CN114302854A - 物流塔 - Google Patents

Abstract

物流塔包括垂直存储单元列、垂直取回系统和水平穿梭系统。垂直存储单元列包括延伸穿过其中的升降机井和围绕升降机井布置的多个存储模块。垂直取回系统包括绞盘和机器人处理机。机器人箱处理机通过绞盘在垂直存储单元列的升降机井内可移动。机器人箱处理机包括从其向内和向外延伸以从围绕升降机井布置的存储模块接近和取回存储箱的托架组件。托架组件包括夹持组件，该夹持组件选择性地将存储箱与机器人箱处理机的托架耦合和分离。垂直取回系统将耦合到托架组件的存储箱降低至位于水平穿梭系统上的机器人穿梭机。

Description

物流塔

相关申请的交叉引用

本申请与2019年4月9日提交的题为“Logistics Tower”的美国临时申请序列号62/831,448、2019年5月17日提交的题为“Logistics Tower”的美国临时申请序列号62/849,703以及于2019年6月24日提交的题为“Logistics Tower And Loading System”的美国临时申请序列号62/865,844相关，这些申请各自的公开内容通过引用并入本文，并且特此要求其优先权。

技术领域

本发明总体上涉及物流存储系统，更具体地涉及可扩展的物流存储系统。

背景技术

随着城市和都会区人口越来越多，对最后一英里物流服务的需求变得更加必要。主要挑战之一是在狭窄的区域内安装足够多的物品。由于存在这些占地面积限制，因此需要创新的解决方案。物流塔是在最小空间内提供足够库存单位(SKU)的重要组成部分，平均塔约900平方英尺和100英尺高。

一些存储单元利用升降机系统在导轨上来回滑动，从两侧取回存储箱。这种方法的缺点是存储单元在超过一定高度时的稳定性。更具体地说，在水平面的导轨上来回滑动以取回存储箱的升降机摇摆或可能导致存储单元摇摆并变得不稳定。为了限制摇摆效应，当在特定高度以上运行时，升降机运行的速度受到显着限制(例如，缓慢)。因此，这样的存储单元可能缓慢且不稳定。

一些存储单元利用通过多个列使用齿条和小齿轮的单个机器人存储箱取回系统。这种方法的缺点是，随着存储箱与存储箱一起离开列，取回存储箱的时间显着减少，从而减慢了对列中另一个存储箱的取回。单个机器人穿越高处所消耗的能量使单个机器人应用程序不可持续。拥有专用升降机可以为绞盘系统提供持续供电。它还允许升降机针对高速垂直行驶进行优化，在高处达到快速速度。在各自的Z和Y平面中优化升降机和穿梭系统以实现最大速度，从而产生非常好的存储箱到拣选站时间。在杂货店等市场中，快速的存储箱取回时间至关重要。

装载和卸载存储单元通常是耗时的。每天都会用卡车运送到商店和存储单元，以补充库存不足且需要补充的物品。主要挑战之一是拥有足够大的空间来卸载在人口稠密的城市地区需要补货的物品。在持续的时间内移动数百个箱子，无论是在身体上还是在经济上，都会产生人力成本。已经有一些解决方案来解决这个负担，特别是在许多卡车上常见的小车和坡道系统，但这对于卸载货物的人来说仍然是耗时、昂贵和费力的。有了这种理解，就需要一种创新的解决方案来简化装载和卸载过程。

因此，需要快速和稳定同时最大化存储容量的包裹存储和装载系统。

发明内容

本发明的一个目的是提供用于存储物品的物流塔。

本发明的另一个目的是提供可扩展以最大化存储容量的物流塔。

本发明的另一个目的是提供自动化物流塔，其可由多个机器人系统选择性地装载和卸载。

根据本发明的一种形式，物流塔包括至少一个垂直存储单元列和至少一个垂直取回系统。垂直存储单元列包括多个存储单元和包含存储箱的存储单元模块。垂直取回系统包括绞盘和机器人箱处理机，机器人箱处理机选择性地横穿垂直存储单元列并选择性地从其装载和卸载存储箱。垂直取回系统从包括导轨系统和一个或多个机器人平板穿梭车的水平穿梭系统中取回和递送存储箱。平板穿梭车将存储箱运输到一个或多个递送点。

本发明的这些和其他目的、特征和优点将从结合附图理解的其说明性实施方案的以下详细描述中变得明显。

附图说明

图1是根据本发明形成的物流塔的顶部前透视图，剖切部分显示了位于其中的垂直存储单元列。

图2是根据本发明形成的物流塔的前透视图，示出了垂直存储单元列的存储模块和存储单元。

图3是根据本发明形成的物流塔的右侧透视图，示出了垂直存储单元列的存储模块和存储单元。

图4是根据本发明形成的物流塔的顶部右侧透视图，剖切部分显示了位于其中的垂直存储单元列和机器人箱处理机。

图5A-5D和5E分别是由机器人箱处理机从垂直存储单元列取回的存储箱的一系列顶部前透视图和底部前透视图。

图6是根据本发明形成的物流塔的剖视正视图。

图7是根据本发明形成的物流塔的放大剖切正视图。

图8是根据本发明形成的物流塔的剖切前透视图。

图9是根据本发明形成的物流塔的剖切俯视平面图，示出了其中多个垂直存储单元列的布置。

图10是根据本发明形成的物流塔的另一个放大剖切前透视图，示出了垂直取回系统的绞盘。

图11是根据本发明形成的物流塔的放大剖切俯视平面图，示出了垂直取回系统的绞盘。

图12是根据本发明形成的物流塔的另一个剖切俯视平面图，示出了垂直取回系统的绞盘。

图13是根据本发明形成的物流塔的机器人箱处理机的前透视图。

图14是根据本发明形成的物流塔的机器人箱处理机的正视图。

图15是根据本发明形成的物流塔的机器人箱处理机的放大正视图。

图16是根据本发明形成的物流塔的机器人箱处理机的放大前透视图，示出了其导轨滑动件。

图17是根据本发明形成的物流塔的机器人箱处理机的另一个放大的前透视图，示出了其导轨滑动件。

图18是根据本发明形成的物流塔的机器人箱处理机的放大前透视图，示出了与存储箱中的接受器啮合的导轨滑动件。

图19是根据本发明形成的物流塔的机器人箱处理机的前透视图，示出了机器人箱处理机将存储箱放置在机器人平板穿梭车上。

图20是根据本发明形成的物流塔的机器人平板穿梭车和水平穿梭格栅的前透视图。

图21是根据本发明形成的物流塔的放大、剖切右侧透视图，示出了其递送舱。

图22是根据本发明形成的物流塔的放大、剖切右侧透视图，示出了其包裹转运系统。

图23是根据本发明形成的物流塔的前透视图，示出了其客户中心。

图24是根据本发明形成的物流塔的放大前透视图，示出了其客户中心。

图25是根据本发明形成的物流塔的另一个放大前透视图，显示了其客户中心。

图26是根据本发明形成的物流塔的前透视图，其中剖切部分显示了其客户中心。

图27是根据本发明形成的物流塔的客户中心内部的放大前透视图。

图28是根据本发明形成的物流塔的右侧透视图，示出了其包裹转运系统。

图29是根据本发明形成的物流塔的放大右侧透视图，示出了机器人拾取区域。

图30是根据本发明形成的物流塔的放大前透视图，示出了机器人拾取区域。

图31是根据本发明形成的物流塔的剖切后透视图。

图32是根据本发明形成的物流塔的右侧顶部透视图。

图33是根据本发明形成的物流塔的拾取站的框图。

图34是根据本发明形成的示例性物流塔的右前透视图、右平面图、前平面图和俯视平面图，显示了其相对尺寸。

图35是根据本发明形成的物流塔的放大剖切前透视图。

图36是根据本发明形成的物流塔的放大右侧透视图，显示了升降机升起。

图37是根据本发明形成的物流塔的前透视图，示出了垂直存储单元列的垂直存储单元。

图38是根据本发明形成的物流塔的顶部透视图，其中剖切部分显示了垂直存储单元列的垂直存储单元。

图39是根据本发明形成的物流塔的放大顶部透视图，剖切部分显示了垂直存储单元列的垂直存储单元。

图40是根据本发明形成的物流塔的放大前透视图，其中剖切部分显示了垂直存储单元列的垂直存储单元。

图41是根据本发明形成的物流塔的侧透视图，其中剖切部分显示了垂直存储单元列的垂直存储单元。

图42是根据本发明形成的物流塔的放大顶部透视图，剖视图示出垂直存储单元列的垂直存储单元。

图43是根据本发明形成的物流塔的另一个剖切俯视平面图，示出了其中多个垂直存储单元列的布置。

图44是根据本发明形成的物流塔的又一个剖切俯视图，示出了其中多个垂直存储单元列的布置。

图45是根据本发明形成的物流塔的剖切前透视图，示出了垂直存储单元列的垂直存储单元。

图47是根据本发明形成的物流塔的另一个剖切前透视图，示出了其温度控制系统。

图48是根据本发明形成的物流塔的温度控制系统的冷却列的前透视图。

图49是根据本发明形成的垂直取回系统的前透视图。

图50是根据本发明形成的垂直取回系统的局部剖切前透视图。

图51是根据本发明形成的垂直取回系统的局部剖切前透视图。

图52是根据本发明形成的物流塔的剖视前透视图，示出了通过升降机井下降的绞盘。

图53是根据本发明形成的物流塔的另一个剖切前透视图，示出了垂直存储单元列的垂直存储单元。

图54是根据本发明形成的物流塔的托架组件的顶部透视图，示出了处于缩回状态的托架组件。

图55是根据本发明形成的物流塔的托架组件的顶部透视图，示出了处于部分延伸状态的托架组件。

图56是根据本发明形成的物流塔的托架组件的顶部透视图，示出了处于延伸状态的托架组件。

图57是根据本发明形成的物流塔的托架组件的底部透视图，示出了处于延伸状态的托架组件。

图58是根据本发明形成的物流塔的另一个剖切前透视图，示出了通过升降机井降低存储箱的垂直取回系统。

图59是根据本发明形成的物流塔的存储箱的顶部透视图。

图60是根据本发明形成的物流塔的剖切的放大顶部透视图，示出了温度控制系统。

图61是根据本发明形成的物流塔的剖切顶部透视图，示出了温度控制系统。

图62是根据本发明形成的物流塔的机器人箱处理机的顶部后透视图，示出了处于伸展状态的托架组件。

图63是根据本发明形成的物流塔的机器人箱处理机的底部后透视图，示出了处于缩回状态的托架组件。

图64是根据本发明形成的物流塔的机器人箱处理机的顶部后透视图，示出了处于部分延伸状态的托架组件。

图65是根据本发明形成的物流塔的机器人箱处理机的顶部后透视图，示出了处于缩回状态的托架组件。

图66是根据本发明形成的物流塔的机器人箱处理机的前透视图，示出了处于部分延伸状态的托架组件。

图67是根据本发明形成的物流塔的剖切前透视图，示出了耦合到存储箱的机器人箱处理机。

图68是根据本发明形成的物流塔的剖切的放大前透视图，示出了辅助绞盘缆线。

图69是根据本发明形成的物流塔的被动式升降机的前透视图。

图70是根据本发明形成的物流塔的活动升降机的前透视图。

具体实施方式

首先参考附图的图1-5，根据本发明的第一实施方案形成的可扩展物流塔2优选地包括多个存储单元4。每个存储单元4包括围绕升降机井8布置的多个存储模块6，机器人箱处理机10穿过升降机井8。存储模块6通常包括限定内腔14或隔间的外框架12，存储箱16容纳在该内腔14或隔间中。在优选形式中，每个存储单元4包括围绕升降机井8布置的四个存储模块6。

