WO2022191040A1 - 荷物搬送装置 - Google Patents

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WO2022191040A1
WO2022191040A1 PCT/JP2022/009207 JP2022009207W WO2022191040A1 WO 2022191040 A1 WO2022191040 A1 WO 2022191040A1 JP 2022009207 W JP2022009207 W JP 2022009207W WO 2022191040 A1 WO2022191040 A1 WO 2022191040A1
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WO
WIPO (PCT)
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load
mobile robot
package
attachment
sidewall
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/009207
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
ラマムルティ，スワミナタン バンガル
ナガラジャン，ラジャ
ジャヤラマン，ラジャラム
ラマリンガム，プラガーサム
Original Assignee
オムロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オムロン株式会社 filed Critical オムロン株式会社
Priority to EP22766998.3A priority Critical patent/EP4306340A1/en
Priority to JP2023505489A priority patent/JPWO2022191040A1/ja
Priority to CN202280019072.3A priority patent/CN116917148A/zh
Publication of WO2022191040A1 publication Critical patent/WO2022191040A1/ja

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/10—Storage devices mechanical with relatively movable racks to facilitate insertion or removal of articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices

Definitions

  • the present invention relates to a luggage conveying device.
  • the device may be an autonomous mobile robot and the cargo may be a payload in industry.
  • Autonomous mobile robots can carry out tasks such as transporting packages (or payloads), and can receive instructions to move between designated locations.
  • luggage can be towed as a trailer behind the mobile robot.
  • a load towed behind a mobile robot may collide with objects in the environment during transport.
  • a load may be attached to or placed on a mobile cart or carriage, and a mobile robot may be configured to engage the mobile cart or carriage to transport the load.
  • a mobile robot may be configured to engage the mobile cart or carriage to transport the load.
  • Such modifications are time consuming.
  • different packages may have different shapes and sizes. Adapting a standard design mobile robot to parcels of different shapes and sizes presents significant challenges.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a mobile robot for transporting packages according to a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a top view of the mobile robot of FIG. 1 with no load attached
  • 2 is a top view of the mobile robot of FIG. 1 with a load (or payload) attached
  • FIG. Figure 2 is a front perspective view of the mobile robot of Figure 1
  • 2 is a rear perspective view of the mobile robot of FIG. 1 showing examples of front and side clamps for engaging a load
  • FIG. FIG. 4 illustrates the example package of FIG. 3 engaged by the mobile robot of FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing a mobile robot for transporting parcels according to a second embodiment of the present disclosure, with the front portion of the mobile robot facing the parcel;
  • FIG. 9 is a view showing the mobile robot of FIG. 8 with the rear portion of the mobile robot moved to a position facing the package of FIG.
  • FIG. 8 Figure 9 is a front perspective view of the mobile robot of Figure 8 flipped over to engage the load of Figure 8; Figure 9 is a rear perspective view of the mobile robot of Figure 8 flipped over to engage the load of Figure 8, with parts of the load removed to reveal more detail; Figure 9 is a front perspective view of the mobile robot of Figure 8 fully inverted and engaged with the load of Figure 8, with the cover intentionally removed to reveal details of the locking mechanism; be. 9 is a rear view of the mobile robot of FIG. 8 fully inverted and engaged with the load of FIG. 8 showing extended side clamps and charging port; FIG. Figure 9 is an enlarged view of the interior of the locking mechanism of Figure 12 for locking the package of Figure 8 to the mobile robot of Figure 8; 9 is a rear view of the mobile robot of FIG.
  • FIG. 8 is a front view of the mobile robot of FIG. 8 and an enlarged view of a power charging station docked to a charging port of the mobile robot of FIG. 8;
  • FIG. 9 is a front view of the mobile robot of FIG. 8 and an enlarged view of a power charging station docked to a charging port of the mobile robot of FIG. 8;
  • Embodiments of the present disclosure relate to devices such as autonomous mobile robots.
  • Each mobile robot may be configured to engage a load, which may be a machine or device. After engaging the load, the mobile robot may carry the load to the intended location according to instructions (software code) programmed for the mobile robot.
  • instructions software code
  • Another equivalent term used in this disclosure to refer to such packages is "payload.”
  • a load may be the payload of a production line, medical facility, office environment, restaurant, warehouse, retail store, hospitality store, and the like.
  • Mobile robots can carry payloads in one of three ways: 1) The payload is mounted on top of the robot and the full weight of the payload is carried to the robot. 2) The payload is mounted on top of the robot and has caster wheels (or other similar moving parts such as tracks) that extend down to contact the ground. Caster wheels move on the ground as the mobile robot carries the payload. The weight of the payload is thus supported by the mobile robot and caster wheels. 3) The payload rests entirely on the ground and is pulled by the mobile robot. For example, the payload is like a trailer pulled behind the mobile robot.
  • the payload cannot be easily removed or replaced with another payload on the mobile robot. Typically, such removal and replacement require human intervention.
  • a mobile robot may be programmed to exchange a payload that is engaged with the mobile robot for another payload.
  • mobile robots that can accommodate different payloads and that can easily replace or change the payloads they carry are desirable. Embodiments of the present disclosure aim to provide such a desirable mobile robot.
  • one embodiment of the present disclosure provides an apparatus for transporting a load (or payload).
  • the device of this embodiment is a mobile robot 100 .
  • Mobile robot 100 has a unique shape.
  • the mobile robot 100 autonomously navigates to a payload (e.g., 116, 118, 120, or 122), is attached to the payload, optionally powers the payload from the mobile robot 100, and optionally controls the payload. , can be removed from the payload.
  • a payload e.g., 116, 118, 120, or 122
  • the unique shape of the mobile robot 100 allows the payload to fit compactly within the footprint of the mobile robot 100 and make full use of the volume within the footprint.
  • the mobile robot 100 also uses a power source (e.g., a battery) present within the mobile robot 100 housing and locomotive components such as one or more wheels 126 (or alternatively, a truck) to move the mobile robot 100. and a drive mechanism (resides in the housing), such as a motor, for driving one or more moving parts 126 for the purpose.
  • a power source e.g., a battery
  • locomotive components such as one or more wheels 126 (or alternatively, a truck)
  • a drive mechanism resides in the housing
  • the drive mechanism and one or more moving parts 126 may be configured to have differential drive type steering and/or using other suitable drive/steering schemes such as four wheel drive. may be realized.
  • the drive mechanism may be powered by a power source.
  • An example of a load (or payload) carried by a mobile robot may be a dolly or mobile cart 116 for carrying one or more objects.
  • the load may be equipped with a lifting device such as a pallet lifter 118 (which may be a jack) for lifting objects.
  • the load may be equipped with a cleaning device for cleaning environmental surfaces and towed by a mobile robot for cleaning environmental surfaces.
  • the cleaning device may be a floor polisher 120 for being towed by a mobile robot to polish floors.
  • the package may include a UV illuminated top 122 for disinfection using ultraviolet light.
  • the load may have only the aforementioned features that provide the stated functions, or it may have the features that provide two or more of the stated functions (i.e., transporting and lifting objects, cleaning and disinfecting). You may have a combination.
  • other types of loads suitable for use with the mobile robot 100 such as manufacturing machines with specific functions in the manufacturing process used in production lines, are also applicable. want to be
  • FIG. 6 there is shown an example of a load such as a payload 302 (in this example, a trolley) that can cooperate with the mobile robot 100 shown in FIGS. 1-5.
  • a load such as a payload 302 (in this example, a trolley) that can cooperate with the mobile robot 100 shown in FIGS. 1-5.
  • FIG. 6 illustrates that the load may have one or more moving parts (eg, wheels, trucks, etc.).
  • caster wheels 604 are attached to payload 302 to facilitate transport of payload 302 by mobile robot 100 of FIG.
  • the mobile robot 100 comprises a body having a central wall 130, a first side wall 128 and a second side wall 132. As shown in FIG. The first sidewall 128 and the second sidewall 132 extend away from the central wall 130 to form a surface 518 of the central wall 130 in FIG. 5, a surface 404 of the first sidewall 128 in FIG. and a surface 520 of the second sidewall 132 at the boundary defining the space 102 for containing a load (e.g., 116, 118, 120, 122 in FIG. 1, or 302 in FIG. 6) or a portion of a load.
  • a load e.g., 116, 118, 120, 122 in FIG. 1, or 302 in FIG. 6
  • the central wall 130, the first side wall 128, and the second side wall 132 of the mobile robot 100 are arranged side by side for the load to enter the enclosure so that the load fits within the footprint of the mobile robot 100. only the part forms an open boundary.
  • An upper portion 406 of the first side wall 128 and an upper portion 406 of the second side wall 132 in FIG. 4 may be configured as platforms for receiving cargo or portions thereof.
  • FIG. FIG. 2 shows the space 102 (demarcated using dashed lines) within the footprint of the mobile robot 100 .
  • payload 302 of FIG. 6 can substantially fit in space 102 with only a small portion 304 of payload 302 not within the footprint of mobile robot 100 .
  • the footprint of the mobile robot 100 is moving in the environment in which the payload 302 is being transported, even when the payload 302 is substantially within the footprint, and even when the payload is completely within the footprint.
  • the payload 302 is the same as the dolly or mobile cart 116 of FIG. 7 is a rear perspective view of FIG. 3; FIG.
  • An advantage of the compactness of the central traction scheme illustrated by FIGS. 3 and 7 is that the mobile robot 100 with payload 302 can navigate tighter spaces with less risk of hitting obstacles in the environment. It is in. This solves the problem when the load is a trailer towed behind the mobile robot. It should be appreciated that if only a portion of the package fits in the space, the compactness advantage depends on how much of the package is outside the footprint of the mobile robot 100 . The less luggage is outside the footprint, the more compact and the better the benefits.
  • surface 518 of central wall 130 in FIG. 5 may be orthogonal (approximately 90 degrees) to surface 404 of first sidewall 128 in FIG.
  • surface 518 of central wall 130 in FIG. 5 may be orthogonal (approximately 90 degrees) to surface 520 in FIG.
  • surface 404 of second sidewall 132 in FIG. 5 and surface 520 of second sidewall 132 in FIG. 5 are parallel to each other.
  • Surface 404 of first sidewall 128 in FIG. 4 and surface 520 of second sidewall 132 in FIG. 5 extend in the same direction away from central wall 130 .
  • mobile robot 100 includes an attachment mechanism for attaching to a load (eg, 116, 118, 120, 122 in FIG. 1 or 302 in FIG. 6).
  • the attachment mechanism includes a pair of attachment members for engaging the load.
  • Each of the pair of mounting members may be padded to prevent damage to the load and/or to hold the load securely by friction.
  • the pair of mounting members are a first mounting member 402 attached to surface 404 of first sidewall 128 in FIG. 4 and a second mounting member 502 attached to surface 520 of second sidewall 132 in FIG. and
  • a pair of mounting members 402, 502 each have an elongated shape and extend across each of the first side wall 128 and the second side wall 132 (in a direction parallel to the ground), as shown in FIG.
  • a mounting actuator is provided having the necessary electrical and/or mechanical components to move the mounting member to extend for engagement with the load or to retract for removal from the load.
  • the linear actuator cooperates with a motor provided in the mobile robot 100 to press and extend each mounting member to engage with the load, and pull and contract each mounting member to remove it from the load. It is possible to provide a pressing force.
  • a combination of pressure and friction may be applied to the load upon engagement with the load to hold the load in place.
  • the pair of mounting members are clamps, specifically right clamp 402 (i.e., , first attachment member) and left clamp 502 (ie, second attachment member).
  • the drive mechanism is first activated to move the mobile robot 100 to receive a load or a portion of the load within the space 102 .
  • the attachment mechanism is driven to move the first attachment member 402 and the second attachment member 502 to engage the facing surfaces of the cargo or part of the cargo existing in the space 102 to attach the cargo to the cargo. , to hold the load or part of the load within the space 102 .
  • the first attachment member 402 and the second attachment member 502 thereby essentially clamp the load or portion of the load and hold the load in place.
  • the attachment mechanism may be configured to include two or more pairs of attachment members, as different packages may have different shapes and contours. For example, there may be up to ten pairs of attachment members or even more, depending on the type of load to be engaged.
  • the first attachment member and the second attachment member in each pair of attachment members are extendable when the attachment mechanism is actuated, and are adapted to the load or load portion depending on the contour (or shape) of the load or load portion. It is possible to engage the part.
  • Each mounting member may be elongated and extend horizontally (parallel to the ground) across each of the first sidewall 128 and the second sidewall 132, as shown in FIG. good too. The situation is such that there are multiple clamping segments (each attachment member being a clamping segment).
  • FIG. 5 shows first clamp segment 506 and second clamp segment 508 . They can be individually telescoped to clamp or release loads at different distances.
  • the first pair of attachment members may be attached to the first side wall and the front side of the mobile robot. It may extend a lesser distance from the second side wall to engage a greater rear width of the load.
  • a second pair of attachment members may extend a greater distance from the first sidewall 128 and second sidewall 132 of the mobile robot to engage a smaller front width of the load. In this manner, the attachment mechanism is configured to accommodate different shapes and contours.
  • the mobile robot 100 may be used for user input/control of the mobile robot 100 and/or user of a load (e.g., 116, 118, 120, 122 in FIG. 1 or 302 in FIG. 6) attached to the mobile robot 100.
  • a load e.g., 116, 118, 120, 122 in FIG. 1 or 302 in FIG. 6
  • the control panel 114 of FIG. 1 is provided.
  • the mobile robot 100 also includes a support 124 extending from the body (eg, central wall 130) to raise the control panel 114 to a predetermined height for ease of user access.
  • the support 124 may be part of a central wall 130 that extends upward to facilitate user access on top of the mobile robot 100 .
  • mobile robot 100 may include a locking mechanism known as front clamp 504 in FIG.
  • the locking mechanism comprises a latch member having a configuration corresponding to one or more receiving members present on the load to facilitate reception of the one or more receiving members to lock the mobile robot to the load. ing.
