JP2019529289A - 物品仕分けシステムおよび物品仕分け方法 - Google Patents

Abstract

物品仕分けシステム（１００）は、複数の搬送ロボット（２０）と、物品を保管し、ロボットが搬送する複数の商品棚であって、商品棚エリアにおいて複数の行／列の商品棚行列を形成し、空の行／列（６０）が搬送ロボット（２０）の通路を構成し、少なくとも一部の商品棚（３０）が何れの通路にも隣接せずに他の商品棚に囲まれる詰まり商品棚であり、これ以外の商品棚が通行商品棚である商品棚（３０）と、商品棚エリアにおいて、ある詰まり商品棚の状態を通行商品棚に変更するように、制御システム（１０）からの指示に基づいて商品棚（３０）を移動することができる商品棚移動ロボット（４０）と、ワークステーション（５０）と、処理待ちの注文に関わる仕分け待ちの物品が詰まり商品棚に関するか否かを判断して識別し、詰まり商品棚に関すれば、搬出ポリシーを決定し、搬出ポリシーに応じて商品棚（３０）を移動するように商品棚移動ロボット（４０）を指示するように構成される制御システム（１０）とを備える。物品の保管密度を向上させ、物理空間を十分に利用し、要求を満たす仕分け効率を保持することができる。

Description

本発明は、一般的には物流・倉庫保管技術に関し、より具体的には、eコマース分野の物品仕分け方法、物品仕分けシステム、計算装置およびコンピュータ可読記憶媒体に関する。

eコマースとインターネットショッピングの急激な発展は、物流・倉庫保管業界に急速な台頭のきっかけをもたらしたとともに、これまでにないチャレンジをもたらしている。仕分け効率の向上、注文から納品までの時間の短縮、および労働力負担の削減は、物流・倉庫保管業界で早急に解決すべき重要な問題であり続けている。従来のロボットによる自動仕分けシステムでは、ＧＴＰ（Ｇｏｏｄｓ Ｔｏ Ｐｅｒｓｏｎ）が一般的なモードである。前記ＧＴＰモードは、スマート搬送ロボットに基づくものである。ロボットは、注文要求および在庫情報に応じて、ターゲット商品棚の直下まで自動的に走行し、ターゲット商品棚を持ち上げて仕分けステーションまで搬送する。仕分けステーションに表示パネルなどの表示装置が配置され、該表示装置に配送注文の所要物品の所在位置情報が提示され、仕分け作業者は、提示に応じてターゲット商品棚から所要の物品を取り出して所定の容器に置き、仕分けタスクを完了する。仕分けタスクが終了した後に、ロボットは商品棚を所定の位置に送り返す。上記のＧＴＰ方式は、全過程において作業員の移動が必要なく、仕分け効率を大幅に向上させ、作業員の労働強度を低減する。

ロボットに基づいたＧＴＰモードにおいて、商品棚は、一般的に、２列の商品棚が並び、空の行／列がロボットの通路を構成する間引き商品棚のレイアウトを採用し、ロボットシステムの仕分け効率を保証する。しかし、高い倉敷料を支払ったユーザーは、倉庫保管費用の払出を低減するために、倉庫の保管効率のさらなる向上を望んでいる。そのため、このようなシステムの保管効率の向上、および仕分け効率をある程度保持するのは、ロボットによる仕分けシステムの重点である。

上記事情に鑑み、本発明を提出する。
本発明の１つの態様によれば、商品棚を持ち上げて運搬することができる複数の搬送ロボットと、物品を保管し、ロボットが搬送する複数の商品棚であって、商品棚エリアにおいて複数の行／列の商品棚行列を形成し、空の行／列は搬送ロボットが通行する通路を構成し、少なくとも一部の商品棚が何れの通路にも隣接せずに他の商品棚に囲まれる詰まり商品棚であり、これ以外の商品棚が通行商品棚である商品棚と、商品棚エリアにおいて、ある詰まり商品棚の状態を通行商品棚に変更するように、制御システムからの指示に基づいて商品棚を移動することができる商品棚移動ロボットと、搬送ロボットによって商品棚が搬送されると、仕分け作業者が商品棚から物品を仕分けしたり、物品を商品棚に載せたりするワークステーションと、処理待ちの注文に関わる仕分け待ちの物品が詰まり商品棚に関するか否かを判断して識別し、詰まり商品棚に関すれば、該詰まり商品棚を通行商品棚に変更するように、搬出ポリシーを決定し、搬出ポリシーに応じて商品棚を移動するように商品棚移動ロボットに指示する制御システムと、を備える物品仕分けシステムを提供する。

更に、本発明の実施例の物品仕分けシステムによれば、商品棚エリアにおいて、商品棚は複数のグループに分けられ、各商品棚グループは少なくとも２行２列の商品棚から配列して構成され、グループ内の各行または各列の商品棚の間にロボットの通路が存在せず、各グループの間は通路で仕切られ、商品棚グループは間引き商品棚グループおよび密集商品棚グループに分類され、間引き商品棚グループ内の各商品棚はいずれも通行商品棚であり、密集商品棚グループ内に少なくとも一部の商品棚が詰まり商品棚として存在する。

更に、本発明の１つの実施例の物品仕分けシステムによれば、すべての商品棚グループは密集商品棚グループである。

更に、本発明の１つの実施例の物品仕分けシステムによれば、一部の商品棚グループは間引き商品棚グループであり、一部の商品棚グループは密集商品棚グループである。

更に、本発明の１つの実施例の物品仕分けシステムによれば、密集商品棚グループにおいて、商品棚の行数および列数はいずれも３以上であり、間引き商品棚グループにおいて、商品棚の行数および列数のうちの少なくとも１つは２である。

更に、本発明の１つの実施例の物品仕分けシステムによれば、間引き商品棚グループの商品棚に置かれた物品の仕分け頻度は、密集商品棚グループに置かれた物品の仕分け頻度よりも高い。

更に、本発明の１つの実施例の物品仕分けシステムによれば、前記間引き商品棚グループのワークステーションからの距離は、密集商品棚グループのワークステーションからの距離よりも短い。