从附图的图6-8中可以看出，存储单元4可以在垂直取向上彼此叠置以增加物流塔2的存储容量。更具体地，可以多个存储单元4彼此叠置以形成垂直存储单元列18。垂直存储单元列18的每个存储单元4的存储模块6和升降机井8对齐，使得垂直取回系统20可以选择性地从垂直存储单元列18中的每个存储模块6移除和插入存储箱16。取决于物流塔2所在的地块的任何土地差异和分区规律(例如，物流塔2所在的地块的大小)，附加的存储单元4或附加的垂直存储单元列18可以以格栅状模式添加到物流塔2内以增加其存储容量，如附图的图9所示。因此，根据本发明形成的物流塔2既可以垂直缩放也可以水平缩放以最大化其存储容量。

例如，如果包裹在一定高度上具有差异禁止结构，则物流塔2可以水平缩放以通过添加存储单元4的附加垂直存储单元列18来最大化存储容量。如果在物流塔2已建成的地块没有高度限制，但物业占地面积小，可通过增加垂直存储单元列18中的存储单元4的数量来垂直缩放物流塔2，以最大化存储容量。如前所述，可以调整每个存储单元4中的存储模块6的数量。因此，为了最大化物流塔2的存储容量，一些垂直存储单元列18可以包括具有三个存储模块6的存储单元4，而物流塔2中的其他垂直存储单元列18可以包括具有四个存储模块6的存储单元4。

在示例性的形式中，如附图的图9所示，物流塔2可以被配置为使其具有64个垂直存储单元列18和64个机器人箱处理机10。一些垂直存储单元列18包括具有三个存储模块6的存储单元4，而其他垂直存储单元列18包括具有四个存储模块6的存储单元4。每个垂直存储单元列18具有75个存储单元4，使得物流塔2具有75个存储层。从附图的图9中可以看出，每个存储层具有244个存储箱16，使得物流塔2的总容量为18,300个存储箱16。

物流塔2的存储容量可以根据物流塔2的形状、对物流塔的任何高度限制和物流塔2的占地面积通过改变垂直存储单元列18的数量、每个垂直存储单元列18中的存储单元4的数量或每个存储单元4中的存储模块6的数量来改变。此外，如果物流塔2的形状不是正方形或矩形，则可以用具有第一数量的存储单元4(例如，存储单元层)的垂直存储单元列18填充物流塔2的某些部分，而可以用具有第二数量的存储单元4(例如，存储单元层)的垂直存储单元列18填充物流塔2的其他部分。例如，物流塔2可具有延伸至第一高度的第一部分和延伸至第二高度的第二部分。因此，根据物流塔2的形状和尺寸，可以在物流塔2中布置各种存储单元4和垂直存储单元列18。

存储箱16包括敞开的顶端22、封闭的底端24和在它们之间延伸的侧壁26，敞开的顶端22、侧壁26和底端24限定内腔28或隔间，至少一个包裹或物品被容纳在该内腔28或隔间中。包括至少第一凸缘30和第二凸缘32的多个凸缘至少部分地围绕存储箱16的周边从侧壁26向外延伸。第一凸缘30和第二凸缘32位于存储箱16的敞开的顶端22附近。第一凸缘30和第二凸缘32在它们之间限定通道34，该通道至少部分地围绕存储箱16的周边延伸。多个脊36从存储箱16的侧壁26在第一凸缘30和第二凸缘32之间向外延伸。脊36将通道34分成由机器人箱处理机10啮合的多个接受器38。存储箱16还可以包括安装凸缘42，安装凸缘42位于靠近其底端24处。安装凸缘42至少部分地围绕存储箱16的周边从侧壁26向外延伸。根据本发明形成的存储箱16可以使用标准制造技术构造，例如模制。

存储箱16的形状通常为矩形或正方形，并包括第一侧壁44、第二侧壁46、第三侧壁48和第四侧壁50，每个侧壁都在封闭的底端24和敞开的顶端22之间延伸。第一侧壁44与第三侧壁48相对并大致平行，第二侧壁46与第四侧壁50相对并大致平行。优选地，一个接受器38位于第二侧壁44和第四侧壁48中的每一个上。

如附图的图500所示，在另一种形式中，存储箱16包括至少部分地围绕存储箱16的周边从侧壁26向外延伸的第三凸缘33。第三凸缘33位于靠近存储箱16的敞开的顶端22处。第三凸缘33和第二凸缘32在它们之间限定通道35，该通道至少部分地围绕存储箱16的周边延伸。脊36在第一凸缘30、第二凸缘32和第三凸缘33之间从存储箱16的侧壁26向外延伸。脊36将通道34、35分成由机器人箱处理机10啮合的多个接受器38。多个金属凸耳500，优选钢凸耳，围绕存储箱16的外围形成，优选地靠近敞开的顶端22，它们可被位于机器人箱处理机410上的互补磁体806啮合。

设想将存储箱16形成为能够容纳货物的任何类型的容器或包装都在本发明的范围内。

每个存储模块6优选地包括限定内腔14或隔间的外框架12，存储箱16容纳在该内腔14或隔间中。在一种形式中，外框架12包括多个垂直构件52和水平构件54。更具体地，外框架12包括第一垂直构件56、第二垂直构件58、第三垂直构件60和第四垂直构件62，第一至第四垂直构件56、58、60、62中的每一个具有第一轴向端部64和相对设置的第二轴向端部66。

第一水平构件68将第一垂直构件56的第一轴向端部64和第二垂直构件58的第一轴向端部64互连。第二水平构件70将第二垂直构件58的第一轴向端部64和第三垂直构件60的第一轴向端部64互连。水平构件72将第三垂直构件60的第一轴向端部64和第四垂直构件62的第一轴向端部64互连。第四水平构件74将第四垂直构件62的第一轴向端部64和第一垂直构件56的第一轴向端部64互连。第五水平构件76将第一垂直构件56的第二轴向端部66和第二垂直构件58的第二轴向端部66互连。第六水平构件78将第二垂直构件58的第二轴向端部66和第三垂直构件60的第二轴向端部66互连。第七水平构件80将第三垂直构件60的第二轴向端部66和第四垂直构件62的第二轴向端部66互连。第八水平构件82将第四垂直构件62的第二轴向端部66和第一垂直构件56的第二轴向端部66互连。

第一至第四水平构件68、70、72、74限定了存储模块6的顶侧84，而第五至第八水平构件76、78、80、82限定了存储模块6的底侧86。第一垂直构件56、第一水平构件68、第二垂直构件58和第五水平构件76限定存储模块6的后侧88。第三垂直构件60、第三水平构件72、第四垂直构件62和第七水平构件80限定存储模块6的前侧90。第二垂直构件58、第二水平构件70、第三垂直构件60和第六水平构件78限定了存储模块6的第一横向侧92。第四垂直构件62、第四水平构件74、第一垂直构件56和第八水平构件82限定了存储模块6的第二横向侧94。

存储模块6的后侧88与存储模块6的前侧90相对，存储模块6的第一横向侧92与存储模块6的第二横向侧94相对，存储模块6的顶侧84与存储模块6的底侧86相对。优选地，存储模块6的前侧90是敞开的，使得存储箱16可以通过机器人箱处理机10插入以及从中取出；然而，存储模块6的其他侧也可以是敞开的。例如，为了节省材料和重量，存储模块6的每个侧面(例如，顶侧84、底侧86、前侧90、后侧88、第一横向侧92和第二横向侧94)可以打开。

存储模块6和存储箱16在形状上通常是互补的，使得存储箱16可以位于内腔14或其隔间内。存储模块6包括存储箱支撑件96。在一种形式中，存储箱支撑件96包括第一细长构件98和第二细长构件100，当存储箱16位于存储模块6的内腔14内时，存储箱16的第二凸缘32搁置在第一细长构件98和第二细长构件100上。

更具体地，第一细长构件98和第二细长构件100中的每一个包括第一轴向端部和相对布置的第二轴向端部。第一细长构件98在第一垂直构件56和第四垂直构件62之间延伸并且大体平行于第四水平构件64和第八水平构件82。第一细长构件98的至少一部分向内延伸到存储模块6的内腔14中并具有顶面106，存储箱16的第二凸缘32搁置在该顶面106上。第二细长构件100在第二垂直构件58和第三垂直构件60之间延伸并且大体平行于第二水平构件70和第六水平构件78。第二细长构件100的至少一部分向内延伸到存储模块6的内腔14并且具有顶面108，存储箱16的第二凸缘32搁置在该顶面108上。

第一细长构件98和第二细长构件100还可分别形成为第二水平构件70和第四水平构件74的一部分。从附图的图15-18中可以看出，当存储箱16位于存储模块6中时，存储模块6的外框12和存储箱16的凸缘30、32在它们之间限定了空间110。如将在接下来的段落中更详细地描述的，机器人箱处理机10的导轨滑动件172被插入空间110和从空间110中取出，以从存储模块6插入和取出存储箱16。

如前所述，存储单元4可以包括多个存储模块6。优选地，每个存储单元4包括三个或四个存储模块6。从附图的图5A-5E中可以看出，在存储单元4中，包括四个存储模块6，第一存储模块112与第三存储模块116相对，第二存储模块114与第四存储模块118相对。更具体地说，第一存储模块112的正面90位于与第三存储模块116的前侧90相对并平行的位置。第二存储模块114的前侧90位于与第四存储模块118的前侧90相对并平行的位置。第一存储模块112、第二存储模块114、第三存储模块116和第四存储模块118中的每一个的前侧90共同定义了升降机井8，机器人箱处理机10在插入存储单元4的存储模块6和从存储单元4的存储模块6取回时穿过该升降机井8。

从附图的图1、图6、图7和图8中可以看出，在垂直存储单元列18中，多个存储单元4位于彼此的顶部。更具体地，垂直存储单元列18可以包括两个或更多个存储单元4。例如，在包括三个存储单元4的垂直存储单元列18中，第二存储单元122位于第一存储单元120上方，并且第三存储单元124位于第二存储单元122上方。存储单元4的每个相应存储模块6与位于其上方或下方的存储单元4中的相应存储模块6对齐。例如，在由具有四个存储模块6的存储单元4形成的垂直存储单元列18中，第二存储单元122的第一存储模块112、第二存储模块114、第三存储模块116和第四存储模块118与第一存储单元120的第一存储模块112、第二存储模块114、第三存储模块116及第四存储模块118对齐切且分别位于第一存储单元120的第一存储模块112、第二存储模块114、第三存储模块116及第四存储模块118上方。第三存储单元124的第一存储模块112、第二存储模块114、第三存储模块116和第四存储模块118第二存储单元122的第一存储模块112、第二存储模块114、第三存储模块116和第四存储模块118与对齐并位于第二存储单元122的第一存储模块112、第二存储模块114、第三存储模块116和第四存储模块118上方。因此，每个存储单元4的每个存储模块6的前侧90限定了升降机井8的水平或部分，机器人箱处理机10穿过该水平或部分。

