JP2024514544A - 配達用ドローン、ドローンポートおよび自動配送システム - Google Patents
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Abstract
配達用ドローンは、機体、機体に結合された駆動モジュール、駆動モジュールに結合された収納モジュールおよび機体に結合された複数のモーターを含む。収納モジュールは、荷物がその中に置かれ得る内部空洞を画定するハウジングを含む。配達用ドローンは、物流タワーと住宅または商業構造に取り付けられたドローンポートとの間で選択的に航行可能であり、それらとドッキング可能である。ドローンローダーが、物流タワーの二次垂直シャフト内に位置付けられて、複数のドローンドックを含み、各ドローンドックは配達用ドローンと係合可能である。物流タワーは複数のタワードローンポートを含み、配達用ドローンはそれを通してトラバースして物流タワーのエレベーターシャフトおよび二次垂直シャフトにアクセスする。【選択図】図72
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2021年4月1日に出願された、「Delivery Drone, Drone Port And Automated Delivery System」というタイトルの米国仮特許出願第63/169,860号に関し、その開示は、参照により本明細書に組み込まれ、それに対する優先権が本明細書によって主張される。
本出願は、2021年4月1日に出願された、「Delivery Drone, Drone Port And Automated Delivery System」というタイトルの米国仮特許出願第63/169,860号に関し、その開示は、参照により本明細書に組み込まれ、それに対する優先権が本明細書によって主張される。
本出願は、2019年4月9日に出願された「Logistics Tower」というタイトルの米国仮特許出願第62/831,448号、2019年5月17日に出願された「Logistics Tower」というタイトルの米国仮特許出願第62/849,703号、2019年6月24日に出願された「Logistics Tower And Loading System」というタイトルの米国仮特許出願第62/865,844号、および2020年4月9日に出願された「Logistics Tower」というタイトルのPCT特許出願第PCT/US2020/02756号に関し、その各々の開示は参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の分野
本発明は一般に、荷物配達および保管システムに関し、より詳細には、自動および半自動のドローン荷物配達および保管システムに関する。さらにより具体的には、本発明は、商品を物流収納ユニットに、および物流収納ユニットから輸送するように特に適合される配達用ドローンおよび自動配送システムに関する。
本発明は一般に、荷物配達および保管システムに関し、より詳細には、自動および半自動のドローン荷物配達および保管システムに関する。さらにより具体的には、本発明は、商品を物流収納ユニットに、および物流収納ユニットから輸送するように特に適合される配達用ドローンおよび自動配送システムに関する。
従来技術の説明
都市および大都市圏の人口がさらに多くなるにつれて、最後の1マイルの物流サービスに対するニーズがさらにもっと必要になっている。主な課題の1つは、十分な品目をきつく制限された領域に納めることである。これらの占有面積制約のために、革新的なソリューションが必要である。十分な在庫保管単位(SKU)を最小量の空間で供給する際に物流タワーは不可欠な要素であり、平均的なタワーは約900平方フィートおよび高さ100フィートである。
都市および大都市圏の人口がさらに多くなるにつれて、最後の1マイルの物流サービスに対するニーズがさらにもっと必要になっている。主な課題の1つは、十分な品目をきつく制限された領域に納めることである。これらの占有面積制約のために、革新的なソリューションが必要である。十分な在庫保管単位(SKU)を最小量の空間で供給する際に物流タワーは不可欠な要素であり、平均的なタワーは約900平方フィートおよび高さ100フィートである。
一部の収納ユニットは、トラック上を前後に滑るエレベーターシステムを利用して、両側から容器を取り出す。このアプローチでの妨げは、ある高さを超えた収納ユニットの安定性である。より具体的には、容器を取り出すために水平面内のトラック上を前後に滑るエレベーターは、揺れるか、または収納ユニットを揺らして不安定にさせ得る。揺動の影響を制限するために、エレベーターが移動する速度は、ある高さを超えて運用する際に実質的に制限される(例えば、速度を落とす)。それに応じて、かかる収納ユニットは遅くなって、不安定であり得る。
一部の収納ユニットは、複数の塔を通してラックアンドピニオンを使用する単一のボット容器取出しシステムを利用する。このアプローチでの妨げは、容器がその容器のある塔を離れるときに容器を取り出す時間が著しく増加して、その塔内の別の容器の取出しを遅くすることである。高い高さをトラバースするために単一ボットによって消費されるエネルギーは単一ボット用途を持続不可能にする。専用エレベーターを有すると、ウインチ装置に対する連続出力を可能にする。それは、エレベーターが高速垂直移動に対して最適化されるのも可能にして、高い高さにおいて高速度に達する。エレベーターおよびシャトルシステムの両方のそれらそれぞれのZおよびY平面上での最高速度に対する最適化は、並外れた容器のピックステーションへの時間をもたらす。食料品店などのマーケットでは、迅速な容器取出し時間は極めて重要である。
収納ユニットの積み降ろしは多くの場合、時間がかかる。店舗および収納ユニットへのトラック配送は、数が少なくて補充する必要がある品目を補充するために毎日起こる。主要な課題の1つは、密集した都市圏において補充を必要とする品目を荷下ろしするために十分に大きな空間を有することである。数百もの箱を長時間にわたって移動させる物理的および経済的の両方における人的コストもある。この負担に対処するためのいくつかのソリューションがあり、特に台車と昇降台システムは、多くのトラックで一般的であるが、それでも時間がかかり、商品の荷下ろしをする人の費用がかかって骨が折れる。これを了解の上で、積み降ろしプロセスを効率化するために革新的なソリューションが必要である。
さらに、娯楽、商品およびサービスが今や、ボタンのクリックでオンデマンドで購入可能である。結果として、消費者は、オンラインで購入する商品がかつてないほど迅速に届くことを予期するようになっている。ある小売業者は、翌々日配達のアイディアを標準化し、結果として、消費者は今や、オンラインで行う、全ての購入品ではないとしても、ほとんどに対して、翌々日配達、ならびに翌日および同日配達が利用可能であることを予期することに慣れている。配達速度は、電子商取引成功の決め手となっている。しかし、複雑なフルフィルメントセンターおよび宅配システムへのアクセスは制限されているので、小企業は多くの場合、費用効率の高い急送を提供する能力を欠いている。
消費者は多くの場合、輸送中の自分の荷物の正確な位置も知りたがる。例えば、傷みやすい商品が配送されている場合、消費者は、商品が腐る前にそれらを入手できるように、自分のスケジュールを配達予定時刻で調整する必要がある。さらに、電子機器および宝石類などの、高価な商品は、お金を払う消費者によって速やかに入手されなければ、多くの場合、配送されて住居の前に放置されて、それらを盗まれ易くする。しかし、小企業は多くの場合、正確で詳細な製品追跡を提供する能力を欠いている。
その結果、大企業と競うために、小企業は多くの場合、購入された商品の消費者への配送を効率良く処理して追跡するためにフルフィルメントベンダーと契約を結ぶ必要があることが分かり、それは大抵、多大なコストになる。受注処理ベンダーでさえ急送注文を処理して引き受ける場合、高コストを経験し、その一部は、同日注文を処理、梱包および配送するために必要な相当量の人とのやり取りに起因し得る。急送の高コストは、少なくとも一部、消費者にも転嫁される。
それに応じて、収納容量を最大限にしながら、高速で安定している荷物収納および積込みシステムに対するニーズがある。費用効率が高く、安全で信頼できる、注文品の急送サービスを提供するニーズもある。
商品を地点間で輸送するための配達用ドローンを提供することが本発明の目的である。
本発明の一形式に従い、配達用ドローンは、機体、機体に結合された駆動モジュールならびに機体および駆動モジュールの1つに結合された少なくとも1つの収納モジュールを含む。収納モジュールは、収納モジュールは、その中に荷物が置かれ得る内部空洞を画定するハウジングおよび、内部空洞内に受け入れられて、そこから引出し可能で取外し可能な引出しを含む。動作可能にそれに連結されたローターを有する少なくとも1つのモーターが機体に結合されており、少なくとも1つのモーターは、駆動回路およびコンピュータによって制御可能である。機体は、外側フレーム、中心ハブおよび中心ハブから外側フレームに外向きに延出する複数の支持アームを含む。ローターを覆って保護するローターガードが機体の上面上に形成される。カメラアレイを有するドッキングハブが中心ハブ上に位置付けられて、ドローンドック上に据えられた保持装置と係合可能である。
住宅または商業構造に取り付けられて、配達用ドローンによってアクセス可能なドローンポートを提供することは本発明の別の目的である。
本発明の一形式に従い、ドローンポートは、ドローンドッキングプラットフォーム、配達用区画およびそれらの間に相互接続された配達用シャフトを含む。配達用シャフトは、一般に中空で、その中に位置付けられた荷物リフトシステムを含む。荷物リフトシステムは、荷物取出しプラットフォームおよび、ドッキングプラットフォームと配達用区画との間の配達用シャフトの内部空洞内の荷物取出しプラットフォームの移動を達成する、それに対して動作可能に連結されたアクチュエータを含む。ドローンドッキングプラットフォームは、上部および下部を含み、それらは、相互から離されていて、配達用ドローンがその中に移動してドッキングし得る空間をその間に画定する。
1つ以上の配達用ドローンが物流タワーへ入るのを容易にするタワードローンポートを提供することは本発明のさらに別の目的である。
本発明の一形式に従い、タワードローンポートは、漏斗状本体およびそれに結合されたタワードローンポート支持を含む。タワードローンポート支持は、タワードローンポート支持のシャフトが、エレベーターシャフト内に位置しているロボット容器ハンドラーによってトラバース可能になるように、物流タワー内のエレベーターシャフトと一直線になっているシャフトを含む。
配達用ドローンの物流タワー内への積込みを容易にする配達用ドローンローダーを提供することは本発明のさらなる目的である。
本発明の一形式に従い、配達用ドローンローダーは、電動ドラムおよびプーリーに動作可能に連結されたローディングベルトを含む。複数のドローンドックポートが、ローディングベルトに枢動可能に連結される。ドローンドックは、配達用ドローンのドッキング磁石と係合可能な磁気保持装置を含む。ドローンドックは、配達用ドローンがドローンドックポートと係合される場合に配達用ドローン上に据えられた充電コネクタと電気的に通信する充電コネクタも含む。
配達用ドローンによってアクセス可能な物流タワーを提供することは本発明のなお更なる目的である。
本発明の一形式に従い、物流タワーは、少なくとも1つの垂直収納セル塔および少なくとも1つの垂直取出しシステムを含む。垂直収納セル塔は、複数の収納セルおよび、収納容器を含んでいる収納セルモジュールを含む。垂直取出しシステムは、ウインチおよび垂直収納セル塔を選択的にトラバースして、そこから収納容器を選択的に積み降ろしするロボット容器ハンドラーを含む。垂直取出しシステムは、レールシステムおよび1つ以上のロボット平台シャトルを含む水平シャトルシステムから収納容器を取り出して配達する。平台シャトルは、収納容器を1つ以上の納入場所に運ぶ。物流タワーは、1つ以上の配達用ドローンが物流タワーに入るのを容易にする、それに取り付けられたドローンタワーポートを含む。
商品を地点間で輸送するための配達用ドローンシステムを提供することは本発明のなお更なる目的である。
本発明の一形式に従い、配達用ドローンシステムは、配達用ドローン、住宅または商業構造に取り付けられたドローンポートおよび物流タワーを含む。配達用ドローンは、少なくとも1つのドローンポートと少なくとも1つの物流タワーとの間で航行可能であって、それらとドッキング可能であり、物流タワーおよび少なくとも1つのドローンポートへ、およびそれらから商品を輸送する。
本発明のこれらおよび他の目的、特徴ならびに利点は、添付の図面と一緒に読まれる、その例示的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかであろう。
図面の図72~図76を最初に参照すると、本発明に従って形成された配達用ドローン2000は、機体2002、駆動モジュール2004および少なくとも1つの収納モジュール2006を含む。以降の段落でさらに詳細に説明されるように、配達用ドローン2000の駆動構成要素は、駆動モジュール2004上または駆動モジュール2004内に位置付けられて、注文品を含む荷物(例えば、商品、品目、パッケージなど)は収納モジュール2006内に収納される。
一形式では、機体2002は、中心ハブ2008、側壁2010および中心ハブ2008から側壁2010へ半径方向に延出する複数の支持アーム2012を含む。機体2002は好ましくは、側壁2010と一緒に、4つのモーター室2014を画定する4つの支持アーム2012を含む。少なくとも1つのモーター2016および、それに機械的に連結された少なくとも1つのローター2018は、エンジン室2014の各々内に位置付けられる。
機体2002は、上側2020および対向して配置された底側2022をさらに含む。好ましくは、機体2002の上側2020および底側2022の一方または両方は、ローターガード2024を含む。単純な形式では、ローターガード2024は、機体2002の上側2020および/または底側2022の少なくとも一部にわたって延在する、その間に開口部2028を有する複数のセグメント化部2026を含み得る。セグメント化部2026は、開口部2028が、モーター2016およびローター2018がドローン2000を駆動するための十分な空気の流れを可能にしながら、モーター室2014を部分的に覆って、その中に据えられモーター2016およびローター2018を保護する。一形式では、モーター2016は、ローターガード2024に取り付けられ得る。別の形式では、機体2002は、ハブ2008と側壁2010の間に延在する追加の支持アーム2012を含み得、モーター2016がそれに取り付けられる。
駆動モジュール2004は好ましくは、内部空洞を画定する外側ハウジング2030を含む。少なくとも1つの電池2032、駆動回路2034および少なくとも1つのコンピュータ2036を含む、配達用ドローン2000の駆動構成要素は、外側ハウジング2030の内部空洞内に少なくとも部分的に位置付けられる。モーター2016は、電池2032および駆動回路2034に電気的に結合され、少なくとも1つのコンピュータ2036は、電池2032、駆動回路2034およびモーター2016と電気的に通信する。コンピュータ2036および駆動回路2034は、モーター2016およびそれに結合されたローター2018を制御して、配達用ドローン2002の軌道(例えば、飛行経路)を選択された目的地までの特定の経路に沿って制御する。配達用ドローン2002は、飛行経路を決定するため、および配達用ドローンの軌道を特定の飛行経路に沿って維持するために使用され得る、例えば、カメラ、視覚的ベクトルセンサー、慣性センサー、機首方位センサー、ピッチ/ヨー/ロールセンサー、全地球測位システム(「GPS」)センサー、ジャイロスコープ、赤外線センサーなどの、複数のセンサーをさらに含む。センサーは、ハウジング2030上もしくはハウジング2030内、側壁2010上に取り付けられるか、または機体2002の部分に、または配達用ドローン2000の他の部分上もしくは他の部分内に固定され得、コンピュータ2036および駆動回路2034の1つ以上と電気的に通信する。
配達用ドローン2000は、コンピュータ2036と電気的に通信する通信インタフェースおよびアンテナをさらに含み得る。通信インタフェースおよびアンテナは、コンピュータ2036と外部コンピュータネットワーク/サーバーとの間の通信を容易にし、そのため配達用ドローン2000はコマンドおよび飛行経路命令をそれらから受信できる。配達用ドローン2000は、電池2032およびコンピュータ2036と電気的に通信する、LED取付け具または赤外線スポットライトなどの、光源2050(例えば、表示灯)も含み得る。光源2050は、コンピュータ2036によって選択的に制御可能であり、照明を提供するだけでなく、配達用ドローン2000の状態も示す。光源2050は、好ましくは、配達用ドローン2000の側壁2010上または側壁2010内に位置付けられる。
配達用ドローン2000は、中心ハブ2008から外向きに延出するドッキングハブ2038をさらに含む。ドッキングハブ2038は、内部空洞を画定する上面2040および側壁2042を含む。カメラアレイ2044が好ましくは、ドッキングハブ2038の側壁2042上または側壁2042内に据えられて、少なくとも部分的にドッキングハブ2038の周りに延在する。カメラアレイ2044は、配達用ドローン2000の進行路内の障害物を検知および検出し、航行目的(例えば、ピッチ/ヨー/ロール、機首方位、高度、速度などの検出)のためにも利用できる。より具体的には、カメラアレイ2044は、駆動モジュール2004のハウジング2030内に位置付けられたコンピュータ2036と電気的に通信する。コンピュータ2036は、駆動回路2034と電気的に通信する。コンピュータ2036は、カメラアレイ2044によって生成された信号を分析して、配達用ドローン2000の経路内の障害物の有無を検出する。障害物が検知される場合、コンピュータ2036は、駆動回路2034に信号通知して、モーター2016の1つ以上の速度(例えば、1分当たりの回転(「RPM」))および/または、調整可能なピッチローターが利用されている場合は、ローターの1つ以上のピッチを調整することにより、配達用ドローン2000の速度および経路を修正できる。以降の段落でさらに詳細に説明されるように、カメラアレイ2044は、目的構造物(例えば、物流タワー2またはハウスドローンポート2062)の部分上または部分内にある誘導センサーまたは基準マーカー2134からの信号も検出し得、視覚誘導システムを含む。
ドッキングハブ2038は、ドッキング磁石2046をさらに含む。以降の段落でさらに詳細に説明されるように、ドッキング磁石2046は、ドローンドッキングポート2174上のMagswitch(登録商標)または別の機械的永久磁石などの、機械的に作動可能な磁石2022と係合可能である。さらに、ドッキングハブ2038は、少なくとも1つの電池2032および少なくとも1つのコンピュータ2036の1つ以上と電気的に通信する充電コネクタ2048を含み得る。以降の段落でも説明されるように、配達用ドローン2000がドローンドッキングポート2174またはハウスドローンポート2062とドッキングする場合、その上に位置している対応するコネクタが充電コネクタ2048と係合されて、配達用ドローン2000の少なくとも1つの電池2032を再充電し得る。好ましくは、ドッキング磁石2046および充電コネクタ2048は、ドッキングハブ2038の上面2040上に位置付けられる。ドッキングハブ2038に組み込まれて配達用ドローン2000の電池2032に対して充電を提供するインダクタンス充電システムを利用することも、本発明の範囲内であることが想定される。
配達用ドローン2000の収納モジュール2006は、荷物を収容するための内部空洞または収納区画2054を画定するハウジング2052を含む。一形式では、収納区画2006は、少なくとも1つの荷物または品目がその中に挿入され得る1つ以上のスロット2056を含む。収納モジュール2006は好ましくは、そこから選択的に引出し可能および引込み可能であるか、またはそこから取外し可能である、ハウジング2052内に形成された少なくとも1つの引出し2058を含む。例えば、引出し2058は、1つ以上の引出しスライド2059によって収納モジュール2006に取り付けられ得る。単純な形式では、引出し2058の縁が、収納モジュール2006のハウジング2052からその内部空洞内に延出する1つ以上のリップ上にあり得る。引出し2058は、収納モジュール2006の内部空洞内に少なくとも部分的に含まれて、その中に収容された荷物/品目を保持する。配達用ドローン2000が特定の目的地に到着すると、引出し2058は、その中に収容された荷物にアクセスするために、収納モジュール2006から引き出されるか、または取り外される。好ましくは、収納モジュール2006および引出し2058は、最大で5ポンドまでの重量で、12インチ×12インチ×6インチ以下の寸法の1つ以上の荷物を収容するように構築されるが、収納モジュール2006および引出し2058は重くて大きな荷物を収容するように構築され得る。
