模塊化的多功能智能存儲容器的制作方法
背景
現代庫存系統，諸如郵購倉庫、供應鏈配送中心、機場行李系統和定制訂單制造設施中的那些包括一些復雜系統，包括機器人、自動貨架系統、射頻識別(rfid)和自動調度和引導裝備。許多系統例如包括機器人，其行進至貨架系統以檢索物品并將它們返回至中央位置用于額外處理。
現有自動倉庫使用機器人，例如，以將物品或貨架從倉庫中的存儲位置移動至裝運位置(例如，用于將裝箱和裝運的庫存物品)。然而，不可避免的，庫存系統中的一些物品將在傳遞過程中被丟棄、錯放或另外錯誤處理。另外，準確的庫存對于控制成本、維護水平和滿足客戶需求等等是重要的。
附圖簡述
圖1是根據本公開的一些實例的描繪自動倉庫的部件的示意圖。
圖2a和圖2b是根據本公開的一些實例的其中提升機構分別處于縮回位置和伸展位置的機器人的等距視圖。
圖3a是根據本公開的一些實例的其中安裝有額外電子部件的智能箱的等距視圖。
圖3b是根據本公開的一些實例的其中安裝有額外致動器的智能箱在第一位置中的前視圖。
圖3c是根據本公開的一些實例的圖3b的其中安裝有另外致動器的智能箱在第二位置中的前視圖。
圖4是根據本公開的一些實例的其中安裝有通用底座工具的底座的等距視圖。
圖5是根據本公開的一些實例的具有機器人臂底座工具的底座的等距視圖。
圖6是根據本公開的一些實例的其中安裝有包括多個攝像機的攝像機底座工具的底座的等距視圖。
圖7是根據本公開的一些實例的其中安裝有包括多個光源的燈底座工具的底座的等距視圖。
圖8是根據本公開的一些實例的具有包括一個或更多個地面清潔工具的地面底座工具的底座的等距視圖。
圖9a是根據本公開的一些實例的包括多個電連接器和負荷傳感器(loadcell)的機器人提升機構的等距視圖。
圖9b是根據本公開的一些實例的具有多個電連接器的底座的等距視圖。
圖10是根據本公開的一些實例的用于在自動倉庫中執行維護任務的過程的流程圖。
圖11是根據本公開的一些實例的用于在自動倉庫中利用相同機器人拾取商品并執行維護任務的過程的流程圖。
詳述
本公開的實例總體地涉及自動倉庫，并且確切地，涉及用于增加倉庫中的機器人和貨架部件的功能的模塊化系統。貨架部件可包括底座和貨架單元。機器人可包括多個電連接器以允許它們與底座上的互補連接器連接，所述互補連接器可進而連接到貨架單元。在一些實例中，各種電子部件可安裝在底座和/或貨架單元上以便向底座、貨架單元和/或機器人提供額外功能。
在一些實例中，機器人可檢索包括一個或更多個庫存物品的貨架單元并將其遞送至工作站，例如，用于訂單或補貨的完成。機器人然后可在不永久地修改機器人的情況下返回貨架單元，拾取底座工具，諸如機器人臂或攝像機工具，并且執行額外操作。另外地或替代地，基站和/或貨架單元可包括然后可由機器人(或所述系統)使用以執行各種任務的額外裝備，所述任務包括但不限于通過一個或更多個機器人臂移動物品，通過一個或更多個傳感器感測環境條件或特性，通過一個或更多個致動器調整或移動與底座和/或貨架單元相關聯的物品，通過一個或更多個燈照亮區域，以及通過一個或更多個攝像機拍攝區域。由于機器人、貨架單元和底座的模塊性，系統中的任何機器人可連接至并攜載任何貨架單元和任何底座工具以利用安裝在其上的部件。
為了簡化并清楚解釋，本公開在本文中通過用于允許倉庫機器人和貨架部件在倉庫中執行額外任務的系統、設備和方法描述。然而，本領域技術人員將認識到本公開不限制于此。雖然所述系統可以被描述為用于管理倉庫的系統，例如，應理解所述系統可僅簡單地用于組裝線上使用的機器人、用于遞送以及在許多其他環境中。另外，本文所述的系統用于與倉庫機器人一起使用，但也可應用于使用不同形狀因數的其他車輛，例如像鐵路修理車輛和地面移動裝備。
此后描述為構成本公開的各種元件的設備、方法和系統意為說明性的而非限制性的。將執行與本文所述的系統相同或類似功能的許多合適的車輛、能源、導航工具和網絡意圖涵蓋在本公開的范圍內。本文未描述的此類其他系統、設備和方法可包括但不限于在本公開的開發時間后開發的車輛、系統、網絡和技術。
圖1示出庫存控制系統100。庫存控制系統100可包括管理模塊115、一個或更多個移動驅動單元或機器人120、一個或更多個庫存容器、箱或倉位130和一個或更多個庫存工作站150。機器人120可自己或響應于由管理模塊115傳達的命令而在倉庫170內的各點之間運輸倉位130。每個倉位130可存儲一種或多種類型的庫存物品140。因此，庫存控制系統100能夠在工作空間，諸如存儲設施或倉庫170內的各位置之間移動庫存物品140以促進庫存物品140的進入、處理和/或自庫存控制系統100的移除以及庫存物品140的其他任務的完成。
管理模塊115可將任務分配給庫存控制系統100的適當部件并且協調各種部件在完成任務過程中的操作。這些任務可與庫存物品的移動和處理以及庫存控制系統100的部件的管理和維護有關。管理模塊115可例如將倉庫170的部分分配為用于機器人120的駐留空間、機器人120電池的經計劃的再充電或替換、倉位130或底座工具405(在下文中討論)的存儲或與庫存控制系統100及其各種部件相關聯的任何其他操作。
管理模塊115可選擇庫存控制系統100的部件來執行這些任務，并且將適當命令和/或數據傳達至所選擇的部件以促進這些操作的完成。盡管在圖1中示出為單個離散部件，但是管理模塊115可表示多個部件并且可表示或包括機器人120、倉位130或庫存控制系統100的其他元件的部分。因此，特定機器人120與管理模塊115之間的在下文中描述的交互中的任何或所有可例如表示那個機器人120與一個或更多個其他機器人120之間的對等通信，或可例如包括基于機器人120中的存儲器的內部命令。
如以上所述，機器人120可用于在倉庫170內的各種位置之間移動倉位130。機器人120可表示基于倉位130和/或庫存控制系統100的其他元件的特性和配置適于在庫存控制系統100中使用的許多類型的裝置或部件。在庫存控制系統100的特定實施方案中，機器人120可表示獨立的自供電裝置，例如像被配置來圍繞倉庫170自由移動的有輪或有軌機器人或機器人車。此類庫存控制系統的實例在以下專利中公開：2012年6月7日公開的題為“systemandmethodforpositioningamobiledriveunit(用于定位移動驅動單元的系統和方法)”的美國專利公開號2012/0143427和2012年10月2日發布的題為“methodandsystemfortransportinginventoryitems(用于運輸庫存物品的方法和系統)”的美國專利號8,280,547，所述專利的全部公開內容以引用方式并入本文。
在其他實例中，機器人120可包括被配置來沿著遍歷倉庫170的軌道、導軌、纜線、吊車系統或其他引導或支撐元件移動倉位130的軌道引導的機器人。在這個配置中，機器人120可通過通向引導元件，例如像通電導軌、狹槽或軌道的連接接收電力、通信和/或支撐。另外，在庫存控制系統100的一些實例中，機器人120可被配置來利用替代輸送裝備來在倉庫170內和/或在倉庫170的分開的部分之間移動。
