TWI735952B - 包含具有一順應式小齒輪驅動器之一行動機器人的訂單履行系統及其操作方法 - Google Patents

包含具有一順應式小齒輪驅動器之一行動機器人的訂單履行系統及其操作方法 Download PDF

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TWI735952B
TWI735952B TW108133101A TW108133101A TWI735952B TW I735952 B TWI735952 B TW I735952B TW 108133101 A TW108133101 A TW 108133101A TW 108133101 A TW108133101 A TW 108133101A TW I735952 B TWI735952 B TW I735952B
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威廉 Ｊ 佛斯奈特
約翰 Ｇ 二世 勒特
麥可 杜格特
馬丁 Ｒ 艾利歐特
朱利安 瓦荷斯特
查理斯 Ｗ 蘇
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美商艾勒特創新有限公司
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Abstract

本發明揭示一種自動化訂單履行系統及行動機器人，其中該行動機器人包含用於在一多層級儲存結構之層級之間移動之一順應式驅動器。

Description

包含具有一順應式小齒輪驅動器之一行動機器人的訂單履行系統及其操作方法
本文中描述之例示性及非限制性實施例大體上係關於在一自動化零售供應鏈儲存及檢索系統內行進之機器人且更特定言之，係關於一種在一行動機器人上之順應式小齒輪驅動器，其用於在該機器人接合一齒輪齒條用於垂直攀爬時與該齒輪齒條進行容差嚙合。
用於在供應鏈中使用之一自動化訂單履行系統可可履行個別產品項目之訂單，在本文中亦稱為「各單品(each)」)。傳統訂單履行設施將各單品儲存於具有一垂直及水平儲存空間陣列之一多層級儲存結構中之容器中。自動化訂單履行系統進一步包含在儲存結構周圍移動以往返於結構內之儲存空間傳遞容器或運送箱之行動機器人。在一個實例中，儲存結構可包含在儲存結構之至少一部分周圍之使行動機器人能夠往返於儲存結構行進之水平底板或平台、使行動機器人能夠在一給定層級上往返於儲存空間水平行進之水平軌道及使行動機器人能夠在若干層級之間垂直地行進之垂直塔。
已知在行動機器人之相對側上提供小齒輪，其等與垂直塔之相對側中之齒條嚙合以實現垂直行進。在操作中，一行動機器人可自一水平底板、平台或軌條接近一垂直塔。一旦定位於垂直塔中，行動機器人 中之馬達便沿著其等共同旋轉軸在行動機器人之相對側上使小齒輪延伸，直至小齒輪在軌條內接合。小齒輪之旋轉可隨後使機器人在垂直塔中升高或降低。使用此接合方法，可發生在一小齒輪朝向一齒條前進且進入齒條時，小齒輪不與齒條之齒適當地嚙合，可能甚至卡在軌條之一側而防礙嚙合接合。
本技術之實施例係關於一種在一行動機器人上之順應式小齒輪驅動器，其用於在該機器人接合一齒條用於垂直攀爬時與該齒條進行容差嚙合。
在一個實例中，本技術係關於一種行動機器人，其經構形以在一自動化檢索及儲存系統內之一垂直或傾斜通道中行進，該通道包括具有齒輪齒之一齒條，該行動機器人包括：一小齒輪，其經構形以在一軸件上繞一旋轉軸旋轉，該軸件經構形以沿著該旋轉軸軸向延伸以在該行動機器人欲在該通道中行進時將該小齒輪定位成與該齒條嚙合接合，該小齒輪包括具有倒角導引件部分之齒輪齒，該等倒角導引件部分經構形以促進該小齒輪與該齒條之嚙合接合而不會在該軸件軸向延伸時卡住。
在另一實例中，本技術係關於一種行動機器人，其經構形以在一自動化檢索及儲存系統內之一垂直或傾斜通道中行進，該通道包括一線性驅動安裝件，該行動機器人包括：一順應式驅動總成，其用於使該行動機器人在該通道中移動，該順應式驅動總成包括：一馬達，其安裝於該行動機器人內，該馬達包括一第一花鍵；一軸件，其具有一第二花鍵，該軸件經構形以藉由該馬達之該第一花鍵在該軸件之該第二花鍵上施加力而藉由該馬達繞一旋轉軸旋轉，該軸件進一步經構形以沿著該旋轉軸軸向 延伸；一驅動齒輪，其安裝於該軸件之一端上，該驅動齒輪經構形以在該軸件延伸時移動成與該線性驅動安裝件接合；其中該第一花鍵及該第二花鍵經構形使該第一花鍵與該第二花鍵之間存在旋轉遊隙，該旋轉遊隙容許該驅動齒輪相對於該線性驅動安裝件之一定程度之自由旋轉，以防止在該驅動齒輪在該軸件延伸時移動成與該線性驅動安裝件接合時該驅動齒輪卡在該線性驅動安裝件上。
在一進一步實例中，本技術係關於一種訂單履行系統，其包括：一多層級儲存結構，其具有在不同層級中之儲存位置，且一垂直或傾斜通道在該等不同層級之間通過，該通道包括沿著其長度之一線性驅動安裝件；及一行動機器人，其經構形以在該通道中之該等層級之間行進，該行動機器人包括：一馬達，其安裝於該行動機器人內，該馬達包括一第一花鍵；一軸件，其具有一第二花鍵，該軸件經構形以藉由該馬達之該第一花鍵在該軸件之該第二花鍵上施加力而藉由該馬達繞一旋轉軸旋轉，該軸件進一步經構形以沿著該旋轉軸軸向延伸；一驅動齒輪，其安裝於該軸件之一端上，該驅動齒輪經構形以在該軸件延伸時移動成與該線性驅動安裝件接合；其中該第一花鍵及該第二花鍵經構形使該第一花鍵與該第二花鍵之間存在旋轉遊隙，該旋轉遊隙容許該驅動齒輪相對於該線性驅動安裝件之一定程度之自由旋轉，以防止在該驅動齒輪在該軸件延伸時移動成與該線性驅動安裝件接合時該驅動齒輪卡在該線性驅動安裝件上。
在另一實例中，本技術係關於一種沿著一訂單履行設施中之儲存層級之間之一垂直或傾斜通道運送一行動機器人之方法，該通道包括一線性驅動安裝件，該方法包括以下步驟：使該行動機器人之一驅動齒輪自與該線性驅動安裝件間隔之一第一位置延伸至其中該驅動齒輪與該驅 動安裝件接合之一第二位置，該驅動齒輪安裝至一軸件；藉由一馬達旋轉該軸件及驅動齒輪，該馬達具有一第一花鍵且該軸件具有一第二花鍵，該軸件藉由由該第一花鍵施加於該第二花鍵上之一力旋轉；及至少部分藉由在該第一花鍵與該第二花鍵之間提供一定程度之遊隙而防止該驅動齒輪不適當坐抵於該線性驅動安裝件上，在該驅動齒輪自該第一位置延伸至該第二位置時，該遊隙容許該驅動齒輪相對於該線性驅動安裝件之一定程度之自由旋轉。
提供此發明內容以依一簡化形式介紹在下文之實施方式中進一步描述之概念之一選擇。本發明內容不旨在識別所主張標的物之主要特徵或關鍵特徵，其亦不旨在用作在判定所主張標的物之範疇時之一輔助。所主張標的物不限於解決先前技術中提及之任何或全部缺點之實施方案。
