自动存储和取回系统及方法与流程

本申请要求2017年2月24日提交的美国临时专利申请号62/463,399、2018年2月26日提交的美国专利申请号15/905,783的优先权。前述每个申请的全部公开内容在此通过引用并入本申请。

本公开涉及物料处理系统，更具体地，涉及用于在存储位置的平行垂直阵列内存储物品的系统和方法。

背景技术：

存储物品以及取回物品(例如，为完成各种没有关联的客户订单)费时费力。许多大型机构具有很大面积的存储区域，在其中存储了数量繁多、种类多样的物品和/或从中将这些物品取回。从数百或数千个存储区域中拣选和取回物品需要大量人工来手动执行。

以说明性示例来举例说明，一些自动存储和取回(asr)系统利用一个或多个三维置物架结构，其中每个都限定了存储空间第一阵列和存储空间第二阵列。在这样的系统中，置物架结构限定了一过道，该过道延伸了两个存储空间阵列的长度和高度，从而可以单独将存储容器运输到任一阵列的任何空置存储空间并插入其中。相反，可以将已经放在任一阵列的其中一个存储空间中的任何存储容器取回并运输到远程目的地，例如，工人从存储容器中拣选物品的拣选站。

技术实现要素：

本公开的实施例涉及自动存储和取回系统及方法，通过该系统和方法，可以将包含物品的存储容器从存储位置移走以及重新放回存储位置，所述存储位置的布置可比以前在相似吞吐量下可能的位置布置更密集。

在实施例中，多个可拆卸连接的存储容器互锁在一起，一个放置在另一个之后，直到从存储位置阵列的单个存储位置取回它们中的任何一个。这种原位互锁可在单个面向过道的存储空间位置内以节省空间的方式将两个或多个存储容器作为一组存储起来。同样，从存储位置取回面向过道的存储容器会使同一组的任何其余互锁存储容器作为相同操作的一部分向过道前进。因此，本公开的互锁容器消除了对能够同时移动所有容器的复杂多容器夹持结构的需要和/或对依次改变容器位置以暴露一组中所需容器的需要。

根据一个实施例，操作自动存储和取回系统的方法包括将第一物品存储容器从限定可从过道进入的存储位置的平行阵列的置物架结构的过道转移到靠近过道的第一存储位置的第一区域；将第二物品存储容器放置在靠近第一物品存储容器的过道中；使用在两个容器之间延伸的可释放连接结构将第二物品存储容器互锁到第一物品存储容器；以及在横向于过道的第一方向上向第二物品存储容器施加一力，该力的大小和持续时间足以使第一物品存储容器占据第一存储位置的第二区域并使第二物品存储容器占据第一存储位置的第一区域，从而第一和第二物品存储容器在第一存储位置时仍然保持互锁。

根据该方法的一个方面，所述转移包括在过道内运输第一物品存储容器并将其运输到与第一存储位置对齐的位置。

根据该方法的另一方面，所述转移还包括：在过道内运输第一物品存储容器之后，向第一物品存储容器施加一力，该力的大小和持续时间足以使第一物品存储容器占据第一存储位置的第一区域。

根据该方法的又一方面，沿第一方向第一物品存储容器的表面施加力。

根据该方法的又一方面，通过操作多个可独立移动的车辆中的第一可独立移动车辆来执行运输，以在过道内沿水平方向或垂直方向中的至少一个移动并移动到与第一存储位置对齐的位置。

根据该方法的又一方面，其中所述转移还包括操作第一可独立移动车辆以向第一物品存储容器施加一力，该力的大小和持续时间足以使第一物品存储容器占据第一存储位置的第一区域。

根据该方法的又一方面，多个可独立移动车辆中的第二可独立移动车辆在过道内沿水平方向或垂直方向中的至少一个移动并移动到将第二物品存储容器的可释放连接部件与第一物品存储容器的可释放连接部件对齐的一位置。

根据该方法的又一方面，第一和第二物品存储容器的互锁通过操作第二可独立移动车辆移动到使第二物品存储容器的可释放连接部件与第一物品存储容器的可释放连接部件形成互锁结合的位置来实现。

根据该方法的又一方面，操作第二可独立移动车辆向第二物品存储容器施加一力，同时保持第二物品存储容器的可释放连接部件与第一物品存储容器的可释放连接部件的互锁结合。

根据该方法的又一方面，在将第一物品存储容器转移到第一存储位置之后操作第一可独立移动车辆移动到充电区域中，并且在转移第二物品存储容器后操作第二可独立移动车辆移动到充电区域。

根据该方法的又一方面，沿与第一方向相反的第二方向将力施加到第二物品存储容器，施加到第二物品存储容器的力的大小和持续时间足以从第一存储位置的第一区域取回第二物品容器，且同时，使第一物品存储容器从第一存储位置的第二区域移动到第一存储位置的第一区域。

根据该方法的又一方面，通过使在第一物品存储容器与第二物品存储容器之间延伸的可释放连接结构脱离而使第二物品存储容器与第一物品存储容器分离。

根据该方法的又一方面，在将第二物品存储容器与第一物品存储容器分离之后，将第二物品存储容器转移到新目的地。

根据该方法的又一方面，新目的地为货物到人拣选站，并且至少一个物品为添加到第二物品存储容器或从第二物品存储容器移出的物品之一。

根据该方法的又一方面，新目的地为第二存储位置的第一区域，并且通过将第二物品存储容器定位在靠近占据了第二存储位置的第一区域的第三物品存储容器位置的过道中，将第二物品转移到第二存储位置的第一区域；通过接合在第二物品存储容器与第一物品存储容器之间延伸的可释放连接结构，将第二物品存储容器与第一物品存储容器互锁；以及在横向于过道的方向上向第二物品存储容器施加一力，该力的大小和持续时间足以使第三物品存储容器占据第二存储位置的第二区域并使第二物品存储容器占据第二存储位置的第一区域。

根据该方法的又一方面，根据到第一存储位置的最短距离，从具有至少一个空闲存储区域的多个存储位置中选择第二存储位置。

根据又一实施例，一种通过操作自动存储和取回系统存储和/或取回物品的方法，包括将第一物品存储容器从第一过道转移到第一存储位置的第一区域；将第二物品存储容器定位在第一过道中靠近第一物品存储容器的位置；将第二物品存储容器可释放地连接到第一物品存储容器；以及向第二物品存储容器施加一力，该力足以使第一物品存储容器占据第一区域之后的第一存储位置的第二区域并使第二物品存储容器占据第一存储位置的第一区域。

根据用于存储和/或取回物品的方法的一个方面，所述转移包括在第一过道内运输第一物品存储容器并将其运输到与第一存储位置对齐的位置。

根据用于存储和/或取回物品的方法的另一方面，所述转移还包括操作第一可独立移动的车辆将第一物品存储容器移动到第一存储位置的第一区域中。

根据用于存储和/或取回物品的方法的又一方面，通过操作第二可独立移动的车辆来执行位置定位，以将第二物品存储容器的可释放连接部件与第一物品存储器的可释放连接部件对齐。

根据用于存储和/或取回物品的方法的又一方面，通过操作第二可独立移动的车辆来执行所述连接，以将第二物品存储容器的可释放连接部件移动到与第一物品存储容器的可释放连接部件形成互锁接合。

根据用于存储和/或取回物品的方法的另一方面，在第二过道内操作第三可独立移动的车辆以从第一存储位置的第一区域取出第一物品容器，同时将第二物品存储容器移动到第一存储位置的第二区域。

根据用于存储和/或取回物品的方法的又一方面，通过使在第一物品存储容器与第二物品存储容器之间延伸的可释放连接结构脱离而使第一物品存储容器与第二物品存储容器分离。

根据用于存储和/或取回物品的方法的另一方面，在将第二物品存储容器与第一物品存储容器分离之后，将第二物品存储容器转移到新目的地。

根据用于存储和/或取回物品的方法的又一方面，所述新目的地是可从第一过道和第二过道进入的第二存储位置。

根据另一实施例，一种通过操作自动存储和取回系统取回物品的方法，所述自动存储和取回系统具有置物架结构，该置物架结构限定了由过道分开的存储位置的平行阵列，阵列的每个存储位置可从至少一个过道进入，包括使可释放连接结构脱离，以使占据第一存储位置的第一区域的第一物品存储容器与占据第一存储位置的第二存储区域的第二物品存储容器分离；以及在脱离之后将分离的第一物品存储容器和第二物品存储容器中的一个转移到新目的地。

