驶运输车辆进入/离开传送机对接区段，且自动驾驶运输车辆构造成用以以下的一者或多者：在前端和后端中的一者在穿过输送机对接区段的行进方向前方的情况下进入/离开两个传送甲板对接面和在前端和后端中的一者在穿过存储地点拾取过道的行进方向的前方的情况下进入/离开和横穿拾取过道。

在公开的实施例的第四方面中，提供了一种用于运输有效负载的自动驾驶运输机器人。自动驾驶运输机器人包括具有至少一个马达和联接到马达上的一对驱动轮的驱动区段组件、构造成用以支承有效负载的框架、连接到框架上且构造成用于有效负载自主传送往返于框架的传送臂，以及可移动地连接驱动区段组件和框架以允许框架与驱动区段组件之间的相对移动的悬架系统。

根据公开的实施例的第四方面，悬架锁止装置构造成使得悬架在传送臂处于收缩位置时自由地移动。

根据所公开的实施例的第四方面，悬架构造成用以保持驱动区段的驱动轮与自动驾驶运输车辆在其上行进的行进表面大致接触。

根据公开的实施例的第四方面的第一子方面，悬架系统包括安装到框架和驱动区段中的一者上的枢轴部件和安装到框架和驱动区段中的另一者上的枢转轮轴，其中枢转轮轴和枢轴部件构造成用以接合彼此来形成框架与驱动区段之间的枢转联接。

根据公开的实施例的第四方面的第一子方面，一个或多个引导部件连接到框架和驱动区段中的一者上，引导部件构造成用以接合框架和驱动区段中的另一者的对接表面，且至少部分地大致防止框架与驱动区段之间的相对偏航和俯仰。

根据公开的实施例的第四方面的第二子方面，自动驾驶运输机器人还包括连接到框架和驱动区段中的一者或多者上的悬架锁止装置。构造成被动地锁定作为传送臂的悬架系统的悬架锁止装置从框架延伸，其中悬架系统的锁定大致防止驱动区段与框架之间的相对枢转移动。

根据公开的实施例的第四方面的第二子方面，锁止装置包括安装到框架和驱动区段中的一者上的接合部件、安装到框架和驱动区段中的另一者上的锁定装置，以及构造成用以促动锁定装置以引起锁定装置接合接合部件的促动部件。

根据公开的实施例的第四方面的第二子方面，锁止装置包括本体和枢转地安装到本体上的杆部件，其中接合部件在本体与杆部件之间延伸，且本体和杆部件构造成使得锁定装置的促动引起接合部件夹持在杆部件与本体之间。

根据公开的实施例的第四方面的第二子方面，锁止装置包括回弹性部件，回弹性部件构造成用以使杆部件移离接合部件来用于使悬架至少部分地解锁。

根据公开的实施例的第四方面的第二子方面，促动部件包括连接到传送臂的驱动系统上的凸轮，其中凸轮构造成用以在传送臂延伸期间被动地旋转。

根据公开的实施例的第五方面，提供了一种用于自动驾驶运输车辆的悬架锁止系统。悬架锁止系统包括安装到自动驾驶运输车辆的框架和驱动区段组件中的一者上的接合部件，其中框架构造成用以支承有效负载，且驱动区段组件包括至少一个马达和联接到马达上的一对驱动轮，以及安装到自动驾驶运输车辆的框架和驱动区段组件中的另一者上的锁定装置，其中将框架连接到驱动区段组件上的自动驾驶运输车辆的悬架系统构造成用以允许框架与驱动区段组件之间的枢转移动，且悬架锁止系统构造成用以在传送臂处于收缩位置时释放悬架系统来在框架与驱动区段组件之间无限制移动，且在传送臂从收缩位置延伸时自动地锁定，以及其中悬架锁止系统的锁定大致防止框架与驱动区段之间的枢转移动。

根据悬架锁止系统的公开实施例的第五方面的第一子方面，锁定装置包括本体和枢转地安装到本体上的杆部件，其中接合部件在本体与杆部件之间延伸，且本体和杆部件构造成使得锁定装置的促动引起接合部件夹持在杆部件与本体之间。