10:攀爬機器人/順應式小齒輪機器人
12:驅動輪
12’:驅動輪
14:支撐輪
16:導引滾輪
18:小齒輪
18’:小齒輪
19:副輪
19’:副輪
20:副輪
20’副輪
22:CG
24:力
26:力
28:重量
40:齒
42:鍵槽
44:倒角導引件部分
80:齒條結構
82:齒條
82’:齒條
84:副輪支撐表面
86:副輪支撐表面/溝槽/副輪軌道
86’:副輪軌道
88:機器人支撐軌條
90:機器人支撐軌條
90’:支撐軌條
92:框架
94:倒角導引件部分
96:切口
98:切口/平坦底部分
100:V形部分
102:支撐桿表面/支撐桿
120:馬達
120’:馬達
122:軸件
122’:軸件
122”:軸件
122''':軸件
124:花鍵/襯套
124’:花鍵/襯套
126:花鍵/襯套/花鍵輪轂
126’:花鍵/襯套
126”:球形花鍵輪轂
126''':正方形花鍵或輪轂
130:軸件
130’:軸件
132:耳軸
132’:耳軸
136:馬達
138:導螺桿
138’:導螺桿
140:推車
140’:推車
160:小齒輪安裝部分
162:鍵槽
164:副輪安裝部分
166:花鍵部分
168:部分
170:部分
172:部分
174:內部花鍵
176:變窄
178:導引件
180:導引件
200:再循環球
202:再循環球
204:溝槽部分
206:座圈部分
208:部分
210:座圈部分
212:變寬
214:導引件
216:導引件
240:配接正方形部分
242:導引件倒角
246:花鍵部分/正方形部分
248:部分
250:部分
252:部分
256:變窄
258:導引件
260:導引件
300:軸件
302:鍵/外部鍵
304:鍵部分
306:部分
308:鍵部分
310:變窄
312:導引件
314:導引件
320:輪轂
322:鍵/鍵槽
324:線性軸承/襯套
326:外殼
328:嵌件
330:輔助鍵槽
340:軸件
342:座圈溝槽
344:小齒輪
346:副輪
348:鍵
350:鍵
352:鍵槽
354:鍵槽
356:間隙
360:凹入矩形區域/凹槽
362:扭力彈簧
364:腿
366:舌榫
368:槽
420:訂單自動販賣機
1080:鏈輪
1082:副軸承
1084:副軌條
1086:鏈
1088:鏈輪
5100:機器人
5140B:驅動齒輪
5180:有效負載區域
5190:升降軌道
5190B:導引表面
5190D:驅動表面
5190T:升降塔
5190TWA至5190TWD:升降塔
5195:齒輪齒條
5230A:翻轉器
5230B:翻轉器
5230T:再循環雙向移車台
5240A:翻轉器
5240B:翻轉器
5240T:再循環雙向移車台
5300:運送箱
5300B:底側
5300F:前側/面
5300C1:卡住表面
5300C2:卡住表面
5300C3:卡住表面
5300C4:卡住表面
5350:運送箱固持位置
5398:方向
5399:方向
5400:翻轉器/卡扣/轉葉
5400T:再循環雙向移車台
5400TF:框架
5401:驅動器
5402:鏈
5403:鏈輪
5404:鏈輪
5405:鏈輪
5406:鏈
5407:鏈輪
5408:鏈輪
5500:訂單履行工作站
5500C:控制器
5500E:入口/出口
5501:傳送車道/傳送走道/下傳送車道
5502:傳送車道/傳送走道/上傳送車道
5503:傳送車道/傳送走道/上傳送車道
5504:傳送車道/傳送走道/下傳送車道
5510:挑選者平台
5520:挑選者
5530:挑選站
5550A:運輸甲板
5550B:運輸甲板
5560:機器-視覺子系統(MVS)
5563:儲存結構
5597:箭頭/方向
5598:箭頭/方向
5599:方向
5800:方塊
5802:方塊
5804:方塊
5806:方塊
5808:方塊
5810:方塊
5811:方塊
5812:方塊
5814:方塊
5816:方塊
5991:方向
5992:方向
5999A:方向
5999B:方向
HRR:軌條/水平軌條
WRR:軌條
現將參考圖描述本技術，其中：圖1係一攀爬機器人之一側視圖；圖2係一小齒輪之一等角視圖；圖3係一齒條結構之一等角視圖；圖4係一齒條結構之一俯視圖；圖5係一齒條結構之一側視橫截面視圖；圖6係一攀爬機器人之一部分橫截面視圖；圖7係一攀爬機器人之一部分橫截面視圖；圖8係一攀爬機器人之一部分橫截面視圖；圖9係一攀爬機器人之一部分橫截面視圖； 圖10係一攀爬機器人之一部分橫截面視圖；圖11係一軸件之一等角視圖；圖12係一輪轂之一等角視圖；圖13係一軸件之一等角視圖；圖14係一輪轂之一等角視圖；圖15係一軸件之一等角視圖；圖16係一輪轂之一等角視圖；圖17係一軸件之一等角視圖；圖18係一輪轂之一等角視圖；圖19係一輪轂之一等角視圖；圖20係一軸件之一等角視圖；圖21係一小齒輪之一等角視圖；圖22係一軸件之一等角視圖；圖23係根據所揭示實施例之態樣之一例示性訂單履行系統之一側視圖；圖24係根據所揭示實施例之態樣之一例示性訂單履行系統之一正視圖；圖25係根據所揭示實施例之態樣之一例示性訂單履行系統之一部分等角視圖；圖26A係根據所揭示實施例之態樣之儲存結構之一部分之一示意性圖解；圖26B至圖26C係根據所揭示實施例之態樣之一工作站之等角視圖； 圖27A、圖27B、圖27C、圖27D、圖27E、圖27F及圖27G表示根據所揭示實施例之態樣之自水平移動轉變至垂直移動之車輛之一逐步進展；圖28A至圖28K係繪示根據所揭示實施例之態樣之一箱子或運送箱傳遞機構之一車輛之視圖；圖29係根據所揭示實施例之態樣之一流程圖；及圖30係根據所揭示實施例之態樣之一傳輸之一側視示意圖。
相關申請案之交叉參考
本申請案針對兩個申請案共同之全部標的物主張2018年9月14日申請之標題為「Climbing Robot with Compliant Pinion Drive」之美國臨時專利申請案第62/731,300號之優先權。該臨時申請案之揭示內容之全文藉此以引用的方式併入本文中。