  • This locking mechanism is optional and may additionally be provided if the attachment mechanism is not configured to have a sufficiently rigid attachment to the load.
  • the mobile robot 100 is configured to be operated to move the latch member to lock the mobile robot 100 to the package.
  • the locking mechanism inhibits longitudinal (forward-backward) movement of the load in a direction perpendicular to surface 518 of central wall 130 . Also, lateral movement of the load in directions perpendicular to the surface 404 of the first sidewall 128 and the surface 520 of the second sidewall 132 is reduced.
  • the support 124 may be provided with a locking mechanism on the side of the surface 518 of the central wall 130, as shown in FIG.
  • the locking mechanism ensures that when the mobile robot 100 is moved, the load or part of the load is accommodated in the space 102 formed by the central wall 130, the first side wall 128 and the second side wall 132. may be configured to engage a load such as
  • FIG. 5 shows a locking mechanism having three latch members 510 , 514 , 512 attached to recesses 516 .
  • Each latch member 510, 514, 512 is a hook.
  • a rod 602 is provided on payload 302 as a receiving member that latches against latch members 510 , 514 , 512 to engage payload 302 with mobile robot 100 .
  • Latch members 510 and 512 are hooked onto rod 602 from the top of rod 602
  • latch member 514 is hooked onto rod 602 from the bottom of rod 602 .
  • Latch members 510 , 514 , 512 are movable by a drive mechanism built into mobile robot 100 .
  • the drive mechanism may operate using the principle of magnetism.
  • Each latch member 510, 514, 512 is hinged for pivotal movement between latch-on or latch-off structures, and magnetically used to push or pull metal parts to move each latch member to the latch-on or latch-off structure. It is possible to move between
  • the mobile robot 100 may comprise an electrical connector configured to be connected to the parcel in order to power the parcel when the mobile robot 100 is attached to the parcel.
  • the electrical connector may comprise one latch member of the locking mechanism.
  • one of the latch members 510, 514, 512 is configured to be an electrical connector such that when one of the latch members 510, 514, 512 is received by the rod 602, power is applied to the load. Electrical connections are made so that
  • Electrical connectors are useful for packages that require a power source to operate, such as the pallet lifter 118 and floor polisher 122 of FIG. 1, for example.
  • Data may be transmitted through the electrical connector by providing wiring for data communication in addition to the wires.
  • the exchanged data may include commands for instructing lifting of the pallet (in the case of the pallet lifter 118), turning on/off the lamps (in the case of the UV top 122), and commands for reporting the status of the packages.
  • the mobile robot 100 is an autonomous mobile robot equipped with a self-navigation system and/or a self-mapping system and having a controller or processor for controlling its operation.
  • the mobile robot 100 may be provided with a wireless communication device for enabling wireless communication via communication networks such as WIFI, 3G, 4G, 5G.
  • Antenna 134 in FIG. 1 is provided to enable such wireless communication.
  • Instructions for controlling tasks of the mobile robot 100 may be communicated wirelessly.
  • a controller or processor executes instructions in memory to cause the mobile robot 100 to operate.
  • the controller or processor may be connected with a user input device and/or display for displaying a graphical user interface to capture user input.
  • User input provided via a user input device and/or a graphical user interface may include instructions for controlling the tasks of mobile robot 100 and its movements.
  • Control panel 114 of FIG. 1 includes such displays and user input devices.
  • the mobile robot 100 may be equipped with a traffic control system to avoid collisions and optimize movement relative to other mobile robots working with the mobile robot 100 in the same environment.
  • the mobile robot 100 drives the drive mechanism to move the mobile robot 100 and follow the instructions to the intended location of the attached load (e.g., 116, 118, 120, 122 in FIG. 1, or 302 in FIG. 6) may be transported.
  • the intended location may be a location within a production line for loading and unloading objects (eg, packages) and/or for undertaking specific tasks.
  • the mobile robot 100 may be equipped with one or more sensors.
  • a controller or processor of the mobile robot 100 receives input from one or more sensors and operates the mobile robot 100 prior to driving an attachment mechanism for attachment to a package or portion of a package. It may be configured to align with a load.
  • a mobile robot 100 includes a LiDAR sensor 104 and a side laser 106 .
  • a self-navigation and/or self-mapping system within the mobile robot cooperates with the LiDAR sensor 104 and the side laser 106 to enable the mobile robot 100 to perform self-navigation and/or self-mapping functions for autonomous movement in the surrounding environment. allow it to run.
  • the one or more sensors may be part of an existing Cell Alignment Positioning System (CAPS) developed by Omron Corporation.
  • CAPS uses a main secure scanning laser (i.e. LiDAR sensor) to sense a shape in the environment and is intended to drive the mobile robot to a specific location relative to that shape during alignment performed by the mobile robot. to enable.
  • LiDAR sensor i.e. LiDAR sensor
  • CAPS can use point data information from planar LiDAR sensors embedded in mobile robots to align with reference targets based on geometric feature analysis such as triangulation.
  • CAPS is just one method for a mobile robot to perform registration with a package. Alternatively, other suitable methods may be used.
  • the one or more sensors may be or comprise a camera that captures images. Alignment may be established based on image processing of the captured images. Also, the one or more sensors may comprise lasers, infrared sensors, and/or ultrasonic sensors. There may also be visual or smart labels or markers on the mobile robot and/or package to facilitate alignment.
  • the one or more sensors read machine-readable optical codes (e.g., QR codes or barcodes) and/or radio frequency identification tags on the package to provide information for facilitating attachment to the package.
  • the information obtained may be any of the one or more pairs of attachment members.
  • the information obtained may include details for precisely configuring one or more attachment members to fit the contours of the package.
  • Other information may include one or more of package type, package features, parameters/instructions for controlling the package, package weight, package dimensions, and the like.
  • the one or more sensors read the same machine-readable optical code and/or radio frequency identification tag as described above, or another machine readable optical code and/or radio frequency identification tag provided on the package, and provide location data of the package relative to the mobile robot. , and may be configured to facilitate alignment of the mobile robot with the package.
  • One or more of these sensors may be used separately or together with LiDAR sensors for CAPS.
  • video/image processing techniques eg, including the use of computer vision algorithms
  • Video/image processing techniques may include using a camera to capture an image of the machine-readable optical code and applying image analysis to the captured image to determine the coordinates of the package relative to the mobile robot. Examples of video/image processing techniques can be found in H. Zhang, C. Zhang, W.
  • the mobile robot 100 has a charging port 108 for charging the mobile robot 100 with power.
  • Mobile robot 100 is configured to autonomously move and dock with charging station 110 to initiate charging.
  • Charging station 110 may be connected to an alternating current (AC) mains power supply, for example, via an electrical outlet.
  • AC alternating current
  • the mobile robot 100 is equipped with a light indicator 136 for warning and/or status notification purposes. For example, to indicate that an error has occurred, to indicate good or okay status, and/or to indicate warnings for certain situations.
  • the mobile robot 100 described with reference to FIGS. 1-7 relates to one embodiment of the present disclosure.
  • the mobile robot 800 described with reference to Figures 8-16 relates to another embodiment of the present disclosure.
  • Mobile robot 100 is similar to mobile robot 800 except for features directed to the locking mechanism and mounting members.
  • Reference numerals for components in FIGS. 1-7 that are similar to components in FIGS. 8-16 are intentionally reused in FIGS. 8-16 to show the similarity.
  • Components also reside on the mobile robot 800 .
  • FIGS. 8-16 only components different from those in FIGS. 1-7 are given different reference numerals.
  • a load 804 attached to a mobile robot 800 is configured to cooperate with a locking mechanism.
  • Cargo 804 is a trolley with wheels 604, similar to payload 302 of FIG. 6 previously described.
  • Package 804 is configured to carry multiple trays. Each tray is used to carry one or more items.
  • the locking mechanism of mobile robot 800 is configured to accommodate one or more catch members present on the parcel so as to facilitate the one or more catch members to receive latch members to lock mobile robot 800 to parcel 804 .
  • a latch member having a This locking mechanism is optional and may additionally be provided if the attachment mechanism of the mobile robot 800 is not configured to have a sufficiently rigid attachment to the load 804 .
  • Mobile robot 800 is configured to be operated to move a latch member to lock mobile robot 800 to package 804 .
  • mobile robot 800 comprises support 802 having locking mechanism 1400 .
  • FIG. 12 is a front perspective view showing mobile robot 800 fully inverted and engaged with load 804 .
  • the cover of support 802 has been intentionally removed to reveal details of locking mechanism 1400 .
  • FIG. 14 is an enlarged view showing the inside of lock mechanism 1400.
  • Locking mechanism 1400 is locked when mobile robot 100 is moved until package 804 or a portion of package 804 is accommodated in space 102 formed by central wall 130 and first side wall 128 and second side wall 132 . It is configured to engage cargo 804 .
  • the support 802 has an opening 812 for receiving a plate 814 having holes 822 .
  • Plate 814 is secured to load 804 .
  • Access to locking mechanism 1400 is through opening 812 .
  • the locking mechanism 1400 has a latch member in the form of a locking pin 1406 and a locking pin actuator 1402 for extending the locking pin 1406 to the locked configuration and returning to the unlocked configuration.
  • a plate 814 on the load 804 is a receiving member having a hole 822 (which is a slot) for receiving the lock pin 1406 when the lock pin 1406 is extended to lock the mobile robot 800 to the load 804. .
  • Lock pin actuator 1402 may operate based on magnetic principles (eg, a solenoid lock). Lock pin 1406 is driven to move by, for example, a solenoid in lock pin actuator 1402 .
  • actuator support guides 1408 are provided to guide the insertion of plate 814 into opening 812 .
  • Moving the mobile robot 800 to achieve an aligned configuration in which the hole 822 matches the location of the lock pin 1406 is important for smooth locking and unlocking.
  • Actuator support guides 1408 are structures, such as vertical poles or beams, placed on support 802 to form side barriers to restrain plate 814 from being inserted into opening 812 in a misaligned configuration. It may be a structure capable of If plate 814 is misaligned, plate 814 will be blocked by actuator support guide 1408 and cannot be inserted into opening 812 to achieve the misaligned configuration.
  • FIG. 8 to 12 are diagrams showing an example of the process of attaching the mobile robot 800 to a package (or payload) 804.
  • FIG. This mounting process is also applicable to the mobile robot 100 of FIG.
  • mobile robot 800 receives instructions wirelessly from the central control system, attaches package 804 according to the instructions, and transports package 804 to an intended location.
  • FIG. 8 shows a mobile robot 800 autonomously moving toward a package 804 .
  • the mobile robot 800 can access the package through package information received from a central control system, the LiDAR sensor 104, and/or one or more on-board cameras that scan the environment for one or more visual markers on the package 804, such as QR codes 824. 804 is detected.
  • This QR code 824 is shown in FIG. 8 for illustrative purposes only.
  • Alignment of mobile robot 800 with package 804 may be initiated upon sensing the presence of package 804 .
  • Mobile robot 800 then rotates 180 degrees so that its rear portion faces load 804, as shown in FIG.
  • Mobile robot 800 inverts to accommodate package 804 in space 102 formed by central wall 130, first side wall 128, and second side wall 132, as shown in the front perspective view of FIG. Start moving towards 804. Additional alignment may be performed during the flipping motion of mobile robot 800 to ensure smooth engagement with load 804 .
  • FIG. 11 is a rear perspective view of the mobile robot 800 of FIG. 10 turning over. Some trays carried by load 804 are intentionally removed in FIG.
  • FIG. 12 shows mobile robot 800 fully inverted and engaged with load 804 . Prior to achieving the configuration of FIG.
  • mobile robot 800 activates the attachment mechanism of mobile robot 800 to engage load 804 and activates locking mechanism 1400 to lock load 804 to mobile robot 800 .
  • the cover of support 802 in FIG. 12 has been intentionally removed to show details of locking mechanism 1400 .
  • one or more sensors of mobile robot 800 may be in use when mobile robot 800 is reversing itself to fully accommodate package 804 in space.
  • mobile robot 800 relies on information gleaned from one or more visual markers (e.g., machine-readable optical codes) of the payload, such as QR codes, to ensure that package 804 is sufficiently contained in space 102. As such, it is conceivable to determine how much to invert and adjust itself.
  • visual markers e.g., machine-readable optical codes
  • FIG. 13 is a rear view of the configuration of FIG. 12, showing mobile robot 800 fully inverted and engaged with load 804.
  • FIG. FIG. 13 shows details of charging port 108 .
  • charging port 108 includes positive and negative charging terminals 1302 .
  • FIG. 13 also illustrates an arrangement for engaging or contacting opposite sides of load 804 to clamp load 804 between first side wall 128 and second side wall 132 to hold load 804 in place.
  • a pair of mounting members are shown, consisting of a first mounting member in the form of left clamp 826 and a second mounting member in the form of right clamp 1304 expanded to accommodate.
  • FIG. 15 shows another example of an attachment mechanism different from the attachment mechanism of the mobile robot 100 of FIG.
  • FIG. 15 shows a rear perspective view of mobile robot 800 without a load attached and an enlarged view of clamp segment 1502 of left clamp 826 of mobile robot 800 .
  • a corresponding clamp segment (not shown in FIG. 15) is also provided on the right clamp 1304 of FIG.
  • Each of the clamp segments may be elongated in shape and extend horizontally (parallel to the ground) across each of the first sidewall 128 and the second sidewall 132, as shown in FIG. good.
  • there are only two clamping segments attached to the mobile robot 800 one segment on the first side wall 128 and the other segment on the second side wall 132 .
  • the mobile robot 800 may be configured such that the linear actuators and motors provide pressure to push each attachment member to extend and engage the load, and to retract and contract each attachment member to remove it from the load. may be provided in A combination of pressure and friction may be applied to the load upon engagement with the load to hold the load in place.
  • the mobile robot 800 is configured to autonomously move and dock with the charging station 110 to charge the power of the mobile robot 800 .
  • charging station 110 may be connected to an alternating current (AC) mains power supply, for example, via an electrical outlet.