根据公开的实施例的第五方面的第一子方面，悬架锁止系统还包括连接到运输臂驱动系统上的凸轮，其中凸轮构造成用以在传送臂的延伸期间被动地旋转，且接合杆部件来用于引起所述接合部件的夹持。

根据公开的实施例的第五方面，锁止装置包括回弹性部件，回弹性部件构造成用以使杆部件移离接合部件来用于使悬架至少部分地解锁。

根据公开的实施例的第六方面，提供了一种用于自动驾驶运输车辆的悬架系统。悬架系统包括铰接联接件，其构造成允许在自动驾驶运输车辆的框架与驱动区段组件之间沿公共纵轴线的滚动移动，其中框架构造成用以支承有效负载，且驱动区段组件包括至少一个马达和联接到马达上的一对驱动轮，且悬架锁定系统构造成在可延伸的传送臂从收缩位置移动时自动地大致防止滚动移动，其中可延伸的传送臂构造成用以在收缩位置与延伸位置之间相对于框架移动。

根据公开的实施例的第六方面，悬架锁定系统构造成用以在臂移动至收缩位置时自动地释放铰接联接件来允许滚动移动。

根据公开的实施例的第六方面，悬架系统构造成用以保持驱动区段组件的驱动轮与自动驾驶运输车辆在其上行进的行进表面大致连续接触。

根据公开的实施例的第六方面，悬架系统还包括在框架与引导区段之间的对接面处安装到框架和驱动区段组件中的一者上的一个或多个引导部件，一个或多个引导部件构造成用以大致防止框架与驱动区段之间的偏航和俯仰运动。

根据公开的实施例的第六方面的第一子方面，悬架锁定系统包括安装到框架和驱动区段组件中的一者上的接合部件、安装到框架和驱动区段中的另一者上的本体，以及枢转地安装到本体上的杆部件，其中接合部件在本体与杆部件之间延伸，且本体和杆部件构造成使得悬架锁定系统的促动引起接合部件夹持在杆部件与本体之间。

根据公开的实施例的第六方面的第一子方面，悬架锁定系统包括回弹性部件，其构造成用以使杆部件移离接合部件来用于使铰接联接件至少部分地解锁。

根据公开的实施例的第六方面的第一子方面，悬架锁定系统还包括构造成用以接合杆部件来用于促动悬架锁定系统的凸轮，其中凸轮被动地连接到可延伸的传送臂的驱动系统上。

在公开的实施例的第七方面中，提供了一种在存储和获取系统中运输物品的自动驾驶运输车辆。自动驾驶运输车辆包括至少两个驱动轮和控制器，其中各个驱动轮均独立地被驱动，且驱动轮编码器设置成邻近各个驱动轮。与编码器通信的控制器构造成用以仅基于来自驱动轮编码器的增量数据且独立于驱动轮滑移来确定存储和获取系统内的自动驾驶运输车辆的运动学状态。

根据公开的实施例的第七方面的第一子方面，控制器构造成用以确定命令逻辑来用于基于运动学状态操作自动驾驶运输车辆。

根据公开的实施例的第七方面的第一子方面，自动驾驶运输车辆包括各个驱动轮的轮编码器、惯性传感器、至少一个存储条板传感器和至少一个线跟踪传感器中的一者或多者，其中控制器构造成用以从各个驱动轮的轮编码器、惯性传感器、至少一个存储条板传感器和至少一个线跟踪传感器中的一者或多者接收数据以用于确定运动学状态。

