JP7616748B2 - グリッド型の三次元構造内で標準素子を移動させるための三次元モジュラシステム - Google Patents

Description

本発明は自動化された倉庫ソリューションの分野に関する。

産業用需要、細分化された物流及びeビジネスの急激な拡大に伴い、自動化された在庫の保管及び回収ソリューションの開発及び利用は、多くのステークホルダーにとって決定要因を提供している。

異なる種類の解決策がそれらが対処する要件の種類に応じて提案されている。

「スタッキングクレーン」型の技術は、２つの製品の棚の間を２次元で移動する機械を表す。スタッキングクレーンは、移動式プラットホーム（現在は「アーム」として知られている）で構成され、移動式プラットホームは目的の製品の反対に沿って移動し、それを回収し、外部のオペレータ又は回収エリアに運ぶ。スタッキングクレーンは本質的に二次元マシンであり、潜在的に高所での動作が可能である。

「カルーセル」型の技術は回転式エレベータ及びベルト型の移動システムにリンクされたコンテナのシステムを表す。ベルトが容器を動かす。原則として、目的の製品を含む容器を出口に運ぶ。この種類の技術は垂直又は水平方向に向けることができる。最も多く用いられているカルーセル型の技術は、「垂直回転保管システム」として知られている。

「ロボットフリート」型の技術は、標準コンテナを回収できる移動式ロボットの一団を用いる。特定のソリューションは、製品が見つかった棚を運ぶような方法で、床の上を２次元で移動する自律型及び移動型ロボットを用いる。

他のソリューションは、ストックグリッドの上を二次元に移動する自律型及び移動型ロボットを用い、それらの下方に位置する製品をセットダウン/ピックアップするためのシステムにより回収する。

公衆、とりわけ飲料又は食品流通業者によって従来用いられてきた自動分配機は低重量且つ容積の製品を管理することができる。

これらの技術は性質が異なり、性能も異なるため、同じ用途には適していない。

スタッキングクレーンは、製品の棚の間をプラットホームが移動するのに空きスペースが必要であるためコンパクト性が低い。加えて、このようなシステムの在庫が流れる速度は、回収領域に対する所望の製品の位置及びプラットホームの圧縮不能な変位回数に依存する。プラットホームの変位毎に１つの製品しか回収できない。さらに、そのようなシステムは特定の保管空間の構成で実施するのは困難である。

カルーセル技術は、並列に分配できる在庫の流れを犠牲にして、高いコンパクト性を有している。特に、需要のピークは、低い在庫配分率のために常に待ち行列を引き起こす。加えて、カルーセルの寸法は標準化されており、所定の容積を占める。これは、カルーセルが全ての空間に適合できないことを意味する。

移動式ロボットフリートは、必要な在庫の流れの速度に適応可能であり、それらの循環に必要な空間が大きい限り、多くの空間的な制約に適応可能である。したがって、そのような技術を用いる保管システムは、ロボットの循環に空間が必要なためコンパクト性が限られている。

自動分配機は非常にコンパクトであるため、制限された在庫分配速度を犠牲にして制限された保管空間に対して良好な適応性を提供するため、需要のピーク時に待ち行列が生じる。

バルクに重い制約をかけ、保管のコンパクト性を必要とする環境で非自動化の保管方法に従来的に遭遇する。例えば、レール上の可動フレームに棚が取り付ける動的アーカイビングは、倉庫の関数としての保管能力を最大化することを可能にする。しかしながら、そのような技術では、ユーザは棚を移動させ、その後に必要とする各製品を回収しなければならないため、流れの速度が非常に制限され、システムのアクセス可能性及び在庫の配分フローを制限される。

したがって、全ての種類の空間、特に制限された空間に適応可能であり、高い分配速度を有する一方で、手作業による介入の必要性を制限し、故にその使用を促進にする、コンパクトな保管ソリューションに対する技術的要件が存在する。

