CN112996737A - 具有柔性小齿轮驱动装置的攀爬机器人 - Google Patents

Abstract

公开了一种自动订单履行系统和移动机器人(10)，其中该移动机器人包括用于在多层存储结构(80)的各层之间移动的柔性驱动装置。

Description

具有柔性小齿轮驱动装置的攀爬机器人

对相关申请的引用

本申请要求2019年9月11日提交的“具有柔性小齿轮驱动装置的攀爬机器人”的美国临时专利申请16/567,881以及2018年9月14日提交的名称为“具有柔性小齿轮驱动装置的攀爬机器人”的美国临时专利申请62/731,300的优先权，所有申请具有全部共同主题。所述非临时申请和临时申请的公开内容通过完整引用结合在此。

技术领域

本文中说明的示例性且非限制性实施例总体涉及机器人在自动零售供应链存储和检索系统内的行进，更具体地说，涉及一种移动机器人上的柔性小齿轮驱动装置，该柔性小齿轮驱动装置用于在机器人与齿条接合时与齿条宽容地啮合，以进行竖向攀爬。

背景技术

在供应链中使用的自动化订单履行系统可履行各项产品的订单，所述各项产品在此也称为“单品”。传统的订单履行设施将单品存储在具有竖向和水平存储空间阵列的多层存储结构内的容器中。自动化订单履行系统还包括移动机器人，这些移动机器人围绕存储结构移动，以将容器或搬运箱转移到该结构内的存储空间中以及从存储空间中转移出来。在一个示例中，该存储结构可包括围绕存储结构的至少一部分布置以使移动机器人能够往返于存储结构的水平地板或平台、使移动机器人能够水平往返于给定层上的存储空间的水平轨道、以及使移动机器人能够在各层之间竖向移动的竖塔。

已知的是，在移动机器人的相对侧设置小齿轮，这些小齿轮与竖塔的相对侧的齿条啮合，以实现竖向行进。在操作中，移动机器人可从水平地板、平台或轨道接近竖塔。在处于竖塔内时，移动机器人中的电机使移动机器人的相对侧上的小齿轮沿着其公共旋转轴线延伸，直到小齿轮啮合在齿条内。此后，小齿轮的旋转可使机器人在竖塔内上升或下降。采用这种接合方法，当小齿轮向齿条前进并进入齿条时，可能会发生小齿轮与齿条的齿不正确啮合的情况，甚至可能卡在导轨的一侧，由此阻止啮合。

发明内容

本技术的实施例涉及一种移动机器人上的柔性小齿轮驱动装置，该柔性小齿轮驱动装置用于在机器人与齿条接合时以进行竖向攀爬与齿条宽容地啮合。

在一个示例中，本技术涉及一种移动机器人，该移动机器人配置为在自动检索和存储系统中的竖直或倾斜通道内行进，该通道包括具有齿轮齿的齿条，所述移动机器人包括：配置为围绕旋转轴线在轴上旋转的小齿轮，所述轴配置为沿着旋转轴线轴向延伸，以在移动机器人在通道内行进时使小齿轮与齿条啮合，该小齿轮包括具有倒角的引入部分的齿轮齿，该倒角的引入部分配置为在所述轴沿轴向延伸时便于小齿轮与齿条啮合，而不会卡住。

在另一个示例中，本技术涉及一种移动机器人，该移动机器人配置为在自动检索和存储系统中的竖直或倾斜通道内行进，该通道包括直线驱动装置安装架，所述移动机器人包括：用于使移动机器人在通道内移动的柔性驱动组件，该柔性驱动组件包括：安装在移动机器人内的电机，该电机包括第一花键；具有第二花键的轴，该轴配置为通过电机的第一花键在轴的第二花键上施加力而在电机的作用下围绕旋转轴线旋转，该轴还配置为沿着旋转轴线轴向延伸；安装在所述轴的一端上的驱动齿轮，该驱动齿轮配置为在所述轴延伸时移动到与所述直线驱动装置安装架啮合；其中所述第一和第二花键配置为在第一和第二花键之间形成旋转游隙，该旋转游隙允许驱动齿轮相对于直线驱动装置安装架进行一定程度的自由旋转，以在驱动齿轮随着所述轴的延伸而移动到与直线驱动装置安装架啮合时防止驱动齿轮卡在直线驱动装置安装架上。

在另一个示例中，本技术涉及一种订单履行系统，该订单履行系统包括：多层存储结构，该多层存储结构具有位于不同层中的存储位置、以及在不同层之间穿过的竖直或倾斜通道，该通道包括沿着其长度布置的直线驱动装置安装架；以及配置为在通道中的各层之间行进的移动机器人，该移动机器人包括：安装在移动机器人内的电机，该电机包括第一花键；具有第二花键的轴，该轴配置为通过电机的第一花键在轴的第二花键上施加力而在电机的作用下围绕旋转轴线旋转，该轴还配置为沿着旋转轴线轴向延伸；安装在所述轴的一端上的驱动齿轮，该驱动齿轮配置为在所述轴延伸时移动到与所述直线驱动装置安装架啮合；其中所述第一和第二花键配置为在第一和第二花键之间形成旋转游隙，该旋转游隙允许驱动齿轮相对于直线驱动装置安装架进行一定程度的自由旋转，以在驱动齿轮随着所述轴的延伸而移动到与直线驱动装置安装架啮合时防止驱动齿轮卡在直线驱动装置安装架上。

在另一个示例中，本技术涉及一种在订单履行设施中沿着存储层之间的竖直或倾斜通道运输移动机器人的方法，该通道包括直线驱动装置安装架，所述方法包括以下步骤：使移动机器人的驱动齿轮从与直线驱动装置安装架间隔开的第一位置延伸到驱动齿轮与驱动装置安装架啮合的第二位置，该驱动齿轮安装到轴上；通过电机使所述轴和所述驱动齿轮旋转，该电机具有第一花键，所述轴具有第二花键，并且所述轴在由第一花键施加在第二花键上的力的作用下旋转；并且通过至少部分地在第一和第二花键之间提供一定程度的游隙来防止驱动齿轮不正确地抵靠直线驱动装置安装架，在驱动齿轮从第一位置延伸到第二位置时，该游隙允许驱动齿轮相对于直线驱动装置安装架进行一定程度的自由旋转。

本节的目的是简要介绍将在下面的“具体实施方式”一节中进一步描述的一些概念。本节并非旨在确定所要保护的主题的关键特征或基本特征，也并非旨在用作确定所要保护的主题的范围的辅助手段。要求保护的主题不限于解决在“背景技术”一节中提及的任何或全部缺点的实施方案。