  • AC alternating current
  • a mobile robot (third embodiment) that has the same unique shape as described for mobile robot 100 of FIG. 1 and mobile robot 800 of FIG. That is, as with the mobile robots 100, 800, the mobile robot (third embodiment) has a body with a central wall, a first side wall and a second side wall.
  • the first side wall and the second side wall form a boundary in which the surface of the central wall, the surface of the first side wall, and the surface of the second side wall define a space for containing a package or a portion of the package. , extending away from the central wall.
  • the load is a lifting device such as a jack that can be retracted out of the space and retracted into the space.
  • Jacks are used to lift payloads that include palletized objects (eg, multiple boxes).
  • the jack of this embodiment has a similar design to hydraulic and/or pneumatic pallet jacks, with a pair of forks for squeezing into the gaps of the load placed on the pallet.
  • the mobile robot (third embodiment) has a mounting mechanism with a pair of mounting members.
  • a first attachment member of the pair of attachment members is present on the surface of the first side wall.
  • a second attachment member resides on the surface of the second sidewall.
  • the pair of mounting members serve as mounting members for mounting on two opposing surfaces of the jack.
  • a jack is positioned between the first sidewall and the second sidewall.
  • the mobile robot (third embodiment) does not have a locking mechanism like the front clamp 504 of FIG. 5 and the locking mechanism 1400 of FIG.
  • the mobile robot (third embodiment) does not include a control panel such as control panel 114 and supports such as support 124 of FIG. 1 and support 802 of FIG.
  • the pair of mounting members of the mobile robot may be mounting members such as the mounting members described for mobile robot 100 of FIG. 1 and mobile robot 800 of FIG. It should be noted that the clamps are configured to clamp (and not secure) the opposite side of the jack rather than the mounting members that attach (or secure) to the opposite side of the jack.
  • the attachment mechanism of the mobile robot further comprises a pair of tracks.
  • One of the pair of tracks is on the surface of the second sidewall and extends horizontally (parallel to the ground) across the surface of the second sidewall.
  • the other of the pair of tracks is on the surface of the first sidewall and extends horizontally (parallel to the ground) across the surface of the first sidewall.
  • the first mounting member and the second mounting member are configured to be mounted on the pair of tracks such that the first mounting member and the second mounting member are slidable along the pair of tracks.
  • there is The first mounting member and the second mounting member are slidable along a pair of tracks to move the jack in space away from or toward the central wall.
  • Moving the jack away from the central wall causes the jack's pair of forks to move toward the payload and the forks to enter the pallet gap.
  • the movement of the jack away from the central wall may be automatically driven by the mobile robot (third embodiment) or may be achieved by human intervention.
  • the jack is driven by a mobile robot (third embodiment) or by a human so that the forks lift the pallet with the objects placed on the pallet. It may be configured to be driven.
  • the jack may be moved or retracted towards the center wall by a mobile robot (third embodiment) or by human intervention.
  • a fork is lowered by the mobile robot (third embodiment) or by a human so that the payload descends as the jack is retracted toward the central wall, placing the payload onto the platform of the mobile robot (third embodiment). stop.
  • the platform is formed by the upper edge of the first side wall and the upper edge of the second side wall.
  • the first side wall and the second side wall of the mobile robot (third embodiment) may be configured to have a height that is less than the maximum height to which the fork 1706 of the jack can be raised. Compared to the mobile robot 100,800 embodiment, the mobile robot (third embodiment) is configured to carry heavier loads than the mobile robot 100,800. Therefore, the height of the first side wall and the second side wall of the mobile robot (third embodiment) is such that it takes less time and effort to lift the payload to place it on the mobile robot (third embodiment). Low (compared to mobile robot 100, 800) is preferred.
  • the width of the first side wall and the second side wall of the mobile robot (third embodiment) places the object on the platform formed by the top edge of the first side wall and the top edge of the second side wall.
  • the width of the first and second sidewalls of the mobile robot (third embodiment) provides a stable platform for carrying heavier loads. It is preferable to have a wider width in order to
  • step 1 the mobile robot (third embodiment) receives an instruction to attach it to the load wirelessly from the central control system, moves toward the load, and transports the load to the intended location according to the instruction.
  • the front side of the mobile robot (third embodiment) faces the payload when the mobile robot is moving towards the payload.
  • step 2 when the mobile robot (third embodiment) is moved to the area around the payload, the mobile robot (third embodiment) receives the package information received from the central control system, the mobile robot (third embodiment) ), and/or one or more cameras that scan the environment for one or more visual markers (e.g., machine-readable optical codes) on the payload, such as QR codes. Detect presence.
  • visual markers e.g., machine-readable optical codes
  • step 3 when the presence of the payload is detected, the positioning of the mobile robot (third embodiment) with the payload is started.
  • step 4 after the alignment in step 3, the mobile robot (third embodiment) rotates 180 degrees so that its rear part faces the payload.
  • step 5 the mobile robot (third embodiment) flips to approach the payload and engages the payload.
  • sensors e.g., use of one or more cameras and video technology, pressure sensors to detect contact pressure, central wall an infrared sensor to detect the distance of the load from the mobile robot (third embodiment), a locking mechanism (e.g. 504 in FIG. 5 or 1400 in FIG. 14) on the central wall to detect engagement of the load with the mobile robot (third embodiment)
  • sensors e.g., use of one or more cameras and video technology, pressure sensors to detect contact pressure
  • central wall an infrared sensor to detect the distance of the load from the mobile robot (third embodiment)
  • a locking mechanism e.g. 504 in FIG. 5 or 1400 in FIG. 14
  • a mobile robot can rely on information gleaned from one or more visual markers (e.g., machine-readable optical codes) of the payload, such as a QR code, to determine how much to flip the payload. may determine whether to adjust itself to engage with the In this embodiment the jack is provided with wheels to facilitate its movement.
  • visual markers e.g., machine-readable optical codes
  • the jack is provided with wheels to facilitate its movement.
  • step 6 after fully extending the jacks to one end of the pair of tracks and moving the forks sufficiently below the pallet, the mobile robot (third embodiment) drives the jacks to raise the forks. , lifts the pallet together with the objects resting on it.
  • the forks are said to be in the raised configuration when raised to lift the payload.
  • the mobile robot (third embodiment) moves its body and flips over so that the jack is in space with the payload, and the jack flips over to the mobile robot (third embodiment). 3 embodiment) remains stationary when moved.
  • This predetermined height can be either the load information provided by the central control system or the load sensed by the mobile robot (third embodiment) when the mobile robot (third embodiment) positions the payload.
  • Both the jack and the payload will be in the space after the mobile robot (third embodiment) flips over.
  • the mobile robot (third embodiment) may instead move the jack and payload into space, but expend more energy moving the jack and payload compared to moving itself. This is the less preferred option as it must be used.
  • the mobile robot continues to drive the jacks to lower the forks to the non-raised configuration and the pallet is positioned at the top of the first side wall and the top of the second side wall of the mobile robot (third embodiment). is placed on a platform formed by A mobile robot (third embodiment) is then ready to deliver the payload to its intended location.
  • the mobile robot 100 in FIG. 1, the mobile robot 800 in FIG. 8, and the mobile robot (third embodiment) described above are not limited to the specific configurations and operations described above. Mobile robots having similar configurations and operations are also applicable to other embodiments.
  • payloads attached to the mobile robot are configured with sensors that sense the surrounding environment.
  • sensors may be For example, if the payload is a floor polisher, a processor or controller on board the mobile robot will determine when to turn the floor polisher's vacuum cleaning feature on or off, and when to adjust the vacuum intensity.
  • sensors such as cameras attached to the payload to detect the condition of the floor so that it can be determined.
  • the device of the embodiment of the present disclosure has the following advantages.
  • payloads configured to be movable (for example by attaching caster wheels) can be attached to the device while these payloads are resting on the ground.
  • a moveable payload can be installed without first requiring it to be lifted above the top surface of the device in order to place the payload on the top surface of the device.
  • a payload must be lifted (typically by human intervention) to be placed or mounted on a mobile robot, and the full weight of the payload is on the mobile robot. Such lifting is not necessary with some embodiments of the present disclosure.
  • the mobile robot according to the embodiments of the present disclosure can carry heavier loads because the mobile robot does not need to carry the full weight of the payload. Also, the payload does not need to be lifted to rest on top of the mobile robot, saving time in attaching the payload to the mobile robot.
  • various payloads can be easily attached to and detached from the mobile robot manually (human intervention) or autonomously (machine activated).
  • One embodiment of the apparatus of the present disclosure includes the following components in electronic communication via a bus: You may prepare. 1. optionally, a display (eg, control panel 114 of FIG. 1 or display of 808 of FIG. 8); 2. non-volatile memory and/or non-transitory computer readable medium; 3. random access memory (“RAM”); 4. N processing components (i.e., "one or more controllers", “one or more processors", or “one or more central processing units”); 5. A transceiver component with N transceivers for internet/intranet and/or wireless network communication; 6. optionally a user control device, i.e. a user input device; 7.
  • optionally an image capture component optionally an audio signal capture component (e.g. a microphone); 9. optionally an audio speaker or sound generator, e.g. to indicate operating status; 10. one or more sensors and/or components for alignment, for obtaining information from machine-readable optical codes and/or radio frequency identification tags, and/or for navigation/area mapping, as desired; 11.
  • input/output interfaces for connecting to user input devices (such as mice, joysticks, keyboards, sensors that detect user gestures, etc.), audio speakers, displays, image capture components and/or audio signal capture components; 12.
  • one or more electrical devices for powering or receiving power from the luggage and/or for data communication with the attached luggage (e.g., to control the operation of the luggage). connector; 13.
  • indicator lights for warning and/or status notification.
  • a display typically operates to provide a presentation of graphical content (e.g., a graphical user interface) to a user and can be any of a variety of displays (e.g., CRT, LCD, HDMI, microprojector, and OLED displays). may be realized by The display may be a touch screen.
  • graphical content e.g., a graphical user interface
  • displays e.g., CRT, LCD, HDMI, microprojector, and OLED displays.
  • the display may be a touch screen.
  • non-volatile memory functions to store (eg, persistently store) data and executable code, including code associated with functional components of the mobile robot.
  • the non-volatile memory includes, for example, boot loader code, modem software, operating system code, file system code, and other code well known to those skilled in the art that has not been depicted for brevity.
  • the mobile robot 100, 800, or mobile robot (third embodiment) for example, to charge the power of the mobile robot 100, 800 or mobile robot (third embodiment), the self-navigation/mapping code, the mobile robot 100, 800, or code that facilitates the docking/undocking process between the mobile robot (third embodiment) and the charging station (e.g., 110 in FIGS.
  • the mobile robot 100, 800, or the mobile robot powers each package. 14 to lock for each package, code to control or operate a particular package.
  • the jack may also be considered a load and may be powered (if necessary) for jacking operations.
  • a mobile robot (third embodiment) may be programmed with code to drive a jack to raise or lower a load.
  • non-volatile memory is implemented by flash memory (eg, NAND or NOR memory), but certainly other types of memory can be used. Although it is possible to execute code from non-volatile memory, executable code in non-volatile memory is typically loaded into RAM and executed by one or more of the N processing components.
  • flash memory eg, NAND or NOR memory
  • executable code in non-volatile memory is typically loaded into RAM and executed by one or more of the N processing components.
  • Computer-readable media may include storage devices such as magnetic or optical disks, memory chips, or other storage devices suitable for interfacing with a mobile robot.
  • Machine- or computer-readable media may also include wired media, such as illustrated in the Internet system, or wireless media, such as illustrated in wireless local area network (WLAN) systems.
  • WLAN wireless local area network
  • the N processing components (or “one or more processors") associated with RAM generally operate to execute instructions stored in non-volatile memory to enable the functional components.
  • the N processing components may include video processors, modem processors, DSPs, graphics processing units (GPUs), and other processing components. good.
  • a transceiver component may include N transceiver chains, which may be used to communicate with external devices over a wireless network.
  • Each of the N transceiver chains may represent a transceiver associated with a particular communication scheme.
  • each transceiver may support protocols specific to local area networks, cellular networks (WIFI networks, CDMA networks, GPRS networks, UMTS networks, etc.), and other types of communication networks.
  • the transceiver component communicates with a communication network to enable the location of connected devices to be determined.
  • Embodiments of the present disclosure may have the following features.
  • Devices e.g., 100 in FIGS. 1 and 800 in FIG. 8 and mobile robots (e.g., 116, 118, 120, 122 in FIG. 1, 302 in FIG. 3, 804 in FIG. 3 embodiment)
  • a power supply e.g., 116, 118, 120, 122 in FIG. 1, 302 in FIG. 3, 804 in FIG. 3 embodiment
  • one or more moving parts e.g., 126 in FIG. 1
  • a drive mechanism that drives the one or more moving parts to move the device
  • a body having a central wall (eg, 130 in FIG. 1), a first sidewall (eg, 128 in FIG. 1), and a second sidewall (eg, 132 in FIG. 1), the first sidewall and The second side wall extends away from the central wall such that the central wall surface (e.g., 404 in FIG.
  • a body forming a boundary defining a side wall surface (e.g., 520 in FIG. 5) of and a space (e.g., 102 in FIG. 1) for accommodating a load or portion of a load;
  • An attachment mechanism for attaching to the package comprising a pair of attachment members for engaging the package, the pair of attachment members attached to a surface of the first side wall.
  • a first mounting member eg, 402 in FIG. 4 and 826 in FIG. 13
  • a second mounting member eg, 502 in FIG. 5 and 1304 in FIG. 13 attached to the surface of the second sidewall.
  • a mounting mechanism, and a processor configured to execute instructions in memory to operate the device; with A device that drives the drive mechanism to move the device and transport the load to an intended location according to the instructions.
  • the device comprises: during the attachment of said baggage, actuating the drive mechanism to move the device to receive the load or part of the load within the space; By actuating the mounting mechanism to move the first mounting member and the second mounting member to engage opposite sides of the load or part of the load contained in the space. attached to the load to hold the load or a portion of the load within the space; may be operable to
  • the attachment mechanism may comprise two or more of the pair of attachment members (e.g., 506, 508 in FIG. 5 and 1502 in FIG. 15), the first attachment member and the second attachment member of each pair of attachment members.