另外，機器人120可能夠與管理模塊115通信以接收任務、倉位130分配，傳輸它們的位置或其他機器人120的位置，或交換將由管理模塊115或機器人120在操作過程中使用的其他合適的信息。機器人120可使用例如無線、有線或其他連接與管理模塊115通信。在一些實例中，機器人120可使用例如802.11規范無線傳輸(例如，b/g/n)、藍牙、射頻(rf)、紅外數據協會(irda)標準或其他適當的無線通信協議與管理模塊115和/或彼此通信。
在其他實例中，諸如在使用軌道的庫存控制系統100中，機器人120沿其移動的軌道或其他引導元件(例如，狹槽或導軌)可布線以促進機器人120與庫存控制系統100的其他部件之間的通信。此外，如上所述，機器人120可包括管理模塊115的部件，例如像處理器、模塊、存儲器和收發器。因此，出于這個描述和以下權利要求書的目的，管理模塊115與特定機器人120之間的通信還可表示特定機器人120內的各部件之間的通信。一般來說，可基于特定庫存控制系統100的配置和特性以許多方式供電、推進并控制機器人120。
倉位130用于存儲庫存物品，并且可包括作為庫存控制系統100的部分的額外特征。在一些實例中，倉位130中的每一個可包括多個分隔器以在存儲倉位130內創建多個隔間。在這個配置中，每個存儲倉位130可在每個隔間內存儲一種或多種類型的庫存物品140(例如，每個倉位130可在所有隔間中存儲相同庫存物品140，或在每個隔間中存儲不同庫存物品140，或不具有隔間并且僅存儲一種類型的物品140)。另外，在特定實例中，庫存物品140還可從倉位130內或上的鉤或棒懸掛。一般來說，倉位130可用任何適當的方式在倉位130內和/或在倉位130的外表面上存儲庫存物品140。
倉位130可被配置來由機器人120攜載、滾動和/或以其他方式移動。在一些實例中，當移動多個倉位130時，倉位130還可例如提供推進以補充由機器人120提供的推進。另外，每個倉位130可包括多個側，并且每個倉位可通過倉位130的一個或更多個側接近。例如，在特定實施方案中，倉位130包括四個側。在此實施方案中，位于兩個側的拐角處的倉位130可通過那兩側中的任一個接近，而其他倉位中每一個可通過四個側中的一個中的開口接近，并且獨立式倉位130可通過全部四個側接近。機器人120可被配置來在適當時旋轉倉位130以將特定面和與那個面相關聯的貨架或分隔器呈現給操作員或庫存控制系統100的其他部件以促進關于庫存140的移除、存儲、計數或其他操作。
在特定實例中，庫存控制系統100還可包括一個或更多個庫存工作站150。庫存工作站150表示指定用于涉及庫存物品的特定任務的完成的位置。此類任務可包括庫存物品140的移除、庫存物品的添加或補貨、庫存物品140的計數、庫存物品140的拆封(例如，從貨盤或罩殼大小的組至獨立庫存物品)、庫存物品140在倉位130之間的合并，和/或庫存物品140以任何其他合適的方式的處理或搬運。工作站150可表示物理位置以及用于處理或搬運庫存物品的任何適當裝備兩者，所述設備諸如工作臺、填裝工具和輔助材料、用于監視庫存物品流入和流出庫存控制系統100的掃描器、用于與管理模塊115通信的通信接口和/或任何其他合適的部件。庫存工作站150可完全或部分由人類操作員控制或可以是部分或完全自動化的。
在操作中，管理模塊115選擇適當部件來完成特定任務，并且將任務分配118傳輸至所選擇的部件。這些任務可涉及庫存物品的檢索、存儲、補給和計數和/或機器人120、倉位130、庫存工作站150和庫存控制系統100的其他部件的管理。依據部件和將要完成的任務，特定任務分配118可識別與對應任務相關聯的位置、部件和/或行動，和/或將要由相關部件在完成所分配任務過程中使用的任何其他適當信息。
在特定實例中，管理模塊115部分地基于管理模塊115自庫存控制系統100的其他部件和/或自與管理模塊115通信的外部部件接收的庫存請求來生成任務分配118。例如，在特定實例中，庫存請求可表示指定顧客已經購買和將要自庫存控制系統100檢索以用于裝運至顧客的特定庫存物品的裝運單。管理模塊115還可響應于特定事件的出現(例如，響應于機器人120請求空間以停靠)、根據預定調度表(例如，作為每日啟動或清潔例程的部分)或基于庫存控制系統100的配置和特性在任何適當時生成任務分配118。
在特定實例中，管理模塊115還可將任務分配118傳達給包括用于機器人120的一個或更多個目的地的機器人120。在這種情況下，管理模塊115可基于機器人120的位置或狀態、機器人120已經完成早先分配的任務的指示、預定的調度表和/或任何其他合適的考慮選擇機器人120。例如，任務分配可定義將要檢索的倉位130的位置、將要訪問的庫存工作站150、機器人120應當在接收另一個任務之前停靠的存儲位置，或與基于整體庫存控制系統100或庫存控制系統100的單獨部件的配置、特性和/或狀態適當的任何其他任務相關聯的位置。
作為完成這些任務的部分，機器人120可與倉庫170內的各種倉位130對接。機器人120可通過連接至、提升和/或與倉位130另外交接與倉位130對接，使得當對接時，機器人120耦接至倉位130并且可在倉庫170內移動倉位130。雖然以下描述著重于被配置來以特定方式對接的機器人120和倉位130的特定實例，但是機器人120和倉位130的替代實例可被配置來以適合于允許機器人120在倉庫170內移動倉位130的任何方式對接。
另外，庫存控制系統100的部件可將關于所述部件的當前狀態、所述部件正在與之互動的庫存控制系統100的其他部件的狀態和/或與庫存控制系統100的操作有關的其他條件的信息提供至管理模塊115。這可允許管理模塊115利用來自相關部件的反饋來更新算法參數、調整策略或另外修改所述管理模塊的決策制定，以對操作條件的改變或特定事件的出現作出響應。另外，雖然管理模塊115可被配置來管理庫存控制系統100的部件的操作的各種方面，但是在特定實例中，部件自己也可負責與其操作的某些方面有關的一些決策制定，借此降低管理模塊115上的處理負荷。
在一些實例中，系統100還可包括用于由機器人120使用的一個或更多個模塊化工具160。工具160可包括例如燈、成像裝置(例如，攝像機)、機器人臂、傳感器、致動器和其他工具或安裝在模塊化或通用底座上的工具的組合。以此方式，機器人120中的任何可通過簡單地拾取工具160并與工具160電子地耦接來使用工具160中的任何。以此方式，單個機器人120(或任何機器人120)可用于例如通過簡單地利用各種模塊化工具掃地，然后利用機器人臂操控物體，然后拾取并運輸庫存物品。
在一些實施方案中，工具160可全部駐留在倉庫170中的指定或已知位置中。這可允許機器人120通過工具160的位置定位它們，類似于它們如何定位倉位130。在其他實例中，工具160可包括尋的信號、標記、視覺識別符、位置識別符或其他裝置以允許機器人120使用例如攝像機或其他傳感器定位工具160。
在其他實例中，如圖2a和圖2b中所示，機器人120可包括一些特征。機器人120可包括例如一個或更多個驅動單元205以在倉庫170中移動機器人120。驅動單元205可包括例如一個或更多個輪、球、軌道或氣墊。如以上所述，在一些實例中，驅動單元205可被選定大小并成型以跟隨倉庫中的引導軌道。引導軌道可包括例如列車軌道、磁道、著色道或電子或視覺標志。在這個配置中，驅動單元205可使用光學、磁性或其他傳感器以跟隨軌道。在其他實例中，驅動單元205可包括驅動輪或其他裝置，并包括銷以跟隨倉庫170的地面中的狹槽或電路徑。