本発明の一般的な目的は、任意の種類の保管環境に適合可能であり、高い分配速度を有するコンパクトな保管ソリューションを提供することである。

別の目的は、自動化保管システムの設置及び保守を促進することである。

本発明は、保管アイテムの変位のためのモジュールシステムを提供し、複数の隣接するモジュールと、該モジュール構造の中で１つのモジュールから隣接するモジュールに変位可能な少なくとも１つのセルとを含み、モジュールは共に組み立てられたバーを含む矩形の平行六面体の形状を有するフレームを含み、前記モジュール及びセルのうちの少なくとも一方は、少なくとも１つのアクチュエータを含み、前記モジュール及びセルのうちの他方は相補窪みを含み、前記アクチュエータ及び窪みのうちの一方は前記フレームのバーに取り付けられ、前記アクチュエータ及び窪みのうちの他方は前記セルに取り付けられ、前記アクチュエータ及び窪みは、１つのモジュール内に少なくとも部分的に位置するセルが隣接するモジュールに移動されるよう協働するように構成され、当該システムは、前記アクチュエータを駆動し、当該システムの中での前記セルの変位を管理するように構成された中央コントローラをさらに含む。

本発明は、以下の特徴の単独又は組み合わせにより有利に完成される。
－アクチュエータは前記窪みと係合するように構成された駆動要素と、該駆動要素が前記窪みと相互作用しないように該駆動要素が前記窪みから所定の距離にあるクラッチ解除位置に該駆動要素を引っ込めるように構成されたクラッチ装置とを含む。これは、代替的に、その循環がモジュール間で行われるようにセルを動かすか又はセルを解放することができる。これは、同じモジュール内の３つの方向の全てでのセルの変位をとりわけ可能にする。
－モジュールのアクチュエータのうちの少なくとも１つは、同じ移動方向の両方の方向にセルを駆動できる。これによりアクチュエータの数を制限できる。
－モジュールのアクチュエータは、セルを３次元に沿って移動させることができる。
－駆動要素は、セルの縁部又は面取り上に位置する駆動面又は窪みと係合するようにクラッチ位置に伸長される。
－前記駆動要素は、引っ込められている間に、前記モジュールの面に対して傾斜した平面内に変位され、該傾斜は３０°～６０°である。これにより、セルの通路を２方向に解放することができる。
－前記アクチュエータは、前記フレームに回転可能に取り付けられるウォームスクリューを含む垂直アクチュエータと、該スクリューと協働するナットとを含み、該ナットは、前記セルの垂直縁部に沿って形成される垂直窪みと協働するように構成された突出部を含み、該突出部が該垂直窪みと協動し、前記スクリューが回転された場合に、前記セルは垂直に移動される。これにより、システムの顕著なロバスト性及び実施が容易な静止位置を得ることができる。
－前記アクチュエータは、少なくとも１つの水平トランスレータを含む水平アクチュエータを含み、該少なくとも１つの水平トランスレータは、
・前記セルを移動させるために前記セルに形成された水平窪みと協働するように構成された駆動要素と、
・前記駆動要素を回転させるように構成された駆動アクチュエータと、
・前記駆動要素と前記セルとを係合させること又は前記駆動要素と前記セルとの係合を解除することを選択的に行うように構成されたクラッチ装置と、を含む。
－前記クラッチ装置は、前記フレームに固定取り付けされるトランスレータフレームに回転可能に取り付けられる可動アームであって、前記駆動要素は該可動アームの一端に回転可能に取り付けられている、可動アームと、前記可動アームを回転させるように構成されたクラッチアクチュエータと、を含み、前記駆動要素及び前記駆動アクチュエータも前記可動アームに取り付けられている。これは、アクチュエータのコンパクト性を改善するのを可能にする。