在由具有三个存储模块6的存储单元4形成的垂直存储单元列18中，其中第二存储模块114位于第一存储模块112和第三存储模块116之间，第二存储单元122的第一存储模块112、第二存储模块114和第三存储模块116分别与第一存储单元120的第一存储模块112、第二存储模块114和第三存储模块116对齐并位于它们上方。第三存储单元124的第一存储模块112、第二存储模块114和第三存储模块116分别与第二存储单元122的第一存储模块112、第二存储模块114和第三存储模块116对齐并位于它们上方。因此，每个存储单元4的每个存储模块6的前侧90限定了升降机井8的水平或部分，机器人箱处理机10穿过该水平或部分。如附图的图1和图9所示，可以使用垂直存储单元列18的组合来最大化物流塔2的存储容量。例如，由具有四个存储模块6的存储单元4形成的多个垂直存储单元列18可以与多个由具有三个存储模块6的存储单元4形成的垂直存储单元列18组合使用以最大化物流塔2的存储容量。

存储箱16通过一个或多个垂直取回系统20插入存储单元4的存储模块6中以及从存储单元4的存储模块6中取出。在一种形式中，垂直取回系统20包括绞盘126和与其耦合的机器人箱处理机10。从附图的图1、7和10-12中可以看出，绞盘126，例如机电绞盘，优选地位于物流塔2的顶部128中。绞盘126与升降机井8对齐，升降机井8由特定垂直存储单元列18的存储单元4的存储模块6限定。绞盘126包括马达130，其选择性地推进和收回缆线132穿过升降机井8。在一种形式中，马达130可以机械地耦合到缆线卷筒134，缆线132盘绕在缆线卷筒134上。马达130选择性地旋转缆线卷筒134以推进和缩回缆线132穿过特定垂直存储单元列18的升降机井8。如将在接下来的段落中更详细描述的，马达130与物流塔2的中央控制系统136的计算机138电通信且可由计算机138选择性地控制。

机器人箱处理机10机械地耦合到绞盘126的缆线132的自由端140，并且通常位于特定垂直存储单元列18的升降机井8中。机器人箱处理机10可选择性地在升降机井8内垂直移动以从特定垂直存储单元列18中的存储单元4的存储模块6传送和取回存储箱16。更具体地，绞盘126将机器人箱处理机10升高和降低到垂直存储单元列18中的特定存储单元4(例如，存储单元水平)，使得机器人箱处理机10可以访问存储单元4的存储模块6。

从附图的图13-18中可以看出，机器人箱处理机10包括具有顶面144、与顶面144相对设置的底面146和在其间延伸的侧壁148的主外壳142。主外壳142的顶面144、底面146和侧壁148限定内腔150。缆线安装座152位于外壳142的顶面144上，顶面144耦合到绞盘缆线132的自由端140。外壳142优选地为矩形形状并且符合升降机井8的尺寸和形状以限制机器人箱处理机10在横穿升降机井8时的不期望的移动。如附图的图13和图14中所看到的，机器人箱处理机10包括位于外壳142上的多个轮子154，以引导机器人箱处理机10通过升降机井8。轮子154也可以位于形成在机器人箱处理机10的外壳142中的多个凹进部156中。

机器人箱处理机10还包括夹持组件158，夹持组件158将存储箱16插入存储模块6以及从存储模块6移除。更具体地，夹持组件158包括基座160、第一臂162和第二臂164。基座160是可旋转地安装到外壳142的底面146。第一臂162和第二臂164中的每一个在其相对侧通过一个或多个致动器166，例如液压致动器、气动致动器或电动执行器，机械地耦合到基座160。致动器166在至少第一位置和第二位置之间偏置第一臂162和第二臂164，其中在第二位置，臂162、164之间的距离大于第一位置上臂162、164之间的距离。如将在接下来的段落中更详细描述的，致动器166将臂162、164从基座160向外偏置以取回存储模块6中的存储箱16或将存储箱16存放在存储模块6中。基座160机械地耦合到马达168，马达168至少部分地位于机器人箱处理机10的外壳142的内腔150内。马达158选择性地绕Z轴(例如，升降机井8内的缆线132的垂直轴线)旋转基座160。基座160可旋转360度，从而臂162、164可接近特定存储单元4的存储模块6中的每一个。

每个臂162、164还包括一个或多个导轨致动器170，其机械地耦合到导轨滑动件172。第一臂162和第二臂164中的每一个的导轨致动器170从其向内和向外驱动导轨滑动件172。导轨滑动件172可以形成为单段或多段细长构件。在优选形式中，导轨滑动件172包括第一细长构件174和第二细长构件176。更具体地，如在附图的图13和图16-18中可见，导轨滑动件172的第一细长构件174和第二细长构件176中的每一个包括第一轴向端部178、与第一轴向端部178相对设置的第二轴向端部180、外表面182和与外表面182相对设置的内表面184。

导轨滑动件172的第一和第二细长构件174、176可以接合在一起并且可以通过形成具有从第一细长构件174的内表面184向外延伸的T形导轨186的构件之一(例如第一细长构件174)并在第二细长构件176的外表面182中形成互补的T形槽188而相对于彼此滑动，该槽188接收第一细长构件174的T形导轨186。这种结构将第一细长构件174和第二细长构件176接合在一起，但还允许第二细长构件176沿其轴向长度相对于第一细长构件174往复滑动地移动。当然，应当理解，T形导轨186可以形成在第二细长构件176上，并且T形槽188可以形成在第一细长构件174中。

第二细长构件176的内表面184包括从其向外延伸的一个或多个啮合夹具190。在一种形式中，啮合夹具190形成为一个或多个大致矩形形状的突起。更具体地，啮合夹具190形成为在形状上与形成在存储箱16的通道34中的接受器38大致互补。如将在接下来的段落中更详细地描述的，当导轨致动器170朝向存储箱16偏置臂162、164和耦合到其上的导轨滑动件172时，啮合夹具190与存储箱116中的接受器38啮合。特别地，第一臂162的导轨滑动件172的啮合夹具190啮合形成在存储箱16的第二侧壁46上的通道34中的接受器38，第二臂164的导轨滑动件172的啮合夹具190啮合形成在存储箱16的第四侧壁50上的通道34中的接受器38。

每个存储模块6的位置(例如，特定存储模块6所在的垂直存储单元列18和存储单元4内的位置)存储在中央控制系统136中，以及存储箱16和其中包含的任何包裹的标识和位置也存储在中央控制系统136中。为了从垂直存储单元列18中的存储单元4的存储模块6取回存储箱16，绞盘126延伸缆线132使得与其耦合的机器人箱处理机10被降低到包含待取回的存储箱16的垂直存储单元列18内的特定存储单元4(例如，存储单元层)。机器人箱处理机10的马达168旋转基座160，使得臂162、164与包含待取回的存储箱16的存储模块6对齐。机器人箱处理机10还可包括传感器，例如与视觉引导系统一起使用的光学传感器，以帮助将机器人箱处理机10及其臂162、164与包含待取回的存储箱16的存储模块6对齐。

在机器人箱处理机10已经定位在包含待取回的存储箱16的存储模块6的前面之后，将第一臂162和第二臂164耦合到基座160的致动器166从其向外偏置臂162、164到第二位置(例如，加宽位置)，使得第一臂162和第二臂164可以分别定位在存储箱16的第二侧壁46和第四侧壁50附近。更具体地，在臂162、164从基座160向外偏置到第二位置之后，导轨致动器170将导轨滑动件172从臂162、164向外朝向存储模块6和容纳在存储模块6中的存储箱16偏置。从附图的图15-18中可以看出，导轨致动器170将每个导轨滑动件172推进到存储箱16的通道34与存储模块6的外框架12之间的空间110中。

更具体地，第一导轨致动器192将第一臂162的导轨滑动件172插入到由箱支撑件96的第二细长构件100的顶面106、外框架12的第四水平构件74和存储箱16的通道34限定的空间196中。类似地，第二导轨致动器194将第二臂164的导轨滑动件172插入到由箱支撑件96的第一细长构件98的顶面108、外框架12的第二水平构件70和存储箱16的通道34限定的空间198中。导轨滑动件172中的每一个被推进，使得其啮合夹具190与存储箱16的通道34中的相应接受器38对齐。在导轨滑动件172的啮合夹具190已经与存储箱16的通道34中的接受器38对齐之后，致动器166通过将臂162、164向内朝向基座160偏置而将臂162、164定位在第一位置。当臂162、164向内偏置时，导轨滑动件172的啮合夹具190啮合通道34中的接受器38，使得存储箱16机械地耦合到机器人箱处理机10。

一旦机器人箱处理机10的导轨滑动件172已经啮合存储箱16，导轨致动器170将导轨滑动件172向内朝向机器人箱处理机10缩回，从而从存储模块6中取出存储箱16。如附图的图2和图19所示，在存储箱16已经从存储模块6中取出之后，导轨滑动件172和与其啮合的存储箱16基本上位于升降机井8中的机器人箱处理机10的下方，使得机器人箱处理机10可以穿过升降机井8到达递送点。如将在接下来的段落中更详细地描述的，在已经从存储模块6取回存储箱16之后，绞盘126将缆线132和与其耦合的机器人箱处理机10向下延伸穿过升降机井8至递送站或水平穿梭格栅200，此时将第一臂162和第二臂164耦合到基座160的致动器166将臂162、164从其向外偏置到第二位置(例如，加宽位置)以使啮合夹具190从通道34中的接受器38脱离，并从机器人箱处理机10上释放存储箱16。

类似地，机器人箱处理机10还可以将存储箱16运输到特定存储模块6进行存储。如将在接下来的段落中更详细地描述的，为了拾取用于运输到存储模块6的存储箱16，绞盘126将机器人箱处理机10降低到存储箱16所在的水平(例如，物流塔2的底层或地下装载站)。在机器人箱处理机10已经下降到存储箱16之后，将第一臂162和第二臂164耦合到基座160的致动器166将臂162、164从那里向外偏置到第二位置(例如，加宽位置)并且机器人箱处理机10的马达168旋转基座160，使得臂162、164与存储箱16的第二侧壁46和第四侧壁50对齐。绞盘126进一步降低机器人箱处理机10使得导轨滑动件172的加宽臂162、164和啮合夹具190与存储箱16的通道34中的接受器38对齐。此后，基座160的致动器166通过将臂162、164朝基座160向内偏置而将臂162、164定位在第一位置。当臂162、164向内偏置时，导轨滑动件172的啮合夹具190啮合通道34中的接受器38，使得存储箱16机械耦合到机器人箱处理机10。然后绞盘126收回缆线132，使得机器人箱处理机10向上移动通过升降机井8到达垂直存储单元列18内的特定存储单元4(例如，存储单元层)。

一旦绞盘126将机器人箱处理机10定位在所需的存储单元4处，马达168就使基座160旋转，从而臂162、164与存储箱16将被存储在其中的特定存储模块6对齐。导轨致动器170然后将导轨滑动件172和与其啮合的存储箱16偏置到存储模块6中，使得存储箱16的第二凸缘32搁置在存储箱支撑件96上。在存储箱16已经插入到存储模块6中之后，将第一臂162和第二臂164耦合到基座160的致动器166将臂162、164从那里向外偏置到第二位置(例如，加宽位置)以使啮合夹具190从通道34中的接受器脱离38并且从机器人箱处理机10释放存储箱16。