為了防止偶然事故、檢測故障并提供引導和導航，機器人120可裝備有一些傳感器。在一些實例中，機器人120可包括一個或更多個接近傳感器210。接近傳感器210可允許機器人120檢測其他機器人120、機器人的路徑中的障礙(例如，落在倉庫170地面上的商品和倉庫170中的工人)。機器人120還可包括一個或更多個額外的傳感器，包括但不限于成像裝置、攝像機225或激光掃描器215。攝像機225可包括例如視頻攝像機、紅外或綠外攝像機或紫外(uv)攝像機。在一些實例中，機器人120還可包括額外的裝備，例如像全球定位系統(gps)接收器和無線局域網(wlan)或蜂窩收發器。
在一些實例中，機器人120還可包括一個或更多個額外輸入裝置230。輸入裝置230可包括例如攝像機、激光條形碼掃描器、rfid讀取器或用于讀取例如位于倉位130底部上的標簽，或提供關于倉位、其他機器人120和/或環境條件的額外輸入和數據的其他裝置(例如，溫度傳感器、電壓傳感器、電池水平指示器等)。如在下文中更詳細討論的，這可允許機器人120定位包括所請求產品的倉位130、請求維護以及識別問題等等。在另外的實施方案中，機器人120還可包括額外移動傳感器，例如像凸起或接近傳感器250以防止機器人120與其他物體之間的碰撞。
機器人120還可包括提升機構235。提升機構235可包括例如螺旋千斤頂、液壓千斤頂或電千斤頂。在縮回位置中(圖2a)，機器人可在底座或倉位130中的一個的底部貨架下移動。一旦在倉位130下，機器人120可利用激光條掃描器230掃描倉位130上的標簽，例如以便確保其在正確位置中。機器人120然后可激活提升機構235，如圖2b中所示，以便將倉位130提升離開地面(例如，大致5cm)。在一些實例中，提升機構235還可包括鎖存器、狹槽、磁體、轉鎖、插座或用于機械地接合倉位130的其他裝置。
如在下文中更詳細討論的，在一些實例中，提升機構235還可包括一個或更多個耦接器240以在機器人120與工具160之間提供電、光或機械連接，以便允許機器人120與工具160通信、對其供電、操作、保持和或耦接到工具160。在一些實例中，耦接器240可包括鎖存器或電磁體，例如，以防止倉位130、工具160或其他物體掉落機器人120。在其他實例中，耦接器240可包括電、電光或機械連接器以在機器人120與工具160之間提供電力和/或通信。換句話說，耦接器240可在機器人120與工具160之間提供單向或雙向電力和/或通信以允許例如機器人120控制工具160和/或對其供電，并且反之亦然。在這個配置中，例如，當工具160上的電源給機器人120充電時，機器人120可控制工具160。當然，其他組合和排列是可能的并且在本文中被考慮到。
如圖3a中所示，倉位130可包括底座305和一個或更多個貨架單元310。在一些實例中，貨架單元310可以是模塊化的，并且可堆疊在彼此頂部上以提供可調整的高度。在一些實例中，底座305可包括條形碼、rfid標簽或其他標記裝置以允許機器人120確保其已經定位正確的倉位130。換句話說，機器人120可在倉庫170中配備有物理位置,其用于倉位130、到達倉位130以及然后驗證其已經利用標號定位正確的倉位130。這可幫助快速地識別已經返回到錯誤位置的倉位130或已經存儲在錯誤倉位130中的產品等等。如所示，倉位130可用于存儲庫存物品140，所述庫存物品140可包括通常倉儲的許多物品，包括例如食物、零件、商品和文件。
本公開的實例可通過向倉位130提供用于添加額外特征的系統300來增加倉位130和機器人120兩者的功能。以此方式，倉位130或底座305可實質上變成用于機器人120的模塊化工具。因此，機器人120可在機器人120的不永久物理更改的情況下(例如，額外部件的永久安裝)執行多種額外功能。這可允許機器人120例如在不永久地增加機器人120的重量和/或復雜性的情況下具有增加的功能。
在一些實例中，貨架單元310或底座305可裝配有一個或更多個攝像機、掃描器、燈、傳感器、致動器或其他電子或機電裝備315。在一些實例中，電子或機電裝備315可包括一個或更多個成像裝置或攝像機315a，其可在機器人120拾取倉位130時開啟，例如，以允許倉庫170在倉位130的原始位置與工作站150之間的區域被監控。這可例如允許系統300識別已經落在地面上的商品，或監控雇員在倉庫170地面上的移動。在一些實例中，攝像機315a可在倉位130在位置之間行進時拍攝倉位130在倉庫170中的高分辨率圖像，以允許視覺庫存控制，包括實時庫存控制。換句話說，雇員或自動系統可從攝像機315a審查一個或更多個圖像以識別并計數貨架單元310上的商品。以此方式，系統300即可增加庫存準確率又可識別錯誤標志或錯放的商品。
在其他實例中，電子或機電裝備315可包括一個或更多個掃描器315b(例如，激光掃描器)。激光掃描器315b可允許系統300檢測例如從倉位130突出的商品140或落在倉庫的地面上的商品140。在一些實例中，激光掃描器315b可自動地檢測產品何時從倉位130拉動或“拾取”以更新系統300中的拾取的狀態。
在另外的實例中，電子或機電裝備315可包括一個或更多個燈315c。在一些實例中，燈315c可用于照明倉位130周圍的區域。這可允許機器人120更好地掃描倉庫，例如，當機器人120穿過其行進時。在其他實例中，當從管理模塊115接收已經識別用于拾取的倉位130的信號時(例如，倉位130包括已經從倉庫訂購的商品140)，燈315c可照明。
在另外的實例中，倉位130還可包括一個或更多個指示器320。在一些實例中，指示器320可包括例如發光二極管(led)、燈泡、喇叭、警報器或音頻發生器。指示器320可指示倉位130需要來自例如機器人、拾取者或維修人員的注意。如果倉位130具有破損部件，例如，沒有一個或更多個庫存物品140，或已經被指定用于拾取，那么可激活指示器320。在一些實例中，指示器320可包括例如多個燈，并且還可提供關于電池水平、無線連接強度或總重等等的信息(即，指示器320越亮，電池或連接強度越好)。
在一些實例中，倉位130還可包括一個或更多個開關330。開關330可用于關閉和開啟指示器320。在一些實例中，開關330可包括例如拾取開關330，以便停用指示器320以指示拾取已經完成。在其他實例中，開關330可由人員激活以指示例如倉位130需要維護，或倉位130沒有庫存物品140。
如果由管理模塊115針對拾取識別倉位130，例如，管理模塊115可向倉位130發送命令以開啟其指示器320。指示器320可例如向機器人120提供提升和移動正確倉位130的額外確認。倉位130然后可遞送至拾取者可移除適當商品140的工作站150。當拾取完成時，系統300可自動檢測使用例如激光掃描器315b完成拾取，或拾取者可指示通過激活拾取開關330(以及停用指示器320)完成拾取。