更に、本発明の１つの実施例の物品仕分けシステムによれば、前記密集商品棚グループ中の通行商品棚における物品の仕分け頻度は、詰まり商品棚における物品の仕分け頻度よりも大きい。

更に、本発明の１つの実施例の物品仕分けシステムによれば、前記間引き商品棚グループ内のワークステーションに近い商品棚における物品の仕分け頻度は、前記間引き商品棚グループ内のワークステーションに遠い商品棚における物品の仕分け頻度よりも大きい。

更に、本発明の１つの実施例の物品仕分けシステムによれば、前記制御システムは、ある搬送ロボットの搬送しようとする商品棚が詰まり商品棚であると判定されることに基づいて動作し、詰まり商品棚を通行商品棚に変更して搬送する商品棚の数を最も少なくさせる移動ポリシーを決定し、前記移動ポリシーに応じて商品棚を搬送するように商品棚移動ロボットに指示する。

更に、本発明の１つの実施例の物品仕分けシステムによれば、前記商品棚移動ロボットと搬送ロボットとが同一のロボットである。

更に、本発明の１つの実施例の物品仕分けシステムによれば、前記商品棚移動ロボットおよび搬送ロボットは、以下のように協働する。

商品棚移動ロボットは、詰まり商品棚を妨げる商品棚を、搬送ロボットの搬送を妨げない一時保管エリアに搬送する。

搬送ロボットは、所定の計画ルートに沿って詰まり商品棚をターゲットワークステーションに搬送する。

商品棚移動ロボットは、一時保管エリアに保管された商品棚を元の位置に搬送する。
更に、本発明の１つの実施例の物品仕分けシステムによれば、前記一時保管エリアは、搬送された商品棚が残した空きスペースである。

更に、本発明の１つの実施例の物品仕分けシステムによれば、前記一時保管エリアは、搬送ロボットの走行方向の逆方向にある。

更に、本発明の１つの実施例の物品仕分けシステムによれば、搬送ロボットは詰まり商品棚が位置する元の位置から所定距離または所定時間離れる前に、商品棚移動ロボットは、詰まり商品棚を妨げる商品棚を搬出して詰まり商品棚を搬出し、詰まり商品棚を妨げる商品棚を該商品棚グループに戻し、詰まり商品棚を商品棚グループに戻すことにより、詰まり商品棚を通行商品棚に変更する。

更に、本発明の１つの実施例の物品仕分けシステムによれば、搬送ロボットは詰まり商品棚が位置する元の位置から所定距離または所定時間離れる前に、前記商品棚移動ロボットは、詰まり商品棚を妨げる商品棚を搬出して搬送ロボットの走行を妨げない一時保管エリアに置き、詰まり商品棚を搬出して搬送ロボットの走行ルートに置き、詰まり商品棚を搬出して搬送ロボットの走行ルートに置き、搬送ロボットは、走行ルートにおいて詰まり商品棚に遭遇するすると、詰まり商品棚を持ち上げて所定の計画ルートに沿ってターゲットワークステーションに搬送し、前記商品棚移動ロボットは、前記詰まり商品棚を妨げる商品棚を元の位置に搬送したり、両者のうちの１つを詰まり商品棚の元の位置を占有するように搬送したりする。

更に、本発明の実施例の物品仕分けシステムによれば、搬送ロボットは詰まり商品棚が位置する元の位置から所定距離または所定時間離れる前に、商品棚移動ロボットは、該詰まり商品棚を本商品棚グループまたは他の商品棚グループにおける、商品棚が通行状態となる位置に移動させる。

更に、本発明の実施例の物品仕分けシステムによれば、詰まり商品棚の搬送タスクを担当する搬送ロボットは、詰まり商品棚を通行状態に変換するように関連の商品棚を移動する商品棚移動ロボットとして兼用される。

更に、本発明の実施例の物品仕分けシステムによれば、アイドル状態にある搬送ロボットは、商品棚移動ロボットとしての役割を一時的に担当し、ある詰まり商品棚を通行商品棚に変更する。

更に、本発明の実施例の物品仕分けシステムによれば、制御システムは、将来の一定の期間内の搬送待ちの商品棚を決定するとともに、これら搬送待ちの商品棚を通行状態に変更するように商品棚移動ロボットに指示する。

