ES2431591T3

ES2431591T3 - Sistema y procedimiento para transportar artículos de inventario

Info

Publication number: ES2431591T3
Application number: ES07855066T
Authority: ES
Inventors: Richard R. Fontana
Original assignee: Amazon Technologies Inc; Kiva Systems Inc
Current assignee: Amazon Technologies Inc; Amazon Robotics LLC
Priority date: 2007-01-05
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2027-12-11
Also published as: EP2102091B1; US20080166217A1; PT2102091E; CA2671955A1; JP2010514647A; US7850413B2; WO2008085639A1; PL2102091T3; DK2102091T3; JP5265573B2; EP2102091A1; CA2671955C

Abstract

Una unidad de impulsión móvil (20) para transportar artículos de inventario (40), que comprende: un alojamiento (200); un módulo de impulsión (206) que puede hacerse funcionar para propulsar de manera selectiva la unidad deimpulsión móvil (20) en al menos una primera dirección; un cabezal de acoplamiento (204) que puede hacerse funcionar para realizar al menos una acción entreacoplarse a y soportar un portador de artículos de inventario (30); un árbol de elevación (202) conectado al cabezal de acoplamiento (204) y que puede hacerse funcionarpara elevar el cabezal de acoplamiento (204) cuando el alojamiento (200) es girado con respecto al árbol deelevación (202); y un módulo de rotación (208) que puede hacerse funcionar para inducir una rotación en el alojamiento (200)con respecto al árbol de elevación (202).

Description

Sistema y procedimiento para transportar artículos de inventario.

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere en general a sistemas de manipulación de material y, más en particular, a un procedimiento y un sistema para transportar artículos de inventario en un sistema de inventario.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los sistemas de inventario modernos, como los de los almacenes de venta por correo y de comercio electrónico, los sistemas de equipaje de los aeropuertos y las instalaciones de fabricación de pedidos personalizados, se enfrentan a desafíos importantes a la hora de proporcionar respuestas rápidas y precisas a solicitudes de artículos de inventario. Las demoras y los retrasos en el proceso de respuesta a tales solicitudes de inventario pueden dar como resultado una productividad del trabajador reducida, cancelaciones de pedidos, un menor rendimiento y otras pérdidas. En los últimos años, la automatización ha mejorado la rapidez y la eficacia del almacenamiento y recuperación de artículos de inventario en tales sistemas. Sin embargo, en sistemas con altos volúmenes, la rapidez y la eficacia de los sistemas automatizados pueden limitar aún la eficacia global de los sistemas automatizados. Un ejemplo de un sistema de inventario con una unidad de impulsión móvil y un portador de artículos de inventario puede encontrarse en el documento WO 2006/044108.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Según la presente invención, las desventajas y los problemas asociados a los sistemas de inventario se reducen o eliminan sustancialmente. En particular, se proporciona un sistema de inventario que utiliza técnicas mejoradas para transportar portadores de artículos de inventario.

Según una realización de la presente invención, una unidad de impulsión móvil para transportar artículos de inventario incluye un alojamiento, un módulo de impulsión, un módulo de acoplamiento, un árbol de elevación y un módulo de rotación. El módulo de impulsión es capaz de propulsar la unidad de impulsión móvil en al menos una primera dirección. El cabezal de acoplamiento puede acoplarse a o soportar un portador de artículos de inventario. El módulo de rotación es capaz de inducir una rotación en el alojamiento con respecto al árbol de elevación. El árbol de elevación está conectado al cabezal de acoplamiento y puede elevar el cabezal de acoplamiento cuando el alojamiento gira con respecto al árbol de elevación.

Según otra realización de la presente invención, un procedimiento para transportar artículos de inventario incluye situar una unidad de impulsión móvil debajo de un portador de artículos de inventario en una primera ubicación. La unidad de impulsión móvil incluye un alojamiento, un cabezal de acoplamiento y un árbol de elevación. El cabezal de acoplamiento está conectado al árbol de elevación y el árbol de elevación puede elevar el cabezal de acoplamiento cuando el alojamiento gira con respecto al árbol de elevación. El procedimiento incluye además elevar el cabezal de acoplamiento con el árbol de elevación haciendo girar el alojamiento con respecto al árbol de elevación y acoplar la unidad de impulsión móvil al portador de artículos de inventario de manera que el cabezal de acoplamiento se acopla al o soporta el portador de artículos de inventario. Además, el procedimiento incluye desplazar la unidad de impulsión móvil y el portador de artículos de inventario a una segunda ubicación.

Las ventajas técnicas de determinadas realizaciones de la presente invención incluyen un aparato de transporte de artículos de inventario que mejora el rendimiento del sistema, reduce el consumo de energía y utiliza menos partes mecánicas. Además, realizaciones particulares de la presente invención pueden soportar técnicas mejoradas para transportar y manipular componentes de almacenamiento de artículos de inventario. Otras ventajas técnicas de la presente invención resultarán evidentes a los expertos en la técnica a partir de las siguientes figuras, descripciones y reivindicaciones. Además, aunque anteriormente se han mencionado ventajas específicas, varias realizaciones pueden incluir todas, algunas o ninguna de las ventajas mencionadas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para un entendimiento más completo de la presente invención y de sus ventajas, a continuación se hace referencia, a modo de ejemplo, a la siguiente descripción tomada junto con los dibujos adjuntos, en los que:

La FIGURA 1 ilustra un sistema de almacenamiento de artículos de inventario según una realización particular.

Las FIGURAS 2A a 2C muestran varias vistas de una realización particular de una unidad de impulsión móvil que puede usarse en el sistema de almacenamiento de artículos de inventario.

Las FIGURAS 3A a 3D muestran varias vistas de una realización alternativa de la unidad de impulsión móvil.

Las FIGURAS 4A a 4D ilustran componentes y configuraciones de ejemplo para realizaciones particulares de la unidad de impulsión móvil.

Las FIGURAS 5A a 5C ilustran componentes y configuraciones de ejemplo para realizaciones adicionales de la unidad de impulsión móvil.

La FIGURA 6 es un diagrama de flujo que ilustra un funcionamiento de ejemplo de una realización particular de la unidad de impulsión móvil para transportar un portador de artículos de inventario entre ubicaciones dentro del sistema de inventario.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE REALIZACIONES A MODO DE EJEMPLO

La FIGURA 1 ilustra un sistema de inventario 10 para almacenar, ordenar y recuperar artículos de inventario 40, que incluye una unidad de impulsión móvil 20 y un portador de artículos de inventario 30. El portador de artículos de inventario 30 almacena múltiples artículos de inventario 40 de varios tipos de artículos. La unidad de impulsión móvil 20 transporta el portador de artículos de inventario 30 entre puntos designados de un espacio de trabajo asociado al sistema de inventario 10. En realizaciones particulares, la unidad de impulsión móvil 20 soporta determinadas técnicas para transportar el portador de artículos de inventario 30 que pueden dar como resultado tiempos de transporte reducidos de los artículos de inventario 40, un menor consumo de energía y un control más preciso de los portadores de artículos de inventario 30 durante el transporte y/u otros beneficios.

La unidad de impulsión móvil 20 puede moverse dentro del espacio de trabajo del sistema de inventario 10 y puede incluir cualquier componente apropiado para autopropulsarse y desplazarse hacia una ubicación destino particular dentro del espacio de trabajo. Además, la unidad de impulsión móvil 20 puede acoplarse al portador de artículos de inventario 30, de manera que el portador de artículos de inventario 30 se acopla a y/o queda soportado por la unidad de impulsión móvil 20. Cuando está acoplada al portador de artículos de inventario 30, la unidad de impulsión móvil 20 también puede propulsar y/o transportar de otro modo el portador de artículos de inventario 30. La unidad de impulsión móvil 20 puede incluir cualquier componente apropiado para acoplarse al portador de artículos de inventario 30 y para manipular el portador de artículos de inventario 30 cuando el portador de artículos de inventario 30 está acoplado a la unidad de impulsión móvil

20. Los componentes de realizaciones particulares de la unidad de impulsión móvil 20 se describen posteriormente en mayor detalle con respecto a las FIGURAS 2A y 2B y 3A a 3D.

El portador de artículos de inventario 30 almacena artículos de inventario 40 sobre o dentro del portador de artículos de inventario 30. En realizaciones particulares, el portador de artículos de inventario 30 incluye múltiples receptáculos de almacenamiento, donde cada receptáculo de almacenamiento puede guardar artículos de inventario 40. Además, en realizaciones particulares, los artículos de inventario 40 cuelgan de ganchos o barras dentro o sobre el portador de artículos de inventario 30. En general, el portador de artículos de inventario 30 puede almacenar artículos de inventario 40 de cualquier manera apropiada dentro del portador de artículos de inventario 30 y/o sobre la superficie externa del portador de artículos de inventario 30. El portador de artículos de inventario 30 puede hacerse rodar, llevarse o transportarse de otro modo mediante la unidad de impulsión móvil 20. Aunque la FIGURA 1 muestra por simplicidad un solo portador de artículos de inventario 30, el sistema de inventario 10 puede incluir cualquier número apropiado de portadores de artículos de inventario 30. Como resultado, el portador de artículos de inventario 30 puede representar uno de varios portadores de artículos de inventario 30 que almacena artículos de inventario 40 en el sistema de inventario 10.

