JP7052085B2 - ３次元格納システム用の改良された格納装置及びロボット格納／検索車両 - Google Patents

Description

本発明は概して、受注処理環境で有用な自動格納及び検索システムに関する。

本件出願人のＰＣＴ出願（国際公開第ＷＯ２０１６／１７２７９３）―その全体が参照により本願に含まれる―は、ＧＴＰ格納及び検索システムを開示している。当該ＧＴＰ格納及び検索システムは、ロボット格納／検索車両の一団が、それぞれの容器又は他の格納ユニットが保持される格納位置の３次元アレイを動き回る３次元グリッド格納構造を利用する。格納／検索車両は、格納位置の３次元アレイ上方に設けられるグリッド状の上部トラックレイアウトと、格納位置の３次元アレイ下方に設けられるグリッド状の下部トラックレイアウトの両方において２次元で水平方向に進行する。その格納／検索車両はまた、上部トラックレイアウトと下部トラックレイアウトとを１つにする垂直直立シャフトを介して３次元でその構造内を動く。格納位置の各列は、これらの直立シャフトのうちの一と隣接する。そのため、グリッド内のどの格納位置も、回転可能なタレットを備える格納／検索車両によって直接アクセス可能である。前記回転可能なタレットによって、各ロボット格納／検索車両は、シャフトの４つの側部すべての格納位置のいずれにもアクセスできる。以降の説明及び添付図面で詳細に述べるように、開発が続けられてきたことで、ロボット格納／検索車両の改良、及び、ロボット格納／検索車両と互換性のある格納ユニットの改良を含むシステム設計上の多数の改善がなされてきた。

本発明の第１態様によると、組み合わせて用いられる、３次元格納システム内で格納可能な格納ユニットと、該格納ユニットが選択的に格納可能かつ検索可能な前記３次元格納システム内の格納位置へ向かうように前記３次元格納システム内で操縦可能な格納／検索車両が供される。当該格納／検索車両は、前記３次元格納システム中を運搬可能なフレームと、上で前記格納ユニットを受けるように前記フレーム上に設けられるプラットフォームと、前記プラットフォームの４つの異なる側部で前記プラットフォームへの前記格納ユニットの積載及び前記プラットフォームからの前記格納ユニットの荷下ろしを行うように動作可能な積載／荷下ろし機構を備える。当該格納ユニットと格納／検索車両は、前記格納ユニットが過去に前記プラットフォーム上に積載された元の方位によらず、かつ、前記元の方位から前記格納ユニットを再方位設定することなく、前記車両のそれぞれ異なる４つの側部で４つの異なる方向のうちの任意の一の方向に前記プラットフォームから前記格納ユニットを荷下ろしすることを可能にするように構成される。

本発明の第２態様によると、それぞれの格納ユニットが選択的に格納可能かつ検索可能な格納位置を定める３次元格納システムで用いるための格納／検索車両が供される。当該格納／検索車両は、前記３次元格納システム中を運搬可能なフレームと、上で前記格納ユニットを受けるように前記フレーム上に設けられるプラットフォームと、前記格納ユニットを前記プラットフォームに対して積載及び荷下ろしするように動作可能な積載／荷下ろし機構を備える。前記積載／荷下ろし機構は、前記プラットフォームの周囲を越える外側へ到達する動作位置へ選択的に拡張可能で、かつ、可動シャトルを有する拡張可能なアームを備える。前記可動シャトルは、前記格納ユニットと係合可能で、かつ、前記拡張可能なアームに沿って前後に変位可能である。

本発明の第３態様によると、格納／検索車両の一団によって動き回れる３次元格納システムで用いられる格納ユニットが供される。前記格納／検索車両の一団の各々は、選択的に拡張可能なアームを上に有する。該格納ユニットを前記車両から前記３次元格納システム内の格納位置へ荷下ろしし、かつ／あるいは、前記格納位置から車両へ前記格納ユニットを積載するように、前記格納ユニットは、前記選択的に拡張可能なアームと係合可能である。前記格納ユニットは、前記格納／検索車両の前記拡張可能なアームによって係合可能な１次つかみ部を備える。前記１次つかみ部は、環状経路上に存在する湾曲部を有する部位である。

本発明の第４態様によると、進行経路の複数の側部に設けられる格納位置を有する格納システム内でロボット格納／検索車両を用いて格納ユニットを処理する方法が供される。前記ロボット格納／検索車両は、４つの異なる作業状態間で調節可能な積載／荷下ろし機構を有し、前記４つの異なる作業状態の各々は、前記車両の４つの異なる側部のうちのそれぞれの対応する側部に前記格納ユニットを積載及び荷下ろしするように動作可能である。当該方法は、前記格納ユニットが前記ロボット格納／検索車両上に担持された状態で、前記ロボット格納／検索車両上の静的方位及び位置に前記格納ユニットを維持しながら、前記４つの異なる作業状態のうちの２つの状態間で前記積載／荷下ろし機構を調節することによって、前記車両上で前記格納ユニットの再度の位置設定も方位設定も行うことなく前記格納ユニットを降ろすことができる前記車両の側部を変更する段階を有する。

本発明の第５態様によると、格納ユニットが格納される格納位置を有する格納システム内でロボット格納／検索車両を用いて前記格納ユニットを処理する方法が供される。当該方法は、を有する。（ａ）前記ロボット格納／検索車両の積載／荷下ろし機構を用いて格納位置から前記ロボット格納／検索車両のプラットフォーム上へ格納ユニットの積載を試行する段階と、（ｂ）積載状態検知装置を用いて前記格納ユニットが前記ロボット格納／検索車両の前記プラットフォームへ適切に積載されたのか否かを検出する積載状態チェックを実行する段階と、（ｃ）前記ロボット格納／検索車両の前記プラットフォーム上での前記格納ユニットの十分な積載に失敗したことを前記積載状態検知装置が検出することに応じて、前記格納位置の前記格納ユニットの自動再位置設定を開始する段階と、（ｄ）前記積載／荷下ろし機構を用いて前記ロボット格納／検索車両の前記プラットフォーム上への前記格納ユニットの積載を再試行する段階と、を有する。

本発明の第６態様によると、格納ユニットが格納される格納位置を有する格納システム内で用いられるロボット格納／検索車両が供される。当該車両は、備える。前記格納ユニットのうちの一の底面に適応するようなサイズ及び形状をとる積載領域と、当該格納／検索車両の前記積載領域に対して格納ユニットを積載及び荷下ろしするように動作可能な積載／荷下ろし機構と、前記格納ユニットが当該ロボット格納／検索車両の前記積載領域へ適切に積載されたのか否かを検出する積載状態検知装置と、当該ロボット格納／検索車両に搭載されるローカルプロセッサと、前記ローカルプロセッサは、ように構成される。（ａ）格納位置から当該車両の前記積載領域への前記格納ユニットの積載を試行するように積載／荷下ろし機構を始動させ、（ｂ）前記積載状態検知装置を用いて前記格納ユニットが当該ロボット格納／検索車両の前記積載領域へ適切に積載されたのか否かを検出する積載状態チェックを実行し、（ｃ）当該ロボット格納／検索車両の前記プラットフォーム上での前記格納ユニットの十分な積載に失敗したことを前記積載状態検知装置が検出することに応じて、前記格納位置での前記格納ユニットの自動再位置設定を開始し、（ｄ）当該ロボット格納／検索車両の前記積載／荷下ろし機構を用いて当該ロボット格納／検索車両の前記プラットフォーム上への前記格納ユニットの積載を再試行する、ように構成される。