附图说明

现在将参照附图说明本技术，在附图中：

图1是攀爬机器人的侧视图；

图2是小齿轮的轴测图；

图3是齿条结构的轴测图；

图4是齿条结构的俯视图；

图5是齿条结构的侧截面图；

图6是攀爬机器人的局部截面图；

图7是攀爬机器人的局部截面图；

图8是攀爬机器人的局部截面图；

图9是攀爬机器人的局部截面图；

图10是攀爬机器人的局部截面图；

图11是轴的轴测图；

图12是轮毂的轴测图；

图13是轴的轴测图；

图14是轮毂的轴测图；

图15是轴的轴测图；

图16是轮毂的轴测图；

图17是轴的轴测图；

图18是轮毂的轴测图；

图19是轮毂的轴测图；

图20是轴的轴测图；

图21是小齿轮的轴测图；

图22是轴的轴测图；

图23是所公开的实施例的多个方面的示例性订单履行系统的侧视图；

图24是所公开的实施例的多个方面的示例性订单履行系统的前视图；

图25是所公开的实施例的多个方面的示例性订单履行系统的局部轴测图；

图26A是所公开的实施例的多个方面的存储结构的一部分的示意图；

图26B-C是所公开的实施例的多个方面的工作站的轴测图；

图27A、27B、27C、27D、27E、27F和27G示出了所公开的实施例的多个方面的车辆从水平运动过渡到竖向运动的逐步进展；

图28A-28K是所公开的实施例的多个方面的车辆的视图，示出了箱子或搬运箱转移机构；

图29是所公开的实施例的多个方面的流程图；和

图30是所公开的实施例的多个方面的传动机构的示意性侧视图。

具体实施方式

现在请参考图1，其中示出了攀爬机器人10的侧视图。攀爬机器人10配置为在订单履行系统中使用，并可具有在于2017年11月2日公布的名称为“订单履行系统”的美国专利公告US 2017/0313514 A1中说明的特征，该专利公告通过整体引用结合在此。订单履行系统具有多层搬运箱存储和检索结构；配置为在订单履行系统内检取、运输和放置一个或多个搬运箱的自主机器人车辆10；配置为容纳检取者(人工、自动或其它方式)的工作站，该检取者在自主移动机器人之一上将一个或多个单品从搬运箱(例如容纳待检取的多个共置单品的产品搬运箱)运输到放置位置，例如订货搬运箱，该订货搬运箱具有反映完全或部分地履行的订单的不同单品的组合，并且可在工作站处位于另一个自主移动机器人上；配置为在存储和检索结构与工作站之间支撑、集结和缓冲自主机器人10的中转平台；将容纳已履行的订单的货物的搬运箱从订单履行设备排出的分配站；以及配置为向该设备补充的倾注或输入接口(未示出)。攀爬机器人10具有驱动轮12、支撑轮14、导向滚轮16、小齿轮18、平衡轮19和平衡轮20。在下文将更详细地说明，小齿轮18以及平衡轮19和平衡轮20有选择性地与齿条啮合，从而允许机器人10竖向爬升或下降。在攀爬时，平衡轮19和平衡轮20对具有重心22的机器人10的悬臂重量起反作用，其中力24与平衡轮20反作用，力26与平衡轮19反作用。在平衡轮对力矩起反作用的同时，小齿轮18进一步竖向支撑机器人10的重量28。

现在请参考图2，其中示出了小齿轮18的轴测图。小齿轮18在此也称为驱动齿轮，它具有齿40和键槽42。齿40具有倒角的引入部分44，该倒角的引入部分44用于在与齿条啮合时防止卡住或错位啮合。

现在请参考图3，其中示出了齿条结构80的轴测图。还请参考图4，其中示出了齿条结构80的俯视图。还请参考图5，其中示出了齿条结构80的局部侧截面图。齿条结构80具有齿条82(在此也称为直线驱动装置安装架)、平衡轮支撑表面84、86、机器人支撑轨道88、90和框架92。齿条82的齿具有倒角的引入部分94，该倒角的引入部分94在小齿轮与齿条82啮合时用于防止卡住或错位啮合。在平衡轮与齿条结构接合的位置设有切口96、98。设有背衬条表面102，使得啮合的小齿轮不会因其在从齿条的齿脱开之前撞击背衬条102而跳起或跳过齿条的齿。设有平衡轮支撑表面84、86，作为用于使V槽轮居中的V槽轮轨道，这将在下文中更详细说明，其中，举例来说，表面86具有平坦底部98，例如用于与平衡轮上的配合表面接合，以设定小齿轮的齿轮齿的啮合而不会使小齿轮降至最低点，用作将小齿轮引入齿条/背衬条空间的引入构造。还设有V形槽部分100，以与平衡轮的配合的倒角部分配合，以使轮在槽86中居中。

现在请参考图6，其中示出了攀爬机器人10的局部截面图。齿条82、82’位于机器人10的相对侧。类似地，支撑轨道90、90’位于机器人10的相对侧。在图6中，机器人被示为具有由支撑轨道90、90’支撑的驱动轮12、12’。如在下文中参照图6-10所述，机器人10会与齿条82、82’接合，以沿竖向攀爬。轮12、12’由电机120、120’独立驱动。独立驱动电机120、120’被示为接地至机器人10的框架，其中独立驱动电机120、120’通过花键或衬套124、124’将扭矩传递至轴122、122’，其中小齿轮18、18’和平衡轮19、19’耦合至轴122、122’。类似地，轴122、122’通过花键或衬套126、126’将扭矩传递至轮12、12’。平衡轮20、20’分别耦合至轴130、130’，其中耳轴132与轴122和130耦合，耳轴132’与轴122’和130’耦合。电机136设置为耦合至反向手动导螺杆138、138’，从而电机136的旋转导致轴122、130相对于轴122’、130’反向运动，以有选择性地与齿条82、82’接合和从齿条82、82’脱开。应说明的是，平衡轮19、20具有配合表面，该配合表面与平衡轮支撑表面84、86接合，该平衡轮支撑表面84、86设置为用于使V槽轮或平衡轮19、20居中的V槽轮轨道。在接合之后，可禁用伺服电机或电机136，并且可使导螺杆反向驱动，使得平衡轮19、20的配合表面与平衡轮支撑表面84、86接合并跟随平衡轮支撑表面84、86，并且，通过监视电机136上的编码器，可在竖向运动或其它运动期间记录编码器位置，以测量存储系统中的平衡轮轨道(例如86、86’)的分隔距离。除了监视和测量功能之外，还可设置限值，例如，若平衡轮的分隔距离小于预定的最小值，则可使电机136重新接合，以推出平衡轮。可为轮12、12’设置类似的特征，例如，测量轨道的宽度或设置限值等。在此，类似地，可提供耦合至反向手动导螺杆(未示出)的电机，使得电机的旋转导致车140、140’和轮12、12’反向移动，以有选择性地与支撑轨道90、90’接合和从支撑轨道90、90’脱开。在下文中将更详细地说明，轴122、122’所具有的一个特征是通过花键126在轴122与轮12之间提供游隙，使得在小齿轮18与齿条82啮合时，系统不会被过度约束。举例来说，若不设置间隙，则在小齿轮与齿条错位的情况下，轮与轮支架之间的摩擦会妨碍平滑接合。在图6所示的花键126与轴122之间的相对位置，在花键126与轴122之间没有旋转游隙。