Los artículos de inventario 40 representan cualquier objeto adecuado para su almacenamiento, recuperación y/o procesamiento en un sistema de inventario automatizado 10. Como un ejemplo, el sistema de inventario 10 puede representar un almacén de venta por correo y los artículos de inventario 40 pueden representar mercancía guardada en el almacén. Como otro ejemplo, el sistema de inventario 10 puede representar una instalación de devolución de mercancía y los artículos de inventario 40 pueden representar mercancía devuelta por los consumidores. Como otro ejemplo adicional, el sistema de inventario 10 puede representar una instalación de fabricación y los artículos de inventario 40 pueden representar componentes individuales de un kit de fabricación que va a ensamblarse en un producto acabado, tales como componentes electrónicos para un sistema informático personalizado. Sin embargo, en un sentido más general, los artículos de inventario 40 pueden representar cualquier objeto apropiado que pueda almacenarse y recuperarse en el sistema de inventario 10.

Aunque la siguiente descripción se centra, por simplicidad, en realizaciones del sistema de inventario 10 en las que una única unidad de impulsión móvil 20 se acopla a y transporta un único portador de artículos de inventario 30, la unidad de impulsión móvil 20 puede ser capaz, en realizaciones particulares, de acoplarse a múltiples portadores de artículos de inventario 30 de manera simultánea y/o de acoplarse a otros portadores de artículos de inventario 30 después de acoplarse a un primer portador de artículos de inventario 30. Además, en realizaciones particulares, las unidades de impulsión móviles 20 y los portadores de artículos de inventario 30 pueden estar configurados para permitir que múltiples unidades de impulsión móviles 20 diferentes se acoplen a un único portador de artículos de inventario 30 o a un grupo de portadores de artículos de inventario 30.

Además, aunque la siguiente descripción también se centra en realizaciones de la unidad de impulsión móvil 20 que se utilizan para transportar uno o más portadores de artículos de inventario 30 que almacenan artículos de inventario 40 en un sistema de inventario 10, la unidad de impulsión móvil 20 puede usarse para transportar otros tipos de objetos y equipos en otros tipos de sistemas. Por ejemplo, en lugar de los artículos de inventario 40, los portadores de artículos de inventario 30 pueden guardar, en realizaciones particulares, otros objetos apropiados y adecuados para su almacenamiento en el portador de artículos de inventario 30. Además, en realizaciones alternativas, el portador de artículos de inventario 30 también puede sustituirse por aspiradores, barredores de suelos, unidades de comprobación de inventario u otro equipo adecuado que la unidad de impulsión móvil 20 puede transportar dentro del sistema de inventario 10 o de otros tipos de sistemas.

En funcionamiento, la unidad de impulsión móvil 20 es capaz de desplazarse entre puntos de un espacio de trabajo asociado al sistema de inventario 10 y, cuando está acoplada al portador de artículos de inventario 30, de transportar el portador de artículos de inventario 30 entre ubicaciones del espacio de trabajo. La unidad de impulsión móvil 20 puede determinar el movimiento de la unidad de impulsión móvil 20 de manera autónoma y/o en función de comandos recibidos por la unidad de impulsión móvil 20. Por ejemplo, en realizaciones particulares, la unidad de impulsión móvil 20 puede recibir información que identifica ubicaciones de destino de la unidad de impulsión móvil 20 desde un dispositivo de gestión del sistema de inventario 10, desde un operario del sistema de inventario 10 o desde cualquier otra parte o dispositivo adecuados. La unidad de impulsión móvil 20 puede recibir la información a través de una interfaz inalámbrica, a través de una conexión cableada o usando cualquier otro componente adecuado para comunicarse con un operario o dispositivo de gestión del sistema de inventario 10. Además, en realizaciones particulares, la unidad de impulsión móvil 20 puede usar objetos fijos, tales como marcas fiduciales, situadas en el espacio de trabajo como puntos de referencia para ayudar en el desplazamiento. En tales realizaciones, la unidad de impulsión móvil 20 puede estar configurada para detectar marcas fiduciales y para determinar la ubicación de la unidad de impulsión móvil 20 y/o medir su movimiento en función de la detección de las marcas fiduciales. Sin embargo, en general, el movimiento de la unidad de impulsión móvil 20 puede controlarse total o parcialmente, dependiendo de la configuración de la unidad de impulsión móvil 20 y del sistema de inventario 10, por la unidad de impulsión móvil 20 o por cualquier dispositivo o parte apropiados externos.

Sin embargo, por simplicidad, el resto de esta descripción asume que la unidad de impulsión móvil 20 recibe de manera inalámbrica órdenes, datos, instrucciones, comandos o información estructurada de cualquier otra forma apropiada, denominados en este documento “comando” o “comandos”, desde un componente remoto del sistema de inventario 10. Estos comandos identifican un portador de artículos de inventario 30 particular que va a transportarse por la unidad de impulsión móvil 20 y/o la ubicación actual de ese portador de artículos de inventario 30 y una ubicación destino de ese portador de artículos de inventario 30. La unidad de impulsión móvil 20 controla el funcionamiento de los motores, las ruedas y/o de otros componentes de la unidad de impulsión móvil 20 para desplazar la unidad de impulsión móvil 20 y/o el portador de artículos de inventario 30.

En respuesta a la recepción de un comando de este tipo, la unidad de impulsión móvil 20 se desplaza hacia una ubicación de almacenamiento identificada por el comando. Después, la unidad de impulsión móvil 20 puede iniciar un proceso de acoplamiento con el portador de artículos de inventario 30 identificado. La unidad de impulsión móvil 20 puede acoplarse al portador de artículos de inventario 30 de cualquier manera apropiada, de modo que el portador de artículos de inventario 30 se acopla a y/o queda soportado por la unidad de impulsión móvil 20 cuando la unidad de impulsión móvil 20 está acoplada al portador de artículos de inventario 30. En realizaciones particulares, la unidad de impulsión móvil 20 se acopla al portador de artículos de inventario 30 colocándose debajo del portador de artículos de inventario 30 y elevando un cabezal de acoplamiento de la unidad de impulsión móvil 20 hasta que el cabezal de acoplamiento levanta el portador de artículos de inventario 30 del suelo.

Tal y como se describe en mayor detalle con respecto a las FIGURAS 2A a 2C y 3A a 3D, realizaciones particulares de la unidad de impulsión móvil 20 incluyen un árbol de elevación 202 acoplado al cabezal de acoplamiento 204. En tales realizaciones, la unidad de impulsión móvil 20 puede elevar el cabezal de acoplamiento 204 haciendo girar parte o todo el resto de la unidad de impulsión móvil 20 con respecto al árbol de elevación 202. Dependiendo de la configuración y de las características de la unidad de impulsión móvil 20, la unidad de impulsión móvil 20 también puede realizar etapas adicionales para mantener la orientación del cabezal de acoplamiento 204 cuando la unidad de impulsión móvil 20 hace girar el árbol de elevación 202 con respecto a la unidad de impulsión móvil 20. Por ejemplo, en realizaciones particulares, el árbol de elevación 202 comprende un husillo u otra forma de árbol roscado que se hace subir o bajar cuando determinadas partes de la unidad de impulsión móvil 20 se hacen girar con respecto al husillo o árbol roscado. Por consiguiente, en tales realizaciones, la unidad de impulsión móvil 20 puede hacer subir el árbol de elevación 202 girando en círculos mientras que la orientación del árbol de elevación 202 es fija.

Como resultado del proceso de acoplamiento, la unidad de impulsión móvil 20 puede soportar nada, parte o todo el peso del portador de artículos de inventario 30. Además, en realizaciones particulares, uno o más componentes de la unidad de impulsión móvil 20 pueden engancharse a, conectarse a, interbloquearse con o interactuar de otro modo con uno o más componentes del portador de artículos de inventario 30 para formar un acoplamiento entre la unidad de impulsión móvil 20 y el portador de artículos de inventario 30. Como un ejemplo, en realizaciones particulares, el cabezal de acoplamiento 202 puede incluir uno o más vástagos que encajan en aberturas del portador de artículos de inventario 30 cuando la unidad de impulsión móvil 20 se acopla al portador de artículos de inventario 30, permitiendo que la unidad de impulsión móvil 20 manipule el portador de artículos de inventario 30 aplicando una fuerza al portador de artículos de inventario 30. Como otro ejemplo, en realizaciones particulares, el cabezal de acoplamiento 202 puede incluir una superficie de alta fricción que hace contacto con una superficie de alta fricción del portador de artículos de inventario 30 cuando la unidad de impulsión móvil 20 está acoplada al portador de artículos de inventario 30. En tales realizaciones, la unidad de impulsión móvil 20 puede utilizar fuerzas de fricción inducidas entre las superficies de contacto para mover y hacer girar el portador de artículos de inventario 30.