更に、本発明の実施例の物品仕分けシステムによれば、１組の商品棚に対する、詰まり状態から通行状態への変換のうちの少なくとも一部が並行して行われる。

本発明の別の態様によれば、物品仕分けシステムに実行される物品仕分け方法を提供する。前記物品仕分けシステムは、商品棚を持ち上げて運搬することができる複数の搬送ロボットと、物品を保管し、ロボットが搬送する複数の商品棚であって、商品棚エリアにおいて複数の行／列の商品棚行列を形成し、空の行／列は搬送ロボットが通行する通路を構成し、少なくとも一部の商品棚が何れの通路にも隣接せずに他の商品棚に囲まれる詰まり商品棚であり、これ以外の商品棚が通行商品棚である商品棚と、商品棚エリアにおいて、ある詰まり商品棚の状態を通行商品棚に変更するように、制御システムからの指示に基づいて商品棚を移動することができる商品棚移動ロボットと、搬送ロボットによって商品棚が搬送されると、仕分け作業者が商品棚から物品を仕分けしたり、物品を商品棚に載せたりするワークステーションと、制御システムとを備え、前記物品仕分け方法は、制御システムによって処理待ちの注文に応じて搬送待ちの商品棚を決定することと、制御システムによって搬送待ちの商品棚が詰まり商品棚であるか否かを判断することと、詰まり商品棚であると決定すれば、制御システムは、該詰まり商品棚を通行商品棚に変更するように、搬出ポリシーを決定し、搬出ポリシーに応じて商品棚を移動するように商品棚移動ロボットに指示することと、搬送ロボットは、計画されたルートに従って変換された通行商品棚まで移動し、前記通行商品棚をワークステーションに搬送し、仕分け作業者に仕分けられることと、搬送ロボットは、仕分け済みの通行商品棚を商品棚エリアに搬送することとを含む。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、商品棚エリアにおいて、商品棚は複数のグループに分けられ、商品棚グループは間引き商品棚グループおよび密集商品棚グループに分類され、間引き商品棚グループ内の各商品棚はいずれも通行商品棚であり、密集商品棚グループ内に少なくとも一部の商品棚が詰まり商品棚として存在する。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、すべての商品棚グループは密集商品棚グループである。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、一部の商品棚グループは間引き商品棚グループであり、一部の商品棚グループは密集商品棚グループである。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、各商品棚グループは少なくとも２行２列の商品棚から配列して構成され、グループ内の各行または各列の商品棚の間にロボットの通路が存在せず、各グループの間は通路で仕切られ、密集商品棚グループにおいて、商品棚の行数および列数はいずれも３以上であり、間引き商品棚グループにおいて、商品棚の行数および列数のうちの少なくとも１つは２である。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、間引き商品棚グループの商品棚に置かれた物品の仕分け頻度は、密集商品棚グループに置かれた物品の仕分け頻度よりも高い。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、前記間引き商品棚グループのワークステーションからの距離は、密集商品棚グループのワークステーションからの距離よりも短い。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、前記密集商品棚グループ中の通行商品棚における物品の仕分け頻度は、詰まり商品棚における物品の仕分け頻度よりも大きい。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、前記間引き商品棚グループ内のワークステーションに近い商品棚における物品の仕分け頻度は、前記間引き商品棚グループ内のワークステーションに遠い商品棚における物品の仕分け頻度よりも大きい。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、前記制御システムは、ある搬送ロボットの搬送しようとする商品棚が詰まり商品棚であると判定されることに基づいて動作し、詰まり商品棚を通行商品棚に変更して搬送する商品棚の数を最も少なくさせる移動ポリシーを決定し、前記移動ポリシーに応じて商品棚を搬送するように商品棚移動ロボットに指示する。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、前記商品棚移動ロボットと搬送ロボットとが同一のロボットである。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、前記商品棚移動ロボットおよび搬送ロボットは、以下のように協働するように動作することができる。商品棚移動ロボットは、詰まり商品棚を妨げる商品棚を、搬送ロボットの搬送を妨げない一時保管エリアに搬送する。搬送ロボットは、所定の計画ルートに沿って詰まり商品棚をターゲットワークステーションに搬送する。商品棚移動ロボットは、一時保管エリアに保管された商品棚を元の位置に搬送する。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、前記一時保管エリアは、搬送された商品棚が残した空きスペースである。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、前記一時保管エリアは、搬送ロボットの走行方向の逆方向にある。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、搬送ロボットは詰まり商品棚が位置する元の位置から所定距離または所定時間離れる前に、商品棚移動ロボットは、詰まり商品棚を妨げる商品棚を搬送して詰まり商品棚を搬出し、詰まり商品棚を妨げる商品棚を該商品棚グループに戻し、詰まり商品棚を商品棚グループに戻すことにより、詰まり商品棚を通行商品棚に変更するように動作する。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、搬送ロボットは詰まり商品棚の位置する元の位置から所定距離または所定時間離れる前に、商品棚移動ロボットおよび搬送ロボットは、以下のように協働する。前記商品棚移動ロボットは、詰まり商品棚を妨げる商品棚を搬出して搬送ロボットの走行を妨げない一時保管エリアに置き、詰まり商品棚を搬出して搬送ロボットの走行ルートに置き、前記搬送ロボットは、走行ルートにおいて詰まり商品棚に遭遇するすると、詰まり商品棚を持ち上げて所定の計画ルートに沿ってターゲットワークステーションに搬送し、前記商品棚移動ロボットは、前記詰まり商品棚を妨げる商品棚を元の位置に搬送したり、両者のうちの１つを詰まり商品棚の元の位置を占有するように搬送したりする。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、搬送ロボットは詰まり商品棚が位置する元の位置から所定距離または所定時間離れる前に、商品棚移動ロボットは、該詰まり商品棚を本商品棚グループまたは他の商品棚グループにおける、商品棚が通行状態となる位置に移動させる。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、詰まり商品棚の搬送タスクを担当する搬送ロボットは、詰まり商品棚を通行状態に変換するように関連の商品棚を移動する商品棚移動ロボットとして兼用される。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、アイドル状態にある搬送ロボットは、商品棚移動ロボットとしての役割を一時的に担当し、ある詰まり商品棚を通行商品棚に変更する。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、制御システムは、将来の一定の期間内の搬送待ちの商品棚を決定するとともに、これら搬送待ちの商品棚を通行状態に変更するように商品棚移動ロボットに指示する。

更に、本発明の実施例の物品仕分け方法によれば、１組の商品棚に対する、詰まり状態から通行状態への変換のうちの少なくとも一部が並行して行われる。

本発明の実施例による物品の保管および仕分け技術を利用することで、物品の保管密度を向上させ、物理空間を十分に利用し、要求を満たす仕分け効率を保持することができる。

以下の図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明した内容から、本発明のこれらのおよび／または他の態様と利点は、更に明らかになり、更に理解しやすくなる。

本発明の１つの実施例による物品仕分けシステム１００の構成模式図を示す。 本発明の１つの実施例による物品仕分けシステム２００の構成模式図を示す。ここで、商品棚エリアに密集商品棚グループおよび間引き商品棚グループが同時に存在する。 本発明の実施例による物品仕分け方法３００の全体的なフローチャートを示す。 商品棚移動ロボットが商品棚を移動する例、および搬送ロボットが商品棚を搬送する例を模式的に示す。

当業者が本発明をより良く理解するために、以下、図面および具体的な実施形態を参照しながら本発明を更に詳細に説明する。

図１は、本発明の１つの実施例による物品仕分けシステム１００を示す。物品仕分けシステム１００は、制御システム１０と、搬送ロボット２０と、商品棚３０と、商品棚移動ロボット４０と、ワークステーション５０とを備える。