现在请参考图7，其中示出了攀爬机器人10的局部截面图，为了清楚起见，仅示出了一侧。在图7所示的状态下，导螺杆138旋转，使得小齿轮18即将与齿条82啮合。在图7所示的花键126与轴122之间的相对位置，花键126与轴122之间有旋转游隙，使得小齿轮18可与齿条82自由地啮合。

现在请参考图8，其中示出了攀爬机器人10的局部截面图，为了清楚起见，仅示出了一侧。在图8所示的状态下，导螺杆138旋转，使得小齿轮18与齿条82完全啮合。在图8所示的花键126与轴122之间的相对位置，花键126与轴122之间有旋转游隙，使得小齿轮18可与齿条82自由地啮合。如果小齿轮18不能与齿条82啮合，可提供重试特征。在此，在小齿轮和齿条的齿轮齿边缘有干涉/重叠的情况下，可使用驱动电机缩回小齿轮并使其旋转(同时仍然在轴的柔性部分中)，并将小齿轮重新插入到齿条中。举例来说，小齿轮可稍稍向前旋转(向上驱动)，然后重新插入，以使小齿轮18与齿条82成功啮合。应说明的是，可反转参照图6-10所述的顺序，以使小齿轮脱开，并与驱动轮啮合，随后与驱动轮一起水平运动。

现在请参考图9，其中示出了攀爬机器人10的局部截面图，为了清楚起见，仅示出了一侧。在图9所示的状态下，小齿轮18与齿条82完全啮合，并且电机120向轴122和小齿轮18施加扭矩，使得攀爬机器人上升，使轮12从支撑轨道90分开。在图9所示的花键126与轴122之间的相对位置，花键126与轴122之间有旋转游隙，使得轮12可自由地从轨道90分开。

现在请参考图10，其中示出了攀爬机器人10的局部截面图，为了清楚起见，仅示出了一侧。在图10所示的状态下，小齿轮18与齿条82完全啮合，并且电机120向轴122和小齿轮18施加扭矩，使得攀爬机器人被小齿轮18和平衡轮19、20完全支撑。车140由单独的电机(未示出)缩回，使得轮12离开支撑轨道90。在图10所示的花键126与轴122之间的相对位置，花键126与轴122之间没有旋转游隙，从而在轮停止时没有间隙，由此在减速期间轮在柔性区域上保持居中。

现在请参考图11，其中示出了轴122的轴测图。还请参考图12，其中示出了花键轮毂126的轴测图。花键轮毂126安装到轮12上，并在轴122上轴向移动。轴122具有小齿轮安装部分160，该小齿轮安装部分160带有用于向小齿轮18传递扭矩的键槽162。轴122还具有平衡轮安装部分164和带花键的部分166。带花键的部分166具有与轮毂126的内花键174配合的部分168、172，从而在轮毂126与部分168、172配合时，轮毂126与轴122之间几乎没有旋转游隙。带花键的部分166还具有与轮毂126的内花键174配合的部分170，从而在轮毂126与部分170配合时，在轮毂126与轴122之间有预定的旋转游隙，在该位置外花键176被缩窄了。设有引入构造178、180，以实现轮毂126与部分168、170、172之间的平滑过渡。

现在请参考图13，其中示出了一个替代实施例的轴122”的轴测图。还请参考图14，其中示出了一个替代实施例的滚珠花键轮毂126”的轴测图。滚珠花键轮毂126”安装到轮12上，并在轴122”上轴向移动。滚珠花键轮毂126”具有循环滚珠200、202。轴122”具有小齿轮安装部分160，该小齿轮安装部分160带有用于向小齿轮18传递扭矩的键槽162。轴122还具有平衡轮安装部分164和带槽部分204。带槽部分204具有与轮毂126”的循环滚珠200、202配合的滚道部分206、210，从而在轮毂126”与部分200、202配合时，轮毂126”与轴122”之间几乎没有旋转游隙。带槽部分204还具有与轮毂126”的循环滚珠200、202配合的部分208，从而在轮毂126”与部分208配合时，在轮毂126”与轴122”之间有预定的旋转游隙，在该位置，外滚道被加宽212了。设有引入构造214、216，以实现轮毂126”与部分206、208、210之间的平滑过渡。

现在请参考图15，其中示出了一个替代实施例的轴122”’的轴测图。还请参考图16，其中示出了一个替代实施例的方形花键或轮毂126”’的轴测图。方形轮毂126”’安装到轮12上，并在轴122”’上轴向移动。方形轮毂126”’是一个带有引入倒角242的配合的方形部分240。轴122”’具有小齿轮安装部分160，该小齿轮安装部分160带有用于向小齿轮18传递扭矩的键槽162。轴122还具有平衡轮安装部分164和花键或方形部分246。方形部分246具有与轮毂126”’的配合方形部分240配合的部分248、252，从而在轮毂126”’与部分248、252配合时，轮毂”’126与轴122”’之间几乎没有旋转游隙。方形部分246还具有与轮毂126”’的配合方形部分240配合的部分250，从而在轮毂126”’与部分250配合时，在轮毂126”’与轴122”’之间有预定的旋转游隙，在该处，外方形部分250缩窄256了。设有引入构造258、260，以实现轮毂126”’与部分248、250、252之间的平滑过渡。

现在请参考图17，其中示出了一个替代实施例的轴300的轴测图。现在请参考图18，其中示出了一个替代实施例的轮毂320的轴测图。轴300被示为与具有键槽322的轮毂320配合。轴300被示为带有小齿轮18和平衡轮19。应说明的是，电机驱动花键或衬套以及轮驱动花键或衬套骑在轴上，并且可具有与轮毂320(或如上所述的轮毂)相似的特征。轴300还具有键302，键302具有键部分304、308，所述键部分304、308与带键的轮毂的配合键槽配合，从而在带键的轮毂与部分304、308配合时，轮毂与轴300之间几乎没有旋转游隙。所述键被修改为具有提供柔顺性的颈缩区域，在该颈缩区域中，键302还具有与轮毂320的键槽匹配的部分306，从而在轮毂320与部分306配合时，在轮毂与轴300之间有预定的旋转游隙，在该处，外部键302在部分306处缩窄310了。设有引入构造312、314，以实现轮毂与部分304、306、308之间的平滑过渡。轮毂320具有直线轴承324、壳体326、以及具有键322的芯件328。直线轴承或衬套324可以是套筒式或循环式滚珠衬套，并实现轴承在轴上的延伸和缩回动作。壳体326保持直线轴承324，并且还保持芯件328，该芯件328可由青铜、聚合物(例如尼龙)或其它材料制成，并且具有键槽322。芯件328向轴键302传递扭矩，并具有将扭矩从电机传递至轴或从轴传递至轮毂的第二键槽330。在此，当电机或轮毂衬套内的青铜芯件在键的颈缩区域上移动时，带来了柔顺性。该实施例具有与图13所示的实施例相似的行为，但是没有在柔性区域上运行的滚珠。