本発明の他の態様によると、本発明の第５態様又は第５態様の方法の段階を実行するように前記ローカルプロセッサによって実行可能な命令文及び指示を記録したコンピュータ可読媒体が供される。

ここで本発明の１つ以上の好適実施形態について添付図面とともに説明する。
特許文献１に係る３次元グリッド構造の斜視図である。前記３次元グリッド構造内には、複数の格納ユニットの３次元アレイが含まれ、ロボット格納／検索車両の一団が、前記格納ユニットの各々へアクセスするように前記３次元グリッド中を進行できる。 本発明のロボット格納／検索車両の右上斜視図である。 図２のロボット格納／検索車両の右上斜視図である。図中、モジュール状格納容器はロボット格納／検索車両上の完全に積載された位置にある。 図３のモジュール状格納容器の底部モジュールの上側斜視図である。 図４の底部モジュールの下側斜視図である。 図４の底部モジュールの底面図である。 図４の底部モジュールの平面図である。 Ａ－Ａ線に沿った図７の底部モジュールの断面図である。 Ａ－Ｆは、モジュール状格納容器を、ロボット格納／検索車両上の完全に積載された位置へ押し込むのに成功した積載処理の一連の段階を表す斜視図である。 Ａ－Ｆは、図１の３次元グリッド構造内で格納位置からモジュール状格納容器を取り出す間での成功した積載処理の一連の段階を表す側面図である。 図１０Ｃの詳細な拡大図である。 図１０Ｄの詳細な拡大図である。 ＡからＤは、格納容器が適切に係合されずに一部だけがロボット格納／検索車両上に積載されている失敗した積載処理における連続する段階を表し、ＥとＦは、反復積載試行の準備において格納位置へ格納容器を荷下ろしする再度の位置設定の一連の段階を表している。 ＡからＤは、図２のロボット格納／検索車両の概略的平面図である。図中、ロボット格納／検索車両の積載／荷下ろし機構は４つの異なる作業位置に回転する。破線は、格納ユニットへの積載／荷下ろし機構の回転に適応するように車両上に担持される格納容器の底面の円形つかみチャネルを表している。 ＡからＦは、ロボット格納／検索車両から離れるまでモジュール状格納容器を押して、３次元グリッド構造内の選択された格納位置へ移動させる荷下ろし処理の一連の段階を表している。

図１は、上述した本願出願人の過去のＰＣＴ出願に係る３次元グリッド構造１０を表している。グリッド状の上部トラックレイアウト１２は、地面の高さに近い下側水平面内に設けられるグリッド状の下部トラックレイアウト１４より十分上方の高い水平面内に位置する。下部トラックレイアウト１４は、グリッド状の上部トラックレイアウト１２と一致し、かつ、グリッド状の上部トラックレイアウト１２に対して位置合わせされている。これらの位置合わせされた上部トラックレイアウトと下部トラックレイアウトとの間には、複数の格納位置からなる３次元アレイが存在する。各格納位置は、内部でそれぞれの格納ユニット１６－たとえば内部で様々な品物を保持できる上の開いた若しくは開閉可能な格納トレー、容器、又はかごの形態－を保持できる。格納位置は垂直列内に配置される。垂直列内では、同じ大きさの正方形が互いに位置合わせされている。そのような垂直列１７の各々は、垂直直立シャフト１８と隣り合っている。垂直直立シャフト１８を介して垂直列１７の格納位置はアクセス可能である。ロボット検索車両１９の一団は、２次元内で各トラックレイアウトを水平方向に進行し、かつ、開シャフト１８を介して２つのトラックレイアウト間を垂直方向に進行してよい。

各トラックレイアウトは、それぞれの水平面のＸ方向に存在する一組のＸ方向レール、及び、同一の水平面内のＹ方向においてＸ方向レールと垂直に交差する一組のＹ方向レールを備える。交差するレールは、格納システムの水平参照グリッドを画定する。前記水平参照グリッド内では、各水平グリッド行が隣接するＸ方向レールの対の間で定められ、各水平グリッド列が隣接するＹ方向レールの対の間で定められる。水平グリッド列のうちの一と水平グリッド行のうちの一との間の交差点は、それぞれの垂直格納列１７又はそれぞれの直立シャフト１８の位置を表す。換言すると、各格納列１７及び各シャフト１８は、２つのＸ方向レールと２つのＹ方向レールの間で囲まれたそれぞれの領域で参照グリッドのそれぞれの直交座標点に存在する。そのような各トラックレイアウト内の４つのレール間で囲まれた領域の各々は、本願では前記トラックレイアウトのそれぞれの「スポット」とも呼ばれる。システム内の各格納位置の３次元アドレス指定は、所与の格納位置がそれぞれの格納列１７内部に存在する所与の垂直高さによって完了する。つまり各格納位置の３次元アドレス指定は、３次元グリッド内の格納位置の水平グリッド行、水平グリッド列、及び水平グリッド列の高さによって規定される。

それぞれの直立フレーム部２４は、Ｘ方向レールとＹ方向レールとの間の各交差点にて上側トラックレイアウトと下側トラックレイアウトとの間で垂直に伸びることで、３次元グリッド構造のフレームワークを画定するようにトラックレールと協働して、このフレームワーク内に含まれるように格納ユニットの３次元アレイを構成する。その結果、３次元格納アレイの各直立シャフト１８は、シャフト１８の４つの隅でシャフトの全高さに及ぶ４つの垂直フレーム部２４を有する。各フレーム部２４は、３次元グリッドの垂直なＺ方向に直列に配置されるラックの歯の組をフレーム部の２つの側に有する。よって各シャフトは、そのシャフトの各隅に２組で全体として８組のラックの歯を有する。ロボット格納／検索車両の８つのピニオン車輪と協働して、３次元グリッド構造のシャフト１８全体にわたる上側トラックレイアウトと下側トラックレイアウトとの間でのロボット格納／検索車両の移動を可能にする。

各ロボット格納／検索車両１９は、トラックに乗っているモードで上側トラックレイアウトと下側トラックレイアウトにわたってロボット格納／検索車両を運搬するための環状運搬車輪と、シャフトで移動するモードでラックを備えるシャフトにわたってロボット格納／検索車両を移動させるための有歯ピニオンの両方を有する。各ピニオン車輪と運搬車輪は、結合した単一車輪ユニットの一部である。結合した単一車輪ユニット全体又は少なくとも運搬車輪は、いずれかのトラックレイアウト上でトラックに乗っているモードで運搬車輪を使用するために車両から外側へ拡張可能で、かつ、ピニオン車輪とシャフトの直立フレームのラック歯とを係合するシャフトで移動するモードでピニオン車輪を使用するために車両の内側へ引き込み可能である。グリッド構造のフレームワークは、各格納位置に現在格納されている格納ユニット用の棚を協働して形成する棚用ブラケットの組を有する。それにより任意の所与の格納ユニット１６は、同一の格納列内のその格納ユニットの上下で複数の格納ユニットを壊すことなくロボット格納／検索車両のうちの一によって格納位置から取り除かれ得る。同様にこれにより、１個の格納ユニットは、アレイ内の任意の高さの所定の位置へ戻ることが可能となる。３次元グリッドの底部で下側グリッドラックレイアウト１４を露出するために図１では省かれたが、格納列から引き出された格納ユニット１６をロボット格納／検索車両１９が供給する受取先として機能するように、多数の作業ステーションが一般的に、下側グリッドラックレイアウトの周囲付近に分配されている。