根据取回物品的方法的一个方面，所述转移包括操作多个可独立移动的车辆中的可独立移动的车辆，以在第一过道内沿水平方向或垂直方向中的一个移动分离的物品存储容器。

根据取回物品的方法的另一方面，所述新目的地是第二存储位置的第一区域，并且将第二物品转移到第二存储位置的第一区域包括将第二物品存储容器定位在第一过道中靠近占据了第二存储位置的第一区域的第三物品存储容器的位置；接合可释放的连接结构，以将第一物品存储容器连接到第三物品存储容器；以及在横向于过道的方向上向第二物品存储容器施加一力，该力的大小和持续时间足以使第三物品存储容器占据第二存储位置的第二区域并使第二物品存储容器占据第二存储位置的第一区域。

根据又一方面，本发明提供了一种用于存储或取回多个物品的物料处理系统。该系统包括三组间隔开的存储位置置物架。多个第一车辆可在第一和第二置物架之间形成的第一过道内操作。可操作所述车辆将物品运送到第一和第二存储置物架中的存储位置并从中取回物品。多个第二车辆可在第二和第三置物架之间形成的第二过道内操作。可操作第二车辆将物品运送到第二和第三存储置物架中的存储位置并从中取回物品。第二置物架被配置成使得通过第二车辆中的一个运送到第二置物架的物品可以通过第一车辆中的一个从第二置物架取回。可选地，该系统包括与第一置物架的第一侧相邻定位的第一轨道，与第二置物架的第一侧相邻定位的第二轨道，与第二置物架的第二侧相邻定位的第三轨道和与第三置物架的第一侧相邻定位的第四轨道。第一和第二轨道可以围绕第一过道中的环路引导第一车辆，第三和第四轨道可以围绕第二过道中的环路引导车辆。另外，第一、第二、第三和第四轨道中的每一个可包括通过多个水平轨道部分互连的多个垂直轨道部分。此外，第一、第二和第三置物架中的每个包括存储位置阵列。

可选地，第一、第二或第三存储置物架的存储位置被配置为容纳多个存储容器。另外，每个存储容器可包括一个或多个可释放连接器，其配置用于可释放地连接两个存储容器。当两个存储容器存储在一个存储位置内时，所述可释放连接可以使两个存储容器彼此连接。

可选地，所述第一车辆可包括配置为将物品转移到第二置物架中的存储位置的第一转移机构；所述第二车辆可包括配置为将物品从第二置物架中的存储位置转移到第二车辆上的第二转移机构。

可选地，第一拣选站可以沿着第一过道定位，其中第一过道被配置成使得第一车辆能够从第一或第二置物架取回物品并将物品运送到第一拣选站。另外，第二拣选站可沿第二过道定位，其中第二过道配置成使得第二车辆能够从第二或第三置物架中取回物品并将物品运送到第二拣选站。此外，第二置物架可以被配置成使得从第二过道中的一个车辆转移到第二置物架的物品可以被第一过道中的第一车辆中的一个取回并且被运送到第一拣选站，使得来自第二过道的物品可以被转移到第一过道并被运送到第一拣选站。

可选地，第一和第二车辆是可独立操作的自推进车辆。另外，可以限制第一车辆在第一过道内运动，并且可以限制第二车辆在第二过道内运动。此外，第一置物架可包括布置成多个行或列的第一箱子阵列，第二置物架可包括布置成多个行或列的第二箱子阵列，第三置物架可包括布置成多个行或列的第三箱子阵列。

根据又一方面，本发明提供了一种用于操作自动存储和取回系统的方法。该方法包括以下步骤：在第一存储位置置物架和第二存储位置置物架之间通过第一过道输送第一车辆，并且通过第二存储位置置物架与第三存储位置置物架之间的第二过道输送第二车辆。将物品从第一置物架上的一个存储位置转移到第一车辆上，并且将物品从第一车辆转移到第二置物架上的存储位置。将物品从第二置物架转移到第二车辆上，然后从第二车辆转移到第三置物架上的一个存储位置。可选地，输送第一车辆的步骤包括沿着与第一置物架相邻的第一轨道和与第二置物架相邻的第二轨道驱动第一车辆；输送第二车辆的步骤包括沿着与第二置物架的第二侧相邻的第三轨道和与第三置物架相邻的第四轨道驱动第二车辆。另外，输送第一车辆的步骤可包括围绕第一环路驱动第一车辆，所述第一环路由与第一多个大致水平的轨道连接的第一多个大致垂直的轨道形成；输送第二车辆的步骤可包括围绕第二环路驱动第二车辆，所述第一环路由与第二多个大致水平的轨道连接的第二多个大致垂直的轨道形成。

可选地，该方法包括将第二车辆和物品输送到沿第二过道定位的拣选站并将物品递交给拣选站处的操作员的步骤。

可选地，所述物品包括具有可释放连接器的第一存储容器，所述方法包括将第一存储容器与位于第二置物架中的第二存储容器可释放地连接的步骤。该方法还可包括通过移动与第一存储容器连接的第二存储容器来移动置物架中的第一存储容器的步骤。另外，该方法可以包括将第二存储容器与第二存储容器断开的步骤。所述断开的步骤可包括相对于第二容器移动第一容器。

可选地，将物品从第一车辆转移到第二置物架上的存储位置的步骤可以包括将第一车辆与第二置物架上的存储位置对齐以及操作第一车辆上的第一转移机构将物品转移到存储位置的步骤。另外，从第二置物架上的存储位置转移物品的步骤可以包括将第二车辆与存储位置对齐以及操作第二车辆上的第二转移机构将物品转移到第二车辆的步骤。

可选地，通过第一过道输送第一车辆的步骤可包括限制第一车辆在第一过道内行进，通过第二过道输送第二车辆的步骤可包括限制第二车辆在第二过道内行进。

附图说明

当结合附图阅读时，最能够理解本发明的优选实施例的前述发明内容和后文的详细描述，其中：

图1为根据与本公开一致的一个或多个实施例的单个过道的自动存储和取回(asr)系统的透视图；

图2a为根据一个或多个实施例的图1的示例性单过道asr系统的局部俯视图，截取自图1的参考平面iia-iia并描绘了存储位置的左和右阵列以及物品存储容器在阵列之间延伸的过道内水平移动；

图2b为图1中所示的单通道asr实施例的局部侧视图，截取自图1的参考平面iib-iib的正视图，并且示出了两个存储位置阵列中的存储位置的垂直布置；

图3a为图1中所示的单通道asr实施例的局部侧视图，截取自图1的参考平面iii-iii的正视图，并且例示了根据一个或多个实施例，沿着过道的每一侧布置的垂直和水平轨道的网络；

图3b为尺寸和布置设置用于在图1中描绘的asr实施例的过道内独立移动的车辆的放大透视图(例如，沿着图2中描绘的轨道)；

图4为图2中所示的轨道布置的门的放大透视图；

图5为图2中所示的轨道布置的门的放大透视图；

图6为图2中所示的轨道的门的放大透视图；

图7为图3中所示的车辆的车轮和图2中所示的轨道的一部分的放大的局部视图；

3和图2中所示的轨道的一部分；

图8为图1中所示的设备的多个存储位置的侧视示意图；

图9为图1中所示的设备的存储位置中的存储容器的示意侧视图；

图10a为图9中所示的存储容器的示意图，示出了将存储容器从一个位置移动到另一个位置的过程中的步骤；

图10b为图9中所示的存储容器的示意图，示出了将存储容器从一个位置移动到另一个位置的过程中的步骤；

图10c为图9中所示的存储容器的示意图，示出了将存储容器从一个位置移动到另一个位置的过程中的步骤；

图10d为图9中所示的存储容器的示意图，示出了将存储容器从一个位置移动到另一个位置的过程中的步骤；

图10e为图9中所示的存储容器的示意图，示出了将存储容器从一个位置移动到另一个位置的过程中的步骤；

图10f为图9中所示的存储容器的示意图，示出了将存储容器从一个位置移动到另一个位置的过程中的步骤；

图10g为图9中所示的存储容器的示意图，示出了将存储容器从一个位置移动到另一个位置的过程中的步骤；

图10h为图9中所示的存储容器的示意图，示出了将存储容器从一个位置移动到另一个位置的过程中的步骤；

图11为图1中所示的设备的存储置物架的一部分的局部透视图；

图12为图1中所示的设备的存储置物架的一部分的局部透视图，包括设备的车辆；以及

图13为图1中所示的设备的存储容器之间的可释放连接的局部侧视图，其中存储容器连接在一起；

图14为图1中所示的设备的存储容器之间的可释放连接的局部侧视图，其中存储容器断开连接；

图15a为根据与本公开一致的示例性实施例构造的多过道asr系统的侧视图，示出了第一过道中的车辆上的第一存储容器；

图15b为图15a中所示的多过道asr系统的侧视图，示出了第一过道中的第二位置的第一存储容器；

图15c为图15b中所示的多过道asr系统的侧视图，示出了转移到存储位置的第一存储容器；

图15d为图15c中所示的多过道asr系统的侧视图，示出了转移到存储位置的第二存储容器；

图15e为图15d中所示的多过道asr系统的侧视图，示出了在第二过道中与第二车辆对齐的转移的第一存储容器；

图15f为图15e中所示的多过道asr系统的侧视图，示出了转移到第二过道中的第二车辆的第一存储容器；

图16为根据与本公开一致的又一个实施例构造的多过道asr系统的侧视图；

图17为根据与本公开一致的另一个实施例构造的多过道asr系统的侧视图。

具体实施方式

本公开的实施例涉及自动存储和取回系统及方法，其中多个可拆卸地连接的存储容器互锁在一起以形成n个存储容器组，每个相应的组存储在至少一个存储位置阵列的相应的存储位置内。当要从存储中取回互锁的一组存储容器的存储容器之一时，执行一个或多个分离操作以及可选地执行容器取出操作，直到所选的存储容器做好运输到第二位置(例如，拣选站)的准备。