複数の搬送ロボット２０は、商品棚３０を持ち上げて運搬することができ、搬送ロボット２０は、制御システム１０の制御によって物品搬送タスクを実行する。例えば、ロボット２０は、商品棚行列における空いている空間６０（ロボットの通路の一部）に沿って走行し、ターゲット商品棚３０の下方まで移動してターゲット商品棚３０を持ち上げ、割り当てられたワークステーション５０に搬送することができる。一例において、ロボットは、持ち上げ機構を有するとともに、自律ナビゲーション機能を有し、搬送ロボットはターゲット商品棚の下方に走行し、持ち上げ機構を利用して商品棚全体を持ち上げることができ、それにより、商品棚は昇降機能を有するトレイに伴って上下移動することができる。一例において、ロボットは、カメラが撮影した二次元コードの情報に基づいて前進することができるとともに、制御システム１０が決定したルート基づいて制御システムが提示した商品棚の下まで走行することができる。

複数の商品棚３０は物品を保管してロボットに搬送されるために用いられ、商品棚エリアにおいて、商品棚が複数行列の商品棚行列に配列され、空の行／列６０が搬送ロボット２０の通路を構成する。ここで、少なくとも一部の商品棚が詰まり商品棚（図中には灰色の商品棚として示される）であり、詰まり商品棚がいずれの通路にも隣接せずに他の商品棚に囲まれ、詰まり商品棚以外の商品棚が通行商品棚（図中には白色の商品棚として示される）である。

一例において、商品棚３０は方形のフレームであり、複数層に分けることができ、物品が置かれて搬送ロボット２０に運搬され、仕分け作業者が商品棚３０から物品を仕分ける。商品棚の底端に、位置が対称で高さがロボットの高さよりも高い脚が４本備えられ、ロボットは商品棚の底部を通すことができる。商品棚の各層に対応する識別用のタグがある。一例において、各商品棚の底部に搬送ロボットに識別される二次元コードがあり、各商品棚の二次元コードは一意性を有する。各商品棚に、複数種の物品ができるだけ多く配置され、これによって、各商品棚はできるだけ多くの注文をカバーして商品棚の搬送回数を減少する。

商品棚エリアの商品棚は、通路によって複数の商品棚グループに分けられ、各商品棚グループが少なくとも２行２列の商品棚から配列して構成され、グループ内の各行または各列の商品棚の間にロボットの通路が存在せず、各グループの間が通路で仕切られると見なすことができる。詰まり商品棚が存在するグループを密集商品棚グループ（図２に示す商品棚グループ７０）と呼び、詰まり商品棚が存在しないグループを間引き商品棚グループ（図２に示す商品棚グループ９０）と呼ぶ。

密集商品棚グループにおいて、商品棚の行数および列数はいずれも３以上であり、間引き商品棚グループにおいて、商品棚の行数および列数のうちの少なくとも１つは２である。

一例において、商品棚エリア内の商品棚グループは、図１に示すように、いずれも密集商品棚グループである。

別の例において、詰まり商品棚が存在しないグループも存在し、本文では間引き商品棚グループ９０と呼ぶ。すなわち、商品棚グループは、図２に示すように、間引き商品棚グループ９０と密集商品棚グループ７０との組み合わせである。間引き商品棚グループと密集商品棚グループとの組み合わせを採用し、物品仕分けシステムに大きな柔軟性を付与し、物品の保管密度を向上させ、空間を十分に利用することができるとともに、一部の物品に対して間引き保管を行うことができ、高い運搬効率を有する。

一例において、間引き商品棚グループ９０の商品棚に置かれた物品の仕分け頻度は、密集商品棚グループ７０に置かれた物品の仕分け頻度よりも高い。すなわち、人気商品を間引き商品棚グループに置くことにより、人気商品に関する仕分けを行う際に、搬送ロボットは、搬送待ちの商品棚の下まで直接進み、その後、所定のルートに従ってワークステーションに搬送することができ、商品棚移動ロボットによる商品棚の移動が不要となり、商品棚の搬送および仕分けの効率を向上させる。

一例において、間引き商品棚グループ９０のワークステーション８０からの距離は、密集商品棚グループ７０のワークステーション８０からの距離よりも短い。このように、間引き商品棚グループ内の商品棚をより速くワークステーションに搬送することができ、商品棚の搬送および仕分けの効率を向上させる。

一例において、密集商品棚グループ７０内の通行商品棚における物品の仕分け頻度は、詰まり商品棚における物品の仕分け頻度よりも大きい。このように、商品棚の搬送および仕分けの効率を全体的に向上させることができる。

一例において、間引き商品棚グループ内のワークステーションに近い商品棚（例えば、商品棚３０１）における物品の仕分け頻度は、前記間引き商品棚グループ内のワークステーションに遠い商品棚（例えば、商品棚３０２）における物品の仕分け頻度よりも大きい。

商品棚エリアにおいて、商品棚移動ロボット４０を操作することにより、制御システムの指示に基づいて商品棚を移動し、ある詰まり商品棚の状態を通行商品棚に変更することができる。

ワークステーション５０は、仕分け作業者が動作する場所であり、搬送ロボット２０は、商品棚３０をワークステーション５０に搬送し、仕分け作業者８０（人工またはロボット）が商品棚３０から物品を仕分けしたり、商品棚３０に物品を載せたりする。

別の例において、前記物品載せ動作をワークステーション５０と異なるエリアで行ってもよく、例えば、専用の物品載せエリアを有し、搬送ロボット２０は商品棚３０を専用の物品載せエリアに搬送して物品載せを行ってもよい。

一例において、商品棚の間の地面に固定座標の二次元コードがあり、ロボットは、カメラで地面の二次元コードを撮影して識別し、自分の所在位置を認識して自律ナビゲーションを行うことができる。

二次元コードを商品棚または地点のタグとすることは例示的なものに過ぎず、他の識別可能なタグ形式、例えばＲＦＩＤを採用することができる。

制御システム１０は、処理待ちの注文に関わる仕分け待ちの物品が詰まり商品棚に関するか否かを判断して識別し、詰まり商品棚に関すれば、該詰まり商品棚を通行商品棚に変更するように、搬出ポリシーを決定し、搬出ポリシーに応じて商品棚を移動するように商品棚移動ロボット４０に指示するように構成される。

制御システム１０は、プロセッサ、メモリ、ソフトウェア、ネットワーク等の構成要素からなる計算プラットフォームであってもよい。制御システム１０は、eコマースの個人ユーザーにオンラインショッピングサービスを提供することができる。制御システム１０は、１つまたは複数のサーバを含んでもよく、集中型制御アーキテクチャであってもよく、分散型計算アーキテクチャであってもよい。サーバにプロセッサおよびメモリを備えてもよく、メモリに注文プールを備えてもよい。