本願で明示的に記載されている差異を除けば、３次元グリッド構造のフレームワーク、作業ステーション、ロボット格納／検索車両、上側グリッドラックレイアウトと下側グリッドラックレイアウト上での水平方向での移動及びシャフトを介した垂直方向での移動、並びにトラックに乗っているモードとシャフトで移動するモードとの間での移動の遷移は、上述した本願出願人の特許文献１又は同時係属している米国特許仮出願第６２／６８２６９１号明細書－その全体が参照により本願に含まれる―で述べたものと同じであってよい。

図２は、本発明のロボット格納／検索車両１９のうちの一を示している。ロボット格納／検索車両１９上では、本発明の任意の格納ユニット１６が輸送のために３次元グリッド構造内で－かつ任意で作業ステーションを介して―受け取り可能である。図示された例では、小さな個々の物品が挿入され、かつ、取り出され得る格納ユニットは上が開いた容器１６である。とはいえ本願の他の箇所で述べたように、開閉可能な箱又はトートが代わりに用いられてもよい。他の実施形態では、格納ユニットは、内部に複数の物品を格納するコンテナとは対照的に１つの物品を包装するものであってよい。グリッドの寸法と作業ステーションが大規模である他の実施形態では、格納容器は、上で１つ以上の物品－１つの相対的に大きな個別の物品又は複数の物品－が受けられるパレットであってよい。複数のパレットに乗せられた物品の例では、物品は、パレット上に設けられ、あるいは、積まれた複数のコンテナ（たとえば箱、トレー、容器、又はトート）間で分配されてよい。そのような各コンテナ内には１つ以上の物品が格納される。

上述した本願出願人のＰＣＴ出願で開示されているように、各ロボット格納／検索車両１９は、フレーム又はシャーシ２６を備える。フレーム又はシャーシ２６上では、ロボット格納／検索車両の２つの対向する側面上に対で配置される４つのＸ方向車輪ユニット２８からなる組と、ロボット格納／検索車両の他の２つの対向する側面上に対で配置される４つのＹ方向車輪ユニット３０からなる組が担持される。各Ｘ方向車輪ユニット２８は、車両フレーム１６の隣接する側面でそれぞれのＹ方向車輪ユニット３０から角を曲がったところ周囲に存在する。ピニオン及び運搬歯並びに関連する駆動部材の詳細は、簡明を期すために省略するが、上述した本願出願人のＰＣＴ出願で開示されたものと同一であってよい。

フレーム２６の上部には上側支持プラットフォーム３２が設けられている。格納ユニット１６は、ロボット格納／検索車両１９によって担持されるように、上側支持プラットフォーム３２上で受け取られ得るようになっている。図示されたプラットフォームは、静止した外側デッキ面３６によって取り囲まれる回転可能なタレット３４を備える。静止した外側デッキ面３６の外側境界は、プラットフォーム３２の正方形の外側周囲３７を表す。

タレットは、直線状に拡張／引き込み可能なアーム３８を有する。アーム３８は、直径状スロット内に載置されて、直径状スロットの一端で表されるアーム動作地点３４ａでタレットの外側周囲から外側に延びる動作位置への直線移動、及び、動作位置からの直線移動をするようにスロット内部で支持されている。図２は、タレットの外側周囲を超えて突出しないように直径状スロット内で完全に含まれる完全に引っ込められた位置のアーム３８を示している。アーム３８の拡張可能／引っ込め可能な機能は、タレットの回転可能な機能とともに、支持プラットフォームへの格納ユニットの引っ張り、及び、支持プラットフォームからの格納ユニットの押し出しをロボット格納／検索車両の全４つの側部で可能にする。つまりタレットは、図１４で示されている４つの異なる作業位置へ回転可能である。各作業位置では、タレット周囲でのアームの動作地点３４ａは、プラットフォームのそれぞれの周囲の側部へ向かうことで、プラットフォームの側部から外側へアーム２８が選択的に伸びることによって車両のその側部に設けられた格納ユニットと相互作用することが可能となる。したがってアームが車両の４つの側部のいずれへも拡張できるので、各車両は３次元グリッド構造内の任意のシャフトの任意の側部に存在する格納ユニットにアクセス可能である。

プラットフォームのタレット３４と周囲のデッキ面３６は一体で、正方形の積載領域を画定する。格納ユニットは、ロボット格納／検索車両１９の上側プラットフォーム上に担持されるときに前記正方形の積載領域上に収容される。この積載領域のサイズと形状は、３次元グリッド構造内の各格納ユニットの底面と略等しい。このことは図３によって示される。図３では、格納ユニットの完全で適切な収容位置は、プラットフォームの外側周囲を越えることなく積載領域の略全体を占めるように見える。したがって積載領域上の適切に収容された位置では、積載領域上での格納ユニットの全面積は、プラットフォーム又は積載領域の外側周囲内部に存在する。

格納ユニットが、ロボット格納／検索車両の積載領域上で完全に受け取られ、かつ、適切に位置合わせされていることを保証する目的で、上側支持プラットフォーム３２は、該上側支持プラットフォーム３２の周囲に沿って離間する複数の位置に近接して設けられる一組の積載状態センサ４０を有する。図示された例では、積載センサは、積載領域のデッキ面３６の凹部内に設けられる光センサである。積載センサは４つで、各々は、正方形の積載領域の４つの外側隅部のそれぞれの付近に設けられる。拡張／引っ込め可能なアームの引っ込めを利用して３次元グリッド内の格納位置からロボット格納／検索車両上へ格納ユニットを引っ張る通常積載作業の一部として、積載状態センサと通信可能に接続されるコンピュータプロセッサ―たとえば車両に搭載されるローカルプロセッサ―は、センサ上方の格納ユニットの底面の存在を検出する４つの積載状態センサの状態をチェックする。よって４つの積載状態センサすべてからの陽性検出信号は、積載領域の４つの隅すべてで格納ユニットの存在を確認する。それにより格納ユニットが、積載領域上で完全に受け取られ、かつ、積載領域上の正方形に適切に位置合わせされていることを確認する。

一の実施形態は、積載状態検出用反射光センサを利用する。センサの光ビームエミッタによって送信される光エネルギーは、格納ユニットがセンサの上方に存在するときに格納ユニットの底面で反射されてセンサの受光器へ戻されることで、前記存在の判断を首尾よく行う。飛行時間の計算（つまり光パルスの放出と反射光るパルスの検出との時間差）が、ロボット格納／検索車両の積載領域上に位置する格納容器の底面での反射とセンサから離れて設けられる他の表面での反射との差異化に用いられてよい。光センサ以外の型のセンサ―たとえば格納ユニットの底面との接触によって機械的に作動する制限スイッチ、又は、格納ユニットの底面で検出可能な磁場を発生させるように協働する磁性素子の存在によって作動する磁気センサを含む―が用いられてもよいことに留意して欲しい。しかし光センサは、磁気的統合のための稼働部材若しくは必要性又は格納ユニットの他の特化した構成を不要とするため好ましいと考えられる。

図３を参照すると、図示された実施形態の格納ユニット１６は、少なくとも底部モジュール４２で構成され、かつ、モジュール状格納ユニット１６の全体の高さを増大させるように任意で底部モジュール上に積層される１つ以上の壁モジュール４４を有するモジュール状格納ユニットである。底部モジュール４２は、３次元グリッド構造内のそれぞれの格納位置に設けられるときに３次元グリッド構造の棚を構成するブラケット上に位置する格納ユニットの一部で、かつ、同様にグリッド構造内の格納位置へ又は格納位置から運搬するためにロボット格納／検索車両のプラットフォーム３２上に担持されるときにプラットフォーム３２上に位置する格納ユニットの一部でもある。