根据本公开的一些实施例的原位互锁允许n个存储容器的组(其中n是大于1的整数)高效率地存储在相邻的置物架内，其中每个相应的置物架限定相应的存储位置阵列并且相邻置物架的存储位置由过道间隔开。从置物架的其中一个存储位置取出面向过道的存储容器使得同一组的任何互锁存储容器作为相同取出操作的一部分向过道前进。如果取出的面向过道的存储容器为选择用于取回的容器，则将其与留在存储位置内的容器分离，然后直接运送到例如拣选站，在此处一个或多个物品从取回的存储容器移出。如果最初取出和分离的面向过道的容器不是选择用于取回的容器，则将其运送到备用存储位置(例如，相同或不同阵列的不同存储位置)。重复取出和(如果适用的话)分离过程，直到选择取回的容器已经取出并与仍留在存储位置的任何其他容器分离。因此，不需要能够同时抓取、取出、重新排序和/或将多个容器返回到存储位置的复杂且昂贵的夹持结构。

现在大体上参照附图并且具体地参照图1，示出了根据与本公开一致的一个或多个实施例的示例性单过道自动存储和取回(asr)系统10的透视图。系统10包括用于在例如一个或多个存储位置之间和/或在存储位置与物品拣选站和/或容器转移站之间运送存储容器80的输送机。示例性的拣选站大体上以附图标记300表示。

在图1的示例性实施例中，输送机包括多个可独立移动的车辆200，其可分别沿可动态配置的路径移动，以适应asr10的存储位置中的物品的存储和/或来自asr10的存储位置的物品的取回。适用于与本公开一致的实施例中的输送机的其他非限制性示例包括起重机结构、铰接式夹具以及能够在三个正交方向上(即，在过道内垂直和水平地移动以及朝向和远离与过道相邻的选定存储位置)移动的任何其他系统。

在与本公开一致的一些实施例中，存储容器80的尺寸和布置设计为使用asr系统10接收作为库存进行管理的物品。一个或多个分隔器(未示出)可以定位在一些或所有存储容器80内，以将每个存储容器的内部空间细分为离散的隔室。存储容器可以具有均一的宽度w、高度h和长度l。然而，在替代实施例(未示出)中，存储容器的第一子组可以具有第一长度l1且存储容器的第二子组可以具有第二长度l2，其可以大于或小于l1。

存储置物架

存储容器80的尺寸和布置使得它们可以被引入可从一个或多个存储位置阵列中选择的存储位置(和从中取出)。作为说明性示例，图1中描绘的每个存储置物架结构35和40可包括平行导轨或l形通道(未示出)的网络，其尺寸和布置限定可与存储容器80的一个或多个表面对齐的承重支撑表面。在这样的实施例中，作用在互锁的一组存储容器的第一存储容器上的推力或拉力使互锁组的所有存储容器沿与施加的力相同的方向滑动。

在至少一个置物架结构(例如，置物架结构40)中，存储位置50的尺寸和布置适于容纳n个存储容器80，所述存储容器80互锁在一起并且前后放置以形成离散的组，其中n为等于或大于2的整数，这样，存储位置的有效长度le为n×l。另外，或者可选地，由一个或两个置物架结构限定的存储位置的有效长度le可以为(r×l1)+(s+l2)，其中r和s中的每一个具有等于或大于1的整数值。

简单参照图2a，示出了图1的示例性单过道asr系统的局部俯视图，截取自图1的参考平面iia-iia。在图2a的示例性实施例中，示出了由过道20分隔开的左和右存储位置阵列，其中仅示出了从过道20可接近的最上面的存储位置。图2a的示例性实施例的每个存储位置限定两个存储区域-面向过道的第一存储区域和位于第一存储区域正后方的远侧第二存储区域。这样，由置物架结构35限定的阵列的最上层包括面向过道的区域l1a-1至lna-1和远侧存储区域l1b-1至lnb-1。同样，由置物架结构40限定的阵列的最上层包括面向过道的区域r1a-1至rna-1和远侧存储区域r1b-1至rnb-1。

继续参考图2a，可以看出示例性的运输路径从拣选站300延伸出来，其中物品可以从容器80拣选、分类和/或转移或拣选、分类和/或转移到容器80，到选定的存储位置，例如包括面向过道的第一存储区域l4a-1和存储置物架结构35的远侧存储区域l4b-1的存储位置。如将在下面更详细地描述的，图2a还描绘了容器/车辆运输路径的部分，其至少部分地由前和后垂直轨道段130限定，所述垂直轨道段130共同引导车辆200在向下垂直方向的运动。这样引导，车辆200可以移动到由置物架结构35限定的阵列的第四列(即，包括存储区域l4a-1和l4b-1的列)中邻近面向过道的存储区域的一位置，或者由置物架结构40限定的阵列的第四列(即，包括存储区域r4a-1和r4b-1的列)中邻近面向过道的存储区域的一位置。

现在转向图2b，示出了图1中描绘的单过道asr实施例的局部侧视图，截取自图1的参考平面iib-iib的正视图且示出了由置物架35和40限定的每个存储位置阵列中的存储位置的垂直布置。图2b还示出了容器/车辆运输路径的部分，其至少部分地由上水平轨道段135、垂直轨道段130和下水平轨道段14限定，其共同引导车辆200运动至，例如，与过道面对的存储区域l4a-1和r4a-1相邻的一位置。在图2b的示例性实施例中，空的车辆200从虚线位置p1移动位置p2，容器80从面向过道的存储区域l4-1取回。

输送机布置

现在参见图3a，示出了图1中所示的示例性单过道asr系统10的局部侧视图，截取自参考平面iii-iii的正视图，并且例示了包括轨道网络(“轨道”)110的示例性输送机系统，所述轨道网络包括根据一个或多个实施例的沿过道20的每侧布置的垂直轨道段130、水平轨道段135和过渡轨道段315，用于运输路径的动态配置的门控机构，以及可独立移动的车辆200。

轨道

轨道110在过道20内提供一个或多个通道(图1和2)，用于车辆200行进到置物架结构35和40中的存储位置。例如，一个实施例可以包括在过道的一侧上与前置物架35相邻的前轨道115。与后置物架40相邻的后轨道120可以与前轨道115间隔开以形成过道20。车辆200可以沿着轨道在过道20内移动。例如，车辆可以由与前轨道115接合的一个或多个前轮和与后轨道120接合的一个或多个后轮支撑。

如上所述，存储置物架35和40的每个提供多个用于存储容器80的存储位置50，存储容器80存储各种物品。车辆200沿轨道110移动到存储位置。在存储位置50处，车辆可以将存储容器80从车辆转移到其中一个存储位置。类似地，车辆可以将存储容器80从其中一个存储位置转移到车辆上。另外，系统可以配置为使得车辆将存储容器80从车辆200转移到存储位置，同时将容器80从不同的存储位置转移到车辆200上。存储位置可以布置为与过道相邻的一系列位置。另外，如下面进一步讨论的，置物架35、40可以提供存储深度，使得存储容器可以存储在两个或更多个的深度，以增大存储容器80在置物架中的存储密度。