制御システムは、ロボットおよびシステムのｌｏｇｏ情報、注文情報、操作過程に関する情報等も記憶する。

制御システム１０は、ロボット２０、ワークステーションにおける補助表示装置、仕分け作業者と通信するように動作することができ、通信方式は、例えば、無線通信技術または有線通信技術である。更に、制御システム１０は、ネットワークを介して外部と通信するように動作することができる。

ユーザーは、クライアントを用いてネットワークを介して制御システム１０に接続することができる。ユーザーは、オンラインショッピングアプリケーションＡＰＰのユーザーインタフェースにより注文し、制御システム１０は注文に基づき、搬送待ちの商品棚、搬送を担当する搬送ロボット、搬送先のワークステーション、および搬送ロボットの搬送ルートを決定し、搬送ロボットに搬送指示を伝達し、ワークステーションにおいて仕分け動作を行うこと等を仕分け作業者に指示する。

以下、図面３を参照して本発明の実施例による物品仕分け方法について説明する。
図３は、本発明の実施例による物品仕分け方法３００の全体的なフローチャートを示す。

図３に示すように、ステップＳ３１０において、制御システムは、処理待ちの注文に応じて搬送待ちの商品棚を決定する。

ステップＳ３２０において、制御システムは、搬送待ちの商品棚が詰まり商品棚であるか否かを判断し、詰まり商品棚であれば、ステップＳ３３０に進み、そうでなければ、ステップＳ３４０に進む。

ステップＳ３３０において、該詰まり商品棚について、制御システムによって搬出ポリシーを決定し、搬出ポリシーに応じて商品棚を移動するように商品棚移動ロボットに指示し、該詰まり商品棚を通行商品棚に変更する。

一例において、制御システムによって搬出ポリシーを決定することは、詰まり商品棚を通行商品棚に変更し、搬送する商品棚の数を最も少なくさせる移動ポリシーを決定することを含む。

続いて、商品棚移動ロボットおよび搬送ロボットが単独のロボットであり、協働して物品の搬送を完了する方法について説明する。

一例において、下記ステップにより、商品棚移動ロボットおよび搬送ロボットが単独のロボットであり、協働して物品の搬送を完了する。

（１）搬送ロボットが到達する前に、制御システムが決定した移動ポリシーに応じて、商品棚移動ロボットは、詰まり商品棚ｏを妨げる商品棚ｈを、搬送ロボットの搬送を妨げない一時保管エリアに搬送し、この時、詰まり商品棚は詰まり商品棚ではなくなり、すなわち、通行商品棚になる。

図４は、商品棚移動ロボットが商品棚を移動する例、および搬送ロボットが商品棚を搬送する例を模式的に示す。図に示すように、システムは、ｏ位置の商品棚をワークステーションに搬送することを要求し、その動作フローは以下のとおりである。Ｉ）商品棚移動ロボット４０は、破線の始端ｈ位置の商品棚を破線の矢印端ａ位置に搬送することを担当する。ＩＩ）搬送ロボット２０は、ｏ位置の商品棚を計画ルートに沿って仕分けステーションに搬送する。ＩＩＩ）搬送待ちのロボット２は、ｂ位置から離れた後、ロボット１に協力してその商品棚をｏ位置またはｈ位置（具体的な位置はアルゴリズムおよび業務シーンによって決定される）に搬送し、通路の通行を保証する。

ここで、搬送待ちの商品棚がｏ位置に位置すると、紙面の方向から見れば、左右、下方の商品棚を移動することに比べると、上のｈに位置する商品棚を移動することは最も少ない商品棚を移動する方式である。しかし、搬送待ちの商品棚がｐ位置に位置すると、左、右、上、下の４方向から見れば、移動しようとする商品棚の数は同じで、いずれも２つである。搬送待ちの商品棚がｑに位置すれば、上、左、右方の商品棚を移動することに比べると、下方の商品棚を移動することは最も少ない商品棚を移動する方式である。

ここで、ａ位置を一時保管エリアとする。
（２）搬送ロボットは、搬送待ちの商品棚の箇所に到着し、該商品棚を直接持ち上げて所定の計画ルートに沿って該商品棚をターゲットワークステーションへ搬送する。

図４において、搬送方向は、アルファベットｃで示されるルートに沿った方向である。これから分かるように、一時保管位置ａは搬送ルートと反対する方向にある。

別の例において、一時保管エリアは、搬送された商品棚が残した空きスペースであってもよい。或いは、一時保管エリアは、商品棚を一時保管する専用の領域であってもよい。

（３）商品棚移動ロボットは、一時保管エリアに保管された商品棚を元の位置に搬送する。

別の例において、商品棚移動ロボットは、一時保管エリアに保管された商品棚を元の位置に搬送せずに他のアイドル位置に置き、それと同時に制御システムに記憶された商品棚の配置位置に関する情報を更新する。

前の例において、商品棚移動ロボットと搬送ロボットとは互いに協働し、搬送ロボットが搬送待ちの商品棚を搬送した後に、商品棚移動ロボットは、一時保管エリアに保管された商品棚を元の位置に搬送する。

別の例において、商品棚移動ロボットは、搬送ロボットが到達する前に、何の商品棚にも妨げられないように搬送待ちの商品棚を予め搬出し、搬送ロボットに直接搬送できる状態にさせ、例えば、搬送待ちの商品棚の順序を変換し、搬送待ちの商品棚を通行商品棚と位置交換してもよい。

具体的には、一例において、搬送ロボットは詰まり商品棚が位置する元の位置から所定距離または所定時間離れる前に、前記商品棚移動ロボットは、詰まり商品棚を妨げる商品棚を搬出して詰まり商品棚を搬出し、詰まり商品棚を妨げる商品棚を該商品棚グループに戻し、詰まり商品棚を商品棚グループに戻すことにより、詰まり商品棚が通行商品棚に変更するように動作する。