－前記水平トランスレータは、トランスレータフレームに回転可能に取り付けられる入力シャフトと、該入力シャフトによって駆動される分配アセンブリとを含み、該分配アセンブリは、前記クラッチアクチュエータ及び前記駆動アクチュエータを同時に回転駆動するように構成されている。これは、アクチュエータのモータの数を制限でき、ついでにそのバルク、重さ及びコストも制限できる。
－前記クラッチ装置はクラッチアクチュエータを含み、該クラッチアクチュエータは、
・前記可動アームに回転可能に取り付けられるカムと、
・前記分配アセンブリから前記カムに限られたトルクを伝達することにより前記カムの回転を確実にするように構成された摩擦アセンブリと、
・前記フレームに回転可能に取り付けられ、前記カムと協働するように構成されたカムローラと、を含む。
－前記摩擦アセンブリは、
・前記カムと前記分配アセンブリとの間に挿入される摩擦ワッシャと、
・前記可動アームと前記カムとの間で圧縮され、前記摩擦ワッシャを用いて前記摩擦アセンブリによる前記カムの摩擦により駆動が確実になるように摩擦力を提供するように構成されている圧縮バネと、を含む。
－摩擦アセンブリは前記カムに固定される分離リングを含み、前記カム及び分離リングは前記支持シャフトに回転可能に取り付けられ、支持シャフトは第４のプーリ又は第２のピニオンによって回転され、分離リングは支持シャフトに摩擦力を提供して、カム及び分離リングアセンブリを回転駆動できるようにする。
－水平アクチュエータはいくつかの水平トランスレータと、トランスミッションシャフトと、該トランスミッションシャフトを駆動するように構成された電気モータとを含み、該トランスミッションシャフトは、前記水平トランスレータを同時に駆動するように構成されている。これはアクチュエータのモータの数を低減することを可能にするため、そのコスト及びそのバルクを低減できる。
－分配アセンブリは、
・第１の中間シャフトに取り付けられる第１のプーリであって、第１の中間シャフトは入力シャフトの軸に対して垂直な軸に沿ってトランスレータフレームに回転可能に取り付けられ、入力シャフト及び第１の中間シャフトにそれぞれ取り付けられた第１のベベルピニオン及び第２のベベルピニオンを用いて入力シャフトによって回転される、第１のプーリと、
・可動アームに取り付けられるシャフトに回転可能に取り付けられる第２のプーリであって、第２のプーリは駆動要素を駆動するように構成されている、可動アームと、
・第１のプーリ及び第２のプーリと協働する第１のベルトと、
・前記シャフトに回転可能に取り付けられる第３のプーリであって、第３のプーリは第２のプーリに回転可能に固定される、第３のプーリと、
・可動アームに取り付けられる支持シャフトに回転可能に取り付けられる第４のプーリであって、第４のプーリはクラッチアクチュエータを駆動するように構成されている、第４のプーリと、
・第３のプーリ及び第４のプーリと協働する第２のベルトと、
を含む。

別の態様によれば、本発明は、本発明に係る保管アイテムの変位のためのモジュールシステム用のモジュールを提供し、当該モジュールは複数のバーによって形成されるフレームと、当該モジュール中でセルを駆動するように構成されたアクチュエータとを含む。

別の態様によれば、本発明は、本発明に係る保管アイテムの変位のためのモジュールシステム用のセルを提供し、当該セルは前記システム中で当該セルの変位が可能になるように前記アクチュエータと協働するように構成された窪みを含む。

別の態様によれば、本発明は、本発明に係る保管アイテムの変位のためのモジュールシステムにおいて、最初のモジュールと最後のモジュールとの間でターゲットセルを変位する方法を提供する。当該方法は、
－最初のモジュールと前記最後のモジュールとの間の経路を特定するステップＳ１０であって、該経路はＮ個のモジュールを含む、ステップと、
－先に特定された経路上に位置する前記セルを、該経路が解放されるように変位させるステップＳ２０と、
－前記ターゲットセルが前記経路のモジュールを通過して前記最後のモジュールの方に変位させるステップＳ３０と、を含む。

