CN117923046A - 控制系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及控制系统，包括控制器，被配置为执行以下操作：指示至少一个容器搬运车辆将存储容器从存储列上升并运送存储容器；指示容器运输组件访问由至少一个容器搬运车辆运送的存储容器并将存储容器转移至交互区域处的访问站；在交互区域处识别用户，并且如果用户被授权，则允许用户对访问站进行访问；指示用户在交互区域处取回存储容器，其中，控制器指示容器运输组件和交互区域中的协作转移装置在访问站与存储列之间转移存储容器，从而将存储容器移动到容器运输组件和访问站以及从容器运输组件和访问站移动存储容器。

Description

控制系统

本申请是申请日为2020年3月16日、国际申请号为PCT/EP2020/057125、发明名称为“一种用于经由交互区域提供个人存储容器的安全存储和取回的系统”的PCT申请的中国国家阶段申请202080039702.4的分案申请，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于在自动存储和取回系统与位于不同位置的多个交互区域之间转移存储容器的系统，例如在公寓建筑物、排屋或类似地点内。

更具体地，本发明涉及一种提供链接到人的存储容器的安全存储和取回的系统，其中，存储容器在自动存储和取回系统与连接到该系统的多个交互区域之间转移。

背景技术

图1公开了典型的现有技术自动存储和取回系统的框架结构1，并且图2A至图2C公开了这种系统的不同的现有技术容器搬运车辆9。

框架结构1包括多个直立构件2和由直立构件2支撑的多个水平构件3。构件2、3通常可由金属制成，例如挤压铝型材。

框架结构1限定了存储网格4，该存储网格4包括以行布置的网格列5’，其中，网格列5’形成用于存储存储容器6(也称为箱)的存储列5，彼此堆叠以形成堆7。每个存储容器6通常可以容纳多个产品项目(未示出)。存储容器6内的产品项目可以是相同的，或者可以是不同的产品类型，这取决于应用。框架结构1防止存储容器6的堆7的水平移动，并引导容器6的垂直移动，但是在堆叠时通常不以其他方式支撑存储容器6。

轨道系统8以网格图案布置在跨越存储列5的顶部，在该轨道系统8上操作多个容器搬运车辆9，以从存储列5上升存储容器6和将存储容器6降低到存储列5中，并且还将存储容器6运输到存储列105上方。轨道系统8包括第一组平行轨道10，被布置为引导容器搬运车辆9在第一方向X上跨越框架结构1的顶部移动；以及垂直于第一组轨道10布置的第二组平行轨道11，以引导容器搬运车辆9在垂直于第一方向X的第二方向Y上移动。以这种方式，轨道系统8限定网格列5’，在该网格列5’上方，容器搬运车辆9可在网格列5’上方横向移动，即，在与水平X-Y平面平行的平面中。

每个容器搬运车辆9包括车身13，以及第一和第二组车轮14、15，它们使得容器搬运车辆9能够横向移动，即，在X和Y方向上移动。在图2A和图2B中，仅在一组车轮14中的两个车轮正面可见(在另一组车轮中的两个车轮侧面可见)，而在图2C中，很容易看到每组车轮14、15中的两个车轮。第一组车轮14被布置为与第一组轨道10接合并在其上运行，并且第二组车轮15被布置为与第二组轨道11接合并在其上运行。每组车轮14、15可被升高和降低，使得第一组车轮14和/或第二组车轮15可在任何时间与相应的一组轨道10、11接合。

每个容器搬运车辆9还包括用于垂直运输存储容器6的提升设备16(见图2A、图2B和图2D)，例如从存储列5中上升存储容器6和将存储容器6降低到存储列5中。提升设备16可以布置在车身13的外部(如图2A和图2B中公开的)或车身13的内部(如图2C中公开的)。

如图2D所示，提升设备16可以包括适于接合存储容器6的提升框架18，提升框架18可以从车身13下降，从而可以在第三方向Z上调整提升框架18相对于车身13的位置，该第三方向Z与第一方向X和第二方向Y正交。提升设备16的提升框架18可以包括用于夹持/接合存储容器6的多个夹持设备26和用于将提升设备16与存储容器6对准的多个导向销17。图2D中的存储容器包括单个隔间27，然而包括多个隔间的存储容器也是已知的。

在图1中，Z＝1标识网格4的最上层，即紧接轨道系统8下方的层，Z＝2标识轨道系统8下方的第二层，Z＝3标识第三层等。在图1中公开的实施例中，Z＝8标识网格4的最下层。因此，作为示例，并使用图1中指示的笛卡尔坐标系X，Y，Z，在图1中标识为7’的存储容器可以说占据网格位置或单元X＝10，Y＝2，Z＝3。可以说，容器搬运车辆9在层Z＝0中行驶，并且每个网格列5’可以通过其X和Y坐标来识别。

每个容器搬运车辆9都包括存储隔间或空间，当跨越网格4运输存储容器6时，该存储隔间或空间用于接收和存放存储容器6。如图2A和图2B所公开的，存储隔间或空间可以布置在车身的一侧，即，容器搬运车辆可以具有悬臂结构，如NO317366中所描述的，其内容也通过引用并入本文。可替代地，存储隔间或空间可以包括布置在车身13中央的空腔(图2C)，例如在WO2014/090684A1中所描述的，其内容通过引用并入本文。

容器搬运车辆9可具有足迹25(见图4)，即在X和Y方向上的范围，通常等于网格列5’的横向或水平范围，即网格列5’在X和Y方向上的范围，例如在WO2015/193278A1中所描述的，其内容通过引用并入本文。可替代地，容器搬运车辆9可具有大于网格列5’的横向范围的足迹，例如如在WO2014/090684A1中公开的。

轨道系统8可以是单轨轨道系统，如图3所示。可替代地，轨道系统8可以是双轨轨道系统，如图4所示，从而允许具有通常对应于网格列5’横向范围的足迹25的容器搬运车辆9沿着网格列5’的行行驶，即使另一容器搬运车辆9位于邻近该行的网格列5’的上方。