可独立移动的车辆

图3b为尺寸和布置设置用于在图1中描绘的asr实施例的过道内独立移动的车辆的放大透视图(例如，沿着图2a、2b和3a中描绘的轨道)。如图3b所示，每个车辆200包括四个轮子220：两个前轮和两个后轮。前轮220在前轨道中行驶，而后轮在后轨道中行驶。应该理解的是，在关于轨道的讨论中，前轨道115和后轨道120类似地配置成支撑车辆的前轮和后轮220的相对轨道。因此，对前轨道或后轨道的一部分的描述也适用于相对的前轨道或后轨道。

在与本公开一致的实施例中，每个车辆200都为半自动车辆，其包括车载驱动系统和车载电源。在一些实施例中，每个车辆还包括用于将物品存储容器作为容器80插入其中一个存储位置50(图1)或从其中一个存储位置50取出物品存储容器的机构。如将参照图4-6详细描述的，每个车辆可可选地包括门致动器230，用于选择性地致动门180(图4-6)以允许车辆选择性地改变方向。

车辆200可以包括用于将物品装载到车辆上以及将物品从车辆卸载到一个箱子中的各种机构中的任何一种。另外，装载/卸载机构210可以专门针对特定应用而定制。在本实例中，装载/卸载机构210可包括可移位元件，该可移位元件配置为接合存储在存储位置190处的容器并将物品拉到车辆上。更具体地，在本实例中，车辆包括可移位元件，该可移位元件配置为朝向占用的存储位置50中的容器80移动。

在可移位元件与容器80接合后，可移位元件从占用的存储位置50移开，从而施加足够大小和方向的拉力以将容器从占用的、面向过道的存储区域取出到车辆200上。如稍后将详细描述的，如果取出的容器已经链接到同一存储位置内的另一个容器，则在取出的容器被转移到另一个位置(例如，相同或不同阵列的拣选站或备用存储位置)前执行初步连接操作。相反，可移位元件在相反方向上的操作施加足够大小和持续时间的推力，以将存储容器从车辆200的负载承载表面转移到过道存储位置。如果存储位置的面向过道的存储区域已被占用，但其后面的存储区域未被占用，则执行初步连接操作。

在示例性实施例中，装载/卸载机构210可包括可移位的棒或杆212。杆212可以横跨车辆200的宽度延伸，并且两端可以与沿着车辆的侧面延伸的驱动链条连接。电动机可以驱动链条以选择性地使链条朝向或远离存储位置移动。例如，当车辆接近存储位置以取回容器80时，链条可以将杆212朝向存储位置驱动，使得杆接合容器80的底部中的凹槽或凹口88。然后链条反转，使得杆212远离存储位置50移动。由于杆接合在容器中的凹口88中，当杆移离存储位置时，杆212将容器拉到车辆上。以这种方式，装载/卸载机构210可操作用于从存储位置取回物品。类似地，为了将容器存储在存储位置50，装载/卸载机构210的链条将杆212朝向存储位置驱动，直到容器处于存储位置的面向过道的区域中。然后，车辆可以向下移动以使杆与容器80脱离，从而释放容器。或者，装载/卸载机构可以配置为使得杆212向下驱动，脱离与凹口88的接合。

另外，由于系统10包括邻近轨道110的前侧的一系列存储位置50和邻近轨道的后侧的第二一系列存储位置，因此装载/卸载机构210可操作以在向前的一系列存储位置和向后的一系列存储位置取回和存储容器。具体地，如图3b所示，装载/卸载机构210包括彼此间隔开的两个杆。一个杆可操作以接合向前的一系列存储位置中的容器，而第二杆可操作以接合向后的一系列存储位置中的容器。

车辆200可包括四个轮子220，用于沿着轨道110运送车辆。轮子220可安装在两个平行间隔开的轴215上，使得其中两个轮子沿着车辆的前边缘设置，其中两个轮子沿着车辆的后边缘设置。

车辆可包括用于驱动轮子220的机载电动机。更具体地，驱动电动机可以可操作地与轴连接以使轴215旋转，继而使轮子的齿轮222旋转。用于车辆的驱动系统可以配置为沿着轨道同步地驱动车辆。在本实例中，驱动系统配置为使得每个齿轮以同步的方式驱动。

车辆200可以由外部电源供电，例如沿轨道的接触，提供驱动车辆所需的电力。然而，在本实例中，车辆包括机载电源，其提供了用于驱动电动机和驱动装载/卸载机构210所需的电力。另外，在本发明示例中，电源是可充电的。虽然电源可以包括动力源，例如可充电电池，但在本发明示例中，电源由一个或多个超级电容器组成。超级电容器可以接受非常高的电流强度来为超级电容器充电。通过使用高电流，超级电容器可以在非常短的时间内充电，例如几秒或更短时间。

车辆包括一个或多个用于对电源再充电的触点。在本例中，车辆包括多个刷子，例如铜刷，其由弹簧加载，使得刷子向外偏置。刷子与充电导轨配合以对电源再充电。

每个车辆可以包括负载传感器，用于检测装载到车辆上的容器。传感器可用于检测物品是否正确地定位在车辆上。例如，负载传感器可包括检测重量变化的力检测器或检测物品存在的红外传感器。

车辆还包括处理器，用于响应于从系统的中央处理器接收的信号控制车辆的操作。另外，车辆可包括无线收发器，使得车辆能够在其沿轨道行进时与中央处理器连续通信。或者，在一些应用中，可能需要结合沿轨道设置的多个传感器或指示器。车辆可包括用于感测传感器信号和/或指示器的读取器，以及用于响应于传感器或指示器控制车辆的操作的中央处理器。

门控机构

图4-6为分别描绘图3a的轨道装置110的门的放大透视图，而图7为图3b中所示的车辆的车轮和图3a中所示的轨道的一部分的放大的局部视图。同时参考图4-7，将更详细地描述轨道110的细节，轨道110可动态配置以限定用于将容器输送到存储位置或从存储位置输送的输送路径。然而，如上所述，应当理解，所示出的轨道仅仅是可以与系统一起使用的示例性轨道。精确配置可根据应用而变化，并且如上所述，输送机系统可不包括如说明性实施例中所描绘的轨道或可独立移动的车辆。

轨道110可包括外壁152和内壁154，内壁154与外壁间隔开并平行于外壁。轨道还可以具有在内壁和外壁之间延伸的后壁160。从图7中可以看出，外壁152和内壁154和后壁形成一通道。车辆的车轮220在该通道中行驶。轨道可包括驱动表面156和引导表面158。驱动表面与车辆接合，以使车辆能够沿轨道行进。引导表面158引导车辆，保持车辆与驱动表面156的可操作性接合。在本例中，驱动表面由一系列齿形成，形成与车辆的车轮接合的齿条，如下面进一步描述的。引导表面158是与齿条156相邻的大致平坦的表面。齿条156延伸大约轨道的一半，且引导表面158延伸轨道的另一半。如图4-7所示，齿条156可以形成在轨道的内壁154上。相对的外壁152可以是与内壁的引导表面158平行的大致平坦的表面。

如上所述，轨道110可包括在水平上导轨135和下导轨140之间延伸的多个垂直段或支腿。可在轨道的每个部分形成交叉点170，在该交叉点处垂直支腿中的一个与水平支腿中的一个相交。每个交叉点可包括弯曲的内分支172和大致直的外分支176。垂直支腿与下导轨的交叉点包含相似的交叉点，除了交叉点是相反的。

每个交叉点170可包括可枢转的门180，该门可具有平滑的弯曲内圈和平坦的外圈，该外圈具有与轨道的驱动表面156的齿相配合的齿。该门180可在第一位置和第二位置之间枢转。在第一位置，门180关闭，使得门的直线外圈184与交叉点的直线外分支176对齐。在第二位置，门打开，使得门的弯曲内圈182与交叉点的弯曲分支172对齐。

因此，在关闭位置，门向下枢转，使得门的外圈184与驱动表面156对齐。在该位置，门阻止车辆向下转向弯曲部分，使得车辆继续直行穿过交叉点。相反，如图6所示，当门枢转到打开位置时，门阻止车辆直行穿过交叉点。反而门的弯曲内圈182与内分支172的弯曲表面对齐，车辆转向通过交叉点。换句话说，当门关闭时，根据交叉点的位置，车辆沿着上导轨130或下导轨直行穿过交叉点。当门打开时，根据交叉点的位置，门将车辆从垂直导轨引导至水平导轨或从水平导轨引导至垂直导轨。

在前面的描述中，门允许其中一个车辆在相同方向上(例如，水平地)继续或在一个方向上(例如，垂直地)转弯。然而，在一些应用中，所述系统可包括与垂直立柱(column)相交的多于两个水平导轨。在这样的配置中，可取的是包括允许车辆在多于一个方向上转弯的不同导轨。例如，如果车辆沿着立柱向下行进，则门可以允许车辆向左或向右转向水平导轨，或者沿着垂直立柱直线行进。另外，在某些情况下，车辆可以向上行进。