そのような方法では、ステップＳ３０は、前記ターゲットセルに隣接する前記経路のモジュールが解放される毎に行われることが有利である。

別の態様によれば、本発明は、計算ユニットによって実施された場合に、本発明に係る保管アイテムの変位のためのモジュールシステムにおいて、本発明に係るセルを変位する方法を実施するように構成されたコードデータを含むコンピュータプログラム製品を提供する。

本発明の特定の特徴は、簡単な例示的且つ非限定的な例として与えられる本発明の実施形態の説明及び添付の図面の説明を読むことによって明らかになる。
図１は、本発明に係る保管アイテムの変位のためのモジュールシステムの一実施形態の斜視図である。 図２ａ、図２ｂ及び図２ｃは、本発明に係る保管アイテムの変位のためのモジュールシステムの構成の例の図である。 図３は、本発明に係る保管アイテムの変位のためのモジュールシステムの電子及びコンピュータネットワークの実施形態の図である。 図４は、本発明に係るモジュールの実施形態の図である。 図５は、本発明に係るセルの実施形態の図である。 図６は、本発明に係るモジュールの垂直アクチュエータの実施形態の正面図及び斜視図である。 図７ａ及び図７ｂは、本発明に係るセルの垂直凹部の一実施形態の斜視図である。 図８は、本発明に係るモジュールの水平トランスレータの一実施形態の斜視図である。 図９は、本発明に係るモジュールの水平トランスレータの第２の実施形態の斜視図である。 図１０ａ、図１０ｂ及び図１０ｃは、本発明に係るモジュールの水平方向のトランスレータのクラッチアクチュエータの実施形態の斜視図であり、より詳細には、図１０ａ、図１０ｂ及び図１０ｃは、摩擦装置によるカムの駆動を詳細に示し、図１０ａ、図１０ｂは、摩擦装置の第１の実施形態を示し、図１０ｃは摩擦装置の第２の実施形態を示す。 図１１は、本発明に係るモジュールの水平トランスレータのクラッチアクチュエータのクラッチ切断位置及びクラッチ位置の一実施形態の図である。 図１２は、本発明に係る水平方向アクチュエータの一実施形態の図である。 図１３ａ、図１３ｂ、図１３ｃ、図１３ｄ及び図１３ｅは、上方垂直移動動作を行うための変位方法の一例の図である。 図１４ａ、図１４ｂ、図１４ｃ、図１４ｄ、図１４ｅ、図１４ｆ、図１４ｇ及び図１４ｈは、下方垂直移動動作を行うための変位方法の一例の図である。 図１５は、本発明に係るシステム内のセルの変位の経路の動作図を示す。 図１６は、本発明に係る変位の経路のターンをより詳細に示す。 図１７は、（モジュールＡからモジュールＢへの）セルの変位のプロセスＰ１のフローチャートを示す。 図１８は、（モジュールＡからその隣接するモジュールＣのうちの１つへの）セルの変位のプロセスＰ２のフローチャートを示す。 図１９は、コマンド伝搬のプロセスＰ３のフローチャートを示す。

概要
図１を参照して、保管アイテムの変位のためのモジュールシステム１は、複数の隣接するモジュール２００と、モジュール２００から隣接するモジュール２００に変位可能な複数のセル３００とを含む。

システム１の構造は、それが複数のモジュール２００を含み、これらのモジュールは、バルクの制約に適合できるように、構造の設置の間に互いに取り付けられるように配置されているという意味でモジュール式である。

これは、構造のアップグレードする目的で後に補修作業を行う際にそれを促進することもできる。そのため、図２ａ、図２ｂ及び図２ｃに示すように、多くの構成が可能である。

図２ａでは、モジュール２００は、従来の平行六面体の構造を形成する。システム１の設置制約の関数として、アクセス可能な面を有する各モジュール２００は、ユーザによって潜在的にアクセス可能なインターフェイスを表す。