在一些實例中，倉位130還可包括板上電源325。電源325可包括例如電池或電容器以允許在不具有來自機器人120的電力的情況下使用電子或機電裝備315。在一些實例中，如下文所討論的，機器人120可給電源325再充電，或反之亦然。因此，電源325可包括用于倉位130和/或機器人120的備用電源。在其他實例中，機器人120可以是用于倉位的唯一電源。換句話說，在這個配置中，當連接到機器人120時，倉位130不具有電源325并且僅具有電力。
當然，雖然在圖3a的特定布置中示出指示器320、拾取開關330、電源325和其他部件，但其他配置是可能的。在一些實例中，倉位130的每個貨架310例如可包括指示器320。以此方式，指示器320可符號化倉位130和貨架310，商品在倉位130和貨架310上快速地識別定位。類似地，在一些配置中，拾取開關330可例如定位在底座305的底部上，使得當機器人120拾取倉位130以返回它時，自動激活拾取開關330。因此，圖3a僅意為說明性的而非限制性的。
如圖3b和圖3c中所示，在一些實例中，倉位130還可包括一個或更多個致動器。在一些實例中，貨架310可樞轉地耦接至倉位130，并且可安裝在傾斜機構350上。在這個配置中，傾斜機構350可包括例如中央軸355，其樞轉地耦接至每個貨架310。可使用致動器360，例如像線性致動器、電動機或其他裝置垂直地移動中央軸355。
在這個配置中，貨架310可具有第一位置(圖3a)和第二位置(圖3b)。如圖3b中所示，在這個第一位置中，貨架310的內部分310a可向下傾斜(或外部分310b向上傾斜，這取決于所述機構)，使得商品140、盒子、搬運箱和其他物品朝向倉位130的中央滑動。這可防止例如商品140在運輸過程中阻礙傳送貨架310，并且可防止物品由于倉庫中的凸起或較小碰撞而從貨架310上掉落。
如圖3c中所示，當倉位130到達工作站150時，另一方面，貨架310可傾斜到第二位置中，貨架310的內部分310a在中間向上傾斜(或外部分310b向下傾斜，這取決于所述機構)，使得庫存140滑動至倉位130的外側。這可以例如用于允許拾取者從貨架310檢索商品，執行庫存計數或檢查和/或給貨架310補貨。貨架310還可在倉庫庫存操作期間放置在這個位置中以例如允許傳送機器人120更容易地掃描或捕捉商品的圖像。
在第一位置與第二位置之間移動貨架310還可輔助在貨架310上校直、布置或固定商品140。換句話說，當可能在改變大小的盒子中的商品140滑動到可包括輪緣或止擋物的貨架310的外部分310b或內部分310a中時，盒子將傾向于對齊并校直。在一些實例中，貨架310還可在一個或更多個中間位置處傾斜以促進利用倉位130的各種操作或交互中的任何。例如貨架310基本上水平的特定中間位置可例如用于長期存儲以最小化貨架310和倉位130上的應力。替代地，每個貨架310或貨架內的隔室可通過對應傾斜機構350獨立于任何其他貨架或隔室可控制地傾斜。
在另外的實例中，貨架310或貨架內的隔室中的一個或更多個還可包括推進器375。推進器375可包括線性致動器，例如，以在貨架310內移動商品。這可例如有助于移動非常重的盒子，貨架的傾斜對于所述盒子不克服盒子與貨架310之間的摩擦。在其他實例中，貨架310可例如保持在第一位置中(或在中間的基本上水平的位置中)，并且推進器375可僅向前移動將拾取的商品140。換句話說，貨架上的所有商品140可在縮回位置中，遠離貨架310的邊緣，而將拾取的商品140可在向前位置中。
如圖4中所示，本公開的實例還可包括用于提供用于由系統400中的任何機器人120使用的模塊化工具的系統400。在一些實例中，系統400可包括具有安裝在底座305上的一個或更多個部件410(總體上以虛線示出)的多個底座工具405。以此方式，而不是具有用于每個必須功能的專用機器人120(例如，具有機器人臂或攝像機陣列的機器人120)，系統400中的任何機器人120可作用為用于任何底座工具405的運輸機構。在一些實例中，底座305可以是用于支撐貨架單元310的相同底座305。在其他實例中，底座305可為安裝在其上的部件410專門建造。這可例如對于需要例如額外強度或需要裝配在緊密空間中的部件410(例如，拖地工具)是必須的。因此，例如，下文中討論的機器人臂底座工具505可需要結構剛性的底座305以經受利用機器人臂510施加在底座上的扭矩。另一方面，地面底座工具805可需要特殊形狀以裝配在倉位130之間或之下。為此，一些底座工具405可具有特殊平臺以執行特定任務，還維持機器人120與底座工具405之間的接口的模塊性。
在一些實施方案中，底座工具405可直接控制機器人120。換句話說，機器人120上的傳感器210、215、250、額外輸入裝置230和攝像機225可結合機器人120上的處理器使用以控制底座工具405執行各種工作。因此，例如，機器人120可從管理模塊115接收命令以例如執行維護項目。機器人120然后可檢索適當底座工具405，進行到請求中的位置，這可例如利用一個或更多個傳感器210、215、250、額外輸入裝置230或攝像機225定位，以及然后利用底座工具405執行所請求任務。在一些實例中，機器人120然后可將底座工具405返回至預定位置(例如，存儲鎖扣)用于稍后使用。在其他實施方案中，機器人120可在使用后將底座工具405返回至不同位置，并且用于每個底座工具405的位置可例如由管理模塊115或機器人120存儲。
在其他實例中，機器人120可使用預編程路線中的一個或更多個底座工具405(例如，以便掃地以及然后拖地)。在另外的實施方案中，機器人120可簡單地攜載、運輸和/或提供電力至底座工具405，而管理模塊115遠程地控制底座工具405(例如，通過底座工具405中的收發器)。在其他實施方案中，機器人120可實質上作用為中繼器以允許管理模塊115通過機器人120中的通信鏈接控制底座工具405。在另外的實施方案中，底座工具405可以是自主或半自主的，并且可包括用于執行某些活動的存儲器和處理器。在又一實施方案中，底座工具405可不需要控制(例如，掃把)或僅需要動力(例如，拖把)，并且機器人120可用合適的模式簡單地移動底座工具405以實現任務。
在一些實例中，如圖5中所示，底座工具405可包括機器人臂底座工具505，其包括具有機器人臂510的底座305。如果機器人120例如利用其傳感器中的一個或更多個(例如，攝像機225)識別倉庫170的地面上的商品140，機器人120可向管理模塊115發送適當的消息。管理模塊115然后可通知機器人120(或另一個機器人120)檢索機器人臂底座工具505，返回到位置，以及從地面檢索商品140。在一些實例中，機器人120然后可將商品140例如返回到適當倉位130、工作站150或專用“失物招領”倉位130。
在一些實施方案中，機器人臂510可直接控制機器人120。換句話說，機器人120上的傳感器210、215、250、額外輸入裝置230和攝像機225可結合機器人120上的處理器使用以控制機器人臂底座工具505執行各種工作。因此，例如，機器人120可返回至上述商品140在地面上的位置，利用一個或更多個傳感器210、215、250、額外輸入裝置230或攝像機225定位它，以及利用機器人臂510拾取商品140。在一些實例中，機器人120可例如將商品140返回至適當倉位130、工作站150或中央失物招領區域或位置。