  • An attachment member may be extendable upon actuation of the attachment mechanism so as to engage the load or part of the load according to the contour of the load or part of the load.
  • the device comprises: comprising one or more sensors (e.g., 104 in FIG. 1); receiving input from the one or more sensors to align the device with the load prior to actuating the attachment mechanism to attach to the load or a portion of the load; may be operable to
  • the one or more sensors read a machine-readable optical code and/or a radio frequency identification tag on the package to determine which of the two or more pairs of attachment members is attached to the package or part of the package. It may be arranged to acquire information to determine whether it should be stretched into contact and driven to conform to the contours of the load or part of the load.
  • the one or more sensors read a machine-readable optical code and/or radio frequency identification tag on the package to position the package relative to the device to facilitate alignment of the device and the package. It may be configured to obtain location data.
  • the device comprises: The one or more receiving members (eg, 602 in FIG. 6 and 822 in FIG. 8) to facilitate receiving one or more receiving members present on the load to lock the device to the load.
  • a locking mechanism e.g., 504 in FIG. 5 and 1400 in FIG. 14
  • latch members e.g., 510, 514, 512 in FIG. 5 and 1406 in FIG. 14
  • It may be operable to move the latch member to lock the device to the load.
  • the latch member includes one or more hooks (eg, 510, 514, 512 in FIG. 5), and the one or more receiving members include one or more rods (eg, FIG. 5) on which the one or more hooks are hung. 602 of 6).
  • the latch member includes one or more pins (eg, 1406 in FIG. 14) and the one or more receiving members include one or more pins for receiving the one or more pins to lock the device to the package.
  • a slot (eg, 822 in FIG. 8) may be provided.
  • the device may comprise an electrical connector configured to connect to the load for powering the load when the device is attached to the load.
  • the electrical connector may comprise the latch member and make an electrical connection for supplying power to the load when the latch member is received by the one or more receiving members.
  • Said baggage is a dolly or mobile cart (e.g., 116 in FIG. 1 and 302 in FIG. 3) for transporting one or more objects; a jack for raising and lowering an object (e.g., 118 in FIG. 1); a cleaning device (e.g., 120 in FIG. 1) towed by the device to clean surfaces in the environment; and a UV illumination top (e.g., 122 in FIG. 1) for disinfection using ultraviolet light.
  • the cleaning device may be a floor polisher (eg, 120 in FIG. 1) that is towed by the device to polish a floor.
  • the attachment mechanism is a pair of tracks attached to the surface of the first sidewall and the surface of the second sidewall, wherein the first mounting member and the second mounting member are slidable along the pair of tracks; a pair of tracks configured to be attached to the pair of tracks such that The first mounting member and the second mounting member slide along the pair of tracks so as to move the load existing in the space away from or toward the central wall. may be movable.
  • the jack When the load includes a jack (e.g., 118 in FIG. 1) for raising or lowering an object, the jack includes one or more lifting forks, and the first attachment member and the second attachment member attach to the load. attached,
  • the first mounting member and the second mounting member are capable of moving one or more lifting forks of the jack below the object to lift the object when the jack is driven to lift the object. It may be slidable along said pair of tracks so as to be slidable.
  • a U-shape may be formed by the surface of the central wall, the surface of the first side wall, and the surface of the second side wall.

Abstract

荷物を搬送するための装置であって、当該装置は、電源と、１以上の移動用部品と、１以上の移動用部品を駆動して装置を移動させる駆動機構と、中央壁、第１の側壁、及び第２の側壁を有する本体であって、第１の側壁及び第２の側壁が中央壁から離れるように延在し、中央壁の表面、第１の側壁の表面、及び第２の側壁の表面が荷物又は荷物の一部を収容するための空間を画定する境界を形成する、本体と、荷物に取り付けるための取付機構であって、取付機構が、荷物に係合するための一対の取付部材を備え、一対の取付部材が、第１の側壁の表面に取り付けられた第１の取付部材及び第２の側壁の表面に取り付けられた第２の取付部材を備える、取付機構と、駆動機構を駆動させて装置を移動させ、荷物を意図する場所に搬送するように構成されたプロセッサと、を備える。

Description

荷物搬送装置
　本発明は、荷物搬送装置に関するものである。本装置は、自律式モバイルロボットであってもよく、荷物は、産業におけるペイロードであってもよい。
　自律式モバイルロボットは、荷物（又はペイロード）の搬送などの作業を行うことができ、指示された場所間を移動する指示を受けることが可能である。
　例えば、荷物は、モバイルロボットの後部にトレーラーとして牽引されることができる。しかしながら、モバイルロボットの後部に牽引された荷物が、搬送中に環境内の物体に衝突する可能性があるという安全上の問題がある。
　また、搬送すべき荷物を各モバイルロボットに装着して搬送するために、人手を必要とする場合がある。荷物を手動でモバイルロボットに装着させることは手間がかかることである。
　モバイルロボットが荷物を搬送できるようにするために、荷物の側で改造が必要な場合がある。例えば、荷物は、移動式カート又は台車に取り付けられ又は載置され、モバイルロボットは、荷物を輸送するために移動式カート又は台車に係合するように構成される場合がある。このような改造を行うことは手間がかかる。更に、異なる荷物が、異なる形状や大きさを有することがある。標準的な設計のモバイルロボットを、異なる形状や大きさを有する荷物に対応させることは、かなり困難なことである。
　本開示の一例によれば、独立請求項に記載されるように、荷物搬送装置が提供される。いくつかの任意選択的な特徴は、従属請求項に定義されている。
本開示の第１実施例に係る荷物搬送用のモバイルロボットを説明する図である。 図１のモバイルロボットに荷物が取り付けられていない状態の上面図である。 図１のモバイルロボットに荷物（又はペイロード）が取り付けられた状態の上面図である。 図１のモバイルロボットの前方斜視図である。 図１のモバイルロボットの後方斜視図であり、荷物を係合するための前部クランプ及び側部クランプの例を示す図である。 図１のモバイルロボットに係合され、モバイルロボットによって搬送される図３の荷物の例を示す図である。 図１のモバイルロボットに係合され、モバイルロボットによって搬送される図６の荷物を示す図である。 本開示の第２実施例に係る荷物搬送用のモバイルロボットを示す図であって、モバイルロボットの前方部分が荷物と対向している図である。 図８のモバイルロボットを示す図であって、モバイルロボットの後方部分が図８の荷物に対向する位置に移動された状態を示す図である。 図８のモバイルロボットが図８の荷物と係合するように反転した状態を示す前方斜視図である。 図８のモバイルロボットが図８の荷物と係合するように反転した状態を示す後方斜視図であって、より詳細を明らかにするために荷物の部品が取り除かれている図である。 図８のモバイルロボットが完全に反転して図８の荷物に係合した状態を示す前方斜視図であって、ロック機構の詳細を明らかにするためにカバーが意図的に取り外されている図である。 図８のモバイルロボットが完全に反転して図８の荷物に係合した状態を示す背面図であって、拡張した側部クランプ及び充電ポートを示す図である。 図８の荷物を図８のモバイルロボットにロックするための図１２のロック機構の内部を示す拡大図である。 図８のモバイルロボットの背面図、及び、モバイルロボットの側部クランプのセグメントを示す拡大図である。 図８のモバイルロボットの正面図、及び、図８のモバイルロボットの充電ポートにドッキングされた電力充電ステーショを示す拡大図である。
　本開示の実施例は、自律式モバイルロボットなどの装置に関するものである。各モバイルロボットは、機械又は装置であり得る荷物に係合するように構成されてもよい。荷物への係合後、モバイルロボットは、モバイルロボットのためにプログラムされた指示（ソフトウェアコード）に従って、意図する場所に荷物を搬送してもよい。本開示において、このような荷物を指すために使用される別の同等の用語は、「ペイロード（payload）」である。一例において、荷物は、生産ライン、医療施設、オフィス環境、飲食店、倉庫、小売店、接客店などのペイロードであってもよい。
　モバイルロボットは、以下の３つの方法のうちの１つで、ペイロードを搬送することができる。
１）ペイロードがロボットの上面に搭載され、ペイロードの全重量がロボットに運ばれる。
２）ペイロードがロボットの上面に搭載され、ペイロードが下方に伸びて地面に接触するキャスター車輪（又はトラックのような他の類似の可動部分）を有する。キャスター車輪は、モバイルロボットがペイロードを搬送する際に、地面上を移動する。従って、ペイロードの重量は、モバイルロボットとキャスター車輪とによって支持される。
３）ペイロードは、完全に地面上に載置されており、モバイルロボットによって引っ張られる。例えば、ペイロードは、モバイルロボットの後部で引っ張られるトレーラーのようなものである。
　上記項目１に関して、ペイロードは、モバイルロボット上で簡単に取り外したり、別のペイロードと交換したりすることができない。典型的には、そのような取り外し及び交換には、人間の介入が必要である。
　上記項目２及び３に関しては、人間の介入は不要であり、用途に応じてモバイルロボット間で自律的にペイロードを交換するように構成することが可能である。モバイルロボットに係合されているペイロードを別のペイロードに交換するように、モバイルロボットをプログラムしてもよい。モバイルロボットを配備して様々なタスクを処理したいユーザにとって、異なるペイロードを収容できるとともに、モバイルロボットが搬送するペイロードを容易に交換又は変更可能なモバイルロボットが望ましい。本開示の実施例は、そのような望ましいモバイルロボットを提供することを目的とする。