现在请参考图20，其中示出了轴340的轴测图。轴340具有配置为与循环滚珠花键轮毂配合的滚道槽342。或者，可使用任何适当的轮毂或花键来传递扭矩。轴340还具有小齿轮344和平衡轮346。轴340还具有分别与小齿轮344的键槽352、354配合的相对的键348、350。键槽352、354被切割成具有附加的间隙356，以在轴与小齿轮之间引入预定量的游隙。设有在不传递扭矩时使键在键槽中保持居中的特征。小齿轮344具有接收扭转弹簧362的凹陷矩形区域360。弹簧362在轴的相对侧具有与小齿轮344中的凹部360的壁接合的支腿364。扭转弹簧362还具有与轴中的狭槽368接合的舌部366。扭矩通过轴经由狭槽传递至舌部，并经由扭转弹簧362的柔性腿364传递至小齿轮，从而在轴与小齿轮之间引入柔顺性，直到键348与键槽352接合。

图23-30以及伴随的说明提供了可在其中使用柔性小齿轮机器人10的自动检索和存储系统的概述。图23、24、25、26A、26B-C、27A-G、28A-K、29和30与2017年11月2日的名称为“订单履行系统”的美国专利公告US 2017/0313514 A1的图15、16A、17、54G、54A-B、60A-G、52A-K、55和40A直接对应，该专利公告的完整内容通过引用结合在此，并结合在母临时专利申请中。图23、24、25、26A、26B-C、27A-G、28A-K、29和30的以下说明与美国专利公告US2017/0313514 A1的图15、16A、17、54G、54A-B、60A-G、52A-K、55和40A的说明的至少一部分直接对应。

现在请参考图23-25，其中分别示出了配置为自动售货的示例性订单履行系统的侧视图、前视图和俯视图。在此，订单履行系统可描述为订货自动售货机420或“OVM”等。订货自动售货机420示出了一种替代形式，例如缩小版本的机器人车辆和货架系统，该系统例如可用在交付的货物的商店售货机中或任何其它适当的应用中。例如，车辆技术可在电子商务中用于解决“最后一英里”交付问题。例如，“Pure-play”电子商务公司别无选择，只能将绝大多数订货交付到客户的家中，而这可能是费用高昂的。既经营自助商店又在线销售的零售商可为客户提供在商店场所提货的选择，通常称为“点击收货”，但在实际应用中，这种模式给商店人员带来了额外的不可预测的工作量，这可能导致客户等待时间加长等。在此，订货自动售货机420提供了一种自动化解决方案，该解决方案仅需要非常小的占地面积(或土地)，但是能安全地保存大量订货，并且还向客户提供了方便的按需访问和很短的交易时间。在此，订货自动售货机420可以是基于“微型仓库”的机器人车辆，可称为订货自动售货机(OVM)，它与电子商务执行中心配合工作，例如配有基于机器人车辆的系统的电子商务执行中心。在一个方面中，可将容纳有客户订货的订货搬运箱(“O-Tote”)交付至OVM并存储在其中，然后根据需要呈现给客户，其中，机器人车辆执行所有必要的搬运箱存取功能。

现在请参考图26A、26B和26C，其中示出了订单履行工作站5500。虽然在图26A和图26B中示出了一个工作站5500，但是应理解，存储和结构5563(基本上类似于在本文中说明的存储结构)可具有任何适当数量的工作站5500。例如，图54G示出了工作站5500的一种示例性配置，其中在每个存储层上布置有至少三个工作站5500，而在其它方面中，在每个存储层上可布置任何适当数量的工作站。用于不同层的工作站5500可在竖向上彼此偏移，例如彼此叠置或者以交错排列方式叠置。在一个方面中，每个工作站5500可通信地连接至两个中转平台5550A、5550B，而在其它方面中，每个工作站5500可通信地连接至任何适当数量的中转平台。在一个方面中，每个中转平台5550A、5550B可与相应的存储层对应，而在其它方面中，中转平台5550A、5550B可与公共存储层对应(例如，每个存储/拣选层都有不止一个配套的中转平台)。在另一个方面中，可设有位于中转平台(或过道)上或以其它方式连接至中转平台(或过道)上(或布置其中)的塔(基本上类似于升降轨道5190)，这些塔将不同存储层的中转平台5550A、5550B(或过道)之中的一个或多个可通信地连接，以形成与另一个塔的行进回路，使得机器人5100可在叠置的中转平台5550A、5550B(或过道)之间行进到存储结构的任何所需/预定的层。工作站5500配置为容纳拣选者，该拣选者将一个或多个单品从位于机器人5100之中的一个上的搬运箱(例如产品搬运箱)运输到位于机器人5100之中的另一个上的搬运箱(例如订货搬运箱)中的“放置”位置。工作站5500可排列在多个高度处，在这些高度处，人类或机器人拣选者根据系统配置并且以与上述方式基本上类似的方式从产品搬运箱(P-tote)中取出单品，并将它们放置到订货搬运箱(O-tote)或移动机器人中。在一个方面中，工作站5500包括输送通道或过道5501、5502、5503、5504、竖塔5190T、以及设置在拣选站5530的拣选平台5510。在每个中转平台层设有一个工作站5500，从而每个中转平台上的机器人5100可访问工作站5500。在图54A所示的示例性方面中，两个中转平台层5550A、5550B被示为连接至一个公共工作站5500，但是，在其它方面中，任何适当数量的中转平台层可连接至一个公共工作站5500。

输送通道5501、5502、5503、5504之中的每一个均具有与相应的中转平台5550A、5550B连通的相应入口和/或出口5500E。如图54A所示，输送通道5501、5504具有与中转平台5550B连通的入口/出口5500E，而输送通道5502、5503具有与中转平台5550A连通的入口/出口5500E。输送通道5501-5504包括轨道WRR，在提供通向搬运箱存储/保持位置的通道的方面，该轨道与上述的轨道HRR基本上类似。从图54A中还能看出，竖塔5190TWA-5190TWD以与上文中相对于竖塔5190T所述的方式基本上类似的方式将叠置的输送通道彼此连接起来。竖塔5190TWA-5190TWD与上述的竖塔5190T基本上类似。例如，竖塔5190TWA、5190TWB连接输送通道5503、5504，从而机器人5100可在输送通道5503、5504之间穿行。竖塔5190TWC、5190TWD连接输送通道5501、5502，从而机器人5100可在输送通道5501、5502之间穿行。