在其他實例中，機器人120可使用預編程路線中的機器人臂底座工具505(例如，以便掃地)。在另外的實施方案中，機器人120可攜載機器人臂底座工具505和/或提供電力，而管理模塊115(例如通過機器人臂底座工具505中的收發器)或通過機器人120中的通信鏈接控制機器人臂底座工具505。在另外的實施方案中，機器人臂底座工具505可以是自主或半自主的，并且可包括用于執行某些活動的存儲器和處理器。
如圖6中所示，在其他實例中，底座工具405可包括攝像機底座工具605，其包括具有一個或更多個成像裝置或攝像機615的固定或可調整(例如，可伸縮或剪刀型)安裝件610。在一些實例中，如上所述，攝像機底座工具605可用于在倉庫170中進行庫存檢查和/或計數。這可包括檢查倉位130自己的位置和配置以及檢查和/或計數倉位130中的商品140。在其他實例中，攝像機底座工具605可周期性地用于“巡邏”倉庫170，以便例如檢測入侵者、定位丟失商品以及監控操作。
在一些實例中，攝像機底座工具605可包括一個或更多個rfid掃描器615。由于機器人120圍繞倉庫170移動，因此，機器人120可掃描接近機器人120的商品。由于rfid可被設計成具有相對受限的范圍(例如，小于10英尺)，rfid標簽可用于提供準確的庫存數據，并且還可提供關于庫存位置的數據。換句話說，由于商品140必須在將讀取的rfid掃描器615的范圍內，其位置至少利用rfid系統的范圍(例如，10英尺)已知。因此，掃描器615可在機器人120上讀取貨架上的標簽以及10英尺內的其他貨架上的任何標簽。
然而，當機器人120移動時，用于由機器人120攜載的商品140的rfid標簽將停留在范圍內，而位于其他貨架上的標簽將進入和離開范圍。因此，機器人120(或管理模塊115)可確定機器人120攜載了什么商品，因為當機器人120移動時，其保持在范圍內。另外，管理模塊115還可使用來自機器人120的速度和方向信息以進一步確認當機器人120移動穿過倉庫時商品140的位置。換句話說，商品140可大致定位在其首先進入掃描器615的范圍內的位置與其離開掃描器615的范圍的位置之間。
在其他實例中，攝像機底座工具605還可包括紅外攝像機615，例如，以便識別異常熱源。這可幫助識別相鄰產品之間的不想要的化學反應，例如，自燃，以及電問題等等。當然，攝像機615可包括許多類型的可見或不可見光譜檢測器、傳感器、激光和其他部件。
如圖7中所示，在另外的實例中，底座工具405可包括燈工具705，其包括一個或更多個燈715或閃光器。燈715可允許機器人120提供應急照明，例如，在供電事故的情況下。燈工具705還可提供用于倉庫170中的修復、用于庫存圖像捕捉的照明，或作為用于雇員至特定倉位130(例如，破損的倉位130)的引導。在一些實例中，燈715可由固定或可調整(例如，可伸縮)的底座710支撐。
如圖8中所示，在一些實施方案中，底座工具405還可包括地面底座工具805。如名稱所暗示，地面底座工具805可包括用于清潔、著色或另外維護倉庫170中的地面的工具。為此，在一些實例中，地面底座工具805可包括地面清潔附件810。地面清潔附接810可包括例如清掃附件、拖地附件、緩沖器、真空或涂蠟機。如下文所討論的，地面底座工具805可允許機器人120在不需要專用地面機器(例如，自動地面滾輪)的情況下清潔倉庫地面。
在其他實例中，地面底座工具805可包括用于著色、補縫、貼畫、修補或另外維護倉庫170中的地面的工具以允許機器人120在倉庫170內移動時識別它們的位置。在一些實例中，倉庫170地面可包括例如著色或附著到地面用于由機器人120使用用于引導的磁體或高可見性條。另外，可提供標記以創建排除區以允許工人在不干擾或由機器人120碰撞的情況下穿過倉庫170。在這個配置中，地面底座工具805可用于安裝和/或維護必須標記以減少維護成本和時間。
在一些實例中，不管底座工具405，底座工具405可由機器人120控制。機器人臂底座工具505例如可實質上向機器人120提供用于其使用并由機器人120的處理器結合機器人的傳感器、掃描器和其他輸入裝置210、215、230、250和/或攝像機225控制的臂。以此方式，機器人120可包括具有臂的機器人120的功能，但不具有永久地安裝在機器人120上的機器人臂510。因此，機器人120中的每一個可用于多種目的，而沒有專用的(例如，具有永久地安裝的臂的機器人120可能不能夠拾取倉位130)。
在其他實施方案中，機器人120可簡單地作用為用于底座工具405的運輸、通信通道和/或電力，并且底座工具405可由管理模塊115直接(或通過機器人120)控制。因此，例如，管理模塊115可命令機器人120檢索地面底座工具805，并且然后可向機器人120提供逐向導航方向以便清掃或拖洗倉庫170或倉庫170的一部分。在另外的實施方案中，處理可在管理模塊115與機器人120之間共享。在這個配置中，管理模塊115可命令機器人120(1)檢索地面底座工具805，以及(2)清掃或拖洗倉庫170。機器人120然后可使用預設模式或隨機模式行進穿過倉庫170以覆蓋整個地面。以此方式，管理中的一些由管理模塊115控制(例如，清潔的定時和位置)，而其余管理由機器人120控制(例如，跟隨模式、速度等)。
類似地，任何機器人120可為其自身目的使用攝像機底座工具605(例如，以便提供比機器人120上的攝像機225更高的有利點)或可用于使用攝像機底座工具605捕捉倉庫170的全部或部分的圖像。如以上所述，這可例如用于進行庫存檢查和/或計數，或用于安全或巡邏目的。如前所述，在一些實施方案中，機器人120可實質上作用為“非智能終端”，并且可僅基于來自管理模塊115的命令作用。在這個配置中，管理模塊115可命令機器人120至攝像機底座工具605的位置，拾取它，并且然后以由管理模塊115提供的模式或路線橫越倉庫170。在其他實例中，機器人120可以是自主或半自主的，并且管理模塊115可簡單地向機器人120發送命令以“進行庫存檢查”。機器人120然后可去到預設位置(或查找)攝像機底座工具605，拾取攝像機底座工具605，并跟隨被設計成覆蓋整個倉庫170或倉庫170的一部分的預設或隨機模式。在另外的實施方案中，控制和命令可由機器人120和管理模塊115共享，管理模塊115指定用于進行庫存檢查的位置(例如，倉庫170的西北象限)，并且機器人120確定用于進行庫存檢查所需的模式。
如圖9a和圖9b中所示，在一些實例中，底座工具405可由位于底座305上的電源供電。底座305可包括例如一個或更多個電池、電容器、燃料電池或用于給一個或更多個底座工具405供電的其他電源。在其他實例中，底座工具405可由機器人120上的電源供電。為此，如圖9a和圖9b中所示，提升機構235和底座305可包括互補電力和/或數據通信連接。在一些實例中，提升機構235可包括連接的一個部分(例如，陽或陰)(圖9a)，而連接的另一部分可位于底座上(圖9b)。連接可包括例如球和格柵陣列905、三叉電源插座910、一個或更多個usb連接器915或圓的多銷連接器920。當然，其他類型的數據通信連接是可能的，包括但不限于隔離的光/光纖通信連接、近距離rf(例如，