根据公开的实施例的第七方面的第二子方面，控制器还构造成用以独立于驱动轮滑移确定自动驾驶运输车辆在存储和获取系统内的位置。

根据公开的实施例的第七方面的第二子方面，控制器构造成用以在正转矩由至少两个驱动轮施加时基于具有至少两个驱动轮的最低速度的驱动轮来确定自动驾驶运输车辆的位置。

根据公开的实施例的第七方面的第二子方面，控制器构造成用以在负扭矩由至少两个驱动轮施加时基于具有至少两个驱动轮的最高速度的驱动轮来确定自动驾驶运输车辆的位置。

根据公开的实施例的第七方面的第二子方面，控制器构造成具有扩展卡尔曼滤波器来用于过滤来自于各个编码器的假数据。

根据公开的实施例的第七方面的第二子方面，自动驾驶运输车辆包括构造成用以感测存储和获取系统的表面上的引导线的至少一个线跟踪传感器，控制器还构造成用以基于由至少一个线跟踪传感器提供的引导线偏差信号来对来自各个编码器的数据加权。

根据公开的实施例的第七方面的第二子方面，其中控制器构造成用以通过探测存储和获取系统的表面上的一个或多个基准线来检验自动驾驶运输车辆的位置。

根据公开的实施例的第七方面，自动驾驶运输车辆包括至少一个可释放地锁定的脚轮。

根据公开的实施例的第八方面，提供了一种在存储和获取系统中运输物品的自动驾驶运输车辆。自动驾驶运输车辆包括框架、控制器、安装到框架上的至少两个被独立驱动的驱动轮，以及安装到框架上且具有可释放地锁定的回转锁的至少一个脚轮。控制器构造成用以在物品运输通过存储和获取系统期间基于自动驾驶运输车辆的预定运动学状态来使可释放地锁定的回转锁锁定和解锁。

根据公开的实施例的第八方面，控制器构造成用以基于来自自动驾驶运输车辆的预定运动学状态的确定生成的命令逻辑来独立地驱动被独立驱动的驱动轮。

根据公开的实施例的第八方面，控制器构造成用以将差动转矩施加到被独立驱动的驱动轮上来用于实现自动驾驶运输车辆的曲线行进。

根据公开的实施例的第八方面，控制器构造成用以在自动驾驶运输车辆的侧向位置和偏航角在预定偏差值以下时将至少一个可释放地锁定的回转锁保持在锁定状态。

根据公开的实施例的第八方面，控制器构造成用以在差动转矩施加到被独立驱动的驱动轮上期间使可释放地锁定的回转锁大致解锁。

根据公开的实施例的第八方面的第一子方面，至少一个脚轮包括促动器、连接到至少一个可释放地锁定的脚轮的轮上的第一锁定部件和第二锁定部件，促动器构造成用于第一锁定部件从第二锁定部件的脉冲释放，以用于使可释放地锁定的回转锁解锁。

根据公开实施例的第八方面的第一子方面，至少一个脚轮构造成使得第一锁定部件和第二锁定部件在自动驾驶运输车辆的大致直线的行进期间大致对准，且第一锁定部件被偏压来自动地接合第二锁定部件来用于锁定回转锁。

根据公开的实施例的第八方面的第一子方面，其中自动驾驶运输车辆具有与自动驾驶运输车辆的直线行进大致对准的纵轴线，以及横穿纵轴线的横轴线，第一锁定部件构造成用以沿侧向方向接合第二锁定部件。

根据公开的实施例的第九方面，提供了一种自动驾驶运输车辆。自动驾驶运输车辆包括至少两个被独立驱动的驱动轮、至少一个可释放地锁定的脚轮，以及控制器。控制器包括构造成用以估计自动驾驶运输车辆的运动学状态的状态估计器，其中控制器基于自动驾驶运输车辆的估计的运动学状态发出控制命令至至少两个被独立驱动的驱动轮和至少一个可释放地锁定的脚轮。

根据公开实施例的第九方面，控制器构造成用以基于从自动驾驶运输车辆的一个或多个传感器获得的数据来估计自动驾驶运输车辆的状态。

根据公开的实施例的第十方面，提供了一种用于在存储和获取系统中运输物品的自动驾驶运输车辆。自动驾驶运输车辆包括控制器、与控制器通信的至少一个轮编码器，以及与控制器通信且构造成用以探测设置在存储和获取系统的甲板上的引导线的至少一个线跟踪传感器。控制器构造成用以使用扩展卡尔曼滤波器和来自于至少一个轮编码器的传感器数据估计自动驾驶运输车辆在存储和获取系统内的位置。控制器还构造成用以使用来自于至少一个线跟踪传感器的传感器数据更新扩展卡尔曼滤波器，以便自动驾驶运输车辆的估计位置的准确度提高而高于之前估计的位置确定。