在一个方面中，输送通道5501-5504和塔5190TWQ-5190TWD之中的一个或多个可相对于中转平台5550A、5550B和操作平台5510成一定角度(例如倾斜)，从而在产品搬运箱和订货搬运箱由相应的产品机器人和订货机器人呈现给拣选者5520时，产品搬运箱和订货搬运箱成一定的角度，使得拣选者5520能够观察和接近产品搬运箱和订货搬运箱，以便从由邻近拣选站5530的塔5190TWQ、5190TWC限定的拣选/放置位置拣选和放置单品。在其它方面中，输送通道5501-5504和塔5190TWQ-5190TWD可与拣选站5530和/或中转平台5550A、5550B成任何空间关系，以便以任何适当的空间取向将搬运箱呈现给拣选者5520。

在一个方面中，输送通道5501-5504、竖塔5190TWA-5190TWD和拣选站5530具有对称结构，该对称结构具有独立的产品机器人(P-bot)和订货机器人(O-bot)路径和位置。在此方面中，可能存在侧向对称(在方向5599上)，从而存在左/右对称布置。例如，左/右对称布置可以是如下形式：携带产品搬运箱的产品机器人布置在工作站5500的右侧，而携带订货搬运器的订货机器人布置在工作站5500的左侧。在其它方面中，产品机器人和产品搬运箱可在工作站5500的左侧，而订货机器人和订货搬运箱在工作站5500的右侧。

在一个方面中，对于产品机器人和订货机器人都有专用的机器人流动入口和出口输送通道。例如，机器人向拣选站5530的流动可以是机器人从下层输送通道行进到上层输送通道，而在其它方面中，机器人从上层输送通道行进到下层输送通道。例如，在机器人从下层输送通道行进到上层输送通道的情况下，携带待拣选的单品的产品机器人进入一个或多个下层/底部输送通道5501，穿过塔5190TWC，到达一个或多个上层输送通道5502，从而可在产品机器人利用一个或多个上层输送通道5502离开工作站的位置拣选单品。类似地，例如，携带将向其中放置单品的订货搬运箱的订货机器人进入一个或多个下层/底层输送通道5504，穿过塔5190TWA，到达一个或多个上层输送通道5503，从而可在机器人利用一个或多个上层输送通道5503离开工作站的位置放置单品。在其它方面中，机器人进入工作站的活动可以是时控的，从而在塔2190TWA-5190TWD用于提供机器人彼此经过的路线的位置(例如在机器人进入和离开公共输送通道5501-5504时)，机器人可从上层输送通道5502、5503和下层输送通道5501、5504进入和离开。在上述示例中，携带产品搬运箱的产品机器人的流动和携带订货搬运箱的订货机器人的流动通常都是沿同一方向进行的，例如都是沿箭头5598的方向从下层输送通道流动到上层输送通道，或者都是沿箭头5597的方向从上层输送通道流动到下层输送通道。但是，在其它方面中，产品机器人和订货机器人之中的一种或多种的流动可沿箭头5597的方向从上层输送通道流向下层输送通道。例如，产品机器人和产品搬运箱的流动可沿方向5598进行，而订货机器人和订货搬运箱的流动可沿方向5597进行，或者相反。

在一个方面中，工作站5500的每一侧(例如产品侧和订货侧)具有专用的流向竖塔。例如，工作站5500的产品侧的竖塔5190TWC可专用于机器人的向上流动，而工作站5500的产品侧的竖塔5190TWD可专用于机器人的向下流动，或者相反。类似地，工作站5500的订货侧的竖塔5190TWA可专用于机器人的向上流动，而工作站5500的订货侧的竖塔5190TWB可专用于机器人的向下流动，或者相反。工作站5500的相应订货或产品侧的每个塔5190TWA-5190TWD的专用机器人流动例如以与上述方式基本上类似的方式在工作站5500的相应订货和产品侧的输送通道5501-5504的各层之间产生沿方向5597、5598之中的一个或多个方向的的竖向流动回路。如上文所述，虽然在工作站的每一侧仅示出了两个叠置的输送通道，但是在其它方面中(如图54F所示)，工作站的每一侧可具有任何适当数量的叠置的输送通道，例如多于或少于两个输送通道。在工作站5500的产品侧和/或订货侧设有不止两个叠置的输送通道的情况下，塔5190TWA-5190TWD可具有允许机器人从布置在叠置的输送通道之中的最上层和最下层输送通道5502、5501之间的中间输送通道IL进入/离开塔的中间入口和出口。

如上文所述，邻近拣选站5530的塔5190TWA、5190TWC限定了机器人(例如产品机器人和订货机器人)的拣选/放置位置。例如，拣选位置可由塔5190TWA、5190TWC限定在基本上位于塔5190TWA、5190TWC的顶部处允许机器人在塔5190TWA、5190TWC和相应的最上层输送通道5502、5503之间过渡的沿着塔的位置。另外，如上文所述，塔5190TWA、5190TWC可相对于拣选站5530成一定角度，以便以任何适当的空间取向将产品搬运箱和订货搬运箱呈现给拣选者5520。在一个方面中，与塔5190TWA、5190TWC之中的相应的塔形成竖向回路的其它塔5190TWB、5190TWD(例如沿着输送通道5501-5504相对于拣选者5520设置在限定拣选/放置位置的塔5190TWA、5190TWC的相对侧)相对于拣选站5530所成的角度可与塔5190TWA、5190TWC的角度相同，或者成任何适当的不同角度。在一个方面中，塔5190TWB、5190TWD可以是基本上竖直的(例如垂直)。在一个方面中，如上文所述，输送通道5501-5504也可相对于拣选站成一定角度，以在中转平台5550A、5550B(和/或中间平台IL)与操作平台5510之间形成坡道，其中该坡道使得塔5190TWA-5190TWD之中的一个或多个与相应的输送通道5501-5504之间基本上垂直对准，以便于约束和重复进行机器人5100在塔5190TWA-5190TWD和输送通道5501-5504之间的往返。在一个方面中，塔的倾角/角度确定或限定坡道斜度。