如上所述，在一个实施方案中，如附图的图1、图8、图9和图12所示，物流塔2可被配置为具有64个垂直存储单元列18和包括64个绞盘126的垂直取回系统20，64个绞盘126耦合到穿过64个升降机井8以接近18,300个存储箱16的64个机器人箱处理机10。绞盘126和机器人箱处理机10中的每一个与中央控制系统136电通信，使得特定绞盘126和机器人箱处理机10用于从特定垂直存储单元列18内的特定存储单元4中的特定存储模块6取回期望的存储箱16。

物流塔2还可以包括位于垂直存储单元列18下方的水平穿梭系统202。如附图的图19和图20所示，水平穿梭系统202包括水平穿梭格栅200和一个或多个机器人平板穿梭车206。穿梭格栅由导轨204的网络形成或配置成格栅状布置或多个导轨砖900，这些导轨砖900与具有限定用于机器人平板穿梭机206的轮218穿过的轨道的凹槽901的另一个导轨砖900相邻定位。优选地，导轨砖900中的一个或多个可选择性地移除以进行维护、更换，或者如将在接下来的段落中更详细地解释的，以接近物流塔2的其他部分。机器人平板穿梭车206穿过水平穿梭格栅200接收和/或递送存储箱16到机器人箱处理机10之一。

每个机器人平板穿梭车206包括具有顶面210、与顶面210相对设置的底面和在其间延伸的侧壁214的大致矩形的外壳208。顶面210、底面和侧壁214限定了内腔，诸如马达、无线通信系统、控制电路和电池之类的电子设备位于内腔中。一个或多个天线216可以位于外壳208的顶面210上并且将信号发送到中央控制系统136。多个双向轮218位于外壳208上并且耦合到至少部分地位于外壳208的内腔内的一个或多个马达。双向轮和马达在多个方向驱动导轨204上的机器人平板穿梭车206或水平穿梭格栅200的可移除导轨砖900(例如，机器人平板穿梭车206可以在四个方向上穿过水平穿梭格栅200)。

机器人平板穿梭车206还包括电子电路和控制系统，例如光学传感器、雷达、无线通信系统和无线天线216，其辅助机器人平板穿梭车206在导轨204或水平穿梭格栅200的可移除导轨砖900中导航并将机器人平板穿梭车的位置传送到中央控制系统136。中央控制系统136传送和协调一个或多个机器人平板穿梭车206在导轨204或水平穿梭格栅200的可移除导轨砖900上的移动。机器人平板穿梭车206的无线通信系统进一步将信息中继到中央控制系统136，例如机器人平板穿梭车206的任务和健康状况。

机器人平板穿梭车206还包括位于外壳208的顶面210上的安装平台220，存储箱16位于该顶面210上。机器人平板穿梭车206包括在外壳208的顶面210上的一个或多个可旋转扣环222。每个扣环222机械地耦合到致动器或齿轮装置，该致动器或齿轮装置在至少第一位置和第二位置之间选择性地旋转扣环222。如将在接下来的段落中更详细地描述的，当机器人箱处理机10将存储箱16放置在机器人平板穿梭车206的安装平台220上时，扣环222旋转并且闩锁机构啮合存储箱16的安装凸缘42，从而将存储箱16固定到机器人平板穿梭车206。机器人平板穿梭车206的外壳208的顶面210还可包括与其内腔连通的一个或多个通风口224。

当垂直取回系统20的机器人箱处理机10从存储单元4中的存储模块6取回存储箱16时，中央控制系统136向机器人平板穿梭车206之一发信号以将其自身定位在特定机器人箱处理机10正在穿过的垂直存储单元列18的升降机井8下方。绞盘126将机器人箱处理机10和与其啮合的存储箱16通过升降机井8降低到位于其下方的机器人平板穿梭车206的安装平台220上。机器人箱处理机10可包括传感器，例如夹持组件158的基座160中的重量传感器，其检测存储箱16何时位于安装平台220上并由其支撑。如前所述，当存储箱16被递送(例如，放置在机器人平板穿梭车206的安装平台220上)时，致动器166向外偏置臂162、164以将存储箱16从机器人箱处理机10的导轨滑动件172释放。在存储箱16位于安装平台220上之后，扣环222旋转并啮合存储箱16上的安装凸缘42以在运输到拣选站226期间将存储箱16固定到其上。

机器人平板穿梭车206还可用于将存储箱16装载到物流塔2中。更具体地，物流塔2还可包括装载台228，其可通过导轨204或水平穿梭格栅200的可移除导轨砖900接近。装载台228可以包括一个或多个装载站230，其中操作员将存储箱16装载到机器人平板穿梭车206上。更具体地，存储箱16位于装载台228中的特定装载站230。存储箱16由中央控制系统136识别(例如，通过嵌入存储箱16中或存储箱16上的条形码或射频识别标签)。中央控制系统136将机器人平板穿梭车206引导至装载站230并且将存储箱16放置在安装平台220上并通过扣环222固定在其上。在将存储箱16固定到机器人平板穿梭车206之后，中央控制系统136指示机器人平板穿梭车206在导轨204或水平穿梭格栅200的可移除导轨砖900中导航，并将其自身定位在存储箱16将被存储在其中的垂直存储单元列18的升降机井8下方。当机器人平板穿梭车206将自身定位在升降机井8下方时，它向中央控制系统136发送信号以指示这种情况。中央控制系统136引导特定垂直存储单元列18的垂直取回系统20的绞盘126通过升降机井8将机器人箱处理机10向下降低到位于其下方的机器人平板穿梭车206。如前所述，机器人箱处理机10啮合存储箱16并且机器人平板穿梭机206脱离扣环222的闩锁，从而从其释放存储箱16。绞盘126然后通过升降机井8收回机器人箱处理机10和耦合到其上的存储箱16并且将机器人箱处理机10定位在包含存储箱16将置于其中的存储模块6的存储单元4处(例如，存储单元层)。

在进一步的实施方案中，机器人平板穿梭车206可以被配置为垂直地穿过特定垂直存储单元列18的升降机井8以接近特定存储模块6并且从其取回存储箱16或将存储箱16插入其中。例如，如前所述，机器人穿梭车206可以穿过导轨204或水平穿梭格栅200的可移除导轨砖900，并且在待取回的存储箱16所在的垂直存储单元列18的升降机井8下方对齐自身。机器人平板穿梭车206可以包括诸如可延伸轮、轨道或可延伸提升系统之类的装置，其使机器人平板穿梭车206能够从导轨204或水平穿梭格栅200的可移除导轨砖900爬到升降机井8上。机器人平板穿梭车206然后可以驱动自身通过升降机井8到达存储箱16所在的存储单元4(例如，存储单元层)。机器人平板穿梭车206还包括用于从存储模块6取回和/或插入存储箱16的装置。例如，机器人平板穿梭车206可以被配置为包括类似于机器人箱处理机10的夹持组件158的夹持组件，夹持组件至少部分地位于机器人平板穿梭车206的顶面210上。因此，机器人平板穿梭车206可用于取回和/或插入箱而无需机器人箱处理机10。可替代地，升降机井8可包括朝水平穿梭格栅200向下延伸的部分，这使得机器人平板穿梭车206能够从水平穿梭格栅200爬升到升降机井8。

物流塔2还可以包括递送台232。如附图的图21和22所示，递送台232包括一个或多个与水平穿梭格栅200互连的拣选站226，使得机器人平板穿梭车206可以将存储箱16运送到那里。更具体地，拣选站226包括与水平穿梭格栅200互连的轨道234。拾取端口236位于轨道234的末端，与轨道与水平穿梭格栅200的互连相对。拾取端口236包括侧壁238，侧壁238从轨道234和敞开的顶部240向上延伸。门242位于拾取端口236的敞开的顶部240上方并且能够选择性地在第一位置和第二位置之间移动。在第一位置，门242覆盖拾取端口236的敞开的顶部240，因此消费者不能接近其中的内容物。在第二位置，门242从拾取端口236的敞开的顶部240缩回，使得消费者可以接近位于其中的机器人平板穿梭车206上的存储箱16。门242可以机械地耦合到在第一位置和第二位置之间驱动门242的致动器。递送台232还可包括供雇员/职员使用的一个或多个触摸监视器244。

从附图的图21-27中可以看出，消费者可以从位于客户中心248中的一个或多个售货机246中选择所需的产品，该售货机位于物流塔2附近或位于物流塔2中。售货机246与中央控制系统136电通信。当用户从售货机246选择特定产品时，存储产品的存储箱16的位置由中央控制系统136访问，并且垂直取回系统20取回特定存储箱16并将其运送到机器人平板穿梭车206。机器人平板穿梭车206将导轨204或水平穿梭格栅200的可移除导轨砖900上的存储箱16运送到通向特定拾取端口236的轨道234。一旦机器人平板穿梭车206定位在拾取端口236内，致动器使门242打开拾取端口236的敞开的顶部240，使得消费者可以从位于其中的机器人平板穿梭车206移除存储箱16a和/或产品。多个传感器，例如射频识别标签、光学传感器和重量传感器，可用于确定消费者何时已从机器人平板穿梭车206上取下存储箱16和/或产品并将信号发送至中央控制系统136表示这种情况。在存储箱16被移除之后，致动器使门242在拾取端口236的敞开的顶部240上方关闭。预想在递送台232内具有多个拣选站226在范围内。

从附图的图21、图22和图28中可以看出，递送台232还可以包括一个或多个机械臂250和一个或多个升降机起落装置252。更具体地，还可以通过自主或半自主递送机器人254将存储箱16运输给消费者。当消费者从家里或工作单位订购产品时，包含产品的存储箱16从特定存储模块6取回并放置在机器人平板穿梭机206上。机器人平板穿梭机206穿过将带有存储箱16的水平穿梭格栅200传送到位于递送台232中的机械臂250。机械臂250从机器人平板穿梭车206上移除存储箱16并将其移动到升降机起落装置252。

升降机起落装置252优选地包括在递送台232和位于物流塔2的下层处的包裹转运系统258之间延伸的升降机井256。包裹转运系统258包括多个输送机260和升降机262，它们将存储箱16从升降机起落装置252运送到位于物流塔2外部的存储柜264。从附图的图29-32中可以看出，递送机器人254位于柜264上方。在一种形式中，如附图的图36中所示，每个升降机起落装置252包括马达266、缆线268和绞盘270，其在升降机井256内向上和向下驱动嵌入式轨道272。机械臂250在升降机起落装置252上放置存储箱并且起落装置252将存储箱16降低到输送机系统260。从附图的图35中可以看出，输送机系统260可以包括一个或多个输送机274，它们由一个或多个马达276提供动力。输送机系统260将存储16运送到位于物流塔2外的储物柜264内的另一个升降机起落装置252。当递送机器人254驶过储物柜264之上时，储物柜264打开并且升降机起落装置252将轨道272和位于其上的存储箱16提升到递送机器人254中。递送机器人254然后导航到外部位置并将存储箱16和其中的包裹递送给订购消费者。