別の例において、搬送待ちの商品棚を、搬送タスクを実行する搬送ロボットの走行ルートに位置させ、制御システムに具体的な位置を通知してもよい。制御システムは、該具体的な位置を搬送ロボットに通知し、搬送ロボットは該具体的な位置に直接に移動し、商品棚を搬送する。例えば、搬送ロボットは詰まり商品棚が位置する元の位置から所定距離または所定時間離れる前に、商品棚移動ロボットおよび搬送ロボットは、以下のように協働する。前記商品棚移動ロボットは、詰まり商品棚を妨げる商品棚を搬出して搬送ロボットの走行を妨げない一時保管エリアに置き、詰まり商品棚を搬出して搬送ロボットの走行ルートに置き、前記商品棚移動ロボットが、詰まり商品棚を搬出し、搬送ロボットの走行ルートに置き、搬送ロボットは、走行ルートにおいて詰まり商品棚に遭遇するすると、詰まり商品棚を持ち上げて所定の計画ルートに沿ってターゲットワークステーションに搬送し、前記商品棚移動ロボットは、前記詰まり商品棚を妨げる商品棚を元の位置に送り戻したり、両者のうちの１つを詰まり商品棚の元の位置を占有するように搬送したりする。

一例において、搬送ロボットは詰まり商品棚が位置する元の位置から所定距離または所定時間離れる前に、商品棚移動ロボットは、該詰まり商品棚を本商品棚グループまたは他の商品棚グループにおける、商品棚が通行状態となる位置に移動させる。

一例において、搬送ロボットは詰まり商品棚が位置する元の位置から所定距離または所定時間離れる前に、商品棚移動ロボットは、該詰まり商品棚を妨げる１つまたは複数の商品棚を本商品棚グループまたは他の商品棚グループにおけるアイドル位置に移動する。

ステップＳ３４０において、搬送ロボットは、通行状態にある搬送待ちの商品棚に移動し、前記通行商品棚をワークステーションに搬送し、仕分け作業者に仕分けられる。

ステップＳ３５０において、搬送ロボットは、仕分け済みの通行商品棚を商品棚エリアに搬送する。

前述した例において、１つの搬送待ちの商品棚を詰まり状態から通行状態に変換する。別の例において、将来の一定の期間内の搬送待ちの商品棚を決定するとともに、これらの搬送待ちの商品棚を全て通行状態に変更することができる。一例において、１組の商品棚に対する、詰まり状態から通行状態への変換が並行して行うことができる。

前述した例において、商品棚移動ロボットと搬送ロボットとは異なる役割のロボットであり、商品棚移動ロボットは商品棚の移動に専用され、搬送待ちの詰まり商品棚を通行商品棚に変更する。一方、搬送ロボットは商品棚の搬送に専用される。これは例であり、制限ではない。別の例において、１つのロボットは商品棚移動ロボットと搬送ロボットとを兼務することができる。一例において、ある詰まり商品棚を搬送するタスクが割り当てられた搬送ロボットは、同時に詰まり商品棚の移動の変更も担当し、すなわち、該搬送ロボットは、まず関連の商品棚を移動し、詰まり商品棚を通行状態に変更し、その後、該商品棚をワークステーションに搬送する。別の例において、アイドル状態にある搬送ロボットで商品棚移動ロボットの役割を一時的に担当し、ある詰まり商品棚を通行商品棚に変更する。

以上、本発明の各実施例について既に説明したが、上記説明は例示的なものであり、網羅的なものではなく、更に開示された各実施例にも限定されない。説明した各実施例の範囲および精神から逸脱しない場合、当業者にとって、多くの修正および変更は明らかである。そのため、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲を基準とすべきである。

Claims (42)