由于系统10包括多个车辆200，因此要控制车辆的定位，以确保不同的车辆不会彼此碰撞。在一个实施例中，系统10使用中央控制器，其跟踪每个车辆200的位置并向每个车辆提供控制信号，以控制车辆沿着轨道的行进。中央控制器还可以控制沿着轨道的各种元件的操作(例如门180)。或者，门可以由车辆200致动。例如，参照图4-5，门180可包括响应于车辆上的致动器230的被动致动器190。如果车辆上的致动器接合门致动器190，则门从第一位置移动到第二位置。例如，如图4所示，门处于第一位置，使得车辆将保持沿着水平导轨135。如果车辆200上的门致动器230接合门上的致动器190，则门180将向上枢转到第二位置，使得车辆将转向并沿着垂直导轨130向下移动。

门上的致动器190可以是通过连杆连接到门的可移动致动表面192。例如，致动表面192可以安装在可枢转臂193上。为了致动门并将其从第一位置移动到第二位置，车辆上的门致动器230接触致动表面192。致动表面类似于斜坡成角度，使得当车辆朝向门前进时，车辆上的门致动器接合致动表面并逐渐向上移动臂193。臂193可以通过连杆连接到门180。因此，当臂193枢转时，门也枢转。以这种方式，车辆上的致动器230接合门上的致动器，以将门从第一位置移动到第二位置，如图4-5所示。在车辆200通过打开的门之后，例如如图5所示，门可以返回到图4所示的关闭位置。门可以自动关闭，例如通过偏置元件或门和/或致动器的重量。

现在参考图8-12，现在将更详细地描述将容器插入存储置物架35、40的存储位置50和/或将它们取出以便重新定位例如到备用存储位置或拣选站。存储位置50可以为各种配置中的任一种。例如，最简单的配置为用于支撑物品或容纳物品的容器的架子。类似地，存储位置50可以包括一个或多个托架，其与存储机构协作以将存储机构支撑在存储位置。

如图8和11-12所示，置物架35可包括多个垂直支撑件(例如垂直梁)，与多个水平支撑件(例如水平梁)互连。在本例中，轨道110可以形成垂直和水平支撑梁的一部分。例如，置物架35可包括一系列立柱，每个立柱由多个支撑件形成。每个立柱可以由两个前垂直支撑梁和两个后垂直支撑梁限定。如图11所示，前垂直梁可包括轨道的垂直支腿130。每个立柱可包括多个存储区域50。特别地，每个立柱被分成多个面向过道的第一存储区域(或单元)和多个远端的第二存储区域(或单元)。每个单元包括用于支撑容器的支撑元件，使容器可以存储在单元中。支撑元件可以是用于在存储位置支撑容器的各种元件中的任何一种。例如，每个存储位置可以包括架子或其他水平支撑件，容器可以放置在支撑件上。例如，如图8和11-12所示，置物架35可包括多个托架，例如附接到垂直支撑件130的l形通道52。托架52可以基本上延伸每个存储位置50的深度。以这种方式，每个存储位置50可以定义为在相邻的垂直支撑件之间延伸以及从相邻的一对水平支撑元件52向上延伸到与上部一对水平支撑件或置物架顶部相邻的一点的区域。

另外，如图11所示，每个存储位置50可以配置成使得容器80向内朝向过道突出，使得容器的内端向内突出超过垂直支撑件。换句话说，容器80可以存储在存储位置50中，使得容器的内边缘(相对于过道20)越过至过道中。

现在参照图9，置物架可以配置成使得一个或多个存储位置50足够深以容纳多个容器。例如，一个或多个存储位置至少约为存储容器80的两倍深，从而可以存储两个存储容器，其中一个存储容器存储在另一个存储容器后面。应当理解，存储位置可以配置为容纳任何数量的存储容器。例如，置物架35、40可以配置成使得一个或多个存储位置可以容纳三个容器，使得容器是三倍深的。在这样的实施例中，存储位置50的深度约为存储容器80的长度的三倍。类似地，置物架的深度可以增大到存储容器长度的大约“n”倍，以容纳存储的“n”倍深的“n”个存储容器，其中“n”为整数。

在图9的示例性布置中，结合用于以“n”倍深布置存储容器的布置示出了所述系统，其中“n”＝2。尽管所述设备可以在一侧仅包括单个置物架，但是在图9中，所述系统示出为具有两个置物架，即前置物架35和后置物架40。另外，每个置物架示出为配置成以两倍深的布置容纳容器。然而，应当理解，置物架35、40不需要配置为容纳相同数量的容器。例如，前置物架可以配置为两倍深的置物架，后置物架40可以配置为单倍深的置物架。

在下面的讨论中，将相对于图8-9所示的布置对存储位置进行描述。每个存储位置50包括第一(面向过道或内)存储区域55和第二(外)存储区域57。内和外存储区域55、57中的每一个都配置为容纳一容器80。内存储区域55与过道20相邻。外存储区域57位于内存储区域55后面，使得内存储位置将外存储位置与过道20和车辆200分隔开。在本例中，内存储区域55的深度与容器80的长度大致相同。类似地，外存储区域57的深度与容器80的长度大致相同。外存储区域57可以认为是远或远侧存储区域，因为它们由内存储区域与过道分隔开。在深度大于两倍的系统中，远区域包括由内存储区域和一个或多个外存储区域与过道分隔开的存储区域。

如先前所讨论的，符合本公开的asr系统的实施例可包括多个车辆200，其被运送到存储位置以将物品转移到存储位置和从存储位置转移物品。特别地，车辆200可以包括装载/卸载机构，以将物品转移到存储位置50或从存储位置取出容器。在存储容器存储在两倍或更多倍深的实施例中，所述系统配置成使得车辆能够取回存储在其中一个存储位置的远存储区域的容器。例如，每个车辆可以包括一装载元件，其向外延伸到远存储区域以接合远存储区域中的存储容器以将容器移动到内存储区域和/或从远存储区域将容器装载到车辆上。或者，可以使用单独的机构将容器从远存储区域移动到内存储区域。例如，置物架可包括驱动机构，其可操作以将容器从远存储位置驱动向过道。驱动机构可以单独供电，或者可以与来自其中一个车辆的驱动机构相互作用。另一种替代方案是将远存储区域中的容器与相邻容器互连，使得移动其中一个容器能够使两个容器都移动。例如，远存储区域中的容器可以与内存储区域中的容器可释放地连接。当内存储区域中的容器朝向过道20移动时，远存储区域中的容器朝向内存储区域移动。

现在参考图11-14，存储容器80配置为与相邻的容器连接。特别地，存储容器配置成与一个或多个相邻容器可释放地连接。例如，如图13所示，可释放的连接器90连接两个相邻的容器80a、80b。可释放的连接器选择性地连接两个容器。以这种方式，水平移动容器80a也使容器80b移位。另外，可释放的连接器90可以抑制一个方向上的相对运动，同时允许第二或横向方向的相对运动。例如，连接可以连接容器80a和80b，使得一个容器的水平移动也使另一个容器移动。同时，可释放的连接器可以配置成允许一个容器相对于另一个垂直移动。在图11和13-14所示的实施例中，可释放的连接器90配置为允许相对垂直移动以连接或断开两个相邻容器，如下面进一步讨论的。

在以下讨论中，提供了示例性存储容器80的细节。容器80可以类似于没有盖子的纸箱或盒子，使得操作员能够容易地把手伸进容器中以取回拣选站的物品。虽然本系统描述为使用容器，但是应当理解，可以使用各种存储机构中的任何一种，例如托盘或类似平台。因此，在以下讨论中，术语容器旨在包括用于存储和/或支撑物品的物品，包括但不限于托盘、平台、货盘、纸箱、盒子、容器或类似结构。

存储容器80可以是具有大致平坦的底部83的矩形棱柱。底部83基本上是水平的，形成用于接收物品的平台。容器还可包括从底部83向上延伸的多个大致垂直的壁。例如，容器80可包括大致平行的侧壁82。容器可包括从底部83向上突出的前壁84。前表面可以在侧壁82之间延伸以连接侧壁。另外，容器可包括从底部向上突出的后壁86。后壁86可大致与前壁84平行。后壁86也可以在侧壁82之间延伸以连接侧壁。因此，容器80的壁(82、83、84、86)限定了可以存储物品的内部空间。