总之，当为特定物品下订单时(例如，通过电子商务平台)，完整的订单将通过云发送到离用户最近的物流塔2。一旦物流塔2的中央控制系统136接收到订单，它要么被处理用于立即取回，要么被安排在用户定义的稍后时间被取回。当处理订单时，每个垂直存储单元列18中的每个物品都准备好用于取回。机器人箱处理机10通过绞盘126上下移动。机器人箱处理机10具有旋转360度的能力。机器人箱处理机10可以接近特定存储单元4的所有存储模块6(例如，两个、三个或四个存储模块6)。一旦拾取存储箱16，臂162、164的导轨滑动件172被缩回下方并且机器人箱处理机10将存储箱16带到水平穿梭格栅200和其上的机器人平板穿梭车206。机器人平板穿梭车206包括双向轮218。视觉系统和雷达可用于在水平穿梭格栅200上方引导机器人平板穿梭车206。一旦拣选了订单，指定的机器人平板穿梭车206沿单条线移动并将订单运送到指定的拣选站。每件物品都被挑选出来并放入出站容器中。容器出站移动到两个拾取区域，如附图的图33所示。第一个是快递拾取区域278。该区域由一个或多个输送机组成，这些输送机保持准备取件的订单。第二个是机器人拾取区域280。这是主区域之外的区域，该区域由储物柜264组成，递送机器人254可以驶过该储物柜264之上并拾取物品。

在本发明的另一实施方案中，如附图的图38和图41所示，水平穿梭系统202位于客户中心248下方的水平上，装载台228和一个或多个升降机起落装置252位于客户中心248中，在每个售货机246旁边。升降机起落装置252在客户中心248和水平穿梭系统202的水平穿梭格栅200之间延伸。拾取端口1002位于升降机起落装置252上方。一个或多个升降机起落装置252位于装载台228中，在装载台228和水平穿梭系统202的水平穿梭格栅200之间延伸。位于客户中心248和装载台228的升降机起落装置252的结构和操作与前面描述的。

如前所述，消费者可以从位于物流塔2附近或位于物流塔2中的客户中心248中的一个或多个售货机246选择所需产品。当用户从售货机246选择特定产品时，存储产品的存储箱16的位置由中央控制系统136访问，并且垂直取回系统20取回特定的存储箱16并将其运送到位于客户中心248和装载台228下方的水平穿梭系统2的水平穿梭格栅200上的机器人平板穿梭车206。机器人平板穿梭车206将水平穿梭格栅200上的存储箱16运送到升降机起落装置252，升降机起落装置252通向客户中心248中的特定拾取端口。一旦机器人平板穿梭车206位于升降机起落装置252的轨道272上，马达266将轨道和位于其上的穿梭车206在升降机井256内向上驱动到拾取端口1002。在存储箱16从穿梭车206移除之后，马达266降低轨道272回到水平穿梭系统202的水平穿梭格栅200并且通过垂直取回系统20将箱16返回到特定存储模块6。或者，如将在接下来的段落中更详细解释的，空的存储箱16可由穿梭机206运送到在水平穿梭系统202的水平穿梭格栅200与装载台228之间延伸的升降机起落装置252之一，使得箱16可以装载到物流拖车(未示出)中。

根据本发明的第二实施方案，如图37所示，可扩展物流塔2包括多个垂直存储单元列418。每个垂直存储单元列418包括一个或多个垂直存储单元400。每个垂直存储单元400包括限定多个存储列404和升降机井406的框架402，存储列404围绕升降机井406布置。当垂直存储单元列418以格栅锁定方式布置在其中时，可以选择在每个垂直存储单元400中由框架402限定的存储列404的数量来最大化物流塔2的存储容量。优选地，每个垂直存储单元400包括两个至四个存储列404。其中容纳存储箱16的多个存储模块401位于每个存储列404中。存储模块401形成为水平布置在每个存储列404中的存储箱支撑托盘408。在垂直存储单元400中的每个存储列404中的存储箱支撑托盘408对齐并且共面以限定多个存储层405。在接下来的段落中详述，存储箱16位于存储列404内的存储箱支撑托盘408上，并且可由机器人箱处理机410选择性地从那里移除。

从附图的图38-42中可以看出，垂直存储单元400可以在垂直取向上相互叠置以增加垂直存储列418和物流塔2的存储容量。更具体地，每个垂直存储单元400的存储列404和升降机井406对齐以形成垂直存储列418，使得垂直取回系统20可以选择性地从存储列404移除和插入存储箱16。

根据物流塔2所在的地块的任何土地差异和分区规则(例如，物流塔2所在的地块的大小)，额外的垂直存储单元400可以添加到一个或多个垂直存储列418，以增加物流塔2的高度和垂直存储容量。此外，可以在物流塔2内以格栅状模式添加额外的垂直存储单元列418，以增加物流塔2的宽度和水平存储容量。因此，根据本发明形成的物流塔2既可以垂直扩展也可以水平扩展以最大化其存储容量。

例如，如果包裹在一定高度之上具有差异禁止结构，则物流塔2可以水平缩放以通过添加额外的垂直存储单元列418来最大化存储容量。如附图的图42所示，相邻垂直存储单元列418的垂直存储单元400框架402可以至少部分地共享以在一个或多个垂直存储单元400中形成一个或多个存储列404。

如果建造物流塔2的地块没有高度限制，但物业占地面积较小，则可以通过增加垂直存储单元列418中的垂直存储单元400的数量来垂直缩放物流塔2以最大化存储容量。如前所述，每个垂直存储单元400中的存储列404的数量可以变化。因此，为了最大化物流塔2的存储容量，一些垂直存储单元列418可以包括具有四个存储列404的垂直存储单元400，而其他垂直存储单元列418可以包括具有三个存储列404的垂直存储单元400。

在示例性形式中，如附图中的图43所示，物流塔2可以被配置为使其具有42个垂直存储单元列418和42个机器人箱处理机410，导致最小的不可用空间403，如附图的图43中白色框所示的。一些垂直存储单元列418包括具有三个存储列404的垂直存储单元400，而其他垂直存储单元列418包括具有四个存储列404的垂直存储单元400。每个垂直存储单元列418具有70个存储层405，使得物流塔2有70个存储层。每个存储层405具有接收和存储157个存储箱16的容量，使得物流塔2具有10,990个存储箱16的总容量。在另一示例性形式中，基于对附图的图43所示的物流塔的配置的推断，物流塔2可以被配置为包括490个机器人箱处理机410并且具有接收和存储63,393个存储箱的容量，如附图的图44所示的布局示意图所示。

物流塔2的存储容量可以通过改变垂直存储单元列418的数量、每个垂直存储单元列418中的垂直存储单元400的数量和每个垂直存储单元400中的存储列404的数量根据物流塔2的形状、对物流塔的任何高度限制和物流塔2的占地面积来改变。此外，如果物流塔2的形状不是正方形或矩形，则物流塔2的某些部分可以用具有第一数量的垂直存储单元400的垂直存储单元列418填充，而物流塔2的其他部分可以用具有第二数量的垂直存储单元400的垂直存储单元列418填充。例如，物流塔2可以具有延伸到第一高度的第一部分和延伸到第二高度的第二部分。因此，根据物流塔2的形状和尺寸，可以在物流塔2中布置不同高度的垂直存储单元列418。

每个垂直存储单元400的框架402包括多个垂直构件412和水平构件414，它们限定了其存储列404和升降机井406。每个垂直构件412包括上端413和相对设置的下端415。例如，附图的图37中所示的垂直存储单元400包括第一存储列416、第二存储列418和第三存储列420。第一存储列416由第一垂直构件422、第二垂直构件424、第三垂直构件426和第四垂直构件428限定。第一垂直构件422、第二垂直构件424、第三垂直构件426和第四垂直构件428的上端413通过水平构件414互连。更具体地，第一垂直构件422的上端413连接到第二垂直构件424的上端413。第二垂直构件424的上端413连接到第三垂直构件426的上端413。第三垂直构件426的上端413连接到第四垂直构件428的上端413。第四垂直构件428的上端413连接到第一垂直构件422的上端413。类似地，第一垂直构件422、第二垂直构件424、第三垂直构件426和第四垂直构件428的下端415通过水平构件414互连。更具体地，第一垂直构件422的下端415连接到第二垂直构件424的下端415。第二垂直构件424的下端415连接到第三垂直构件426的下端415。第三垂直构件426的下端415连接到第四垂直构件428的下端415。第四垂直构件428的下端415连接到第一垂直构件422的下端415。

第三存储列420由第五垂直构件430、第六垂直构件432、第七垂直构件434和第八垂直构件436限定。第五垂直构件430、第六垂直构件432、第七垂直构件434和第八垂直构件436的上端413通过水平构件414互连。更具体地，第五垂直构件430的上端413连接到第六垂直构件432的上端413。第六垂直构件432的上端413连接到第七垂直构件434的上端413。第七垂直构件434的上端413连接到第八垂直构件436的上端413。第八垂直构件436的上端413连接到第五垂直构件430的上端413。类似地，第五垂直构件430的下端415连接到第六垂直构件432的下端415。第六垂直构件432的下端415连接到第七垂直构件434的下端415。第七垂直构件434的下端415连接到第八垂直构件436的下端415。第八垂直构件436的下端415连接到第五垂直构件430的下端415。

第二存储列418由第三垂直构件426、第五垂直构件430、第九垂直构件438和第十垂直构件440限定。第三垂直构件426、第九垂直构件438、第十垂直构件440和第五垂直构件430的上端413通过水平构件414互连。更具体地，第三垂直构件426的上端413连接到第九垂直构件438的上端413。第九垂直构件438的上端413连接到第十垂直构件440的上端413。第十垂直构件440的上端413连接到第五垂直构件430的上端413。第五垂直构件430的上端413连接到第三垂直构件426的上端413。类似地，第三垂直构件426的下端415连接到第九垂直构件438的下端415。第九垂直构件438的下端415连接到第十垂直构件440的下端415。第十垂直构件440的下端415连接到第五垂直构件430的下端415。第五垂直构件430的下端415连接到第三垂直构件426的下端415。

出于稳定性的目的，水平构件414也可以将第八垂直构件436的上端413连接到第四垂直构件428的上端413。类似地，水平构件414也可以将第八垂直构件436的下端415与第四垂直构件428的下端415连接。

如附图的图42所示，垂直存储单元400还可以包括第四存储列442。第四存储列442由第四垂直构件428、第八垂直构件436、第十一垂直构件446和第十二垂直构件444限定。第四垂直构件428、第八垂直构件436、第十一垂直构件446和第十二垂直构件444的上端413通过水平构件414互连。更具体地，第八垂直构件436的上端413连接到第十一垂直构件446的上端413。第十一垂直构件446的上端413连接到第十二垂直构件444的上端413。第十二垂直构件444的上端413连接到第四垂直构件428的上端413。第四垂直构件428的上端413连接到第八垂直构件436的上端413。类似地，第八垂直构件436的下端415连接到第十一垂直构件446的下端415。第十一垂直构件446的下端415连接到第十二垂直构件444的下端415。第十二垂直构件444的下端415连接到第四垂直构件428的下端415。第四垂直构件428的下端415连接到第八垂直构件436的下端415。

如前所述，每个存储箱支撑托盘408位于各自的存储列404内。更具体地，每个存储箱支撑托盘408水平地设置在存储列404之一内并且接合到或啮合垂直构件412，垂直构件412限定了存储箱支撑托盘408位于其中的相应存储列404。存储箱支撑托盘408优选地形成为U形，具有封闭端部450、从封闭端部450向外延伸的一对平行间隔开的腿452和在平行的直腿部452的远端的开口端454。封闭端部450和平行的直腿部452限定了容纳存储箱16的接受器456，接受器456大体上符合存储箱16的形状。

存储箱支撑托盘408包括顶面458，存储箱16的第三凸缘33搁置在该顶面458上。如果存储箱16仅包括第一凸缘30和第二凸缘32，则第二凸缘32搁置在存储箱支撑托盘408的顶面458上。如附图的图45和图46所示，存储箱支撑托盘408的开口端454位于升降机井406附近，使得由升降机井406中的机器人箱处理机410啮合的存储箱16可以通过开口端454插入到接受器456中。