別の形式では、図面の図73に示されるように、引出し2058は収納モジュール2006の底側を形成する。より具体的には、収納モジュール2006のハウジング2052は開いている底側2007を画定する。収納モジュール2006から選択的に引出し可能で引込み可能である、引出し2058は、底側2009を含む。図面の図73に見られるように、引出し2058が収納モジュール2006内に位置している場合、引出しの底側2009は収納モジュール2006の開いている底側2007を覆い、それにより収納モジュール2006およびその中の荷物を取り囲む。引出しの底側2009はドア2060をさらに含む。一形式では、ドア2060は好ましくは、引出し2058の底部を形成し、少なくとも第1の位置と第2の位置との間で往復移動自在に可動なスライドドアであり、第1の位置は閉位置に対応し、第2の位置は開位置に対応する。ドア2060は、複数の摺動部材の1つとして形成され得、その各々は、往復移動自在に可動である。好ましい形式では、ドア2060は、第1のドア部分2061および第2のドア部分2063を含む。第1のドア部分2061および第2のドア部分2063の一部は、引出し2058にヒンジ式に連結されて、1つ以上の線形アクチュエータに連結される。第1のドア部分2061および第2のドア部分2063は、線形アクチュエータによって選択的に開閉される。ドア2060が開位置にある場合、荷物はそれを通して収納モジュール2006へ、および収納モジュール2006から選択的に移動され得る。
図面の図77~図83に見られるように、本発明に従って形成されたドローンポート2062は、ドローンドッキングプラットフォーム2064、配達用シャフト2066および少なくとも1つの配達用区画2068を含み、配達用シャフト2066は、ドローンドッキングプラットフォーム2064と配達用区画2068との間に延出して相互に接続している。図面の図77および図108に見られるように、ドローンポート2062は好ましくは、家屋2070または他の構造(例えば、住宅または商業構造)上に取り付けられ、そのためドローンドッキングプラットフォーム2064が屋根2072の上に位置付けられて配達用ドローン2000によってアクセス可能になる。配達用シャフト2066は好ましくは、配達用区画2068が、ユーザーにより、家屋2070内にいる間にアクセス可能になるように、屋根2072を通って家屋2070内に延出するが、例えば、ドライブウェイ、駐車場内または芝生、歩道もしくはフェンス上に自立するドローンポート2062を有することも本発明の範囲内であることが想定される。ドローンポート2062は、家屋2070の側面にも取り付けることができ、配達用区画2068にアクセスするために開口部が家屋2070の壁/側面2071の1つを通って形成できる。高層ビルまたは共同住宅内で使用できる、別の形式では、配達用シャフト2066は、いくつかのフロアを通して延出し得、いくつかの配達用区画2068が、配達用シャフト2066に沿って挿置されて(例えば、フロア当たり1つ)、区画2068が位置している特定のフロア上の居住者によってアクセス可能であり得る。
配達用シャフト2066は好ましくは、上端部2078および上端部2078に対向して配置される下端部2082を含む。以降の段落でさらに詳細に説明されるように、ドローンドッキングプラットフォーム2064は、配達用シャフト2066の上端部2078に位置付けられ、配達用区画2068は、配達用シャフト2066の下端部2082に位置付けられる。図面の図78~図83に見られるように、配達用シャフト2066は、その上端部2078と下端部2082との間に延在する側壁2084を含み、配達用シャフト2066の軸長に沿って延在する内部空洞2086を画定する。配達用シャフト2066の側壁2084は外表面2088および内表面2090を含む。
ドローンポート2062は、荷物リフトシステム2092をさらに含み得る。荷物リフトシステム2092は、荷物がその上に置かれる荷物取出しプラットフォーム2094に機械的に連結される少なくとも1つのアクチュエータを含む。アクチュエータは、荷物取出しプラットフォーム2094を、配達用シャフト2066の内部空洞2086を通して、ドローンドッキングプラットフォーム2064内の配達用シャフト2066の上に位置している配達用ドローン2000へ、および配達用ドローン2000から選択的に上げ下げする。一形式では、荷物リフトシステム2092は、少なくとも第1のレール2096および第2のレール2098を含む。より具体的には、第1のレール2096および第2のレール2098は、配達用シャフト2066の側壁2078の内表面2090の向かい側に位置付けられて、その上端部2098と下端部2082との間に少なくとも部分的に延在する。好ましくは、レール2096、2098は、配達用シャフト2066の下端部2082に位置している配達用区画2068内に延出する。一形式では、荷物取出しプラットフォーム2094と係合可能な1つ以上のアームを含む、1つ以上の線形アクチュエータ(図示せず)が各レール2096、2098に隣接して位置付けられる。例えば、ウォーム歯車装置を含む線形アクチュエータが、内表面2090の垂直方向の長さに少なくとも部分的に沿って延出し得る。線形アクチュエータの一部分は、支持プラットフォーム2094の一部と係合して、支持プラットフォーム2094を配達用シャフト2066を通して上下に駆動し得る。別の形式では、レール2096、2098は、線形アクチュエータ(例えば、モーター/歯車装置、空気圧、油圧など)として形成されて、各々は、荷物取出しプラットフォーム2094と係合可能な少なくとも1つのタブまたはアームを含み、それと係合した荷物取出しプラットフォーム2094を、配達用シャフト2066の内部空洞2096内で上下に駆動する。さらに別の形式では、取出しプラットフォーム2094は、配達用シャフト2066の内部空洞2086内でプラットフォーム2094を上げ下げする、ケーブル、ドラムおよびモーターを含むウインチシステムに連結され得る。
図面の図81~図83に見られるように、荷物取出しプラットフォーム2094は概ね、上面2102、上面2102に対向して配置された底面2104および平板状部材2100の周囲に少なくとも部分的に延在する側壁2106を有する平板状部材2100として形成される。平板状部材2100は、その両側上に位置付けられた2つの窪みを含み、その各々内にレール2096、2098の1つが位置している。レールのタブ(例えば、線形アクチュエータ)は、平板状部材2100の側壁2106または単にその底面2104を係合する。荷物ガイド2110が平板状部材の上面2102上に位置している。一形式では、荷物ガイド2110は、配達用ドローン2000から荷物を少なくとも部分的に受け入れるように構成される平板状部材の上面2102から上向きに延出する側壁2112を有するフランジとして形成される。荷物は荷物ガイド2110内に据えられて、フランジは、それが配達用シャフト2066をトラバースするときに荷物取出しプラットフォーム2094上の荷物の横方向滑りに抵抗する。
ドローンドッキングプラットフォーム2064は好ましくは、上部2074および対向して配置された底部2076を含み、底部2076は、配達用シャフト2066の上端部2078上に据えられている。上部2074および底部2076は相互に離れていて、配達用ドローン2000がその中に移動してドッキングし得る空間を作り出す。上部2074および底部2076は、複数の支持脚2080によって相互に接続される。
ドローンドッキングトレイ2114は、ドローンドッキングプラットフォーム2064の底部2076内に位置して、配達用シャフト2066の内部空洞2086をその上端部2076において少なくとも部分的に覆う。ドローンドッキングトレイ2114は好ましくは、上部2116、底部2118およびその間に延在する側壁2120を含む。ドローンドッキングトレイ2114の側壁2120は、その周囲の周りに少なくとも部分的に上部2116に近接してそれから内向きに延出するリップ2122を含む。ドローンドッキングトレイ2114の側壁2120は、その上部2116と底部2118との間に延在する開口部2124を画定し、その開口部2124は、荷物取出しプラットフォーム2094の荷物ガイド2110と位置合わせされている。
図面の図79および図80に見られるように、配達用ドローン2000は、機体2002の側壁2010がトレイ2114のリップ2122上に位置するように、ドローンドッキングトレイ2114とドッキングする。ドローン2000がドッキングトレイ2114とドッキングする場合、駆動モジュール2004および収納モジュール2006は開口部2124内に延出する。図面の図80に見られるように、ドローン2000がドッキングトレイ2114とドッキングする場合、収納モジュール2006の少なくとも一部がドッキングトレイ2114の底部2118から荷物取出しプラットフォーム2094に近接して(例えば、荷物取出しプラットフォーム2094が配達用シャフト2066の上端部2078に近接して位置している場合)外向きに延出する。
ドローンドッキングプラットフォーム2064は、ドローンドッキングプラットフォーム2064の底部2076と上部2074との間で選択的に拡張できる格納式エンクロージャ2126をさらに含む。より具体的には、格納式エンクロージャ2126は、開いている上端部、開いている下端部およびその間に延在する側壁2128を含む。格納式エンクロージャ2126の側壁2128は、配達用シャフト2066の側壁2084の形状に概ね一致して、少なくとも部分的に、側壁2084内に形成されたスロット2130内に選択的に受け入れ可能である。格納式エンクロージャ2126は、格納式エンクロージャ2126を引込み状態と拡張状態との間で駆動する1つ以上の線形アクチュエータに機械的に連結される。図面の図78に示されるように、格納式エンクロージャ2126が拡張状態にある場合、ドローンドッキングプラットフォーム2064の上部2074および底部2076は、配達用シャフト2066の上端部2078、具体的には、その内部空洞2086を覆うエンクロージャを形成する。かかるエンクロージャは、雨、風および雪が配達用シャフト2066に入るのを防ぐとともに、家屋または構造内の温度変動を制限する。配達用ドローン2000がドローンドッキングトレイ2114とドッキングできるように、1つ以上の誘導センサーまたは基準マーカー2134がドローンドッキングプラットフォーム2064の部分上に据えられてドローン2000をその中に誘導する。ドローン2000のカメラアレイ2044が基準マーカー2134を検知し、検知されたマーカー2134の位置に基づいて飛行経路を調整させる。具体的には、マーカー2134は、ドローン2000がドッキングトレイ2114の上に位置するように、ドローンをドローンドッキングプラットフォーム2064内に誘導し、それにより、配達用ドローン2000の収納モジュール2006を荷物取出しプラットフォーム2094および配達用シャフト2066の内部空洞2086と位置合わせする。
配達用区画2068は好ましくは、配達用シャフト2066の側壁2084内の切抜き開口部として形成される。ドア2132は、配達用シャフト2066の側壁2083の一部にヒンジ式に連結されて、配達用シャフト2066の内部空洞および荷物取出しプラットフォーム2094にアクセスするために選択的に開閉され得る。
ドローンポート2062は、電力システム、コンピュータおよび複数のセンサーをさらに含み得る。より具体的には、ドローンポート2062は、AC電源に電気的に接続され得、バックアップ電池をさらに含み得る。電力システムは、ドローンポート2062の電気部品(例えば、荷物リフトシステム2092、格納式エンクロージャアクチュエータなど)と電気的に通信して、それに対して電力を供給する。コンピュータは、荷物リフトシステム2092の作動ならびに取出しプラットフォーム2094および格納式エンクロージャ2126の動きを制御する。
配達用区画2068は、シャフト2066および荷物取出しプラットフォーム2094へのアクセスを制限するセキュリティプロトコルをさらに含み得る。単純な形式では、配達用区画2068のドア2132は、遠隔で制御されるか、またはプログラム可能なロックを含み得る。より具体的には、ユーザーは、ドア2132が開かれるのを許可するためにロックに信号を送信するサーバーとネットワーク通信するユーザーインタフェース(例えば、携帯電話またはコンピュータ)を有する携帯用電子機器を操作し得る。携帯用電子機器は、ロック解除またはロック信号をドローンポート2062のコンピュータに伝達するサーバーにロック解除またはロックコードを送信するモバイルアプリケーションを含み得る。ユーザーアカウントは、クラウド内に格納されて、一旦、ユーザーが荷物取出しプラットフォーム2094から荷物を取り出すことを望むと、取り出される。ユーザーは、配達用区画2068上に位置しているセンサーによって検出される、RFIDタグなどの、配達用区画2068と関連付けられたセキュリティキーも有する。
動作中、配達用ドローン2000は、物流タワー2および1つ以上のドローンポート2062へ、およびそこから、または2つ以上のドローンポート2062間で、荷物を輸送する。例えば、複数の配達用ドローン2000は、物流タワー2で荷物が積み込まれて、納入場所のセットでプログラムされ得る。以降の段落でさらに詳細に説明されるように、ユーザーがネットワークを経由して発注する場合、その注文は最も近い物流タワー2に送信される。物流タワー2の垂直取出しシステム20が、注文の内容を含む垂直収納セル塔418から収納容器16を取り出す。収納容器16は、水平シャトルシステム202の水平シャトルグリッド200上のシャトル206まで下げられる。シャトル206は、水平シャトルシステム202の水平シャトルグリッド200を、それぞれの積込みドック970に位置しているエレベーター903、904までトラバースする。積込みドック970上に、またはそれに近接して位置している配達用ドローン2000およびその収納モジュール2006は、注文内容を(例えば、人間によって、または多関節ロボットアーム976によって)積み込まれる。
一旦、配達用ドローン2000が注文品を積み込まれると、配達用ドローン2000は自動的または半自動的に、その環境を通り飛行経路に沿って、予め定められた位置(例えば、ドローンポート2062などの配達先)まで航行する。配達用ドローンの2つのセンサー(例えば、GPSセンサーおよびカメラアレイ2044)は、配達用ドローン2000が特定の位置エリア内にあることを検出できる。荷物がドローンポート2062に置かれようとしている場合、配達用ドローン2000は、GPSおよびドローンドッキングプラットフォーム2064の部分上に据えられた誘導センサーまたは基準マーカー2134と結合された、搭載センサーを使用して、配達用ドローン2000がドローンドッキングトレイ2114とドッキングできるように、ドローン2000をその中に誘導する。配達用ドローン2000がドッキングトレイ2114とドッキングする前、それと同時に、またはその後に、荷物取出しプラットフォーム2094が、配達用シャフト2066の上端部2078に向けて駆動されて、ドローンドッキングトレイ2114内の開口部2124の下に位置付けられる。配達用ドローンのドア2060、具体的には、第1のドア部分2061および第2のドア部分2063が、ヒンジ式に開いて、収納モジュール2006内に含まれている荷物が収納モジュール2006から出て荷物取出しプラットフォーム2094上に置かれるのを可能にする。
荷物取出しプラットフォーム2094は次いで、配達用区画2068の方に駆動される。荷物取出しプラットフォーム2094が指定された配達用区画2068に到着すると、ユーザーはドア2132を開けて荷物取出しプラットフォーム2094およびその上に置かれている荷物にアクセスする。それと同時に、前または後に、配達用ドローンドア2060が閉じて、配達用ドローン2000はドローンドッキングトレイ2114から切り離されてドローンポート2062を出る。
ドローンポート2062は、配達用ドローンに積み込むためにも利用され得る。例えば、ドローンポート2062は、本発明に従って形成された自動配送システムを利用したい地元の小売店または倉庫などの商業施設にも設置され得る。ユーザーが商業販売業者から品目(例えば、第三者受注処理サービス上にリストされた品目)を購入する場合、本発明に従って形成された配達用ドローン2000がその商業販売業者のドローンポート2062に送られ得る。商業販売業者は、ドローンポート2062の配達用区画2068のドア2132を開けて、注文品(複数可)を荷物取出しプラットフォーム2094上に置く。ドローン2000はドローンポート2062に入り、ドローンドッキングプラットフォーム2064、具体的には、そのドローン配達トレイ2114とドッキングして、そのドア2060(例えば、第1のドア部分2061および第2のドア部分2063)を開ける。荷物取出しプラットフォーム2094は、荷物がその上に置かれて、配達用シャフト2066の上端部2078に向かって駆動されて、ドローンドッキングトレイ2114の開口部2124の下に位置付けられる。配達用ドローンのドア2060、具体的には、その第1のドア部分2061および第2のドア部分2063は、閉位置に駆動され、それにより、ドア部分2061、2063が開位置から閉位置へ移動するときに、荷物取出しプラットフォーム2094から荷物を捕捉する。その後、配達用ドローン2000は、ドローンドッキングトレイ2114から切り離されてドローンポート2062を出て、目的地(例えば、別のドローンポート2062または物流タワー2)まで飛行経路を辿る。
前述のとおり、配達用ドローン2000は、以降のページで説明される物流タワー2などの、物流タワー2から荷物を輸送し得る。より具体的には、物流タワー2は、配達用ドローン2000が物流タワー2に入るのを容易にする1つ以上のタワードローンポート2136を含み得る。図面の図84および図85に示されるように、タワードローンポート2136は、第1の端部2140、対向して配置された第2の端部2142、および第1の端部2140と第2の端部2142との間に延在する開口部2144を有する漏斗状本体2138を含む。タワードローンポート2136は、漏斗状本体2138内の開口部2144を覆うために(例えば、線形アクチュエータまたは他の電気機械アクチュエータを介して)選択的に閉じることができる、その第2の端部2142に近接して位置付けられた少なくとも1つのドア2146をさらに含むが、ドア2146が漏斗状本体2138の第1の端部2140に近接して位置付けられることも本発明の範囲内であることが想定される。フランジ2148が、漏斗状本体2138の第1の端部2140の周囲の周りに少なくとも部分的に延在する。1つ以上の誘導センサーまたは基準マーカー2134がタワードローンポート2136の部分上、好ましくは、フランジ2148上に据えられて、配達用ドローン2000を少なくとも部分的に開口部2144を通して誘導する。1つ以上の投光照明2150もフランジ2148上に位置付けられて、タワードローンポート2136に近づいている配達用ドローン2000に対して実行可能性をもたらす。タワードローンポート2136の第2の端部2142は、タワードローンポート支持2152に連結され得る。タワードローンポート支持2152は、内部空洞2156を画定する側壁2154、上端部2158および上端部2158に対向して配置された開いている下端部2160を含む。タワードローンポート支持2152は、タワードローンポート2136の開口部2144と位置合わせされている側壁2154内の開口部2162をさらに含む。
一形式では、図面の図86に示されるように、タワードローンポート2136は、物流タワー2の側面上に位置付けられる。かかる構成では、タワードローンポート支持2152は、エレベーターシャフト406内に位置付けられる。ロボット容器ハンドラー410が、エレベーターシャフト406内で上下に移動されるときに、タワードローンポート支持2152の内部空洞2156を通してトラバースできるように、タワードローンポート支持2152の上端部2158も開いている。漏斗状本体2138の開口部2144およびタワードローンポート支持2152の側壁2154内の開口部2162は、ロボット容器ハンドラー410の台車800がそれを通して拡張されてタワードローンポート2136内に位置している配達用ドローン2000を係合できるように、特定の収納レベル405で物流タワー2のフレーム402内の開口部と位置合わせされる。具体的には、配達用ドローン2000の機体2002は、ロボット容器ハンドラー410の台車800上に据えられた補助磁石806によって係合可能である、複数の金属ラグ(lug)、好ましくは、鋼鉄ラグを含み得る。
一旦、配達用ドローン2000がロボット容器ハンドラー410の台車800と係合すると、台車800およびそれと係合した配達用ドローン2000は、それらがロボット容器ハンドラー410の下に位置付けられて垂直取出しシステム20が配達用ドローン2000を、水平シャトルグリッド200上のシャトル206上に置かれたドローンフェリー2164まで下げるように、引っ込められる。配達用ドローン2000がシャトル206上のドローンフェリー上に位置付けられると、ロボット容器ハンドラー410の台車800が配達用ドローン2000から、例えば、台車800上の磁石806の磁場をリダイレクトすることにより、または磁石806を消磁することにより、係合解除される/切り離される。ロボット容器ハンドラー410は次いで、配達用ドローン2000から離れて上向きに動き、シャトル206が配達用ドローン2000を積込みドック970まで運ぶ。
図面の図43および図87~図90に示されるように、タワードローンポート2136は、物流タワー2の上、好ましくは、1つ以上の使用できない塔または二次垂直シャフト403の上にも位置付けられ得る。図面の図87および図92に見られるように、1つ以上の配達用ドローンローダー2166は、使用できない塔403内に少なくとも部分的に位置付けられて、物流タワー2の上に位置付けられたタワードローンポート2136と水平シャトルグリッド200との間に少なくとも部分的に延在する。ドローンローダー2166の上部は好ましくは、タワードローンポート支持2152の内部空洞2156内に位置する。配達用ドローンローダー2166は、1つの端部にあるプーリー2170および反対側の端部にある電動ドラム2172に連結されている垂直に配向されたコンベヤーベルト2168を含む。1つ以上のドローンドック2174はコンベヤーベルト2168に枢動可能に連結される。