現參考圖1，展示一攀爬機器人10之一側視圖。攀爬機器人10經構形以在一訂單履行系統內使用且可具有如在日期為2017年11月2日且標題為「Order Fulfillment System」之美國專利公開案第US 2017/0313514 A1號中描述之特徵。一訂單履行系統具有：多層級運送箱儲存及檢索結構；自動化機器人車輛10，其經構形以在訂單履行系統內挑選、運送及放置一或多個運送箱；工作站，其等經構形以容納一挑選者(人類、自動化或其他)，該挑選者將來自在一個自動化行動機器人上之一運送箱(例如，一產品運送箱，其含有待挑選之多個共同各單品)之一或多個各單品運送至可在工作站處之另一自動化行動機器人上之一放置位置 (例如，一訂單運送箱，其具有反映一經完整或部分履行訂單之不同各單品之一組合)；運輸甲板，其經構形以在儲存及檢索結構與工作站之間支撐、裝載及緩衝自動化機器人10；一分發站，其中含有經履行訂單之運送箱自訂單履行設備及經構形以補充設備之一傾析或輸入介面(未展示)排出。攀爬機器人10具有驅動輪12、支撐輪14、導引滾輪16、小齒輪18以及副輪19及副輪20。如下文將更詳細描述，小齒輪18以及副輪19及副輪20選擇性地接合一齒條，從而容許機器人10垂直地攀爬或下降。在攀爬時，副輪19及副輪20對具有CG 22之機器人10之懸臂重量作出反應，其中力24與副輪20反應且力26與副輪19反應。小齒輪18進一步垂直地支撐機器人10之重量28而副輪對力矩作出反應。
現參考圖2，展示小齒輪18之一等角視圖。小齒輪18(本文中亦稱為一驅動齒輪)具有齒40及鍵槽42。齒40具有一倒角導引件部分44，其經提供以防止在接合齒條時之卡住或錯過接合。
現參考圖3，展示齒條結構80之一等角視圖。亦參考圖4，展示齒條結構80之一俯視圖。亦參考圖5，展示齒條結構80之一部分側橫截面視圖。齒條結構80具有齒條82(本文中亦稱為一線性驅動安裝件)、副輪支撐表面84、86、機器人支撐軌條88、90及框架92。齒條82之齒具有一倒角導引件部分94，其經提供以防止在小齒輪接合齒條82時之卡住或錯過接合。切口96、98定位於副輪接合齒條結構之處。提供支撐桿表面102使得一經接合小齒輪在與齒條齒脫嚙之前歸因於小齒輪撞擊支撐桿102而無法跳過或略過齒條齒。將副輪支撐表面84、86提供為用於使v形輪居中之一v形輪軌道，如將更詳細描述，其中例如，表面86具有一平坦底部分98(例如)以接合一副輪上之一配接表面以設定小齒輪齒接合而不使 小齒輪降到最低，用作小齒輪至齒條/支撐桿空間中之導引件。進一步提供V形部分100以與一副輪之配接倒角部分配接，以使輪在溝槽86中居中。
現參考圖6，展示一攀爬機器人10之一部分橫截面視圖。齒條82、82’定位於機器人10之相對側上。類似地，支撐軌條90、90’定位於機器人10之相對側上。在圖6中，機器人經展示具有由支撐軌條90、90’支撐之驅動輪12、12’。如關於圖6至圖10將描述，機器人10將接合齒條82、82’以垂直地攀爬。輪12、12’由馬達120、120’獨立地驅動。獨立地驅動之馬達120、120’經展示為固定至機器人10之框架，其中獨立地驅動之馬達120、120’經由花鍵或襯套124、124’將扭矩傳輸至軸件122、122’，其中小齒輪18、18’及副輪19、19’經耦合至軸件122、122’。類似地，軸件122、122’經由花鍵或襯套126、126’將扭矩傳輸至輪12、12’。副輪20、20’分別耦合至軸件130、130’，其中耳軸132耦合軸件122及130且耳軸132’耦合軸件122’及130’。馬達136經提供耦合至相對側導螺桿138、138’，使得馬達136之旋轉引起軸件122、130與軸件122’、130’相反方向移動以選擇性地接合及脫嚙齒條82、82’。應注意，具有接合副輪支撐表面84、86(其等經提供為一v形輪軌道)之配接表面之副輪19、20用於使v形輪或副輪19、20居中。在接合之後，伺服馬達或馬達136可停用且導螺桿可經容許以反饋驅動，使得副輪19、20配接表面接合且遵循副輪支撐表面84、86且藉由監測馬達136上之一編碼器，可在垂直或其他運動期間記錄編碼器位置以量測儲存系統中之副輪軌道(例如，86、86’)之分離度。除了一監測及量測功能之外，亦可設定限制，例如，若副輪之離距小於一預定最小值，則馬達136可重新接合以推出副輪。可對輪12、12’ 提供一類似功能(例如)以量測軌道之寬度或設定限制或其他。此處且類似地，一馬達可經提供耦合至相對側導螺桿(未展示)，使得馬達之旋轉引起推車140、140’及因此輪12、12’相反方向地移動，以選擇性地使支撐軌條90、90’接合及脫嚙。如將更詳細描述，軸件122、122’具備特徵，使得在軸件122與輪12之間經由花鍵126提供遊隙，使得在小齒輪18與齒條82接合之後，系統不被過度約束。舉實例而言，若在小齒輪與齒條不對準之情況下不提供遊隙，則輪與輪支撐件之間之摩擦將防礙平滑接合。在圖6中展示之花鍵126與軸件122之間之相對位置中，在花鍵126與軸件122之間不存在旋轉遊隙。
現參考圖7，展示一攀爬機器人10之一部分橫截面視圖，其為了清晰起見展示一個側。在圖7中展示之狀態中，導螺桿138經旋轉使得小齒輪18即將與齒條82接合。在圖7中展示之花鍵126與軸件122之間之相對位置中，在花鍵126與軸件122之間存在旋轉遊隙，使得小齒輪18可自由地接合齒條82。
現參考圖8，展示一攀爬機器人10之一部分橫截面視圖，其為了清晰起見展示一個側。在圖8中展示之狀態中，導螺桿138經旋轉使得小齒輪18與齒條82完全接合。在圖8中展示之花鍵126與軸件122之間之相對位置中，在花鍵126與軸件122之間存在旋轉遊隙，使得小齒輪18可自由地接合齒條82。在小齒輪18未能接合齒條82之事件中，可提供一再試特徵。此處，在存在小齒輪及齒條齒輪齒邊緣之一干擾/重疊之事件中，小齒輪可使用驅動馬達回縮且旋轉(同時仍在軸件之順應式部分中)，且小齒輪重新插回齒條中。舉實例而言，小齒輪可經稍微向前旋轉(向上驅動)且接著經重新插入用於小齒輪18與齒條82之一成功接合。應注意， 可反轉關於圖6至圖10提及之順序，以使小齒輪脫嚙且接合驅動輪用於與驅動輪進行後續水平移動。
現參考圖9，展示一攀爬機器人10之一部分橫截面視圖，其為了清晰起見展示一個側。在圖9中展示之狀態中，小齒輪18與齒條82完全接合且馬達120將扭矩施加至軸件122及小齒輪18，使得攀爬機器人升高，從而使輪12與支撐軌條90分離。在圖9中展示之花鍵126與軸件122之間之相對位置中，在花鍵126與軸件122之間存在旋轉遊隙，使得輪12可與軌條90自由地分離。
現參考圖10，展示一攀爬機器人10之一部分橫截面視圖，其為了清晰起見展示一個側。在圖10中展示之狀態中，小齒輪18與齒條82完全接合且馬達120將扭矩施加至軸件122及小齒輪18，使得攀爬機器人由小齒輪18及副輪19、20完全支撐。推車140由一單獨馬達(未展示)回縮使得輪12清除支撐軌條90。在圖10中展示之花鍵126與軸件122之間之相對位置中，在花鍵126與軸件122之間不存在旋轉遊隙，使得在輪停止時，不存在遊隙，使得在減速期間，輪保持在順應式區上居中。