Después del acoplamiento con el portador de artículos de inventario 30, la unidad de impulsión móvil 20 puede transportar el portador de artículos de inventario 30 hacia una segunda ubicación, tal como una estación de artículos de inventario, en la que los artículos de inventario 40 pueden sacarse del portador de artículos de inventario 30 (por ejemplo, para empaquetarse para su envío), añadirse al portador de artículos de inventario 30 (por ejemplo, para reponer el suministro de artículos de inventario 40 disponibles en el sistema de inventario 10), contarse o procesarse de otra manera. La unidad de impulsión móvil 20 puede desplazarse entre la primera y la segunda ubicación usando cualquier técnica apropiada.

En realizaciones particulares, la unidad de impulsión móvil 20 puede transportar el portador de artículos de inventario 30 a través de una cuadrícula bidimensional, combinando desplazamientos hacia delante y hacia atrás a lo largo de segmentos de línea recta con giros de noventa grados y trayectorias en arco para transportar el portador de artículos de inventario 30 desde la primera ubicación hasta la segunda ubicación. Además, cuando se mueve hacia delante o hacia atrás, la unidad de impulsión móvil 20 también puede realizar movimientos giratorios más pequeños para corregir el rumbo o ajustar de otro modo su dirección. Cuando la unidad de impulsión móvil 20 gira, la unidad de impulsión móvil 20 puede mantener la orientación del cabezal de acoplamiento 204. Técnicas para realizar esto se describen posteriormente en mayor detalle con respecto a las FIGURAS 2A a 2C y 3A a 3D. Mantener la orientación del cabezal de acoplamiento 204 cuando la unidad de impulsión móvil 20 gira puede impedir que el portador de artículos de inventario 30 acoplado choque con otros portadores de artículos de inventario 30 cercanos, en particular cuando el sistema de inventario 10 utiliza un espacio de trabajo muy atestado y depende de componentes para realizar movimientos limitados de manera precisa.

Después de que la unidad de impulsión móvil 20 llegue a la segunda ubicación, la unidad de impulsión móvil 20 puede desacoplarse del portador de artículos de inventario 30. La unidad de impulsión móvil 20 puede desacoplarse del portador de artículos de inventario 30 de cualquier manera apropiada en función de la configuración y características de la unidad de impulsión móvil 20. En realizaciones particulares, el cabezal de acoplamiento 204 está acoplado a un árbol de elevación 202 que asciende y desciende en respuesta a la rotación de parte de o todo el resto de la unidad de impulsión móvil 20. En tales realizaciones, la unidad de impulsión móvil 20 puede hacer descender el cabezal de acoplamiento 204 haciendo girar el árbol de elevación 202 con respecto al resto de la unidad de impulsión móvil 20. Además, en realizaciones particulares, la unidad de impulsión móvil 20 puede elevar el cabezal de acoplamiento 204 haciendo girar la parte pertinente de la unidad de impulsión móvil 20 en un primer sentido con respecto al árbol de elevación 202 y hacer descender el cabezal de acoplamiento 204 haciendo girar la parte pertinente de la unidad de impulsión móvil 20 en un segundo sentido con respecto al árbol de elevación 202.

Una vez que la unidad de impulsión móvil 20 se ha desacoplado del portador de artículos de inventario 30, la unidad de impulsión móvil 20 puede alejarse del portador de artículos de inventario 30. Después, la unidad de impulsión móvil 20 puede empezar a realizar otras tareas en el sistema de inventario 10. Como resultado, en realizaciones particulares, la unidad de impulsión móvil 20 puede transportar cualquiera de una pluralidad de portadores de artículos de inventario 30 entre ubicaciones del sistema de inventario 10 con el fin de llevar a cabo las órdenes o finalizar otras tareas que requieren artículos de inventario 40.

Puesto que en realizaciones particulares la unidad de impulsión móvil 20 puede acoplarse y desacoplarse del portador de artículos de inventario 30 haciendo girar el árbol de elevación 202 con respecto a la unidad de impulsión móvil 20, realizaciones particulares de la unidad de impulsión móvil 20 pueden acoplarse y desacoplarse de los portadores de artículos de inventario 30 en menos tiempo y consumiendo menos energía. Además, configurar la unidad de impulsión móvil 20 para utilizar el movimiento de rotación descrito para el acoplamiento y desacoplamiento con el portador de artículos de inventario 30 permite reducir el número de partes mecánicas incluidas en la unidad de impulsión móvil 20, como se describe posteriormente en mayor detalle. Además, al mantenerse la orientación del portador de artículos de inventario 30 durante el giro, la unidad de impulsión móvil 20 puede manipular el portador de artículos de inventario 30 sin que el portador de artículos de inventario 30 choque con otros portadores de artículos de inventario cercanos. Como resultado, las realizaciones particulares de la unidad de impulsión móvil 20 pueden proporcionar múltiples beneficios. Sin embargo, realizaciones alternativas pueden proporcionar algunos, ninguno o todos estos beneficios.

Las FIGURAS 2A y 2B son una vista lateral y una vista desde arriba, respectivamente, de una realización particular de la unidad de impulsión móvil 20. En particular, las FIGURAS 2A y 2B ilustran una unidad de impulsión móvil 20a que incluye un árbol de elevación 202, un cabezal de acoplamiento 204, un módulo de impulsión 206, un módulo de rotación 208, un módulo de control de carga 210 y un módulo de procesamiento 212. Todos o algunos de estos componentes están contenidos en un alojamiento 200.

El alojamiento 200 contiene y/o está conectado a uno o más de entre el módulo de impulsión 206, el módulo de rotación 208, el módulo de control de carga 210 y el módulo de procesamiento 212. Como alternativa, el alojamiento 200 puede representar todos o una parte de los componentes físicos de uno cualquiera o más de entre el módulo de impulsión 206, el módulo de rotación 208, el módulo de control de carga 210 y el módulo de procesamiento 212. El alojamiento 200 puede comprender cualquier material apropiado. En realizaciones particulares, el alojamiento representa una carcasa metálica o de plástico que contiene componentes del módulo de impulsión 206, del módulo de rotación 208, del módulo de control de carga 219 y del módulo de procesamiento 212, e incluye una cavidad que contiene al árbol de elevación

202.

El cabezal de acoplamiento 204 acopla la unidad de impulsión móvil 20 al portador de artículos de inventario 30 y/o soporta el portador de artículos de inventario 30 cuando la unidad de impulsión móvil 20 está acoplada al portador de artículos de inventario 30. El cabezal de acoplamiento 204 puede permitir además que la unidad de impulsión móvil 20a manipule el portador de artículos de inventario 30, tal como elevar el portador de artículos de inventario 30, propulsar el portador de artículos de inventario 30, hacer girar el portador de artículos de inventario 30 y/o mover el portador de artículos de inventario 30 de cualquier otra manera adecuada. El cabezal de acoplamiento 204 también puede incluir cualquier combinación adecuada de componentes, tales como nervaduras, púas y/o acanaladuras para facilitar tal manipulación del portador de artículos de inventario 30. Por ejemplo, en realizaciones particulares, el cabezal de acoplamiento 204 puede incluir una parte de alta fricción que hace contacto con una parte del portador de artículos de inventario 30 cuando la unidad de impulsión móvil 20a está acoplada al portador de artículos de inventario 30. En tales realizaciones, las fuerzas de fricción creadas entre la parte de alta fricción del cabezal de acoplamiento 204 y una superficie del portador de artículos de inventario 30 pueden inducir un movimiento de traslación y de rotación en el portador de artículos de inventario 30 cuando el cabezal de acoplamiento 204 se mueve y gira, respectivamente. Como resultado, la unidad de impulsión móvil 20a puede manipular el portador de artículos de inventario 30 moviendo o haciendo girar el cabezal de acoplamiento 204, ya sea de manera independiente o como parte del movimiento de la unidad de impulsión móvil 20 en su conjunto.