根据本发明形成的可扩展物流塔2还可以包括温度控制系统460。温度控制系统460包括一个或多个加热、通风和空调单元462，它们流体连接到冷却塔464，冷却塔464至少部分地延伸通过形成垂直存储单元列418的垂直存储单元400的存储列404。更具体地，如在附图的图47和48中可以看到的，冷却列464延伸穿过形成为穿过垂直存储单元400的相应存储列404中的存储箱支撑托盘408的每个封闭端部450的开口466。与冷却列464流体连通的多个冷却臂468从冷却列464在每个存储箱支撑托盘408上方向外延伸。冷却臂468包括延伸穿过冷却臂468的至少一部分并且将加热或冷却的空气朝向存储箱16的敞开的顶部22及存储箱的内容物引导的分散通风口或孔。

如附图的图48所示，每个冷却列464包括第一轴向端部472和相对设置的第二轴向端部474。当垂直存储单元400彼此叠置以形成垂直存储单元列418时，一个冷却列464的第一轴向端部472可以与上面的垂直存储单元400中的一个冷却列464的第二轴向端部474啮合或容纳在其中。冷却列464的端部472、474之一连接到加热、通风和空调单元462。如在附图的图47中可见，垂直存储单元400的每个存储列404优选地包括冷却列464。

通过一个或多个垂直取回系统20将存储箱16插入垂直存储单元400中的存储箱支撑托盘408和从存储箱支撑托盘408中取出。在另一种形式中，垂直取回系统20包括绞盘626和与绞盘626耦合的机器人箱处理机410。从附图的图37中可以看出，绞盘626优选地位于物流塔2的顶部128中。绞盘626与由形成特定垂直存储单元列418的一个或多个垂直存储单元400的框架402限定的升降机井406对齐。

从附图的图49-51中可以看出，绞盘626包括限定内腔的外壳627，绞盘框架625和内部部件位于该内腔中。绞盘626包括主马达630，其选择性地推进和缩回连接到机器人箱处理机410的主缆线632，该主缆线632位于升降机井406内并穿过升降机井406。在一种形式中，主马达630可以例如通过链驱动齿轮装置633、635机械地耦合到缆线卷筒634，缆线632盘绕在缆线卷筒634上。主马达630选择性地旋转缆线卷筒634以推进和缩回缆线632通过特定垂直存储单元列418的升降机井406。

绞盘626还包括至少一个但优选地两个辅助马达700。每个辅助马达700机械地耦合到辅助缆线卷筒702，辅助缆线704盘绕在该辅助缆线卷筒702上。每个辅助缆线704的自由端708机械耦合到横向构件706，横向构件706位于物流塔2的顶部128中的升降机井406上方或垂直存储单元400或垂直存储单元列418的顶部上。优选地，横向构件706包括从其朝向升降机井406向下延伸的两个眼环710，眼环机械地耦合到辅助缆线704的自由端708。

绞盘还包括从绞盘架626向上延伸的多个绞盘夹具712。绞盘夹具712例如由齿轮马达716机械致动，并且至少在第一位置和第二位置之间选择性地旋转。在第一位置，绞盘夹具712机械地啮合位于物流塔2的顶部128中的升降机井406上方或垂直存储单元400或垂直存储单元列418的顶部上的支撑构件714，从而绞盘626固定到那里。在第二位置，绞盘夹具712朝向绞盘626向内旋转并且脱离支撑构件714，从而从其释放绞盘626。

出于维修目的，绞盘626可通过升降机井406从物流塔2或垂直存储单元列418的顶部选择性地降低，如附图的图45和图52所示。更具体地，为了降低绞盘，绞盘夹具712与支撑构件714脱离并且辅助马达700旋转卷筒702以利用辅助缆线704将绞盘626从物流塔2降低。绞盘626可以被降低到水平穿梭格栅200或通过它到较低的水平穿梭格栅。绞盘626和与其耦合的机器人箱处理机410也可以下降到位于水平穿梭系统202的水平穿梭格栅200上的机器人平板穿梭车206上。在维修之后，辅助马达700旋转卷筒702以收回辅助缆线704并且将绞盘626定位在物流塔2的顶部128附近，然后绞盘夹具712与支撑构件714啮合。如将在接下来的段落中更详细地描述的，主马达630并且辅助马达700与物流塔2的中央控制系统136的计算机138电通信并且由其可选择性地控制。

机器人箱处理机410机械地耦合到绞盘626的缆线632的自由端740并且通常位于由一个或多个垂直存储单元400的框架402限定的升降机井406中，这些垂直存储单元400形成特定的垂直存储单元列418。机器人箱处理机410可选择性地在升降机井406内垂直移动以从垂直存储单元列418中的存储箱支撑托盘408传送和取回存储箱16。更具体地，绞盘626将机器人箱处理机410升高和降低到垂直存储单元列418中的特定存储层405，以便机器人箱处理机410可以访问存储箱支撑托盘408的接受器456中的存储箱16。

从附图的图49-51中可以看出，机器人箱处理机410包括主外壳742，主外壳742具有顶面744、与顶面744相对设置的底面746和在顶面与底面之间延伸的侧壁748。主外壳742的顶面744、底面746和侧壁748限定了内腔750。机器人箱处理机410的框架743位于外壳750的内腔内。缆线安装件752位于框架743的中心部分755，中心部分755与外壳742的顶面744中的开口757对齐。绞盘缆线632的自由端740延伸穿过开口757并耦合到缆线安装件752。外壳742优选地形状为矩形并且符合升降机井406的尺寸和形状以限制机器人箱处理机410在穿过升降机井8时的不希望的运动。如附图的图49-51所示，机器人箱处理机410包括多个引导件754，引导件754被容纳在框架402的限定升降机井406的部分中形成的相应通道759内。引导件754和通道759引导机器人箱处理机410通过升降机井406。

机器人箱处理机410还包括夹持组件758，夹持组件758将存储箱16插入垂直存储单元列418中的存储箱支撑托盘408中和从垂直存储单元列418中的存储箱支撑托盘408中移除存储箱16。更具体地，夹持组件758包括基座760和托架800。托架800优选地机械地耦合到基座760并且从基座760选择性地可延伸和缩回。基座760通过交叉滚子轴承828可旋转地安装到外壳742的底面746，该交叉滚子轴承828处理延伸系统812的径向力、轴向力和力矩力，并且机械耦合到至少部分地位于机器人箱处理机410的外壳742的内腔750内的马达768。马达768选择性地绕Z轴(例如，升降机井406内的缆线632的垂直轴)旋转基座760。基座760可旋转360度，使得托架800可接近位于形成垂直存储单元列418的垂直存储单元400的每个存储列404中的存储箱支撑托盘408，并且选择性地插入存储箱16以及从中取出存储箱16。

从附图的图54-57中可以看出，托架800包括框架802和从框架802向外延伸的多个臂或磁体安装支架804。具有控制杆807的至少一个可选择性激活的磁体806位于多个臂804中的每个臂804上并从臂804向下延伸，磁体806例如为可通过移动控制杆806打开和关闭的机械可驱动磁体，例如

或另一机械永磁体。托架800上的臂804和磁体806以与位于存储箱16的外围周围的金属凸耳500的布置互补的特定取向布置。磁体806，特别是其控制杆807，通过多个机械联动装置810机械耦合到线性致动器808，使得磁体可通过线性致动器808在至少第一状态和第二状态之间一致地机械切换。

更具体地，一对磁体806通过机械耦合到线性致动器808的致动联动装置814连接。另一对磁体806通过被动联动装置816连接，该被动联动装置816通过交叉连杆818机械耦合到致动联动装置814。在线性致动器808在第一位置和第二位置之间驱动致动联动装置814时，与其机械地耦合的被动联动装置816也在第一位置和第二位置之间移动。致动联动装置814和被动联动装置816的运动导致磁体806在第一状态和第二状态之间切换。

在第一状态中，磁体806发出的磁场吸引位于存储箱16的外围周围的金属凸耳500。在第二状态中，磁体806不发出磁场，因此不吸引金属凸耳500。因此，如将在接下来的段落中更详细地描述的，当托架800定位在位于存储箱支撑托盘408的接受器456中的存储箱16上方时，线性致动器808将磁体806切换到第一状态以将存储箱16磁性地耦合到托架800。为了将存储箱16与托架800分离，线性致动器将磁体806切换到第二状态，从而从托架800释放存储箱16。还设想还使用电磁体将存储箱16耦合到托架800在本发明的范围内。

如前所述，托架800优选地通过多级延伸系统812机械地耦合到基座760。更具体地，如在附图的图54-57中可见，多级延伸系统优选地包括第一五级滑动件820和第二五级滑动件822。多级延伸系统812由位于基座760上的第一滚子链齿轮马达824和位于前磁铁安装件809上的第二滚子链齿轮马达826驱动。滚子链齿轮马达824、826选择性地从基座770伸出和缩回托架800以取回和放置存储箱16。五级滑动件820、822也可以与导轨致动器170和导轨滑动件172以及其子组件类似地操作，之前关于机器人箱处理机10进行了描述。

通常，整个组件在滚子链驱动器824、826和线性致动器808之间具有协调运动，以最小化伸出和拾取存储箱(例如，“手提袋”)的总循环时间。该过程通常包括以下步骤：绞盘626将机器人箱处理机410定位在待取回的存储箱16所在的存储层405处，特别是，使得机器人箱处理机410略高于存储箱；延伸系统812使托架800从基座760延伸；线性致动器808使磁体806产生/发出磁场；绞盘626略微降低机器人箱处理机410，使得磁体806附接到存储箱16中的金属凸耳500；绞盘626略微升高机器人箱处理机410，延伸系统812使托架800朝向基座760缩回；绞盘626将机器人箱处理机410和与其耦合的存储箱16降低到水平穿梭格栅200；机器人平板穿梭车206将自身定位在升降机井406和机器人箱处理机410下方；绞盘626将机器人箱处理机410降低到机器人平板穿梭车206的正上方；线性致动器808使磁体806停止产生磁场，从而使存储箱16与托架800分离；水平平板穿梭车206开走；如果适用，包括绞盘626和机器人箱处理机410的垂直取回系统20等待下一个水平平板穿梭车206定位在其下方。

每个存储箱支撑托盘408的位置(例如，特定存储箱支撑托盘408所在的特定垂直存储单元列418内的位置)存储在中央控制系统136中，以及存储箱16和其中包含的任何包裹的标识和位置存储在中央控制系统136中。为了从垂直存储单元列418中的存储箱支撑托盘408取回存储箱16，绞盘626延伸缆线632并且降低与其耦合的机器人箱处理机410到垂直存储单元列418的待取回的存储箱16所在的特定存储层405。机器人箱处理机410的马达768旋转基座760，使得托架800与包含待取回的存储箱16的存储箱支撑托盘408对齐。机器人箱处理机410还可包括传感器，例如与视觉引导系统一起使用的光学传感器，以帮助将机器人箱处理机410及其托架800与包含待取回的存储箱16的存储箱支撑托盘408对齐。