在一个方面中，工作站5500包括任何适当的机器视觉子系统(“MVS”)5560，该机器视觉子系统可与上述的机器视觉子系统基本相似。例如，MVS 5560可包括任何适当的视觉指示器(例如显示器和/或光源)、任何适当的听觉指示器、任何适当的运动传感器/摄像头、任何适当的光束传感器/光幕(例如遮挡光束/光幕传感器)、手套跟踪系统、或者用于指示拣选位置、指示放置位置、指示待拣选/放置的数量、跟踪拣选者5520的手的运动、验证拣选和/或验证放置的任何其它适当装置。在一个方面中，设有控制器5500C以控制在本文中说明的工作站5500的各个方面，其中控制器5500C位于工作站5500、中央控制系统CCS(例如上文所述的中央控制系统)、机器人5100控制器、或它们的组合上。控制器5500C与机器视觉系统5560通信，以实现如本文所述的单品的拣选和放置。

在一个方面中，控制器5500C配置为识别并验证有效的拣选，其中控制器5500C向产品机器人发出对于由产品机器人进行的拣选的确认。产品机器人被配置为(例如产品机器人控制器被编程为)使得其在接收到从控制器5500发出的拣选确认时自动从拣选站5530离开。在一个方面中，产品机器人控制器可被编程为使得产品机器人在接收到拣选确认时行进到相应的输送通道5502的出口，或者，在其它方面中，产品机器人进入塔(例如塔5190TWD)，以返回到入口输送通道5501，以便重新进入拣选队列。

在一个方面中，控制器550C配置为识别并验证有效的放置，其中控制器5500C向订货机器人发出对于由订货机器人进行的放置的确认。订货机器人被配置为(例如订货机器人控制器被编程为)使得其在接收到从控制器5500发出的放置确认时自动从拣选站5530离开。在一个方面中，订货机器人控制器可被编程为使得订货机器人在接收到放置确认时行进到相应的输送通道5503的出口，或者，在其它方面中，订货机器人进入塔(例如塔5190TWB)，以返回到入口输送通道5504，以便重新进入放置队列。在一个方面中，订货机器人可重新进入放置队列，直到控制器5500C向订货机器人发出订单完成命令，此时订货机器人离开拣选站5530到达中转平台。

图27A、27B、27C、27D、27E、27F和27E示出了所公开的实施例的多个方面的车辆从水平运动过渡到竖向运动的逐步进展。具体而言，其中示出了机器人5100形式的车辆，除了另有说明之外，在本文的其它位置所示的机器人5100可基本上类似于在本公开的全文中说明的机器人。

在图27A至27C中，机器人5100横跨页面从右向左水平行进。在图27D至27E中，驱动齿轮5140B(未示出，但是在驱动齿轮5140A的相对侧)和导向轴承从机器人5100的主体侧向延伸，以与升降轨道5190接合。每个升降轨道5190具有驱动表面5190D和导向表面5190B，导向表面5190B与驱动表面5190D相对地设置，并由升降轨道5190的厚度分隔开，驱动表面包括齿条5195，如在本文中的其它位置所述和所示。

在图27F至27G中，机器人5100沿着升降轨道5190竖直向上行进。

请参考图28A-28J，其中示出了搬运箱5300在搬运箱保持位置5350与机器人5100之间的转移的示例性操作。在一个方面中，机器人5100穿过水平轨道HRR到达预定的搬运箱保持位置5350(图29，框5801)。机器人5100可包括任何适当的传感器或里程计，以便于相对于搬运箱保持位置5350确定机器人5100的位置。当搬运箱5300与有效载荷区域5180基本上对准时，鳍状件5230B、5240B(以及鳍状件5230A、5240A)沿方向5399旋转，使得鳍状件在相应的抓持表面5300C1、5300C2的下方和后方延伸，以通过凸轮运动方式将搬运箱5300置于机器人5100的有效载荷区域5180中，如上文中参照图28K所述(图29，框5803)。鳍状件5230B、5240B继续沿方向5399移动，以沿方向5999A将搬运箱从搬运箱保持位置5350侧向拉到机器人5100的有效载荷区域5180，直到搬运箱5300位于有效载荷区域5180内的预定装载位置，如图28D所示(图29，框5804)。在一个方面中，机器人5100包括用于感测搬运箱5300相对于有效载荷区域5180的位置的任何适当传感器，以便在搬运箱5300到达有效载荷区域5180内的预定位置时停止循环双向横移装置5230T、5240T的运动。为了从向机器人5100上转移搬运箱的机器人5100的同一侧将搬运箱5300从机器人转移到搬运箱保持位置5350，鳍状件5230B、5240B(以及鳍状件5230A、5240A)沿方向5398移动，使得鳍状件5230B、5240B与搬运箱5300的相应的抓持表面5300C3、5300C4接触(图29，框5806)。鳍状件5230B、5240B继续沿方向5398移动，使得鳍状件5230B、5240B沿方向5999B侧向推动搬运箱5300，直到鳍状件5230B、5240B脱离搬运箱5300的相应抓持表面5300C3、5300C4，从而搬运箱5300被部分地推离机器人5100(图29，框5808)。鳍状件5230A、5230A(以及鳍状件5230B、5240B)继续沿方向5398移动，使得鳍状件5230A、5240A与相应的抓持表面5300C1、5300C2接合，此时鳍状件5230A、5240A沿方向5398的进一步移动将搬运箱5300沿方向5999B侧向推离机器人5100，随着鳍状件5230A、5240A沿方向5398移动，当鳍状件5230A、5240A脱离相应的抓持表面5300C1、5300C2时，搬运箱5300最终被置于搬运箱保持位置5350(图29，框5811)。鳍状件5230A、5230B、5240A、5240B沿方向5399或方向5398移动至鳍状件5230A、5230B、5240A、5240B的起始或原始位置，如图28J所示，其中该原始位置可以是沿着机器人5100的中心线CL的某个位置，或者位于沿着鳍状件5230A、5230B、5240A、5240B的行进路径的任何其它适当位置(图29，框5812)。

请参考图28D，在将搬运箱5300从机器人5100的另一侧推离而不是从将搬运箱5300推到机器人5100上的一侧推离的情况下，鳍状件5230B、5240B(与相应的抓持表面5300C1、5300C2接合)沿方向5399移动，以沿方向5999A将搬运箱5300部分地推离机器人，直到鳍状件5230B、5240B脱离相应的抓持表面5300C1、5300C2(图29，框5814)。鳍状件5230A、5240A(以及鳍状件5230B、5240B)继续沿方向5399移动，使得鳍状件5230A、5240A与相应的抓持表面5300C1、5300C2接合，以沿方向5999A推动搬运箱5300，直到鳍状件5230A、5240A脱离相应的抓持表面5300C1、5300C2，从而最终以与上述方式类似的方式将搬运箱5300置于搬运箱保持位置(图29，框5816)，并且鳍状件5230A、5240A、5230B、5240B返回到起始位置(图29，框5812)。