在存储网格中，大多数网格列5’是存储列，即其中将存储容器6存储在堆中的网格列5’。但是，网格通常具有至少一个不用于存储存储容器6的网格列5’，但是包括容器搬运车辆9可卸下和/或接取存储容器6的位置，以便可将它们运输到访问站，其中可从存储网格4的外部访问存储容器6或将存储容器6从存储网格4中转移出来或将存储容器6转移到存储网格4。在本领域内，这样的位置通常称为“端口”，并且端口位于网格列5’中，网格列5’可称为端口列。

图1中的存储网格4包括两个端口列19和20。例如，第一端口列19可以是专用的卸货端口列，其中容器搬运车辆9可以卸下要运输到访问站或转运站(未示出)的存储容器6，并且第二端口列20可以是专用的接取端口列，其中容器搬运车辆9可以从访问站或转运站接取已经运输到存储网格4的存储容器6。

访问站通常可以是接取站或储存站，其中产品项目从存储容器6中移除或定位到存储容器6中。在接取站或储存站中，存储容器通常从不从自动存储和取回系统中移除，而是一旦被访问就返回到存储网格4中。

端口还可以用于将存储容器6从存储网格4中转移出来或转移到存储网格4中，例如用于将存储容器6转移到另一存储设施(例如到另一网格或到另一自动存储和取回系统)、运输车辆(例如火车或卡车)或生产设施。

当要访问存储在图1中公开的存储网格4中的存储容器6时，容器搬运车辆9中的一个被指示为从目标存储容器6在存储网格4中的位置取回目标存储容器6并将其运输到卸货端口19。此操作涉及将容器搬运车辆9移动到目标存储容器6所在的存储列5’上方的网格位置，使用容器搬运车辆的提升设备(图1中未示出)从存储列5’取回存储容器6，并将存储容器6运输到卸货端口19。如果目标存储容器6位于堆7的深处，即一个或多个其他存储容器6位于目标存储容器6上方，该操作还涉及在从存储列5’中提升目标存储容器6之前临时移动放置在上方的存储容器6。该步骤在本领域中有时被称为“挖掘”，该步骤可利用随后用于将目标存储容器6运输到卸货端口19的同一容器搬运车辆9，或者利用一个或多个其他协作的容器搬运车辆9来执行。替代地或另外地，自动存储和取回系统可具有专门用于临时从存储列移除存储容器6的任务的容器搬运车辆9。一旦目标存储容器6已经从存储列5’中移除，可将临时移除的存储容器6重新放置到原始存储列中。然而，移除的存储容器6可替代地重新定位到其他存储列5’。

在已经移除位于存储列堆内的目标位置处或目标位置上方的任何临时存储的存储容器6之后，当将存储容器6存储在存储网格4中时，指示容器搬运车辆9中的一个从接取端口20接取存储容器并将其运输到该存储容器要被存储的目标存储列5’上方的网格位置。然后，容器搬运车辆9将存储容器6定位在所期望的位置。然后，可将移除的存储容器6降低回存储列5’中，或重新定位到其他存储列5’中。

为了监视和控制自动存储和取回系统，例如监视和控制存储网格4内相应的存储容器的位置和容器搬运车辆9的移动，以便在所期望的时间将所期望的存储容器6运送到所期望的位置，自动存储和取回系统包括控制系统，该控制系统通常是计算机化的，并包括用于追踪存储容器及其在存储网格4内的位置的数据库。

当上述自动存储和取回系统连接到位于不同位置的多个交互区域时，例如在公寓建筑物、排屋或多人共享的其他建筑物内，例如疗养院、学生宿舍、军营或类似地点，需要在存储和取回系统与特定交互区域之间移动存储容器的简单安全的方法。

本发明涉及一种用于提供链接到用户和交互区域的存储容器的集中存储的系统。

本发明的目的是提供链接到用户的存储容器的安全转移，其中存储容器在自动存储和取回系统与连接到该系统的多个交互区域之间转移。也就是说，只有由特定用户在系统中注册并在特定交互区域处的存储容器将在注册的交互区域处或在用户被识别并被授权访问存储容器的交互区域处对该用户可用。

本发明的另一个目的是提供一种系统，该系统能够容易地在自动存储和取回系统与多个交互区域之间移动存储容器。

另一个目的是提供一种具有低故障可能性和需要尽可能少的维护的系统。

发明内容

本发明在独立权利要求中阐述，从属权利要求描述了本发明的替代方案。

本发明涉及一种用于提供链接到用户的存储容器的安全存储和取回的系统。

该系统包括自动存储和取回系统，具有限定存储网格的框架结构，用于存储在存储列中堆叠布置的存储容器。该系统进一步包括至少一个容器搬运车辆，该容器搬运车辆被配置为将存储容器从存储列中上升并将存储容器降低到存储列中，以及被配置为将存储容器运输到存储列上方。

该系统进一步包括多个交互区域，用于将存储容器转移到自动存储和取回系统和从自动存储和取回系统中转移存储容器；以及将自动存储和取回系统连接到交互区域的容器运输组件，该容器运输组件适于在自动存储和取回系统与交互区域之间转移存储容器。

该系统进一步包括控制系统，用于追踪存储容器及其在自动存储和取回系统中的位置，并用于控制存储容器在自动存储和取回系统与交互区域之间的转移。

容器运输组件和交互区域包括协作转移装置，用于将存储容器移动到容器运输组件和交互区域以及从容器运输组件和交互区域移动存储容器。容器运输组件的转移装置包括具有支撑转移元件的存储容器支撑件。

在一个实施例中，协作装置是转移元件，例如安装在容器运输组件上的传送带或交互区域处的底座，用于将存储容器从容器运输组件移动到交互区域处的底座。

每个交互区域包括至少一个访问站，用于将存储容器转移到自动存储和取回系统和从自动存储和取回系统转移存储容器；用于与自动存储和取回系统交互的用户接口；以及用于控制用户对访问站进行访问的识别装置。

在交互区域处的用户接口可以是使用户能够访问存储和取回系统的任何类型的接口，例如在交互区域处的固定安装或诸如智能电话或平板电脑的移动设备。例如，访问站可以是在成功识别时用户可访问的间隙、门、盖子、抽屉等。识别装置可以在与自动存储和取回系统的控制系统通信的诸如平板或移动电话的移动设备中实现。识别装置也可以在具有用于访问系统的用户接口的固定安装中实现。