現參考圖11，展示一軸件122之一等角視圖。亦參考圖12，展示一花鍵輪轂126之一等角視圖。花鍵輪轂126安裝至輪12且在軸件122上軸向移動。軸件122具有具備用於將扭矩傳輸至小齒輪18之鍵槽162之小齒輪安裝部分160。軸件122進一步具有副輪安裝部分164及花鍵部分166。花鍵部分166具有與輪轂126之內部花鍵174配接之部分168、172，使得當輪轂126與部分168、172配接時，在輪轂126與軸件122之間存在少至無旋轉遊隙。花鍵部分166進一步具有與輪轂126之內部花鍵174配接之部分170，使得當輪轂126與部分170配接時，在輪轂126與軸件122 之間存在一預定旋轉遊隙，其中外部花鍵已變窄176。提供導引件178、180以容許輪轂126與部分168、170、172之間之一平滑過渡。
現參考圖13，展示一替代實施例軸件122”之一等角視圖。亦參考圖14，展示一替代實施例球形花鍵輪轂126”之一等角視圖。球形花鍵輪轂126”安裝至輪12且在軸件122”上軸向移動。球形花鍵輪轂126”具有再循環球200、202。軸件122”具有具備用於將扭矩傳輸至小齒輪18之鍵槽162之小齒輪安裝部分160。軸件122進一步具有副輪安裝部分164及溝槽部分204。溝槽部分204具有與輪轂126”之再循環球200、202配接之座圈部分206、210，使得當輪轂126”與部分200、202配接時，在輪轂126”與軸件122”之間存在少至無旋轉遊隙。溝槽部分204進一步具有與輪轂126”之再循環球200、202配接之部分208，使得當輪轂126”與部分208配接時，在輪轂126”與軸件122”之間存在一預定旋轉遊隙，其中外部座圈已變寬212。提供導引件214、216以容許輪轂126”與部分206、208、210之間之一平滑過渡。
現參考圖15，展示一替代實施例軸件122'''之一等角視圖。亦參考圖16，展示一替代實施例正方形花鍵或輪轂126'''之一等角視圖。正方形輪轂126'''安裝至輪12且在軸件122'''上軸向移動。正方形輪轂126'''具有具備導引件倒角242之一配接正方形部分240。軸件122'''具有具備用於將扭矩傳輸至小齒輪18之鍵槽162之小齒輪安裝部分160。軸件122進一步具有副輪安裝部分164及花鍵或正方形部分246。正方形部分246具有與輪轂126'''之配接正方形部分240配接之部分248、252，使得當輪轂126'''與部分248、252配接時，在輪轂126'''與軸件122'''軸件之間存在少至無旋轉遊隙。正方形部分246進一步具有與輪轂126'''之配接正方 形部分240配接之部分250，使得當輪轂126'''與部分250配接時，在輪轂126'''與軸件122'''之間存在一預定旋轉遊隙，其中外部正方形部分250已變窄256。提供導引件258、260以容許輪轂126'''與部分248、250、252之間之一平滑過渡。
現參考圖17，展示一替代實施例軸件300之一等角視圖。現參考圖18，展示一替代實施例輪轂320之一等角視圖。軸件300經展示與具有一鍵槽322之一輪轂320配接。軸件300經展示具有小齒輪18及副輪19。應注意，馬達驅動花鍵或襯套及輪驅動花鍵或襯套騎置於軸件上且可具有與輪轂320(或如所述之輪轂)類似之特徵。軸件300進一步具有具備與鍵控輪轂之配接鍵槽配接之鍵部分304、308之一鍵302，使得當鍵控輪轂與部分304、308配接時，在輪轂與軸件300之間存在少至無旋轉遊隙。鍵經修改以具有用於提供順應性之一頸縮部分，其中鍵302進一步具有與輪轂320之鍵槽配接之部分306使得當輪轂320與部分306配接時，在輪轂與軸件300之間存在一預定旋轉遊隙，其中外部鍵302已在部分306處變窄310。提供導引件312、314以容許輪轂與部分304、306、308之間之一平滑過渡。輪轂320具有線性軸承324、外殼326及具有鍵322之嵌件328。線性軸承或襯套324可係一套筒或再循環球形襯套且提供軸承在軸件上之延伸及回縮動作。外殼326固持線性軸承324且亦固持嵌件328，該嵌件328可係青銅、聚合物(諸如尼龍或其他)且具有鍵槽322。嵌件328將扭矩傳輸至軸件鍵302且具有輔助鍵槽330，該輔助鍵槽330將扭矩自馬達傳輸至軸件或自軸件傳輸至輪轂。此處，當馬達或輪轂襯套中之青銅嵌件在鍵之頸縮區域上行進時，引入順應性。此實施例具有類似於圖13中展示之實施例之行為或其他但不具有在順應式區域上運行之滾動球。
現參考圖20，展示軸件340之一等角視圖。軸件340具有經構形以與一再循環球形花鍵輪轂配接之座圈溝槽342。替代地，可使用任何適合輪轂或花鍵以傳輸扭矩。軸件340進一步具有小齒輪344及副輪346。軸件340進一步具有分別與小齒輪344之鍵槽352、354配接之相對鍵348、350。鍵槽352、354經切割具有額外間隙356以在軸件與小齒輪之間引入一預定量之遊隙。提供特徵以在未傳輸扭矩時使鍵保持在鍵槽中居中。小齒輪344具有接納一扭力彈簧362之一凹入矩形區域360。彈簧362具有在軸件之相對側上之接合小齒輪344中之凹槽360之壁之腿364。扭力彈簧362進一步具有接合軸件中之一槽368之一舌榫366。扭矩透過軸件經由槽經傳輸至舌榫且經由扭力彈簧362之順應式腿364至小齒輪，使得在軸件與小齒輪之間引入順應性直至鍵348接合鍵槽352。
圖23至圖30及隨附描述提供其中可使用順應式小齒輪機器人10之一自動化漸縮及儲存系統之一概述。圖23、圖24、圖25、圖26A、圖26B至圖26C、圖27A至圖27G、圖28A至圖28K、圖29及圖30直接對應於日期為2017年11月2日且標題為「Order Fulfillment System」之美國專利公開案第US 2017/0313514 A1號之圖15、圖16A、圖17、圖54G、圖54A至圖54B、圖60A至圖60G、圖52A至圖52K、圖55及圖40A，該公開案之全文已以引用的方式併入本文中及父代臨時專利申請案中。圖23、圖24、圖25、圖26A、圖26B至圖26C、圖27A至圖27G、圖28A至圖28K、圖29及圖30之以下描述直接對應於美國專利公開案第US 2017/0313514 A1號之圖15、圖16A、圖17、圖54G、圖54A至圖54B、圖60A至圖60G、圖52A至圖52K、圖55及圖40A之描述之至少部分。