　図１を参照すると、本開示の一実施例として、荷物（又はペイロード）を搬送するための装置が提供される。本実施例の装置は、モバイルロボット１００である。モバイルロボット１００は、独特の形状を有する。モバイルロボット１００は、ペイロード（例えば、１１６，１１８，１２０，又は１２２）へ自律的にナビゲートし、ペイロードに取り付けられ、任意にモバイルロボット１００からペイロードへ電力を供給し、任意にペイロードを制御し、ペイロードから取り外すことが可能である。モバイルロボット１００の独特な形状は、ペイロードがモバイルロボット１００の設置面積内にコンパクトに収まり、設置面積内の容積を十分に利用することを可能にする。
　また、モバイルロボット１００は、モバイルロボット１００の筐体内に存在する電源（例えば、バッテリ）と、１以上の車輪１２６（又は代替的に、トラック）などの移動用部品と、モバイルロボット１００を移動させるために１以上の移動用部品１２６を駆動するためのモータなどの駆動機構（筐体内に存在する）とを備える。駆動機構及び１以上の移動用部品１２６に関しては、差動駆動タイプのステアリングを有するように構成してもよく、及び／又は、４輪駆動のような他の適切な駆動／ステアリング方式を用いて実現してもよい。駆動機構は、電源によって給電されてもよい。
　モバイルロボットによって搬送される荷物（又はペイロード）の例は、１以上の物体を搬送するための台車又は移動式カート１１６であってもよい。荷物は、物体を持ち上げるためのパレットリフター１１８（ジャッキでもよい）などの昇降装置を備えてもよい。荷物は、環境の表面を清掃するための清掃装置を備え、環境の表面を清掃するためにモバイルロボットによって牽引されてもよい。一例として、清掃装置は、床を磨くためにモバイルロボットによって牽引されるための床磨き機１２０であってもよい。荷物は、紫外線を用いた除菌のためのＵＶ照明トップ１２２を備えてもよい。荷物は、述べられた機能を提供する前述の特徴のみを有してもよいし、述べられた機能のうちの２以上（すなわち、物体の搬送及び持ち上げ、清掃及び除菌）を提供する特徴の組合せを有してもよい。上記で明示されていないが、モバイルロボット１００と共に使用するのに適した他のタイプの荷物、例えば、生産ラインで使用される製造プロセスにおける特定の機能を有する製造機械も適用可能であることを理解されたい。
　図６を参照すると、図１～図５に示すモバイルロボット１００と協働可能なペイロード３０２（本例では、台車）などの荷物の一例が示されている。図６は、荷物が１以上の移動用部品（例えば、車輪、トラックなど）を備えてもよいことを示している。具体的には、キャスター車輪６０４が、図１のモバイルロボット１００によるペイロード３０２の搬送を容易にするためにペイロード３０２に装着される。
　図１、図４、及び図５を参照すると、モバイルロボット１００は、中央壁１３０、第１の側壁１２８、及び第２の側壁１３２を有する本体を備える。第１の側壁１２８及び第２の側壁１３２は、中央壁１３０から離れるように延在し、図５における中央壁１３０の表面５１８と、図４における第１の側壁１２８の表面４０４と、図５における第２の側壁１３２の表面５２０とが、荷物（例えば、図１における１１６，１１８，１２０，１２２、又は図６における３０２）又は荷物の一部を収容するための空間１０２を画定する境界を形成する。このようにして、モバイルロボット１００の中央壁１３０、第１の側壁１２８、及び第２の側壁１３２は、荷物がモバイルロボット１００の設置面積に適合するように、荷物が囲い内に入るために側部のみが開放された境界を形成する。図４における第１の側壁１２８の上部４０６及び第２の側壁１３２の上部４０６は、荷物又はその一部を受けるためのプラットフォームとして構成されてもよい。
　図１～図５を参照すると、具体例として、図５における中央壁１３０の表面５１８、図４における第１の側壁１２８の表面４０４、図５における第２の側壁１３２の表面５２０が、Ｕ（又はＣ）字状を形成する。
　図２及び図３を参照すると、Ｕ字状は、モバイルロボット１００の上面図に明確に示されている。図２は、モバイルロボット１００の設置面積内の空間１０２（破線を用いて区画されている）を示している。図３を参照すると、図６のペイロード３０２は、ペイロード３０２の小さな部分３０４だけがモバイルロボット１００の設置面積内にない状態で、実質的に空間１０２に収まることができる。このようにペイロード３０２が実質的に設置面積内にある場合、及びペイロードが完全に設置面積内にある場合においても、ペイロード３０２を搬送する際の環境においてモバイルロボット１００の設置面積が移動していると言え、コンパクト性の高い中央牽引方式を提供することができる。
　本実施例において、ペイロード３０２は、図１の台車又は移動式カート１１６と同じである。図７は、図３の後方斜視図である。図３及び図７によって例示される中央牽引方式のコンパクト化の利点は、ペイロード３０２を備えるモバイルロボット１００が、環境中の障害物にぶつかる危険性が少なく、より狭い空間をナビゲートすることができることにある。これは、荷物がモバイルロボットの後部で牽引されるトレーラーである場合における問題を解決するものである。荷物の一部しか空間に収まらない場合、コンパクト化の利点は、荷物のどの程度がモバイルロボット１００の設置面積の外側にあるかに依存することを理解されたい。設置面積の外側にある荷物の量が少ないほど、コンパクトであり、その利点はより良い。
　別の例として具体的に、図５における中央壁１３０の表面５１８は、図４における第１の側壁１２８の表面４０４に対して直交（約９０度）してもよい。また、図５における中央壁１３０の表面５１８は、図５における表面５２０に対して直交（約９０度）してもよい。また、図５における第２の側壁１３２の表面４０４と図５における第２の側壁１３２の表面５２０とは、互いに平行である。図４における第１の側壁１２８の表面４０４と図５における第２の側壁１３２の表面５２０とは、中央壁１３０から離れる同じ方向に延在している。
　また、図１、図４、及び図５を参照すると、モバイルロボット１００は、荷物（例えば、図１における１１６，１１８，１２０，１２２、又は図６における３０２）に取り付けるための取付機構を備えている。取付機構は、荷物に係合するための一対の取付部材を備えている。一対の取付部材の各々は、荷物を損傷させないように、及び／又は摩擦によって荷物をしっかりと保持するように、パッドで覆われてもよい。一対の取付部材は、図４における第１の側壁１２８の表面４０４に取り付けられた第１の取付部材４０２と、図５における第２の側壁１３２の表面５２０に取り付けられた第２の取付部材５０２とを備えている。一対の取付部材４０２，５０２は、それぞれ細長い形状を有し、図５に示すように、第１の側壁１２８及び第２の側壁１３２のそれぞれを横切るように（地面と平行な方向に）延在してもよい。取付部材を、荷物に係合させるために伸長させるように移動させるか、又は荷物から取り外すために収縮させるように移動させるために、必要な電気的及び／又は機械的部品を有する取付アクチュエータが設けられてもよい。例えば、リニアアクチュエータは、モバイルロボット１００に設けられたモータと協働して、各取付部材を押圧して伸長させて荷物に係合させるとともに各取付部材を引いて収縮させて荷物から取り外すための押圧力を提供することが可能である。荷物との係合時に圧力と摩擦とを組み合わせて荷物に作用させ、荷物を所定の位置に保持してもよい。
　本実施例において、一対の取付部材は、クランプ、具体的には、荷物（例えば、図１の１１６，１１８，１２０，１２２、又は、図６の３０２）をクランプするための右側クランプ４０２（すなわち、第１の取付部材）及び左側クランプ５０２（すなわち、第２の取付部材）として機能し得る。例えば、荷物への取り付けの際、まず、駆動機構を作動させてモバイルロボット１００を移動させ、荷物又は荷物の一部を空間１０２内に受け入れる。その後、取付機構を駆動させて第１の取付部材４０２及び第２の取付部材５０２を移動させ、空間１０２に存在する荷物の対向面又は荷物の一部の対向面を係合させて荷物に取り付け、空間１０２内にある荷物又は荷物の一部を保持させる。これにより、第１の取付部材４０２及び第２の取付部材５０２は、本質的に、荷物又は荷物の一部をクランプし、荷物を所定の位置に保持する。第１の側壁１２８の表面４０４及び第２の側壁１３２の表面５２０に対して垂直な方向における荷物の横方向（サイド）の移動が抑えられる。また、中央壁１３０の表面５１８に対して垂直な方向における荷物の縦方向（前方－後方）の移動が抑えられる。
　異なる荷物は異なる形状及び輪郭を有することがあるので、一例として、取付機構は、一対の取付部材を２以上備えるように構成されてもよい。例えば、係合する荷物の種類に応じて、最大１０対の取付部材又は更に多くの取付部材があってもよい。各一対の取付部材における第１の取付部材及び第２の取付部材は、取付機構の駆動時に伸長可能であり、荷物又は荷物の一部の輪郭（又は形状）に応じて、荷物又は荷物の一部に係合することが可能である。各取付部材は、細長い形状であってよく、図５に示されるように、第１の側壁１２８及び第２の側壁１３２のそれぞれを横切って水平方向（地面と平行な方向）に延在してもよい。当該状況は、複数のクランプセグメント（各取付部材がクランプセグメントである）が存在するような状況である。例えば、図５には、第１のクランプセグメント５０６と第２のクランプセグメント５０８とが示されている。それらは、個別に伸縮して、異なる距離で荷物をクランプ又は解放することが可能である。モバイルロボット１００によって搬送される荷物が、例えば、より大きな後部幅及びより小さな前部幅のような不規則な形状を有する場合、第１の一対の取付部材は、モバイルロボットの第１の側壁及び第２の側壁からより少ない距離伸長して荷物のより大きな後部幅と係合してもよい。第２の一対の取付部材は、モバイルロボットの第１の側壁１２８及び第２の側壁１３２からより長い距離伸長して荷物のより小さい前部幅と係合してもよい。このようにして、取付機構は、異なる形状及び輪郭に対応するように構成される。
　モバイルロボット１００は、モバイルロボット１００のユーザ入力／制御のため、及び／又は、モバイルロボット１００に取り付けられた荷物（例えば、図１の１１６，１１８，１２０，１２２、又は図６の３０２）のユーザ制御のために、図１の制御パネル１１４を備えている。また、モバイルロボット１００は、ユーザアクセスを容易にするために制御パネル１１４を予め決められた高さまで上げるために、本体（例えば、中央壁１３０）から延在する支持体１２４を備える。支持体１２４は、モバイルロボット１００の上部でユーザアクセスを容易にするために上方に延在する中央壁１３０の一部であってよい。
　取付機構に加えて、モバイルロボット１００は、図５において前部クランプ５０４として知られているロック機構を備えてもよい。ロック機構は、モバイルロボットを荷物にロックするために１以上の受け部材がラッチ部材を受け入れることを容易にするために、荷物に存在する１以上の受け部材に対応する構成を有するラッチ部材を備えている。このロック機構は、任意であり、取付機構が荷物に対して十分に強固な取り付けを有するように構成されていない場合に、付加的に設けてもよい。モバイルロボット１００は、モバイルロボット１００を荷物にロックするためにラッチ部材を移動させるように動作されるよう構成されている。ロック機構は、中央壁１３０の表面５１８に対して垂直な方向における荷物の長手方向（前方－後方）の移動を抑える。また、第１の側壁１２８の表面４０４及び第２の側壁１３２の表面５２０に対して垂直な方向における荷物の横方向（サイド）の移動が抑えられる。
　支持体１２４は、図５に示すように、中央壁１３０の表面５１８の側にロック機構を備えてもよい。この場合、ロック機構は、モバイルロボット１００が移動されると、荷物又は荷物の一部が、中央壁１３０と第１の側壁１２８と第２の側壁１３２とによって形成される空間１０２に収容されるように荷物と係合するよう構成されてもよい。
　具体的には、図５は、凹部５１６に取り付けられた３つのラッチ部材５１０，５１４，５１２を有するロック機構を示す。各ラッチ部材５１０，５１４，５１２は、フックである。この例において、図６を参照すると、ペイロード３０２をモバイルロボット１００に係合させるために、ラッチ部材５１０，５１４，５１２に対してラッチする受け部材として、ロッド６０２がペイロード３０２に設けられている。ラッチ部材５１０，５１２は、ロッド６０２の上部からロッド６０２に引っ掛けられ、ラッチ部材５１４は、ロッド６０２の下部からロッド６０２に引っ掛けられる。ラッチ又は引っ掛けが完了すると、ロックが完了する。ラッチ部材５１０，５１４，５１２は、モバイルロボット１００に内蔵された駆動機構によって移動可能である。駆動機構は、磁気の原理を用いて動作してもよい。各ラッチ部材５１０，５１４，５１２は、ラッチオン又はラッチオフ構造の間で枢動するようにヒンジ結合され、磁気を用いて金属部品を押したり引いたりすることによって、各ラッチ部材をラッチオン又はラッチオフ構造の間で移動させることが可能である。
　モバイルロボット１００は、モバイルロボット１００が荷物に取り付けられるとき、荷物に電力を供給するために、荷物に接続されるように構成された電気コネクタを備えてもよい。電気コネクタは、ロック機構の１つのラッチ部材を備えてもよい。本実施例において、ラッチ部材５１０，５１４，５１２のうちの１つが電気コネクタとなるように構成され、ラッチ部材５１０，５１４，５１２のうちの１つがロッド６０２によって受け入れられると、荷物に電力を供給するように電気的接続がなされる。
　電気コネクタは、例えば、図１のパレットリフター１１８や床磨き機１２２のように、動作するために電源を必要とする荷物に有用である。電線に加えて、データ通信用の配線を設けることによって、電気コネクタを介してデータを伝送してしてもよい。交換されるデータは、パレットの昇降（パレットリフター１１８の場合）やランプの点灯／消灯（ＵＶトップ１２２の場合）を指示するコマンドや、荷物の状態を報告するコマンドを含んでもよい。
　更に、モバイルロボット１００は、セルフナビゲーションシステム及び／又はセルフマッピングシステムを搭載し、その動作を制御するためのコントローラ又はプロセッサを有する自律式モバイルロボットである。モバイルロボット１００には、ＷＩＦＩ、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇなどの通信ネットワークを介した無線通信を可能にするための無線通信装置が設けられてもよい。図１のアンテナ１３４は、このような無線通信を可能にするために設けられている。モバイルロボット１００のタスクを制御するための指示は、無線で通信してもよい。コントローラ又はプロセッサは、メモリ内の指示を実行し、モバイルロボット１００を動作させる。コントローラ又はプロセッサは、ユーザ入力を取り込むために、グラフィカルユーザインターフェースを表示するためのユーザ入力装置及び／又はディスプレイと接続されてもよい。ユーザ入力装置及び／又はグラフィカルユーザインターフェースを介して提供されるユーザ入力は、モバイルロボット１００のタスク及びその動きを制御するための指示を含んでもよい。図１の制御パネル１１４は、このようなディスプレイとユーザ入力装置とを備える。