El árbol de elevación 202 acopla el cabezal de acoplamiento 204 al resto de la unidad de impulsión móvil 20a y puede hacer subir y/o bajar el cabezal de acoplamiento 204. El árbol de elevación 202 puede incluir o representar cualquier elemento capaz de hacerse subir o bajar como resultado de la rotación inducida en el árbol de elevación 202 o en partes de la unidad de impulsión móvil 20a en contacto con el árbol de elevación 202. En realizaciones particulares, el árbol de elevación 202 puede representar un árbol u otro elemento que, cuando se hace girar, se eleva como resultado del roscado sobre su superficie y/o como resultado de cojinetes u otros elementos giratorios que siguen una pista inclinada dentro de la cavidad que contiene al árbol de elevación 202. Como un ejemplo, el árbol de elevación 202 puede representar un árbol roscado dispuesto en una cavidad roscada dentro del alojamiento 200. Como resultado, el roscado del árbol y la cavidad hace que el árbol de elevación 202 se desplace hacia arriba o hacia abajo cuando el alojamiento 200 se hace girar con respecto al árbol de elevación 202. Sin embargo, en general, el árbol de elevación 202 puede representar cualquier componente o componentes apropiados configurados para subir o bajar como resultado de la rotación del alojamiento 200 y/o del árbol de elevación 202.

El módulo de impulsión 206 (mostrado solamente en la FIGURA 2A) propulsa la unidad de impulsión móvil 20a y, cuando la unidad de impulsión móvil 20a y el portador de artículos de inventario 30 están acoplados, el portador de artículos de inventario 30. El módulo de impulsión 206 puede representar cualquier conjunto apropiado de componentes que pueden hacerse funcionar para propulsar el módulo de impulsión 206. Por ejemplo, en la realización ilustrada, el módulo de impulsión 206 incluye un par de accionadores 222 (222a y 222b), un par de ruedas motorizadas 224 (224a y 224b) y un par de ruedas de estabilización 226 (226a Y 226b). Un accionador 222 se encarga de hacer girar cada una de las ruedas motorizadas 224. Como resultado, el módulo de impulsión 206 puede desplazar la unidad de impulsión móvil 20a en una dirección hacia delante con respecto a una cara particular de la unidad de impulsión móvil 20a haciendo girar las ruedas motorizadas 224 en el sentido de las agujas del reloj y en una dirección hacia atrás con respecto a esa cara haciendo girar las ruedas motorizadas 224 en el sentido contrario a las agujas del reloj. En realizaciones alternativas, la unidad de impulsión móvil 20a puede incluir un accionador que solo puede hacer girar las ruedas motorizadas 224 en un único sentido y puede utilizar un sistema de impulsión diferencial para girar sobre si misma. En tales realizaciones, la unidad de impulsión móvil 20 puede cambiar su sentido de desplazamiento girando ciento ochenta grados y después desplazándose hacia delante. Sin embargo, en términos más generales, el módulo de impulsión 206 puede incluir cualquier componente apropiado capaz de mover la unidad de impulsión móvil 20 de cualquier manera adecuada para usarse en el sistema de inventario 10.

El módulo de rotación 208 (mostrado solamente en la FIGURA 2A) induce una rotación en toda o una parte de la unidad de impulsión móvil 20a con respecto al árbol de elevación 202. Esta rotación puede representar cualquier rotación de la parte pertinente de la unidad de impulsión móvil 20a y/o cualquier rotación del árbol de elevación 202, de manera que la orientación de la parte pertinente de la unidad de impulsión móvil 20a cambia con respecto al árbol de elevación 202.

Como resultado de esta rotación, la unidad de impulsión móvil 20a eleva el cabezal de acoplamiento 204 hacia el portador de artículos de inventario 30 para facilitar el acoplamiento de la unidad de impulsión móvil 20a y el portador de artículos de inventario 30. Más específicamente, en realizaciones particulares, el módulo de rotación 208 eleva el cabezal de acoplamiento 204 induciendo una rotación en la unidad de impulsión móvil 20a con respecto al árbol de elevación 202 y/o una rotación en el árbol de elevación 202 con respecto a la unidad de impulsión móvil 20a. El módulo de rotación 208 puede representar cualquier conjunto apropiado de componentes que pueden hacerse funcionar para hacer girar la unidad de impulsión móvil 20a y/o el árbol de elevación 202.

Además, en realizaciones particulares, el módulo de rotación 208 puede incluir o representar parte de o todos los componentes del módulo de impulsión 206. Esto puede reducir el número de componentes en la unidad de impulsión móvil 20a, haciendo que la unidad de impulsión móvil 20a sea menos cara de fabricar. Por ejemplo, tal y como se muestra en la FIGURA 2A, el módulo de rotación 208 de la unidad de impulsión móvil 20a incluye accionadores 222a y 222b. Como resultado, en la realización ilustrada, la unidad de impulsión móvil 20a hace girar la unidad de impulsión móvil 20a con respecto al árbol de elevación 202 usando los accionadores 222a y 222b para hacer girar las ruedas motorizadas 224 en sentidos opuestos. En realizaciones alternativas, el módulo de impulsión 206 puede incluir solamente un único accionador para mover la unidad de impulsión móvil 20a. En tales realizaciones, el módulo de rotación 208 puede incluir este único accionador y un sistema de impulsión diferencial que interactúa con el accionador para hacer girar la unidad de impulsión móvil 20a. Sin embargo, como se ha indicado anteriormente, la unidad de impulsión móvil 20 puede incluir, en general, cualquier componente apropiado capaz de hacer girar la unidad de impulsión móvil 20 de cualquier manera adecuada para usarse en el sistema de inventario 10.

El módulo de control de carga 210 controla la orientación de un portador de artículos de inventario 30 al que la unidad de impulsión móvil 20a está acoplada. En realizaciones particulares, el módulo de control de carga 210 puede controlar la orientación del portador de artículos de inventario 30 pertinente ajustando o manteniendo la orientación del árbol de elevación 202 y/o del cabezal de acoplamiento 204. El módulo de control de carga 210 puede incluir cualquier componente apropiado, en función de la configuración de la unidad de impulsión móvil 20a y del portador de artículos de inventario 30, para ajustar la orientación del árbol de elevación 202, del cabezal de acoplamiento 204 y/o de otros componentes apropiados de la unidad de impulsión móvil 20a. El módulo de control de carga 210 puede ajustar la orientación del cabezal de acoplamiento 204 para hacer girar un portador de artículos de inventario 30 acoplado, por ejemplo, para presentar una cara particular del portador de artículos de inventario 30 a un usuario. Además, como se describe posteriormente en mayor detalle, el módulo de control de carga 210 puede mantener la orientación del cabezal de acoplamiento 204, mientras que el resto de la unidad de impulsión móvil 20 está girando, para impedir cualquier rotación en el portador de artículos de inventario 30 acoplado.

Por ejemplo, en la realización ilustrada, el módulo de control de carga 210 incluye un accionador 222c capaz de aplicar un par de torsión al árbol de elevación 202. Como resultado, en realizaciones particulares, el accionador 222c puede ser capaz de inducir una rotación en el árbol de elevación 202 para cambiar la orientación del portador de artículos de inventario 30. Además, el accionador 222c también puede ser capaz de aplicar un par de torsión al árbol de elevación 202, que contrarresta un par de torsión inducido por la rotación del resto de la unidad de impulsión móvil 20a. Por tanto, en realizaciones particulares, el módulo de control de carga 210 puede ser capaz de mantener la orientación del portador de artículos de inventario 30 mientras que la unidad de impulsión móvil 20a está girando. Esto puede permitir que la unidad de impulsión móvil 20a gire (por ejemplo, para acoplarse al portador de artículos de inventario 30 o para cambiar su dirección de desplazamiento) sin hacer girar el portador de artículos de inventario 30 al que está acoplada. Además, en realizaciones alternativas, el módulo de control de carga 210 puede representar, en parte, una parte del módulo de rotación 208, tal como un accionador que se encarga de accionar las ruedas motorizadas 224 y que está acoplado al módulo de control de carga 210 a través de un mecanismo de embrague. Cuando el embrague está embragado, el accionador puede proporcionar un par de torsión de contrarrotación al árbol de elevación 202 que mantiene la orientación del árbol de elevación 202 y/o del cabezal de acoplamiento 204 a pesar de cualquier rotación en resto de la unidad de impulsión móvil 20.

El módulo de procesamiento 212 supervisa y/o controla el funcionamiento del módulo de impulsión 206, del módulo de rotación 208 y del módulo de control de carga 210. El módulo de procesamiento 212 también puede recibir información mediante sensores y ajustar el funcionamiento del módulo de impulsión 206, del módulo de rotación 208, del módulo de control de carga 210 y/o de otros componentes de la unidad de impulsión móvil 20a basándose en esta información. Más específicamente, el módulo de procesamiento 212 puede generar señales de control y transmitir estas señales de control a los diversos componentes de la unidad de impulsión móvil 20a para iniciar parte de o toda su funcionalidad descrita. Además, en realizaciones particulares, la unidad de impulsión móvil 20a puede estar configurada para comunicarse con un dispositivo de gestión del sistema de inventario 10, y el módulo de procesamiento 212 puede recibir comandos transmitidos a la unidad de impulsión móvil 20a y devolver información al dispositivo de gestión utilizando componentes de comunicación apropiados de la unidad de impulsión móvil 20a.