図４～図８に移ると、底部モジュール４２は、ロボット格納／検索車両１９のプラットフォーム積載領域に略等しい正方形の形状及びサイズの水平床パネル４６、及び、正方形の床パネル４８から垂直に直立する４つの垂直側壁４８の組を備える。各側壁４８の高さは、床パネル４６の幅よりも顕著に小さい。そのため底部モジュール４２は、床パネル４６上方の４つの側壁４８間で相対的に浅い内部空間を定めるトレー状の形状を有する。任意の壁モジュール４４の各々は、底部と上部を持たず、４つの長方形の垂直側壁５４の組のみで構成される。長方形の垂直側壁５４の各々は、好適には内部に取手開口部５６を有し、底部モジュールの床パネルの正方形領域と一致する正方形領域のそれぞれの側部に設けられる。したがって底部モジュール上の積層位置では、各壁モジュールの４つの側壁５４は、底部モジュールの側壁４８上方で位置合わせされた状態で存在する。したがって壁モジュールは、モジュール状格納ユニットの内部空間の高さを増大させる底部モジュールへの壁拡張部として機能する。それにより壁モジュールは、相対的に浅いトレーを、モジュール状集合体の拡張された壁によって定められる深い内部空間を有するトート又は容器へ変換する。

底部モジュールの床パネル４６の上面は、格納ユニットの内部空間の床領域を画定する。この床領域上では、格納ユニット内部で物品を格納するための複数の側壁が囲む範囲内に物品は設けられ得る。床パネル４６の下面は、格納ユニット全体の下面を画定する。以降で詳述するように、ここで、多数のつかみ部が、格納／検索車両に対する積載及び荷下ろしを可能にするように格納／検索車両１９の拡張／引っ込め可能なアーム上のつかみ部と協働するように画定される。図示された実施形態はモジュール状格納ユニットを用いるが、非モジュール状単一部材の格納ユニットはそれでも、本願で述べた型の格納／検索車両と同一の協働可能な機能を供する、後述するものと同一又は類似のつかみ部を用いてよい。

格納ユニットの下面の基本つかみ部は、床パネルの中心点６０と床パネル４６の外径との間の中間半径距離でこの中心点６０を中心とする３６０°の環状経路に沿う底部が開いた環状チャネル５８である。この環状つかみ部５８は、図６の底面図において開いた底面５８ａ、及び、図７の平面図において閉じた上面５８ｂから見える。図７では、図示された実施形態では床パネルは穴の開いた骨格構造又は蜘蛛の巣状構造のため、チャネルは上部から識別可能である。床パネルは、床パネルの中心点を中心とする環状アレイの列内に設けられるアパーチャすなわち開口６１を備える。よって図７では、チャネル５８の閉じた上側５８ｂは、床パネルの中心点６０を中心とする連続する輪で、かつ、中心点６０と床領域の外側周囲との間の中間半径距離に存在するものとして視認可能である。床の上面が穴の開いていない構造、又は、穴の少ない構造である他の実施形態では、床パネルの下面で底部が開いているチャネル５８は、上側での識別は不可能である。

図５と図６の底面図を参照すると、図示された実施形態の蜘蛛の巣状床パネルでは、床パネル４６の内側半径リブは、床パネル４６の中心点６０からチャネル５８の内壁６３へ向かって放射状に広がる。外側の半径リブ６４－その一部は内側半径リブに位置合わせされている―は、チャネル５８の外側壁６６から床の外側周囲まで続いている。この床パネルの外側周囲では、外側半径リブは、底端で底部モジュール側壁４８と接続する。図示されているように、半径リブよりも低い高さの半径固定部６８は、周囲を角度方向に離間した位置－たとえば内径リブが床パネルの中心点の周りで互いに離間する角度間隔と一致した位置－でチャネル５８の内側壁６３及び外側壁６６と相互接続してよい。これらの固定部６８の底端は、半径リブ６２，６４の底端よりも高いところで終端する。それによりチャネルの下半分は完全に開いて、床パネルの中心の周りの環状経路において妨害されない。半径リブ６２，６４の底端はすべて互いに同一平面上に存在するので、格納ユニットの最下面を画定する。最下面からつかみチャネル５８は、連続する環状スロットを生成するように上方に凹む。以降で詳述するように、連続する環状スロット内では、車両の拡張可能なアームのつかみ部は、車両への格納容器の積載及び車両からの格納容器の荷下ろしを可能にするように受けられてよい。

床パネル４６の４つの側部の各々の外側周囲内部でのみ、格納ユニットの下面は、それぞれの第２つかみ凹部７０を備える。第２つかみ凹部７０も同様に、格納／検索車両の拡張アームシャトルのつかみ部がこのつかみ部７０と選択的に係合するため、格納ユニットの最下面から上方に凹んでいる。しかし、床パネルの中心を中心とした相当の円周長さに及ぶはるかに長いつかみチャネルとは異なり、各つかみ凹部は、相対的に小さな長方形のスロット又は空洞である。各つかみ凹部７０は、格納ユニットの床パネル４８のそれぞれの周囲の側部に沿った中間に位置することで、外側半径リブ６４が中間地点で格納ユニットのそれぞれの側壁４８と垂直に交差する外側端部又はその付近で外側半径リブ６４のそれぞれを分断する、よって４つの第２つかみ部７０は、格納ユニットの外側周囲内部での格納ユニットの床の中心点を中心として互いに９０°の間隔で設けられる。

つかみチャネル５８とつかみ凹部７０に加えて、格納ユニットの下面は、床領域の４つの隅で床領域の外側周囲内部に設けられる４つの突起７２を備える。各突起７２は、床パネルのそれぞれの隅で床パネルの正方形の外側周囲と交差するそれぞれの対角外側リブ上で円筒形状に伸びる。格納ユニットが車両プラットフォーム３２上の位置合わせされた位置に適切に積載されるときに、車両プラットフォーム３２の隅で光センサ４０と位置合わせされ、かつ、光センサ４０によって検出されるように、これらの突起７２の底端は、格納ユニットの最底面で伸びた隙間のない表面領域を構成するように半径リブと連続である。床パネル４６が隙間のないすなわち穴のない構造である実施形態では、床パネルの下面は、環状の１次つかみチャネル５８と４つの２次つかみ凹部７０を除いて、つかみチャネル５８から床パネルの外側隅まで間断なく広がる連続の隙間のない表面であってよい。それにより図示された実施形態の骨格状又は蜘蛛の巣状の床構造の突起７２は不要となる。

格納／検索車両の拡張／引っ込め可能なアーム３８は、上に可動シャトル７４を有する。シャトル７４は、水平底部板７６、及び、拡張／引っ込め可能なアーム３８の長手方向（つまりアームが回転可能なタレット３４から伸びて、かつ、線形に拡張可能で引っ込め可能な方向）に垂直で交差するような方位に水平底部板７６から垂直に直立する隆起したリッジ状つかみ部７８を備える。アーム３８とシャトルは、積載／荷下ろし機構の一部を構成する。積載／荷下ろし機構によって、格納／検索車両が、格納ユニットの１次環状つかみチャネル５８と協働することで、車両１９への積載及び車両１９からの荷下ろしを行う。また積載／荷下ろし機構によって、積載機構が１次環状つかみチャネル５８の係合に失敗する場合には、２次つかみ凹部７０がバックアップとして利用可能である。シャトル７４は、たとえば同一のアーム３８上で担持されるモータ駆動するプーリー若しくはスプロケットの組に乗せられる閉ループベルト７５又は鎖によって、長手方向においてアーム３８の上側でアーム３８に対して前後に移動可能である。前記ベルト７５の上部での繰り返し運動(run)、又は、アーム３８の上面でのアーム３８の長手方向の鎖の繰り返し運動(run)によって、シャトル７４は運ばれる。対向する方向でのベルト又は鎖の駆動回転によって、シャトル７４は、アーム３８の上面でアーム３８の長手方向に前後に直線運動する。