　モバイルロボット１００は、衝突を回避し、同じ環境下でモバイルロボット１００と共に動作する他のモバイルロボットとの相対的な移動を最適化するための交通制御システムを備えてもよい。プロセッサによる指示の実行を通じて、モバイルロボット１００は、駆動機構を駆動させてモバイルロボット１００を移動させ、指示に従って意図する場所に、取り付けた荷物（例えば、図１の１１６，１１８，１２０，１２２、又は図６の３０２）を搬送してもよい。例えば、意図する場所は、対象物（例えば、荷物）を積み降しするための、及び／又は特定のタスクを引き受けるための生産ライン内の場所であってもよい。
　更に、モバイルロボット１００は、１以上のセンサを備えてもよい。モバイルロボット１００のコントローラ又はプロセッサは、１以上のセンサからの入力を受信し、モバイルロボット１００を動作させて、荷物又は荷物の一部に取り付けるための取付機構を駆動する前に、モバイルロボット１００を荷物と位置合わせするように構成されてもよい。例えば、図１を参照すると、モバイルロボット１００は、ＬｉＤＡＲ（ライダー）センサ１０４と、サイドレーザ１０６とを備えている。モバイルロボット内のセルフナビゲーション及び／又はセルフマッピングシステムは、ＬｉＤＡＲセンサ１０４及びサイドレーザ１０６と協働して、モバイルロボット１００が周辺環境における自律的な移動のためにセルフナビゲーション及び／又はセルフマッピング機能を実行することを可能にする。
　１以上のセンサは、オムロン株式会社が開発した既存のセルアライメント位置決めシステム（ＣＡＰＳ）の一部であってもよい。ＣＡＰＳは、主安全走査レーザ（すなわち、ＬｉＤＡＲセンサ）を使用して環境内の形状を検知し、モバイルロボットによって行われる位置合わせ中にその形状に対して特定の場所にモバイルロボットを駆動することを可能にする。具体的には、ＣＡＰＳは、モバイルロボットに内蔵された平面ＬｉＤＡＲセンサからの点データ情報を用いて、三角測量などの幾何学的特徴解析に基づいて基準ターゲットとの位置合わせを行うことができる。ＣＡＰＳは、モバイルロボットが荷物との位置合わせを実施するための１つの方法に過ぎない。また、他の適切な方法を用いてもよい。
　他の例において、１以上のセンサは、画像を取り込むカメラであってもよいし、当該カメラを備えてよい。位置合わせは、取り込まれた画像の画像処理に基づいて確立されてもよい。また、１以上のセンサは、レーザ、赤外線センサ、及び／又は超音波センサを備えてもよい。また、位置合わせを容易にするために、モバイルロボット及び／又は荷物に設けられた視覚的又はスマートなラベル又はマーカーがあってもよい。
　具体的には、１以上のセンサは、荷物に設けられた機械可読光学コード（例えば、ＱＲコード又はバーコード）及び／又は無線識別タグを読み取り、荷物への取り付けを容易にするための情報を取得するように構成されてもよい。例えば、２対以上の取付部材がある場合（例えば、第１のクランプセグメント５０６及び第２のクランプセグメント５０８を有する図５の例）、取得された情報は、１対以上の取付部材のうちどれを駆動させて荷物又は荷物の一部の輪郭に適合するように拡張して接触するかを決定するのに役立ててもよい。取得された情報は、荷物の輪郭に合うように１対以上の取付部材を正確に構成するための詳細を含んでもよい。他の情報は、荷物の種類、荷物の機能、荷物を制御するためのパラメータ／指示、荷物の重量、荷物の寸法などのうちの１以上を含んでもよい。
　１以上のセンサは、上述したのと同じ機械可読光学コード及び／又は無線識別タグ、又は荷物に設けられた別の機械可読光学コード及び／又は無線識別タグを読み取り、モバイルロボットに対する荷物の位置データを取得し、モバイルロボットと荷物との位置合わせを容易にするように構成されてもよい。これらの１以上のセンサは、ＣＡＰＳのためのＬｉＤＡＲセンサと別々に又は一緒に使用してもよい。位置データを得るために機械可読光学コードを使用する場合、映像／画像処理技術（例えば、コンピュータ映像アルゴリズムの使用を含む）を使用してもよい。映像／画像処理技術は、機械可読光学コードの画像を取り込むためのカメラの使用と、モバイルロボットに対する荷物の座標を決定するために取り込まれた画像に画像解析を適用することとを含んでもよい。映像／画像処理技術の例は、H. Zhang, C. Zhang, W. Yang and C. Chen, 「室内環境のモバイルロボットのためのＱＲコードを用いた定位及びナビゲーション」２０１５年IEEEロボティクス及びバイオミメティックス国際会議(ＲＯＢＩＯ)、珠海市、中国、２０１５年、２５０１－２５０６頁、doi：１０.１１０９／ＲＯＢＩＯ.２０１５.７４１９７１５で議論されている。
　図１を参照すると、モバイルロボット１００は、モバイルロボット１００の電力を充電するための充電ポート１０８を備えている。モバイルロボット１００は、充電を開始するために自律的に移動し、充電ステーション１１０とドッキングするように構成されている。充電ステーション１１０は、例えば、コンセントを介して交流（ＡＣ）電力を供給する交流主電源に接続されてもよい。
　更に、図１を参照すると、モバイルロボット１００は、警告及び／又は状態通知の目的のために、光表示器１３６を備えている。例えば、エラーが発生したことを示すため、良好又は大丈夫な状態を示すため、及び／又は特定の状況に対する警告を示すためである。
　図１～図７を参照して説明したモバイルロボット１００は、本開示の一実施例に関するものである。図８～図１６を参照して説明したモバイルロボット８００は、本開示の他の実施例に関するものである。モバイルロボット１００は、ロック機構及び取付部材に向けられた特徴以外は、モバイルロボット８００と同様である。図８～図１６の構成要素と類似する図１～図７の構成要素の参照数字は、類似性を示すために図８～図１６で意図的に再利用されている。例えば、アンテナ１３４、モバイルロボット８００を移動させるための車輪１２６、制御パネル１１４、ＬｉＤＡＲセンサ１０４、サイドレーザ１０６、光表示器１３６、（必要に応じて）１以上のカメラ、充電ポート１０８などの同じ構成要素もモバイルロボット８００に存在する。図８～図１６において、図１～図７の構成要素と異なる構成要素のみ、異なる参照数字が付与されている。
　図９を参照すると、モバイルロボット８００に取り付けられる荷物８０４は、ロック機構と協働するように構成されている。荷物８０４は、先に説明した図６のペイロード３０２と同様に、車輪６０４を有する台車である。荷物８０４は、複数のトレイを搬送するように構成されている。各トレイは、１以上のアイテムを搬送するために使用される。
　モバイルロボット８００のロック機構は、モバイルロボット８００を荷物８０４にロックするために１以上の受け部材がラッチ部材を受け入れることを容易にするように、荷物に存在する１以上の受け部材に対応する構成を有するラッチ部材を備えている。このロック機構は任意であり、モバイルロボット８００の取付機構が荷物８０４に対して十分に強固な取り付けを有するように構成されていない場合に、付加的に設けられてもよい。モバイルロボット８００は、モバイルロボット８００を荷物８０４にロックするためにラッチ部材を移動させるように動作されるよう構成されている。
　具体的には、図８、図１２、及び図１４を参照すると、モバイルロボット８００は、ロック機構１４００を有する支持体８０２を備えている。図１２は、モバイルロボット８００が完全に反転し、荷物８０４に係合した状態を示す前方斜視図である。支持体８０２のカバーは、ロック機構１４００の詳細を明らかにするために意図的に取り外されている。図１４は、ロック機構１４００の内部を示す拡大図である。ロック機構１４００は、モバイルロボット１００が移動されると、荷物８０４又は荷物８０４の一部が中央壁１３０と第１の側壁１２８と第２の側壁１３２とによって形成される空間１０２に収容されるまで荷物８０４と係合するように構成されている。
　支持体８０２は、穴部８２２を有するプレート８１４を受け入れるための開口部８１２を有する。プレート８１４は、荷物８０４に固定されている。ロック機構１４００へのアクセスは、開口部８１２を経由する。具体的には、ロック機構１４００は、ロックピン１４０６の形態のラッチ部材と、ロックピン１４０６をロック構成になるように伸長させるとともにロック解除構成に戻すためのロックピンアクチュエータ１４０２とを有する。荷物８０４上のプレート８１４は、モバイルロボット８００を荷物８０４にロックするためにロックピン１４０６が伸長されたときに、ロックピン１４０６を受け入れるための穴部８２２（スロットである）を有する受け部材である。モバイルロボット８００を荷物８０４からロック解除するためにロックピン１４０６が引かれると、ロックピン１４０６は、穴部８２２から外れる。ロックピンアクチュエータ１４０２は、磁気の原理に基づいて動作してもよい（例えば、ソレノイドロック）。ロックピン１４０６は、例えば、ロックピンアクチュエータ１４０２内のソレノイドによって移動するように駆動される。
　本実施例において、プレート８１４の開口部８１２への挿入をガイドするために、アクチュエータ支持ガイド１４０８が設けられている。モバイルロボット８００を移動させて、穴部８２２がロックピン１４０６の位置と一致する整列構成を実現することは、円滑なロック及びアンロックに重要である。アクチュエータ支持ガイド１４０８は、支持体８０２に配置された垂直ポール又は梁などの構造物であって、プレート８１４が不整列な構成で開口部８１２に挿入されるのを抑えるためのサイドバリアを形成することが可能な構造物であってもよい。プレート８１４が不整列である場合、プレート８１４は、アクチュエータ支持ガイド１４０８によってブロックされ、不整列な構成を実現するために開口部８１２に挿入することができなくなる。
　図８～図１２は、モバイルロボット８００の荷物（又はペイロード）８０４との取付工程の一例を示す図である。この取付工程は、図１のモバイルロボット１００にも適用可能である。図８を参照して、モバイルロボット８００は、中央制御システムから無線で指示を受け、当該指示に従って荷物８０４を取り付け、荷物８０４を意図する場所まで搬送する。図８は、モバイルロボット８００が自律的に荷物８０４に向かって移動している様子を示している。モバイルロボット８００は、中央制御システム、ＬｉＤＡＲセンサ１０４、及び／又はＱＲコード８２４などの荷物８０４の１以上の視覚的マーカーのために環境を走査する１以上の搭載カメラから受け取った荷物情報を通じて、荷物８０４の存在を検知する。このＱＲコード８２４は、図解のために図８に示されているだけである。モバイルロボット８００の荷物８０４との位置合わせは、荷物８０４の存在を検知したときに開始されてもよい。その後、モバイルロボット８００は、図９に示すように、その後部が荷物８０４に対向するように１８０度回転する。モバイルロボット８００は、図１０の前方斜視図に示すように、中央壁１３０と第１の側壁１２８と第２の側壁１３２とによって形成される空間１０２に荷物８０４を収容するために反転して荷物８０４に向かって移動し始める。荷物８０４との円滑な係合を確保するために、モバイルロボット８００の反転動作の間に更なる位置合わせが行われてもよい。図１１は、図１０のモバイルロボット８００が反転する過程の後方斜視図である。モバイルロボット８００、及び、開口部８１２に挿入するための荷物８０４上のプレート８１４の詳細を示すために、荷物８０４によって搬送されるいくつかのトレイが、図１１において意図的に取り除かれている。図１２は、モバイルロボット８００を完全に反転させ、荷物８０４に係合させた状態を示している。図１２の構成を達成する前に、モバイルロボット８００は、モバイルロボット８００の取付機構を駆動させて荷物８０４を係合させ、ロック機構１４００を駆動させて荷物８０４をモバイルロボット８００にロックする。図１２における支持体８０２のカバーは、ロック機構１４００の詳細を示すために意図的に取り外されている。モバイルロボット８００が図１２の構成になると、モバイルロボット８００は、荷物８０４を意図する場所に搬送するように準備する。
　本実施例において、モバイルロボット８００が、荷物８０４を空間内に十分に収容するために自身を反転させているとき、モバイルロボット８００の１以上のセンサが使用中であってもよい。例えば、荷物８０４が空間内に十分に収容されたことを検知するための１以上のカメラ及び映像技術の使用、中央壁１３０上の荷物の接触圧力を検知するための圧力センサ、中央壁１３０からの荷物距離を検知するための赤外線センサ、モバイルロボット８００との荷物の係合を検知するための図１４におけるロック機構１４００の中央壁１３０上での使用など、様々なものが挙げられる。別の例として、モバイルロボット８００が、ＱＲコードなどのペイロードの１以上の視覚的マーカー（例えば、機械可読光学コード）から収集した情報に依存して、荷物８０４が空間１０２に十分に収容されるように、どの程度反転してそれ自体を調整するかを決定することが考えられる。
　図１３は、図１２の構成の背面であって、モバイルロボット８００が完全に反転し、荷物８０４に係合した状態を示す図である。図１３は、充電ポート１０８の詳細を示している。具体的には、充電ポート１０８は、正負の充電端子１３０２を備えている。また、図１３は、荷物８０４を所定の位置に保持するように第１の側壁１２８と第２の側壁１３２との間に荷物８０４をクランプするために、荷物８０４の反対側に係合又は接触するように拡張された左側クランプ８２６の形態の第１の取付部材及び右側クランプ１３０４の形態の第２の取付部材で構成される一対の取付部材を示している。
　図１５は、図１のモバイルロボット１００の取付機構とは異なる取付機構の他の例を示している。図１５は、荷物が取り付けられていないモバイルロボット８００の後方斜視図と、モバイルロボット８００の左側クランプ８２６のクランプセグメント１５０２の拡大図とを示している。対応するクランプセグメント（図１５には示されていない）が、図１３の右側クランプ１３０４にも設けられている。クランプセグメントの各々は、細長い形状であってよく、図１５に示されるように、第１の側壁１２８及び第２の側壁１３２の各々にわたって水平に（地面と平行な方向に）延在してもよい。本実施例において、モバイルロボット８００に取り付けられたクランプセグメントは、２つしかなく、一方のセグメントは第１の側壁１２８にあり、他方のセグメントは第２の側壁１３２にある。モバイルロボット１００の例では、４つのクランプセグメントがあり、そのうちの２つが第１の側壁１２８に隣接して配置され、そのうちの他の２つが第２の側壁１３２に隣接して配置されている。異なる形状及び輪郭を有する異なるタイプの荷物への取り付けに対応するために、このようなセグメントの複数を設けてもよいことは理解されたい。図１のモバイルロボット１００の取付機構と同様に、取付部材を移動させて荷物と係合するように拡張するため、又は荷物から取り外されるように収縮するために、必要な電気的及び／又は機械的部品を有する取付アクチュエータを備えてもよい。例えば、リニアアクチュエータ及びモータが、各取付部材を押圧して伸長させて荷物に係合させるとともに、各取付部材を引き込んで収縮させて荷物から取り外すように押圧力を提供するように、モバイルロボット８００に設けられてもよい。荷物との係合時に圧力と摩擦との組合せを荷物に作用させて、荷物を所定の位置に保持してもよい。