根据公开的实施例的第十一方面，提供了一种用于在存储和获取系统中运输物品的自动驾驶运输车辆。自动驾驶运输车辆包括控制器、框架、安装到框架上的至少两个从动轮，以及用于与控制器通信且构造成用以探测相应的从动轮旋转的各个从动轮轮的编码器。控制器构造成用以从具有至少两个从动轮的最佳轮测距的从动轮的编码器的传感器数据来确定自动驾驶运输车辆在存储和获取系统内的位置。

根据公开的实施例的第十二方面，提供了一种存储和获取系统。存储和获取系统包括存储地点、构造成用以提供接近各个存储地点的至少一个拾取过道、构造成允许至少一个自动驾驶运输车辆在传送甲板上大致机械上无约束的行进的传送甲板，以及车辆引导系统，该系统构造成用以至少引导至少一个自动驾驶运输车辆从传送甲板上的大致机械上无约束的行进过渡至至少一个拾取过道内的大致机械上受约束的行进。

根据公开的实施例的第十二方面的第一子方面，车辆引导系统包括设置在传送甲板与相应的拾取过道之间的接合点处的至少一个拾取过道中的各个的至少一侧上的至少一个弯曲约束件，其中至少一个弯曲约束件构造成用以与自动驾驶运输车辆的引导部件对接来用于将自动驾驶运输车辆引导至拾取过道。

根据公开的实施例的第十二方面的第一子方面，车辆引导系统还包括设置在各个拾取过道的至少一侧上的至少一个大致线性的引导部件，其中至少一个大致线性的引导部件大致从至少一个弯曲约束件的相应一个延伸。

根据公开的实施例的第十二方面的第一子方面，至少一个弯曲约束件包括设置在相应的拾取过道的相对侧上的一对会聚约束件，其中一对会聚约束件朝拾取过道的入口会聚。车辆引导系统还包括设置在相应的拾取过道的相对侧上的一对大致线性的引导部件，其中各个大致线性的引导部件从相应的一个会聚约束件延伸。

应当理解的是，本文公开的示例性实施例可独立地使用或以其任何适合的组合使用。还应当理解的是，以上描述仅示出了实施例。各种备选方案和改型可由本领域的技术人员设计出而未脱离实施例。因此，本实施例旨在包含落入所附权利要求的范围内的所有此类备选方案、改型和变型。

Claims (18)

1.一种自动驾驶运输机器人，用于运输有效负载，包括：

驱动区段组件，其具有至少一个马达和联接到所述马达上的一对驱动轮；

框架，其配置成支承有效负载；

传送臂，其连接到所述框架上且构造成用于有效负载的自主传送往返于框架；以及

悬架系统，其可移动地连接所述驱动区段组件和所述框架以允许所述框架与所述驱动区段组件之间的相对移动。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶运输机器人，其特征在于，所述悬架构造成用以保持所述驱动区段的驱动轮与自动驾驶运输车辆在其上行进的行进表面大致接触。

3.根据权利要求1所述的自动驾驶运输机器人，其特征在于，所述悬架系统包括安装到所述框架和所述驱动区段中的一者上的枢轴部件和安装到所述框架和所述驱动区段中的另一者上的枢转轮轴，其中所述枢转轮轴和所述枢轴部件构造成用以接合彼此来形成所述框架与所述驱动区段之间的枢转联接。

4.根据权利要求3所述的自动驾驶运输机器人，其特征在于，一个或多个引导部件连接到所述框架和所述驱动区段中的一者上，所述引导部件构造成用以接合所述框架和所述驱动区段中的另一者的对接表面，且至少部分地大致防止所述框架与所述驱动区段之间的相对偏航和俯仰。