より具体的には、図面の図93~図95に見られるように、ドローンドック2174は、第1の端部2178、対向して配置された第2の端部2180、第1の端部2178と第2の端部2180との間に少なくとも部分的に延在する側壁2182、上面2184および上面2184に対向して配置された底面2186を有する本体2176を含む。1つ以上の支持脚2188は、側壁2182から外向きに延出する。ブレース(brace)2190が、支持脚2188の自由端2192に位置付けられる。側壁2182は、本体2176の対向する側面上に位置する一対の直径方向に対向する穴2194をさらに含む。直径方向に対向する穴2194は、コンベヤーベルト2168に取り付けられる取付けピン2196を受け入れ、それによりドローンドック2174の本体2176をコンベヤーベルト2168に枢動可能に、またはヒンジ式に連結する。
図面の図91に見られるように、コンベヤーベルトが電動ドラム2172により、例えば、時計回り方向に駆動されるとき、重力が、下向き方向に(例えば、水平シャトルグリッド200に向かって)移動しているドローンドック2174を水平配向にする。より具体的には、本体2176と取付けピン2196との間の枢動またはヒンジ式連結が、上向きに方向に(例えば、シャトルグリッド200から離れて)移動しているドローンドック2174を、それらがプーリー2170を通り越すときに、垂直配向から水平配向へひっくり返して、下向き方向に(例えば、水平シャトルグリッド200に向かって)移動を開始させる。ドローンドック2174がプーリー2170を通り越した後、重力は、ドローンドック2174がシャトルグリッド200に向かって下に移動するときにコンベヤーベルト2168と接触する、支持脚2188およびそれに取り付けられたブレース2190と一緒に、ドローンドック2174を水平配向に維持する。ドローンドック2174が電動ドラム2172に近づくと、本体2176と取付けピン2196との間の枢動またはヒンジ式連結が、重力と一緒に、ドローンドック2174を水平配向から垂直配向へひっくり返す。ドローンドック2174は、それらが上向きに(例えば、水平シャトルグリッド200から離れて)移動するとき、それらがプーリー2170に着くまで、垂直配向を保ち、その時点で、それらは再度、水平配向にひっくり返される。ドローンドック2174を垂直配向に旋回させることは、ドローンローダー2166をさらにコンパクトにして、物流タワー2内でより少ない空間しか占めないことを可能にする。
ドローンドック2174は、支持脚2188に取り付けられる1つ以上のバンパー2198をさらに含み得る。各バンパー2198は好ましくは、それから外向きに延出する1つ以上のクッション2200を含む。ドローンドック2174が垂直配向から水平配向にひっくり返るとき、バンパー2198から延出するクッション2200が、脚2188に取り付けられたブレース2190の前で、コンベヤーベルト2168に接触し、それにより再配向によって生じるドローンドック2174上の任意の衝撃荷重を低下させる。
機械的に作動可能な磁石(例えば、Magswitch(登録商標))などの、切り替え可能磁気保持装置2202が、ドローンドック2174の本体2176に取り付けられて、その底面2186から外向きに延出する。以降の段落でさらに詳細に説明されるように、切り替え可能磁気保持装置2202は、配達用ドローン2000のドッキングハブ2038のドッキング磁石2046と選択的に係合可能である。充電コネクタまたはインダクタンス充電装置が、切り替え可能磁気保持装置2202上に位置付けられるか、またはそれに隣接して、配達用ドローンのドッキングハブ2038上に位置付けられた充電コネクタ2048を係合して、ドローンがドローンドック2174とドッキングするとき、および配達用ドローン2000がコンベヤーベルト2168によりシャトルグリッド200に向かって下向きに移動されるときに、配達用ドローン2000の少なくとも1つの電池2032を再充電し得る。切り替え可能磁気保持装置2202および充電コネクタは、物流タワー2の電力システムおよびコンピュータシステムと、コンベヤーベルト2168または同様のもの内に埋め込まれた導体を介して電気的に通信し得る。
図面の図87、図88および図90に見られるように、配達用ドローン2000は、物流タワー2の上に位置付けられたタワードローンポート2136内に自身を誘導して、タワードローンポート支持2152の内部空洞2156に入る。コンベヤーベルト2168は、ドローンドック2174をプーリー2170を越えて駆動して、ドローンドック2174は水平位置に再配向される。切り替え可能磁気保持装置2202が作動されて、配達用ドローン2000のドッキングハブ2038のドッキング磁石2046を係合し、それにより配達用ドローン2000をドローンドック2174に連結する。コンベヤーベルト2168は、ドローンドック2174およびそれに連結された配達用ドローン2000を水平シャトルグリッド200に向かって下に下げ続ける。
ドローンフェリー2164がその上に置かれているシャトル206は、水平シャトルグリッド200をトラバースして、ドローンドック2174に連結された配達用ドローン2000の下に自身を位置付ける。コンベヤーベルト2168は、配達用ドローン2000を、それに連結されたドローンドック2174を下に移動させることにより、ドローンフェリー2164内に下げる。配達用ドローン2000がシャトル206上のドローンフェリー2164上に位置付けられると、磁気保持装置2202が非アクティブ化されてドローン2000がドローンドック2174から切り離される。シャトル206は次いで、配達用ドローン2000を積込みドック970に運ぶ。コンベヤーベルト2168は次いで、ドローンドック2174を電動ドラム2172の周りを駆動させ、ドローンドック2174は、それが上向きに(例えば、水平シャトルグリッド200から離れ、物流タワー2の上に位置しているドローンポート2136に向かって)移動するときに垂直位置に再配向される。
シャトル206はまた、配達用ドローン2000をドローンローダー2166上に、同様であるが、逆の方法で、積み込み得る。例えば、シャトル206は、ドローンフェリー2164上に置かれた配達用ドローン2000をコンベヤーベルト2168上のドローンドック2174の下の位置に運び得る。切り替え可能磁気保持装置2202が作動されて、配達用ドローン2000のドッキングハブ2038のドッキング磁石2046を係合し、それにより配達用ドローン2000をドローンドック2174に連結する。電動ドラム2172は次いで、コンベヤーベルト2168を反対方向に(例えば、反時計回りの方向に)駆動し、配達用ドローン2000がシャトル206上のドローンフェリー2162から引き出されて上向きに(例えば、水平シャトルグリッド200から離れ、物流タワー2の上に位置しているドローンポート2136に向かって)移動される。配達用ドローン2000がドローンローダー2166の上に位置付けられると、磁気保持装置2202が非アクティブ化されて、配達用ドローン2000をドローンドック2174から切り離し、配達用ドローン2000はドローンポート2136を出て、飛行経路に沿って別の目的地に向かう。
同様に、垂直取出しシステム20のロボット容器ハンドラー410は、ロボット容器ハンドラー410の下に位置付けられたシャトル206上に置かれたドローンフェリー2164から配達用ドローン2000を取り出し得る。より具体的には、台車800が次いで、ドローン2000を係合し、ウインチ265がロボット容器ハンドラー410およびそれに結合された配達用ドローン2000を物流タワー2の側面上に位置付けられたドローンポート2136まで上向きに(例えば、水平シャトルグリッド2000から離れて)移動させる。台車800は次いで、物流タワー2のフレーム402内の開口部を通してタワードローンポート2136内に拡張される。台車800は次いで、配達用ドローン2000から切り離され、配達用ドローン2000はドローンポート2136を出て、別の目的地まで飛行経路を辿る。ドローンレセプタクル2212は、ドローンフェリー2164の一体部分として、またはドローンフェリー2164に結合される別個の構成要素として形成され得る。
図面の図97~図102に見られるように、ドローンフェリー2164は上端部2204、閉じた下端部2206およびその間に延在する側壁2208を含み、上端部2204、側壁2208および下端部2206は、配達用ドローン2000の少なくとも一部がその中に受け入れられる内部空洞2210または区画を画定する。ドローンレセプタクル2212が、上端部2204に近接して位置付けられて、ドローンフェリー2164の内部空洞2210内に少なくとも部分的に延出する。ドローンレセプタクル2212は、構造および機能においてドローンドッキングトレイ2214に類似している。
より具体的には、ドローンレセプタクル2212は、ドローンフェリー2164の内部空洞2210を少なくとも部分的に覆う。ドローンレセプタクル2212は好ましくは、上部2214および底部2216およびその間に延在する側壁2218を含む。ドローンレセプタクル2212の側壁2218は、上部2214に近接してその周囲の周りに少なくとも部分的にそれから内向きに延出するリップ2220を含む。側壁2218の少なくとも一部は好ましくは、配達用ドローン2000をドローンフェリー2164内に誘導してドローン2000を所定の位置にしっかりと保つために先細にされる。ドローンレセプタクル2212の側壁2218は、その上部2114と底部2216との間に延在する開口部2222を画定し、開口部2222はドローンフェリー2164の内部空洞2210と連通している。
図面の図91に見られるように、配達用ドローン2000は、例えば、コンベヤーベルト2168またはロボット容器ハンドラー410によって、ドローンフェリー2164の上に下げられて、機体2002の側壁2010がレセプタクル2212のリップ2220上に置かれるように、ドローンレセプタクル2212とドッキングする。ドローン2000がドローンレセプタクル2212とドッキングされる場合、駆動モジュール2004および収納モジュール2006は、開口部2222内に延出する。図面の図101に見られるように、ドローン2000がレセプタクル2212とドッキングされる場合、収納モジュール2006の少なくとも一部がレセプタクル2212の底部2216から外向きに、ドローンフェリー2164の内部空洞2210内へ延出する。好ましくは、レセプタクル2212は、ドローン2000がそれとドッキングしているときに、収納モジュール2006の引出し2158がレセプタクル2212の底部2216の下に位置するように、形成される。
ドローンフェリーの側壁2208は好ましくは、1つ以上の収納区画アクセスポート2224を含み、その各々は、ドローンフェリー2164の内部空洞2210内に延出する側壁2208を通した開口部として形成される。収納区画アクセスポートは、ドローン2000がレセプタクル2212とドッキングしている時に、それが、配達用ドローン2000の引出し2158と位置合わせされるように、側壁2158上に位置付けられる。ドローン2000がレセプタクル2212とドッキングされる場合、ユーザーまたは多関節ロボットアーム976は収納区画アクセスポート2224を通して手が届き、引出し2158を配達用ドローン2000の収納モジュール2006から少なくとも部分的に引き抜いて品目/荷物を加え得る。引出し2158に荷物が積み込まれた後、ユーザーまたは多関節ロボットアーム976は、引出し2158を配達用ドローン2000の収納モジュール2006内に押し戻す。側壁2208は、側壁2158上に位置している複数の収納区画アクセスポートを、それらが、収納区画2006内に複数の引出し2158を有する配達用ドローン2000と位置合わせされるように含み得る。収納区画アクセスポート2224は、配達用ドローン2000の上部とやり取りする必要なく、ドローンフェリー2164上の配達用ドローン2000にアクセスする安全な方法を提供する。これは、配達用ドローン2000に荷物を積み込むユーザーまたは多関節ロボットアーム976に対して安全な荷積み環境をもたらす。
前述のとおり、ドローンフェリー2164は、シャトル206上に置かれ、物流タワー2の水平シャトルグリッド200上のシャトル206によって運ばれる。物流タワー2およびその構成要素の構造および動作に関して以降のページで説明されるように、新しい注文が中央制御システム136によって処理される場合、注文は特定の積込みドック970に送られる。物流タワー2の垂直取出しシステム20が、注文内容を含む垂直収納セル塔418から収納容器16を取り出す。収納容器16は、水平シャトルシステム202の水平シャトルグリッド200上のシャトル206まで下げられる。シャトル206は水平シャトルシステム202の水平シャトルグリッド200を積込みドック970までトラバースする。
積込みドック970の好ましい形が図面の図103~107に示されており、少なくとも1つのアクティブエレベーター903、少なくとも1つの収納容器エレベーターリフト978、第1のコンベヤー2226および第2のコンベヤー2228を含む。前述のとおり、新しい注文が行われる場合、垂直取出しシステム20は、注文を構成する品目を含む収納容器16を物流タワー2から取り出す。シャトル206は収納容器16をエレベーター903に運び、エレベーター903は、収納容器16を含んでいるシャトル206を第1のコンベヤー2226または第2のコンベヤー2228のいずれかまで上げるか、または下げる。別のシャトル206が次いで、ドローンフェリー2164およびその上に置かれた配達用ドローン2000をエレベーター903まで運ぶ。エレベーター903はドローンフェリー2164を第1のコンベヤー2226および第2のコンベヤー2228の1つまで上げるか、または下げる。第1のコンベヤー2226および第2のコンベヤー2228の1つ以上は、ドローンフェリー2164内のチャネル2236内に延出するモーター2234によって動力供給される線形レール2232上の2つの延長部2230も含み得る。一形式では、モーター2234は、延長部2230に連結されるブラケット2236を駆動し得る。シャトル206は次いで、(既定で)シャトル206を略1インチ低くする車輪調整を行う。シャトル206がその低位置にあるとき、ドローンフェリー2164は線形レール延長部2230によってシャトル206を止めることができる。
ユーザーまたは多関節ロボットアーム976は、配達用ドローン2000の引出し2158に、コンベヤー2226、2228上の収納容器16内に含まれている注文品を積み込む。その後、シャトル206はドローンフェリー2164および荷物を積んだ配達用ドローン2000を、単なる未使用の収納塔403であり得る、出口シャフト、ロボット容器ハンドラー410またはドローンローダー2166まで運びであり得る。ドローン2000が、水平シャトルグリッド200上のシャトル206によって出口シャフトの下に位置付けられると、ドローン2000は、ドローンフェリー2164から切り離されて、出口シャフトを出て、特定の目的地まで飛行経路を辿る。前述のとおり、ドローン2000はドローンローダー2166のドローンドック2174にも連結されて、物流タワー2の上に位置付けられたタワードローンポート2136に向かって上に移動され、そこからドローン2000は出て、特定の目的地まで飛行経路を辿る。同様に前述のとおり、ロボット容器ハンドラー410は、ドローン2000をドローンフェリー2164から取り外してドローン2000を物流タワー2の側面上に位置付けられたタワードローンポート2136に移動させ、そこからドローン2000は出て、特定の目的地まで飛行経路に沿って移動する。
本発明に従って形成された自動配送システムは、1つ以上の拡張可能な物流タワー2、遠隔構造(例えば、家屋、店舗または他の住宅もしくは商業構造)に位置付けられた1つ以上のドローンポート2062および少なくとも1つの配達用ドローン2000を含む。本明細書で開示される自動システムを利用する商品配送方法も提供されて、注文を受信すること、垂直取出しシステム20を用いて注文品を物流タワー2から取り出すこと、注文を構成する品目を含む収納容器16をシャトル206で積込みドック970まで運ぶこと、配達用ドローン2000をシャトル206で積込みドック970まで運ぶこと、配達用ドローン2000に、取り出された収納容器16から注文品を積み込むこと、注文品を特定の目的地のドローンポート262まで配達用ドローン2000で配達すること、を行うステップの1つ以上を含む。
前述のとおり、配達用ドローン2000はまた、注文品を1つのドローンポート2062(例えば、地元の小売店のドローンポート2062)からピックアップして、その注文品を第2のドローンポート2062(例えば、家屋のドローンポート2062)に運び得、その方法は、新しい注文をユーザーから受信すること、注文品を含むドローンポート2062を決定すること、配達用ドローンのための飛行経路を作成すること、配達用ドローン2000を、注文品を含むドローンポート2062まで飛行経路に沿って飛ばすこと、配達用ドローン2000に注文品を積み込むこと、注文品を配達用ドローン2000で、予め定められた第2のドローンポート2062まで飛行経路に沿って輸送すること、を行うステップを含む。
逆の方法で、配達用ドローン2000は、ドローンポート2062で、例えば、地元の企業で、荷物をピックアップして、それらを物流タワー2へ戻し得る。ドローン2000は、前述のとおり、物流タワー2に入り、シャトル206がドローンを積込みステーション970に運ぶ。積込みステーション970にいる間に、ユーザーまたは多関節ロボットアーム976は、引出し2058を開いて、その中の荷物/品目を降ろす。品目は次いで、1つ以上の収納容器16に入れられて、シャトル206および垂直取出しシステム20によって物流タワー2に運び込まれる。
本発明に従って形成されたドローン配送システムを利用し得る例示的な物流タワー2の記述が以下で説明される:
最初に、図面の図1~図5を参照すると、本発明の第1の実施形態に従って形成された拡張可能な物流タワー2は好ましくは、複数の収納セル4を含む。各収納セル4は、ロボット容器ハンドラー10がそれを通ってトラバースするエレベーターシャフト8の周りに配置された複数の収納モジュール6を含む。収納モジュール6は一般に、収納容器16がその中に受け入れられる内部空洞14または区画を画定する外側フレーム12を含む。好ましい形式では、各収納セル4は、エレベーターシャフト8の周りに配置された4つの収納モジュール6を含む。
図面の図6~図8に見られるように、収納セル4は、物流タワー2の収納容量を増やすために、垂直配向に相互に積み重ねられ得る。より具体的には、複数の収納セル4は、垂直収納セル塔18を形成するために相互に積み重ねることができる。垂直収納セル塔18の各収納セル4の収納モジュール6およびエレベーターシャフト8は、垂直取出しシステム20が、垂直収納セル塔18内の収納モジュール6の各々から収納容器16を選択的に取出しおよび挿入することができるように位置合わせされる。物流タワー2が位置している区域の任意の地域差および区画法に応じて(例えば、物流タワー2が位置している区域のサイズ)に応じて、追加の収納セル4または追加の垂直収納セル塔18が、図面の図9に示されるように、その収納容量を増やすために、物流タワー2内にグリッド状パターンで追加できる。それに応じて、本発明に従って形成された物流タワー2は、その収納容量を最大限にするために垂直方向および水平方向の両方に拡張できる。
例えば、その区域がある高さを上回る構造を禁ずる差異を有する場合、物流タワー2は、収納セル4の追加の垂直収納セル塔18を追加することによって収納容量を最大限にするために水平方向に拡張され得る。物流タワー2が構築される区域に関して高さ制限はないが、地所の占有面積が小さい場合、物流タワー2は、収納容量を最大限にするために、垂直収納セル塔18内の収納セル4の数を増やすことによって垂直方向に拡張され得る。前で説明されたとおり、各収納セル4内の収納モジュール6の数は、調整できる。それに応じて、物流タワー2の収納容量を最大限にするために、一部の垂直収納セル塔18は、3つの収納モジュール6を有する収納セル4を含み得、他方、物流タワー2内の他の垂直収納セル塔18は、4つの収納モジュール6を有する収納セル4を含み得る。
例示的な形では、図面の図9に示されるように、物流タワー2は、それが64の垂直収納セル塔18および64のロボット容器ハンドラー10を有するように構成され得る。垂直収納セル塔18の一部は、3つの収納モジュール6を有する収納セル4を含み、他方、他の垂直収納セル塔18は、4つの収納モジュール6を有する収納セル4を含む。各垂直収納セル塔18は、物流タワー2が75の収納レベルを有するように、75の収納セル4を有する。図面の図9に見られるように、各収納レベルは、物流タワー2が18,300の収納容器16の総容量を有するように、244の収納容器16を有する。
物流タワー2の収納容量は、物流タワー2の形状、物流タワー2に関する任意の高さ制限および垂直収納セル塔18の数を変えることによる物流タワー2の設置面積、各垂直収納セル塔18内の収納セル4の数または各収納セル4内の収納モジュール6の数に応じて変わり得る。追加として、物流タワー2が正方形でも長方形でもない形状を有する場合、物流タワー2の一部分は、第1の数の収納セル4(例えば、収納セルレベル)を有する垂直収納セル塔18で充填でき、他方、物流タワー2の他の部分は、第2の数の収納セル4(例えば、収納セルレベル)を有する垂直収納セル塔18で充填できる。例えば、物流タワー2は、第1の高さまで延出する第1の部分、および第2の高さまで延出する第2の部分を有し得る。それに応じて、様々な収納セル4および垂直収納セル塔18が、その形状および寸法に応じて物流タワー2内に配置できる。