在另一个方面中，机器人5100包括搬运箱转移系统，该搬运箱转移系统包括安装到循环双向横移装置5400T(与上述的循环双向横移装置5230T、5240T基本上类似)上的一个或多个鳍状件(也称为抓钩或桨片)5400，但是在此方面中，循环双向横移装置5400T配置为仅与搬运箱5300的一侧(例如下侧5300B或前侧/前面5300F)接合。在此方面中，循环双向横移装置5400T包括框架5400TF，该框架5400TF可移动地安装到机器人5100的框架5100F上(例如通过直线轴承或滑动件安装)，以沿方向5999侧向移动。例如，直线驱动装置5410(例如螺线管或其它直线致动器)可安装到框架5100F上，并通过任何适当的传动装置连接至框架5400TF，使得框架5400TF沿方向5999移动，如下文所述。直线驱动装置5410是双向驱动装置(例如在机器人5100从机器人5100的两侧装载和卸载搬运箱时)，而在其它方面中，直线驱动装置5410是单向驱动装置(例如在机器人5100从机器人5100的一侧装载和卸载搬运箱时)。循环双向横移装置5400还包括设置在框架5400TF的相对端的链轮5407、5408以及在链轮5407、5408之间安装到框架5400TF上的链轮5405。链轮5405、5407、5408通过链条5406彼此耦合，并且所述一个或多个鳍状件5400安装到该链条上，从而以与上述方式类似的方式与链条一致地移动。链轮5405、5407、5408和链条5406可布置在基本上与机器人的横向表面(例如机器人在其上行进的平台或轨道)的平面平行的公共平面内。链轮5405与链轮5404安装在公共轴上，其中该公共轴由框架5400TF支撑。驱动装置5401(也安装到框架5400TF上)具有安装到驱动装置5401的输出部分上的链轮5403，其中链轮5403通过链条5402耦合至链轮5404，从而驱动装置5401的致动导致一个或多个鳍状件5400沿方向5991、5992之中的一个或多个移动。

还请参考图30，其中示出了带有驱动齿轮(例如链轮1080)的轮与坡道接合的示意性侧视图。在此，平衡轴承1082与平衡轨道1084接合，而链条1086(在此也称为直线驱动装置安装架)由链轮1088接合。图30示出了初始接合形态，其中，可设置橡胶背衬以实现链条啮合并限制接合磨损。应理解，链轮1088可安装在轴122上，如图8所示。如上所述，在花键126与轴122之间的相对位置如图8所示的情况下，花键126与轴122之间有旋转游隙，从而链轮1088可自由地与链条1086接合。

Claims (25)

1.一种移动机器人，该移动机器人配置为在自动检索和存储系统中的竖直或倾斜通道内行进，该通道包括具有齿轮齿的齿条，所述移动机器人包括：

配置为围绕旋转轴线在轴上旋转的小齿轮，所述轴配置为沿着旋转轴线轴向延伸，以在移动机器人在通道内行进时使小齿轮与齿条啮合，该小齿轮包括具有倒角的引入部分的齿轮齿，该倒角的引入部分配置为在所述轴沿轴向延伸时便于小齿轮与齿条啮合，而不会卡住。

2.如权利要求1所述的移动机器人，其中，所述齿条包括通道的第一侧上的第一齿条，该通道还包括在与第一侧相对的通道的第二侧上的第二齿条，并且其中所述小齿轮包括第一小齿轮，所述轴包括第一轴，所述移动机器人还包括：

配置为围绕旋转轴线在第二轴上旋转的第二小齿轮，所述第二轴配置为沿着旋转轴线轴向延伸，以在移动机器人在通道内行进时使第二小齿轮与第二齿条啮合，该第二小齿轮包括具有倒角的引入部分的齿轮齿，该倒角的引入部分配置为在所述第二轴沿轴向延伸时便于第二小齿轮与第二齿条啮合，而不会卡住。

3.如权利要求2所述的移动机器人，其中，所述第一轴和所述第二轴是彼此同轴的。

4.一种移动机器人，该移动机器人配置为在自动检索和存储系统中的竖直或倾斜通道内行进，该通道包括直线驱动装置安装架，所述移动机器人包括：

用于使移动机器人在通道内移动的柔性驱动组件，该柔性驱动组件具有：

安装在移动机器人内的电机，该电机包括第一花键；

具有第二花键的轴，该轴配置为通过电机的第一花键在轴的第二花键上施加力而在电机的作用下围绕旋转轴线旋转，该轴还配置为沿着旋转轴线轴向延伸；

安装在所述轴的一端上的驱动齿轮，该驱动齿轮配置为在所述轴延伸时移动到与所述直线驱动装置安装架啮合；

其中所述第一和第二花键配置为在第一和第二花键之间形成旋转游隙，该旋转游隙允许驱动齿轮相对于直线驱动装置安装架进行一定程度的自由旋转，以在驱动齿轮随着所述轴的延伸而移动到与直线驱动装置安装架啮合时防止驱动齿轮卡在直线驱动装置安装架上。

5.如权利要求4所述的移动机器人，其中，所述移动机器人配置为通过驱动齿轮抵靠直线驱动装置安装架的旋转而在通道内上下移动。

6.如权利要求4所述的移动机器人，其中，所述驱动齿轮包括小齿轮，并且所述直线驱动装置安装架包括齿条，该齿条包括配置为与小齿轮的齿啮合的齿。

7.如权利要求6所述的移动机器人，其中，所述小齿轮包括具有倒角的引入部分的齿轮齿，该具有倒角的引入部分配置为在所述轴沿轴向延伸时便于小齿轮与齿条啮合，而不会卡住。

8.如权利要求4所述的移动机器人，其中，所述驱动齿轮包括链轮，所述直线驱动装置安装架包括链条，并且所述链轮的齿配置为与所述链条的链节啮合。

9.如权利要求4所述的移动机器人，其中，所述直线驱动装置安装架沿着通道中的轨道安装，所述移动机器人还包括安装在邻近驱动齿轮的轴的端部上的平衡轮，该平衡轮配置为骑在形成在轨道中的槽内，以使移动机器人在横向于其行进方向的方向上保持居中。

10.如权利要求4所述的移动机器人，其中，所述直线驱动装置安装架包括布置在通道的第一侧上的第一直线驱动装置安装架，所述通道还包括布置在与第一侧相对的通道第二侧上的第二直线驱动装置安装架，并且其中所述柔性驱动组件包括第一柔性驱动组件，所述电机包括第一电机，所述轴包括第一轴，所述驱动齿轮包括第一驱动齿轮，所述移动机器人还包括：