現參考圖23至圖25，分別展示以一自動販賣構形進行構形 之例示性訂單履行系統之側視圖、正視圖及俯視圖。此處，可將訂單履行系統描述為一訂單自動販賣機420或「OVM」或其他。訂單自動販賣機420展示(例如)可用於經遞送貨品之商店自動販賣或任何其他適合應用中之機器人車輛及齒條系統之一替代(例如)按比例縮小版本。例如，車輛技術可用於如應用至「最後一英里」遞送問題之電子商務中。例如，「純網路公司(Pure-Play)」電子商務公司別無選擇，只能將絕大多數訂單遞送至客戶的家，此可係昂貴的。操作自助服務商店及線上銷售兩者之零售商可將在商店位置挑選訂單之選擇(其通常稱為「點選並提貨(click-and-collect)」)提供給客戶，但實務上，此模型給商店工作人員帶來一額外且不可預測的工作量，此可導致客戶之延長等待時間等。此處，訂單自動販賣機420提供需要非常少的地面空間(或土地)但可安全地固持大量訂單，且亦將方便按需拿取及短交易時間提供給客戶之一自動化解決方案。此處，訂單販賣機420可係一基於機器人車輛之「微型倉庫」，其可稱為一訂單自動販賣機(OVM)，其結合一電子商務履行中心(例如，配備有一基於機器人車輛之系統之一個電子商務履行中心)操作。在一個態樣中，含有客戶訂單之訂單運送箱(例如，「O-運送箱」)可經遞送至OVM且儲存於OVM中，且接著按需呈現給客戶，其中機器人車輛執行全部所需運送箱儲存及檢索功能。
現參考圖26A、圖26B及圖26C，展示一訂單履行工作站5500。雖然在圖26B及圖26C中展示一個工作站5500，但應理解，儲存結構5563(其實質上類似於本文中描述之儲存結構)可具有任何適合數目個工作站5500。例如，圖26A繪示其中至少三個工作站5500安置於各儲存層級上之工作站5500之一例示性構形，而在其他態樣中，任何適合數目個 工作站可安置於各儲存層級上。用於不同層級之工作站5500可彼此垂直偏移，諸如一個工作站堆疊在另一工作站上方或以一交錯配置堆疊。在一個態樣中，各工作站5500可通信地連接至兩個運輸甲板5550A、5550B，但在其他態樣中，各工作站5500可通信地連接至任何適合數目個運輸甲板。在一個態樣中，各運輸甲板5550A、5550B可對應於一各自儲存層級，而在其他態樣中，運輸甲板5550A、5550B可對應於一共同儲存層級(例如，存在與各儲存/挑選層級相關聯之一個運輸甲板)。在另一態樣中，可存在定位於運輸甲板(或走道)上或以其他方式連接至運輸甲板(或走道)(或安置於運輸甲板(或走道)內)之塔(實質上類似於升降軌道5190)，其等通信地連接不同儲存層級之運輸甲板5550A、5550B(或走道)以與另一塔形成一行進環路，使得機器人5100可在經堆疊運輸甲板5550A、5550B(或走道)之間橫越至儲存結構之任何所要/預定層級。工作站5500經構形以容納一挑選者5520，該挑選者5520將來自機器人5100之一者上之一運送箱(例如，一P-運送箱)之一或多個各單品運送至機器人5100之另一者上之一運送箱(例如，一O-運送箱)中之一「放置」位置。工作站5500可排列於多個高度處，其中人類或機器人挑選者自產品運送箱(P-運送箱)移除各單品且取決於系統構形且以實質上類似於上文描述之方法之一方式，將其等放置於訂單運送箱(O-運送箱)或一行動機器人中。在一個態樣中，工作站5500包含傳送車道或走道5501、5502、5503、5504、升降塔5190T及安置於一挑選站5530處之一挑選者平台5510。一工作站5500安置於各運輸甲板層級處，使得各運輸甲板上之機器人5100可出入一工作站5500。在圖26B中繪示之例示性態樣中，展示兩個運輸甲板層級5550A、5550B連接至一共同工作站5500，然而，在其他態樣中，任何適合數目個運輸 甲板層級可連接至一共同工作站5500。
傳送車道5501、5502、5503、5504之各者具有與一各自運輸甲板5550A、5550B連通之一各自入口及/或出口5500E。如圖26B中可見，傳送車道5501、5504具有與運輸甲板5550B連通之入口/出口5500E而傳送車道5502、5503具有與運輸甲板5550A連通之入口/出口5500E。傳送車道5501至5504包含實質上類似於上文關於提供對運送箱儲存/固持位置之出入之走道之軌條HRR之軌條WRR。如圖26B中亦可見，升降塔5190TWA至5190TWD以實質上類似於上文關於升降塔5190T描述之方式之一方式將傳送車道之堆疊彼此連接。升降塔5190TWA至5190TWD實質上類似於上文描述之升降塔5190T。作為一實例，升降塔5190TWA、5190TWB連接傳送車道5503、5504，使得機器人5100可在傳送車道5503、5504之間橫越。升降塔5190TWC、5190TWD連接傳送車道5501、5502，使得機器人5100可在傳送車道5501、5502之間橫越。
在一個態樣中，傳送車道5501至5504及塔5190TWA至5190TWD之一或多者可相對於運輸甲板5550A、5550B及操作者平台5510成角(例如，傾斜(tilted/raked))，使得當P-運送箱及O-運送箱由各自P-機器人及O-機器人呈現給挑選者5520時，P-運送箱及O-運送箱成角使得挑選者5520可查看且拿取P-運送箱及O-運送箱用於自由鄰近挑選站5530界定之塔5190TWA、5190TWC界定之挑選/放置位置挑選及放置各單品。在其他態樣中，傳送車道5501至5504及塔5190TWA至5190TWD可與挑選站5530及/或運輸甲板5550A、5550B具有用於在任何適合空間定向上將運送箱呈現給挑選者5520之任何空間關係。
在一個態樣中，傳送車道5501至5504、升降塔5190TWA 至5190TWD及挑選站5530具有具備獨立產品機器人(P-機器人)及訂單機器人(O-機器人)路徑及位置之一對稱結構。在此態樣中，可存在橫向對稱性(在方向5599上)使得存在一左/右對稱配置。例如，左/右對稱配置可係使得攜載P-運送箱之P-機器人配置於工作站5500之右側上而攜載O-運送箱之O-機器人配置於工作站5500之左側上。在其他態樣中，P-機器人及P-運送箱可在工作站5500之左側上而O-機器人及O-運送箱可在工作站5500之右側上。
在一個態樣中，存在用於P-機器人及O-機器人兩者之專屬機器人流動入口及出口傳送車道。例如，機器人至挑選站5530之流動可係使得機器人自下傳送車道行進至上傳送或在其他態樣中，自上傳送車道至下傳送車道。例如，在機器人自下傳送車道行進至上傳送車道之情況中，攜載待挑選之各單品之P-機器人進入一或多個下/底部傳送車道5501，橫越塔5190TWC至一或多個上傳送車道5502，使得可在P-機器人使用一或多個上傳送車道5502離開工作站之處挑選(若干)各單品。類似地，例如，攜載各單品待放置之O-運送箱之O-機器人進入一或多個下/底部傳送車道5504，橫越塔5190TWA至一或多個上傳送車道5503使得可在O-機器人使用一或多個上傳送車道5503離開工作站之處放置(若干)各單品。在其他態樣中，機器人進入工作站的時間可經設計，使得機器人可自上傳送車道5502、5503及下傳送車道5501、5504兩者進入及離開，其中採用塔5190TWA至5190TWD以諸如在機器人進入及離開一共同傳送車道5501至5504時，使機器人選路以彼此錯身而過。在上文描述之實例中，攜載P-運送箱之P-機器人之流動及攜載O-運送箱之O-機器人之流動兩者通常在一共同方向上，諸如兩者在自下傳送車道至上傳送車道之箭頭 5598之方向上或兩者在自上傳送車道至下傳送車道之箭頭5597之方向上。然而，在其他態樣中，P-機器人及O-機器人之一或多者之流動可在自上傳送車道至下傳送車道之箭頭5597之方向上。例如，P-機器人及P-運送箱之流動可在方向5598上而O-機器人及O-運送箱之流動可在方向5597上或反之亦然。