収納容器16は、開いている上端部22、閉じた下端部24およびその間に延在する側壁26を含み、上端部22、側壁26および下端部24は、少なくとも1つの荷物または品目がその中に受け入れられる内部空洞28または区画を画定する。少なくとも第1のフランジ30および第2のフランジ32を含む複数のフランジは、収納容器16の周囲の周りに少なくとも部分的に側壁26から外向きに延出する。第1のフランジ30および第2のフランジ32は、収納容器16の開いている上端部22に近接して位置付けられる。第1のフランジ30および第2のフランジ32は、収納容器16の周囲の周りに少なくとも部分的に延在する、その間のチャネル34を画定する。複数の隆起36が、第1のフランジ30と第2のフランジ32の間に、収納容器16の側壁26から外向きに延出する。隆起36は、チャネル34を、ロボット容器ハンドラー10によって係合される複数のレセプタクル38に分割する。収納容器16は、その下端部24に近接して位置付けられた取付けフランジ42をさらに含み得る。取付けフランジ42は、収納容器16の周囲の周りに少なくとも部分的に側壁26から外向きに延出する。本発明に従って形成された収納容器16は、鋳造などの、標準的な製造技術を使用して構築され得る。
収納容器16は一般に、形状において長方形または正方形であり、第1の側壁44、第2の側壁46、第3の側壁48および第4の側壁50を含み、その各々は、閉じた下端部24と開いている上端部22との間に延在する。第1の側壁44は、第3の側壁48に対向して概ね平行に位置付けられ、第2の側壁46は、第4の側壁50に対向して概ね平行に位置付けられる。好ましくは、1つのレセプタクル38が、第2の側壁44および第4の側壁48の各々上に位置付けられる。
図面の図58に見られるように、別の形式では、収納容器16は、収納容器16の周囲の周りに少なくとも部分的に側壁26から外向きに延出する第3のフランジ33を含む。第3のフランジ33は、収納容器16の開いている上端部22に近接して位置している。第3のフランジ33および第2のフランジ32は、収納容器16の周囲の周りに少なくとも部分的に延出する、その間のチャネル35を画定する。隆起36が、第1のフランジ30、第2のフランジ32および第3のフランジ33の間に、収納容器16の側壁26から外向きに延出する。隆起36は、チャネル34、35を、ロボット容器ハンドラー10によって係合される複数のレセプタクル38に分割する。複数の金属ラグ500、好ましくは、鋼鉄ラグが、収納容器16の周囲の周りに、好ましくは、ロボット容器ハンドラー410上に据えられた補助磁石806によって係合可能な開いている上端部22に近接して、形成される。
収納容器16を、商品を保持することが可能な任意のタイプのコンテナまたは梱包として形成することは本発明の範囲内であることが想定される。
各収納モジュール6は好ましくは、収納容器16がその中に受け入れられる内部空洞14または区画を画定する外側フレーム12を含む。一形式では、外側フレーム12は、複数の垂直部材52および水平部材54を含む。より具体的には、外側フレーム12は、第1の垂直部材56、第2の垂直部材58、第3の垂直部材60および第4の垂直部材62を含み、第1~第4の垂直部材56、58、60、62の各々は、第1の軸端64および対向して配置された第2の軸端66を有する。
第1の水平部材68は、第1の垂直部材56および第2の垂直部材58の第1の軸端64を相互に連結させる。第2の水平部材70は、第2の垂直部材58および第3の垂直部材60の第1の軸端64を相互に連結させる。第3の水平部材72は、第3の垂直部材60および第4の垂直部材62の第1の軸端64を相互に連結させる。第4の水平部材74は、第4の垂直部材62および第1の垂直部材56の第1の軸端64を相互に連結させる。第5の水平部材76は、第1の垂直部材56および第2の垂直部材58の第2の軸端66を相互に連結させる。第6の水平部材78は、第2の垂直部材58および第3の垂直部材60の第2の軸端66を相互に連結させる。第7の水平部材80は、第3の垂直部材60および第4の垂直部材62の第2の軸端66を相互に連結させる。第8の水平部材82は、第4の垂直部材62および第1の垂直部材56の第2の軸端66を相互に連結させる。
第1~第4の水平部材68、70、72、74は、収納モジュール6の上面84を画定し、第5~第8の水平部材76、78、80、82は、収納モジュール6の底面86を画定する。第1の垂直部材56、第1の水平部材68、第2の垂直部材58および第5の水平部材76は、収納モジュール6の後面88を画定する。第3の垂直部材60、第3の水平部材72、第4の垂直部材62および第7の水平部材80は、収納モジュール6の前面90を画定する。第2の垂直部材58、第2の水平部材70、第3の垂直部材60および第6の水平部材78は、収納モジュール6の第1の側面92を画定する。第4の垂直部材62、第4の水平部材74、第1の垂直部材56および第8の水平部材82は、収納モジュール6の第2の側面94を画定する。
収納モジュール6の後面88は、収納モジュール6の前面90に対向して位置付けられ、収納モジュール6の第1の側面92は、収納モジュール6の第2の側面94に対向して位置付けられ、収納モジュール6の上面84は、収納モジュール6の底面86に対向して位置付けられる。好ましくは、収納モジュール6の前面90は、収納容器16がロボット容器ハンドラー10によってそこを通して挿入されて、そこから引き抜かれ得るように、開いているが、収納モジュール6の他の面も開いている可能性がある。例えば、材料および重量を節約するために、収納モジュール6の面の各々(例えば、上面84、底面86、前面90、後面88、第1の側面92および第2の側面94)は、開いている可能性がある。
収納モジュール6および収納容器16は、収納容器16をその内部空洞14または区画内に置くことができるように、概ね相補的である。収納モジュール6は、収納容器支持96を含む。一形式では、収納容器支持96は、収納容器16が収納モジュール6の内部空洞14内部に据えられている場合に、収納容器16の第2のフランジ32がその上に置かれる、第1の細長部材98および第2の細長部材100を含む。
より具体的には、第1の細長部材98および第2の細長部材100の各々は、第1の軸端および対向して配置された第2の端部を含む。第1の細長部材98は、第1の垂直部材56と第4の垂直部材62との間に延在して、第4の水平部材64および第8の水平部材82と概ね平行である。第1の細長部材98の少なくとも一部は、収納モジュール6の内部空洞14内に内向きに延出して、収納容器16の第2のフランジ32がその上に置かれる上面106を有する。第2の細長部材100は、第2の垂直部材58と第3の垂直部材60との間に延在して、第2の水平部材70および第6の水平部材78と概ね平行である。第2の細長部材100の少なくとも一部は、収納モジュール6の内部空洞14内に内向きに延出して、収納容器16の第2のフランジ32がその上に置かれる上面108を有する。
第1の細長部材98および第2の細長部材100は、それぞれ、第2の水平部材70および第4の水平部材74の一部としても形成され得る。図面の図15~図18に見られるように、収納容器16が収納モジュール6内に据えられている場合、収納モジュール6の外側フレーム12および収納容器16のフランジ30、32は、その間に空間110を画定する。以降の段落でさらに詳細に説明されるように、収納容器16を収納モジュール6に挿入して、そこから引き出すために、ロボット容器ハンドラー10のレールスライド172が、空間100に挿入されて、そこから引き出される。
前述のとおり、収納セル4は、複数の収納モジュール6を含み得る。好ましくは、各収納セル4は、3または4の収納モジュール6を含む。図面の図5A~図5Eに見られるように、4つの収納モジュール6を含む収納セル4において、第1の収納モジュール112は第3の収納モジュール116に対向して位置付けられ、第2の収納モジュール114は第4の収納モジュール118に対向して位置付けられる。より具体的には、第1の収納モジュール112の前面90は、第3の収納モジュール116の前面90に対向して平行に位置付けられる。第2の収納モジュール114の前面90は、第4の収納モジュール118の前面90に対向して平行に位置付けられる。第1の収納モジュール112、第2の収納モジュール114、第3の収納モジュール116および第4の収納モジュール118の各々の前面90は、収納容器16を収納セル4の収納モジュール6に挿入して、それから取り出す際に、ロボット容器ハンドラー10がそれを通ってトラバースするエレベーターシャフト8を一緒に画定する。
図面の図1、図6、図7および図8に見られるように、垂直収納セル塔18内で、複数の収納セル4が相互の上に位置付けられる。より具体的には、垂直収納セル塔18は、2つ以上の収納セル4を含み得る。例えば、3つの収納セル4を含む垂直収納セル塔18において、第2の収納セル122は第1の収納セル120の上に位置付けられ、第3の収納セル124は第2の収納セル122の上に位置付けられる。収納セル4の各それぞれの収納モジュール6は、その上またはその下に位置する収納セル4内の対応する収納モジュール6と位置合わせされる。例えば、4つの収納モジュール6を有する収納セル4から成る垂直収納セル塔18内で、第2の収納セル122の第1の収納モジュール112、第2の収納モジュール114、第3の収納モジュール116および第4の収納モジュール118は、それぞれ、第1の収納セル120の第1の収納モジュール112、第2の収納モジュール114、第3の収納モジュール116および第4の収納モジュール118と位置合わせされてその上に位置付けられる。第3の収納セル124の第1の収納モジュール112、第2の収納モジュール114、第3の収納モジュール116および第4の収納モジュール118は、それぞれ、第2の収納セル122の第1の収納モジュール112、第2の収納モジュール114、第3の収納モジュール116および第4の収納モジュール118と位置合わせされてその上に位置付けられる。それに応じて、各収納セル4の収納モジュール6の各々の前面90は、ロボット容器ハンドラー10がそれを通ってトラバースするエレベーターシャフト8のレベルまたは部分を画定する。
3つの収納モジュール6を有する収納セル4から形成された垂直収納セル塔18において、第2の収納モジュール114は第1の収納モジュール112と第3の収納モジュール116との間に位置付けられており、第2の収納セル122の第1の収納モジュール112、第2の収納モジュール114および第3の収納モジュール116はそれぞれ、第1の収納セル120の第1の収納モジュール112、第2の収納モジュール114および第3の収納モジュール116と位置合わせされて、それらの上に位置付けられる。第3の収納セル124の第1の収納モジュール112、第2の収納モジュール114および第3の収納モジュール116はそれぞれ、第2の収納セル122の第1の収納モジュール112、第2の収納モジュール114および第3の収納モジュール116と位置合わせされて、それらの上に位置付けられる。それに応じて、各収納セル4の収納モジュール6の各々の前面90は、ロボット容器ハンドラー10がそれを通してトラバースするエレベーターシャフト8のレベルまたは一部を画定する。図面の図1および図9に示されるように、垂直収納セル塔18の組合せが、物流タワー2の収納容量を最大限にするために使用できる。例えば、4つの収納モジュール6を有する収納セル4から形成された複数の垂直収納セル塔18は、物流タワー2の収納容量を最大限にするために、3つの収納モジュール6を有する収納セル4から形成された複数の垂直収納セル塔18と組み合わせて使用できる。
収納容器16は、1つ以上の垂直取出しシステム20によって、収納セル4の収納モジュール6に挿入されて、それから引き出される。一形式では、垂直取出しシステム20は、ウインチ126およびそれに連結されたロボット容器ハンドラー10を含む。図面の図1、図7および図10~図12に見られるように、電気機械ウインチなどの、ウインチ126は好ましくは、物流タワー2の上部128に据えられる。ウインチ126は、特定の垂直収納セル塔18の収納セル4の収納モジュール6によって画定されたエレベーターシャフト8と位置合わせされる。ウインチ126は、ケーブル132をエレベーターシャフト8を通して選択的に前に進めて、引っ込めるモーター130を含む。一形式では、モーター130は、ケーブル132がその上に巻かれるケーブルドラム134に機械的に連結され得る。モーター130は、ケーブルドラム134を選択的に回転させて、特定の垂直収納セル塔18のエレベーターシャフト8を通してケーブル132を前に進めて引っ込める。以降の段落でさらに詳細に説明されるように、モーター130は、物流タワー2の中央制御システム136のコンピュータ138と電気的に通信し、それにより選択的に制御可能である。
ロボット容器ハンドラー10は、ウインチ126のケーブル132の自由端140に機械的に連結され、一般に、特定の垂直収納セル塔18のエレベーターシャフト8内に位置付けられる。ロボット容器ハンドラー10は、特定の垂直収納セル塔18内の収納セル4の収納モジュール6に収納容器16を配達し、そこから取り出すために、エレベーターシャフト8内を選択的に垂直に移動可能である。より具体的には、ウインチ126は、ロボット容器ハンドラー10が収納セル4の収納モジュール6にアクセスし得るように、ロボット容器ハンドラー10を垂直収納セル塔18内の特定の収納セル4(例えば、収納セルレベル)まで上げ下げする。
図面の図13~図18に見られるように、ロボット容器ハンドラー10は、上面144、上面144に対向して配置された底面146およびその間に延在する側壁148を有する主ハウジング142を含む。主ハウジング142の上面144、底面146および側壁148は、内部空洞150を画定する。ウインチケーブル132の自由端130に連結されるハウジング142の上面144上にケーブルマウント152が据えられる。ハウジング142は好ましくは、形は長方形をしており、エレベーターシャフト8の寸法および形状に適合して、ロボット容器ハンドラー10がエレベーターシャフト8をトラバースする際にロボット容器ハンドラー10の望ましくない動きを制限する。図面の図13および図14に見られるように、ロボット容器ハンドラー10は、エレベーターシャフト8を通してロボット容器ハンドラー10を誘導するためにハウジング142上に位置付けられた複数の車輪154を含む。車輪154は、ロボット容器ハンドラー10のハウジング142内に形成された複数の凹部156内にも位置付けられ得る。
ロボット容器ハンドラー10は、収納容器16を収納モジュール6に挿入して取り出す把持組立体158をさらに含む。より具体的には、把持組立体158は、基部160、第1のアーム162および第2のアーム164を含む。基部160は、ハウジング142の底面146に回転可能に取り付けられる。第1のアーム162および第2のアーム164の各々は、油圧アクチュエータ、空気圧式アクチュエータまたは電動アクチュエータなどの、1つ以上のアクチュエータ166により、基部160にその両側で機械的に連結される。アクチュエータ166は、第1のアーム162および第2のアーム164を、少なくとも第1の位置と第2の位置との間で偏向させ、第2の位置では、アーム162、164間の距離は、第1の位置におけるアーム162、164間の距離よりも大きい。以降の段落でさらに詳細に説明されるように、アクチュエータ166は、収納容器16を収納モジュール6から取り出すか、または収納モジュール6内に置くために、アーム162、164を基部160から外向きに偏向させる。基部160は、ロボット容器ハンドラー10のハウジング142の内部空洞14内に少なくとも部分的に位置するモーター168に機械的に連結される。モーター158は、基部160をZ軸(例えば、エレベーターシャフト8内のケーブル132の垂直軸)の周りを選択的に回転させる。基部160は、アーム162、164が、特定の収納セル4の収納モジュール6の各々にアクセスできるように360度回転可能である。
各アーム162、164は、レールスライド172に機械的に連結される1つ以上のレールアクチュエータ170をさらに含む。第1のアーム162および第2のアーム164の各々のレールアクチュエータ170は、レールスライド172をそこから内向きおよび外向きに駆動する。レールスライド172は、単一またはマルチセグメント化細長部材として形成され得る。好ましい形式では、レールスライド172は、第1の細長部材174および第2の細長部材176を含む。より具体的には、図面の図13および図16~図18に見られるように、レールスライド172の第1の細長部材174および第2の細長部材176の各々は、第1の軸端178、第1の軸端178に対向して配置された第2の軸端180、外表面182および外表面182に対向して配置された内表面184を含む。
レールスライド172の第1および第2の細長部材174、176は、一緒に結合され得、第1の細長部材174などの、部材の1つを、第1の細長部材174の内側面184から外向きに延出するT字形レール186と共に形成して、第2の細長部材176の外表面182内に補完的なT字形スロット188を形成することにより、そのスロット188は、第1の細長部材174のT字形レール186を受け入れて、相互に対して摺動可能であり得る。かかる構造は、第1の細長部材174および第2の細長部材176を一緒に結合するが、それにも関わらず、第2の細長部材176が、第1の細長部材174に対してその軸長に沿って往復移動自在に摺動自在に移動するのを可能にする。言うまでもなく、T字形レール186は、第2の細長部材176上に形成され得ること、およびT字形スロット188は第1の細長部材174内に形成され得ることが理解されるべきである。
第2の細長部材176の内側面184は、そこから外向きに延出する1つ以上の係合クランプ190を含む。一形式では、係合クランプ190は、形は概ね長方形である1つ以上の突起部として形成される。より具体的には、係合クランプ190は、収納容器16のチャネル34内に形成されたレセプタクル38に対して形において概ね補完的であるように形成される。以降の段落でさらに詳細に説明されるように、レールアクチュエータ170がアーム162、164およびそれらに連結されたレールスライド172を、収納容器16に向けて偏向させるとき、係合クランプ190は、収納容器16内のレセプタクル38と係合される。特に、第1のアーム162のレールスライド172の係合クランプ190は、収納容器16の第2の側壁46上のチャネル34内に形成されたレセプタクル38を係合し、第2のアーム164のレールスライド172の係合クランプ190は、収納容器16の第4の側壁50上のチャネル34内に形成されたレセプタクル38を係合する。
収納モジュール6の各々の位置(例えば、特定の収納モジュール6がその中に位置付けられる垂直収納セル塔18および収納セル4内の位置)、ならびに収納容器16およびその中に含まれる任意の荷物の識別および位置が、中央制御システム136内に格納される。垂直収納セル塔18内の収納セル4の収納モジュール6から収納容器16を取り出すために、ウインチ126は、それに連結されたロボット容器ハンドラー10が、取り出すべき収納容器16を含んでいる垂直収納セル塔18内の特定の収納セル4(例えば、収納セルレベル)まで下げられるように、ケーブル132を延長する。ロボット容器ハンドラー10のモーター168は、アーム162、164が取り出すべき収納容器16を含んでいる収納モジュール6と位置合わせされるように基部160を回転させる。ロボット容器ハンドラー10は、ロボット容器ハンドラー10およびそのアーム162、164が、取り出すべき収納容器16を含んでいる収納モジュール6と位置合わせされるのを支援するために、視覚誘導システムと共に利用される光学センサーなどの、センサーをさらに含み得る。
ロボット容器ハンドラー10が、取り出すべき収納容器16を含んでいる収納モジュール6の前に位置付けられた後、第1のアーム162および第2のアーム164を基部160に連結するアクチュエータ166は、第1のアーム162および第2のアーム164がそれぞれ、収納容器16の第2の側壁46および第4の側壁50に隣接して位置付けられ得るように、アーム162、164をそこから第2の位置(例えば、広げられた位置)に外向きに偏向させる。より具体的には、アーム162、164が基部160から第2の位置へ外向きに偏向されると、レールアクチュエータ170は、レールスライド172をアーム162、164から収納モジュール6およびその中に含まれる収納容器16に向かって外向きに偏向させる。図面の図15~図18に見られるように、レールアクチュエータ170はレールスライド172の各々を収納容器16のチャネル34と収納モジュール6の外側フレーム12との間の空間110内に前に進める。
より具体的には、第1のレールアクチュエータ192は、第1のアーム162のレールスライド172を、容器支持96の第2の細長部材100の上面106、外側フレーム12の第4の水平部材74および収納容器16のチャネル34によって画定された空間196内に挿入する。同様に、第2のレールアクチュエータ194は、第2のアーム164のレールスライド172を、容器支持96の第1の細長部材98の上面108、外側フレーム12の第2の水平部材70および収納容器16のチャネル34によって画定された空間198内に挿入する。レールスライド172の各々は、その係合クランプ190が収納容器16のチャネル34内のそれぞれのレセプタクル38と位置合わせされるように、前に進められる。レールスライド172の係合クランプ190が収納容器16のチャネル34内のレセプタクル38と位置合わせされた後、アクチュエータ166は、アーム162、164を基部160に向かって内向きに偏向させることによって第1の位置に位置付ける。アーム162、164が内向きに偏向されると、収納容器16がロボット容器ハンドラー10に機械的に連結されるように、レールスライド172の係合クランプ190がチャネル34内のレセプタクル38を係合する。