車両の積載／荷下ろし機構及び格納ユニット上の対応するつかみ部の構造について説明してきたが、ここで車両の積載／荷下ろし機構と格納ユニット上の対応するつかみ部とが協働することで車両への格納ユニットの積載及び車両からの格納ユニットの荷下ろしが実行されることに移る。図９と図１０は、たとえば図１の３次元グリッド構造内部の格納位置から、ロボット格納／検索車両のプラットフォームへ格納ユニットを押す通常積載動作が成功している様子を表している。図９は、３次元グリッド構造から隔離した車両と格納ユニットのプロセスの斜視図を表す。図１０は、プロセスの関係を示す目的で存在するグリッド構造の選択部の側面図を表す。

図１０Ａを参照すると、最初にロボット格納／検索車両１９は、シャフト１８の隅でのロボット格納／検索車両のピニオン輪とフレーム部２４のラッチ歯との係合によって、グリッド構造のシャフト１８を介して垂直方向―たとえば上部グリッドトラックレイアウトから下方―に移動する。その移動は、ロボット格納／検索車両が、車両のプラットフォーム３２の上面が対象の格納ユニット１６の最下面よりわずかに下の高さに位置する初期の事前積載位置に到達するまで行われる。対象となる格納ユニット１６が現在所与の格納位置にて棚に乗せられていない格納列１７に対向する車両の前面に、アームの動作地点３４ａを向ける特定の作業位置にまだ設けられていない場合、タレット３４は、この特定の前面を向く位置の作業位置へ回転する。

前／前方／後／後方という語句は、格納ユニットが設けられ、あるいは、取り出される格納位置に対して用いられ、絶対的な語句で車両の測定の側部を指称するものではないことに留意して欲しい。たとえば車両１９が現時点で存在するグリッド構造の所与のシャフト１８の北側の格納位置と相互作用するとき、車両の「前側」は、北に面する側を指称する。他方、同一のシャフトであっても異なるシャフトであっても、シャフトの南側の格納位置と相互作用するときには、車両の「前側」は、南に面する側を指称する。３次元空間内での車両の方位は、３次元グリッド構造中を進行する間では決して変化しない。そのためたとえば、北を向く側は常に北に面し、南を向く側は常に南に面にする。

図１０Ｂに移ると、車両は、アーム３８をこの前面にてタレットから前方に伸ばす。それによりアーム３８は、シャフト１８の開いている側部を通って前方へ進み、現時点で棚に置かれている格納ユニット１６付近の高さで格納列１７へ到達する。図１１に示されているように、このようにアーム３８が動作する間、シャトル７４は、動作したアーム上へ長手方向前方に、タレットから最も離れた遠端３８ａへ向かうように変位する。格納ユニットが現在の格納位置において適切に載せられた位置に設けられて－たとえばシャフト１８に対向する棚の遠端での適切な停止部材に抗して隣接して－いれば、そのようなアームの拡張とシャトルの前方変位は、格納ユニット１６の下面の１次環状つかみチャネル５８の直下に位置することが知られているアーム３８上の所定の地点にシャトルが到達するまで実行される。図１０Ｃ及び図１１は、通常積載動作における各段階を表している。各段階では、アーム３８とシャトル７４の動作状態は、格納ユニット１６の下面の１次環状つかみチャネル５８に位置合わせするようにつかみ部７８を設けた。ロボット格納／検索車両１９は、シャフト１８の隅で有歯ラックのフレーム部２４と係合するロボット格納／検索車両１９のピニオン輪によってわずかに上方に駆動されることで、図１０Ｄ及び図１２で表されているように、１次環状つかみチャネル５８と係合するようにシャトル７４のつかみ部７８は持ち上がる。

この地点では、シャトル７４が車両プラットフォーム３２の周囲の内側に設けられるチェック位置Ｐ_ｃに到達するまで、動作するアーム３８は引っ込められる。それにより、格納ユニット１６は、つかみ部７８によって車両１９へ向かうように引っ張られる。よって図１０Ｅに示されているように、車両１９のプラットフォーム３２へ格納ユニット１６の最近接面が引っ張られた。この地点では、ロボット格納／検索車両に搭載されたプロセッサが、積載センサ４０の状態を問い合わせて、車両の前面に隣接する２つの積載センサの両方が、これら２つの前方積載センサ上部で格納ユニット１６の存在を確認する陽性「積載検出」状態を示唆することをチェックする。この問い合わせの結果が陽性である場合、プロセッサは、車両のプラットフォーム３２へ部分的に格納ユニットを押すことが成功したことを確認した。

上記に応じて、プロセッサは、アーム３８の遠端３８ａから遠ざかる後方にシャトル７４のさらなる変位を生じさせ、また回転可能なタレット３４が完全に引っ込められない場合にアーム３８をさらに引っ込める。図１０Ｆを参照すると、シャトルは、車両プラットフォーム３２の中心点を通過して、所定の停止位置Ｐｐに到達するまで、完全に引っ込められたアーム３８上で後方に駆動される。所定の停止位置Ｐ_ｐは、格納ユニットの床パネルの中心点からその内部の１次環状つかみチャネル５８までの半径距離に等しい距離だけプラットフォームの中心点から後方に離間する。したがってシャトルのこの停止位置Ｐ_ｐは、図１０Ｆに示されているように、車両プラットフォーム３２上の格納ユニット１６の完全に積載された位置に対応する。シャトルが停止位置Ｐ_ｐに到着する際、車両のプロセッサは、４つの積載センサ４０に再度問い合わせて４つの積載センサすべてからの陽性「積載検出」状態をチェックすること。それにより車両のプロセッサは、格納容器が完全に積載された位置に到達し、かつ、車両プラットフォーム３２の上部で適切に位置合わせされていることを確認する。

図９と図１０に表された上述の例は、通常の積載プロセスが成功して完了したことを表している。ここでは、車両の積載／荷下ろし機構のつかみ部７８は、格納ユニットの１次環状つかみチャネル５８と適切に係合する。その場合、格納ユニットの２次つかみ凹部７０には依拠しない。他方図１３は、いかにして２次つかみ凹部７０へ依拠することで第２の積載試行を成功させるのかを表している。

図１３Ａは、図１０Ｄと同一のアーム及びシャトル引っ込め段階を表しているが、図１０Ｃの前段階において可動シャトル７４のつかみ部７８が１次環状つかみチャネル５８との係合に失敗した場合を表している。その結果、図１３Ａでは、前方作動位置からアーム３８とシャトル７４を最初に引っ込めても、格納ユニット１６は、グリッド構造の格納位置内の棚に設けられた位置から外へ引っ張られない。その代わりに引っ込めているアームとシャトル上のつかみ部７８は、車両１９に最も近くてシャフト１８に面する格納ユニット１６の面に隣接する２次つかみ凹部７０へ向かうように格納ユニット１６の下面に沿って動く。図１３Ｂに示されているように、一旦移動するシャトル７４が、この格納ユニットの面のうちで車両に対向する最も近い面に到達する。それにより１次環状つかみチャネル５８での最初の係合の失敗にもかかわらず車両の積載機構と格納ユニット１６との間での係合が実現される。