在一些實例中，數據通信和/或電力傳遞可由球和格柵陣列905提供。如圖9a和圖9b中所示，球柵陣列905可包括在提升機構235上的多個球905a和在底座305上的多個半球形插座905b(或反之亦然)。以此方式，由于球905a傾向于在插座905b中自對齊，制造連接需要較低準確性。另外，由于可能的大量連接，在一些實例中，球柵陣列905的部分未對齊可以是可允許的，機器人120識別并映射正確電力和通信路徑。換句話說，如果實質上有多于所需的連接，那么僅必須部分對齊并且機器人120可識別每個連接并適當地連接它們。
在一些實例中，底座305與機器人120之間的連接(不管連接器)可包括一個或更多個低功率連接(例如，用于電子裝置的5vdc)和一個或更多個高功率連接(例如，24vdc或110vac)。連接還可包括底座305與機器人120之間的一個或更多個數據通信連接。在一些實例中，數據通信連接可包括光纖區域網(can)、lan和其他有線連接。在其他實例中，數據通信連接可包括近場無線連接、wlan或其他無線連接。在另外的實例中，所有數據通信連接可以是無線的(例如，wlan)，并且所有電力連接可以是無線的(例如，感應電力傳遞)。
機器人120與底座工具405和倉位130之間(通過提升機構235)的電力和數據通信連接(例如，球柵陣列905)可允許機器人120向底座工具405和倉位130提供電力，并且反之亦然。在一些實例中，這些連接還可允許機器人120控制底座工具405。換句話說，當由機器人120接合(例如，提升)時，機器人臂底座工具505可實質上變成“機器人120的臂”。以此方式，當需要改進的功能時，機器人120中的任何可添加機器人臂底座工具505，并且當不需要時移除它以減少重量和復雜性。類似地，連接可允許機器人120按需在使用過程中控制攝像機315a、615、掃描器315b、燈315c、715、掃把/拖把810、傳感器、致動器和其他底座工具405。
在其他實施方案中，機器人120可簡單地在管理模塊115與底座工具405之間提供電力和/或通信。在一些實例中，管理模塊115可與底座工具405上的收發器直接通信以提供命令。在其他實施方案中，管理模塊115可通過機器人120上的收發器與底座工具405通信，從機器人120發射至底座工具405的通信通過連接中的一個或更多個。
在另外的實施方案中，底座工具405和/或倉位130可以是獨立成套的和/或自動的。以此方式，機器人120僅為底座工具405或倉位130提供運輸。在這個配置中，底座工具405或倉位130可(1)由板上電源供電并由管理模塊115控制，或(2)由板上電源供電并使用板上處理器/邏輯自主或半自主作用。在另外的實例中，提升機構235還可包括一個或更多個重量或負荷傳感器925。負荷傳感器925可包括例如壓力傳感器或應變計，并且可提供關于負荷的總重和/或負荷的分布的信息。負荷傳感器925可允許機器人120感測例如負荷何時不平衡，并且不完全拾取負荷或將負荷拾取離開中心以防止負荷傾倒。在一些實施例中，負荷傳感器925還可例如防止機器人120拾取超過其承載能力的倉位130。這可降低倉庫中的傷害風險(例如，由于下落的負荷)并減少對機器人120的維護等等。
如圖10中所示，本公開的實例還可包括用于利用機器人和底座工具(或倉位)執行各種維護操作的方法1000。方法1000可開始于機器人接收維護訂單或來自管理模塊的請求，如1005處所示。維護請求可包括一些任務，包括但不限于針對障礙或錯放的商品掃描倉庫，為庫存控制捕捉圖像或掃描，清潔或另外維護倉庫，以及向其他維護工程提供光。
管理模塊然后可向機器人發送命令，如1010處所示。在一些實例中，可將命令發送至最近的機器人至底座工具，最近的機器人至管理模塊，或簡單地當前未占用的機器人。這個指令可包括例如將完成的任務，任務所需的底座工具，底座工具和任務的位置以及估計的完成時間。因此，例如，命令可指示機器人以利用攝像機底座工具掃描整個倉庫，攝像機工具在倉庫的西北角，以及機器人將花費大致一個小時以沿每個過道往返行進、為每個倉位成像。
基于所述命令、尋的信號、軌道、視覺識別符、位置識別符或其他裝置，機器人然后可定位作業所需的底座工具，如1015處所示。在一些實例中，可在使用后將每個底座工具返回至相同位置或不同位置，并且用于每個底座工具的位置可例如由管理模塊或機器人存儲。如以上所述，底座工具可包括例如攝像機底座工具、燈底座工具或機器人臂底座工具。在一些實例中，所述系統還可包括“瑞士軍刀”底座工具，其包括在相同底座上的兩個或更多個部件(例如，燈和攝像機)。在其他實例中，命令可指示機器人定位包括額外部件的倉位。在這種情況下，倉位不用于使商品被拾取或收起，而是利用安裝在倉位上的裝備(例如，攝像機和/或燈)。替代地，命令可包括串聯或并聯執行的關于從倉位拾取或收回至倉位的庫存的指令，以及關于安裝在倉位上的其他裝備或部件的指令。
機器人然后可提升底座工具或與其連接，如1020處所示。如以上所述，連接可包括電力和/或數據通信連接。如果底座工具例如是機器人臂底座工具，連接可包括用于機器人以給臂供電的電力連接和/或用于機器人(或管理模塊)以控制臂的數據通信連接。這可允許機器人例如圍繞倉庫移動并從倉庫的地面移除障礙，或使用機器人臂另外操控物體或物品。
一旦連接，機器人可行進至維護位置，如1025處所示。在一些實例中，位置信息可設置在來自管理模塊的消息中。在其他實例中，針對某些任務的位置信息可存儲在機器人上。如果任務是例如針對障礙掃描整個倉庫或利用地面底座工具清潔倉庫中的地面，那么機器人可跟隨預定的路徑往返每個過道，或機器人在具有或不具有由管理模塊進行的輸入/控制的情況下可在執行操作時確定其路徑。
機器人然后可執行所請求維護項目，如1030處所示。如以上所述，在一些實施方案中，機器人可以是基本上自主的，并且可控制底座工具(例如，機器人可直接控制機器人臂底座工具)、模式以及維護項目的總過程。在其他實施方案中，管理模塊可控制機器人作為工具，機器人僅向底座工具提供運輸、電力和/或數據通信鏈接。在另外的實施方案中，管理模塊可控制維護項目的某些部分，而機器人可控制其他部分。當任務完成時，機器人可例如將底座工具返回至其正常位置或任何其他位置，如1035處所示，并且然后恢復其他活動。
如圖11中所示，由于系統的模塊化性質，本公開的實施方案還可包括利用相同機器人執行多個任務的方法1100。換句話說，由于倉位130、底座工具405和貨架310在性質上是模塊化的，因此不需要專門的機器人120，并且單一類型的機器人可執行多個任務。方法1100可例如開始于管理模塊接收用于生產的請求，如1105處所示。在一些實例中，管理模塊可例如連接至電子商務網站，并且可直接接收請求。在其他實例中，訂單可由外部網站、呼叫中心或應用來處理，并且然后發送至管理模塊。
管理模塊然后可向倉庫中的機器人發送消息，如1110處所示。消息可例如包括包含所請求商品的倉位的位置、將拾取商品的工作站的位置以及關于倉位自身的細節。如果倉位包括例如額外電子裝置，一旦連接，消息還可指示機器人利用倉位上的攝像機或掃描器。消息還可例如在完成拾取后指示機器人將倉位帶回至其初始位置、至另一個位置、用于維護或用于補貨。