　図１６を参照すると、モバイルロボット８００は、自律的に移動して充電ステーション１１０とドッキングし、モバイルロボット８００の電力を充電するように構成されている。図１のモバイルロボット１００の場合と同様に、充電ステーション１１０は、例えば、コンセントを介して、交流（ＡＣ）電力を供給する交流主電源に接続されてもよい。
　別の実施例において、図１のモバイルロボット１００、図８のモバイルロボット８００について説明したのと同じ固有の形状を有するモバイルロボット（第３実施例）が提供される。すなわち、モバイルロボット１００，８００の場合と同様に、モバイルロボット（第３実施例）は、中央壁、第１の側壁、及び第２の側壁を有する胴体を備えている。第１の側壁及び第２の側壁は、中央壁の表面と第１の側壁の表面と第２の側壁の表面とが荷物又は荷物の一部を収容するための空間を画定する境界を形成するように、中央壁から離れる方向に延在する。モバイルロボットの例（第３実施例）において、荷物は、空間の外に伸縮可能であるとともに空間内に収納可能なジャッキなどの昇降装置である。ジャッキは、パレットに載置された物体（例えば、複数の箱）を含むペイロードを持ち上げるために使用される。本実施例のジャッキは、油圧式及び／又は空気圧式のパレットジャッキと同様の設計を有し、パレット上に載置された荷物の隙間に潜り込むための一対のフォークを備えている。
　モバイルロボット（第３実施例）は、一対の取付部材を有する取付機構を備えている。一対の取付部材のうち第１の取付部材は、第１の側壁の表面に存在する。第２の取付部材は、第２の側壁の表面に存在する。本実施例において、一対の取付部材は、モバイルロボット１００，８００の場合とは異なり、ジャッキの対向する２つの面に取り付けるための取付部材として機能する。ジャッキは、第１の側壁と第２の側壁との間に配置されている。モバイルロボット１００，８００と異なり、モバイルロボット（第３実施例）は、図５の前部クランプ５０４及び図１４のロック機構１４００のようなロック機構を備えていない。一実施例において、モバイルロボット（第３実施例）は、制御パネル１１４のような制御パネル、並びに、図１の支持体１２４及び図８の支持体８０２のような支持体を備えていない。
　別の実施例において、モバイルロボット（第３実施例）の一対の取付部材は、図１のモバイルロボット１００及び図８のモバイルロボット８００について説明した取付部材のような取付部材であってもよく、ジャッキの反対側の側面に取り付ける（又は固定する）取付部材ではなく、ジャッキの反対側の側面を挟む（及び固定しない）ためのクランプのように構成されていることに留意すべきである。
　モバイルロボットの取付機構（第３実施例）は、更に、一対のトラックを備えている。一対のトラックの一方は、第２の側壁の表面上に存在し、第２の側壁の表面を横切って水平方向（地面と平行な方向）に延在している。一対のトラックの他方は、第１の側壁の表面上にあり、第１の側壁の表面を横切って水平方向（地面と平行な方向）に延在している。第１の取付部材及び第２の取付部材は、第１の取付部材及び第２の取付部材が一対のトラックに沿って摺動可能であるように、一対のトラックに取り付けられるように構成されている。第１の取付部材及び第２の取付部材は、空間に存在するジャッキを中央壁から離れる方向又は中央壁に向かう方向に移動させるために、一対のトラックに沿って摺動可能である。ジャッキを中央壁から離れる方向に移動させることにより、ジャッキの一対のフォークがペイロードに向かって移動し、フォークがパレットの隙間に入り込む。ジャッキを中央壁から離す動作は、モバイルロボット（第３実施例）によって自動的に駆動しても、人間の介入によって実現してもよい。フォークがパレットの下の所定の位置に位置すると、ジャッキは、フォークがパレットをパレット上に載置されている物体とともに持ち上げるように、モバイルロボット（第３実施例）によって駆動されるよう又は人間によって駆動されるよう構成されてもよい。ペイロードが持ち上げられると、ジャッキは、モバイルロボット（第３実施例）によって又は人間の介入によって、中央壁に向かって移動又は後退されてもよい。ジャッキが中央壁に向かって後退されると、ペイロードが下降するように、フォークがモバイルロボット（第３実施例）によって又は人間によって下降され、モバイルロボット（第３実施例）のプラットフォーム上にペイロードを静止させる。本実施例において、このプラットフォームは、第１の側壁の上端部と第２の側壁の上端部とによって形成されている。
　モバイルロボット（第３実施例）の第１の側壁及び第２の側壁は、ジャッキのフォーク１７０６が上昇可能な最大高さよりも低い高さを有するように構成されてもよい。モバイルロボット１００，８００の実施例と比較して、モバイルロボット（第３実施例）は、モバイルロボット１００，８００よりも重い荷物を搬送するように構成されている。したがって、モバイルロボット（第３実施例）の第１の側壁及び第２の側壁の高さは、モバイルロボット（第３実施例）に載置するためにペイロードを持ち上げる時間及び労力が少なくなるように（モバイルロボット１００，８００と比較して）低くすることが好ましい。モバイルロボット（第３実施例）の第１の側壁及び第２の側壁の幅は、第１の側壁の上端部と第２の側壁の上端部とによって形成されるプラットフォーム上に対象物を載置するための安定した台座となるように、十分な幅を有してもよい。また、モバイルロボット１００，８００の実施例と比較して、モバイルロボット（第３実施例）の第１の側壁及び第２の側壁の幅は、より重い荷物を搬送するための安定した台座を提供するために、より広い幅を有することが好ましい。
　モバイルロボット（第３実施例）の荷物（又はペイロード）の取付工程を以下に説明する。
　ステップ１において、モバイルロボット（第３実施例）は、中央制御システムから無線で荷物への取り付け指示を受信した後、荷物に向かって移動し、指示に応じて荷物を意図する場所に搬送する。モバイルロボット（第３実施例）の前面は、モバイルロボットがペイロードに向かって移動しているときに、ペイロードに対向している。
　ステップ２では、モバイルロボット（第３実施例）がペイロードの周囲の領域に移動されると、モバイルロボット（第３実施例）は、中央制御システムから受信した荷物情報、モバイルロボット（第３実施例）の前部に取り付けられたライダーセンサ、及び／又はＱＲコードなどのペイロードの１以上の視覚的マーカー（例えば、機械可読光学コード）に対して環境を走査する１以上のカメラを介してペイロードの存在を検知する。
　ステップ３では、ペイロードの存在を検知すると、モバイルロボット（第３実施例）のペイロードとの位置合わせを開始する。
　次に、ステップ４では、ステップ３での位置合わせの後、モバイルロボット（第３実施例）が１８０度回転し、その後部をペイロードに対向させる。
　次に、ステップ５では、モバイルロボット（第３実施例）は、ペイロードに近づくように反転してペイロードと係合する。本実施例では、モバイルロボット（第３実施例）が、自身を十分に反転させた後、例えば、センサ（例えば、１以上のカメラ及び映像技術の使用、接触圧力を検知する圧力センサ、中央壁からの荷物の距離を検知する赤外線センサ、モバイルロボット（第３実施例）との荷物の係合を検知するための中央壁上でのロック機構（例えば、図５の５０４又は図１４の１４００）の使用）を介して、ペイロードとの接触を検知すると、モバイルロボット（第３実施例）は、ジャッキのフォークがペイロードのパレットの下方に移動されるように、自律的に取付部材を移動させてジャッキを押圧する。別の例において、モバイルロボット（第３実施例）は、ＱＲコードなどのペイロードの１以上の視覚的マーカー（例えば、機械可読光学コード）から収集した情報に依存して、どの程度反転してペイロードに係合するように自身を調整するかを決定してもよい。本実施例において、ジャッキは、その移動を容易にするために車輪を備えている。
　ステップ６では、ジャッキを一対のトラックの一端部まで完全に伸長し、フォークをパレットの下方に十分に移動させた後、モバイルロボット（第３実施例）は、ジャッキを駆動させてフォークを上昇させ、パレット上に載置されている物体とともにパレットを持ち上げる。フォークは、ペイロードを持ち上げるために上昇されたとき、上昇構成にあるという。フォークが予め決められた高さまで持ち上げられると、モバイルロボット（第３実施例）は、ペイロードとともにジャッキが空間内に存在するように、その本体を移動させて反転し、ジャッキは、モバイルロボット（第３実施例）が移動する時、静止したままである。この予め決められた高さは、モバイルロボット（第３実施例）がペイロードを位置決めする際に、中央制御システムによって提供される荷物情報、又は、モバイルロボット（第３実施例）によって検知された荷物情報、例えばペイロードに設けられた機械可読光学コード、から決定されてもよい。モバイルロボット（第３実施例）が反転した後の空間内には、ジャッキ及びペイロードの両方が存在することになる。別の実施例において、モバイルロボット（第３実施例）は、代わりにジャッキ及びペイロードを空間内に移動させてもよいが、それ自身の移動と比較してジャッキ及びペイロードの移動に多くのエネルギを使用しなければならないので、これはあまり好ましくないオプションである。
　ステップ７において、モバイルロボットは、引き続きジャッキを駆動させてフォークを非上昇構成に下降させ、パレットは、モバイルロボット（第３実施例）の第１の側壁の上端部と第２の側壁の上端部とによって形成されるプラットフォーム上に載置される。その後、モバイルロボット（第３実施例）は、ペイロードを意図した場所に搬送するように準備する。
　なお、上述した図１のモバイルロボット１００、図８のモバイルロボット８００、及びモバイルロボット（第３実施例）は、上述したような具体的な構成及び動作に限定されるものではない。他の実施例においても、同様の構成及び動作を有するモバイルロボットが適用可能である。
　本開示のいくつかの例では、モバイルロボットがその仕事を実行するために付加的なセンシングを必要とする用途のため、モバイルロボットに取り付けられるペイロードは、周辺環境を検知するセンサを有するように構成されてもよい。例えば、ペイロードが床磨き機である場合、モバイルロボットに搭載されたプロセッサ又はコントローラが、床磨き機の真空掃除機能をいつオン又はオフにするか、及び真空掃除の強さをいつ調整するかを決定できるように、床の状態を検知するためにペイロードに取り付けられたカメラのようなセンサがあってもよい。
　本開示の実施例の装置は、以下の利点を有する。
　本装置の独特な形状によれば、（例えば、キャスターホイールを取り付けることによって）移動可能に構成されたペイロードを、これらのペイロードが地面に載置されている間に装置に取り付けることができる。このような移動可能なペイロードは、ペイロードを装置の上面に配置するために、装置の上面を超える高さまで最初に持ち上げられることを必要とせずに、取り付けることができる。いくつかの従来の用途において、ペイロードは、モバイルロボットに配置又は装着するために（典型的には人間の介入によって）持ち上げられる必要があり、ペイロードの全重量がモバイルロボット上にある。そのような持ち上げは、本開示のいくつかの実施例の場合には必要がない。
　また、本開示の実施例に係るモバイルロボットは、モバイルロボットがペイロードの全重量を搬送する必要がないため、より重い荷物を搬送することが可能である。また、モバイルロボットの上面に載置するためにペイロードを持ち上げる必要がないので、モバイルロボットにペイロードを取り付ける時間が節約される。
　また、用途に応じて、手動（人間が介在）又は自律（機械が起動）により、様々なペイロードをモバイルロボットに容易に着脱することができる。
　本開示の装置の一実施例（例えば、モバイルロボット１００，８００、及び先の図面を参照して説明したモバイルロボット（第３実施例））は、バスを介して電子通信する以下の構成要素を備えてもよい。
１．　任意に、ディスプレイ（例えば、図１の制御パネル１１４又は図８の８０８のディスプレイ）；
２．　不揮発性メモリ及び／又は非一時的なコンピュータ可読媒体；
３．　ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）；
４．　Ｎ個の処理コンポーネント（すなわち、「１以上のコントローラ」、「１以上のプロセッサ」、又は「１以上の中央処理装置」）；
５．　インターネット／イントラネット用及び／又は無線ネットワーク通信用のＮ個のトランシーバを有するトランシーバコンポーネント；
６．　任意で、ユーザ制御装置、すなわちユーザ入力装置；
７．　任意で、画像捕捉コンポーネント；
８．　任意で、オーディオ信号捕捉コンポーネント（例えば、マイクロフォン）；
９．　任意で、オーディオスピーカ、又は、例えば動作状態を示すための音声発生装置；
１０．　必要に応じて、位置合わせのため、機械可読光学コード及び／又は無線自動識別タグから情報を取得するため、及び／又は、ナビゲーション／エリアマッピングのための１以上のセンサ及び／又はコンポーネント；
１１.　任意で、ユーザ入力装置（マウス、ジョイスティック、キーボード、ユーザのジェスチャーを検知するセンサなど）、オーディオスピーカ、ディスプレイ、画像捕捉コンポーネント及び／又はオーディオ信号捕捉コンポーネントに接続するための入力／出力インターフェース；
１２.　任意で、荷物に電力を供給するため又は荷物から電力を受け取るため、及び／又は、取り付けられた荷物とのデータ通信（例えば、荷物の動作を制御するため）のための１以上の電気コネクタ；
１３.　任意で、警告及び／又は状態通知のための表示灯。
　ディスプレイは、一般的に、グラフィカルコンテンツ（例えば、グラフィカルユーザインターフェース）の提示をユーザに提供するために動作し、様々なディスプレイ（例えば、ＣＲＴ、ＬＣＤ、ＨＤＭＩ、マイクロプロジェクタ、及びＯＬＥＤディスプレイ）のいずれかによって実現されてもよい。ディスプレイは、タッチスクリーンであってもよい。
　一般的に、不揮発性メモリは、データ、及びモバイルロボットの機能部品に関連するコードを含む実行可能なコードを格納する（例えば、持続的に格納する）ように機能する。場合によって、不揮発性メモリは、例えば、ブートローダコード、モデムソフトウェア、オペレーティングシステムコード、ファイルシステムコード、及び簡略化のために描かれていない当業者によく知られている他のコードを含む。モバイルロボット１００，８００、又はモバイルロボット（第３実施例）は、例えば、自己ナビゲーション／マッピングコード、モバイルロボット１００，８００、又はモバイルロボット（第３実施例）の電力を充電するために、モバイルロボット１００，８００、又はモバイルロボット（第３実施例）と充電ステーション（例えば、図１及び図１６の１１０）とのドッキング／アンドッキング処理を容易にするコード、モバイルロボット１００，８００、又はモバイルロボット（第３実施例）と各荷物１１６，１１８，１２０，１２２，３０２、又は８０４との位置合わせプロセスを制御するコード、モバイルロボット１００，８００、又はモバイルロボット（第３実施例）の電源から各荷物に電力を供給するコード、各荷物に対してロックするために図１４のロック機構１４００を制御するコード、特定の荷物を制御する又は動作させるコードをプログラムされてもよい。モバイルロボット（第３実施例）の場合、ジャッキも荷物とみなしてもよく、ジャッキ動作のために（必要であれば）ジャッキに電力を供給してもよい。モバイルロボット（第３実施例）は、ジャッキを駆動させて荷物を昇降させるコードをプログラムされてもよい。