「アクセス可能な面」という用語は、モジュールに隣接するモジュールのいずれかの面に面していないモジュールの面を意味するものと理解される。

そのため、図２ａに示す実施形態では、システムはインターフェイス領域２を有する。実際には、システム１の全く同一の面のモジュール２００の全ては、ユーザによってアクセス可能であり得る。

図２ｂに示す第２の例では、システム１は、保管スペースの形状によるバルク制約に適合した形状を有する。図示の例では、例えば、建物の２つの異なるフロアに位置し得る２つのインターフェイス領域２を示す。

図２ｃに示す第３の例では、システム１は、保管スペースの建物上の制約に適合した形状を有し、建物内で荷積み又は荷下ろしするために異なるアクセスポイントに位置し得る３つのインターフェイス領域２を有する。

そのため、システム１のモジュール性は、配送点と在庫の引出し点との間の在庫の流れを促進し且つ効率化できる。

したがって、モジュール２００を互いに接続してモジュール構造を形成することにより、モジュール２００を並置し積み重ねることで十分であり、故に、これは同じ方法により分解可能又は変更可能である。

モジュール２００の全ては同じ形状を有することが有利である。この実施形態では、モジュールは矩形の平行六面体である。このアーキテクチャは、セル３００内で利用可能な保管スペースを最大化しながら、システム１に亘るセル３００の変位を促進する。

保管アイテムの変位のためのシステム１は、セル３００を駆動するように構成された複数のアクチュエータ４００と、アクチュエータ４００を駆動し、システム１内に存在するセル３００の変位を管理するように構成された複数のコマンド要素５００とをさらに含む。

図３を参照して、中央コントローラ６００は、異なるセルの変位コマンド指令を生成し、それ故にセル３００の自動変位方法を実施するように構成されている。

中央コントローラ６００は、プロセッサ等の処理又は計算ユニットと、コードデータを含む１つ以上のメモリとを含み、コードデータは動作命令を生成し、動作命令は、それらが処理ユニットによって実施された場合に、システム１内でセル３００の変位方法を実施するように構成されている。

コマンド要素５００は、プロセッサ等の処理又は計算ユニットに加えて、中央コントローラ６００から受信したコマンドの機能として、アクチュエータ４００にエネルギーを分配可能な１つ以上のプリアクチュエータを含むことができる。

中央コントローラ６００及びコマンド要素５００は、中央コントローラ６００からの各モジュール２００又はセル３００にコマンドを伝達できるように電子及びコンピュータネットワークを形成する。

有利には、コマンド要素５００はモジュール２００に固定され、それらの機械的、電気的及び電子的動作において相互接続され得る。

モジュール２００の機械的相互接続は、モジュール２００をその隣接するモジュール２００に固定することを可能にする。

モジュール２００の電気的相互接続は、電力を伝播させ、アクチュエータ４００及びコマンド要素５００等の異なる電気機械システムに供給することを可能にする。これにより、限られた数の電源によってシステム全体に電力を供給することが可能となり、重くてかさばり得る一体型の電力貯蔵手段の必要性をとりわけ制限できる。

好ましい実施形態では、各モジュール２００はそれ自身のコマンド要素５００を有し、コマンド要素５００は、有線電子リンク５０１を介して隣接するモジュール２００のコマンド要素５００と相互接続され、システム１のいずれかのモジュール２００にコマンドを送信し且つやりとりするためにシステム１内でグローバルネットワークを形成する。

これにより、電磁干渉を制限でき、システム１の配線を限定することが可能となる。

規模の影響によりセルの製造コストを制限し、システム１のメンテナンスを促進できるように、モジュール２００はそれらの機能及びそれらの構造の点で同じあることが有利である。各セル２００は互いに取り換え可能である。