识别装置还可以用于注册要存储在存储容器中的物品，例如通过注册由视觉数据表示的视觉特征。视觉数据可以通过捕获放置在特定存储容器中的物品的图像的相机来提供。相机可以安装在交互区域处并具有视场，以便捕获放置在存储容器中的物品。在另一实施例中，相机可以集成在运行计算机程序的便携式设备中，例如智能电话或平板电脑。然后，可以利用已经集成在便携式设备中的相机捕获存储容器的内容的图片。注册的物品链接到存储容器并在库存数据库中编目。

根据本发明的一个实施例，该系统包括布置在房屋中不同垂直楼层处的两个或多个交互区域。在本发明的一个实施例中，交互区域布置在与安装自动存储和取回系统的楼层不同的垂直楼层处。

自动存储和取回系统可以安装在地下室、阁楼或房屋中的交互区域之间。容器运输组件将适于安装该容器运输组件的房屋的平面图和类型。因此，它可以包括垂直或倾斜的存储容器升降机或水平输送机。

如果在单个房屋中使用，该系统通常具有一个用户，该用户可以访问一个或多个交互区域。房屋可以具有多个交互区域，例如，在每个楼层上的一个交互区域或在每个楼层上布置的两个或更多个交互区域，在交互区域中，用户可以决定他或她希望将存储容器传送到哪一层。

如果在具有多个用户的公寓建筑物或其他房屋中采用根据本发明的系统，则用户可以经由每个公寓中的一个或多个交互区域访问自己的专用容器。该系统设置有识别系统，用于验证请求特定存储容器的用户将能够访问该存储容器，以及用户能够访问专用的交互区域。

识别系统可进一步包括用于执行存储容器识别的任何装置，例如与每个交互区域连接布置的射频识别(RFID)读取器，或者，可替代地或附加地，读取器可以与容器搬运车辆连接布置，例如在车辆的提升设备上或车身内部。如果多个用户使用相同的存储和取回系统，但其中每个用户只能访问他们自己的存储容器，这可能会提高安全性。

在一个方面中，RFID读取器可以读取带有RFID标签的存储容器，然而其他读取器和标签可以用于识别存储容器。作为RFID的替代方案，可以使用其他电磁场系统(NFC)、光学系统(条形码、QR码、相机读写或雕刻标签)来提高与存储容器识别有关的安全性。

作为额外的安全检查，如果用户在特定交互区域处下了特定存储容器的订单，则可以在交互区域处扫描存储容器，并且系统将决定在交互区域处的访问站是否可以访问特定存储容器。

根据本发明的系统还可以通过在例如公寓建筑物中对其进行改造来采用，在公寓建筑物中，以前的、现在关闭的垃圾/垃圾槽可以改造成容器运输组件和操作员访问站，用于从存储容器中取回物品或将物品放置到存储容器中。如果进行了改造，例如垃圾/垃圾槽，该垃圾/垃圾槽过去是用于一个以上公寓的公共垃圾/垃圾槽，则可在操作员接口处提供额外的ID控制，例如密码、存储容器的RFID、指纹识别、眼睛识别、语音识别等。此外，可在交互区域处提供相机，用于在存储容器被放置在自动存储和取回系统中之前拍摄存储容器的内容。图像可以存储在包括在可操作控制系统中的库存数据库中。用户可操作的控制系统可以包括用于提供自动存储和取回系统中的存储容器内容的概述的装置，使得操作者可以例如通过使用信号连接到用户可操作的控制系统的图像显示设备来容易地识别特定的存储容器。

当存储容器已经从自动存储和取回系统取回到交互区域时，可以激活声音或诸如灯光的其他形式的警报，以通知或警告用户存储容器已经到达交互区域处并且可以在访问站进行访问。

访问站可以包括接取站和/或供应站，该接取站和/或供应站的形式为例如抽屉设备，该抽屉设备包括用于容纳存储容器的空间。存储容器包括一个或多个隔间，用于存储要从存储系统中接取或供应到存储系统的一个或多个产品项目。

在一个方面，为了增加系统的安全性并防止存储容器被不能访问的用户访问/传递给不能访问的用户，在交互区域处的访问站可以被配置为处于关闭状态或处于打开状态，其中当访问站处于打开状态时存储容器可用。利用该特征，容器运输组件可以配备有诸如RFID读取器的验证系统，以验证存储容器被允许访问给定的交互区域。

如果存储容器未被验证系统(例如RFID读取器)识别，则不允许存储容器进入交互区域处的给定抽屉设备。

存储容器可以包括多个隔间，其中用户可以访问存储容器的至少一个要访问的隔间。

该系统可进一步包括存储控制和通信系统，以监视库存，追踪存储网格内和/或运输期间相应的存储容器/箱的位置等。此外，存储控制和通信系统还可以包括用于控制车辆的控制系统，或者可以与该控制系统通信设置，以控制车辆挑选所期望的存储容器并在所期望的时间在所期望的位置处传送所期望的存储容器-而不与其他车辆碰撞。

本发明进一步通过一种用于链接到不同用户的存储容器的安全存储和取回的方法来定义，其中存储容器在上述自动存储和取回系统与具有访问站的多个交互区域之间转移。

该方法包括第一步骤，在交互区域处识别用户，并且如果该用户被授权，则允许对访问站进行访问。

下一步骤是指示自动存储和取回系统的控制系统在访问站处取回或传送特定存储容器，其中，经由与控制系统通信的用户接口给出指令。

最后一个步骤借助于容器运输组件和协作转移装置，在交互区域处的访问站与自动存储和取回系统之间转移特定存储容器，该协作转移装置用于将存储容器移动到容器运输组件和访问站以及从容器运输组件和访问站移动存储容器。

在所有实施例中，对于垂直、倾斜和水平容器运输组件，用户从具有自动存储和取回系统的无人存储区域订购存储容器。当存储容器要从自动存储系统的存储列中的存储位置运输到具有接口的专用交互区域时，操作顺序可以如下：