図１３Ｃに示されているように、アーム３８とシャトル７４の後方への引っ込めは、シャトル７４がチェック地点Ｐ_ｃに到達するまで続けられる。それにより、格納ユニット１６の最近接面を車両プラットフォーム１９へ向けて、格納ユニット１６の先頭部分が、車両の前面に隣接する２つの積載状態センサと重なる位置へ引っ張られた。シャトル７４のさらなる引っ込めが、通常の成功した積載プロセスについて上述した方法と同様に続けられる。それによりシャトルは、車両の対向する背面付近の停止位置Ｐ_ｐへ移動する。しかし格納容器１６の引っ張りは、格納ユニットの床の外側周囲付近の２次つかみ凹部７０で実行されたので、格納容器は、プラットフォームの背面での積載センサの第２対の手前で止まる。よって停止位置Ｐ_ｐにシャトルが到着する際に積載センサが問い合わせる結果、２つの前方センサでしか陽性「積載検出」状態が示されず、２つの後方センサでは陰性の「積載されていない」状態が示される。後方センサで陰性の「積載されていない」状態をプロセッサが検出することは、図１３Ｄに示されているように車両プラットフォーム３２への格納ユニット１６の完全な積載は失敗したことを示唆している。しかし積載センサの一部の組（つまり前方センサ）による陽性「積載検出」によって、一部が積載された状態になったことが確認される。このことから、２次つかみ凹部７０は首尾よく係合された。

格納ユニットが完全に積載されなかったが２次つかみ凹部７０が係合されたこの検出に応じて、プロセスは、車両から部分的に積載された格納ユニットを荷下ろしして格納位置にして、他の積載プロセスを再試行する前に適切に棚に設けられた条件で格納ユニットを再度位置設定することを意図した補正操作を開始する。最初に、プロセッサは、図１３Ｅに示されているように、シャトル７４の前方変位及び格納列１７へのアーム３８の前方拡張を開始する。それにより、部分的に積載されている格納ユニット１６は、格納ユニットの２次つかみ凹部７０内部のつかみ部の係合位置を介して格納位置へ押し戻される。このようにアームとシャトルが前方に動作する間でのチェック位置Ｐ_ｃからのシャトルの前進は、現時点で係合されている２次つかみ凹部７０が、格納ユニットが完全かつ適切に棚に設けられているときに棚の遠端の停止部から遠ざかるべき既知の距離と等しくなるように選ばれる。したがってアームとシャトルが前方の動作することで、格納ユニットは、格納位置の完全に棚に設けられる位置へ押される。

この地点では、図１３Ｆに示されているように、シャフト１８内のロボット格納／検索車両１９は、格納ユニット１６の２次つかみ凹部７０との係合を解除するようにシャトル７４のつかみ部７８を下げるため、ピニオン輪の動作を介してわずかに下方に移動する。それにより、シャトル７４とアーム３８は、格納ユニット１６の下でそこからわずかに下方で離間する非係合位置に設けられる。この地点では、図１０Ｂ～図１０Ｆに表された通常の積載処理の段階は、１次環状つかみチャネル５８を用いて格納位置から格納ユニットの完全かつ適切な取り出し及び積載を再試行するように繰り返されてよい。

よって２次つかみ凹部７０と説明してきた積載機構との協働によって、冗長なつかみ配置が供される。その配置によって、その位置から車両への格納ユニットの取り出し及び積載の第１の失敗－たとえば格納位置での適切に棚に設けられた位置からの格納ユニットの振動変位又は他の位置合わせのずれに起因する－は、格納位置から格納ユニットを部分的に取り出し、その後部分的に取り出した格納ユニットを格納位置へ再度挿入して戻すことで棚上での適切な位置合わせを実現することで、ことで補正され得る。それにより、１次環状つかみチャネルとの係合するための繰り返しの試行又は第２の試行で完全な取り出しと積載に成功する。プロセッサは、さらなる試行が成功していないようだと結論付ける前に最位置設定動作と積載再試行を複数回実行し、さもなければ、積載が上手行かない原因を診断及び解決するのに人による介入を開始できるように、車両の一団を制御及び監視を担当する中央コンピュータ制御システムへの無線警告信号の送信を行うように構成されてよい。

たとえば図示された実施形態の周囲に隣接するつかみ凹部７０のような冗長なつかみ部を含むことは、１次つかみ部が図示された実施形態のように環状つかみチャネル５８であるか否かにかかわらず利用されてよい。他方環状つかみチャネル５８を利用することは、図１４で表されているように顕著な利点を有する。図１４では、格納検索車両のプラットフォームの平面図が概略的に表されている。図中、完全に積載及び位置合わせされた位置での車両プラットフォーム上に設けられた格納ユニットの１次環状つかみチャネル５８は破線で示されている。

タレット３４の上面は、車両プラットフォーム３２の周囲のデッキ面３６に対してわずかに凹んだ位置にある。そのため、車両プラットフォーム３２上に担持される格納ユニット１６の下面は、わずかに高い位置にあるデッキ面３６とのみ直接接触して、回転するタレット３４の上面とは接触しない。拡張／引っ込め可能なアーム３８とその上に担持される可動シャトル７４のうち、シャトル７４のつかみ部７８のみが、デッキ面３６の高さに到達し、かつその高さを越える。１次環状つかみチャネル５８を中心とする周囲の格納ユニットの床パネル４６の中心点は、車両プラットフォーム３２の中心点と一致する。これらの中心点のいずれも、タレット３４の垂直回転軸ＡＲと一致する。よって環状つかみチャネル５８は、タレット３４の回転を可能にする。その一方で、格納ユニットは、デッキ面３６上の静止位置で静的に存在している。つかみ部７８－通常はタレット３４の引っ込められたアーム３８上の停止位置Ｐ_ｐに維持されている－は、タレットの回転中、回転軸ＡＲの周りの回転経路で環状つかみチャネル５８を単純に進行してよい。図１４は、タレットの全３６０°の回転の様子を表す。それにより、存在する格納ユニット１６を車両プラットフォーム３２から取り除くことも、車両プラットフォーム３２上で再方位設定する必要もなく、タレットの４つの異なる作業位置のいずれも実現されていることが示されている。

これにより、車両上に設けられた最初の格納ユニットの方位にかかわらず、３次元格納グリッドの任意のシャフトの任意の側部の利用可能な格納空間へ車両に担持された格納ユニットを荷下ろしすることが可能となる。したがって一のシャフトの北側から格納ユニットを検索した車両は、格納ユニットを車両から取り除くことも、車両プラットフォーム上で再方位設定する必要もなく、任意のシャフトの任意の側部－北側、南側、東側、又は西側にかかわらず－の格納位置にその格納ユニットを再格納できる。図示された実施形態では、環状チャネルは全３６０°に及ぶため、タレットは、タレットの回転軸の周りのいずれかの方向で４つの異なる作業位置のいずれにも回転することができる。このように全３６０°の範囲が好ましいが、２７０°の範囲は、タレットの４つの作業位置のいずれかにシャトルのつかみ部を収容するのに十分であると考えられる。ただし現時点で担持されている格納ユニットのつかみチャネルによってつかみ部の運動をタレットの回転軸の周りに及ぶ角度範囲に限定するため、車両上での格納ユニットの方位の知識が必要となる。好適な３６０°の実施形態では、格納ユニットが車両上に設けられる、あるいは積載される方位は影響しない。