モジュール２００
図４に示す実施形態では、モジュール２００はフレーム２１０を含み、フレーム２１０は矩形の平行六面体を形成する複数のバーを含む。

図示の実施形態では、フレーム２１０は、
－垂直方向に沿って延びる４つの直立体２１１であって、該垂直方向は通常の動作条件下でのシステムの配置に対する垂直方向である、４つの直立体２１１と、
－長手方向に沿って平行に延びる２つの第１のバー２１２であって、各第１のバー２１２は直立体から第２の直立体に延びる、２つの第１のバー２１２と、
－横方向に沿って平行に延びる２つの第２のバー２１３であって、各第２のバー２１３は直立体から第２の直立体に延びる、２つの第２のバー２１３と、
－長手方向に沿って平行に延びる２つの第３のバー２１４であって、各第３のバー２１４は直立体から第２の直立体に延び、第３のバー２１４は第１のバー２１２に平行に延びる、２つの第３のバー２１４と、
－横方向に沿って平行に延びる２つの第４のバー２１５であって、各第４のバー２１５は直立体から第２の直立体に延び、第４のバー２１５は第２のバー２１３に平行に延びる、２つの第４のバー２１５と、
を含む。

通常の動作条件下では、フレーム２１０は、第１のバー２１２及び第２のバー２１３が矩形の平行六面体の下面を形成し、第３のバー２１４及び第４のバー２１５が矩形の平行六面体の上面を形成するように配置される。

「下」及び「上」という用語は垂直方向に沿って定義される。

図示の実施形態では、モジュール２００は、フレーム２１０に固定された垂直アクチュエータ４１０、水平アクチュエータ４２０、コマンド要素５００、データコネクタ及び電力コネクタも含む。これにより、とりわけ、アクチュエータ４００をセル３００上に配置することを回避でき、セル３００の重さを限定し、故にシステム１の電力消費を限定できる。これは、アクチュエータ４００への電力の供給を促進し、バッテリの使用及びバッテリに関連する制約、とりわけ再充電を限定することを可能にする。

垂直アクチュエータ４１０及び水平アクチュエータ４２０を動作させるために用いられるモータはコマンド要素５００に接続されている。

データコネクタは、２つの隣接するモジュールのコマンド要素５００が互いに情報を送信することを可能にする。電力コネクタは、モジュール２００からモジュール２００に電力を送るために用いられる。

一実施形態では、モジュールの各面は、面の少なくとも１つの隅に電力コネクタ及びデータコネクタを含む。同じモジュール２００の２つの対向する面は、互いに面するように位置する電力コネクタ及びデータコネクタを有する。これは、モジュールの隣接する面が何であれ、異なる隣接するモジュール２００を少なくとも対で接続することによりモジュール構造を形成することを可能し、組立を促進する。

モジュール２００の下面及び上面となるように意図された面の電力コネクタ及びデータコネクタは、モジュール２００の側面のコネクタに接続できないように配置される。これにより、フェイルセーフを形成でき、システム１において正しい向きに沿ったモジュール２００の組み立てが確実になる。

モジュール２００は、モジュール２００内でのセル３００の有無を検出するように構成された検出装置を備え得る。これは、例えば、光学センサ、誘導近接センサ又はモジュール２００内でのセル３００の存在を検出可能な任意の他のセンサを含み得る。

モジュール２００は、モジュール２００内でのセル３００の速度を検出するように構成された検出装置を備え得る。これは、例えば、光学センサ又はドップラー効果により速度を測定する装置又はモジュール２００内でセル３００の速度を検出可能な任意のセンサを含み得る。

中央コントローラ６００は、システム１内の新たなモジュール２００の接続、位置及び向きを検出することができ、システム１を形成するモジュール２００を仮想的にモデル化するように構成されている。そのため、中央コントローラ６００は、新たなモジュール２００が接続されると、システム１の仮想モデルを徐々に更新する。そのため、中央コントローラ６００は、システム１の状態、その幾何学的形状及びシステム内のアイテムで埋まった及び空のモジュール２００の分布をいつでも知ることができる。