-使用用户可操作的控制系统(例如应用程序或面板，或具有自动存储和取回系统中所有可用存储容器内容的列表或图像的程序等)订购特定存储容器，

-由整体控制系统分配容器搬运车辆以从自动存储和取回系统的给定存储位置接取所期望的存储容器，

-由容器搬运车辆接取所期望的存储容器，并将该存储容器带到端口区域(端口区域通常占据自动存储和取回系统中的一个单个单元或存储列)，

-当容器运输组件准备好从容器搬运车辆接收(即，在传送带的情况下，传送带总是准备好接收，在叉式升降机的情况下，当货叉在相对于存储容器的正确位置时，升降机处于正确位置)存储容器时，将存储容器从容器搬运设备传送到容器运输组件，

-通过容器运输组件将存储容器运输到给定的交互区域，

-将存储容器从容器搬运组件移动(例如，借助于可延伸和可缩回元件、伸缩元件、布置在交互区域和容器运输组件处的传送带)到给定的交互区域，

-通过用户在给定的交互区域处从访问站的存储容器中接取物品，

-可选地，在用户已经从存储容器中接取所期望的物品之后，以相反的序列将存储容器返回到自动存储和取回系统。

容器搬运车辆可以是具有中心空腔和悬臂结构的车辆，也可以是所谓的“横向起重机结构”的横向行驶车辆，即由支撑在横跨存储系统的存储系统的平行最外端轨道、轨道或横梁上的结构支撑的车辆。如果使用一个车辆，并且该车辆具有悬臂结构，则该车辆可能能够旋转悬臂提升设备，以将容器提升/降低到网格的相对边缘处的存储列中。

伸缩元件/设备/支撑件或可抽出和可缩回元件/设备/支撑件应理解为可在水平方向上延伸的元件，并且可包括链接在一起的多个部分，这些部分可以在缩回位置一起滑动，并且在其抽出位置滑动分开并扩展元件/设备/支撑件的长度。然而，在本发明的范围内，本领域技术人员已知有许多其它可抽出和可缩回元件。

在下面的描述中，仅通过示例的方式引入许多具体细节，以提供对所要求保护的系统和车辆的实施例的彻底理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，这些实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下实施，或者使用其他部件、系统等。在其他实例中，未示出或未详细描述公知的结构或操作，以避免所公开的实施例的方面模糊。

附图说明

附上以下附图以促进对本发明的理解；

图1是现有技术的自动存储和取回系统的具有轨道系统的网格的透视图；

图2A是第一现有技术容器搬运车辆的透视图；

图2B是图2B中的第一现有技术容器搬运车辆的侧视图，示出用于提升和/或降低存储容器的提升设备，即升降机；

图2C是第二现有技术容器搬运车辆的透视图；

图2D是用于提升和/或降低存储容器的容器搬运车辆的现有技术提升设备的透视图；

图3是现有技术单轨网格的俯视图；

图4是现有技术双轨网格的俯视图；

图5示出了形成容器搬运车辆的一部分的提升框架和具有存储容器识别系统的存储容器的细节，其中提升框架包括两个读取器，存储容器包括两个标签；

图6A是五层公寓建筑物的侧视图，在建筑物的地下室中具有自动存储和取回系统，并且具有垂直的容器运输组件，该容器运输组件将自动存储和取回系统与每层(底层、1层、2层、3层、4层)的交互区域连接起来；

图6B是图6A中的部分A的详细视图，示出图6A中的容器运输组件与交互区域之间的第一可能协作，使用安装在每个交互区域处的可延伸和可缩回元件，用于在容器运输组件与交互区域之间移动存储容器，反之亦然；

图6C是图6A中的部分B的详细视图，示出图6B中的可延伸和可缩回元件处于缩回位置，以及在容器搬运组件中的一个存储容器和在交互区域中的一个存储容器；

图7A是在轨道系统上操作的容器搬运车辆的透视图，以及在容器搬运车辆的提升框架或车身上的读取器和在每个存储容器中或在每个存储容器上的标签；

图7B示出了具有中心空腔或存储空间的容器搬运车辆的示例，其中读取器布置在容器搬运车辆的侧壁上/中；

图8A是在自动存储和取回系统上操作的门架布置中的容器搬运车辆的透视图；

图8B是图8A中的横向行驶车辆和轨道系统的侧视图；

图9A和图9B示出了具有沿着支撑结构行驶的车轮的横向行驶车辆的示例，其中运输机构在车辆的上方或上部中；

图10示出了位于地下室中的自动存储和取回系统的示例，并且交互区域在楼层的上方；

图11示出了容器运输组件和交互区域的细节的示例，以及

图12示出了主控制系统、车辆控制器和交互区域控制器之间的通信路径。

在附图中，除非另有明确说明或从上下文中隐含地理解，相似的附图标记已用于指示相似的部分、元件或特征。

具体实施方式

在现有技术部分中讨论了图1至图4。

图1示出了现有技术网格结构4的示例，具有可用于所公开的发明的自动存储和取回系统50的轨道系统8。

图2A、图2B和图2C示出了可用于所公开的发明的现有技术容器搬运车辆9的示例。

图3和图4示出了可用于所公开的发明的自动存储和取回系统的具有轨道系统8的网格4的顶部的示例。网格4包括框架结构，该框架结构包括多个直立构件和由直立构件支撑的多个水平构件(见图1)。轨道系统8也可以是图3和图4所示的单轨和双轨轨道的组合。容器搬运车辆布置在轨道系统8上的网格4的上表面处。

在下文中，将参考图5至图11更详细地讨论本发明的实施例。然而，应当理解，图中的附图并非旨在将本发明限制于附图中描绘的主题。此外，即使仅针对系统描述了一些特征，显然它们也对车辆和方法有效，反之亦然，即仅针对车辆或方法描述的任何特征也对系统有效。

图5示出了容器搬运设备的提升设备16的提升框架18的示例，该提升框架18包括顶盖31a和底板31b。底板31b包括用于夹持/接合存储容器6的多个夹持设备26和用于将提升框架18与存储容器6对准的多个导向销17。提升框架18的夹持设备26被配置为夹持和释放存储容器6，并且可以由控制单元无线操作。