5.根据权利要求1所述的自动驾驶运输机器人，其特征在于，还包括连接到所述框架和所述驱动区段中的一者或多者上的悬架锁止装置，所述悬架锁止装置构造成在所述传送臂从所述框架延伸的时候被动地锁定所述悬架系统，其中所述悬架系统的锁定大致防止所述驱动区段与所述框架之间的相对枢转移动。

6.根据权利要求5所述的自动驾驶运输机器人，其特征在于，所述锁止装置包括安装到所述框架和所述驱动区段中的一者上的接合部件，安装到所述框架和所述驱动区段中的另一者上的锁定装置，以及构造成用以促动所述锁定装置以引起所述锁定装置接合所述接合部件的促动部件。

7.根据权利要求6所述的自动驾驶运输机器人，其特征在于，所述锁止装置包括本体和枢转地安装到本体上的杆部件，其中所述接合部件在所述本体与杆部件之间延伸，且所述本体和杆部件构造成使得所述锁定装置的促动引起所述接合部件夹持在所述杆部件与本体之间。

8.根据权利要求7所述的自动驾驶运输机器人，其特征在于，所述锁止装置包括回弹性部件，所述回弹性部件构造成用以使所述杆部件移离所述接合部件，以使所述悬架至少部分地解锁。

9.根据权利要求6所述的自动驾驶运输机器人，其特征在于，所述促动部件包括连接到所述传送臂的驱动系统上的凸轮，其中所述凸轮构造成用以在所述传送臂延伸期间被动地旋转。

10.根据权利要求5所述的自动驾驶运输机器人，其特征在于，所述悬架锁止装置配置成使得在所述传送臂处于收缩位置的时候所述悬架能够自由移动。

11.一种自动驾驶运输车辆，用于在存储和获取系统中运输物品，所述自动驾驶运输车辆包括：

框架；

控制器；以及

安装在所述框架上的至少两个被独立驱动的驱动轮，以及安装到所述框架上且具有可释放地锁定的回转锁的至少一个脚轮；

所述控制器构造成用以在物品运输通过所述存储和获取系统期间基于所述自动驾驶运输车辆的预定运动学状态来锁定和解锁所述可释放地锁定的回转锁。

12.根据权利要求11所述的自动驾驶运输车辆，其特征在于，所述控制器构造成用以基于来自所述自动驾驶运输车辆的预定运动学状态的确定而生成的命令逻辑来独立地驱动所述被独立驱动的驱动轮。

13.根据权利要求11所述的自动驾驶运输车辆，其特征在于，所述控制器构造成用以将差动转矩施加到所述被独立驱动的驱动轮上，以实现所述自动驾驶运输车辆的曲线行进。

14.根据权利要求11所述的自动驾驶运输车辆，其特征在于，所述控制器构造成用以在所述自动驾驶运输车辆的侧向位置和偏航角在预定偏差值以下时将所述至少一个可释放地锁定的回转锁保持在锁定状态。

15.根据权利要求11所述的自动驾驶运输车辆，其特征在于，所述控制器构造成用以在差动转矩施加到所述被独立驱动的驱动轮上期间使所述可释放地锁定的回转锁大致解锁。

16.根据权利要求11所述的自动驾驶运输车辆，其特征在于，所述至少一个脚轮包括促动器、连接到所述至少一个可释放地锁定的脚轮的轮上的第一锁定部件和第二锁定部件，所述促动器构造成用于所述第一锁定部件从所述第二锁定部件的脉冲释放，以用于解锁所述可释放地锁定的回转锁。

17.根据权利要求16所述的自动驾驶运输车辆，其特征在于，所述至少一个脚轮构造成使得所述第一锁定部件和所述第二锁定部件在所述自动驾驶运输车辆的大致直线的行进期间大致对准，且所述第一锁定部件被偏压来自动地接合所述第二锁定部件来用于锁定所述可释放地锁定的回转锁。

18.根据权利要求16所述的自动驾驶运输车辆，其特征在于，所述自动驾驶运输车辆具有与所述自动驾驶运输车辆的直线行进大致对准的纵轴线，以及横穿所述纵轴线的横轴线，所述第一锁定部件构造成用以沿侧向方向接合所述第二锁定部件。