El módulo de procesamiento 212 puede incluir cualquier hardware apropiado y/o software adecuado para proporcionar la funcionalidad descrita. En realizaciones particulares, el módulo de procesamiento 212 incluye un microprocesador de propósito general programado para proporcionar la funcionalidad descrita. Además, el módulo de procesamiento 212 puede incluir partes de o la totalidad del módulo de impulsión 206, del módulo de rotación 208 y/o del módulo de control de carga 210, y/o compartir componentes con cualquiera de estos elementos de la unidad de impulsión móvil 20a.

Por lo tanto, en términos generales, realizaciones particulares de la unidad de impulsión móvil 20a pueden proporcionar varios beneficios de funcionamiento. Por ejemplo, el movimiento de rotación usado por realizaciones particulares de la unidad de impulsión móvil 20a para acoplarse al portador de artículos de inventario 30 puede reducir el tiempo y la energía empleados en el acoplamiento. Además, en realizaciones particulares, el módulo de control de carga 210 puede permitir que partes de la unidad de impulsión móvil 20a roten (por ejemplo con fines de acoplamiento o giro) sin cambiar la orientación de un portador de artículos de inventario 30 al que la unidad de impulsión móvil 20a está acoplada. Como resultado, realizaciones particulares de la unidad de impulsión móvil 20a pueden reducir o eliminar las colisiones entre el portador de artículos de inventario 30 acoplado y otros portadores de artículos de inventario cercanos cuando la unidad de impulsión móvil 20a está girando. Sin embargo, aunque la unidad de impulsión móvil 20a puede proporcionar tales beneficios, realizaciones particulares pueden proporcionar algunos, ninguno o todos estos beneficios.

La FIGURA 2C ilustra el funcionamiento de la unidad de impulsión móvil 20a cuando gira. En particular, la FIGURA 2C muestra un ejemplo de cómo la unidad de impulsión móvil 20a puede girar manteniendo al mismo tiempo una orientación sustancialmente constante del cabezal de acoplamiento 204. En el ejemplo ilustrado, los accionadores 222a y 222b se hacen funcionar para hacer girar la unidad de impulsión móvil 20a en el sentido contrario a las agujas del reloj, mientras que el accionador 222c mantiene la orientación del cabezal de acoplamiento 204 (como se refleja mediante la posición de la marca 234 en las FIGURAS 2B y 2C).

De manera más específica, el accionador 222a aplica un par de torsión (mostrado en la FIGURA 2C mediante la flecha 230a) a la rueda motorizada 224a, mientras que el accionador 222b aplica un par de torsión (mostrado en la FIGURA 2C mediante la flecha 230b) a la rueda motorizada 224b. Esto da como resultado la rotación de ambas ruedas motorizadas 224a y 224b (como se muestra mediante las flechas 232a y 232b). A su vez, la rotación de las ruedas motorizadas 224a y 224b hace que el alojamiento 200 y/u otras partes de la unidad de impulsión móvil 20a giren (como se muestra mediante la flecha 232c). Por otro lado, en un instante de tiempo apropiado antes, durante o después de iniciar este proceso, el accionador 222c aplica un par de torsión (mostrado en la FIGURA 2C mediante la flecha 230c) al árbol de elevación 202. Por tanto, en este ejemplo, el par de torsión aplicado al árbol de elevación 202 por el accionador 222c contrarresta cualquier par de torsión aplicado al árbol de elevación 222c como resultado de la rotación del alojamiento 200 o de otras partes de la unidad de impulsión móvil 20a. (Sin embargo, puesto que el par de torsión aplicado por el accionador 222c también eleva el cabezal de acoplamiento 204 y cualquier carga sobre el cabezal de acoplamiento 204, la fuerza aplicada por el accionador 222c puede tener una magnitud diferente al par de torsión aplicado al alojamiento 200 por los accionadores 222a y 222b). Por consiguiente, la orientación del cabezal de acoplamiento 204 permanece sustancialmente constante a pesar de la rotación del alojamiento 200 o de otras partes de la unidad de impulsión móvil 20a. Esto se ilustra mediante la posición similar de la marca 234 en las FIGURAS 2B y 2C.

En realizaciones particulares, el módulo de procesamiento 212 puede encargarse de supervisar y controlar el funcionamiento de los diversos accionadores 222 para garantizar que el par de torsión aplicado por el accionador 222c contrarreste sustancialmente el par de torsión aplicado por los accionadores 222a y 222b para que el cabezal de acoplamiento 204 no experimente ninguna velocidad de rotación neta sustancial. Como resultado, el par de torsión aplicado por cada uno de los diversos accionadores 222a a 222c puede determinarse dinámicamente durante el funcionamiento. En realizaciones alternativas, los accionadores 222a a 222c pueden estar configurados para proporcionar un par de torsión de una magnitud predeterminada escogida de manera que, en términos generales, los diversos pares de torsión aplicados por los accionadores 222a a 222c no produzcan ninguna rotación en el cabezal de acoplamiento 204.

Las FIGURAS 3A y 3B son una vista lateral y una vista desde arriba, respectivamente, de una realización alternativa de la unidad de impulsión móvil 20. Específicamente, las FIGURAS 3A y 3B ilustran una unidad de impulsión móvil 20b que incluye una realización alternativa del módulo de control de carga. En la realización de la unidad de impulsión móvil 20b ilustrada en las FIGURAS 3A y 3B, los componentes ilustrados representan componentes similares en contenido y funcionamiento a cualquiera de los componentes numerados de manera similar en las FIGURAS 2A y 2B.

El módulo de control de carga 310, al igual que el módulo de control de carga 210 ilustrado en las FIGURAS 2A y 2B, controla la orientación de un portador de artículos de inventario 30 al que la unidad de impulsión móvil 20b está acoplada. En la realización ilustrada, el módulo de control de carga 310 incluye un elemento de frenado 312 que impide la rotación del cabezal de acoplamiento 204 cuando el módulo de procesamiento 212 activa el elemento de frenado 312. El elemento de frenado 312 puede representar cualquier componente apropiado y adecuado para impedir de manera pasiva la rotación del cabezal de acoplamiento 204 una vez activado.

Tal y como se muestra en las FIGURAS 3A y 3B, una configuración de ejemplo del elemento de frenado 312 incluye una

o más patas 314 que están acopladas al cabezal de acoplamiento 204. Cuando el elemento de frenado 312 se activa, las patas 314 presionan contra la superficie sobre la cual está apoyada la unidad de impulsión móvil 20b (como se muestra en la FIGURA 3C). Como resultado, las patas 314 aplican un par de torsión al cabezal de acoplamiento 204 que contrarresta al par de torsión aplicado por la rotación de la unidad de impulsión móvil 20b. Por consiguiente, la unidad de impulsión móvil 20b, o una parte de la unidad de impulsión móvil 20b, gira sin que la orientación del portador de artículos de inventario 30 acoplado cambie.

Tal y como se muestra en las FIGURAS 3A a 3D, realizaciones particulares del elemento de frenado 312 pueden incluir patas 314 que están situadas fuera del alojamiento 200 y que se extienden a lo ancho del alojamiento 200 cuando se activan. Sin embargo, el elemento de frenado 312 puede incluir, en realizaciones alternativas, patas 314 que están situadas dentro de una cavidad interior del alojamiento 200 y que se extienden a través de esta cavidad dentro del alojamiento 200 cuando se activan. Las patas 314 pueden extenderse o ser capaces de deslizarse para mantener el contacto con la superficie. En términos generales, como se ha indicado anteriormente, el elemento de frenado 312 puede incluir cualquier elemento apropiado configurado de cualquier manera apropiada para impedir la rotación del cabezal de acoplamiento 204 cuando se activa.

Las FIGURAS 3C y 3D ilustran el funcionamiento de la unidad de impulsión móvil 20b cuando gira. En particular, las FIGURAS 3C y 3D muestran desde una vista lateral y una vista desde arriba, respectivamente, un ejemplo de cómo la unidad de impulsión móvil 20b puede girar manteniendo al mismo tiempo la orientación del cabezal de acoplamiento 204 sustancialmente constante. En el ejemplo ilustrado, los accionadores 222a y 222b se hacen funcionar para hacer girar la unidad de impulsión móvil 20b en el sentido contrario a las agujas del reloj, mientras que el elemento de frenado 312 mantiene la orientación del cabezal de acoplamiento 204 (como se refleja mediante la posición de la marca 334 en las FIGURAS 3B y 3D).

Más específicamente, el accionador 222a aplica un par de torsión (mostrado en la FIGURA 3D mediante la flecha 330a) a la rueda motorizada 224a, mientras que el accionador 222b aplica un par de torsión (mostrado en la FIGURA 3D mediante la flecha 330b) a la rueda motorizada 224b. Esto da como resultado la rotación de ambas ruedas motorizadas 224a y 224b (como se muestra mediante las flechas 332a y 332b). A su vez, la rotación de las ruedas motorizadas 224a y 224b hace que el alojamiento 200 y/u otras partes de la unidad de impulsión móvil 20b giren (como se muestra mediante la flecha 332c).