提升板31进一步包括安装在提升板31上的一个或多个相机21，优选地安装在底板31b内。一个或多个相机21被配置为记录和注册布置在提升框架18下方，即进入框架结构1和底层存储容器6中的产品的图像。一个或多个相机21可以无线地或有线地电子连接到控制系统(未示出)，使得操作者可以具有存储容器6中的一个或多个的网格和/或内容的实时视觉示图。

图5进一步公开了存储容器识别系统，该系统包括安装在提升框架18的提升板31上的两个读取器22’、22”和位于存储容器6内部的两个标签23’、23”。标签23’23”包括存储容器6的信息。读取器22’、22”被配置为读取用于识别存储容器6的标签23’、23”。在每个提升板31上也可以只有一个读取器。优选地，读取器22’、22”和标签23’、23”彼此相对接近地定位，例如，如分别由表示为22’的读取器和表示为23’的标签以及表示为22”的读取器和表示为23”的标签所指示的那样，位于彼此靠近的位置。这可能有利于避免来自邻近存储容器6的干扰，该干扰结果是读取邻近存储容器6中的标签而不是正确的存储容器6的标签。

还可以在标签23’、23”周围布置金属板或其他装置，以屏蔽来自邻近存储容器的干扰电磁波。在图5中，存储容器6包括单个隔间27，然而，包括多个隔间的存储容器也是已知的，并且也可用于本发明。

为了监视和控制自动存储和取回系统，以便在所期望的时间将所期望的存储容器6传送到所期望的交互区域而不使容器搬运车辆相互碰撞，自动存储和取回系统包括控制系统(在下面描述的图12中示出)。

图6A是包括地下室55的五层公寓建筑物的侧视图，其中布置有自动存储和取回系统，并且五个公寓54a-54e布置在地下室55的上方。垂直容器运输组件52将自动存储和取回系统与每层(底层54a、1层54b、2层54c、3层54d、4层54e)的交互区域连接起来，用于将存储容器6从自动存储和取回系统转移到交互区域，反之亦然。

在该示例性实施例中，垂直容器运输组件52是包括存储容器支撑件57(参见图6C)的升降机，其中存储容器6放置在存储容器支撑件57上，允许存储容器6在垂直方向上从自动存储和取回系统50运输到交互区域51，反之亦然。

存储容器支撑件57可以是允许存储容器布置在其上而不在运输过程中掉落的任何形状。

用于在自动存储和取回系统与交互区域51之间转移存储容器6的容器支撑组件52将适合安装该系统的房屋的平面图。容器支撑组件52的不同实施例是可行的。容器支撑组件52可以被安装为垂直升降机、链斗式升降机或具有用于在水平方向上提升存储容器6的部分，以将存储容器转移到位于同一楼层的不同交互区域。

容器运输组件52可以类似于WO2014/075937中公开的存储容器/箱升降机，其通过引用并入本文。该公开描述了一种自动存储和取回系统，该系统具有存储容器提升设备，该提升设备被布置成在网格结构的顶层与传送站之间的垂直方向上传送存储容器。升降设备包括用于存储容器的可移动支撑件，该可移动支撑件被布置成在垂直框架中滑动，该垂直框架包括至少两个、可能是四个的垂直列，当垂直列被定位为由可移动支撑件支撑时，垂直列被布置在存储容器的对应角处。存储容器提升设备进一步被布置成通过适当的提升装置来升高或降低。

在该示例性实施例中，容器运输组件52在存储网格4的顶层从容器搬运车辆9接收存储容器6，并将存储容器6传送到指定交互区域51的高度。

图6B是图6A中的部分A的详细视图，示出了图6A中所示的公寓建筑物的1层54b中的容器运输组件52与交互区域51之间的协作的示例性实施例，使用转移元件56用于在容器运输组件52和交互区域51之间转移存储容器6，反之亦然。

例如，转移元件56可以是抓取器或卸载器，例如，包括用于水平移动存储容器6的可枢转、可平移或可延伸和可缩回的伸缩臂或框架，或者它可以包括安装在每个交互区域51处的传送带，该传送带具有某种形式的偏转器，以将存储容器6移离并移到存储容器升降机的升降梭上。图6B中的箭头指示转移元件56的水平移动方向。

图6C是图6A所示的公寓建筑物的底层54a上的容器运输组件52和交互区域51之间的协作的示例性实施例的详细视图。图6C示出了单个存储容器6从容器运输组件52的存储容器支撑件57转移到底层公寓54a的交互区域51或反之亦然。所示的转移元件56是布置在交互区域51的底座的可延伸和可缩回元件/伸缩元件，并且当从容器运输组件52接收存储容器6时处于其延伸位置。在接收存储容器6之后，转移元件56缩回到其缩回位置，该缩回位置将邻近访问站53。因此，当运输组件56处于其缩回位置并且存储容器6放置在其上时，用户将能够经由访问站53访问容器6。转移元件56也可以在由图6B中的箭头指示的水平方向上移动。

在另一示例性实施例中，图6A至图6C中的转移元件56可以是叉形转移元件56，其中叉形转移元件在存储容器6的底座与存储容器6接合。例如，当将存储容器6从容器运输组件52的存储容器支撑件57移动到交互区域51时，转移元件56将被抽出，直到其能够从下方接收或提升存储容器6。存储容器6可以包括凹槽，该凹槽在其底座的下方或外表面处，允许叉形转移元件56在存储容器6的下方滑动，或者存储容器支撑件57可以包括凹槽，该凹槽允许货叉在存储容器6的底座与存储容器支撑件的上表面之间滑动。此外，转移元件56可以在垂直方向上上升和下降。因此，当转移元件56布置在存储容器6的下方，即在存储容器6的底座与存储容器支撑件57的上表面之间时，转移元件56将上升以稍微提升并随后从容器运输组件52上移除存储容器6。通过缩回转移元件56，存储容器6将从容器运输组件52转移/移动到交互区域51中，直到容器6到达用户可以访问的访问站53。然后，当将存储容器6从交互区域51返回到容器运输组件52时，转移元件56将延伸直到它到达运输组件52，并且在转移元件56从容器运输组件52缩回之前，转移元件56将稍微降低以将存储容器6放置在存储容器支撑件57上。