一旦、ロボット容器ハンドラー10のレールスライド172が収納容器16を係合していると、レールアクチュエータ170はレールスライド172をロボット容器ハンドラー10に向かって内向きに引っ込めて、それにより収納容器16を収納モジュール6から引き出す。図面の図2および図19に見られるように、収納容器16が収納モジュール6から引き出された後、ロボット容器ハンドラー10が納入場所までエレベーターシャフト8をトラバースできるように、レールスライド172およびそれと係合された収納容器16が実質的にエレベーターシャフト8内のロボット容器ハンドラー10の下に位置付けられる。以降の段落でさらに詳細に説明されるように、収納容器16が収納モジュール6から取り出された後、ウインチ126は、ケーブル132およびそれに連結されたロボット容器ハンドラー10をエレベーターシャフト8を通して下向きに、配送ステーションまたは水平シャトルグリッド200のいずれかまで引き伸ばし、その位置で第1のアーム162および第2のアーム164を基部160に連結するアクチュエータ166がアーム162、164をそこから外向きに第2の地点(例えば、広げられた位置)まで偏向させ、係合クランプ190をチャネル34内のレセプタクル38から外して、収納容器16をロボット容器ハンドラー10から解放する。
同様に、ロボット容器ハンドラー10はまた収納容器16を保管のために特定の収納モジュール6に運び得る。以降の段落でさらに詳細に説明されるように、収納容器16を収納モジュール6に運ぶためにピックアップするために、ウインチ126は、ロボット容器ハンドラー10を、その収納容器16が置かれているレベル(例えば、物流タワー2の1階または地下の積込みステーション)まで下げる。ロボット容器ハンドラー10が収納容器16まで下げられた後、第1のアーム162および第2のアーム164を基部160に連結するアクチュエータ166は、アーム162、164をそこから外向きに第2の地点(例えば、広げられた位置)まで偏向させ、ロボット容器ハンドラー10のモーター68は、アーム162、164が収納容器16の第2の側壁46および第4の側壁50と位置合わせされるように、基部160を回転させる。ウインチ126は、広げられたアーム162、164およびレールスライド172の係合クランプ190が収納容器16のチャネル34内のレセプタクル38と位置合わせされるように、ロボット容器ハンドラー10をさらに下げる。その後、基部160のアクチュエータ166は、アーム162、164を基部160に向かって内向きに偏向させることによって、アーム162、164を第1の位置に位置付ける。アーム162、164が内向きに偏向されると、レールスライド172の係合クランプ190は、収納容器16がロボット容器ハンドラー410に機械的に連結されるように、チャネル34内のレセプタクル38を係合する。ウインチ126は次いで、ロボット容器ハンドラー10がエレベーターシャフト8を通して、垂直収納セル塔18内の特定の収納セル4(例えば、収納セルレベル)まで上向きに移動するようにケーブル132を引っ込める。
一旦、ウインチ126がロボット容器ハンドラー10を所望の収納セル4に位置付けると、モーター168は、アーム162、164が、収納容器16が保管される特定の収納モジュール6と位置合わせされるように、基部160を回転させる。レールアクチュエータ170は次いで、収納容器16の第2のフランジ32が収納容器支持96上に置かれるように、レールスライド172およびそれと係合された収納容器16を収納モジュール6内に偏向させる。収納容器16が収納モジュール6内に挿入された後、第1のアーム162および第2のアーム164を基部160に連結するアクチュエータ166は、アーム162、164をそこから外向きに第2の地点(例えば、広げられた位置)まで偏向させて、係合クランプ190をチャネル34内のレセプタクル38から外して、収納容器16をロボット容器ハンドラー10から解放する。
前述のとおり、一実施形態では、図面の図1、図8、図9および図12に示されるように、物流タワー2は、それが64の垂直収納セル塔18および、64のエレベーターシャフト8をトラバースして18,300の収納容器16にアクセスする64のロボット容器ハンドラー10に連結された64のウインチ126を含む垂直取出しシステム20を有するように構成され得る。ウインチ126およびロボット容器ハンドラー10の各々は、特定のウインチ126およびロボット容器ハンドラー10が所望の収納容器16を、特定の垂直収納セル塔18内の、特定の収納セル4内の特定の収納モジュール6から取り出すために利用されるように、中央制御システム136と電気的に通信する。
物流タワー2は、垂直収納セル塔18の下に位置付けられた水平シャトルシステム202をさらに含み得る。図面の図19および図20に見られるように、水平シャトルシステム202は、水平シャトルグリッド200および1つ以上のロボット平台シャトル206を含む。シャトルグリッドは、レール204の網状構造から形成されるか、もしくはグリッド状配置で構成されるか、またはロボット平台シャトル206の車輪218がトラバースするためのトラックを画定する溝901を有する別のレールタイルに隣接して位置付けられた複数のレールタイル900によって形成され得る。好ましくは、レールタイル900の1つ以上は、保守、交換または、以降の段落でさらに説明されるように、物流タワー2の他の部分にアクセスするために、選択的に取外し可能である。ロボット平台シャトル206は水平シャトルグリッド200をトラバースして、収納容器16を受け取り、かつ/またはロボット容器ハンドラー10の1つに引き渡す。
各ロボット平台シャトル206は、上面210、上面210に対向して配置された底面およびその間に延在する側壁214を有する概ね長方形のハウジング208を含む。上面210、底面および側壁214は、その中に、モーター、無線通信システム、制御回路および電池などの、電子機器が据えられる、内部空洞を画定する。1つ以上のアンテナ216が、ハウジング208の上面210上に置かれて、信号を中央制御システム136に送信する。複数の双方向車輪218がハウジング208上に位置付けられて、ハウジング208の内部空洞内に少なくとも部分的に位置する1つ以上のモーターに連結される。双方向車輪およびモーターは、ロボット平台シャトル206を、水平シャトルグリッド200のレール204または取外し可能レールタイル900上で複数の方向に駆動する(例えば、ロボット平台シャトル206は水平シャトルグリッド200を4方向にトラバースできる)。
ロボット平台シャトル206は、ロボット平台シャトル206が水平シャトルグリッド200のレール204または取外し可能レールタイル900を航行するのを支援して、ロボット平台シャトルの位置を中央制御システム136に伝達する、光学センサー、レーダー、無線通信システムおよび無線アンテナ216などの、電子回路および制御システムをさらに含む。中央制御システム136は、水平シャトルグリッド200のレール204または取外し可能レールタイル900上の1つ以上のロボット平台シャトル206の移動を伝達および調整する。ロボット平台シャトル206の無線通信システムは、ロボット平台シャトル206のタスクおよび正常性などの、情報を中央制御システム136にさらに中継する。
ロボット平台シャトル206は、収納容器16またはドローンフェリー2164がその上に置かれるハウジング208の上面210上に位置付けられた取付けプラットフォーム220をさらに含む。ロボット平台シャトル206は、1つ以上の回転可能締め具222をハウジング208の上面210上に含む。各締め具222は、締め具222を少なくとも第1の位置と第2の位置との間で選択的に回転させるアクチュエータまたは歯車装置に機械的に連結される。以降の段落でさらに詳細に説明されるように、ロボット容器ハンドラー10が、収納容器16をロボット平台シャトル206の取付けプラットフォーム220上に置くと、締め具222が回転してラッチ機構が収納容器16の取付けフランジ42を係合し、それにより収納容器16をロボット平台シャトル206に固定する。ロボット平台シャトル206のハウジング208の上面210は、その内部空洞と連通する1つ以上の通気口224も含み得る。
垂直取出しシステム20のロボット容器ハンドラー10が収納セル4の収納モジュール6から収納容器16を取り出す場合、中央制御システム136はロボット平台シャトル206の1つに、その特定のロボット容器ハンドラー10がトラバースしている垂直収納セル塔18のエレベーターシャフト8の下に自身を位置付けるように信号通知する。ウインチ126は、ロボット容器ハンドラー10およびそれと係合された収納容器16をエレベーターシャフト8を通して、その下に位置しているロボット平台シャトル206の取付けプラットフォーム220上まで下げる。ロボット容器ハンドラー10は、収納容器16が取付けプラットフォーム220上に置かれていて、それにより支持されている場合を検出する、把持組立体158の基部160内の重量センサーなどの、センサーを含み得る。前述のとおり、収納容器16が引き渡される(例えば、ロボット平台シャトル206の取付けプラットフォーム220上に置かれる)とき、アクチュエータ166は、アーム162、164を外向きに偏向させて、収納容器16をロボット容器ハンドラー10のレールスライド172から解放する。収納容器16が取付けプラットフォーム220上に置かれた後、締め具222が回転して収納容器16上の取付けフランジ42を係合して、ピックステーション226への輸送中に収納容器16をそれに固定する。
ロボット平台シャトル206は、収納容器16を物流タワー2内に運び込むためにも利用され得る。より具体的には、物流タワー2は、水平シャトルグリッド200のレール204または取外し可能レールタイル900によってアクセス可能である、荷物搬入口228も含み得る。荷物搬入口228は、オペレータがそこで収納容器16をロボット平台シャトル206上に積み込む1つ以上の積込みステーション230を含み得る。より具体的には、収納容器16は、荷物搬入口228内の特定の積込みステーション230で渡される。収納容器16は、中央制御システム136によって(例えば、収納容器16内もしくは収納容器16上に埋め込まれたバーコードまたは無線自動識別タグにより)識別される。中央制御システム136はロボット平台シャトル206を積込みステーション230に向かわせ、収納容器16が取付けプラットフォーム220上に置かれ、締め具222によってその上に固定される。収納容器16がロボット平台シャトル206に固定された後、中央制御システム136は、ロボット平台シャトル206に水平シャトルグリッド200のレール204または取外し可能レールタイル900を航行して、収納容器16が格納される垂直収納セル塔18のエレベーターシャフト8の下に自身を位置付けるように指示する。ロボット平台シャトル206が自身をエレベーターシャフト8の下に位置付けると、それは、かかることを示す信号を中央制御システム136に送信する。中央制御システム136は、特定の垂直収納セル塔18の垂直取出しシステム20のウインチ126に、ロボット容器ハンドラー10をエレベーターシャフト8を通して下方に、その下に位置付けられたロボット平台シャトル206まで下げるように指示する。前述のとおり、ロボット容器ハンドラー10は、収納容器16を係合し、ロボット平台シャトル206は、締め具222のラッチを外して、それにより収納容器16をそこから解放する。ウインチ126は次いで、ロボット容器ハンドラー10およびそれに連結された収納容器16をエレベーターシャフト8を通して引っ込めて、収納容器16がその中に置かれる収納モジュール6を含む収納セル4(例えば、収納セルレベル)にロボット容器ハンドラー10を位置付ける。
さらなる実施形態では、ロボット平台シャトル206は、特定の垂直収納セル塔18のエレベーターシャフト8を垂直にトラバースし、特定の収納モジュール6にアクセスして収納容器16をそこから取り出すか、または収納容器16をその中に挿入するように構成され得る。例えば、前述のとおり、ロボットシャトル206は、水平シャトルグリッド200のレール204または取外し可能レールタイル900をトラバースして、取り出すべき収納容器16がその中に位置している垂直収納セル塔18のエレベーターシャフト8の下に自身を位置合わせし得る。ロボット平台シャトル206は、ロボット平台シャトル206が水平シャトルグリッド200のレール204または取外し可能レールタイル900からエレベーターシャフト8内へ登るのを可能にする、拡張可能車輪、トラックまたは拡張可能リフトシステムなどの、手段を含み得る。ロボット平台シャトル206は次いで、収納容器16が位置している収納セル4(例えば、収納セルレベル)までエレベーターシャフト8を通して自身を駆動できる。ロボット平台シャトル206は、収納容器16を収納モジュール6から取り出し、かつ/または挿入するための手段をさらに含む。例えば、ロボット平台シャトル206は、ロボット容器ハンドラー10の把持組立体158に類似した把持組立体を含むように構成され得、その把持組立体はロボット平台シャトル206の上面210上に少なくとも部分的に位置付けられる。それに応じて、ロボット平台シャトル206は、ロボット容器ハンドラー10を必要とせずに、容器を取り出し、かつ/または挿入するために使用できる。代替として、エレベーターシャフト8は、ロボット平台シャトル206が水平シャトルグリッド200からエレベーターシャフト8まで登るのを可能にする水平シャトルグリッド200に向かって下向きに拡張する部分を含み得る。
物流タワー2は、配送口232も含み得る。図面の図21および22に見られるように、配送口232は、ロボット平台シャトル206が収納容器16を水平シャトルグリッド200に運ぶことができるように、水平シャトルグリッド200に相互に接続されている1つ以上のピックステーション226を含む。より具体的には、ピックステーション226は、水平シャトルグリッド200に相互に接続されたトラック234を含む。取出し口236が、トラックの水平シャトルグリッド200への相互接続とは反対のトラック234の端部に位置付けられる。取出し口236は、トラック234から上向きに延在する側壁238および開いている上部240を含む。ドア242が取出し口236の開いている上部240を覆って位置付けられていて、第1の位置と第2の位置との間で選択的に移動可能である。第1の位置で、ドア242は取出し口236の開いている上部240を覆い、そのため消費者はその内容物にアクセスできない。第2の位置で、ドア242は、取出し口236の開いている上部240から引っ込められ、そのため消費者はその中に据えられたロボット平台シャトル206上の収納容器16にアクセスできる。ドア242は、ドア242を第1の位置と第2の位置との間で駆動するアクチュエータに機械的に連結され得る。配送口232は、従業員/スタッフ使用のための1つ以上のタッチモニターも含み得る。
図面の図21~図27に見られるように、消費者は、物流タワー2に隣接して、または物流タワー2内に位置しているカスタマーセンター248内に置かれた1つ以上のキオスク246から所望の製品を選択できる。キオスク246は中央制御システム136と電気的に通信する。ユーザーが特定の製品をキオスク246から選択する場合、その製品が保管されている収納容器16の位置が中央制御システム136によってアクセスされて、垂直取出しシステム20が特定の収納容器16を取り出してロボット平台シャトル206に運ぶ。ロボット平台シャトル206は収納容器16を水平シャトルグリッド200のレール204または取外し可能レールタイル900上で、特定の取出し口236に繋がるトラック234まで運ぶ。一旦、ロボット平台シャトル206が取出し口236内に位置付けられると、消費者が収納容器16および/または製品をその中に位置しているロボット平台シャトル206から取り出すことができるように、アクチュエータドア242に取出し口236の開いている上部240から覆いを取り外させる。無線自動識別タグ、光学センサーおよび重量センサーなどの、複数のセンサーが、消費者がいつ収納容器16および/または製品をロボット平台シャトル206から取り出したかを決定して、かかることを示す信号を中央制御システム136に送信するために利用できる。収納容器16が取り出された後、アクチュエータはドア242に取出し口236の開いている上部240を覆って閉じさせる。配送口232内に複数のピックステーション226を有することは本発明の範囲内であることが想定される。
図面の図21、図22および図28に見られるように、配送口232は、1つ以上のロボットアーム250および1つ以上のエレベーターリフト252をさらに含む。より具体的には、収納容器16はまた、自律的もしくは半自律的配達用ロボット254または配達用ドローン2000によっても消費者に運ばれ得る。消費者が製品を自宅または職場から注文する場合、その製品を含む収納容器16が特定の収納モジュール6から取り出されて、ロボット平台シャトル206上に置かれる。ロボット平台シャトル206は収納容器16と共に水平シャトルグリッド200を、配送口232内に据えられたロボットアーム250までトラバースする。ロボットアーム250は、収納容器16をロボット平台シャトル206から取り出して、それをエレベーターリフト252まで移動させる。
エレベーターリフト252は好ましくは、配送口232と、物流タワー2のより低いレベルに位置付けられた荷物輸送システム258との間に延在するエレベーターシャフト256を含む。荷物輸送システム258は、収納容器16を、エレベーターリフト252から物流タワー2の外部に位置している収納ロッカー264まで運ぶ複数のコンベヤー260およびエレベーター262を含む。図面の図29~図32に見られるように、配達用ロボット254が、ロッカー264の上に位置付けられる。一形式では、図面の図36に示されるように、各エレベーターリフト252は、モーター266、ケーブル268および埋め込まれたトラック272をエレベーターシャフト256内で上方および下方に駆動するウインチ270を含む。ロボットアーム250が、収納容器をエレベーターリフト252上に置き、リフト252は収納容器16をコンベヤーシステム260まで下げる。図面の図35に見られるように、コンベヤーシステム260は、1つ以上のモーター276によって動力供給される1つ以上のコンベヤー274を含み得る。コンベヤーシステム260は、収納容器16を、物流タワー2外部の収納ロッカー264内に位置している別のエレベーターリフト252に運ぶ。配達用ロボット254が収納ロッカー264の上を進むと、収納ロッカー264が開いて、エレベーターリフト252がトラック272およびその上に置かれた収納容器16を配達用ロボット254内に上げる。配達用ロボット254は次いで、外部位置まで航行して、その中の収納容器16および荷物を発注消費者に届ける。
要約すれば、特定の品目に対して(例えば、電子商取引プラットフォームを介して)注文される場合、完全な注文が、クラウドネットワークインフラストラクチャを介してユーザーに最も近い物流タワー2に送信される。一旦、物流タワー2の中央制御システム136が注文を受信すると、それは、即時取出しのために処理されるか、またはユーザーによって定義された後の時間における取出しのためにスケジュールされる。注文が処理される場合、各垂直収納セル塔18内の各品目が取出しのために準備される。ロボット容器ハンドラー10は、ウインチ126によって上げ下げされる。ロボット容器ハンドラー10は、360度回転する能力を有する。ロボット容器ハンドラー10は、特定の収納セル4の収納モジュール6の全て(例えば、2、3、または4つの収納モジュール6)にアクセスできる。一旦、収納容器16がピックされると、アーム162、164のレールスライド172が下に引っ込められて、ロボット容器ハンドラー10は、収納容器16を水平シャトルグリッド200およびその上のロボット平台シャトル206まで下げる。ロボット平台シャトル206は、双方向車輪218を含む。視覚システムおよびレーダーが、ロボット平台シャトル206を水平シャトルグリッド200に渡って誘導するために使用され得る。一旦、注文がピックされると、指定されたロボット平台シャトル206が一直線に移動して、注文品を指定されたピックステーションまで運ぶ。各品目がピックされて、発送コンテナ内に置かれる。図面の図33に示されるように、コンテナは、外部に向けて2つのピックアップエリアに移動する。第1は宅配ピックアップエリア278である。このエリアは、ピックアップの準備が整っている注文品を保持する1つまたは複数のコンベヤーから成る。第2は、ロボットピックアップエリア280である。これは、配達用ロボット254がその上に進んで品目をピックアップするロッカー264から成る主エリア外部のエリアである。
本発明の別の実施形態では、図面の図38および図41に示されるように、水平シャトルシステム202が、カスタマーセンター248の下のレベルに位置付けられ、荷物搬入口228および1つ以上のエレベーターリフト252が、各キオスク246に隣接してカスタマーセンター248内に位置付けられる。エレベーターリフト252は、カスタマーセンター248と水平シャトルシステム202の水平シャトルグリッド200との間に延在する。取出し口1002がエレベーターリフト252の上に位置付けられる。1つ以上のエレベーターリフト252が、荷物搬入口228内に位置付けられて、荷物搬入口228と水平シャトルシステム202の水平シャトルグリッド200との間に延在する。カスタマーセンター248および荷物搬入口228内に位置するエレベーターリフト252の構造および動作は、前述と同じである。