容器80可包括一个或多个元件，配置为与车辆协作以将容器转移到车辆200上或从车辆200上移出。例如，容器可包括钩子、棘爪、插座或配置为与车辆协作的其他物理结构。在本实例中，容器可包括保持狭槽或凹槽88，配置为与车辆的装载/卸载元件212配合。保持凹槽88可以形成在容器80的下侧，在底部83下。保持凹槽88可以与容器的前面84向后间隔开，如图11和13所示。保持凹槽88可以基本上在容器的整个宽度上延伸。凹槽也可以在两侧82上具有开口端，如图11和13所示，这样凹槽就是通槽。如图13所示，凹槽的深度可以比车辆200的装载/卸载元件212的厚度深，使得装载/卸载元件保持嵌套在凹槽内以当装载/卸载元件水平移动时向内或向外驱动容器。容器80还可包括邻近后壁86的第二凹槽或狭槽88。第二凹槽可以基本上类似于第一壁构造，并且可以邻近后壁形成，向前与后壁86间隔开。

参照图13-14，示出了可释放的连接器90，用于可释放地连接相邻容器80a、80b。连接器90可以便于其中一个容器从远存储位置57移动到内存储位置55。可释放的连接器90可以是配合的钩子或闩锁。例如，可释放的连接器90可以由一对可配合连接器92b、96a形成。前连接器92可以与容器80的前端84连接，后连接器96可以与容器80的后端连接。以这种方式，第一容器80b的前连接器92b能够可释放地与第二容器80a的后连接器96a连接，以连接两个容器。在一个实施例中，前连接器92为大致垂直向下延伸的舌形钩(见图14中的92b)。前连接器92从邻近容器前端的凹槽向下突出。在本例中，前连接器为l形托架。l形托架可以具有刚性地并且固定地与容器的底部连接的主体部分。例如，前连接器92的主体部分可以基本水平地延伸，并且可以通过延伸穿过连接器92并进入容器的紧固件固定到容器。前连接器的舌部94可以横向于主体部分突出，使得舌部向下突出以形成与第二连接器96接合的垂直钩或凸缘。如图13所示，前连接器可以在用于接合车辆的装载/卸载机构212的凹槽88的前方连接到容器。

后连接器96可以是与第一钩92配合的第二钩。后连接器96可以从容器80的后端向后突出。在本例中，第二连接器96包括垂直向上突出的钩或凸缘。具体地，第二连接器96可包括凹槽或通道98，配置为接收第一连接器92的舌部94。通道98可以连接到容器80的后端86，使得通道从后端向后突出。第二连接器可以具有刚性地并且固定地与容器的底部连接的主体部分。例如，后连接器96的主体部分可以是大致水平延伸的大致平坦部分，并且可以通过延伸穿过连接器96并进入容器的紧固件固定到容器上。

如图13所示，第一容器80b的前连接器92b的舌部94b插入第二容器80a的后连接器96a的槽98a中，以连接第一和第二容器。如下面进一步讨论的，两个容器之间的连接允许容器在其中一个容器移动时一起移动。以这种方式，将第一容器从内存储位置拉到车辆上将连接的容器从远存储位置拉向内存储位置。

拣选站

如前所述，根据与本公开一致的实施例构造的asr系统，如图1的系统10，可以配置为使得车辆200从存储位置50取回物品并将物品运输到拣选站300。返回图1、2a和2b，将更详细地描述拣选站300。

在一种操作模式中，系统10用于取回履行订单所需的物品。订单可以是内部订单，例如在不同部门的制造过程中所需的部件，或者订单可以是要履行并运送给客户的客户订单。无论哪种方式，系统都自动从存储区域取回物品并将物品运送到拣选站，以便操作员可以从容器中拣选所需数量的物品。从容器中取出物品后，车辆前进，以便使订单所需的下一个物品前进。系统以这种方式继续，以便操作员可以拣选订单所需的所有物品。

在本例中，拣选站300位于一系列存储位置的一端。然而，可能需要包含沿轨道110设置的多个拣选站。例如，第二拣选站可以沿着一系列存储位置的相对端定位。或者，可以在一端提供多个拣选站。例如，第二拣选站可以位于过道一端的第一拣选站上方。

拣选站300可以配置为使得车辆向上行进以将内容物呈现给操作员，使得操作员可以更容易地从容器80取回物品。参照图1-2，在拣选站处，轨道包括弯曲部分315，其向上弯曲并远离操作员。以这种方式，车辆向上移动然后停在一定高度，以便于操作员从容器中取出物品。在操作员从容器移出物品后，车辆横向地移动远离操作员并且垂直地移动到上水平导轨135。

所述系统可以配置为使得车辆在拣选站300处倾斜，从而使操作员更容易从容器取回物品。例如，当车辆接近拣选站时，控制器可以控制车辆，使得后轮组在前轮组停止后继续行驶。这升高了车辆的后缘(从操作员的角度来看)。在操作员从容器中拣选物品后，前轮组(相对于操作员)首先驱动，从而使车辆趋平。一旦平稳，四个轮子同步驱动。

尽管通过控制车辆的操作可以使车辆倾斜，但是如果车辆的轮子确实地接合轨道中的驱动元件，例如如上所述与轨道中的齿啮合的有齿轮子220，则如果后轮的驱动速度与前轮的不同，轮子220会抱死(bind)。因此，可以修改轨道系统，使得轨道移动以使容器朝向操作员倾斜。

继续参照图1和2，将更详细地描述拣选站300中的轨道系统的细节。在存储位置的立柱的端部，轨道远离系统的垂直立柱向外弯曲，以形成拣选站300的弯曲过渡轨道段315。拣选站的轨道部分包括支撑和引导车辆200的前轴215的平行前轨道部分和支撑和引导车辆的后轴215的平行后轨道部分。前轨道部分垂直向上延伸，然后向后朝向存储位置的垂直立柱弯曲。后轨道部分基本上平行于前轨道部分并且基本上类似于前轨道部分弯曲。以这种方式，前和后轨道部分引导车辆，使得当车辆沿弯曲轨道315行驶时车辆可以保持基本水平的定向。

后轨道部分可以配置为使得当车辆在拣选站300处停止时可以抬升车辆200的后轴。通过抬升车辆200的后轴，车辆上的容器倾斜以将容器的内容物呈现给操作员以便于拣选过程。

拣选站300可以包括多个物品以提高拣选站的效率。例如，拣选站可以包括监视器以显示帮助操作员的信息。当车辆接近拣选站时，系统10可以显示诸如订单需要从容器中拣选多少物品的信息。另外，由于操作员可以为多个订单拣选物品，所以除了每个订单需要拣选多少物品外，系统还可以显示要拣选物品的订单。系统还可以显示诸如在操作员从容器中拣选适当数量的物品后应当在容器中剩余多少物品的信息。

以上所述系统的一个特征为，当车辆从水平行进(沿着上或下导轨)到垂直行进(沿着其中一个立柱)移动时，车辆的定向基本不改变。具体地，当车辆水平行进时，两个前齿轮220与前轨道115的上或下水平轨道135或140配合，并且两个后齿轮220与后轨道120的相应的上或下轨道135或140配合。当车辆通过门然后进入列时，两个前齿轮与前轨道115中的一对竖直支腿130接合，且两个后齿轮与后轨道120中的相应竖直支腿接合。应当注意，当声明车辆相对于地平线的方向不改变时，这指的是车辆绕轨道的行进。即使车辆可能在拣选站处相对于地平线倾斜，当车辆沿着轨道110行进时，仍然认为车辆相对于地平线保持在大致恒定的定向。

当车辆从水平导轨行进到垂直列或从垂直到水平时，轨道允许所有四个齿轮定位在相同高度。以这种方式，当车辆沿着轨道行进时，当它在水平和垂直移动之间变化时不会偏离或倾斜。另外，可能希望配置具有单个轴的车辆。在这样的配置中，与上述车辆的大致水平定向相反，车辆将大致垂直定向。在单轴配置中，车辆的重量将保持车辆的定向。然而，当使用单轴车辆时，存储位置的定向将重新配置以适应车辆的垂直定向。

操作

一旦中央控制器确定物品的适当存储位置50，就可以确定车辆离开拣选站300的路线。具体地，中央控制器可以确定车辆的路线并且向车辆传达关于物品将被运送到的存储位置的信息。然后，中央控制器可以根据需要控制车辆的操作以沿着轨道致动门，以将车辆引导到物品将被运送到的存储位置。一旦车辆到达适当的存储位置，车辆就停在存储位置50并且容器移动到适当的存储位置。例如，车辆可以停在适当的存储位置100，并且车辆上的车载控制器可以向车辆发送适当的信号以驱动链条214，这使杆212前进。由于杆212接合在容器中的槽88中，因此杆将容器驱离车辆并进入适当的存储位置。