図１５に移ると、格納ユニット１６をグリッド構造の格納位置へ荷下ろしするプロセスは基本的に、図１０で説明した通常の積載処理の逆である。図１５Ａを参照すると、最初に車両１９は、シャフト１８の隅でのロボット格納／検索車両のピニオン輪とフレーム部２４のラッチ歯との係合によって、グリッド構造のシャフト１８を介して垂直方向に―たとえば上部グリッドトラックレイアウトからシャフトを介して下方に―移動する。その移動は、ロボットが、車両のプラットフォーム３２の上面が対象の格納ユニット１６の格納位置の棚のブラケットよりわずかに上の高さに位置する初期の事前積載位置に到達するまで行われる。まだ十分に前面を向く作業位置ではない場合、タレット３４は、静止した格納ユニットの直下でこの特定の前面を向く位置の作業位置へ回転する。

図１５Ｂと図１５Ｃを参照すると、アーム３８はタレット３４から格納列１７へ前方に延び、可動シャトルはアームに沿って前方に変位する。格納ユニットが最初に車両上に積載又は設けられたときから、つかみ部７８とシャトル７４が、格納ユニットの１次環状つかみチャネル５８内で係合したままであるため、停止位置Ｐ_ｐから格納列１７の標的格納位置へ向かう前方運動によって、格納ユニット１６は、前記格納位置の棚へ向かうように前方に押される。図１５Ｄに示されているように、一旦格納ユニット１６が車両１９から完全に荷下ろしされて棚に積載されると、車両１９は、ピニオン輪の動作によってシャフト１８でわずかに下方に移動する。それにより格納ユニットの１次環状つかみチャネル５８からシャトル７４のつかみ部７８は引き抜かれる。これにより、図１５Ｅに示されているように、拡張したアーム３８と動作するシャトル７４の後方への引っ込めが可能となる。アーム３８がタレット３４へ完全に引っ込められることで、ロボット格納／検索車両１９は、格納ユニットが棚に置かれた格納位置を離れて、グリッド構造内の他の受取先へ向かうため、駆動したピニオン輪の動作によってシャフト１８を垂直に移動できる。

これまでは、特に３次元グリッド内の開いた垂直シャフトを取り囲む格納列内の格納位置でのロボット格納／検索車両に対する格納ユニットの積載及び荷下ろしについて説明してきたが、４つの異なる作業位置－いずれも現時点で車両に担持されている格納ユニットを動かす必要がない－のうちの適切な作業位置へ再度位置設定する単一の積載／荷下ろし機構を用いることによって４つの側部すべてで積載及び荷下ろしを行う機能は、ロボット格納／検索車両の特定の動作環境にかかわらず利用されてよい。したがってそのような機能は、ロボット格納／検索車両が利用可能な進行経路の複数の側の位置へアクセスする必要のある任意の種類の３次元格納システムで用いられてよい。

また図示された実施形態は、格納ユニットが車両プラットフォーム上の静的方位をとって静止している間に格納容器内の環状つかみチャネルを用いて積載／荷下ろし機構のタレットの回転運動を与えるが、他の実施形態は、車両プラットフォームの異なる側部での積載／荷下ろし動作が可能な４つの異なる作業状態への積載／荷下ろし機構の相対運動を与える他の方法を用いてよい。一の代替実施形態では、つかみ部は、格納ユニットの下面でつかみ部と係合する上昇した係合位置と、前記つかみ部から解放する低下した解放位置との間で移動可能であってよい。一旦格納ユニットが車両プラットフォーム上に完全に積載されると、つかみ部は解放位置に低下する。よってタレット、アーム、及びシャトルは、デッキ面３６上に存在する格納ユニットに対する回転が可能になる。

他の代替実施形態では、格納ユニットから外側へ向かう半径距離での格納ユニットの中心で角度方向に曲がるリング状の環状つかみチャネルに代わって、１次つかみ部は、格納ユニットの床の下面で中心をとる中央凹部であってよい。ただしアームとシャトルの動作位置が、格納ユニット上のこの中心地点に到達するのに十分であるとする。図示された実施形態は、それらの実施形態を上回る利点を少なくとも１つ有する。動作するアーム位置での車両からのアームの外側到達距離が格納ユニットの幅の半分未満であることを図が示していることからわかるように、リング状の環状つかみチャネルは、車両が相互作用する格納ユニットのそれぞれの周囲の側部に近づくように設けられるので、車両のアームの拡張／引っ込め距離は減少し得る。車両の積載／荷下ろし機構のアームが移動シャトルを備える図示された実施形態もまた、車両のアームの必要な拡張／引っ込め距離を最小化する一方で、車両のプラットフォームに対して相性の良い格納ユニットのサイズを最大化する点で有利である。ただし他の実施形態は、図示された実施形態の他の新規な発明を構成する部位に悪影響を及ぼすことなく拡張／引っ込め可能なアーム上の静的な長手位置の長手方向に固定されるつかみ部を利用してもよい。

様々な修正型が上述したように本発明において可能で、かつ、本発明の明らかに広範囲に及ぶ異なる実施形態も可能であるので、明細書に含まれるすべての事項は例示であって限定と解されてはならない。

Claims (21)