在一個態樣中，工作站5500之各側(例如，產品側及訂單側)具有專屬流動方向升降塔。例如，在工作站5500之產品側上之升降塔5190TWC可專屬於機器人之向上流動而在工作站5500之產品側上之升降塔5190TWD可專屬於機器人之向下流動或反之亦然。類似地，在工作站5500之訂單側上之升降塔5190TWA可專屬於機器人之向上流動而在工作站5500之訂單側上之升降塔5190TWB可專屬於機器人之向下流動或反之亦然。機器人針對在工作站5500之各自訂單側或產品側上之各塔5190TWA至5190TWD之專屬流動產生(例如)以實質上類似於上文描述之方式之一方式在方向5597、5598之一或多者上在工作站5500之各自訂單側及產品側上之傳送車道5501至5504之層級之間產生一升降流動環路。如上文提及，雖然僅兩個傳送車道經展示在工作站之各側上堆疊於彼此上方，但在其他態樣中，工作站之各側可具有堆疊於彼此上方之任何適合數目個傳送車道，諸如多於或少於兩個傳送車道。在提供兩個以上傳送車道之情況下，在工作站5500之產品側及/或訂單側上堆疊於彼此上方，塔5190TWA至5190TWD可具有容許機器人自安置於傳送車道之堆疊之最上傳送車道5502與最下傳送車道5501之間之中間傳送車道IL進入/離開塔之中間入口及出口。
如上文描述，鄰近挑選站5530之塔5190TWA、5190TWC 界定機器人(例如，P-運送箱及O-運送箱)之挑選/放置位置。例如，挑選位置可由塔5190TWA、5190TWC界定為實質上在塔5190TWA、5190TWC之頂部處在沿著塔容許機器人在塔5190TWA、5190TWC與各自最上傳送車道5502、5503之間過渡的一位置。如上文亦描述，塔5190TWA、5190TWC可相對於挑選站5530成角用於在任何適合空間定向上將P-運送箱及O-運送箱呈現給挑選者5520。在一個態樣中，與5190TWA、5190TWC之一各自者形成升降環路之其他塔5190TWB、5190TWD(例如，沿著傳送車道5501至5504安置於界定自挑選者5520之挑選/放置位置之塔5190TWA、5190TWC之相對側上)可以與塔5190TWA、5190TWC相同之角度成角或以相對於挑選站5530之任何適合不同角度成角。在一個態樣中，塔5190TWB、5190TWD可實質上直立(例如，垂直)。在一個態樣中，如上文描述，傳送車道5501至5504亦可相對於挑選站成角以便在傳輸平台5550A、5550B(及/或中間甲板IL)與操作者平台5510之間形成斜坡，其中斜坡容許塔5190TWA至5190TWD與各自傳送車道5501至5504之一或多者之間之實質上正交對準以促進易於約束及重複接合，以使機器人5100自塔5190TWA至5190TWD過渡至傳送車道5501至5504且反之亦然。在一個態樣中，塔斜度/角度建立或界定斜坡間距。
在一個態樣中，工作站5500包含任何適合機器-視覺子系統(「MVS」)5560，其可實質上類似於上文描述之機器-視覺子系統。例如，MVS 5560可包含任何適合視覺指示符(例如，諸如顯示器及/或光源)、任何適合聽覺指示符、任何適合運動感測器/相機、任何適合光束感測器/光幕(例如，斷開光束/窗簾感測器)、手套追蹤系統或用於指示一拾 取位置、指示一放置位置、指示待拾取/放置之一數量、追蹤拾取者5520之手之運動、驗證一挑選及/或驗證一放置之任何其他適合裝置。在一個態樣中，提供用於控制本文中描述之工作站5500之態樣之一控制器5500C(其中控制器5500C駐留於工作站5500處)、一中央控制系統CCS(諸如上文描述)、一機器人5100控制器或其等之一組合。控制器5500C與機器視覺系統5560通信以實現如本文中描述之各單品之挑選及放置。
在一個態樣中，控制器5500C經構形以識別且驗證一有效挑選，其中控制器5500C將已實現自一P-機器人之一拾取之一確認發出至P-機器人。P-機器人經構形(例如，P-機器人控制器經程式化)使得當P-機器人接收自控制器5500C發出之挑選確認時，P-機器人自動地自挑選站5530移動。在一個態樣中，P-機器人控制器可經程式化使得在接收挑選確認之後，P-機器人橫越至一各自傳送車道5502之一出口或在其他態樣中，P-機器人進入一塔(諸如塔5190TWD)中以返回至入口傳送車道5501用於重新進入挑選佇列中。
在一個態樣中，控制器5500C經構形以識別且驗證一有效放置，其中控制器5500C將已實現至一O-機器人之一放置之一確認發出至O-機器人。O-機器人經構形(例如，O-機器人控制器經程式化)使得當O-機器人接收自控制器5500C發出之放置確認時，O-機器人自動地自挑選站5530移動。在一個態樣中，O-機器人控制器可經程式化使得在接收放置確認之後，O-機器人橫越至一各自傳送車道5503之一出口或在其他態樣中，O-機器人進入一塔(諸如塔5190TWB)中以返回至入口傳送車道5504用於重新進入放置佇列中。在一個態樣中，O-機器人可重新進入放置佇列中，直至控制器5500C發出一訂單完成命令至O-機器人，此時，O-機器人 離開挑選站5530至(若干)運輸甲板。
圖27A、圖27B、圖27C、圖27D、圖27E、圖27F及圖27G表示根據所揭示實施例之態樣之自水平移動轉變至垂直移動之車輛之一逐步進展。具體言之，展示呈機器人5100之形式之車輛，如本文中其他處指示，車輛可實質上類似於貫穿本發明描述之機器人，除外另外提及。
在圖27A至圖27C中，機器人5100跨頁面自右側至左側水平行進。在圖27D至圖27E處，驅動齒輪5140B(及未展示，但在相對側上之驅動齒輪5140A)及導引軸承橫向延伸遠離機器人5100之本體以與升降軌道5190接合。各升降軌道5190具有一驅動表面5190D及與驅動表面5190D相對安置且分離達升降軌道5190之一厚度之一導引表面5190B，且驅動表面包含一齒輪齒條5195，如本文中其他處描述及展示。