在机器人箱处理机410已经被定位在包含待取回的存储箱16的存储箱支撑托盘408使得托架800被定位为略高于存储箱16的敞开的顶端22之后，多级延伸系统812，特别是第一五级滑动件820和第二五级滑动件822，从基座760向外延伸，从而将托架800推进到待取回的存储箱16所在的特定存储列404中。托架800前进到存储列404中，直到其磁体806位于存储箱16的相应金属凸耳500上方。此后，线性致动器808将致动联动装置814驱动到第一位置，这驱动通过交叉连杆818机械地耦合到其上的被动联动装置816移动到第一位置。致动联动装置814和被动联动装置816移动到它们各自的第一位置导致联动装置814、816偏置磁体806的控制杆807并将磁体806切换到第一状态，在第一状态中，每个磁体306发出磁场。磁体806的磁场将存储箱16的金属凸耳500吸引到其上，这导致存储箱16耦合到托架800。任选地，绞盘626稍微降低机器人箱处理机410以促进磁体806耦合到金属凸耳500，并将存储箱16耦合到托架800。

优选地，在存储箱16已经耦合到托架800之后，绞盘626在升降机井406中略微升高机器人箱处理机410。此后，延伸系统812，特别是延伸系统812的第一五级滑动件820和第二五级滑动件822，将托架800朝向机器人箱处理机410向内缩回，从而将存储箱16从存储箱支撑托盘408中撤出。如附图的图58所示，在存储箱16已经从存储箱支撑托盘408撤出时，托架800和与其啮合的存储箱16基本上位于升降机井406中的机器人箱处理机410下方，这允许机器人箱处理机410穿过升降机井406到递送点。

如将在接下来的段落中更详细地描述的，在已经从存储箱支撑托盘408取回存储箱16之后，绞盘626将缆线632和与其耦合的机器人箱处理机410向下延伸穿过升降机井406到水平梭格栅200上位于其下方的机器人平板穿梭车206。在存储箱16已经被降低到机器人平板穿梭车之后，线性致动器808将致动联动装置814驱动至第二位置，这驱动通过交叉连杆818机械耦合至致动联动装置814的被动联动装置816移动到第二位置。致动联动装置814和被动联动装置816移动到它们各自的第二位置导致联动装置814、816偏置磁体806的控制杆807并且将磁体806切换到磁体806不发出磁场的第二状态。在磁体806切换到它们的第二状态之后，存储箱16与托架800分离，这允许机器人平板穿梭车206将存储箱16运送到特定目的地。

类似地，机器人箱处理机410也可以将存储箱16运送到特定的存储箱支撑托盘408以进行存储，尽管以与上述操作相反的顺序。更具体地，为了拾取存储箱16以运送到存储箱支撑托盘408，绞盘626将机器人箱处理机410降低到待取回的存储箱16。例如，存储箱16可以位于位于水平穿梭格栅200上的机器人平板穿梭机206上。替代地，存储箱16可以位于物流塔2中的底层或地下装载站。在机器人箱处理机410已经降低到存储箱16并且其磁体806位于存储箱16的相应金属凸耳500上方之后，线性致动器808将致动联动装置814驱动到第一位置，这驱动通过交叉连杆818机械地耦合到致动联动装置814的被动联动装置816移动到第一位置。致动联动装置814和被动联动装置816移动到它们各自的第一位置导致联动装置814、816偏置磁体806的控制杆807并将磁体806切换到第一状态，在第一状态中，每个磁体306发出磁场。磁体806的磁场将存储箱16的金属凸耳500吸引到磁体806上，这导致存储箱16耦合到托架800。

在存储箱16已经耦合到托架800之后，绞盘626然后收回缆线632，使得机器人存储箱处理机410向上移动通过升降机井406到达垂直存储单元列418内的存储箱16将被存储在其上的特定存储单元层405。在绞盘626将机器人箱处理机410定位在特定存储层405之后，马达768旋转基座760，使得托架800与包含将接收存储箱16的特定存储箱支撑托盘408的特定存储列404对齐。之后，多级延伸系统812，特别是第一五级滑动件820和第二五级滑动件822从基座760向外延伸，从而将托架800和与其耦合的存储箱16推进到存储箱支撑托盘408的特定接受器456使得存储箱16的第三凸缘33位于顶面458上。任选地，绞盘626可以稍微降低机器人箱处理机410，使得存储箱16的第三凸缘33搁置在存储箱支撑托盘408的顶面458上。

在存储箱16至少部分地位于存储箱支撑托盘408上之后，线性致动器808将致动联动装置814驱动到第二位置，这驱动通过交叉连杆818机械地耦合到其上的被动联动装置816移动到第二位置。致动联动装置814和被动联动装置816移动到它们各自的第二位置导致联动装置814、816偏置磁体806的控制杆807并将磁体806切换到磁体806不发出磁场的第二状态，从而使存储箱16与托架800分离。

在存储箱16已经与托架800分离之后，延伸系统812，特别是其第一五级滑动件820和第二五级滑动件822，将托架800向内朝向机器人箱处理机410缩回，从而将托架800从存储列404中撤出。如附图的图57所示，在托架800已经从存储列404撤出之后，托架800基本上位于升降机井406中的机器人箱处理机410下方，这允许机器人箱处理机410穿过升降机井406以执行另一任务。

在上述可伸缩物流塔2的第一实施方案中使用的水平穿梭系统202及其部件也用于可伸缩物流塔2的第二实施方案中。一个或多个导轨砖900，特别是在升降机井406下方的导轨砖，包括一个或多个机电致动器，机电致动器允许导轨砖900向下摆动或铰接远离相邻导轨砖，使得机器人箱处理机410或绞盘626可以通过其从物流塔2下降以进行维修。在第一实施方案和第二实施方案中的水平穿梭系统202的各部件与可伸缩物流塔2的其他部件之间的操作、控制和通信也基本相同。例如，中央控制系统136协调从存储箱支撑托盘408取回存储箱16和将这样的存储箱16放置在穿过水平穿梭格栅200的机器人平板穿梭车206上。

此外，如附图的图53所示，在物流塔的第二实施方案中，位于物流塔2下层的包裹转运系统258形成为第二水平穿梭系统902。第二水平穿梭系统902包括与水平穿梭系统202相同的部件；然而，它位于水平穿梭系统202下方。多个被动升降机904和主动升降机903在水平穿梭系统202和位于其下方的第二水平穿梭系统902之间延伸。

更具体地，如附图的图69所示，被动升降机904仅包括等于或略重于未装载的机器人平板穿梭机的重量的配重906。位于被动升降机904上方的导轨砖900用作被动升降机904的平台，其将穿梭车206从水平穿梭系统202的水平穿梭格栅200运送到位于下方的第二水平导轨系统902。更具体地，当装载有存储箱16的机器人平板穿梭车206行驶到用作被动升降机904的平台的导轨砖900上时，机器人平板穿梭车206和位于在其上的装载的存储箱16的组合重量克服配重906并且导轨砖900(例如，被动升降机904平台)将装载的穿梭车206从水平导轨系统202降低到位于下方的第二水平导轨系统902。在穿梭车206驶离平台到第二水平导轨系统902上之后，配重906使被动升降机将导轨砖900升回到水平穿梭系统202的水平穿梭格栅200。

每个主动升降机903还包括配重906；然而，它还包括机电驱动器909或致动器，其在水平导轨系统202和第二水平导轨系统902之间升高和降低导轨砖900。主动升降机903的主要目的是将装载和卸载的穿梭车206从第二水平导轨系统902升高到水平导轨系统202。

从附图的图38-41中可以看出，根据本发明的第二实施方案形成的物流塔包括客户中心248，该客户中心248与关于前面描述的物流塔2的第一实施方案的客户中心248及其部件基本相同。此外，根据本发明的第二实施方案形成的物流塔2包括拆箱站960，其包括一个或多个致动升降机962(例如，液压、气动等)，其从地面到水平穿梭系统202附近向上升高和降低产品966的托板964。此外，根据本发明的第二实施方案形成的物流塔2包括一个或多个装载站968，装载站968包括多个装载坞970。

每个装载坞970优选地包括存储箱保持器972、传送带974、铰接机械臂976、存储箱升降机起落装置978和被动升降机904。存储箱保持器972位于传送带974上方并且存储多个存储箱16，存储箱16选择性地落到传送带974上以处理新订单。更具体地，当中央控制系统136处理新订单时，该订单被传递到特定的装载坞970。一个或多个存储箱16从存储箱保持器972下降或降低到传送带。物流塔2的垂直取回系统20从包含订单内容物的垂直存储单元列418取回存储箱。存储箱被降低到水平穿梭系统202的水平穿梭格栅200上的穿梭机206。穿梭机206穿过水平穿梭系统202的水平穿梭格栅200到达位于相应装载锁970处的被动升降机904。被动升降机904将穿梭车206降低到靠近关节式机械臂976并在其范围内的地面。关节式机械臂976从存储箱中取回订购的产品并将其传送到传送带974上的存储箱16。具有多个存储层982的手推车980位于存储箱升降机起落装置978附近。在存储箱16被铰接机械臂976装载之后，传送带974将存储箱中的一个移动到存储箱升降机起落装置978。存储箱升降机起落装置978将位于其上的存储箱升高或降低到对应于手推车980上的空存储层982的适当高度，以便用户可以在其上滑动存储箱16。一旦手推车980装满，就可以将其转移到车辆以运输到另一个位置，例如商店或分销商。

从附图的图38和图39中还可以看出，物流塔2还包括支撑垂直存储单元列418的布置的外框架990。此外，外框架990和位于其中的垂直存储单元列418可以被外壳或保护罩992包围。

尽管这里已经参考附图描述了本发明的说明性实施方案，但是应当理解，本发明不限于那些精确的实施方案，并且本领域技术人员可以在其中实现各种其他变化和修改，而不脱离本发明的范围或精神。

Claims (20)

1.物流塔，包括：

至少一个垂直存储单元列，具有第一端和相对设置的第二端，所述至少一个垂直存储单元列包括多个存储模块和升降机井，所述升降机井在至少一个垂直存储单元列的第一端和第二端之间延伸穿过所述至少一个垂直存储单元列，所述多个存储模块中的每个存储模块位于与所述升降机井相邻的位置；

至少一个垂直取回系统，该至少一个垂直取回系统包括主绞盘和机器人箱处理机，所述主绞盘与所述机器人箱处理机操作地通信以实现所述机器人箱处理机在所述至少一个垂直存储单元列的升降机井中的垂直移动；以及

至少第一水平穿梭系统，所述第一水平穿梭系统包括水平穿梭格栅，该第一水平穿梭系统位于该至少一个垂直存储单元列和该至少一个垂直取回系统的下方。

2.根据权利要求1所述的物流塔，其中，所述至少一个垂直存储单元列包括多个垂直存储单元列，所述多个垂直存储单元列中的每个垂直存储单元列与多个垂直存储单元列中的另一垂直存储单元列相邻；

其中所述至少一个垂直取回系统包括多个垂直取回系统，所述多个垂直取回系统中的每个垂直取回系统的机器人箱处理机在所述多个垂直存储单元列中的相应的垂直存储单元列的升降机井中能垂直地移动；并且

其中所述第一水平穿梭系统位于所述多个垂直存储单元列和所述多个垂直取回系统下方。

3.根据权利要求1所述的物流塔，所述物流塔还包括：

第二水平穿梭系统，所述第二水平穿梭系统包括水平穿梭格栅，所述第二水平穿梭系统位于所述至少一个垂直存储单元列、所述至少一个垂直取回系统和所述第一水平穿梭系统的下方。