Por otro lado, en un instante de tiempo apropiado antes o después de iniciar este proceso, el módulo de procesamiento 212 u otro elemento de la unidad de impulsión móvil 20b activa el elemento de frenado 312. La unidad de impulsión móvil 20b se ilustra en la FIGURA 3C con el elemento de frenado 312 activado. La realización del elemento de frenado 312 incluida en la unidad de impulsión móvil 20b comprende una o más patas 314 que pueden desplegarse cuando se activa el elemento de frenado 312. Cuando las patas 314 están desplegadas, las patas 314 presionan contra la superficie sobre la cual está apoyada la unidad de impulsión móvil 20b. La fricción entre las patas 314 y la superficie pertinente puede impedir que las patas 314 se muevan cuando el alojamiento 200 y/u otros elementos de la unidad de impulsión móvil 20b giran. Puesto que las patas 314 están conectadas al cabezal de acoplamiento 204 y no pueden moverse, cada pata 314 puede aplicar un par de torsión al cabezal de acoplamiento 204 (mostrado en la FIGURA 3D mediante las flechas 330c y 330d) que se opone a cualquier par de torsión aplicado por la rotación del alojamiento 200 o de otras partes de la unidad de impulsión móvil 20b. Por consiguiente, la orientación del cabezal de acoplamiento 204 puede permanecer sustancialmente constante a pesar de la rotación del alojamiento 200 o de otras partes de la unidad de impulsión móvil 20b. Esto se ilustra mediante la posición similar de la marca 234 en las FIGURAS 3B y 3D.

Tal y como se ha indicado anteriormente, el árbol de elevación 202 puede representar o incorporar cualquier componente adecuado para elevar el cabezal de acoplamiento 204 en respuesta a la rotación de todo o parte del alojamiento 200 con respecto al árbol de elevación 202. Las FIGURAS 4A a 4D y 5A a 5C ilustran configuraciones de ejemplo adicionales del árbol de elevación 202 que pueden usarse en realizaciones particulares de la unidad de impulsión móvil 20. Aunque las FIGURAS 4A a 4D y 5A a 5C ilustran determinadas realizaciones y configuraciones de ejemplo, el árbol de elevación 202 y la unidad de impulsión móvil 20 pueden incorporar o incluir por lo general cualquier componente apropiado configurado de cualquier manera adecuada para proporcionar la funcionalidad descrita en este documento.

Las FIGURAS 4A a 4D ilustran los componentes de una realización particular de la unidad de impulsión móvil 20 que utiliza cojinetes 404 para facilitar la rotación del árbol de elevación 202 y del alojamiento 200 entre sí. En particular, la FIGURA 4A muestra una vista seccionada parcial de una realización de la unidad de impulsión móvil 20 que utiliza un husillo con bolas de recirculación para hacer subir o bajar el árbol de elevación 202. La realización de ejemplo ilustrada en la FIGURA 4A incluye pistas 402a y 402b, uno o más cojinetes 404 y una trayectoria de recirculación 406.

Las pistas 402 comprenden trayectorias en las que cojinetes, rodillos u otros elementos de contacto rodantes o deslizantes pueden moverse. En realizaciones particulares, la unidad de impulsión móvil 20 incluye una pista interna 402a y una pista externa 402b. Tal y como se muestra en la FIGURA 4A, la pista interna 402a puede representar una parte del árbol de elevación 202, mientras que la pista externa 402b puede representar una parte del alojamiento 200. Adicionalmente, en realizaciones particulares, los cojinetes 404 pueden estar en contacto con la pista interna 402a y/o con la pista externa 402b mientras ruedan o se deslizan dentro de las pistas 402. Además, cualquiera de o ambas pistas 402 pueden estar inclinadas para facilitar la elevación del árbol de elevación 202.

Los cojinetes 404 pueden representar cualquier forma de cojinete, rodillo u otros componentes capaces de rodar a lo largo de o dentro de las pistas 402 y, en realizaciones particulares, pueden estar empotrados o hacer contacto con cualquiera de o con ambas pistas 402 mientras ruedan. En realizaciones particulares, los cojinetes 404 pueden estar lubricados o estar hechos de un material de baja fricción para facilitar el movimiento a lo largo de las pistas 402. Sin embargo, en general, los cojinetes 404 pueden comprender cualquier material apropiado.

Aunque la FIGURA 4A ilustra una realización particular de la unidad de impulsión móvil 20 en la que los cojinetes 404 representan cojinetes de bola 404a que presentan una forma sustancialmente esférica (como se muestra en la FIGURA 4B), los cojinetes 404 pueden representar componentes rodantes de cualquier forma apropiada. Las FIGURAS 4C y 4D ilustran dos ejemplos de cojinetes 404 que pueden usarse en realizaciones alternativas de la unidad de impulsión móvil

20. De manera más específica, la FIGURA 4C ilustra un cojinete de rodillo 404b que presenta una forma sustancialmente cilíndrica, y la FIGURA 4D ilustra un cojinete de rodillo de sección decreciente 404c que presenta la forma de un cilindro de sección decreciente.

La trayectoria de recirculación 406 comprende una trayectoria a través de la unidad de impulsión móvil 20 que conecta un punto de extremo de la pista externa 402b con el otro punto de extremo de la pista externa 402b. La trayectoria de recirculación 406 está dimensionada y conformada para permitir el paso de cojinetes 404 entre los dos puntos de extremo. Aunque la realización de la unidad de impulsión móvil 20 mostrada en la FIGURA 4A incluye la trayectoria de recirculación 406 con fines ilustrativos, realizaciones particulares de la unidad de impulsión móvil 20 pueden estar configuradas para funcionar sin la trayectoria de recirculación 406.

En funcionamiento, la pista interna 402a y la pista externa 402b giran entre sí cuando la unidad de impulsión móvil 20 hace girar el alojamiento 200. Como resultado de la inclinación de una o de ambas pistas 402, esta rotación también hace subir o bajar el árbol de elevación 202. Los cojinetes 404 situados entre la pista interna 402a y la pista externa 402b pueden reducir las fuerzas de fricción que impiden la rotación relativa del árbol de elevación 202 y del alojamiento 200. Por consiguiente, la inclusión de los cojinetes 404 puede reducir la cantidad de par de torsión requerida para que la unidad de impulsión móvil 20 eleve el cabezal de acoplamiento 204 y puede reducir la cantidad de energía y/o de tiempo utilizada para hacer subir o bajar cargas soportadas por el cabezal de acoplamiento 204.

Además, en realizaciones particulares, la unidad de impulsión móvil 20 también puede incluir una trayectoria de recirculación 206 que conecta un punto de extremo de la pista externa 402b con el otro punto de extremo de la pista externa 402b. La rotación relativa de la pista interna 402a y de la pista externa 402b puede hacer que los cojinetes 404 se desplacen a lo largo de las pistas 402. Cuando la rotación de las pistas 402 lleva un cojinete particular 404 más allá de uno de los puntos de extremo de la pista externa 402b, el movimiento de otros cojinetes a lo largo de las pistas 402 puede hacer que el cojinete pertinente 404 penetre y se desplace a través de la trayectoria de recirculación 406. A medida que las pistas 402 siguen girando entre sí, el cojinete pertinente 404 vuelve finalmente al otro punto de extremo de la pista externa 402b, donde ese cojinete 404 vuelve a entrar en la pista externa 402b. Las FIGURAS 5A a 5C ilustran los componentes de una realización particular de la unidad de impulsión móvil 20 que utiliza rodillos con pasador 504 para facilitar la rotación del árbol de elevación 202 y del alojamiento 200 entre sí. En particular, la FIGURA 5A muestra una vista seccionada parcial de una realización de este tipo de la unidad de impulsión móvil 20. La realización de ejemplo ilustrada en la FIGURA 5A incluye uno o más rodillos 504 y una pista 502.

De manera similar a las pistas 402 de la FIGURA 4A, la pista 502 representa una trayectoria sobre la cual rodillos 504 u otros elementos de contacto rodantes o deslizantes pueden moverse. Aunque como se muestra en la FIGURA 5A, la pista 502 representa una superficie interna del alojamiento 200, en realizaciones particulares, los rodillos 504 pueden estar acoplados al alojamiento 200 y la pista 502 puede representar una superficie del árbol de elevación 202. Además, la pista 502 está inclinada para hacer subir o bajar el árbol de elevación 202 a medida que el árbol de elevación 202 y el alojamiento 202 giran entre sí. En realizaciones particulares, la inclinación de la pista 502 puede no ser constante, y la pista 502 puede incluir una o más mesetas (no mostradas) en ubicaciones apropiadas a lo largo de la pista 502. En tales realizaciones, cuando el árbol de elevación 202 está totalmente extendido, todos los rodillos 504 pueden estar ubicados en la parte central de una de estas mesetas. Como resultado, en tales realizaciones, la unidad de impulsión móvil 20 puede llevar a cabo pequeñas rotaciones sin hacer subir o bajar el árbol de elevación 202.