セル３００
図５に示す実施形態では、セル３００は、上側プレート３０１、下側プレート３０２、下側プレート３０２から上側プレート３０１に、好ましくは垂直方向に延びる２つの平行な側面プレート３０３を含む。

セル３００のプレート３０１、３０２、３０３は共に内容物（在庫アイテム）を受容可能なエンクロージャを定義する。図示の実施形態では、エンクロージャは２つの開いた側面を有し、これにより、ユーザのアクセシビリティが改善される。

図示されていない変形例では、セル３００は、底部を形成する追加の側面プレートを含むことができるか又は別の変形例では、閉鎖され、任意で密閉されたエンクロージャを形成するよう意図された追加の側面プレートを含むことができる。任意で、セルは、セルの内容物を少なくとも部分的に排出する排出システム、例えばタップを含み得る。

一実施形態では、壁は、断熱構造及び／又は電気及び／又は磁気絶縁構造又は他のシールドを有し得る。

一実施形態では、セル３００は、コマンド要素５００又は中央コントローラ６００と通信するように構成された電源及び／又はセンサ、例えば位置センサを含み得る。

１つのモジュール２００から別のモジュール２００へのセル３００の変位を可能にするために、モジュール２００とセル３００は、アクチュエータ５００と、フレーム２１０の直立体２１１及びバー２１２、２１３、２１４、２１５に一方が取り付けられ、他方がセル３００に取り付けられた相補窪み７００を含む。

図示の実施形態では、
－垂直方向に沿ったセル３００の変位を可能にする垂直窪み７１０、
－長手方向及び横方向に沿ったセル３００の変位を可能にする水平窪み７２０、
の２つの異なる種類の窪みが特定される。

任意で、セル３００は、モジュール２００のコマンド要素５００によって検出されるように構成された識別要素を含む。このように、システム１内の各セル３００の位置がいつでも分かる。識別要素は光学式、例えばバーコードであってもよく、これは光学センサによって読み取られ、モジュール２００のコマンド要素５００に供給される。これにより、追加の材料の使用を制限し、電磁信号の放出を制限することが可能となる。

あるいは、中央コントローラ６００はセル３００のそれぞれの全ての動きをそのメモリに保持し、それは、システム１内の各セル３００の位置を知ることができるように、システム１の初期化時にユーザによって任意に設定される識別子に関連する。

アクチュエータ４００
アクチュエータ４００及び窪み７００は、モジュール２００内に少なくとも部分的に位置するセル３００を隣接するモジュール２００の方に移動駆動させるために協働するように構成されている。

好ましい実施形態では、アクチュエータ４００は、
－セル３００を垂直方向に変位させるように構成された垂直アクチュエータ４１０、
－長手方向及び横方向に沿ってセル３００を変位させるように構成された水平アクチュエータ４２０、
を含む。

垂直アクチュエータ４１０
図６に示す実施形態では、垂直アクチュエータ４１０は、上側スクリューホルダ４１２及び下側スクリューホルダ４１３により回転可能にフレーム２１０に取り付けられ、電気モータによって駆動されるウォームスクリュー４１１を含む。

そのような種類のアクチュエータは、かなりのロバスト性及び精度を有する一方で、バルクが低減されている。精度は、ネジ４１１のピッチ及びモータの分解能から生じる低減効果によってとりわけ得られる。さらに、この種類のアクチュエータのロバスト性は、重力にもかかわらず安定した静止位置を得るためのモータブレーキの必要性を制限することを可能にする。