1. ３次元格納システム内で格納可能な格納ユニットと、該格納ユニットが選択的に格納可能かつ検索可能な前記３次元格納システム内の格納位置へ向かうように前記３次元格納システム内で操縦可能な格納／検索車両との組み合わせであって、
   前記格納／検索車両は、前記３次元格納システム中を運搬可能なフレームと、上で前記格納ユニットを受けるように前記フレーム上に設けられるプラットフォームと、前記プラットフォームの４つの異なる側部で前記プラットフォームへの前記格納ユニットの積載及び前記プラットフォームからの前記格納ユニットの荷下ろしを行うように動作可能な積載／荷下ろし機構と、を備え、
   前記格納ユニット及び前記格納／検索車両は、前記格納ユニットが過去に前記プラットフォーム上に積載された元の方位によらず、かつ、前記元の方位から前記格納ユニットを再方位設定することなく、前記車両のそれぞれ異なる４つの側部で４つの異なる方向のうちの任意の一の方向に前記プラットフォームから前記格納ユニットを荷下ろしすることを可能にするように構成される、組み合わせ。
2. 前記積載／荷下ろし機構は、各々で前記プラットフォームの前記４つの異なる側部のうちのそれぞれの側部にて前記格納ユニットを積載及び荷下ろしするように動作可能な４つの異なる作業状態間で切り換え可能で、
   前記格納ユニット及び前記格納／検索車両は、前記積載／荷下ろし機構が前記異なる作業状態間を遷移する間に静的方位で前記プラットフォーム上での前記格納ユニットの静的支持を可能にするように構成される、
   請求項１に記載の組み合わせ。
3. ３次元格納システム内で格納可能な格納ユニットと、該格納ユニットが選択的に格納可能かつ検索可能な前記３次元格納システム内の格納位置へ向かうように前記３次元格納システム内で操縦可能な格納／検索車両との組み合わせであって、
   前記格納／検索車両は、前記３次元格納システム中を運搬可能なフレームと、上で前記格納ユニットを受けるように前記フレーム上に設けられるプラットフォームと、前記プラットフォームの４つの異なる側部で前記プラットフォームへの前記格納ユニットの積載及び前記プラットフォームからの前記格納ユニットの荷下ろしを行うように動作可能な積載／荷下ろし機構と、を備え、
   前記格納ユニット及び前記格納／検索車両は、前記格納ユニットが過去に前記プラットフォーム上に積載された元の方位によらず、かつ、前記元の方位から前記格納ユニットを再方位設定することなく、前記車両のそれぞれ異なる４つの側部で４つの異なる方向のうちの任意の一の方向に前記プラットフォームから前記格納ユニットを荷下ろしすることを可能にするように構成され、
   前記車両の前記積載／荷下ろし機構は、前記プラットフォーム上に積載されるときに前記格納ユニットの直下に存在するように前記プラットフォーム内に設置される回転可能なタレットと、前記回転可能なタレットから前記プラットフォームの周囲を越えて外側に到達する動作位置へ選択的に拡張可能な拡張可能アームと、を備え、
   前記タレットは、前記アームが前記異なる方向に前記タレットから外側へ拡張可能な複数の異なる作業位置へ回転可能で、
   前記拡張可能アームは、前記格納ユニットの下面と係合するように前記拡張可能アーム上で担持されるつかみ部を備え、
   前記格納ユニットは、該格納ユニットの下面に存在して前記積載／荷下ろし機構の前記つかみ部が選択的に係合可能なつかみチャネルを備え、
   前記つかみチャネルは環状経路上に位置し、
   前記つかみ部は、前記格納ユニットが前記プラットフォーム上に存在しているときに、前記タレットの回転中に前記環状経路に沿って前記つかみチャネルを進行可能である、
   組み合わせ。
4. 前記つかみチャネルは前記環状経路の少なくとも２７０°の範囲に及ぶ、請求項３に記載の組み合わせ。
5. 前記つかみチャネルは前記環状経路の全３６０°の範囲に及ぶ、請求項４に記載の組み合わせ。
6. 前記拡張可能アームは、該拡張可能アームに沿って前後に変位可能で、かつ、上には前記つかみ部が存在する可動シャトルを備える、請求項３から５のいずれか一項に記載の組み合わせ。
7. 前記プラットフォームは、前記タレットの周囲に設けられる外側デッキ面を備え、
   前記タレットは、前記外側デッキ面に対して凹んだ高さに存在する、
   請求項３から６のいずれか一項に記載の組み合わせ。
8. 前記格納ユニットは、前記つかみチャネルの前記環状経路から外側に離れた位置にて前記つかみチャネルの前記下面で凹む少なくとも１つの冗長つかみ部を備える、請求項３から７のいずれか一項に記載の組み合わせ。
9. 前記少なくとも１つの冗長つかみ部は、各々が前記つかみチャネルと前記格納ユニットのそれぞれの側との間に存在する複数の冗長つかみ凹部を備える、請求項８に記載の組み合わせ。
10. ３次元格納システム内で格納可能な格納ユニットと、該格納ユニットが選択的に格納可能かつ検索可能な前記３次元格納システム内の格納位置へ向かうように前記３次元格納システム内で操縦可能な格納／検索車両との組み合わせであって、
    前記格納／検索車両は、前記３次元格納システム中を運搬可能なフレームと、上で前記格納ユニットを受けるように前記フレーム上に設けられるプラットフォームと、前記プラットフォームの周囲を越えて外側へ到達する動作位置へ選択的に拡張可能で、かつ、少なくとも前記動作位置において前記格納ユニットと係合可能にするつかみ部を有する拡張／引っ込め装置を備え、
    前記格納ユニットは、前記車両の前記プラットフォームへ前記格納ユニットを引っ張る積載動作中の動作状態において前記拡張／引っ込め装置の前記つかみ部によって係合可能な１次つかみ部と、以降の前記積載動作において前記つかみ部が前記１次つかみ部の係合に失敗した場合には、引っ込められた状態において前記拡張／引っ込め装置の前記つかみ部によって係合可能となるように、前記１次つかみ部に対して設置される少なくとも１つの２次つかみ部と、を備える、組み合わせ。
11. 各々が前記格納ユニットのそれぞれの外側周囲の側部に隣接して存在する複数の２次つかみ部をさらに備える、請求項１０に記載の組み合わせ。
12. 前記１次つかみ部と前記２次つかみ部は、前記格納ユニットの下面に設けられる、請求項１０又は１１に記載の組み合わせ。
13. 前記２次つかみ部の各々は前記格納ユニットで凹んでいる、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の組み合わせ。
14. 前記１次つかみ部は前記格納ユニットで凹んでいる、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の組み合わせ。
15. 前記格納／検索車両は、前記プラットフォーム内に設置される回転可能なタレットをさらに備え、
    前記拡張／引っ込め装置は、前記回転可能なタレットの複数の異なる作業位置において前記プラットフォームのそれぞれの側部から外側へ延びることができるように、前記回転可能なタレットの前記複数の異なる作業位置の各々において前記回転可能なタレットから選択的に拡張可能で、
    前記１次つかみ部は環状経路上に存在する湾曲チャネルを備え、
    前記湾曲チャネルは、前記格納ユニットの直下かつ環状経路上に存在し、
    前記格納ユニットが前記プラットフォーム上に積載されている間、前記環状経路に沿って、前記つかみ部は、前記タレットの回転中に前記湾曲チャネルを進行可能である、
    請求項１０に記載の組み合わせ。
16. 前記湾曲チャネルは前記環状経路の少なくとも２７０°の範囲に及ぶ、請求項１５に記載の組み合わせ。
17. 前記湾曲チャネルは前記環状経路の全３６０°の範囲に及ぶ、請求項１６に記載の組み合わせ。
18. 前記格納／検索車両は、前記プラットフォームの積載領域にわたる様々な位置に分配される複数の積載状態センサの組を備え、
    前記複数の積載状態センサの各々は、前記格納ユニットが前記積載領域上に設けられるときに前記センサの上に位置する前記格納ユニットの存在を検出するように動作可能であり、
    前記拡張／引っ込め装置は、前記１次つかみ部が係合された場合に前記格納ユニットを前記プラットフォームの前記積載領域へ完全に引っ張るのに十分な所定の距離を引き込むように構成され、
    当該組み合わせは、前記所定の距離だけ前記拡張／引っ込め装置の引き込んだ後に前記積載状態センサの組へ問い合わせ、かつ、前記問い合わせに基づいて、前記積載状態センサのすべてからの陽性検出信号に基づいて前記積載領域への前記格納ユニットの積載が成功したこと、又は、前記積載状態センサの１つ以上からの陽性検出信号がないことに基づいて前記積載領域への前記格納ユニットの積載の失敗若しくは不完全であったことのいずれかを特定するように構成されるプロセッサをさらに備える、
    請求項１０から１７のうちのいずれか一項に記載の組み合わせ。
19. 前記所定の距離は、前記２次つかみ部が係合された場合に前記格納ユニットが前記プラットフォーム上へ部分的に搭載されるように前記格納ユニットを引っ張るのに十分で、
    前記拡張／引っ込め装置が前記所定の距離だけ引き込まれた後に前記積載状態センサの一部からの前記陽性検出信号を受け取ることで、前記１次つかみ部の係合の失敗、前記２次つかみ部の係合の成功、及び、前記プラットフォーム上への前記格納ユニットの部分積載が特定される、
    請求項１８に記載の組み合わせ。
20. 前記プロセッサは、前記１次つかみ部の係合の失敗と前記格納ユニットの部分積載の検出後、前記拡張／引っ込め装置を部分的に再動作させることで、前記の部分的に積載された格納ユニットを押すことで前記プラットフォームから降ろすように構成される、請求項１９に記載の組み合わせ。
21. 前記プロセッサは、前記拡張／引っ込め装置を再動作させ、かつ、前記の部分的に積載された格納ユニットを押して前記プラットフォームから降ろした後、前記拡張／引っ込め装置によって前記１次つかみ部の係合を介して前記プラットフォーム上への前記格納ユニットの積載を再試行するように構成される、請求項２０に記載の組み合わせ。

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