Los rodillos 504 pueden representar cualquier componente apropiado de cualquier forma adecuada acoplado al árbol de elevación 202 o al alojamiento 200 y pueden rodar a lo largo de la pista 502. Los rodillos 504 pueden estar acoplados al árbol de elevación 202 o al alojamiento 200 de cualquier manera adecuada. Las FIGURAS 5B y 5C muestran una vista delantera y una vista lateral, respectivamente, de una realización de un rodillo 504, donde el rodillo 504 representa un disco cilíndrico. Como se muestra en la FIGURA 5A, en realizaciones particulares, los rodillos 504 están conectados al árbol de elevación 202 mediante pernos u otros elementos de fijación adecuados (representados en las FIGURAS 5A a 5C mediante pasadores 506).

En funcionamiento, el árbol de elevación 202 gira con respecto a la pista 502 cuando la unidad de impulsión móvil 20 hace girar el alojamiento 200. Como resultado de esta rotación, los rodillos 504 ruedan a lo largo de la pista 502. Puesto que la pista 502 está inclinada, los rodillos 504 se elevan o descienden a medida que recorren que la pista 502. Además, puesto que los rodillos 504 están conectados al árbol de elevación 202, esto también hace que el árbol de elevación 202 ascienda o descienda. En realizaciones particulares, el uso de esta acción rodante para hacer subir y bajar el árbol de elevación 202 puede dar como resultado fuerzas de fricción más pequeñas que en las realizaciones de la unidad de impulsión móvil 20 que utilizan un husillo convencional. Por consiguiente, la inclusión de rodillos 504 también puede reducir la cantidad de par de torsión necesario para que la unidad de impulsión móvil 20 eleve el cabezal de acoplamiento 204 y puede reducir la cantidad de energía y/o de tiempo utilizada para hacer subir o bajar cargas soportadas por el cabezal de acoplamiento 204.

La FIGURA 6 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento de ejemplo de una realización particular de la unidad de impulsión móvil 20. Algunas de las etapas ilustradas en la FIGURA 6 pueden combinarse, modificarse o suprimirse según sea apropiado, pudiendo añadirse además etapas adicionales al diagrama de flujo. Además, las etapas pueden llevarse a cabo en cualquier orden adecuado sin apartarse del alcance de la invención.

En este ejemplo, el funcionamiento comienza con la unidad de impulsión móvil 20 colocándose debajo de un portador de artículos de inventario seleccionado en una primera ubicación, en la etapa 600. Una vez que la unidad de impulsión móvil 20 está colocada debajo del portador de artículos de inventario 30 seleccionado, la unidad de impulsión móvil 20 puede iniciar un proceso de acoplamiento. Como parte de este proceso, la unidad de impulsión móvil 20 puede elevar el cabezal de acoplamiento 204, en la etapa 610. En realizaciones particulares, la unidad de impulsión móvil 20 eleva el cabezal de acoplamiento 204 haciendo girar el alojamiento 200 en un primer sentido con respecto al árbol de elevación 202. Después, la unidad de impulsión móvil 20 puede ejecutar cualquier otra etapa apropiada para completar el proceso de acoplamiento basándose en la configuración de la unidad de impulsión móvil 20 y del portador de artículos de inventario 30 seleccionado. Como resultado del proceso de acoplamiento, la unidad de impulsión móvil 20 se acopla a y/o soporta el portador de artículos de inventario 30.

Después, la unidad de impulsión móvil 20 puede transportar el portador de artículos de inventario 30 seleccionado a una ubicación destino en la que los artículos de inventario 40 pueden sacarse del portador de artículos de inventario 30, reponerse, contarse o procesarse de otro modo y/o en la que el portador de artículos de inventario 30 puede almacenarse hasta que sea usado por el sistema de inventario. En el ejemplo descrito, la unidad de impulsión móvil 20 puede desplazarse hacia delante y hacia atrás, así como rotar. Por tanto, la unidad de impulsión móvil 20 se desplaza hacia la ubicación destino llevando a cabo una combinación apropiada de movimientos en línea recta y rotaciones. Además, mientras gira para modificar su dirección de desplazamiento, la unidad de impulsión móvil 20 puede mantener la orientación del portador de artículos de inventario 30 seleccionado para impedir que el portador de artículos de inventario 30 seleccionado choque con otros objetos o componentes del sistema de inventario 10.

Un ejemplo de este movimiento se muestra en la FIGURA 6, en las etapas 620 a 650. Más específicamente, mientras transporta el portador de artículos de inventario 30 seleccionado hacia la ubicación destino, la unidad de impulsión móvil 20 se desplaza en una primera dirección en la etapa 620. En la etapa 630, la unidad de impulsión móvil 20 aplica un primer par de torsión a su alojamiento 200 usando, al menos en parte, un primer accionador 222. Además, en la etapa 640, la unidad de impulsión móvil 20 aplica un segundo par de torsión al árbol de elevación 202 usando, al menos en parte, un segundo accionador 222, de manera que la orientación del cabezal de acoplamiento 204 se mantiene sustancialmente constante mientras que el primer accionador 222 aplica el primer par de torsión al alojamiento 200. Como resultado, el primer par de torsión hace que el alojamiento 200 (que incluye, en este ejemplo, el módulo de impulsión 206, el módulo de rotación 208 y el módulo de procesamiento 212) gire y adopte una orientación diferente. Por otro lado, el segundo par de torsión impide que el árbol de elevación 202 y el cabezal de acoplamiento 204 roten (con respecto a objetos diferentes al alojamiento 200 y a componentes conectados al alojamiento 200 y/o incluidos en el mismo). Por consiguiente, en el ejemplo descrito, la unidad de impulsión móvil 20 cambia su orientación sin modificar la orientación del portador de artículos de inventario 30. Después, la unidad de impulsión móvil 20 puede moverse en una segunda dirección, en la etapa 650.

Cuando la unidad de impulsión móvil 20 llega a la ubicación destino, la unidad de impulsión móvil 20 puede hacer girar el portador de artículos de inventario 30 para presentar una cara particular del portador de artículos de inventario 30 a un operario del sistema de inventario 10, por ejemplo, para permitir que el operario seleccione un portador de artículos de inventario 30 desde un receptáculo al que puede accederse a través de la cara presentada. Como resultado, la unidad de impulsión móvil 20 puede hacer girar tanto la unidad de impulsión móvil 20 como el portador de artículos de inventario 30. Esto se ilustra en la FIGURA 6, en las etapas 660 y 670.

Más específicamente, la unidad de impulsión móvil 20 aplica un par de torsión al alojamiento 200 en la etapa 660 usando el primer accionador 222. Mientras se aplica este par de torsión, la unidad de impulsión móvil 20 no aplica ningún par de torsión al árbol de elevación 202 para contrarrestar el par de torsión aplicado al alojamiento 200. Como resultado, el par de torsión aplicado hace rotar tanto la unidad de impulsión móvil 20 como el portador de artículos de inventario 30, en la etapa 670.

Después de que el operario realice cualquier acción apropiada con respecto al portador de artículos de inventario 30 seleccionado, la unidad de impulsión móvil 20 puede transportar el portador de artículos de inventario 30 seleccionado hasta una ubicación de almacenamiento o a otra ubicación final en la etapa 680. Después, en realizaciones particulares, la unidad de impulsión móvil 20 hace descender el cabezal de acoplamiento 204 haciendo girar el alojamiento 200 en un 5 segundo sentido con respecto al árbol de elevación 202, en la etapa 690. Después, la unidad de impulsión móvil 20 puede ejecutar cualquier otra etapa apropiada para completar el proceso de desacoplamiento basándose en la configuración de la unidad de impulsión móvil 20 y del portador de artículos de inventario 30 seleccionado. Como resultado de este proceso de desacoplamiento, la unidad de impulsión móvil 20 ya no está acoplada a o soporta el portador de artículos de inventario 30. Después, la unidad de impulsión móvil 20 puede alejarse del portador de artículos de inventario 30

10 seleccionado, en la etapa 700, y empezar a realizar otras tareas en el sistema de inventario 10 o en otra parte. Después, el funcionamiento de la unidad de impulsión móvil 20 con respecto al transporte del portador de artículos de inventario 30 seleccionado puede finalizar, como se muestra en la FIGURA 6.