在卸掉物品后，车辆200可以行进到第二存储位置以取回要运送到拣选站的下一个物品。在取回物品后，车辆200可沿立柱的垂直支腿130向下行进，直到其到达下导轨140。门可以沿着下导轨引导车辆，并且车辆可以沿着下导轨返回到拣选站300以运送另一个物品。

如果车辆200将容器运送到空的存储位置，则车辆的操作如上所述进行。类似地，如果车辆取回未与另一个容器连接的容器80，则车辆的操作如所描述的那样进行。特别地，车辆停在容器附近。装载/卸载机构前进到与容器接合，然后装载/卸载机构将容器拉到车辆上。相反，如果车辆运载要放置在已经包含容器的存储位置的容器，则修改车辆的操作。类似地，如果车辆正在取回附接到远存储位置中的容器的容器，则修改车辆的操作。

现在参照图9和10a-10h，将描述车辆从具有“n”倍深的容器的存储位置取回容器的操作。图9示出了示例性实施例，其中示出了存储容器80的两个置物架35、40。置物架35、40通过过道彼此分隔开，并且车辆200在置物架之间的空间内行进。在所示实施例中，置物架包括存储位置，其具有足以存储两个存储容器的深度。容纳与过道相邻的存储容器的存储位置的部分在本讨论中称为内单元并且标记为55。内单元55后面的存储位置的部分称为远单元，并且标记为57。

在所示实施例中，每个容器包括连接到容器前端的前连接器92和连接到容器后端的后连接器96。远单元中的容器的前连接器与内单元中的容器的后连接器连接，以形成标记为90的可释放的连接。

在图9中，存储容器80a存储在存储容器80b后面的远单元中，存储容器80b存储在内单元中。容器80a、80b通过诸如连接器90的连接器可释放地彼此连接。容器80a、80b通常从水平角度对齐。车辆200停在容纳容器80a的存储位置邻近的位置。车辆200是空的(即，车辆上没有装载容器)。装载/卸载机构210接合容器80a，如图9所示。例如，如图11和12所示，容器80的前边缘可以延伸到轨道(例如垂直轨道部分130)之外的过道中。特别地，容器80的转移凹槽88可以延伸到过道中。负载杆212朝向容器向外延伸，远离车辆的平台，直到负载杆插入到转移凹槽88中。

参照图10a，负载机构将容器80a拉到车辆200上。当内单元中的容器80a被拉到车辆上时，容器80a将远单元中的容器80b拉向内单元。特别地，连接器90连接内容器80a和远容器80b，使得容器一起水平地移动。

参照图10b，车辆继续将容器80a移动到车辆的平台上，直到容器在容器上方的存储位置中没有容器。容器80a的移动将远容器80b拉入内单元中，使得容器80b取代了容器80a在置物架中所具有的位置。在图10b中可以看出，通过将容器80b拉入内单元，容器80b后面的远单元57现在是空的。

如上所述，车辆的装载机构210将内容器80a装载到车辆上，这又使远容器80b水平移动，直到远容器移动到不同的存储位置，在这种情况下为内单元。容器80a继续移动到车辆上会将容器80b拉入过道并且可能到车辆上，因为两个容器保持连接。因此，一旦容器80b移动到新的存储位置(即内单元)，可释放的连接90断开连接，从而断开两个容器80a、80b。

容器80a、80b可以以各种方式断开，取决于互连容器的机构。如前所述，连接器92、96可以是在两个容器之间提供可释放连接的各种连接器中的任何一种。连接器可以是机械的或机电的。例如，连接器92、96可以是磁性元件，其中一个可以包括电磁体。电磁体可以断电以断开容器以便于第一容器相对于第二容器的相对运动。或者，如上所述，连接器92、96可以是机械连接器，例如一对钩子或舌榫结构。因此，为了断开容器80a、80b，连接器92、96脱开。在一个实施例中，通过使其中一个容器相对于另一个容器垂直移动来使连接器92、96脱开。

参照图10c，一旦第一容器80a被装载到车辆上使得容器80a在立柱中的正上方或其下方没有容器，则容器80a垂直移动以将容器80a与容器80b断开。如图13-14所示，连接器92b的舌部94b可以向下突出到连接器96a的凹槽98a中。因此，车辆向下移动以使容器80a向下垂直移动，直到连接器92b的舌部94b脱离凹槽98a，如图14所示。以这种方式，使车辆200垂直移动使容器80a与容器80b断开。应当理解，连接器92、96可以不同地配置，使得通过车辆向上移动而不是车辆下降来断开连接器。

现在参照图10d，在第一容器80a与第二容器80b断开之后，容器80a在车辆上水平移动远离第二容器。第一容器水平移动，直到在过道中居中，使得当车辆在立柱中垂直向上或向下移动时，容器不会干扰或接合置物架中的任何车辆。一旦容器80a完全装载到车辆上，车辆就可以朝向拣选站300或其他转移位置前进或前进到不同的存储位置。例如，车辆可以向下移动到下水平导轨然后沿着水平导轨移动以将容器80a运送到拣选站300。或者，容器80a可以被运送到另一个存储位置并且卸载到所述存储位置。

下面结合图10e-10h描述将车辆200上的容器80a卸载到指定为80c的第三容器所在的存储位置的步骤的细节。车辆200移动到与存储容器80c的置物架40中的内单元相邻的位置。容器80a从车辆朝向第三容器80c卸载。当容器80a卸载时，容器80a将第三容器80c更深地推入置物架中的存储位置。这样做使容器80c从内单元水平地移动到远单元57中。在卸载第一容器80a和移动容器80c的过程中，第一容器80a连接到第三容器80c。如前所述，两个容器的连接器可以以各种方式连接。在本例中，通过使其中一个容器相对于另一个移动来连接容器。具体地，第一容器80a相对于第三容器80c垂直移动以连接两个容器。

再次参照图10e，为了卸载第一容器80a，车辆沿轨道移动，直到第一容器80a垂直设置为高于第三容器80c。特别地，车辆被驱动到邻近容器的位置，使得第一容器的前连接器位于第三容器80c的后连接器上方。然后，第一容器水平地朝向第三容器80c移动，以将容器部分地从车辆卸载，如图10f所示。在本例中，第一容器移动，直到第一容器的前连接器与第三容器80c的后连接器对齐。特别地，车辆的卸载机构210水平地移动容器80a，直到前连接器92的舌部94与第三容器80c上的后连接器96的凹槽98对齐。

一旦容器80a和80c的连接器对齐，车辆垂直移动以连接容器。具体地，参照图10g，车辆向下移动以水平对齐容器80a和80c并使两个容器互连。一旦第一容器80a与存储位置水平对齐，第一容器就从车辆卸载到存储位置，如图10h所示。例如，在本实施例中，车辆的装载/卸载机构将第一容器80a驱离车辆并进入第三容器80c所在的内单元。当第一容器被驱入内单元时，第一容器80a将第三容器80c更深地推入存储位置，使得第三容器移动到远单元中(图10g中标记为57)。

如上所述，第一容器80a移动到邻近第三容器80c的位置。然后在将第一容器卸载到存储置物架中前连接两个容器。以这种方式，容器被连接，使得随后当取回第一容器80a时，远单元中的第三容器可被拉向过道(参见例如图10a-10d和以上描述)。然而，应当理解，不需要连接容器以便卸载第一容器并将第三容器移动到远单元中。具体地，由于第一容器80a向后推动第三容器80c进入后单元，因此在卸载第一容器前不需要连接容器。因此，根据前连接器和后连接器的配置，在第一容器从车辆卸载后，容器可彼此连接。

因此，如上所述，系统可以配置为包含多倍深度的存储位置，其中容器在公共水平存储位置中彼此前后存储。公共水平存储位置中的容器可以互连，使得取回在公共存储位置中的其中一个容器使公共存储位置中的另一个容器向前朝向车辆移动。在上面的描述中，已经描述了这样的操作，其中第一容器被装载到运送车辆上，从而将容器从远单元拉入内单元中，使得可以从内单元取出容器。然后，车辆可以将第一容器运送到不同的存储位置，然后返回以取回移动到内单元中的第二容器。或者，在某些情况下，容纳两个容器(例如图9中所示的容器80a和80b)的存储位置可以位于与两个容器垂直和水平对齐的整个开放存储位置。在这种情况下，第一容器80a可以装载到车辆上，从而将第二容器拉向车辆。不像如上所述地断开两个容器，而是第一容器80a进一步水平移动以将容器卸载到相对的置物架中的存储位置。当第一容器80a卸载到存储位置时，第二容器80b被拉到车辆上。然后可以将第二容器与第一容器断开，使得车辆可以将第二容器运送到拣选站或不同的存储位置。例如，车辆可以垂直移动以将第二容器与第一容器断开。