容器运输组件52和交互区域51之间的协作的一个示例性实施例是其中每个交互区域是被动的，即不需要具有主动的机械和受控的协作装置的实施例。在该实施例中，只有存储容器支撑件57是可延伸和可缩回的，用于在容器运输组件52和交互区域51之间移动存储容器6，反之亦然。

在该示例性实施例中，可延伸和可缩回的存储容器支撑件57例如是叉形支撑件，其中当存储容器6布置在交互区域51中支撑存储容器6的底座处时，叉形支撑件可以在存储容器6下方滑动。在一个实施例中，如果存储容器6的底座设置有允许叉形支撑件将其延长部分滑入的槽，则这是允许的。

在另一实施例中，在交互区域51中支撑存储容器的底座的上表面可以包括凹槽，该凹槽允许叉形支撑件将其延长部分滑入凹槽中，从而将其放置在存储容器6的底座与在交互区域51中支撑存储容器6的底座的上表面之间。

用于在交互区域51和容器支撑组件52之间转移存储容器6的另一可行选择是与上述类似的提升框架，该提升框架连接到在交互区域51和容器运输组件52之间运行的设置的可延伸轨道。

存储容器6可以从容器运输组件52的容器支撑件57转移，例如，将容器支撑件57延伸到交互区域中，然后通过向下移动容器运输组件来降低容器支撑件57，使得存储容器从容器支撑件移除到交互区域51的底座的上表面上。容器支撑件可以在没有容器6的情况下缩回，以便容器运输组件可以在系统内工作接取其他存储容器。当容器运输组件52的容器支撑件57从交互区域51接取存储容器6时，容器存储支撑件57将水平地延伸到交互区域51中的存储容器6的底座与交互区域51的底座的上表面之间的位置。然后，支撑结构57可以由容器运输组件52在垂直方向上提升，从而将存储容器6从交互区域51的底座提升到容器运输组件52上，然后容器支撑结构57将缩回，并且容器运输组件52将存储容器6传送到自动存储和取回系统。

容器支撑结构57也可以在容器从容器支撑结构57转移到转移元件56期间稍微向下移动，或者在转移容器6时向上移动，反之亦然，从而能够平稳和平滑地转移存储容器6。

在又一示例性实施例中，图6A至图6C中的转移元件56可以是在水平面中延伸的伸缩元件，如图6B中的箭头所示，并且被配置为将存储容器6从容器运输组件52转移到交互区域51，反之亦然。此外，容器运输组件52的存储容器支撑件57也可以是伸缩元件，当转移元件56朝向其完全延伸位置抽出时，该伸缩元件被转移元件56推入延伸位置。当存储容器6已经从容器运输组件52转移到交互区域51时，容器支撑结构57被推离并从存储容器6的下方移除，并且存储容器6被转移元件56进一步转移到交互区域51，转移元件56将缩回，从而将存储容器6完全带入交互区域51中邻近访问站的位置，使得用户能够访问容器。

当将存储容器6从交互区域51转移到容器运输组件52时，容器存储支撑件57将延伸，从而将转移元件56推入缩回位置，允许存储容器从该位置移除并转移到处于其延伸位置的容器存储支撑件57上。然后，容器支撑结构57将缩回到缩回位置，允许存储容器6由容器运输元件52移动并运输到自动存储和取回系统50。

在能够实现图6A中容器运输组件52和交互区域51之间协作的另一示例性实施例中，转移元件56和容器支撑结构57各自具有安装到其上的传送带。为了容易地将布置在容器支撑结构57上的存储容器6转移到布置在交互区域51内的转移元件56，容器支撑结构57可以布置在比接收存储容器6的转移元件56稍高的高度上。当转移存储容器时，另一种方式从转移元件56向容器支撑结构57转移存储容器，容器支撑结构57可以布置在比从其转移存储容器6的转移元件56稍低的高度处。此外，容器支撑结构57和转移元件56应该处于允许容易地转移容器6的距离处。

容器支撑结构57也可以在容器从容器支撑结构57转移到转移元件56期间稍微向下移动，或者在另一个方向上转移容器6时向上移动，从而能够平稳和平滑地转移存储容器6。

这里使用的术语“稍高或稍低”或“稍微垂直”应该理解为如此高或如此低，或者移动垂直距离，使得存储容器从一个元件/结构/支撑件容易并且平滑地转移到另一个元件/结构/支撑件，容器不会在元件/结构/支撑件之间旋转或卡住。

除了如图6A所示在地下室布置自动存储和取回系统之外，还可以将其布置在建筑物的顶楼或阁楼中，在每个楼层54a-54d处，容器运输组件52将自动存储和取回系统50与交互区域51连接起来。自动存储和取回系统可进一步布置在具有多个楼层的建筑物中的特定楼层中，例如，布置在具有6个楼层的建筑物中的第三层中。存储容器6从容器运输组件52转移到交互区域51中，反之亦然，可以与上述类似，例如，如图6C所示。

例如，如果容器运输组件52布置在建筑物的中心，其中在每层中布置有两个公寓，并且在每层上的公寓之间的建筑物的顶楼或阁楼中布置有自动存储和取回系统50，例如在沉降道/竖井中，则可以包括类似于WO 2014/075937A1中公开的双仓升降机。容器运输组件可以同时将两个存储容器从自动存储和取回系统运输到两个不同的指定交互区域，反之亦然。

另一个示例是具有布置在同一高度上的多个公寓的建筑物，并具有布置在建筑物的一端和与公寓相同高度上的公共自动存储和取回系统，其中水平容器运输组件将自动存储和取回系统与排屋的每个私人部分中的交互区域连接起来。

本领域技术人员将理解，存在多个关于将存储容器从自动存储和取回系统转移到容器运输组件的自动解决方案，反之亦然；并且类似地，存在多个关于将存储容器从容器运输组件转移到交互区域的自动解决方案，反之亦然。因此，本发明不限于上面示出这种转移的示例。