在圖27F至圖27G中，機器人5100沿升降軌道5190垂直向上行進。
參考圖28A至圖28J，將提供在一運送箱固持位置5350與機器人5100之間之一運送箱5300傳遞之一例示性操作。在一個態樣中，機器人5100橫越水平軌條HRR至一預定運送箱固持位置5350(圖29，方塊5800)。機器人5100可包含任何適合感測器或測程計以促進機器人5100相對於運送箱固持位置5350之位置判定。當運送箱5300與有效負載區域5180實質上對準時，翻轉器5230B、5240B(及翻轉器5230A、5240A)在方向5399上旋轉，使得翻轉器在各自卡住表面5300C1、5300C2下方及後方延伸以將運送箱5300卡入機器人5100之有效負載區域5180中，如上文關於圖28K描述(圖29，方塊5802)。翻轉器5230B、5240B繼續在方向5399上移動以在方向5999A上將運送箱自運送箱固持位置5350橫向拉動 至機器人5100之有效負載區域5180，直至運送箱5300定位於有效負載區域5180內之一預定裝載位置處，如圖28D中展示(圖29，方塊5804)。在一個態樣中，機器人5100包含用於感測運送箱5300相對於有效負載區域5180之用於在運送箱5300到達有效負載區域5180內之預定位置時停止再循環雙向移車台5230T、5240T之移動之任何適合感測器。為了將運送箱5300自機器人自運送箱經傳遞至機器人5100上之機器人5100之相同側傳遞至運送箱固持位置5350，翻轉器5230B、5240B(及翻轉器5230A、5240A)在方向5398上移動，使得翻轉器5230B、5240B接觸運送箱5300之各自卡住表面5300C3、5300C4(圖29，方塊5806)。翻轉器5230B、5240B繼續在方向5398上移動，使得翻轉器5230B、5240B在方向5999B上橫向推動運送箱5300，直至翻轉器5230B、5240B與運送箱5300之各自卡住表面5300C3、5300C4脫嚙，使得運送箱5300被部分推離機器人5100(圖29，方塊5808)。翻轉器5230A、5240A(及翻轉器5230B、5240B)繼續在方向5398上移動，使得翻轉器5230A、5240A接合各自卡住表面5300C1、5300C2，其中翻轉器5230A、5240A在方向5398上之進一步移動在方向5999B上將運送箱5300橫向推離機器人5100，其中當隨著翻轉器5230A、5240A在方向5398上移動，翻轉器5230A、5240A與各自卡住表面5300C1、5300C2脫嚙時，運送箱5300最終定位於運送箱固持位置5350中(圖29，方塊5810)。翻轉器5230A、5230B、5240A、5240B在方向5399或方向5398上移動至翻轉器5230A、5230B、5240A、5240B之開始或起始位置，如圖28J中展示，其中起始位置可沿著機器人5100之中心線CL或在沿著翻轉器5230A、5230B、5240A、5240B之行進路徑之任何其他適合位置處(圖29，方塊5812)。
在運送箱5300被推離機器人5100之與運送箱5300被推動至機器人5100上之橫向側相對之橫向側之處，參考圖28D，翻轉器5230B、5240B(其等與各自卡住表面5300C1、5300C2接合)在方向5399上移動以在方向5999A上將運送箱5300部分推離機器人，直至翻轉器5230B、5240B與各自卡住表面5300C1、5300C2脫嚙(圖29，方塊5814)。翻轉器5230A、5240A(連同翻轉器5230B、5240B)繼續在方向5399上移動，使得翻轉器5230A、5240A接合各自卡住表面5300C1、5300C2以在方向5999A上推動運送箱5300，直至翻轉器5230A、5240A與各自卡住表面5300C1、5300C2脫嚙以最終以實質上類似於上文描述之方式之一方式將運送箱5300定位於一運送箱固持位置處(圖29，方塊5816)且翻轉器5230A、5240A、5230B、5240B返回至開始位置(圖29，方塊5812)。
亦參考圖30，展示具有接合一斜坡之一驅動齒輪(諸如鏈輪1080)之一輪之一側視示意圖。此處，副軸承1082接合副軌條1084，而鏈1086(本文中亦稱為一線性驅動安裝件)由鏈輪1088接合。圖30展示其中可提供一橡膠背襯以實現鏈嚙合且限制接合磨損之初始接合。應理解，鏈輪1088可安裝至軸件122，如圖8中展示。如上文描述，在圖8中展示之花鍵126與軸件122之間之相對位置之情況下，在花鍵126與軸件122之間存在旋轉遊隙，使得鏈輪1088可自由地接合鏈1086。
10:攀爬機器人/順應式小齒輪機器人
12:驅動輪
14:支撐輪
16:導引滾輪
18:小齒輪
19:副輪
20:副輪
22:CG
24:力
26:力
28:重量

Claims (22)

  1. 一種行動機器人，其經構形以在一自動化檢索及儲存系統內之一垂直或傾斜通道中行進，該通道包括一線性驅動安裝件，該行動機器人包括：一順應式驅動總成，其用於使該行動機器人在該通道中移動，該順應式驅動總成具有：一馬達，其安裝於該行動機器人內，該馬達包括一第一花鍵；一軸件，其具有一第二花鍵，該軸件經構形以藉由該馬達之該第一花鍵在該軸件之該第二花鍵上施加力而藉由該馬達繞一旋轉軸旋轉，該軸件進一步經構形以沿著該旋轉軸軸向延伸；一驅動齒輪，其安裝於該軸件之一端上，該驅動齒輪經構形以在該軸件延伸時移動成與該線性驅動安裝件接合；其中該第一花鍵及該第二花鍵經構形使該第一花鍵與該軸件之間存在旋轉遊隙，該旋轉遊隙容許該驅動齒輪相對於該線性驅動安裝件之一定程度之自由旋轉，以防止在該驅動齒輪在該軸件延伸時移動成與該線性驅動安裝件接合時該驅動齒輪卡在該線性驅動安裝件上。
  2. 如請求項1之行動機器人，其中該行動機器人經構形以藉由該驅動齒輪抵於該線性驅動安裝件之旋轉而在該通道內向上或向下移動。
  3. 如請求項1之行動機器人，其中該驅動齒輪包括一小齒輪且該線性驅 動安裝件包括一齒條，該齒條包括經構形以與該小齒輪之該等齒輪嚙合之齒。
  4. 如請求項3之行動機器人，其中該小齒輪包括具有倒角導引件部分之齒輪齒，該等倒角導引件部分經構形以促進該小齒輪與該齒條嚙合接合而不會在該軸件軸向延伸時卡住。
  5. 如請求項1之行動機器人，其中該驅動齒輪包括一鏈輪，且該線性驅動安裝件包括一鏈，該鏈輪之齒經構形以與該鏈之鏈節嚙合。
  6. 如請求項1之行動機器人，其中沿著該通道中之一軌道安裝該線性驅動安裝件，該行動機器人進一步包括鄰近該驅動齒輪安裝於該軸件之一端上之一副輪，該副輪經構形以騎置於形成於該軌道中之一溝槽內，以使該行動機器人在橫向於其行進方向之一方向上居中。