在一些實例中，諸如當倉位具有電源和額外電子部件時，管理模塊還可向倉位發送消息，如1115處所示。在一些實例中，消息可指示倉位開啟其指示器。在其他實例中，消息可指示倉位激活信標以幫助機器人定位倉位。倉位還可包括燈、攝像機、掃描器、傳感器、致動器或應在機器人到達之前激活的其他裝備。在另外的實例中，倉位可不具有板上電源，并且管理模塊可僅在倉位附接到機器人之后發送消息。
機器人然后可在倉庫中定位倉位，如1120處所示。如以上所述，位置信息可包括在至機器人的消息中，或可在存儲機器人的板上。機器人可使用地面中的gps、蜂窩定位服務、尋的信標、視覺識別符、位置識別符、軌道和/或狹槽或用于從其當前位置行進至倉位的其他合適的裝置。在一些實例中，機器人還可掃描倉位以確保其已經定位正確的倉位。
機器人然后可將倉位稍微提升離開地面，從而確保倉位在機器人上足夠平衡，并且將倉位運輸至適當工作站用于拾取，如1125處所示。在一些實例中，提升倉位還可建立一個或更多個電連接，包括例如倉位與機器人之間的電力和/或數據通信。這可允許機器人將電力傳遞至用于倉位的任何板上電源，并且反之亦然。電連接還可允許機器人利用、傳輸和/或從倉位上的任何電氣裝備下載數據。在一些實例中，僅可在機器人連接至倉位時給倉位上的電氣裝備供電。如以上所述，這可允許機器人在從倉位位置行進至工作站并返回等操作或任務時掃描或為倉庫成像。
在工作站處，雇員或“拾取者”可從倉位移除所請求商品，如1130處所示。在一些實例中，拾取者然后可手動激活(或停用)倉位上的拾取開關，如1135處所示。在其他實例中，激光掃描器或攝像機例如可檢測拾取并激活倉位上的拾取開關。在一些實例中，拾取開關可關閉倉位上的指示器。在其他實例中，拾取開關還可從倉位和/或機器人向管理模塊發送拾取完成的消息。在另外的實例中，拾取開關可停用倉位上的電氣裝備。機器人然后可根據需要將倉位返回至其初始位置、另一個位置、維護或補貨，如1140處所示。
如以上所述，由于系統的模塊化性質，相同機器人120然后可從管理模塊接收用于執行維護任務的請求，如1145處所示。如前所述，維護請求可包括一些任務，包括但不限于針對障礙或錯放的商品掃描倉庫，為庫存控制捕捉圖像、圖片或掃描，感測環境的特性，以及向其他維護工程提供光。
管理模塊然后可向機器人發送命令，如1150處所示。在一些實例中，可將命令發送至最近的機器人至底座工具，最近的機器人至管理模塊，或簡單地當前未占用的機器人。這個指令可包括例如將完成的任務，任務所需的底座工具，底座工具和任務的位置以及估計的完成時間。因此，例如，命令可指示機器人以利用攝像機底座工具掃描整個倉庫，攝像機工具在倉庫的西北角，以及機器人將花費大致一個小時以沿每個過道往返行進、為每個倉位成像。
基于所述命令、尋的信號、軌道、視覺識別符、位置識別符或其他裝置，機器人然后可定位作業所需的底座工具，如1155處所示。在一些實例中，可在使用后將每個底座工具返回至相同位置或另一個位置，并且用于每個底座工具的位置可例如存儲在機器人上。如以上所述，底座工具可包括例如攝像機底座工具、燈底座工具或機器人臂底座工具。在一些實例中，所述系統還可包括“瑞士軍刀”底座工具，其包括在相同底座上的兩個或更多個部件(例如，燈、傳感器、致動器和攝像機)。在其他實例中，命令可指示機器人定位包括額外部件的倉位。在這種情況下，倉位不用于使商品被拾取，而是利用安裝在倉位上的裝備(例如，攝像機、掃描器、傳感器、致動器和/或燈)。
機器人然后可提升底座工具或與其連接，如1160處所示。如以上所述，連接可包括電力和/或數據通信連接。如果底座工具例如是機器人臂底座工具，連接可包括用于機器人以給臂供電的電力連接和/或用于機器人(或管理模塊)以控制臂的數據通信連接。這可允許機器人例如進入倉庫并從倉庫的地面移除障礙。
一旦連接，機器人可行進至維護位置，如1165處所示。在一些實例中，位置信息可設置在來自管理模塊的消息中。在其他實例中，針對某些任務的位置信息可存儲在機器人上。如果任務是例如針對障礙掃描整個倉庫或利用地面底座工具清潔倉庫中的地面，那么機器人可跟隨預定的路徑往返每個過道。
機器人然后可執行所請求維護項目，如1170處所示。如以上所述，在一些實施方案中，機器人可以是基本上自主的，并且可控制底座工具(例如，機器人可直接控制機器人臂底座工具)、模式以及維護項目的總過程。在其他實施方案中，管理模塊可控制機器人作為工具，機器人僅向底座工具提供運輸、電力和/或數據通信鏈接。在另外的實施方案中，管理模塊可控制維護項目的某些部分，而機器人可控制其他部分。一旦完成，機器人可將底座工具返回至其存儲位置或另一個位置(或以便針對維護費維護)，如1175處所示，并且然后繼續至下一個任務(例如，另一個拾取或另一個維護任務)。
管理模塊可例如命令機器人“照明過道四”以為維護工人提供照明。機器人然后可例如從固定位置或通過視覺上定位它或使用尋的信標檢索燈底座工具，并且然后行進至過道四，過道四可以是存儲在機器人的存儲器上的位置，并且激活燈底座工具。一旦完成，機器人然后可將燈底座工具(或其他底座工具405或倉位130)返回至其初始位置或其他適當的位置。在一些實例中，底座工具405或倉位130可具有固定“尋的”位置。在其他實例中，管理模塊可發送用于機器人將底座工具返回至特定位置的第二命令。另外，由于系統的模塊性，任何機器人可使用任何底座工具，并且單個機器人可使用一個底座工具，返回或斷開它，并且然后使用另一個底座工具。
在另外的實例中，管理模塊115可直接控制機器人120和底座工具405。換句話說，在一些實施方案中，機器人120可從管理模塊115接收逐步指令以到達第一位置，拾取底座工具405，并且然后行進至第二位置。管理模塊115然后可向底座工具405發送命令(直接地或通過機器人120)以執行一個或更多個操作。管理模塊115然后可將逐步指令發送至機器人120，以便返回至第一位置并返回(例如，放下)底座工具405。當然，可在不脫離本發明的精神的情況下使用機器人120與管理模塊115之間的其他負荷或控制共享組合。
雖然以上公開了若干可能的實例，但本公開的實例不限于此。例如，雖然公開了用于倉庫機器人的模塊化工具的系統，但可在不脫離本公開的精神的情況下選擇其他工具和其他機器人。另外，用于本公開的實例的各種特征的位置和配置，例如像倉位的位置和配置、機器人的類型和倉庫的布局可根據由于例如大小或構造契約、所需機器人的類型或重量或功率約束需要稍微改變的特定倉庫、庫存或機械改變。此類變化意圖涵蓋在本公開的范圍內。
各種元件的特定配置、材料選擇以及大小和形狀可根據需要根據本公開的原理構造的裝置、系統或方法的特定設計規范或約束因素而改變。此類變化意圖涵蓋在本公開的范圍內。因此，目前所公開的實例在所有方面都被認為是說明性的而非限制性的。本公開的范圍由所附權利要求書而非前述描述來指示，并且在其等效物的意義和范圍內的全部變化都旨在涵蓋于其中。
條款1.一種系統，其包括：
管理模塊，其用于引導所述系統的一個或更多個部件；
機器人，其包括：
驅動系統，其用于在倉庫內移動所述機器人；
一個或更多個傳感器，其用于向至少所述機器人或所述管理模塊提供數據；