前述のとおり、消費者は、物流タワー2に隣接して、または物流タワー2内に位置付けられたカスタマーセンター248内に据えられた1つ以上のキオスク246から所望の製品を選択できる。ユーザーが特定の製品をキオスク246から選択すると、その製品が保管されている収納容器16の位置が中央制御システム136によってアクセスされて、垂直取出しシステム20が特定の収納容器16を取り出して、カスタマーセンター248および荷物搬入口228の下に位置付けられた水平シャトルシステム2の水平シャトルグリッド200上に位置しているロボット平台シャトル206に運ぶ。ロボット平台シャトル206は、水平シャトルグリッド200上の収納容器16を、カスタマーセンター248内の特定の取出し口に繋がるエレベーターリフト252に運ぶ。一旦、ロボット平台シャトル206がエレベーターリフト252のトラック272上に位置付けられると、モーター266はトラックおよびその上に位置しているシャトル206を、エレベーターリフト252内を上方に取出し口1002まで駆動する。収納容器16がシャトル206から取り出された後、モーター266はトラック272を水平シャトルシステム202の水平シャトルグリッド200まで下げて戻して、容器16が垂直取出しシステム20によって特定の収納モジュール6に戻される。代替として、以降の段落でさらに詳細に説明されるように、空の収納容器16は、その容器16が物流トレーラー(図示せず)内に積み込まれることができるように、水平シャトルシステム202の水平シャトルグリッド200と荷物搬入口228との間に延在するエレベーターリフト252の1つまでシャトル206によって運ばれ得る。
本発明の第2の実施形態によれば、図面の図37に示されるように、拡張可能な物流タワー2は、複数の垂直収納セル塔418を含む。各垂直収納セル塔418は、1つ以上の垂直収納セル400を含む。各垂直収納セル400は、複数の収納塔404およびエレベーターシャフト406を画定するフレーム402を含み、収納塔404はエレベーターシャフト406の周囲に配置されている。各垂直収納セル400内でフレーム402によって画定される収納塔404の数は、垂直収納セル塔418がその中にグリッドロックのような方法で配置される場合に物流タワー2の収納容量を最大限にするために選択できる。好ましくは、各垂直収納セル400は、2~4の収納塔404を含む。収納容器16がその中に受け入れられる複数の収納モジュール401が収納塔404の各々内に位置付けられる。収納モジュール401は、収納塔404の各々内に水平に配置される収納容器支持トレイ408として形成される。垂直収納セル400内の収納塔404の各々内の収納容器支持トレイ408は、複数の収納レベル405を画定するために位置合わせされて同一平面上にある。以降の段落でさらに詳細に説明されるように、収納容器16は、収納塔404内の収納容器支持トレイ408上に置かれ、ロボット容器ハンドラー410によってそこから選択的に取出し可能である。
図面の図38~図42に見られるように、垂直収納セル400は、垂直収納塔418および物流タワー2の収納容量を増やすために、垂直配向に相互に積み重ねることができる。より具体的には、各垂直収納セル400の収納塔404およびエレベーターシャフト406は、垂直取出しシステム20が、収納容器16を収納塔404から選択的に取り出して挿入できるように、垂直収納塔418を形成するために位置合わせされる。
物流タワー2が位置している区域の任意の地域差および区画法に応じて(例えば、物流タワー2が位置している区域のサイズ)に応じて、追加の垂直収納セル400が、物流タワー2の高さおよび垂直収納容量を増やすために、垂直収納塔418の1つ以上に追加できる。さらに、追加の垂直収納セル塔418が、物流タワー2の幅および水平収納容量を増やすために、物流タワー2内にグリッド状パターンで追加できる。それに応じて、本発明に従って形成された物流タワー2は、その収納容量を最大限にするために垂直方向および水平方向の両方に拡張できる。
例えば、その区域がある高さを上回る構造を禁ずる差異を有する場合、物流タワー2は、追加の垂直収納セル塔418を追加することによって収納容量を最大限にするために水平方向に拡張され得る。図面の図42に見られるように、隣接した垂直収納セル塔418の垂直収納セル400のフレーム402は、垂直収納セル400の1つ以上内の1つ以上の収納塔404を形成するために少なくとも部分的に共有され得る。
物流タワー2が構築される場所で荷物に関する高さ制限がないが、地所の占有面積が小さい場合、物流タワー2は、収納容量を最大限にするために、垂直収納セル塔418内の垂直収納セル400の数を増やすことによって垂直方向に拡張され得る。前で説明されたとおり、各収納セル400内の収納塔404の数は変わり得る。それに応じて、物流タワー2の収納容量を最大限にするために、一部の垂直収納セル塔418は、4つの収納塔404を有する垂直収納セル400を含み得、他方、他の垂直収納セル塔418は、3つの収納塔404を有する垂直収納セル400を含み得る。
例示的な形式では、図面の図43に示されるように、物流タワー2は、それが42の垂直収納セル塔418および42のロボット容器ハンドラー410を有するように構成されて、図面の図43内の白い箱によって示されるように、最小限の使用不能空間403となり得る。垂直収納セル塔418の一部は、3つの収納塔404を有する垂直収納セル400を含み、他方、他の垂直収納セル塔418は、4つの収納塔404を有する垂直収納セル400を含む。各垂直収納セル塔418は、物流タワー2が70の収納レベルを有するように、70の収納レベル405を有する。各収納レベル405は、157の収納容器16を受け取って保管する容量を有しており、そのため物流タワー2は、10,990の収納容器16の総容量を有する。別の例示的な形式では、図面の図43に示される物流タワーの構成の外挿に基づき、物流タワー2は、図面の図44に示されるレイアウト図によって例示されるように、490のロボット容器ハンドラー410を含み、63,393の収納容器を受け取って保管するための容量を有するように構成され得る。
物流タワー2の収納容量は、物流タワー2の形状、物流タワー2に関する任意の高さ制限および垂直収納セル塔418の数を変えることによる物流タワー2の設置面積、各垂直収納セル塔418内の垂直収納セル400の数および各垂直収納セル400内の収納塔404の数に応じて変わり得る。追加として、物流タワー2が正方形でも長方形でもない形状を有する場合、物流タワー2の一部分は、第1の数の垂直収納セル400を有する垂直収納セル塔418で充填でき、他方、物流タワー2の他の部分は、第2の数の垂直収納セル400を有する垂直収納セル塔418で充填できる。例えば、物流タワー2は、第1の高さまで延出する第1の部分、および第2の高さまで延出する第2の部分を有し得る。それに応じて、様々な高さの垂直収納セル塔418が、その形状および寸法に応じて物流タワー2内に配置できる。
各垂直収納セル400のフレーム402は、収納塔404およびそのエレベーターシャフト406を画定する複数の垂直部材412および水平部材414を含む。各垂直部材412は、上端413および対向して配置された下端415を含む。例えば、図面の図37に示されている垂直収納セル400は、第1の収納塔416、第2の収納塔418および第3の収納塔420を含む。第1の収納塔416は、第1の垂直部材422、第2の垂直部材424、第3の垂直部材426および第4の垂直部材428によって画定される。第1、第2、第3および第4の垂直部材422、424、426、428の上端413が、水平部材414によって相互に接続される。より具体的には、第1の垂直部材422の上端413が第2の垂直部材424の上端413に連結される。第2の垂直部材424の上端413が第3の垂直部材426の上端413に連結される。第3の垂直部材426の上端413が第4の垂直部材428の上端413に連結される。第4の垂直部材428の上端413が第1の垂直部材422の上端413に連結される。同様に、第1、第2、第3および第4の垂直部材422、424、426、428の下端415が、水平部材414によって相互に接続される。より具体的には、第1の垂直部材422の下端415が第2の垂直部材424の下端415に連結される。第2の垂直部材424の下端415が第3の垂直部材426の下端415に連結される。第3の垂直部材426の下端415が第4の垂直部材428の下端415に連結される。第4の垂直部材428の下端415が第1の垂直部材422の下端415に連結される。
第3の収納塔420が、第5の垂直部材430、第6の垂直部材432、第7の垂直部材434および第8の垂直部材436によって画定される。第5、第6、第7および第8の垂直部材430、432、434、436の上端413が、水平部材414によって相互に接続される。より具体的には、第5の垂直部材430の上端413が、第6の垂直部材432の上端413に連結される。第6の垂直部材432の上端413は、第7の垂直部材434の上端413に連結される。第7の垂直部材434の上端413は、第8の垂直部材436の上端413に連結される。第8の垂直部材436の上端413は、第5の垂直部材430の上端413に連結される。同様に、第5の垂直部材430の下端415が、第6の垂直部材432の下端415に連結される。第6の垂直部材432の下端415は、第7の垂直部材434の下端415に連結される。第7の垂直部材434の下端415は、第8の垂直部材436の下端415に連結される。第8の垂直部材436の下端415は、第5の垂直部材430の下端415に連結される。
第2の収納塔418は、第3の垂直部材426、第5の垂直部材430、第9の垂直部材438および第10の垂直部材440によって画定される。第3、第9、第10および第5の垂直部材426、438、440、430の上端413は、水平部材414によって相互に接続される。より具体的には、第3の垂直部材426の上端413は、第9の垂直部材438の上端413に連結される。第9の垂直部材438の上端413は、第10の垂直部材440の上端413に連結される。第10の垂直部材440の上端413は、第5の垂直部材430の上端413に連結される。第5の垂直部材430の上端413は、第3の垂直部材426の上端413に連結される。同様に、第3の垂直部材426の下端415は、第9の垂直部材438の下端415に連結される。第9の垂直部材438の下端415は、第10の垂直部材440の下端415に連結される。第10の垂直部材440の下端415は、第5の垂直部材430の下端415に連結される。第5の垂直部材430の下端415は、第3の垂直部材426の下端415に連結される。
安定性を目的として、水平部材414は、第8の垂直部材436の上端413を第4の垂直部材428の上端413に連結し得る。同様に、水平部材414は、第8の垂直部材436の下端415を第4の垂直部材428の下端415に連結し得る。
図面の図42に示されるように、垂直収納セル400は、第4の収納塔442も含み得る。第4の収納塔442は、第4の垂直部材428、第8の垂直部材436、第11の垂直部材446および第12の垂直部材444によって画定される。第4、第8、第11および第12の垂直部材428、436、446、444の上端413が水平部材414によって相互に接続される。より具体的には、第8の垂直部材436の上端413が、第11の垂直部材446の上端413に連結される。第11の垂直部材446の上端413は、第12の垂直部材444の上端413に連結される。第12の垂直部材444の上端413は、第4の垂直部材428の上端413に連結される。第4の垂直部材428の上端413は、第8の垂直部材436の上端413に連結される。同様に、第8の垂直部材436の下端415は、第11の垂直部材446の下端415に連結される。第11の垂直部材446の下端415は、第12の垂直部材444の下端415に連結される。第12の垂直部材444の下端415は、第4の垂直部材428の下端415に連結される。第4の垂直部材428の下端415は、第8の垂直部材436の下端415に連結される。
前述のとおり、各収納容器支持トレイ408はそれぞれの収納塔404内に位置付けられる。より具体的には、各収納容器支持トレイ408は、収納塔404の1つ内に水平に配置されて、収納容器支持トレイ408がその中に据えられる、それぞれの収納塔404を画定する垂直部材412に結合されるか、またはそれと係合される。収納容器支持トレイ408は好ましくは、閉じた端部450を備えたU字形で形成されて、一対の平行に離間された脚452が閉じた端部450から外向きに延出して、平行で真っ直ぐな脚部452の遠端に開いている端部454がある。閉じた端部450および平行で真っ直ぐな脚部452は、収納容器16がその中に受け入れられるレセプタクル456を画定し、レセプタクル456は概ね、収納容器16の形状に適合する。
収納容器支持トレイ408は、収納容器16の第3のフランジ33がその上に置かれる上面458を含む。収納容器16が第1のフランジ30および第2のフランジ32だけを含む場合、第2のフランジ32が収納容器支持トレイ408の上面458上に置かれる。図面の図45に見られるように、収納容器支持トレイ408の開いている端部454は、エレベーターシャフト406内のロボット容器ハンドラー410によって係合された収納容器16が開いている端部454を通してレセプタクル456内に挿入されるように、エレベーターシャフト406に近接して位置付けられる。
本発明に従って形成された拡張可能な物流タワー2は、温度制御システム460も含み得る。温度制御システム460は、垂直収納セル塔418を形成する垂直収納セル400の収納塔404を、少なくとも部分的に通して延在する、冷却塔464に流体連結される、1つ以上の加熱、換気および空調ユニット462を含む。より具体的には、図面の図46および図47に見られるように、冷却塔464は、垂直収納セル400のそれぞれの収納塔404内の収納容器支持トレイ408の各閉じた端部450を通して形成された開口部466を通って延在する。冷却塔464と流体連結した複数の冷却アーム468が、そこから外向きに各収納容器支持トレイ408の上に延出する。冷却アーム468は、冷却アーム468の少なくとも一部を通して延在する分散通気口または穴を含み、加熱または冷却された空気を収納容器16の開いている上部22およびその内容物に向けて方向付ける。
図面の図47に示されるように、各冷却塔464は第1の軸端472および対向して配置された第2の軸端474を含む。垂直収納セル400が相互の上に積み重ねられて垂直収納セル塔418を形成する場合、1つの冷却塔464の第1の軸端472は、上の垂直収納セル400内の1つの冷却塔464の第2の軸端474と係合されるか、またはその中に受け入れられ得る。冷却塔464の端472、474の1つが、加熱、換気および空調ユニット462に連結される。図面の図46に見られるように、垂直収納セル400の各収納塔404は好ましくは、冷却塔464を含む。
収納容器16は、1つ以上の垂直取出しシステム20により、垂直収納セル400内の収納容器支持トレイ408に挿入されて、それから引き出される。別の形式では、垂直取出しシステム20は、ウインチ626およびそれに連結されたロボット容器ハンドラー410を含む。図面の図37に見られるように、ウインチ626は好ましくは、物流タワー2の上部128内に位置付けられる。ウインチ626は、特定の垂直収納セル塔418を形成する1つ以上の垂直収納セル400のフレーム402によって画定されたエレベーターシャフト406と位置合わせされる。
図面の図48~図50に見られるように、ウインチ626は、ウインチフレーム625および内部構成要素がその中に位置付けられる内部空洞を画定するハウジング627を含む。ウインチ626は、エレベーターシャフト406内に位置して、エレベーターシャフト406をトラバースする、ロボット容器ハンドラー410に連結された主ケーブル632を選択的に前に進めて、引っ込める、一次モーター630を含む。一形式では、モーター630は、ケーブル632が、例えば、チェーン駆動歯車装置633、635によってその上に巻かれるケーブルドラム634に機械的に連結され得る。一次モーター630は、ケーブルドラム634を選択的に回転させて、特定の垂直収納セル塔418のエレベーターシャフト406を通してケーブル632を前に進めて引っ込める。
ウインチ626は、少なくとも1つ、しかし好ましくは2つの、二次モーター700をさらに含む。各二次モーター700は、二次ケーブル704がその上に巻かれる二次ケーブルドラム702に機械的に連結される。各二次ケーブル704の自由端708は、物流タワー2の上部128内、または垂直収納セル400もしくは垂直収納セル塔418の上部上のエレベーターシャフト406の上に位置付けられた横材706に機械的に連結される。好ましくは、横材706は、二次ケーブル704の自由端708に機械的に連結されるエレベーターシャフト406に向かってそこから下方に延出する2つのアイループ710を含む。
ウインチは、ウインチフレーム626から上方に延出する複数のウインチクランプ712をさらに含む。ウインチクランプ712は、例えば、ギアモーター716により、機械的に作動されて、少なくとも第1の位置と第2の位置との間で選択的に回転する。第1の位置で、ウインチクランプ712は、物流タワー2の上部128内または垂直収納セル400もしくは垂直収納セル塔418の上部上のエレベーターシャフト406の上に位置している支持部材714を機械的に係合し、それによりウインチ626をそれに固定する。第2の位置では、ウインチクランプ712は、ウインチ626の方に内向きに回転して支持部材714を外し、それによりウインチ626をそこから解放する。
修理を目的として、ウインチ626は、図面の図45または図51に示されるように、物流タワー2または垂直収納セル塔418の上部からエレベーターシャフト406を通して選択的に下降可能である。より具体的には、ウインチ626を下げるために、ウインチクランプ712が支持部材714から外され、二次モーター700がドラム702を回転させてウインチ626を二次ケーブル704で物流タワー2から下げる。ウインチ626は、水平シャトルグリッド200まで、またはそこを通してさらに低い水平シャトルグリッドまで下げることができる。ウインチ626およびそれに連結されたロボット容器ハンドラー410は、水平シャトルシステム202の水平シャトルグリッド200上に位置しているロボット平台シャトル206上にも下降され得る。修理後、二次モーター700は、ドラム702を回転させて二次ケーブル704を引っ込めて、ウインチ626を物流タワー2の上部128に近接して位置付け、その後、ウインチクランプ712が支持部材714と係合される。以降の段落でさらに詳細に説明されるように、一次モーター630および二次モーター700は、物流タワー2の中央制御システム136のコンピュータ138と電気的に通信し、それにより選択的に制御可能である。
ロボット容器ハンドラー410は、ウインチ626のケーブル632の自由端740に機械的に連結されて、特定の垂直収納セル塔418を形成する1つ以上の垂直収納セル400のフレーム402によって画定されたエレベーターシャフト406内に概ね位置付けられる。ロボット容器ハンドラー410は、収納容器16を、垂直収納セル塔418内の収納容器支持トレイ408に配達し、そこから取り出すために、エレベーターシャフト406内を選択的に、垂直に移動可能である。より具体的には、ウインチ626は、ロボット容器ハンドラー410が収納容器支持トレイ408のレセプタクル456内の収納容器16にアクセスし得るように、垂直収納セル塔418内の特定の収納レベル405にロボット容器ハンドラー410を上げ下げする。
図面の図48~図50に見られるように、ロボット容器ハンドラー410は、上面744、上面744に対向して配置された底面746およびその間に延在する側壁748を有する主ハウジング742を含む。主ハウジング742の上面744、底面746および側壁748は、内部空洞750を画定する。ロボット容器ハンドラー410のフレーム743がハウジング750の内部空洞内に位置付けられる。ハウジング742の上面744内の開口部757と位置合わせされるフレーム743の中心部分上にケーブルマウント752が位置している。ウインチケーブル632の自由端740は、その開口部757を通して延出して、ケーブルマウント752に連結される。ハウジング742は好ましくは、形は長方形をしており、エレベーターシャフト406の寸法および形状に適合して、ロボット容器ハンドラー410がエレベーターシャフト8をトラバースする際にロボット容器ハンドラー410の望ましくない動きを制限する。図面の図48~図50に見られるように、ロボット容器ハンドラー410は、エレベーターシャフト406を画定するフレーム402の部分内に形成された対応するチャネル759内に受け入れられる複数のガイド754を含む。ガイド754およびチャネル759は、ロボット容器ハンドラー410をエレベーターシャフト406を通して誘導する。
別の形式では、図面の図70および図71に示されるように、ロボット容器ハンドラー410は、ウインチ626を使用することなく、ラックアンドピニオンシステムによって、エレベーターシャフト406をトラバースし得る。より具体的には、複数のリニアギア(例えば、ラック)2238がチャネル759内または、エレベーターシャフト406を形成するフレームの部分上に位置付けられ得る。複数の駆動モーター2240が、ロボット容器ハンドラー410の主ハウジング742に取り付けられる。ピニオンギア2242が各駆動モーター2240に連結されて、エレベーターシャフト406に沿って位置付けられたそれぞれのリニアギア2238を係合する。駆動モーター2240はロボット容器ハンドラー410をエレベーターシャフト406内で上下に駆動する。
図面の図109に見られるように、本発明のさらに別の実施形態では、ウインチ626は、エレベーターシャフト406内に位置付けられて、エレベーターシャフト406をトラバースする、ロボット容器ハンドラー410に連結された、1つ以上の、好ましくは4つの、主ケーブル632を選択的に前に進めて、引っ込める1つ以上の一次モーター630を含む。ケーブルは、ウインチ626が伸ばしたケーブルの量を検知するセンサーを含み得る。