  7. 如請求項1之行動機器人，其中線性驅動安裝件包括在該通道之一第一側上之一第一線性驅動安裝件，該通道進一步包括安裝於該通道之與該第一側相對之一第二側上之一第二線性驅動安裝件，且其中該順應式驅動總成包括一第一順應式驅動總成，該馬達包括一第一馬達，該軸件包括一第一軸件且該驅動齒輪包括一第一驅動齒輪，該行動機器人進一步包括：一第二順應式驅動總成，其用於使該行動機器人在該通道中移動，該順應式驅動總成包括：一第二馬達，其安裝於該行動機器人內，該第二馬達包括一第三 花鍵；一第二軸件，其具有一第四花鍵，該第二軸件經構形以藉由該第二馬達之該第三花鍵在該第二軸件之該第四花鍵上施加力而藉由該第二馬達繞一旋轉軸旋轉，該第二軸件進一步經構形以沿著該旋轉軸軸向延伸；一第二驅動齒輪，其安裝於該第二軸件之一端上，該第二驅動齒輪經構形以在該第二軸件延伸時移動成與該第二線性驅動安裝件接合；其中該第三花鍵及該第四花鍵經構形使該第三花鍵與該第四花鍵之間存在旋轉遊隙，該旋轉遊隙容許該第二驅動齒輪相對於該第二線性驅動安裝件之一定程度之自由旋轉，以防止在該第二驅動齒輪在該第二軸件延伸時移動成與該第二線性驅動安裝件接合時該第二驅動齒輪卡在該第二線性驅動安裝件上。
  8. 如請求項7之行動機器人，其中該第一軸件及該第二軸件共用相同旋轉軸。
  9. 如請求項8之行動機器人，其中沿著該通道之相對側中之第一軌道及第二軌道安裝該第一線性驅動安裝件及該第二線性驅動安裝件，該行動機器人進一步包括安裝於該第一軸件及該第二軸件之相對端上之第一副輪及第二副輪，該第一副輪及該第二副輪經構形以騎置於形成於該第一軌道及該第二軌道中之第一溝槽及第二溝槽內，以使該行動機器人在橫向於其行進方向之一方向上居中。
  10. 如請求項9之行動機器人，其進一步包括：一第三馬達；及第一及第二相對側導螺桿，其等由該第三馬達驅動，該等相對側導螺桿之旋轉使該第一軸件及該第二軸件在相對方向上軸向延伸以將該第一驅動齒輪及該第二驅動齒輪定位於該第一線性驅動安裝件及該第二線性驅動安裝件中且將該第一副輪及該第二副輪定位於該第一溝槽及該第二溝槽中。
  11. 如請求項10之行動機器人，其進一步包括在該第三馬達上之一編碼器以量測該第一副輪及該第二副輪在騎置於該第一溝槽及該第二溝槽中時相隔多遠。
  12. 一種訂單履行系統，其包括：一多層級儲存結構，其具有在不同層級中之儲存位置，且一垂直或傾斜通道在該等不同層級之間通過，該通道包括沿著其長度之一線性驅動安裝件；及一行動機器人，其經構形以在該通道中之該等層級之間行進，該行動機器人具有：一輪轂，其安裝於該行動機器人內，該輪轂包括一第一花鍵；一軸件，其具有一第二花鍵，該輪轂經構形以藉由該軸件之該第二花鍵在該輪轂之該第一花鍵上施加力而藉由該軸件繞一旋轉軸旋轉，該軸件進一步經構形以沿著該旋轉軸軸向延伸； 一驅動齒輪，其安裝於該軸件之一端上，該驅動齒輪經構形以在該軸件延伸時移動成與該線性驅動安裝件接合；其中該第一花鍵及該第二花鍵經構形使該第一花鍵與該軸件之間存在旋轉遊隙，該旋轉遊隙容許該驅動齒輪相對於該線性驅動安裝件之一定程度之自由旋轉，以防止在該驅動齒輪在該軸件延伸時移動成與該線性驅動安裝件接合時該驅動齒輪卡在該線性驅動安裝件上。
  13. 如請求項12之訂單履行系統，其中該行動機器人經構形以藉由該驅動齒輪抵於該線性驅動安裝件之旋轉而在該通道內向上或向下移動。
  14. 如請求項12之訂單履行系統，其中該驅動齒輪包括一小齒輪且該線性驅動安裝件包括一齒條，該齒條包括經構形以與該小齒輪之該等齒輪嚙合之齒。
  15. 如請求項14之訂單履行系統，其中該小齒輪包括具有倒角導引件部分之齒輪齒，該等倒角導引件部分經構形以促進該小齒輪與該齒條嚙合接合而不會在該軸件軸向延伸時卡住。
  16. 如請求項15之訂單履行系統，其中該齒條包括具有倒角導引件部分之齒輪齒，該等倒角導引件部分經構形以促進該小齒輪與該齒條嚙合接合而不會在該軸件軸向延伸時卡住。
  17. 一種沿著一訂單履行設施中之儲存層級之間之一垂直或傾斜通道運送一行動機器人之方法，該通道包括一線性驅動安裝件，該方法包括以下步驟：(a)使該行動機器人之一驅動齒輪自與該線性驅動安裝件間隔之一第一位置延伸至其中該驅動齒輪與該驅動安裝件接合之一第二位置，該驅動齒輪安裝至一軸件；(b)藉由一馬達旋轉該軸件及驅動齒輪，該馬達具有一第一花鍵且該軸件具有一第二花鍵，該軸件藉由由該第一花鍵施加於該第二花鍵上之一力旋轉；及(c)至少部分藉由在該第一花鍵與該第二花鍵之間提供一定程度之遊隙而防止該驅動齒輪不適當坐抵於該線性驅動安裝件上，在該驅動齒輪自該第一位置延伸至該第二位置時，該遊隙容許該第一花鍵與該軸件之間之一定程度之自由旋轉、及該驅動齒輪相對於該線性驅動安裝件之一定程度之自由旋轉。
  18. 如請求項17之方法，防止該驅動齒輪不適當坐抵於該線性驅動安裝件上之該步驟(c)進一步包括在具有倒角導引件部分之該驅動齒輪上提供齒輪齒之步驟，該等倒角導引件部分經構形以在該驅動齒輪自該第一位置移動至該第二位置時促進該驅動齒輪與該線性驅動安裝件之嚙合接合。
  19. 如請求項17之方法，其進一步包括驅動該行動機器人以藉由在該驅動齒輪與該線性驅動安裝件接合時旋轉該軸件及驅動齒輪而沿該通道向上或向下移動之步驟。
  20. 一種沿著一訂單履行設施中之儲存層級之間之一垂直或傾斜通道運送一行動機器人之方法，該通道包括一線性驅動安裝件，該方法包括以下步驟：(a)使該行動機器人之一驅動齒輪朝向該線性驅動安裝件延伸，直至該驅動齒輪最初接合該線性驅動安裝件，該驅動齒輪安裝至一軸件；(b)在該驅動齒輪與該線性驅動安裝件之重疊或不適當嚙合之事件中，使該軸件及驅動齒輪回縮遠離該線性驅動安裝件；(c)在該步驟(a)中之該驅動齒輪與該線性驅動安裝件之重疊或不適當嚙合之該事件中，將該軸件及驅動齒輪旋轉小於該驅動齒輪上之齒輪齒之間之間距之一量；(d)在該步驟(a)中之該驅動齒輪與該線性驅動安裝件之重疊或不適當嚙合之該事件中，在該步驟(c)之後，將該驅動齒輪及軸件朝向該線性驅動安裝件重新延伸，直至該驅動齒輪再次接合該線性驅動安裝件；及(e)在該驅動齒輪與該線性驅動安裝件適當嚙合之該事件中，將該驅動齒輪延伸成與該線性驅動安裝件完全嚙合接合。
  21. 如請求項20之方法，其進一步包括驅動該行動機器人以藉由在該驅動齒輪與該線性驅動安裝件完全嚙合接合時旋轉該軸件及驅動齒輪而沿該通道向上或向下移動之步驟。
  22. 如請求項20之方法，其進一步包括使該驅動齒輪之該齒之邊緣成倒角以減少在該驅動齒輪最初接合該線性驅動安裝件時重疊或不適當嚙合之可能性之步驟。
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