提升機構，其具有縮回位置和伸展位置，所述提升機構用于將所述系統的所述一個或更多個部件提升離開所述倉庫的地面，所述提升機構在所述伸展位置中用于通過所述驅動系統在所述倉庫內移動所述系統的所述一個或更多個部件；以及
一個或更多個連接，其用于在所述機器人與所述系統的所述一個或更多個部件之間傳遞電力并提供通信；
機器人臂底座工具，其包括：
底座，其包括一個或更多個互補連接以在所述機器人臂底座工具與所述機器人之間傳遞電力并提供通信；以及
機器人臂，其耦接至所述底座并連接至所述一個或更多個互補連接中的至少一個，
其中所述機器人被配置來在從所述機器人臂底座工具解耦時執行第一操作，并且在耦接至所述機器人臂底座工具時利用所述機器人臂執行不同的第二操作。
條款2.如條款1所述的系統，其中所述機器人還包括球柵陣列的第一部分以提供所述一個或更多個連接；并且
其中所述機器人臂底座工具還包括所述球柵陣列的第二部分以提供所述一個或更多個互補連接。
條款3.如條款1所述的系統，所述機器人還包括無線收發器以與所述管理模塊通信；
其中所述管理模塊通過所述一個或更多個連接和所述一個或更多個互補連接控制所述機器人臂。
條款4.如條款1所述的系統，其中在所述提升機構處于所述伸展位置中的情況下，所述一個或更多個連接和所述一個或更多個互補連接被連接在所述機器人與所述機器人臂底座工具之間；并且
其中在所述提升機構處于所述縮回位置中的情況下所述一個或更多個連接和所述一個或更多個互補連接在所述機器人與所述機器人臂底座工具之間被斷開。
條款5.如條款1所述的系統，所述機器人還包括無線收發器以與所述管理模塊通信；
其中所述管理模塊通過所述無線收發器向所述機器人發送一個或更多個命令；并且
其中所述機器人通過所述一個或更多個連接和所述一個或更多個互補連接控制所述機器人臂。
條款6.一種系統，其包括：
機器人，其包括：
驅動系統，其用于在環境內移動所述機器人；
提升機構，其具有縮回位置和伸展位置，所述提升機構用于在所述環境內連接至所述系統的一個或更多個部件；以及
一個或更多個連接，其用于在所述機器人與所述系統的所述一個或更多個部件之間傳遞電力或提供通信；以及
底座工具，其包括：
底座，其包括一個或更多個互補連接以在所述底座工具與所述機器人之間傳遞電力或提供通信；以及
工具，其設置在所述底座上并耦接至所述一個或更多個互補連接中的至少一個；
其中所述一個或更多個連接和所述一個或更多個互補連接在所述伸展位置中被連接在所述機器人與所述底座工具之間；并且
其中所述一個或更多個連接和所述一個或更多個互補連接在所述縮回位置中在所述機器人與所述底座工具之間被斷開。
條款7.如條款6所述的系統，其中所述底座工具是第一底座工具，所述底座是第一底座，并且所述工具是第一工具，并且所述系統還包括：
不同的第二底座工具，其包括：
第二底座，其包括一個或更多個第二互補連接以在所述第二底座工具與所述機器人之間傳遞電力或提供通信；以及
不同的第二工具，其設置在所述第二底座上并耦接至所述一個或更多個第二互補連接中的至少一個；
其中所述機器人連接至所述第一底座工具以執行第一操作；并且
其中所述機器人與所述第二底座工具連接以執行不同的第二操作。
條款8.如條款6所述的系統，其中所述底座工具包括機器人臂底座工具，所述機器人臂底座工具包括被配置來抓握、移動、操控或提升物體中的至少一個的機器人臂。
條款9.如條款6所述的系統，其中所述底座工具包括攝像機底座工具，所述攝像機底座工具包括被配置來捕捉所述環境的一個或更多個圖像的一個或更多個攝像機。
條款10.如條款6所述的系統，其中所述底座工具包括燈底座工具，所述燈底座工具包括被配置來照明接近所述機器人的區域的一個或更多個光源。
條款11.如條款6所述的系統，其中所述底座工具包括一個或更多個地面工具，所述一個或更多個地面工具被配置來維護所述環境的地面的至少一部分。
條款12.一種系統，其包括：
機器人，其包括：
驅動系統，其用于在環境內移動所述機器人；
提升機構，其具有縮回位置和伸展位置，所述提升機構用于在所述環境內選擇性地連接至所述系統的一個或更多個部件；以及
一個或更多個連接，其用于在所述機器人與所述系統的所述一個或更多個部件之間傳遞電力或數據；
第一底座工具，其包括第一底座和第一工具以及一個或更多個第一互補連接，所述一個或更多個第一互補連接用于在所述第一底座工具與所述機器人之間傳遞電力或數據；以及
不同的第二底座工具，其包括貨架單元和一個或更多個第二互補連接，所述一個或更多個第二互補連接用于在所述第二底座工具與所述機器人之間傳遞電力或數據，所述第二底座工具包括：
一個或更多個貨架，每個貨架包括內部分和外部分，以用于存儲庫存物品；以及
一個或更多個電子部件，其連接至所述一個或更多個第二互補連接；
其中所述一個或更多個連接和所述一個或更多個第一互補連接或所述一個或更多個第二互補連接在所述伸展位置中分別被連接在所述機器人與所述第一底座工具或所述第二底座工具之間；
其中所述一個或更多個連接和所述一個或更多個第一互補連接或所述一個或更多個第二互補連接在所述縮回位置中分別在所述機器人與所述第一底座工具或所述第二底座工具之間被斷開；
其中所述機器人連接至所述第一底座工具以使用所述第一底座工具執行第一操作；并且
其中所述機器人連接至所述第二底座工具以使用所述第二底座工具執行不同的第二操作。
條款13.如條款12所述的系統，其中所述貨架單元還包括一個或更多個致動器，其用于在第一位置與第二位置之間移動所述一個或更多個貨架中的第一貨架；
其中在所述第一位置中，所述第一貨架傾斜，使得所述第一貨架的所述內部分低于所述第一貨架的所述外部分以致使所述第一貨架上的所述庫存物品移動至所述貨架單元上的中央位置；并且
其中在所述第二位置中，所述第一貨架傾斜，使得所述第一貨架的所述內部分高于所述第一貨架的所述外部分以致使所述第一貨架上的所述庫存物品移動至所述貨架單元上的外部位置。
條款14.如條款12所述的系統，其中所述一個或更多個貨架中的第一貨架還包括推進器，其用于在所述第一貨架的所述內部分與所述第一貨架的所述外部分之間移動庫存物品。
條款15.如條款12所述的系統，所述第二底座工具還包括：
一個或更多個燈，其用于指示所述貨架單元具有未決的拾取；以及
拾取開關，其被配置來關閉所述一個或更多個燈。
條款16.如條款15所述的系統，其中所述拾取開關還向管理模塊啟動指示所述拾取完成的信號。
條款17.如條款15所述的系統，其中所述拾取開關包括激光掃描器，其用于檢測一個或更多個庫存物品從所述貨架單元的移除；并且
其中所述激光掃描器還向管理模塊啟動指示所述拾取完成的信號。
條款18.如條款15所述的系統，其中所述拾取開關包括射頻識別(rfid)掃描器，其用于檢測一個或更多個庫存物品從所述貨架單元的移除；并且
其中所述rfid掃描器還向管理模塊啟動指示所述拾取完成的信號。
條款19.如條款12所述的系統，其中所述第一底座工具或所述第二底座工具中的至少一個包括以下各項中的至少兩者：光源、成像裝置、傳感器、致動器、地面維護裝置、電源或機器人臂。
條款20.如條款12所述的系統，其中所述提升機構還包括一個或更多個傳感器，其被配置來檢測所述提升機構上的負荷不平衡或過載中的至少一個。
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