Aunque la presente invención se ha descrito en relación con varias realizaciones, pueden sugerirse múltiples cambios, variaciones, alteraciones, transformaciones y modificaciones a los expertos en la técnica, y la presente invención pretende

15 abarcar tales cambios, variaciones, alteraciones, transformaciones y modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1.-Una unidad de impulsión móvil (20) para transportar artículos de inventario (40), que comprende:

un alojamiento (200); un módulo de impulsión (206) que puede hacerse funcionar para propulsar de manera selectiva la unidad de impulsión móvil (20) en al menos una primera dirección; un cabezal de acoplamiento (204) que puede hacerse funcionar para realizar al menos una acción entre acoplarse a y soportar un portador de artículos de inventario (30); un árbol de elevación (202) conectado al cabezal de acoplamiento (204) y que puede hacerse funcionar para elevar el cabezal de acoplamiento (204) cuando el alojamiento (200) es girado con respecto al árbol de elevación (202); y un módulo de rotación (208) que puede hacerse funcionar para inducir una rotación en el alojamiento (200) con respecto al árbol de elevación (202).
2.-La unidad de impulsión móvil (20) según la reivindicación 1, en la que el módulo de impulsión (206) puede hacerse funcionar para situar la unidad de impulsión móvil (20) debajo del portador de artículos de inventario (30), y donde la unidad de impulsión móvil (20) puede hacerse funcionar para acoplarse al portador de artículos de inventario (30), al menos en parte, elevando el cabezal de acoplamiento (204) hacia el portador de artículos de inventario (30).
3.-La unidad de impulsión móvil (20) según la reivindicación 1 o 2, en la que el módulo de rotación (208) comprende:

un primer accionador (222a) que puede hacerse funcionar para hacer girar el alojamiento (200); y un segundo accionador (222b) que puede hacerse funcionar para aplicar un par de torsión al árbol de elevación (202) para que la orientación del cabezal de acoplamiento (204) permanezca sustancialmente constante mientras que el primer accionador (222a) hace girar el alojamiento (200).
4.-La unidad de impulsión móvil (20) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un elemento de frenado (312) que puede hacerse funcionar para impedir que el cabezal de acoplamiento

(204) rote cuando está activado, y donde la unidad de impulsión móvil (20) puede hacerse funcionar para:

activar el elemento de frenado (312); y hacer girar el alojamiento (200) cuando el elemento de frenado (312) está activado.
5.-La unidad de impulsión móvil (20) según la reivindicación 4, en la que el elemento de frenado (312) comprende una o más patas (314) que, cuando se despliegan, presionan contra la superficie sobre la que está apoyada la unidad de impulsión móvil (20), y en la que la una o más patas (314) pueden hacerse funcionar para impedir que el cabezal de acoplamiento (204) gire cuando están desplegadas.
6.-La unidad de impulsión móvil (20) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el módulo de rotación (208) comprende la totalidad o una parte del módulo de impulsión (206).
7.-La unidad de impulsión móvil (20) según la reivindicación 6, en la que:

el módulo de impulsión (206) comprende una primera rueda (224a) y una segunda rueda (224b) y puede hacerse funcionar además para propulsar la unidad de impulsión móvil (20) en una dirección hacia delante haciendo girar la primera rueda (224a) y la segunda rueda (224b) en un primer sentido y para propulsar la unidad de impulsión móvil (20) en una dirección hacia atrás haciendo girar la primera rueda (224a) y la segunda rueda (224b) en un segundo sentido; y el módulo de rotación (208) comprende la primera rueda (224a) y la segunda rueda (224b) y en la que el módulo de rotación (208) puede hacerse funcionar además para inducir una rotación en el alojamiento (200) haciendo girar la primera rueda (224a) y la segunda rueda (224b) en sentidos opuestos.
8.-La unidad de impulsión móvil (20) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un módulo de procesamiento (212) que puede hacerse funcionar para ordenar de manera selectiva al módulo de rotación (208) que lleve a cabo un movimiento de entre un primer movimiento de rotación y un segundo movimiento de rotación, en la que:

el primer movimiento de rotación comprende hacer girar el alojamiento (200) sin modificar sustancialmente la orientación del cabezal de acoplamiento (204); y el segundo movimiento de rotación comprende hacer girar el cabezal de acoplamiento (204) mientras se hace girar el alojamiento (200).
9.-La unidad de impulsión móvil (20) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el árbol de elevación (202) comprende un árbol roscado.
10.-La unidad de impulsión móvil (20) según la reivindicación 9, en la que el árbol de elevación (202) puede hacerse funcionar para elevar el cabezal de acoplamiento (204) cuando el alojamiento (200) se hace girar en un primer sentido con respecto al árbol de elevación (202); y en la que el árbol de elevación (202) puede hacerse funcionar además para hacer bajar el cabezal de acoplamiento

(204) cuando el alojamiento (200) se hace girar en un segundo sentido con respecto al árbol de elevación (202).
11.-Un procedimiento para transportar artículos de inventario (40), que comprende:

situar una unidad de impulsión móvil (20) según la reivindicación 1 debajo de un portador de artículos de inventario (30) en una primera ubicación; elevar el cabezal de acoplamiento (204) con el árbol de elevación (202) haciendo girar el alojamiento (200) con respecto al árbol de elevación (202); acoplar la unidad de impulsión móvil (20) al portador de artículos de inventario (30) de manera que el cabezal de acoplamiento (204) lleva a cabo al menos una acción entre acoplarse a y soportar el portador de artículos de inventario (30); y desplazar la unidad de impulsión móvil (20) y el portador de artículos de inventario (30) a una segunda ubicación.
12.-El procedimiento según la reivindicación 11, en el que hacer girar el alojamiento (200) con respecto al árbol de elevación (202) comprende:

aplicar un primer par de torsión al alojamiento (200) usando un primer accionador (222a); y aplicar un segundo par de torsión al árbol de elevación (202) usando un segundo accionador (222b) para que la orientación del cabezal de acoplamiento (204) permanezca sustancialmente constante mientras que el primer accionador (222a) aplica el primer par de torsión al alojamiento (200).
13.-El procedimiento según la reivindicación 11 o 12, en el que la unidad de impulsión móvil (20) comprende además un elemento de frenado (312) que puede hacerse funcionar para impedir que el cabezal de acoplamiento

(204) gire cuando está activado, y en el que hacer rotar el alojamiento (200) con respecto al árbol de elevación

(202) comprende:

activar el elemento de frenado (312); y aplicar un par de torsión al alojamiento (200) cuando el elemento de frenado (312) está activado.
14.-El procedimiento según la reivindicación 13, en el que el elemento de frenado (312) comprende una o más patas (314) que pueden hacerse funcionar, cuando están desplegadas, para presionar contra la superficie sobre la que está apoyada la unidad de impulsión móvil (20), y en el que activar el elemento de frenado (312) comprende desplegar la una o más patas (314).
15.-El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 11 a 14, en el que desplazar la unidad de impulsión móvil (20) a la segunda ubicación comprende:

desplazar la unidad de impulsión móvil (20) en una primera dirección hacia la segunda ubicación; hacer girar la unidad de impulsión móvil (20) sin modificar la orientación del cabezal de acoplamiento (204) mientras gira la unidad de impulsión móvil (20); y desplazar la unidad de impulsión móvil (20) en una segunda dirección hacia una tercera ubicación.
16.-El procedimiento según la reivindicación 15, que comprende además hacer girar la unidad de impulsión móvil

(20) y el cabezal de acoplamiento (204) en la tercera ubicación para presentar una cara particular del portador de artículos de inventario (30) a un operario.
17.-El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 11 a 16, en el que elevar el cabezal de acoplamiento (204) con el árbol de elevación (202) comprende hacer girar el alojamiento (200) en un primer sentido con respecto al árbol de elevación (202) y comprende además hacer bajar el cabezal de acoplamiento

(204) haciendo girar el alojamiento (200) en un segundo sentido con respecto al árbol de elevación (202).
18.-Un sistema (10) para transportar artículos de inventario (40), que comprende:

una pluralidad de portadores de artículos de inventario (30), que pueden hacerse funcionar cada uno para almacenar artículos de inventario (40); y la unidad de impulsión móvil (20) según la reivindicación 1, en la que:

el módulo de impulsión (206) puede hacerse funcionar para propulsar de manera selectiva la unidad de impulsión móvil (20) en una dirección hacia delante y en una dirección hacia atrás, en la que el módulo de impulsión (206) puede hacerse funcionar además para situar la unidad la unidad de impulsión móvil (20) debajo de un portador seleccionado de los portadores de artículos de inventario (30); el cabezal de acoplamiento (204) puede hacerse funcionar para realizar al menos una acción entre

5 acoplarse a y soportar el portador de artículos de inventario (30) seleccionado cuando la unidad de impulsión móvil (20) se acopla al portador de artículos de inventario (30) seleccionado.
19.-El sistema (10) según la reivindicación 18, en el que la unidad de impulsión móvil (20) comprende además un módulo de control de carga (210) que puede hacerse funcionar para mantener la orientación del portador de artículos de inventario (30) seleccionado cuando el alojamiento (200) gira con respecto al árbol de elevación (202).