ロボット容器ハンドラー410は、収納容器16を、垂直収納セル塔418内の収納容器支持トレイ408に挿入して、そこから取り出す把持組立体758をさらに含む。より具体的には、把持組立体758は、基部760および台車800を含む。台車800は好ましくは、基部760に機械的に連結されて、そこから選択的に拡張可能および引込み可能である。基部760は、拡張システム812の半径方向、軸方向、およびモーメント力を操作する交差ころ軸受け828によってハウジング742の底面746に回転可能に取付けられて、ロボット容器ハンドラー410のハウジング742の内部空洞750内に少なくとも部分的に位置しているモーター768に機械的に連結される。モーター768は、基部760を選択的にZ軸(例えば、エレベーターシャフト406内のケーブル632の垂直軸)の周りを回転させる。基部760は、台車800が、垂直収納セル塔418を形成する垂直収納セル400の収納塔404の各々内に位置している収納容器支持トレイ408にアクセスして、収納容器16を選択的に挿入して引き出すことができるように、360度回転可能である。
図面の図53~図56に見られるように、台車800は、フレーム802およびそこから外向きに延出する複数のアームまたは磁石取付けブラケット804を含む。制御レバー807を有する少なくとも1つの選択的に活性化可能な磁石、例えば、制御レバー806を動かすことによりスイッチをオンおよびオフにできるMagswitch(登録商標)または別の機械式永久磁石などの、機械的に作動可能な磁石が、複数のアーム804の各アーム上に位置付けられて、そこから下方に延出する。台車800上のアーム804および磁石806は、収納容器16の周囲の周りに位置付けられる金属ラグ500の配置に補完的である特定の配向で配置される。磁石806、特に、その制御レバー807は、磁石が少なくとも第1の状態と第2の状態との間を線形アクチュエータ808によって一致して機械的に切替え可能になるように、複数の機械的リンク機構810によって線形アクチュエータ808に機械的に連結される。
より具体的には、1つの磁石ペア806が、線形アクチュエータ808に機械的に連結される作動リンク機構814によって連結される。他の磁石ペア806は、クロスリンク818によって作動リンク機構814に機械的に連結されるパッシブリンク機構816によって連結される。線形アクチュエータ808が、第1の位置と第2の位置との間で作動リンク機構814を駆動すると、それに機械的に連結されたパッシブリンク機構816も第1の位置と第2の位置との間で動く。作動リンク機構814およびパッシブリンク機構816の動きは、磁石806を第1の状態と第2の状態との間で切り替えさせる。
第1の状態では、磁石806は、収納容器16の周囲の周りに位置付けられる金属ラグ500を引き付ける磁場を発する。第2の状態では、磁石806は磁場を発せず、従って、金属ラグ500を引き付けない。それに応じて、以降の段落でさらに詳細に説明されるように、台車800が、収納容器支持トレイ408のレセプタクル456内に位置している収納容器16の上に位置付けられると、線形アクチュエータ808が磁石を第1の状態に切り替えて、収納容器16を台車800に機械的に連結する。収納容器16を台車800から切り離すために、線形アクチュエータは磁石806を第2の状態に切り替え、それにより収納容器16を台車800から解放する。収納容器16を台車800に連結するために電磁石を使用することも本発明の範囲内であることが想定される。
前述のとおり、台車800は、基部760に、好ましくは、多段式拡張システム812により、機械的に連結される。より具体的には、図面の図53~図56に見られるように、多段式拡張システムは好ましくは、第1の五段階スライド820および第2の五段階スライド822を含む。多段式拡張システム812は、基部760上に位置付けられた第1のローラーチェーンギアモーター824および前部磁石マウント809上に位置付けられた第2のローラーチェーンギアモーター826によって駆動される。ローラーチェーンギアモーター824、826は、収納容器16を取り出して、置くために、台車800を基部770から選択的に拡張し、引っ込める。五段階スライド820、822も、ロボット容器ハンドラー10に関して前述のとおり、レールアクチュエータ170およびレールスライド172、ならびにその下位構成要素と同様に動作し得る。
一般に、収納容器(例えば、「荷物」)に達してピックアップする総サイクル時間を最小限にするために、組立体全体がローラーチェーン駆動部824、826と線形アクチュエータ808との間で調整された動きを有する。プロセスは一般に、ウインチ626がロボット容器ハンドラー410を、取り出すべき収納容器16が位置している収納レベル405に、特に、ロボット容器ハンドラー410が収納容器のわずかに上になるように位置付けること;拡張システム812が、台車800を基部760から拡張させること;線形アクチュエータ808が磁石806に磁場を生成/発生させること;磁石806が収納容器16内の金属ラグ500を引き付けるように、ウインチ626がロボット容器ハンドラー410をわずかに下げること;ウインチ626が、ロボット容器ハンドラー410をわずかに上げて、拡張システム812が台車800を基部760の方に引っ込めること;ウインチ626がロボット容器ハンドラー410およびそれに連結された収納容器16を水平シャトルグリッド200まで下げること;ロボット平台シャトル206が自身をエレベーターシャフト406およびロボット容器ハンドラー410の下に位置付けること;ウインチ626がロボット容器ハンドラー410をロボット平台シャトル206の真上まで下げること;線形アクチュエータ808が磁石806に磁場の生成を止めさせて、収納容器16を台車800から切り離すこと;水平平台シャトル206が走り去ること;ならびに該当する場合、ウインチ626およびロボット容器ハンドラー410を含む垂直取出しシステム20がその下に位置付けられる次の水平平台シャトル206を待機すること、を行うステップを含む。
収納容器支持トレイ408の各々の位置(例えば、特定の収納容器支持トレイ408がその中に位置付けられる特定の垂直収納セル塔418内の位置)は、収納容器16およびその中に含まれる任意の荷物の識別ならびに位置と共に、中央制御システム136内に格納される。垂直収納セル塔418内の収納容器支持トレイ408から収納容器16を取り出すために、ウインチ626は、ケーブル632を伸ばして、それに連結されたロボット容器ハンドラー410を、取り出すべき収納容器16が位置している垂直収納セル塔418の特定の収納レベル405まで下げる。ロボット容器ハンドラー410のモーター768は、取り出すべき収納容器16を含む収納容器支持トレイ408と台車800が位置合わせされるように、基部760を回転させる。ロボット容器ハンドラー410は、ロボット容器ハンドラー410およびその台車800を、取り出すべき収納容器16を含んでいる収納容器支持トレイ408と位置合わせするのを支援するために、視覚誘導システムと共に利用される光学センサーなどの、センサーをさらに含み得る。
台車800が、収納容器16の開いている上端部22よりわずかに高く位置付けられるように、ロボット容器ハンドラー410が取り出すべき収納容器16を含んでいる収納容器支持トレイ408の前に位置付けられた後、多段式拡張システム812、特に、第1の五段階スライド820および第2の五段階スライド822は、基部760から外向きに拡張し、それにより台車800を、取り出すべき収納容器16が位置している特定の収納塔404内に前に進める。台車800は、その磁石806が収納容器16のそれぞれの金属ラグ500の上に位置付けられるまで、収納塔404内に前に進められる。その後、線形アクチュエータ808が作動リンク機構814を第1の位置まで駆動し、それは、クロスリンク818によってそれに機械的に連結されたパッシブリンク機構816を第1の位置まで移動させる。作動リンク機構814およびパッシブリンク機構816のそれらそれぞれの第1の位置までの移動は、リンク機構814、816に磁石806の制御レバー807を偏向させて、磁石806を、各磁石306が磁場を発する、第1の状態に切り替えさせる。磁石806の磁場は、収納容器16の金属ラグ500をそれに引き付け、それは収納容器16を台車800に連結させる。任意選択で、ウインチ626は、ロボット容器ハンドラー410をわずかに下げて、磁石806の金属ラグ500への、および収納容器16の台車800への連結を容易にする。
収納容器16が台車800に連結された後、好ましくは、ウインチ626は、エレベーターシャフト406内のロボット容器ハンドラー410をわずかに上げる。その後、拡張システム812、特に、その第1の五段階スライド820および第2の五段階スライド822は、台車800をロボット容器ハンドラー410の方に内向きに引っ込めて、それにより収納容器16を収納容器支持トレイ408から引き出す。図面の図57に見られるように、収納容器16が収納容器支持トレイ408から引き出された後、台車800およびそれと係合された収納容器16は実質的に、エレベーターシャフト406内のロボット容器ハンドラー410の下に位置付けられ、それは、ロボット容器ハンドラー410がエレベーターシャフト406を納入場所までトラバースするのを可能にする。
以降の段落でさらに詳細に説明されるように、収納容器16が収納容器支持トレイ408から取り出された後、ウインチ626は、ケーブル632およびそれに連結されたロボット容器ハンドラー410をエレベーターシャフト406を通して下方に、その下の水平シャトルグリッド200上に位置付けられたロボット平台シャトル206まで伸ばす。収納容器16がロボット平台シャトルまで下げられた後、線形アクチュエータ808は作動リンク機構814を第2の位置に駆動し、それは、クロスリンク818によってそれに機械的に連結されたパッシブリンク機構816を第2の位置まで移動させる。作動リンク機構814およびパッシブリンク機構816のそれらそれぞれの第2の位置への移動は、リンク機構814、816に磁石806の制御レバー807を偏向させて、磁石806を、磁石806が磁場を発生しない、第2の状態に切り替えさせる。磁石806がそれらの第2の状態に切り替えられた後、収納容器16は台車800から切り離され、それはロボット平台シャトル206が収納容器16を特定の目的地まで運ぶのを可能にする。
同様に、ロボット容器ハンドラー410はまた、前述の動作とは逆の順序ではあるが、収納容器16を保管のためにも特定の収納容器支持トレイ408に運び得る。より具体的には、収納容器支持トレイ408へ運ぶために収納容器16をピックアップするために、ウインチ626は、ロボット容器ハンドラー410を、取り出すべき収納容器16まで下げる。例えば、収納容器16は、水平シャトルグリッド200上に位置しているロボット平台シャトル206上に置かれ得る。代替として、収納容器16は、物流タワー2内の1階または地下の積込みステーション上に置かれ得る。ロボット容器ハンドラー410が収納容器16まで下げられて、その磁石806が収納容器16のそれぞれの金属ラグ500の上に位置付けられた後、線形アクチュエータ808は作動リンク機構814を第1の位置に駆動し、それは、クロスリンク818によってそれに機械的に連結されたパッシブリンク機構816を第1の位置まで移動させる。作動リンク機構814およびパッシブリンク機構816のそれらそれぞれの第1の位置への移動は、リンク機構814、816に磁石806の制御レバー807を偏向させて、磁石806を、各磁石306が磁場を発する、第1の状態に切り替えさせる。磁石806の磁場は、収納容器16の金属ラグ500をそれに引き付け、それは収納容器16を台車800に連結させる。
収納容器16が台車800に連結された後、ウインチ626は次いで、ロボット容器ハンドラー410が、収納容器16がその上に保管される垂直収納セル塔418内の特定の収納セルレベル405にエレベーターシャフト406を通して上方に移動するように、ケーブル632を引っ込める。ウインチ626がロボット容器ハンドラー410を特定の収納レベル405に位置付けた後、モーター768は、台車800が、収納容器16を受け入れる特定の収納容器支持トレイ408を含んでいる特定の収納塔404と位置合わせされるように、基部760を回転させる。その後、多段式拡張システム812、特に、第1の五段階スライド820および第2の五段階スライド822は、基部760から外向きに拡張し、それにより、収納容器16の第3のフランジ33が上面458上に位置するように、台車800およびそれに連結された収納容器16を収納容器支持トレイ408の特定のレセプタクル456内に前に進める。任意選択で、ウインチ626は、収納容器16の第3のフランジ33が収納容器支持トレイ408の上面458上に位置するように、ロボット容器ハンドラー410をわずかに下げる。
収納容器16が収納容器支持トレイ408上に少なくとも部分的に位置すると、線形アクチュエータ808は作動リンク機構814を第2の位置に駆動し、それは、クロスリンク818によってそれに機械的に連結されたパッシブリンク機構816を第2の位置に移動させる。作動リンク機構814およびパッシブリンク機構816のそれらそれぞれの第2の位置への移動は、リンク機構814、816に磁石806の制御レバー807を偏向させて、磁石806を、磁石806が磁場を発生しない、第2の状態に切り替えさせ、それにより収納容器16を台車800から切り離す。
収納容器16が台車800から切り離された後、拡張システム812、特に、その第1の五段階スライド820および第2の五段階スライド822は、台車800をロボット容器ハンドラー410の方に内向きに引っ込め、それにより台車800を収納塔404から引き出す。図面の図56に見られるように、台車800が収納塔404から引き出された後、台車800は実質的に、エレベーターシャフト406内のロボット容器ハンドラー410の下に位置付けられ、それは、ロボット容器ハンドラー410が別のタスクのためにエレベーターシャフト406をトラバースするのを可能にする。
前述した拡張可能な物流タワー2の第1の実施形態で利用される水平シャトルシステム202およびその構成要素は、拡張可能な物流タワー2の第2の実施形態でも利用される。レールタイル900の1つ以上、特に、エレベーターシャフト406の下のレールタイルは、ロボット容器ハンドラー410またはウインチ626が修理のために物流タワー2からそれを通して下げられ得るように、レールタイル900が隣接したレールタイルから下向きに、またはヒンジ式に離れて揺れるのを可能にする1つ以上の電気機械アクチュエータを含む。水平シャトルシステム202の構成要素と、その第1および第2の実施形態における拡張可能な物流タワー2の他の構成要素との間の動作、制御および通信も実質的に同様である。例えば、中央制御システム136は、収納容器支持トレイ408からの収納容器16の取出しと、水平シャトルグリッド200をトラバースするロボット平台シャトル206上へのかかる収納容器16の配置を調整する。
さらに、図面の図52に見られるように、物流タワーの第2の実施形態では、物流タワー2の下のレベルに位置している荷物輸送システム258は、第2の水平シャトルシステム902として形成される。第2の水平シャトルシステム902は、水平シャトルシステム202の同じ構成要素を含むが、それは、水平シャトルシステム202の下に位置付けられる。複数のパッシブエレベーター904およびアクティブエレベーター903が、水平シャトルシステム202と、その下に位置している水平シャトルシステム902との間に延在する。
より具体的には、図面の図68に示されるように、パッシブエレベーター904は、荷物を積んでいないロボット平台シャトルの重量と等しいか、またはそれよりもわずかに重い対重のみを含む。パッシブエレベーター904の上に位置しているレールタイル900は、シャトルシステム06を、水平シャトルシステム202の水平シャトルグリッド200から、下に位置している第2の水平レールシステム902へ運ぶパッシブエレベーター904のプラットフォームとしてサービスを提供する。より具体的には、収納容器16を積んでいるロボット平台シャトル206は、パッシブエレベーター904用のプラットフォームとしてサービスを提供するレールタイル900上を進み、ロボット平台シャトル206とその上に位置している荷物の入った収納容器16の総合重量が、対重906およびレールタイル900(例えば、パッシブエレベーター904プラットフォーム)に打ち勝って、荷物を積んだシャトル206を水平レールシステム202からその下に位置している第2の水平レールシステム902まで下げる。シャトル206がプラットフォームを離れて第2の水平レールシステム902上に進んだ後、対重906は、パッシブエレベーターにレールタイル900を水平シャトルシステム202の水平シャトルグリッド200まで上げて戻させる。
各アクティブエレベーター903は対重906も含むが、それは、レールタイル900を水平レールシステム202と第2の水平レールシステム902との間で上げ下げする電気機械駆動909またはアクチュエータも含む。アクティブエレベーター903の主な目的は、荷物を積んだシャトル206および荷物を降ろしたシャトル206を第2の水平レールシステム902から水平レールシステム202まで上げることである。
図面の図38~図41に見られるように、本発明の第2の実施形態に従って形成された物流タワーは、物流タワー2の第1の実施形態に関して説明されたカスタマーセンター248およびその構成要素と実質的に同じであるカスタマーセンター248を含む。追加として、本発明の第2の実施形態に従って形成された物流タワー2は、製品966のパレット964を地面から水平レールシステム202に近接して上方に上げ下げする1つ以上の作動リフト962(例えば、油圧、空気圧など)を含む開梱ステーション960を含む。さらに、本発明の第2の実施形態に従って形成された物流タワー2は、複数の積込みドック970を含む1つ以上の積込みステーション968を含む。
各積込みドック970は好ましくは、収納容器保持装置972、コンベヤーベルト974、多関節ロボットアーム976、収納容器エレベーターリフト978およびパッシブエレベーター904を含む。収納容器保持装置972は、コンベヤーベルト974の上に位置付けられて、新しい注文を処理するために選択的にコンベヤーベルト974上に落とされる複数の収納容器16を保管する。より具体的には、新しい注文が中央制御システム136によって処理される場合、その注文は特定の積込みドック970に経路指定される。1つ以上の収納容器16が、収納容器保持装置972からコンベヤーベルトに落とされるか、降下される。物流タワー2の垂直取出しシステム20は、注文の内容を含んでいる垂直収納セル塔418から収納容器を取り出す。収納容器は、水平シャトルシステム202の水平シャトルグリッド200上のシャトル206まで降下される。シャトル206は、水平シャトルシステム202の水平シャトルグリッド200を、それぞれの積込みドック970に位置付けられたパッシブエレベーター904までトラバースする。パッシブエレベーター904は、シャトル206を、多関節ロボットアーム976に近接していて、それが届く範囲内の地面まで下げる。多関節ロボットアーム976は、注文品を収納容器から取り出して、それをコンベヤーベルト974上の収納容器16まで運ぶ。複数の収納レベル982を有する、実質的にシャトル206の同じ構成要素で構築されたカート980またはロボットカートが、収納容器エレベーターリフト978に近接して位置付けられる。収納容器16が多関節ロボットアーム976によって積み込まれた後、コンベヤーベルト974は、収納容器16の1つを収納容器エレベーターリフト978まで移動させる。収納容器エレベーターリフト978は、その上に置かれた収納容器をカート980上の空の収納レベル982に対応する適切な高さまで上げ下げして、ユーザーが収納容器16をその上で滑らすことができるようにする。一旦、カート980が一杯になると、それは、店舗または卸売業者などの、別の場所に輸送するための車両まで運ぶことができる。
図面の図38および図39でも見られるように、物流タワー2は、垂直収納セル塔418の配置を支持する外側フレーム990を含む。さらに、外側フレーム990およびその中に位置している垂直収納セル塔418は、ハウジングまたは保護カバーによって囲まれ得る。
本発明の例示的な実施形態は本明細書では、添付の図面を参照して説明されているが、本発明はそれらの正確な実施形態に制限されないこと、ならびに様々な他の変更および修正が、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、当業者によりその中で達成され得ることが理解される。
Claims (27)
- 機体と、
前記機体に結合された駆動モジュールであって、前記駆動モジュールは、ハウジングを有し、前記駆動モジュールの前記ハウジングは内部空洞を画定する、駆動モジュールと、
前記機体および前記駆動モジュールの1つに結合された少なくとも1つの収納モジュールであって、前記少なくとも1つの収納モジュールはハウジングを有し、前記収納モジュールの前記ハウジングは、内部空洞を画定する、少なくとも1つの収納モジュールと、
前記機体に結合された少なくとも1つのモーターと、
前記少なくとも1つのモーターに動作可能に結合された少なくとも1つのローターと、
前記少なくとも1つのモーターと電気的に通信する駆動回路と、
前記駆動回路および前記少なくとも1つのモーターと電気的に通信する少なくとも1つの電池と、
前記駆動回路、前記少なくとも1つの電池および前記少なくとも1つのモーターと電気的に通信する少なくとも1つのコンピュータと
を備え、
前記駆動回路、前記少なくとも1つの電池および前記少なくとも1つのコンピュータは、前記駆動モジュールの前記内部空洞内に少なくとも部分的に位置付けられる、
配達用ドローン。 - 前記機体は、
外側フレームであって、前記機体の内部を画定する、外部フレームと、
前記機体の前記内部内に配置された中心ハブと、
少なくとも2つの支持アームであって、前記少なくとも2つの支持アームの各支持アームは、前記中心ハブから前記外側フレームに外向きに半径方向に延出して、前記中心ハブと前記外側フレームを結合する、少なくとも2つの支持アームと