4.根据权利要求3所述的物流塔，所述物流塔还包括：

至少一个穿梭系统升降机，在所述第二水平穿梭系统的水平穿梭格栅与所述第一水平穿梭系统的水平穿梭格栅之间延伸，用于在它们之间运送一个或多个机器人穿梭车。

5.根据权利要求1所述的物流塔，其中，所述至少一个垂直存储单元列包括：

至少一个垂直存储单元，所述至少一个垂直存储单元具有第一端和相对设置的第二端，所述至少一个垂直存储单元包括升降机井，所述升降机井在所述至少一个垂直存储单元的第一端和第二端之间延伸穿过所述至少一个垂直存储单元，以及两个或更多个存储列，所述两个或更多个存储列中的每个存储列位于邻近于至少一个垂直存储单元的升降机井的位置；

其中，所述多个存储模块位于所述两个或更多个存储列中；并且

其中，所述至少一个垂直存储单元的升降机井形成所述至少一个垂直存储单元列的升降机井的至少部分。

6.根据权利要求5所述的物流塔，其中，所述至少一个垂直存储单元列还包括至少第一存储列和第二存储列，所述至少一个垂直存储单元的第一存储列和第二存储列位于邻近于所述至少一个垂直存储单元列的升降机井的位置；

其中，所述至少一个垂直存储单元包括第一垂直存储单元和第二垂直存储单元；

其中，所述第一垂直存储单元的第二端接合至所述第二垂直存储单元的第一端；

其中，所述第二垂直存储单元的两个或更多个存储列中的每个存储列与所述第一垂直存储单元的两个或更多个存储列中的相应存储列垂直对齐；

其中所述第一垂直存储单元的两个或更多个存储列的每个存储列与所述第二垂直存储单元的相应存储列分别形成所述至少一个垂直存储单元列的两个或更多个存储列中的每个存储列的至少部分；并且

其中所述第一垂直存储单元和第二垂直存储单元的升降机井形成所述至少一个垂直存储单元列的升降机井的至少部分。

7.根据权利要求1所述的物流塔，其中，所述至少一个垂直取回系统的机器人箱处理机包括：

夹持组件，所述夹持组件安装在所述机器人箱处理机上，所述夹持组件的至少一部分在XY平面中能朝向和远离所述多个存储模块中的至少一个存储模块移动。

8.根据权利要求7所述的物流塔，其中，所述夹持组件包括：

基座，所述基座能旋转地安装到所述机器人箱处理机；以及

托架，所述托架机械地耦合到所述基座并且能够在至少第一位置和第二位置之间选择性地从基座伸出和缩回，其中在所述第一位置，所述托架至少部分地位于所述多个存储模块中的至少一个存储模块内，并且其中在所述第二位置，所述托架基本上位于至少一个垂直存储单元列的升降机井内。

9.根据权利要求8所述的物流塔，其中，所述托架包括：

多个磁体，所述多个磁体中的每个磁体安装到所述托架并且能够在所述磁体发出磁场的至少第一状态和所述磁体不发出磁场的第二状态之间切换。

10.根据权利要求9所述的物流塔，其中，所述多个存储模块中的一个或多个存储模块容纳存储箱，该存储箱具有位于其上周缘的多个金属凸耳，其中安装到所述托架的所述多个磁体是选择性地在所述第一状态和所述第二状态之间切换，以选择性地将磁体与所述存储箱的金属凸耳耦合和分离，从而分别选择性地耦合和分离所述托架和所述存储箱。

11.根据权利要求9所述的物流塔，其特征在于，所述托架还包括：

至少一个致动器，所述至少一个致动器安装在所述托架上并与所述多个磁体中的每个磁体操作性地连通以将所述多个磁体中的每个磁体在所述第一状态和所述第二状态之间切换。

12.根据权利要求7所述的物流塔，其中，所述夹持组件包括：

基座，所述基座能旋转地安装到所述机器人箱处理机；以及

至少第一臂和第二臂，所述第一臂和第二臂中的每一个被安装到所述基座并且能够在至少第一位置和第二位置之间选择性地从基座伸出和缩回，其中在所述第一位置，在所述第一臂和第二臂中的每一个的至少一部分至少部分地位于所述多个存储模块中的一个存储模块内，并且其中在所述第二位置，所述第一臂和第二臂基本上位于所述至少一个垂直存储单元列的升降机井内。

13.根据权利要求1所述的物流塔，其中，所述至少一个垂直取回系统的主绞盘包括：

至少一个主绞盘马达；

至少一个主绞盘卷筒，该至少一个主绞盘卷筒可操作地耦合到所述至少一个主绞盘马达；以及

至少一个主绞盘缆线，所述至少一个主绞盘缆线具有第一轴向端部和与所述第一轴向端部相对定位的自由端部，所述至少一个主绞盘缆线围绕在所述至少一个主绞盘卷筒盘绕并且能够从所述至少一个主绞盘卷筒伸出和缩回，所述主绞盘缆线的自由端从所述至少一个主绞盘卷筒向外延伸并且机械地耦合到所述至少一个机器人箱处理机。

14.根据权利要求1所述的物流塔，其中，所述至少一个垂直取回系统还包括：

至少一个辅助绞盘，所述至少一个辅助绞盘与所述至少一个主绞盘操作性地连通以实现所述至少一个主绞盘在所述至少一个垂直存储单元列的升降机井中的垂直移动。

15.根据权利要求14所述的物流塔，其中，所述至少一个垂直取回系统的至少一个辅助绞盘包括：

至少一个辅助绞盘马达；

至少一个辅助绞盘卷筒，所述至少一个辅助绞盘卷筒可操作地耦合至所述至少一个辅助绞盘马达；以及

至少一个辅助绞盘缆线，所述至少一个辅助绞盘缆线具有第一轴向端部和与第一轴向端部相对定位的自由端，所述至少一个辅助绞盘缆线至少部分地围绕所述至少一个辅助绞盘卷筒盘绕并且能够从所述至少一个辅助绞盘卷筒伸出和缩回，所述辅助绞盘缆线的自由端从所述至少一个辅助绞盘卷筒向外延伸并且机械地耦合到所述至少一个垂直存储单元列；

其中，所述辅助绞盘安装在所述主绞盘上。

16.根据权利要求1所述的物流塔，其中，所述至少一个垂直存储单元列还包括：

温度控制系统，其选择性地加热和冷却所述多个存储模块中的一个或多个，所述温度控制系统包括一个或多个加热、通风和空调单元，以及一个或多个冷却列，所述一个或多个冷却列至少部分地在至少一个垂直存储单元列的第一端和第二端之间延伸并且与所述一个或多个加热、通风和空调装置中的至少一个流体连通。

17.根据权利要求1所述的物流塔，其中，所述存储模块中的一个或多个形成为存储箱支撑托盘，所述存储箱支撑托盘包括用于接收存储箱的接受器。

18.用于存储多个存储箱的物流塔，所述物流塔包括：

多个垂直存储单元列，所述多个垂直存储单元列中的每个垂直存储单元列具有第一端和相对设置的第二端，多个存储模块和升降机井，所述多个存储箱容纳在所述多个存储模块中，所述升降机井延伸穿过所述垂直存储单元列的第一端和第二端之间的垂直存储单元列，所述多个存储模块中的每个存储模块位于邻近于所述垂直存储单元列的升降机井的位置；

多个垂直取回系统，所述多个垂直取回系统中的每个垂直取回系统包括主绞盘和机器人箱处理机，所述主绞盘与所述机器人箱处理机操作性地通信以实现所述机器人箱处理机在所述垂直存储单元列的升降机井中的垂直移动；以及

至少第一水平穿梭系统，所述第一水平穿梭系统包括水平穿梭格栅和穿过第一水平穿梭格栅的一个或多个机器人穿梭机，所述第一水平穿梭系统位于所述多个垂直存储单元列和所述多个垂直取回系统的下方；

其中，所述机器人箱处理机还包括夹持组件，所述夹持组件安装到所述机器人箱处理机，所述夹持组件包括基座，所述基座可旋转地安装到所述机器人箱处理机，以及托架，所述托架可在XY平面上移动，所述托架机械地耦合到基座并且在至少第一位置和第二位置之间选择性地从所述基座伸出和缩回，其中在所述第一位置，所述托架至少部分地位于所述多个存储模块的一个存储模块内，并且其中在所述第二位置，所述托架基本上位于所述垂直存储单元列的升降机井内；

其中所述托架包括多个磁体，所述多个磁体中的每个磁体安装到所述托架上并且能够至少在磁体发出磁场的第一状态与磁体不发出磁场的第二状态之间切换；

其中安装到所述托架的所述多个磁体在所述第一状态和所述第二状态之间选择性地切换，以选择性地将所述磁体与位于所述多个存储箱中的一个或多个存储箱的上外围边缘上的多个金属凸耳耦合和分离，从而分别选择性地将所述托架与所述存储箱耦合和分离；并且

其中所述多个存储箱中的一个或多个存储箱能够由所述机器人箱处理机选择性地从所述多个存储模块中的一个或多个存储模块移除并且由此能够移动到所述水平穿梭系统的一个或多个机器人穿梭机，所述一个或多个机器人穿梭机穿过所述第一水平穿梭格栅到达预定目的地。

19.垂直取回系统，包括：

主绞盘和机器人箱处理机，所述主绞盘与所述机器人箱处理机操作性地连通以实现所述机器人箱处理机沿Z轴的垂直运动；

其中，主绞盘包括：

至少一个主绞盘马达；

至少一个主绞盘卷筒，所述至少一个主绞盘卷筒可操作地耦合到所述至少一个主绞盘马达；以及

至少一个主绞盘缆线，所述至少一个主绞盘缆线具有第一轴向端部和与第一轴向端部相对定位的自由端部，所述至少一个主绞盘缆线围绕所述至少一个主绞盘卷筒盘绕并且能够从所述至少一个主绞盘卷筒伸出和缩回，所述主绞盘缆线的自由端从所述至少一个主绞盘卷筒向外延伸并且机械地耦合到所述机器人箱处理机；并且

其中所述机器人箱处理机包括夹持组件，所述夹持组件安装到所述机器人箱处理机上，所述夹持组件包括基座，所述基座能旋转地安装到所述机器人箱处理机上，以及托架，所述托架能够在X-Y平面中移动，所述托架机械地耦合到所述基座并且在至少第一位置和第二位置之间选择性地从所述基座伸出和缩回，其中在所述第一位置，所述托架从所述机器人箱处理机向外伸出，并且其中在所述第二位置，所述托架基本上缩回到所述机器人箱处理机的下方。

20.根据权利要求19所述的垂直取回系统，所述垂直取回系统进一步包括：

辅助绞盘，所述辅助绞盘与所述主绞盘操作性地连通以实现所述主绞盘沿Z轴的垂直运动；

其中，所述辅助绞盘包括：

至少一个辅助绞盘马达；

至少一个辅助绞盘卷筒，所述至少一个辅助绞盘卷筒可操作地耦合到所述至少一个辅助绞盘马达；以及

至少一个辅助绞盘缆线，所述至少一个辅助绞盘缆线具有第一轴向端和与第一轴向端相对定位的自由端，所述至少一个辅助绞盘缆线至少部分地围绕所述至少一个辅助绞盘卷筒盘绕并且能够从所述至少一个辅助绞盘卷筒伸出和缩回，所述辅助绞盘缆线的自由端从所述至少一个辅助绞盘卷筒向外延伸并与安装结构机械地耦合；

其中，所述辅助绞盘安装在所述主绞盘上。

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