在前面的描述中，描述了一种系统，其中容器存储在多倍深的存储位置中。可以通过车辆首先取回位于远单元中的容器前面的容器来取回多倍深的存储位置的远程单元中的容器。然后，取回的容器由车辆运走。然后可以将取回到的容器存储在不同的位置，以便车辆可以返回以取回位于远单元中的容器。或者，第一车辆可以取回位于远单元中的容器前面的容器，并且第二车辆可以来取回位于远单元中的车辆。

多过道配置

现在转向图15a至15f，示出了根据与本公开一致的替代实施例构造的多过道asr系统1500的各个侧视图，图15a至15f的视图共同示出了过道间容器转移操作的阶段。这种转移操作使得任何容器能够从任何置物架结构的任何存储位置取回，如置物架结构1510、1512、1514或1514，并且运送到任何拣选站，如分别位于位置ps1和ps1的现有拣选站1530和1532，或者，例如，位于位置ps3的任何未来的拣选站。

图15a至15f举例说明了一种操作，通过该操作，包含在拣选站1532处取回所需的一个或多个物品的容器1580a从仅可访问可在过道1520a内移动的车辆(例如车辆200a)的存储区域转移到仅可访问可在过道1520b内移动的车辆(例如车辆200b)的存储区域。为此，图15a中所示的车辆200示出将容器1580a从靠近过道顶部的初始实线位置运送到虚线位置，该虚线位置邻近具有开放存储区域1555和1557的完全空置的存储位置1550。选择完全空置的存储位置作为位置1550最小化了影响通道间转移所需的容器放置操作的数量。

如图15b所示，容器1580a首先转移到面向过道1520a的存储区域1550。如结合图1-14所描述的，并且如图15c所示，容器1580b从面向置物架结构1510的存储位置的过道取出。为了更快的转移操作，基于容器1580b与存储区域1550的接近度和移动容器1580b的能力来选择容器1580b，而不必首先将其与其后面的连接容器(例如容器1580c)分离。在本示例中，执行如结合图9至10g所述的分开操作，使得容器1580b在将容器1580b和容器1580c分别移动到图15d中所示的位置之前与容器1580c分离。在该过程中，容器1580a从面向过道1520a的存储区域1555前进到面向过道1520b.4的存储区域1557中。

在图15e中，可以看到第二车辆200b与存储区域1557对齐。通过前述容器抽取器系统的操作，容器1580a从存储区域1557中取出，同时，在其后面的容器1580b进入存储区域1557。此后，车辆将容器1580a移动到拣选站1532，如图15f所示。如本领域技术人员将容易理解的，通过反转上述操作来实现反向转移(例如，从拣选站1532到置物架1510的存储位置)。同样地，该过程可以重复，以允许将容器1580a运送到位置ps3处的拣选站。

图16描绘了通常以1600指示的又另一个多过道asr系统。通过使用n倍深和1倍深的存储位置的替代布置简化了容器过道至过道的转移，其中置物架1610、1614和1618限定了两个背靠背存储区域，且1612和1616限定了单倍深的存储区域，通过该存储区域，容器(例如容器1680a)可以沿任一方向通过，以允许在拣选站1630、1632、1634或1636的任一个处进行转移或拣选操作。如图16所示，每个置物架可以包括足够深的存储位置，以容纳多个容器1680，例如置物架1610、1614和1618。或者，每个置物架可以包括深度仅足够容纳单个容器1680的存储位置，例如置物架1612和1616。每个置物架的深度可以根据具体应用而变化。然而，不管置物架的深度如何，每个过道包括在每侧的轨道130以支撑和引导车辆200。因此，位于两个过道之间的置物架包括置物架每侧的轨道。例如，过道1620a形成在置物架1610和置物架1612之间。置物架1610为端部置物架(endrack)。因此，第一轨道110a附接到面向过道的置物架的侧面。置物架1612为位于过道1620a和1620b之间的内置物架。因此，置物架1612包括附接到侧过道1620a的第一轨道110b和附接到面向过道1620b的侧面的第二轨道。应当注意，图16中所示的轨道是垂直支腿的一部分的局部视图，例如图3a中所示的支腿130。应当理解，图16中的轨道110a、100b、110c、110d可以与图3a中所示的轨道类似地配置，具有互连多个水平轨道的多个垂直轨道。另外，如前所述，轨道可以设计成各种配置。如图16所示配置，车辆200a在过道1620a中行进并且在一侧由轨道110a支撑和引导，而另一侧由轨道110b支撑和引导。车辆可操作以将存储容器(例如容器1680a)在车辆与置物架1610或置物架1612之间转移。类似地，车辆200b在过道1620b中行进并且在一侧由轨道110c支撑和引导，而另一侧由轨道130d支撑和引导。以这种方式，车辆200b可操作以在车辆200b和置物架1612或置物架1614之间转移容器(诸如容器1680b)。另外，容器可以在相邻过道之间转移，使得来自第一过道的容器1680可以转移到第二过道，使得物品可以在第二过道处运送到拣选站。

现在参考或图17，示出了自动物料处理系统1700的替代实施例。该系统包括多个置物架1710、1712、1714、1716。每个置物架包括多个存储位置1757。如上所述，存储位置的置物架可以配置为存储位置阵列，诸如列的阵列或行的阵列。过道形成在相邻的置物架之间，例如过道1720a、1720b和1720c。系统1700包括在过道内行进的多个车辆。如前所述，每个车辆由过道内的轨道引导。例如，位于置物架1710第一侧附近的第一轨道110a引导并支撑过道1720a中的车辆200a的第一端，并且邻近置物架1712第一侧的第二轨道110b引导并支撑过道1720a中的车辆200b的第二端。类似地，置物架1712包括邻近置物架1712的第二侧定位的第二轨道110c。邻近置物架1712定位的第二轨道形成过道1720b中支撑车辆200b的轨道的一部分。以这种方式，位于两个过道之间的置物架包括置物架两侧的轨道，例如位于轨道110b和110c之间的置物架1712，以及位于轨道110d和110e之间的置物架1714。

如图17所示，容器可以在相邻过道之间转移，使得存储在一个过道中的容器可以转移到不同的过道，因此容器可以运送到拣选站。通过这种方式，每个拣选站都可以访问所有过道中的所有容器。例如，在图17中，容器1780最初存储在位于第三过道(标记为1720c)中的位置1757d中。车辆200c在第三过道1720c内操作。因此，车辆200c能够沿着轨道110e、110f在第三过道中移动，使得车辆200c与存储位置1757d对齐。然后容器1780转移到车辆200c上(注意，容器1780在车辆200c上以虚线示出，因为容器随后转移到车辆200b，如下所述)。然后，车辆200c将容器1780转移到置物架1714中的存储位置，置物架1714为位于第三过道1720c和第二过道1720b之间的置物架。在一些情况下，车辆可能能够将容器直接转移到相对的置物架1714。然而，在图17所示的示例中，车辆向上朝向置物架1714中的位置1757c移动。

在容器1780从第一置物架移动到第二置物架后，第二通道1720b中的车辆200b可以取回容器。如上所述，车辆通过沿轨道110c和110d行进来取回容器1780，直到车辆与存储位置1757c对齐。然后容器转移到第二车辆200b上，如图17所示。车辆可操作以将容器运输到拣选站1732，拣选站1732沿过道1720b定位。另外，车辆可以将物品1780运送到存储位置1757b，使得过道1720a中的车辆200a可以从位置1757b取回容器。以这种方式，车辆200a可以将容器运送到拣选站1730。另外，在将物品运送到拣选站1730后，车辆200a可以将容器存储在置物架1710中的开放存储位置1757a中。

从上述内容应当理解，该系统可以包括形成车辆行进的一个或多个过道的多个置物架。如果系统包括两个或更多个过道，则置物架可以配置为使得一个或多个置物架与两个过道相邻。因此，在一个过道中从车辆转移到这种置物架的物品可以由相邻过道中的车辆取回。在一些实施例中，与两个过道相邻的置物架为n倍深的置物架，这意味着置物架中的存储位置足够深以容纳多个存储容器。在一些实施例中，与两个过道相邻的置物架为单倍深度的置物架，这意味着置物架中的存储位置足够深以容纳单个存储容器。

本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的大体的发明构思的情况下，可以对上述实施例进行改变或修改。因此，应该理解，本发明不限于本文描述的特定实施例，而是旨在包括在权利要求中阐述的本发明的范围和精神内的所有改变和修改。