用于使移动机器人在通道内移动的第二柔性驱动组件，该柔性驱动组件包括：

安装在移动机器人内的第二电机，该第二电机包括第三花键；

具有第四花键的第二轴，该第二轴配置为通过第二电机的第三花键在第二轴的第四花键上施加力而在第二电机的作用下围绕旋转轴线旋转，该第二轴还配置为沿着旋转轴线轴向延伸；

安装在第二轴的一端上的第二驱动齿轮，该第二驱动齿轮配置为在第二轴延伸时移动到与第二直线驱动装置安装架啮合；

其中所述第三和第四花键配置为在第三和第四花键之间形成旋转游隙，该旋转游隙允许第二驱动齿轮相对于第二直线驱动装置安装架进行一定程度的自由旋转，以在第二驱动齿轮随着第二轴的延伸而移动到与第二直线驱动装置安装架啮合时防止第二驱动齿轮卡在第二直线驱动装置安装架上。

11.如权利要求10所述的移动机器人，其中，所述第一和第二轴共享同一个旋转轴线。

12.如权利要求11所述的移动机器人，其中，所述第一和第二直线驱动装置安装架沿着通道的相对侧中的第一和第二轨道安装，所述移动机器人还包括安装在所述第一和第二轴的相对端上的第一和第二平衡轮，所述第一和第二平衡轮配置为骑在形成在第一和第二轨道中的第一和第二槽内，以使所述移动机器人在横向于其行进方向的方向上保持居中。

13.如权利要求12所述的移动机器人，还包括：

第三电机；和

由第三电机驱动的第一和第二反向手动导螺杆，该反向手动导螺杆的旋转使第一和第二轴沿相反方向轴向延伸，以将第一和第二驱动齿轮置于第一和第二直线驱动装置安装架中，并将第一和第二平衡轮置于第一和第二槽中。

14.如权利要求13所述的移动机器人，还包括布置在第三电机上的编码器，在所述第一和第二平衡轮骑在所述第一和第二槽中时，该编码器用于测量第一和第二平衡轮的间隔距离。

15.一种订单履行系统，包括：

多层存储结构，该多层存储结构具有位于不同层中的存储位置、以及在不同层之间穿过的竖直或倾斜通道，该通道包括沿着其长度布置的直线驱动装置安装架；以及

配置为在通道中的各层之间行进的移动机器人，该移动机器人具有：

安装在移动机器人内的电机，该电机包括第一花键；

具有第二花键的轴，该轴配置为通过电机的第一花键在轴的第二花键上施加力而在电机的作用下围绕旋转轴线旋转，该轴还配置为沿着旋转轴线轴向延伸；

安装在所述轴的一端上的驱动齿轮，该驱动齿轮配置为在所述轴延伸时移动到与所述直线驱动装置安装架啮合；

其中所述第一和第二花键配置为在第一和第二花键之间形成旋转游隙，该旋转游隙允许驱动齿轮相对于直线驱动装置安装架进行一定程度的自由旋转，以在驱动齿轮随着所述轴的延伸而移动到与直线驱动装置安装架啮合时防止驱动齿轮卡在直线驱动装置安装架上。

16.如权利要求15所述的移动机器人，其中，所述移动机器人配置为通过驱动齿轮抵靠直线驱动装置安装架的旋转而在通道内上下移动。

17.如权利要求15所述的移动机器人，其中，所述驱动齿轮包括小齿轮，并且所述直线驱动装置安装架包括齿条，该齿条包括配置为与小齿轮的齿啮合的齿。

18.如权利要求17所述的移动机器人，其中，所述小齿轮包括具有倒角的引入部分的齿轮齿，该具有倒角的引入部分配置为在所述轴沿轴向延伸时便于小齿轮与齿条啮合，而不会卡住。

19.如权利要求18所述的移动机器人，其中，所述齿条包括具有倒角的引入部分的齿轮齿，该具有倒角的引入部分配置为在所述轴沿轴向延伸时便于小齿轮与齿条啮合，而不会卡住。

20.一种在订单履行设施中沿着存储层之间的竖直或倾斜通道运输移动机器人的方法，该通道包括直线驱动装置安装架，所述方法包括以下步骤：

(a)使移动机器人的驱动齿轮从与直线驱动装置安装架间隔开的第一位置延伸到驱动齿轮与驱动装置安装架啮合的第二位置，该驱动齿轮安装到轴上；

(b)通过电机使所述轴和所述驱动齿轮旋转，该电机具有第一花键，所述轴具有第二花键，并且所述轴在由第一花键施加在第二花键上的力的作用下旋转；并且

(c)通过至少部分地在第一和第二花键之间提供一定程度的游隙来防止驱动齿轮不正确地抵靠直线驱动装置安装架，在驱动齿轮从第一位置延伸到第二位置时，该游隙允许驱动齿轮相对于直线驱动装置安装架进行一定程度的自由旋转。

21.如权利要求20所述的方法，其中，所述防止驱动齿轮不正确地抵靠直线驱动装置安装架的步骤(c)还包括在驱动齿轮上提供具有倒角的引入部分的齿轮齿的步骤，所述倒角的引入部分配置为在驱动齿轮从第一位置移动到第二位置时便于驱动齿轮与直线驱动装置安装架啮合。

22.如权利要求20所述的方法，还包括在驱动齿轮与直线驱动装置安装架啮合的同时通过旋转所述轴和驱动齿轮来驱动移动机器人在通道内上下移动的步骤。

23.一种在订单履行设施中沿着存储层之间的竖直或倾斜通道运输移动机器人的方法，该通道包括直线驱动装置安装架，所述方法包括以下步骤：

(a)使移动机器人的驱动齿轮朝直线驱动装置安装架延伸，直到该驱动齿轮与直线驱动装置安装架初次啮合，所述驱动齿轮安装到轴上；

(b)在驱动齿轮与直线驱动装置安装架重叠或不正确啮合的情况下，从直线驱动装置安装架缩回所述轴和所述驱动齿轮；

(c)在所述步骤(a)中在驱动齿轮与直线驱动装置安装架重叠或不正确啮合的情况下，使所述轴和所述驱动齿轮旋转一定的量，该旋转量小于驱动齿轮上的齿轮齿之间的齿距；

(d)在所述步骤(a)中驱动齿轮与直线驱动装置安装架重叠或不正确啮合的情况下，在所述步骤(c)之后使所述驱动齿轮和所述轴再次朝线性驱动装置安装架延伸，直到驱动齿轮与直线驱动装置安装架再次啮合；并且

(e)在驱动齿轮与直线驱动装置安装架正确啮合的情况下，使驱动齿轮延伸到与直线驱动装置安装架完全啮合。

24.如权利要求23所述的方法，还包括在驱动齿轮与直线驱动装置安装架完全啮合的同时通过旋转所述轴和驱动齿轮来驱动移动机器人在通道内上下移动的步骤。

25.如权利要求23所述的方法，还包括对所述驱动齿轮的齿的边缘进行倒角以减少当驱动齿轮与直线驱动装置安装架初次啮合时重叠或不正确啮合的可能性的步骤。

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