1. 商品棚を持ち上げて運搬することができる複数の搬送ロボットと、
   物品を保管し、ロボットが搬送する複数の商品棚であって、商品棚エリアにおいて複数の行／列の商品棚行列を形成し、空の行／列は搬送ロボットが通行する通路を構成し、少なくとも一部の商品棚が何れの通路にも隣接せずに他の商品棚に囲まれる詰まり商品棚であり、これ以外の商品棚が通行商品棚である商品棚と、
   商品棚エリアにおいて、ある詰まり商品棚の状態を通行商品棚に変更するように、制御システムからの指示に基づいて商品棚を移動することができる商品棚移動ロボットと、
   搬送ロボットによって商品棚が搬送されると、仕分け作業者が商品棚から物品を仕分けしたり、物品を商品棚に載せたりするワークステーションと、
   処理待ちの注文に関わる仕分け待ちの物品が詰まり商品棚に関するか否かを判断して識別し、詰まり商品棚に関すれば、該詰まり商品棚を通行商品棚に変更するように、搬出ポリシーを決定し、搬出ポリシーに応じて商品棚を移動するように商品棚移動ロボットに指示ように構成される制御システムとを備える、物品仕分けシステム。
2. 商品棚エリアにおいて、商品棚は複数のグループに分けられ、各商品棚グループは少なくとも２行２列の商品棚から配列して構成され、グループ内の各行または各列の商品棚の間にロボットの通路が存在せず、各グループの間は通路で仕切られ、商品棚グループは間引き商品棚グループおよび密集商品棚グループに分類され、間引き商品棚グループ内の各商品棚はいずれも通行商品棚であり、密集商品棚グループ内に少なくとも一部の商品棚が詰まり商品棚として存在する、請求項１に記載の物品仕分けシステム。
3. すべての商品棚グループは密集商品棚グループである、請求項１に記載の物品仕分けシステム。
4. 一部の商品棚グループは間引き商品棚グループであり、一部の商品棚グループは密集商品棚グループである、請求項１に記載の物品仕分けシステム。
5. 密集商品棚グループにおいて、商品棚の行数および列数はいずれも３以上であり、
   間引き商品棚グループにおいて、商品棚の行数および列数のうちの少なくとも１つは２である、請求項２に記載の物品仕分けシステム。
6. 間引き商品棚グループの商品棚に置かれた物品の仕分け頻度は、密集商品棚グループに置かれた物品の仕分け頻度よりも高い、請求項２から５のいずれか１項に記載の物品仕分けシステム。
7. 前記間引き商品棚グループのワークステーションからの距離は、密集商品棚グループのワークステーションからの距離よりも短い、請求項２から５のいずれか１項に記載の物品仕分けシステム。
8. 前記密集商品棚グループ中の通行商品棚における物品の仕分け頻度は、詰まり商品棚における物品の仕分け頻度よりも大きい、請求項２から５のいずれか１項に記載の物品仕分けシステム。
9. 前記間引き商品棚グループ内のワークステーションに近い商品棚における物品の仕分け頻度は、前記間引き商品棚グループ内のワークステーションに遠い商品棚における物品の仕分け頻度よりも大きい、請求項２から５のいずれか１項に記載の物品仕分けシステム。
10. 前記制御システムは、ある搬送ロボットの搬送しようとする商品棚が詰まり商品棚であると判定されることに基づいて動作し、
    詰まり商品棚を通行商品棚に変更して搬送する商品棚の数を最も少なくさせる移動ポリシーを決定し、
    前記移動ポリシーに応じて商品棚を搬送するように商品棚移動ロボットに指示する、請求項１から５のいずれか１項に記載の物品仕分けシステム。
11. 前記商品棚移動ロボットと搬送ロボットとが同一のロボットである、請求項１から５のいずれか１項に記載の物品仕分けシステム。
12. 前記商品棚移動ロボットおよび搬送ロボットは、
    商品棚移動ロボットは、詰まり商品棚を妨げる商品棚を、搬送ロボットの搬送を妨げない一時保管エリアに搬送し、
    搬送ロボットは、所定の計画ルートに沿って詰まり商品棚をターゲットワークステーションに搬送し、
    商品棚移動ロボットは、一時保管エリアに保管された商品棚を元の位置に搬送する、ように協働する、請求項１から５のいずれか１項に記載の物品仕分けシステム。
13. 前記一時保管エリアは、搬送された商品棚が残した空きスペースである、請求項１２に記載の物品仕分けシステム。
14. 前記一時保管エリアは、搬送ロボットの走行方向の逆方向にある、請求項１２に記載の物品仕分けシステム。
15. 搬送ロボットは詰まり商品棚が位置する元の位置から所定距離または所定時間離れる前に、前記商品棚移動ロボットは、
    詰まり商品棚を妨げる商品棚を搬出し、
    詰まり商品棚を搬出し、
    詰まり商品棚を妨げる商品棚を、該商品棚グループに戻し、
    詰まり商品棚を商品棚グループに戻すことにより、詰まり商品棚を通行商品棚に変更する、請求項１から５のいずれか１項に記載の物品仕分けシステム。
16. 搬送ロボットは詰まり商品棚が位置する元の位置から所定距離または所定時間離れる前に、
    前記商品棚移動ロボットは、詰まり商品棚を妨げる商品棚を搬出して搬送ロボットの走行を妨げない一時保管エリアに置き、
    前記商品棚移動ロボットは、詰まり商品棚を搬出して搬送ロボットの走行ルートに置き、
    搬送ロボットは、走行ルートにおいて詰まり商品棚に遭遇すると、詰まり商品棚を持ち上げて所定の計画ルートに沿ってターゲットワークステーションへ走行し、
    前記商品棚移動ロボットは、前記詰まり商品棚を妨げる商品棚を元の位置に送り戻したり、両者のうちの１つを詰まり商品棚の元の位置を占有するように搬送したりする、請求項１から５のいずれか１項に記載の物品仕分けシステム。
17. 搬送ロボットは詰まり商品棚が位置する元の位置から所定距離または所定時間離れる前に、商品棚移動ロボットは、該詰まり商品棚を本商品棚グループまたは他の商品棚グループにおける、商品棚が通行状態となる位置に移動させる、請求項１から５のいずれか１項に記載の物品仕分けシステム。
18. 詰まり商品棚の搬送タスクを担当する搬送ロボットは、詰まり商品棚を通行状態に変換するように関連の商品棚を移動する商品棚移動ロボットとして兼用される、請求項１から５のいずれか１項に記載の物品仕分けシステム。
19. アイドル状態にある搬送ロボットは、商品棚移動ロボットの役割を一時的に担当し、ある詰まり商品棚を通行商品棚に変更する、請求項１から５のいずれか１項に記載の物品仕分けシステム。
20. 制御システムは、将来の一定の期間内の搬送待ちの商品棚を決定するとともに、これら搬送待ちの商品棚を通行状態に変更するように商品棚移動ロボットに指示する、請求項１から５のいずれか１項に記載の物品仕分けシステム。
21. １組の商品棚に対する、詰まり状態から通行状態への変換のうちの少なくとも一部が並行して行われる、請求項２０に記載の物品仕分けシステム。
22. 物品仕分けシステムに実行される物品仕分け方法であって、前記物品仕分けシステムは、
    商品棚を持ち上げて運搬することができる複数の搬送ロボットと、
    物品を保管し、ロボットが搬送する複数の商品棚であって、商品棚エリアにおいて複数の行／列の商品棚行列を形成し、空の行／列は搬送ロボットが通行する通路を構成し、少なくとも一部の商品棚が何れの通路にも隣接せずに他の商品棚に囲まれる詰まり商品棚であり、これ以外の商品棚が通行商品棚である商品棚と、