　多くの実施例において、不揮発性メモリは、フラッシュメモリ（例えば、ＮＡＮＤ又はＮＯＲメモリ）によって実現されるが、他のタイプのメモリも利用できることは確かである。不揮発性メモリからコードを実行することも可能であるが、不揮発性メモリ内の実行可能コードは、典型的には、ＲＡＭにロードされ、Ｎ個の処理コンポーネントの１以上によって実行される。
　１以上のコンピュータプログラムは、任意の機械又はコンピュータ可読媒体に本質的に非一時的に記憶されてもよい。コンピュータ可読媒体は、磁気ディスク又は光ディスク、メモリチップ、又はモバイルロボットとのインターフェースに適した他のストレージデバイスなどのストレージデバイスを含んでもよい。また、機械又はコンピュータ可読媒体は、インターネットシステムに例示されるような有線媒体、又は、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）システムに例示されるような無線媒体を含んでもよい。
　ＲＡＭに関連するＮ個の処理コンポーネント（又は「１以上のプロセッサ」）は、一般的に、機能コンポーネントを有効にするために不揮発性メモリに記憶された命令を実行するように動作する。当業者（通常の知識を有する者を含む）であれば理解できるように、Ｎ個の処理コンポーネントは、ビデオプロセッサ、モデムプロセッサ、ＤＳＰ、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、及びその他の処理コンポーネントを含んでもよい。
　トランシーバコンポーネントは、Ｎ個のトランシーバチェーンを含んでもよく、これらは無線ネットワークを介して外部デバイスと通信するために使用されてもよい。Ｎ個のトランシーバチェーンの各々は、特定の通信方式に関連するトランシーバを表してもよい。例えば、各トランシーバは、ローカルエリアネットワーク、セルラーネットワーク（ＷＩＦＩネットワーク、ＣＤＭＡネットワーク、ＧＰＲＳネットワーク、ＵＭＴＳネットワークなど）、及び他のタイプの通信ネットワークに特有のプロトコルに対応してもよい。いくつかの実施例では、トランシーバコンポーネントが通信ネットワークと通信することで、接続されたデバイスの位置を決定することができる。
　本開示の実施例は、以下の特徴を有し得る。
　荷物（例えば、図１の１１６，１１８，１２０，１２２、図３の３０２、図８の８０４）を搬送するための装置（例えば、図１の１００、及び図８の８００、及びモバイルロボット（第３実施例））であって、
　電源と、
　１以上の移動用部品（例えば、図１の１２６）と、
　前記１以上の移動用部品を駆動して前記装置を移動させる駆動機構と、
　中央壁（例えば、図１の１３０）、第１の側壁（例えば、図１の１２８）、及び第２の側壁（例えば、図１の１３２）を有する本体であって、前記第１の側壁及び前記第２の側壁が前記中央壁から離れるように延在し、前記中央壁の表面（例えば、図４の４０４）と前記第１の側壁の表面（例えば、図５の５１８）と前記第２の側壁の表面（例えば、図５の５２０）と荷物又は荷物の一部を収容するための空間（例えば、図１の１０２）を画定する境界を形成する、本体と、
　前記荷物に取り付けるための取付機構であって、当該取付機構が、前記荷物に係合するための一対の取付部材を備え、当該一対の取付部材が、前記第１の側壁の表面に取り付けられた第１の取付部材（例えば、図４の４０２及び図１３の８２６）及び前記第２の側壁の表面に取り付けられた第２の取付部材（例えば、図５の５０２及び図１３の１３０４）を備える、取付機構と、
　メモリ内の指示を実行して前記装置を動作させるように構成されたプロセッサと、
　を備え、
　前記駆動機構を駆動させて前記装置を移動させ、前記荷物を前記指示に従って意図する場所に搬送する、装置。
　前記装置は、
　前記荷物の取り付け中に、
　前記駆動機構を駆動させて、前記荷物又は前記荷物の一部を前記空間内に受け入れるように前記装置を移動させ、
　前記取付機構を駆動させて、前記第１の取付部材及び前記第２の取付部材を移動させることによって、前記空間に収容された前記荷物の反対側又は前記荷物の一部の反対側と係合させて前記荷物に取り付け、前記荷物又は前記荷物の一部を前記空間内に保持させる、
　ように動作可能であってよい。
　前記取付機構は、前記一対の取付部材を２以上（例えば、図５の５０６，５０８、及び図１５の１５０２）を備えてもよく、各一対の取付部材の第１の取付部材及び第２の取付部材が、前記荷物又は前記荷物の一部の輪郭に応じて前記荷物又は前記荷物の一部に係合されるように、前記取付機構の駆動時に伸長可能であってもよい。
　前記装置は、
　１以上のセンサ（例えば、図１の１０４）を備え、
　前記荷物又は前記荷物の一部に取り付けるように前記取付機構を駆動させる前に、前記１以上のセンサからの入力を受けて前記装置と前記荷物とを位置合わせする、
　ように動作可能であってもよい。
　前記１以上のセンサは、前記荷物に設けられた機械読み取り可能な光学コード及び／又は無線識別タグを読み取って、二対以上の取付部材のうちのいずれが、前記荷物又は前記荷物の一部に接触するように伸長して前記荷物又は前記荷物の一部の輪郭に適合するように駆動されるべきかを決定するための情報を取得するように構成されてもよい。
　前記１以上のセンサは、前記荷物に設けられた機械読み取り可能な光学コード及び／又は無線識別タグを読み取って、前記装置と前記荷物との位置合わせを容易にするために前記装置に対する前記荷物の位置データを取得するように構成されてもよい。
　前記装置は、
　前記装置を前記荷物にロックするために、前記荷物に存在する１以上の受け部材（例えば、図６の６０２及び図８の８２２）を受け入れることを容易にするように前記１以上の受け部材に対応する構成を有するラッチ部材（例えば、図５の５１０，５１４，５１２、及び図１４の１４０６）備える、ロック機構（例えば、図５の５０４及び図１４の１４００）を備え、
　前記装置を前記荷物にロックするように前記ラッチ部材を移動させるよう動作可能であってもよい。
　前記ラッチ部材は、１以上のフック（例えば、図５の５１０，５１４，５１２）を備え、前記１以上の受け部材は、前記１以上のフックが掛けられるための１以上のロッド（例えば、図６の６０２）を備えてもよい。
　前記ラッチ部材は、１以上のピン（例えば、図１４の１４０６）を備え、前記１以上の受け部材は、前記装置を前記荷物にロックするために前記１以上のピンを受け入れるための１以上のスロット（例えば、図８の８２２）を備えてもよい。
　前記装置は、前記装置が荷物に取り付けられているときに、前記荷物に電力を供給するために前記荷物に接続するように構成された電気コネクタを備えてもよい。
　前記電気コネクタは、前記ラッチ部材を備え、前記ラッチ部材が前記１以上の受け部材によって受け入れられたときに、前記荷物に電力を供給するための電気的接続がなされてもよい。
　前記荷物は、
　１以上の物体を搬送する台車又は移動式カート（例えば、図１の１１６及び図３の３０２）、
　物体を昇降するジャッキ（例えば、図１の１１８）、
　環境中の表面を清掃するために前記装置によって牽引される清掃装置（例えば、図１の１２０）、及び
　紫外線を用いた除菌のためのＵＶ照明トップ（例えば、図１の１２２）、
　のうちの１以上を含んでもよい。
　前記清掃装置は、床を磨くために前記装置によって牽引される床磨き機（例えば、図１の１２０）であってもよい。
　前記取付機構は、
　前記第１の側壁の表面及び前記第２の側壁の表面に取り付けられた一対のトラックであって、前記第１の取付部材及び第２の取付部材が前記一対のトラックに沿って摺動可能であるように前記一対のトラックに取り付けられるよう構成されている、一対のトラックを備え、
　前記第１の取付部材及び前記第２の取付部材は、前記空間に存在する前記荷物を前記中央壁から離れる方向又は前記中央壁に向かう方向に移動させるように、前記一対のトラックに沿って摺動可能であってもよい。
　前記荷物が物体を昇降させるジャッキ（例えば、図１の１１８）を備えるとき、前記ジャッキは、１以上の昇降フォークを備え、前記第１の取付部材及び前記第２の取付部材は、前記荷物に取り付けられ、
　前記第１の取付部材及び前記第２の取付部材は、物体を昇降させるための前記ジャッキの駆動時に、前記ジャッキの１以上の昇降フォークを前記物体の下方に移動させて前記物体を昇降可能となるように、前記一対のトラックに沿って摺動可能であってもよい。
　前記中央壁の表面と前記第１の側壁の表面と前記第２の側壁の表面とでＵ字型が形成されてもよい。
　本明細書及び特許請求の範囲において、文脈が明らかに他を示していない限り、「備える（comprising）」という用語は、「のみからなる」という意味での排他的な意味ではなく、「少なくとも含む」という意味での非排他的な意味を有する。同じことが、「備える（comprise）」や「備える（comprises）」など、この言葉の他の形に対応する文法的な変更についても当てはまる。
　本開示では、本発明をいくつかの例及び実施例に関連して説明してきたが、本発明はそのように限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内に入る様々な明らかな変更及び同等の配置をカバーするものである。本発明の特徴は、特許請求の範囲の中で特定の組み合わせで表現されているが、これらの特徴は、任意の組み合わせ及び順序で配置できることが企図されている。

Claims (15)

  1. 　荷物を搬送するための装置であって、
    　電源と、
    　１以上の移動用部品と、
    　前記１以上の移動用部品を駆動して前記装置を移動させる駆動機構と、
    　中央壁、第１の側壁、及び第２の側壁を有する本体であって、前記第１の側壁及び前記第２の側壁が前記中央壁から離れるように延在し、前記中央壁の表面と前記第１の側壁の表面と前記第２の側壁の表面とが荷物又は荷物の一部を収容するための空間を画定する境界を形成する、本体と、
    　前記荷物に取り付けるための取付機構であって、当該取付機構が、前記荷物に係合するための一対の取付部材を備え、当該一対の取付部材が、前記第１の側壁の表面に取り付けられた第１の取付部材及び前記第２の側壁の表面に取り付けられた第２の取付部材を備える、取付機構と、
    　メモリ内の指示を実行して前記装置を動作させるように構成されたプロセッサと、
    　を備え、
    　前記駆動機構を駆動させて前記装置を移動させ、前記荷物を前記指示に従って意図する場所に搬送する、装置。
  2. 　前記荷物の取り付け中に、
    　前記駆動機構を駆動させて、前記荷物又は前記荷物の一部を前記空間内に受け入れるように前記装置を移動させ、
    　前記取付機構を駆動させて、前記第１の取付部材及び前記第２の取付部材を移動させることによって、前記空間に収容された前記荷物の反対側又は前記荷物の一部の反対側と係合させて前記荷物に取り付け、前記荷物又は前記荷物の一部を前記空間内に保持させる、
    　ように動作可能である、請求項１に記載の装置。
  3. 　前記取付機構は、前記一対の取付部材を２以上を備えてもよく、各一対の取付部材の第１の取付部材及び第２の取付部材が、前記荷物又は前記荷物の一部の輪郭に応じて前記荷物又は前記荷物の一部に係合されるように、前記取付機構の駆動時に伸長可能である、請求項１又は２に記載の装置。
  4. 　前記装置は、
    　１以上のセンサを備え、
    　前記荷物又は前記荷物の一部に取り付けるように前記取付機構を駆動させる前に、前記１以上のセンサからの入力を受けて前記装置と前記荷物とを位置合わせする、
    　ように動作可能である、請求項１～３のいずれか１つに記載の装置。
  5. 　前記１以上のセンサは、前記荷物に設けられた機械読み取り可能な光学コード及び／又は無線識別タグを読み取って、二対以上の取付部材のうちのいずれが、前記荷物又は前記荷物の一部に接触するように伸長して前記荷物又は前記荷物の一部の輪郭に適合するように駆動されるべきかを決定するための情報を取得するように構成されている、請求項４に記載の装置。
  6. 　前記１以上のセンサは、前記荷物に設けられた機械読み取り可能な光学コード及び／又は無線識別タグを読み取って、前記装置と前記荷物との位置合わせを容易にするために前記装置に対する前記荷物の位置データを取得するように構成されている、請求項４又は５に記載の装置。
  7. 　前記装置は、
    　前記装置を前記荷物にロックするために、前記荷物に存在する１以上の受け部材を受け入れることを容易にするように前記１以上の受け部材に対応する構成を有するラッチ部材備える、ロック機構を備え、
    　前記装置を前記荷物にロックするように前記ラッチ部材を移動させるよう動作可能である、請求項１～６のいずれか１つに記載の装置。
  8. 　前記ラッチ部材は、１以上のフックを備え、前記１以上の受け部材は、前記１以上のフックが掛けられるための１以上のロッドを備える、請求項７に記載の装置。
  9. 　前記ラッチ部材は、１以上のピンを備え、前記１以上の受け部材は、前記装置を前記荷物にロックするために前記１以上のピンを受け入れるための１以上のスロットを備えている、請求項７又は８に記載の装置。
  10. 　前記装置が荷物に取り付けられているときに、前記荷物に電力を供給するために前記荷物に接続するように構成された電気コネクタを備えている、請求項1～９のいずれか１つに記載の装置。
  11. 　前記電気コネクタは、前記ラッチ部材を備え、前記ラッチ部材が前記１以上の受け部材によって受け入れられたときに、前記荷物に電力を供給するための電気的接続がなされる、請求項１０に記載の装置。
  12. 　前記荷物は、
    　１以上の物体を搬送する台車又は移動式カート、
    　物体を昇降するジャッキ、
    　環境中の表面を清掃するために前記装置によって牽引される清掃装置、及び
    　紫外線を用いた除菌のためのＵＶ照明トップ、
    　のうちの１以上を含む、請求項１～１１のいずれか１つに記載の装置。
  13. 　前記取付機構は、
    　前記第１の側壁の表面及び前記第２の側壁の表面に取り付けられた一対のトラックであって、前記第１の取付部材及び第２の取付部材が前記一対のトラックに沿って摺動可能であるように前記一対のトラックに取り付けられるよう構成されている、一対のトラックを備え、
    　前記第１の取付部材及び前記第２の取付部材は、前記空間に存在する前記荷物を前記中央壁から離れる方向又は前記中央壁に向かう方向に移動させるように、前記一対のトラックに沿って摺動可能である、請求項１～１２のいずれか１つに記載の装置。
  14. 　前記荷物が物体を昇降させるジャッキを備えるとき、前記ジャッキは、１以上の昇降フォークを備え、前記第１の取付部材及び前記第２の取付部材は、前記荷物に取り付けられ、
    　前記第１の取付部材及び前記第２の取付部材は、物体を昇降させるための前記ジャッキの駆動時に、前記ジャッキの１以上の昇降フォークを前記物体の下方に移動させて前記物体を昇降可能となるように、前記一対のトラックに沿って摺動可能である、請求項１３に記載の装置。
  15. 　前記中央壁の表面と前記第１の側壁の表面と前記第２の側壁の表面とでＵ字型が形成される、請求項１～１４のいずれか１つに記載の装置。
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