を含む、請求項1に記載の配達用ドローン。 - 前記少なくとも2つの支持アームおよび前記外側フレームは一緒に、複数のエンジン室を画定し、
前記少なくとも1つのモーターは、複数のモーターを含み、
前記複数のモーターの各モーターは、前記複数のエンジン室のそれぞれのエンジン室内に少なくとも部分的に位置付けられる、
請求項2に記載の配達用ドローン。 - 前記複数のモーターは4つのモーターを含み、
前記少なくとも2つの支持アームは4つの支持アームを含み、
前記複数のエンジン室は4つのエンジン室を含み、前記4つのエンジン室は前記4つの支持アームおよび前記外側フレームによって画定されており、
前記4つのモーターの各モーターは、前記4つのエンジン室のそれぞれのエンジン室内に少なくとも部分的に位置付けられる、
請求項3に記載の配達用ドローン。 - 前記機体は、
上側と、
前記上側に対向して配置された底側と、
少なくとも1つのローターガードであって、前記機体の前記上側および前記底側の少なくとも1つの上に形成されて、少なくとも部分的にそれにわたって広がっており、前記少なくとも1つのモーターの前記少なくとも1つのローターを少なくとも部分的に覆っている、少なくとも1つのローターガードと
を含む、請求項1に記載の配達用ドローン。 - 前記機体上に位置付けられたドッキングハブであって、上端部、前記状態部に対向して配置された下端部および前記上端部と前記下端部との間に延在している側壁を含む、ドッキングハブ
をさらに含む、請求項1に記載の配達用ドローン。 - 前記ドッキングハブ上に位置付けられたカメラアレイであって、前記少なくとも1つのコンピュータと電気的に通信する、カメラアレイ
をさらに含む、請求項6に記載の配達用ドローン。 - 前記カメラアレイは、前記ドッキングハブの前記側壁上に位置付けられて、少なくとも部分的にその上に延在する、請求項7に記載の配達用ドローン。
- 前記ドッキングハブは、
その前記上端部上に位置付けられたドッキング磁石
をさらに含む、請求項6に記載の配達用ドローン。 - 前記ドッキングハブは、
充電コネクタであって、前記少なくとも1つの電池および前記少なくとも1つのコンピュータの少なくとも1つと電気的に通信し、前記ドッキングハブの前記上端部上に位置付けられている、充電コネクタ
をさらに含む、請求項6に記載の配達用ドローン。 - 前記少なくとも1つの収納モジュールは、
引出しであって、前記少なくとも1つの収納モジュールの前記ハウジング内に形成された開口部によって受け入れられて、前記引出しが前記少なくとも1つの収納モジュールの前記ハウジングから外向きに突き出る、伸展位置と、前記引出しが前記少なくとも1つの収納モジュールの前記ハウジング内に形成された前記開口部によって完全に受け入れられる、引込位置との間で移動可能である、引出し
をさらに含む、請求項1に記載の配達用ドローン。 - 前記引出しは、
閉じた下端部、開いている上端部およびそれらの間に延在する側壁であって、前記閉じた下端部、開いている上端部および側壁は内部空洞を画定する、閉じた下端部、開いている上端部および側壁と、
少なくとも第1の位置と第2の位置との間で選択的に移動可能である前記閉じた下端部内に据えられたドアであって、前記第1の位置で、前記ドアは、前記少なくとも1つの収納モジュールの前記ハウジングによって画定された前記内部空洞に対して開かれて、前記第2の位置で、前記ドアは、前記少なくとも1つの収納モジュールの前記ハウジングによって画定された前記内部空洞に対して閉じられる、ドアと
をさらに含む、請求項11に記載の配達用ドローン。 - 前記少なくとも1つの収納モジュールは、
引出しであって、前記少なくとも1つの収納モジュールの前記ハウジング内に形成された開口部によって受け入れられて、そこから取出し可能である、引出し
をさらに含む、請求項1に記載の配達用ドローン。 - 配達用シャフトであって、前記配達用シャフトは、上端部、前記上端部に対向して配置された下端部および前記上端部と前記下端部との間に延在する側壁を有し、前記側壁は内部空洞を画定する、配達用シャフトと、
前記配達用シャフトの前記上端部に位置付けられたドローンドッキングプラットフォームであって、前記ドローンドッキングプラットフォームは、上部、前記配達用シャフトの前記上端部上に位置付けられた対向して配置された下部、および複数の支持脚を有し、前記支持脚は前記上部と前記下部との間に延在して相互に接続しており、前記上部および前記下部は相互から離されていて、配達用ドローンがその中に移動してドッキングし得る、空間をその間に画定し、前記下部は、前記配達用シャフトの前記内部空洞と位置合わせされて連通する、その中に形成された開口部を有する、ドローンドッキングプラットフォームと、
前記配達用シャフトの前記下部に位置付けられた少なくとも1つの配達用区画と
を備える、ドローンポート。 - 荷物リフトシステムであって、前記配達用シャフトの前記内部空洞内に少なくとも部分的に位置付けられて、荷物取出しプラットフォームおよび、前記配達用シャフトの前記内部空洞内の前記荷物取出しプラットフォームの移動を達成するためにそれに対して動作可能に連結された少なくとも1つのアクチュエータを含む、前記荷物リフトシステム
をさらに備え、
前記荷物取出しプラットフォームは、前記配達用シャフトの前記内部空洞内の前記少なくとも1つのアクチュエータにより、前記少なくとも1つの配達用区画と前記ドローンドッキングプラットフォームとの間で選択的に移動可能である、
請求項14に記載のドローンポート。 - 前記配達用シャフトは、屋根および内部空間を有する商業または住宅構造の一部を形成して、前記配達用シャフトは、前記商業または住宅構造の前記屋根を通してその内部空間内に少なくとも部分的に延出し、前記ドローンドッキングプラットフォームは、前記屋根の上に位置付けられて、前記少なくとも1つの配達用区画が、前記住宅または商業構造の前記内部空間内に位置している、請求項14に記載のドローンポート。
- 前記配達用シャフトは、側壁および前記側壁を通して形成された開口部および内部空間を有する商業または住宅構造に近接して位置付けられ、前記配達用シャフトは、前記住宅または商業構造の前記側壁に取り付けられて、前記配達用区画は、その前記下端部に近接した前記配達用シャフトの前記側壁の厚さを通した切抜きとして形成され、前記切抜きは、前記配達用シャフトの前記内部空洞が前記住宅または商業構造の前記内部空間と連通するように、前記住宅または商業構造の前記側壁を通して形成された前記開口部と位置合わせされる、請求項14に記載のドローンポート。
- 1つ以上の配達用ドローンが物流タワーに入るのを容易にするためのタワードローンポートであって、
第1の端部および対向して配置された第2の端部、ならびに前記第1の端部と第2の端部との間に延在する側壁を有する本体であって、前記側壁は、前記本体を通って前記第1の端部と前記第2の端部との間に延在する細長空洞を画定し、前記第1の端部および前記第2の端部の各々は、その厚さを通して形成されたそれぞれの開口部を有しており、前記開口部は前記細長空洞と連通している、本体と、
前記本体の前記第2の端部に結合されたタワードローンポート支持であって、前記タワードローンポート支持は、上端部、前記上端部に対向して配置された下端部および前記上端部と前記下端部との間に延在する側壁を有し、前記タワードローンポート支持の前記側壁はシャフトを画定し、前記タワードローンポート支持の前記側壁は、前記タワードローンポート支持の前記シャフトが前記本体の前記細長空洞と連通するように、前記本体の前記第2の端部内に形成された前記開口部と位置合わせされる、その厚さを通して形成された開口部を有する、タワードローンポート支持と
を備える、1つ以上の配達用ドローンが物流タワーに入るのを容易にするためのタワードローンポート。 - 前記物流タワーは、エレベーターシャフトおよび二次垂直シャフトの少なくとも1つを含み、前記タワードローンポート支持は、前記タワードローンポート支持の前記シャフトが、前記物流タワーの前記エレベーターシャフトおよび前記二次垂直シャフトの1つと位置合わせされて連通するように、前記物流タワー上または前記物流タワー内に位置付けられる、請求項18に記載の1つ以上の配達用ドローンが物流タワーに入るのを容易にするためのタワードローンポート。
- 前記エレベーターシャフトおよび前記二次垂直シャフトの前記少なくとも1つは、エレベーターシャフトであり、前記物流タワーは、前記エレベーターシャフト内に位置付けられたロボット容器ハンドラーを含み、前記タワードローンポート支持は、前記タワードローンポート支持の前記シャフトが前記物流タワーの前記エレベーターシャフト内に据えられた前記ロボット容器ハンドラーによってトラバース可能になるように、前記物流タワーの前記エレベーターシャフトに取り付けられる、請求項19に記載の1つ以上の配達用ドローンが物流タワーに入るのを容易にするためのタワードローンポート。
- 電動ドラムと、
プーリーと、
前記電動ドラムおよび前記プーリーに動作可能に連結された垂直配向ローディングベルトであって、前記垂直配向ローディングベルトは、上端および対向して配置された下端を有し、前記電動ドラムは、前記下端に位置付けられ、前記プーリーは前記上端に位置付けられて、前記垂直配向ローディングベルトは、外表面および内表面を有する、垂直配向ローディングベルトと、
前記垂直配向ローディングベルトに連結された複数のドローンドックであって、前記複数のドローンドックの各ドローンドックは、配達用ドローンと選択的に係合可能である、複数のドローンドックと
を備え、
前記電動ドラムは、前記垂直配向ローディングベルトおよびそれに連結された前記複数のドローンドックの垂直移動を達成するために、少なくとも第1の方向に回転可能である、
配達用ドローンローダー。 - 前記複数のドローンドックの各ドローンドックは、
本体であって、前記本体は、第1の端部および対向して配置された第2の端部を有し、前記第1の端部は、前記垂直配向ローディングベルトに枢動可能に連結されている、本体と、
前記本体に取り付けられた磁気保持装置であって、前記配達用ドローン上に据えられたドッキング磁石と選択的に係合可能である、磁気保持装置と
を含む、請求項21に記載の配達用ドローンローダー。 - 前記複数のドローンドックの各ドローンドックは、
前記磁気保持装置上に位置している充電コネクタであって、前記ドローンドックの前記充電コネクタが、前記配達用ドローンの前記充電コネクタと電気的に通信するように、前記配達用ドローン上に位置付けられた充電コネクタと係合可能である、充電コネクタ
をさらに含む、請求項22に記載の配達用ドローンローダー。 - 物流タワーであって、
第1の端部および対向して配置された第2の端部を有する少なくとも1つの垂直収納セル塔であって、前記少なくとも1つの垂直収納セル塔は、複数の収納モジュールおよびエレベーターシャフトを含み、前記エレベーターシャフトは、前記少なくとも1つの垂直収納セル塔を通して、その前記第1と第2の端部の間に延在し、前記複数の収納モジュールの各収納モジュールは前記エレベーターシャフトに隣接して位置付けられている、少なくとも1つの垂直収納セル塔と、
少なくとも1つの垂直取出しシステムであって、前記少なくとも1つの垂直取出しシステムは、一次ウインチおよびロボット容器ハンドラーを含み、前記一次ウインチは、前記少なくとも1つの垂直収納セル塔の前記エレベーターシャフト内の前記ロボット容器ハンドラーの垂直移動を達成するために前記ロボット容器ハンドラーと動作可能に連通する、少なくとも1つの垂直取出しシステムと、
少なくとも第1の水平シャトルシステムであって、水平シャトルグリッドを含み、前記少なくとも1つの垂直収納セル塔および前記少なくとも1つの垂直取出しシステムの下に位置付けられる、少なくとも第1の水平シャトルシステムと、
1つ以上の配達用ドローンが前記物流タワーの前記エレベーターシャフト内に入るのを容易にするための少なくとも1つのタワードローンポートであって、前記エレベーターシャフトに取り付けられている、少なくとも1つのタワードローンポートと、
を備える、物流タワー。 - 物流タワーであって、
第1の端部および対向して配置された第2の端部を有する少なくとも1つの垂直収納セル塔であって、前記少なくとも1つの垂直収納セル塔は、複数の収納モジュールおよびエレベーターシャフトを含み、前記エレベーターシャフトは、前記少なくとも1つの垂直収納セル塔を通して、その前記第1と第2の端部の間に延在し、前記複数の収納モジュールの各収納モジュールは前記エレベーターシャフトに隣接して位置付けられている、少なくとも1つの垂直収納セル塔と、
少なくとも1つの垂直取出しシステムであって、前記少なくとも1つの垂直取出しシステムは、一次ウインチおよびロボット容器ハンドラーを含み、前記一次ウインチは、前記少なくとも1つの垂直収納セル塔の前記エレベーターシャフト内の前記ロボット容器ハンドラーの垂直移動を達成するために前記ロボット容器ハンドラーと動作可能に連通する、少なくとも1つの垂直取出しシステムと、
少なくとも第1の水平シャトルシステムであって、水平シャトルグリッドを含み、前記少なくとも1つの垂直収納セル塔および前記少なくとも1つの垂直取出しシステムの下に位置付けられる、少なくとも第1の水平シャトルシステムと、
前記少なくとも1つの垂直収納セル塔に隣接して位置付けられた少なくとも1つの二次垂直シャフトと、
1つ以上の配達用ドローンが前記物流タワーの前記二次垂直シャフト内に入るのを容易にするための少なくとも1つのタワードローンポートであって、前記二次垂直シャフトに取り付けられている、少なくとも1つのタワードローンポートと、
前記少なくとも1つの二次垂直シャフト内に据えられた少なくとも1つのドローンローダーと
を備える、物流タワー。 - 少なくとも1つの配達用ドローンであって、前記少なくとも1つの配達用ドローンは、機体;前記機体に結合された駆動モジュールであって、前記駆動モジュールはハウジングを有し、前記駆動モジュールの前記ハウジングは内部空洞を画定すること;前記機体および前記駆動モジュールの1つに結合された少なくとも1つの収納モジュールであって、前記収納モジュールはハウジングを有し、前記少なくとも1つの収納モジュールの前記ハウジングは内部空洞を画定すること;前記機体に結合された少なくとも1つのモーター;前記少なくとも1つのモーターに動作可能に連結された少なくとも1つのローター;前記少なくとも1つのモーターと電気的に通信する駆動回路;前記駆動回路および前記少なくとも1つのモーターと電気的に通信する少なくとも1つ電池;ならびに前記駆動回路、前記少なくとも1つの電池および前記少なくとも1つのモーターと電気的に通信する少なくとも1つコンピュータを有しており、前記駆動回路、前記少なくとも1つの電池および前記少なくとも1つのコンピュータは、前記駆動モジュールの前記内部空洞内に少なくとも部分的に位置付けられている、少なくとも1つの配達用ドローンと、
少なくとも1つのドローンポートであって、前記少なくとも1つのドローンポートは、配達用シャフトであって、前記配達用シャフトは、上端部、前記上端部に対向して配置された下端部および前記上端部と前記下端部との間に延在する側壁を有し、前記側壁は内部空洞を画定すること;前記配達用シャフトの前記上端部に位置付けられたドローンドッキングプラットフォームであって、前記ドローンドッキングプラットフォームは上部、前記配達用シャフトの前記上端部上に据えられた対向して配置され下部および複数の支持脚を有し、前記複数の支持脚は前記上部と前記下部との間に延在して相互に接続しており、前記上部および前記下部は相互から離されていて、前記少なくとも1つの配達用ドローンがその中に移動してドッキングし得る、空間をその間に画定し、前記下部は、前記配達用シャフトの前記内部空洞と位置合わせされて連通する、その中に形成された開口部を有すること;ならびに前記配達用シャフトの前記下部に位置付けられた少なくとも1つの配達用区画を含む、少なくとも1つのドローンポートと、
少なくとも1つの物流タワーであって、
第1の端部および対向して配置された第2の端部を有する少なくとも1つの垂直収納セル塔であって、前記少なくとも1つの垂直収納セル塔は、複数の収納モジュールおよびエレベーターシャフトを含み、前記エレベーターシャフトは、前記少なくとも1つの垂直収納セル塔を通して、その前記第1と第2の端部の間に延在し、前記複数の収納モジュールの各収納モジュールは前記エレベーターシャフトに隣接して位置付けられている、少なくとも1つの垂直収納セル塔と、
少なくとも1つの垂直取出しシステムであって、前記少なくとも1つの垂直取出しシステムは、一次ウインチおよびロボット容器ハンドラーを含み、前記一次ウインチは、前記少なくとも1つの垂直収納セル塔の前記エレベーターシャフト内の前記ロボット容器ハンドラーの垂直移動を達成するために前記ロボット容器ハンドラーと動作可能に連通する、少なくとも1つの垂直取出しシステムと、
少なくとも第1の水平シャトルシステムであって、水平シャトルグリッドを含み、前記少なくとも1つの垂直収納セル塔および前記少なくとも1つの垂直取出しシステムの下に位置付けられる、少なくとも第1の水平シャトルシステムと、
前記少なくとも1つの配達用ドローンが前記物流タワーの前記エレベーターシャフト内に入るのを容易にするための少なくとも1つのタワードローンポートであって、前記エレベーターシャフトに取り付けられている、少なくとも1つのタワードローンポートと、
を含む、少なくとも1つの物流タワーと
を備え、
前記少なくとも1つのドローンポートは住宅または商業用不動産に位置付けられており、
前記少なくとも1つの配達用ドローンは、前記少なくとも1つのドローンポートと前記少なくとも1つ物流タワーとの間で選択的に航行可能であり、それらとドッキング可能である、
商品を地点間で輸送するための配達用ドローンシステム。 - 少なくとも1つの配達用ドローンであって、前記少なくとも1つの配達用ドローンは、機体;前記機体に結合された駆動モジュールであって、前記駆動モジュールはハウジングを有し、前記駆動モジュールの前記ハウジングは内部空洞を画定すること;前記機体および前記駆動モジュールの1つに結合された少なくとも1つの収納モジュールであって、前記収納モジュールはハウジングを有し、前記少なくとも1つの収納モジュールの前記ハウジングは内部空洞を画定すること;前記機体に結合された少なくとも1つのモーター;前記少なくとも1つのモーターに動作可能に連結された少なくとも1つのローター;前記少なくとも1つのモーターと電気的に通信する駆動回路;前記駆動回路および前記少なくとも1つのモーターと電気的に通信する少なくとも1つ電池;ならびに前記駆動回路、前記少なくとも1つの電池および前記少なくとも1つのモーターと電気的に通信する少なくとも1つコンピュータを有しており、前記駆動回路、前記少なくとも1つの電池および前記少なくとも1つのコンピュータは、前記駆動モジュールの前記内部空洞内に少なくとも部分的に位置付けられている、少なくとも1つの配達用ドローンと、
少なくとも1つのドローンポートであって、前記少なくとも1つのドローンポートは、配達用シャフトであって、前記配達用シャフトは、上端部、前記上端部に対向して配置された下端部および前記上端部と前記下端部との間に延在する側壁を有し、前記側壁は内部空洞を画定すること;前記配達用シャフトの前記上端部に位置付けられたドローンドッキングプラットフォームであって、前記ドローンドッキングプラットフォームは上部、前記配達用シャフトの前記上端部上に据えられた対向して配置され下部および複数の支持脚を有し、前記複数の支持脚は前記上部と前記下部との間に延在して相互に接続しており、前記上部および前記下部は相互から離されていて、前記少なくとも1つの配達用ドローンがその中に移動してドッキングし得る、空間をその間に画定し、前記下部は、前記配達用シャフトの前記内部空洞と位置合わせされて連通する、その中に形成された開口部を有すること;ならびに前記配達用シャフトの前記下部に位置付けられた少なくとも1つの配達用区画を含む、少なくとも1つのドローンポートと、
少なくとも1つの物流タワーであって、
第1の端部および対向して配置された第2の端部を有する少なくとも1つの垂直収納セル塔であって、前記少なくとも1つの垂直収納セル塔は、複数の収納モジュールおよびエレベーターシャフトを含み、前記エレベーターシャフトは、前記少なくとも1つの垂直収納セル塔を通して、その前記第1と第2の端部の間に延在し、前記複数の収納モジュールの各収納モジュールは前記エレベーターシャフトに隣接して位置付けられている、少なくとも1つの垂直収納セル塔と、
前記少なくとも1つの垂直収納セル塔に隣接して位置付けられた少なくとも1つの二次垂直シャフトと、
少なくとも1つの垂直取出しシステムであって、前記少なくとも1つの垂直取出しシステムは、一次ウインチおよびロボット容器ハンドラーを含み、前記一次ウインチは、前記少なくとも1つの垂直収納セル塔の前記エレベーターシャフト内の前記ロボット容器ハンドラーの垂直移動を達成するために前記ロボット容器ハンドラーと動作可能に連通する、少なくとも1つの垂直取出しシステムと、
少なくとも第1の水平シャトルシステムであって、水平シャトルグリッドを含み、前記少なくとも1つの垂直収納セル塔および前記少なくとも1つの垂直取出しシステムの下に位置付けられる、少なくとも第1の水平シャトルシステムと、
前記少なくとも1つの配達用ドローンが前記物流タワーの前記少なくとも1つの二次垂直シャフト内に入るのを容易にするための少なくとも1つのタワードローンポートであって、前記少なくとも1つの二次垂直シャフトに取り付けられている、少なくとも1つのタワードローンポートと、
を含む、前記少なくとも1つの物流タワーと
を備え、
前記少なくとも1つのドローンポートは住宅または商業用不動産に位置付けられており、
前記少なくとも1つの配達用ドローンは、前記少なくとも1つのドローンポートと前記少なくとも1つ物流タワーとの間で選択的に航行可能であり、それらとドッキング可能である、
商品を地点間で輸送するための配達用ドローンシステム。
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