图7A示出了具有悬臂结构的容器搬运车辆9的示例，该容器搬运车辆9在导向组件上操作，该导向组件包括第一导向系统，以轨道10的形式布置在第一水平面(P1，P2)中，并在第一方向X上延伸，以及第二导向系统，以轨道11的形式布置在与第一导向系统相同的水平面内的第二水平面(P1，P2)中，并在第二方向Y上延伸。第二方向Y与第一方向X正交。第一和第二组轨道形成轨道系统8。该附图进一步示出了安装在容器搬运车辆9的提升板31上的读取器22’、22”。可替代地，也在图7A中公开，除了或作为提升板31上的读取器22’、22”的替代，读取器22’、22”可以布置在存储空间中，例如在容器搬运车辆9的空腔或车身13中。标签23’、23”在附图中前排的每个存储容器6中公开。然而，很清楚的是，系统中剩余的存储容器6也设置有至少一个标签。为了确保读取器22’、22”能够读取所有存储容器6中的标签23’、23”，标签23’优选地布置在每个容器6中的相同位置处。标签23’、23”也可以布置在容器6的外部，使得布置在面向车辆9的存储空间的侧壁中/上的读取器22’、22”能够容易地识别存储容器6。

在图7A的实施例中，第一和第二水平面P1、P2处于相同的高度或水平，即处于等于轨道系统8的上表面的高度。

图7B示出了具有中心空腔结构的容器搬运车辆9的示例，其中读取器22’、22”布置在容器搬运车辆9的侧壁上/中。虽然在侧壁中公开了两个读取器22’、22”，但在车辆9的一个或所有侧壁中可以设置更少或更多的读取器，这可能是对设置在车辆9的顶盖中的一个或更多的读取器的补充或替代。

图8A是在轨道系统8上操作的横向行驶车辆9’的透视图，而图8B是图8A中横向行驶车辆9’和轨道系统8的侧视图。类似于图5的实施例，尽管未在图8A和图8B中示出，但横向行驶车辆9’包括至少一个读取器22’、22”，该读取器22’、22”布置在提升框架18上和/或空腔内的存储空间中或车身13中，其中至少一个读取器22’、22”适于读取存储容器6上的标签23’、23”。标签23’、23”可以在存储容器6的内部或外部。从图8A可以清楚地看出，标签23’布置在每个存储容器6的内部或外表面上，优选地在相同的位置，以便读取器22’、22”可以容易地识别标签23’、23”，从而识别存储容器6。多个堆叠的存储容器6布置在轨道系统8下方的存储列中。

根据图8A和图8B中的实施例，横向行驶车辆9’通常在轨道系统8上行驶，轨道系统8包括布置在第一水平面P1中并在第一方向X上延伸的第一组平行轨道10和布置在第二水平面P2中并在与第一方向X正交的第二方向Y上延伸的第二组平行轨道11。在图8A和图8B的实施例中，第二水平面P2布置在比第一水平面P1更高的高度或水平上。第二组平行轨道11被公开为沿Y方向在轨道系统的整个长度上延伸的两个平行梁。

可替代地，两个平行梁可以被单个梁代替。具有提升设备16和提升框架18的车辆9’从第二组平行轨道11支撑，并在第一组平行轨道10上方的水平高度上操作。梁的第一端部由连接到一组车轮14、15的第一支撑结构24’支撑，并且梁的第二端部由连接到另一组车轮14、15的第二支撑结构24”支撑，用于车辆9’在轨道系统8的X方向上移动。可替代地，如图9B所示，轮组14、15，即运输机构，可以在第二水平面P2中。

图9A示出了第一和第二导向系统以及以缆索或皮带配置形式的运输机构的示例。第一和第二导向系统和运输机构可以是缆索和皮带，其中缆索或皮带43、44用于在X和Y方向上自动或手动地牵引车辆，例如通过手动牵引或使用例如由伺服电机控制的一个或多个绞车45。在后一个方面中，优选地，至少一组缆索或皮带43、44在X方向上延伸，而至少另一组缆索或皮带43、44在Y方向上延伸。

图9B示出了以梁布置形式在支撑结构41上行驶的第一和第二导向系统和运输机构14、15的示例。如图9B所见，轮组14、15，即运输机构，可以在第二水平面P2中。在后一个方面，在X方向和Y方向上移动车辆9’的运输机构都布置在同一水平面(即第二水平面P2)中。在该方面，可以有沿着X和Y方向的外周延伸的支撑结构41，覆盖所有存储列5，并且车辆9’可以从一个或多个梁42悬挂。在Y方向上移动车辆的运输机构14、15可以布置在车辆9’的上方或上部中，并且可以是在一个或多个梁42上行驶或由一个或多个梁42支撑的车轮或滑轮等(如图9B所示)。类似地，在X方向上移动车辆9’的运输机构14可以包括在支撑结构上行驶的车轮或滑轮。

车辆9、9’通常经由无线通信装置，例如经由在IEEE 802.11(WiFi)标准下操作的WLAN和/或利用诸如4G或更高的移动电信技术，从通常布置在车辆9顶部的控制面板与控制系统通信。

每个车辆9、9’包括向车载设备提供电力的电池，车载设备包括提升电机、用于第一和第二车轮布置14、15的驱动系统以及车载控制和通信系统。

图10示出了位于房屋的地下室55中的自动存储和取回系统50的示例，其中交互区域51安装在地下室55上方的公寓中。操作自动存储和取回系统50的容器搬运车辆9正在向存储容器支撑件57运送存储容器6以及从存储容器支撑件57接取存储容器6。容器运输组件52在自动存储和取回系统50与交互区域51之间转移存储容器支撑件57。用户经由访问站53从交互区域51操作自动存储和取回系统50，在此示例中访问站53是抽屉。在成功识别后，用户可以访问抽屉。识别装置可以在诸如信号连接到自动存储和取回系统50的控制系统的平板或移动电话的移动设备中实现。识别装置也可以在设置有用于访问系统的用户可操作接口的固定安装中实现。