    商品棚エリアにおいて、ある詰まり商品棚の状態を通行商品棚に変更するように、制御システムからの指示に基づいて商品棚を移動することができる商品棚移動ロボットと、
    搬送ロボットによって商品棚が搬送されると、仕分け作業者が商品棚から物品を仕分けしたり、物品を商品棚に載せたりするワークステーションと、
    制御システムとを備え、
    制御システムによって処理待ちの注文に応じて搬送待ちの商品棚を決定することと、
    制御システムによって搬送待ちの商品棚が詰まり商品棚であるか否かを判断することと、
    詰まり商品棚であると決定すれば、制御システムは、該詰まり商品棚を通行商品棚に変更するように、搬出ポリシーを決定し、搬出ポリシーに応じて商品棚を移動するように商品棚移動ロボットに指示することと、
    搬送ロボットは、計画されたルートに従って変換された通行商品棚まで移動し、前記通行商品棚をワークステーションに搬送し、仕分け作業者に仕分けられることと、
    搬送ロボットは、仕分け済みの通行商品棚を商品棚エリアに搬送することとを含む、物品仕分け方法。
23. 商品棚エリアにおいて、商品棚は複数のグループに分けられ、商品棚グループは間引き商品棚グループおよび密集商品棚グループに分類され、間引き商品棚グループ内の各商品棚はいずれも通行商品棚であり、密集商品棚グループ内に少なくとも一部の商品棚が詰まり商品棚として存在する、請求項２２に記載の物品仕分け方法。
24. すべての商品棚グループは密集商品棚グループである、請求項２２に記載の物品仕分け方法。
25. 一部の商品棚グループは間引き商品棚グループであり、一部の商品棚グループは密集商品棚グループである、請求項２２に記載の物品仕分け方法。
26. 各商品棚グループは少なくとも２行２列の商品棚から配列して構成され、グループ内の各行または各列の商品棚の間にロボットの通路が存在せず、各グループの間は通路で仕切られ、
    密集商品棚グループにおいて、商品棚の行数および列数はいずれも３以上であり、
    間引き商品棚グループにおいて、商品棚の行数および列数のうちの少なくとも１つは２である、請求項２３に記載の物品仕分け方法。
27. 間引き商品棚グループの商品棚に置かれた物品の仕分け頻度は、密集商品棚グループに置かれた物品の仕分け頻度よりも高い、請求項２３から２６のいずれか１項に記載の物品仕分け方法。
28. 前記間引き商品棚グループのワークステーションからの距離は、密集商品棚グループのワークステーションからの距離よりも短い、請求項２３から２６のいずれか１項に記載の物品仕分け方法。
29. 前記密集商品棚グループ中の通行商品棚における物品の仕分け頻度は、詰まり商品棚における物品の仕分け頻度よりも大きい、請求項２３から２６のいずれか１項に記載の物品仕分け方法。
30. 前記間引き商品棚グループ内のワークステーションに近い商品棚における物品の仕分け頻度は、前記間引き商品棚グループ内のワークステーションに遠い商品棚における物品の仕分け頻度よりも大きい、請求項２３から２６のいずれか１項に記載の物品仕分け方法。
31. 前記制御システムは、ある搬送ロボットの搬送しようとする商品棚が詰まり商品棚であると判定されることに基づいて動作し、
    詰まり商品棚を通行商品棚に変更して搬送する商品棚の数を最も少なくさせる移動ポリシーを決定し、
    前記移動ポリシーに応じて商品棚を搬送するように商品棚移動ロボットに指示する、請求項２２から２６のいずれか１項に記載の物品仕分け方法。
32. 前記商品棚移動ロボットと搬送ロボットとが同一のロボットである、請求項２２から２６のいずれか１項に記載の物品仕分け方法。
33. 前記商品棚移動ロボットおよび搬送ロボットは、
    商品棚移動ロボットは、詰まり商品棚を妨げる商品棚を、搬送ロボットの搬送を妨げない一時保管エリアに搬送し、
    搬送ロボットは、所定の計画ルートに沿って詰まり商品棚をターゲットワークステーションに搬送し、
    商品棚移動ロボットは、一時保管エリアに保管された商品棚を元の位置に搬送する、ように動作して協働することができる、請求項２２から２６のいずれか１項に記載の物品仕分け方法。
34. 前記一時保管エリアは、搬送された商品棚が残した空きスペースである、請求項３３に記載の物品仕分け方法。
35. 前記一時保管エリアは、搬送ロボットの走行方向の逆方向にある、請求項３４に記載の物品仕分け方法。
36. 搬送ロボットは詰まり商品棚が位置する元の位置から所定距離または所定時間離れる前に、前記商品棚移動ロボットは、
    詰まり商品棚を妨げる商品棚を搬出し、
    詰まり商品棚を搬出し、
    詰まり商品棚を妨げる商品棚を該商品棚グループに戻し、
    詰まり商品棚を商品棚グループに戻すことにより、詰まり商品棚を通行商品棚に変更する、ように操作する、請求項２２から２６のいずれか１項に記載の物品仕分け方法。
37. 搬送ロボットは詰まり商品棚が位置する元の位置から所定距離または所定時間離れる前に、商品棚移動ロボットおよび搬送ロボットは、
    前記商品棚移動ロボットは、詰まり商品棚を妨げる商品棚を搬出して搬送ロボットの走行を妨げない一時保管エリアに置き、
    前記商品棚移動ロボットは、詰まり商品棚を搬出して搬送ロボットの走行ルートに置き、
    前記搬送ロボットは、走行ルートにおいて詰まり商品棚に遭遇するすると、詰まり商品棚を持ち上げて所定の計画ルートに沿ってターゲットワークステーションに搬送し、
    前記商品棚移動ロボットは、前記詰まり商品棚を妨げる商品棚を元の位置に送り戻したり、両者のうちの１つを詰まり商品棚の元の位置を占有するように搬送したりする、ように協働する、請求項２２から２６のいずれか１項に記載の物品仕分け方法。
38. 搬送ロボットは詰まり商品棚が位置する元の位置から所定距離または所定時間離れる前に、商品棚移動ロボットは、該詰まり商品棚を本商品棚グループまたは他の商品棚グループにおける、商品棚が通行状態となる位置に移動させる、請求項２２から２６のいずれか１項に記載の物品仕分け方法。
39. 詰まり商品棚の搬送タスクを担当する搬送ロボットは、詰まり商品棚を通行状態に変換するように関連の商品棚を移動するとして兼用される、請求項２２から２６のいずれか１項に記載の物品仕分け方法。
40. アイドル状態にある搬送ロボットは、商品棚移動ロボットの役割を一時的に担当し、ある詰まり商品棚を通行商品棚に変更する、請求項２２から２６のいずれか１項に記載の物品仕分け方法。
41. 制御システムは、将来の一定の期間内の搬送待ちの商品棚を決定するとともに、これら搬送待ちの商品棚を通行状態に変更するように商品棚移動ロボットに指示する、請求項２２から２６のいずれか１項に記載の物品仕分け方法。
42. １組の商品棚に対する、詰まり状態から通行状態への変換のうちの少なくとも一部が並行して行われる、請求項４１に記載の物品仕分け方法。

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