图11示出了容器运输组件52和交互区域51的细节的示例。如上所述，容器运输组件52和交互区域51包括协同转移装置，用于将存储容器6移动到容器运输组件52和交互区域51以及从容器运输组件52和交互区域51中移动存储容器6。

在图11所示的示例中，存储容器支撑件57连接到容器运输组件52并由容器运输组件52驱动。每个存储容器支撑件57可以包括用于将存储容器6转移到交互区域51和从交互区域51转移存储容器6的传送带、从动辊或其他设备。

图10和图11显示了包括两个存储容器支撑件57的安装。该设置能够取回或存储两个存储容器6。这些可以经由不同交互区域51访问。

图12示出了主控制系统70、车辆控制器80和交互区域控制器90之间的通信路径，用于监视和控制自动存储和取回系统，以便将所期望的存储容器6传送到特定的交互区域51。主控制系统70是计算机化的，并且包括用于监视和控制例如相应的存储容器6在存储网格4内的位置、每个存储容器6的内容以及容器搬运车辆9的移动的数据库。

在前面的描述中，已经参考说明性实施例描述了根据本发明的自动存储和取回系统、车辆和方法的各个方面。然而，该描述不旨在被解释为限制意义。对于本领域技术人员来说显而易见的说明性实施例以及系统的其他实施例的各种修改和变化被认为在由所附权利要求所定义的本发明的范围内。

参考列表

Claims (15)

1.一种控制系统，包括控制器，所述控制器被配置为执行以下操作：

指示至少一个容器搬运车辆(9，9’)将存储容器(6)从存储列(5)上升并运送所述存储容器(6)；

指示容器运输组件(52)访问由所述至少一个容器搬运车辆(9，9’)运送的所述存储容器(6)并将所述存储容器(6)转移至交互区域(51)处的访问站(53)；

在所述交互区域(51)处识别用户，并且如果所述用户被授权，则允许所述用户对访问站(53)进行访问；

指示所述用户在所述交互区域(51)处取回所述存储容器，

其中，所述控制器指示所述容器运输组件(52)和所述交互区域(51)中的协作转移装置在所述访问站(53)与所述存储列(5)之间转移所述存储容器(6)，从而将所述存储容器(6)移动到所述容器运输组件(52)和所述访问站(53)以及从所述容器运输组件(52)和所述访问站(53)移动所述存储容器(6)。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为指示设置在所述至少一个容器搬运车辆(9，9’)的提升板(31)上的一个或多个相机(21)记录和注册所述存储容器(6)中的产品的图像。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为从所述一个或多个相机(21)无线或有线地接收所述图像。

4.根据权利要求2所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为指示安装在所述提升板(31)上的读取器(22’，22”)读取设置在所述存储容器(6)上的用于识别所述存储容器(6)的标签(23’，23”)。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为指示所述容器运输组件(52)在垂直方向上将所述存储容器(6)从所述存储列(5)运送到所述交互区域(51)。

6.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为在指示将所述存储容器(6)转移至交互区域(51)处的访问站(53)时，指示所述交互区域(51)中的所述协作转移装置从所述交互区域(51)伸出以从所述容器运输组件(52)接收所述存储容器(6)，在接收所述存储容器(6)之后，指示所述协作转移装置缩回到其缩回位置，其中，所述缩回位置邻近所述访问站(53)。

7.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为在指示将所述存储容器(6)转移至交互区域(51)处的访问站(53)时，指示所述容器运输组件(52)的容器支撑件(57)延伸到所述交互区域(51)中，并使支撑在所述容器支撑件(57)上的所述存储容器(6)从所述容器支撑件(57)移除到所述访问站(53)中。

8.根据权利要求7所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为在所述存储容器(6)从所述容器支撑件(57)移除到所述访问站(53)中之后，指示所述容器支撑件(57)缩回到所述容器运输组件(52)中。

9.一种控制系统，包括控制器，所述控制器被配置为执行以下操作：

在交互区域(51)处识别用户，并且如果所述用户被授权，则允许所述用户对所述交互区域(51)处的访问站(53)进行访问；

指示所述用户在所述访问站(53)处存储存储容器(6)；

指示容器运输组件(52)访问存储在所述访问站(53)中的所述存储容器(6)并将所述存储容器(6)转移至至少一个容器搬运车辆(9，9’)；

指示所述至少一个容器搬运车辆(9，9’)将所述存储容器(6)降低到存储列(5)进行存储，

其中，所述控制器指示所述容器运输组件(52)和所述交互区域(51)中的协作转移装置在所述访问站(53)与所述存储列(5)之间转移所述存储容器(6)，从而将所述存储容器(6)移动到所述容器运输组件(52)和所述访问站(53)以及从所述容器运输组件(52)和所述访问站(53)移动所述存储容器(6)。

10.根据权利要求9所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为指示设置在所述至少一个容器搬运车辆(9，9’)的提升板(31)上的一个或多个相机(21)记录和注册所述存储容器(6)中的产品的图像。

11.根据权利要求10所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为从所述一个或多个相机(21)无线或有线地接收所述图像。

12.根据权利要求10所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为指示安装在所述提升板(31)上的读取器(22’，22”)读取设置在所述存储容器(6)上的用于识别所述存储容器(6)的标签(23’，23”)。

13.根据权利要求9所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为指示所述容器运输组件(52)在垂直方向上将所述存储容器(6)从所述交互区域(51)运送到所述存储列(5)。

14.根据权利要求9所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为在指示所述容器运输组件(52)访问存储在所述访问站(53)中的所述存储容器(6)时，指示所述交互区域(51)中的所述协作转移装置从所述交互区域(51)伸出以将所述访问站(53)中的所述存储容器(6)运送到所述容器运输组件(52)，在所述容器运输组件(52)接收所述存储容器(6)之后，指示所述协作转移装置缩回到其缩回位置，其中，所述缩回位置邻近所述访问站(53)。

15.根据权利要求9所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为在指示所述容器运输组件(52)访问存储在所述访问站(53)中的所述存储容器(6)时，指示所述容器运输组件(52)的容器支撑件(57)延伸到所述交互区域(51)中，并将存储在所述访问站(53)中的所述存储容器(6)从所述访问站(53)运送到所述容器运输组件(52)。