図示の実施形態では、上側スクリューホルダ４１２及び下部スクリューホルダ４１３がフレーム２１０の直立体２１１に取り付けられている。

スクリュー４１１上には、スクリュー４１１に適したナット４１４がある。ナット４１４は突出部４１５を含む。

図７ａ及び図７ｂを参照して、垂直窪み７１０は、セル３００の垂直の縁部に沿って位置する突起に形成されている。

垂直窪み７１０は一連の凸部７１１を含み、凸部の間には空洞７１２が定義されている。各凸部にはブラインド凹部７１３が形成されている。

ブラインド凹部７１３は、ブラインド凹部７１３の頂部で線引きする支持面７１４を含む。支持面７１４は、垂直アクチュエータ４１０の突出部４１５のための支持面を形成するように構成されている。

ブラインド凹部７１３は、垂直アクチュエータ４１０の突出部４１５に対する障害物を形成し、それによりその回転を防止するように構成された障害物面７１５をさらに含む。

このように、スクリュー４１１が回転されると、突出部４１５が摩擦によって回転され、突出部４１５が障害物面７１５と接触するため、スクリュー４１１に対してナット４１４、ひいては突出部４１５を移動させる突出部４１５の回転、ひいてはナット４１４の回転が制限される。

次に、突出部４１５は支持面７１４と接触し、セル３００を移動させる効果を有する。

突出部４１５のこの位置は、クラッチ位置として定義される。

任意であるが有利には、ブラインド凹部７１３は、支持面７１４から障害物面７１５の反対に延びる面の一部によって形成されるブロッキングリム７１６をさらに含む。ブロッキングリム７１６は、突出部４１５と支持面７１４との間の摩擦が失われた場合に、突出部４１５がブラインド凹部７１３から外れるのを回避するように構成されている。

このシナリオは、例えば、下方移動動作の間に遭遇する可能性がある。

垂直アクチュエータ４１０の動作の間に、突出部４１５がフレーム２１０の直立体２１１と接触すると、その回転動作にロックされ、ナット４１４とスクリュー４１１との間の螺合により垂直に移動される。垂直移動は、スクリュー４１１の回転の方向に沿った上方又は下方であり得る。

スクリュー４１１の「上方方向」とは、回転するようにロックされたナット５１４を上方垂直移動させるよう駆動する回転方向として定義される。同様に、スクリュー４１１の「下方方向」とは、回転するようにロックされたナット５１４を下方垂直移動させるよう駆動する回転方向として定義される。

同様に、突出部４１５が凸部７１１と接触すると、その回転動作がロックされ、垂直に移動される。

凸部７１１に沿って垂直に移動される突出部４１５がブラインド凹部７１３のレベルに到達し、スクリュー４１１が上方方向に回転すると、突出部４１５は、もはや回転的にロックされていないため、その垂直移動動作を停止し、回転動作を再開する。

次いで、突出部４１５は障害物面７１５と接触し、前述のようにセル３００を移動させる。

凸部７１１に沿って垂直に移動される突出部４１５が空洞７１２のレベルに到達すると、突出部４１５は回転動作を再開して、次いで空洞７１２を横切る。

水平アクチュエータ４２０
水平アクチュエータ４２０は１つ以上の水平トランスレータ４２１を含む。

図８を参照して、各水平トランスレータ４２１は、
－セル３００を移動させるためにセル３００の水平窪み７２０と協働するように構成された駆動要素４２２と、
－駆動要素４２２を回転させるように構成された駆動アクチュエータ４２３と、
－駆動要素４２２及びセル３００を選択的に係合又は係合解除するように構成されたクラッチ装置４２４と、
を含む。

クラッチ装置４２４は、駆動要素４２２を引っ込めることを可能にすることによって、空間を空けて、引っ込められた駆動要素４２２の駆動方向とは異なる方向へのセル３００の循環を可能にする。これは、とりわけ、同じモジュール２００内の３つの方向全てに沿ってセル３００を駆動することを可能にする。具体的には、セル３００を第１の方向に駆動するのに駆動要素４２２とセル３００との間の接触が必要な場合、この接触は別の方向へのセル３００の循環に対抗する。駆動要素４２２を引っ込める可能性は、この障害物を除去し、従って、１つの同じモジュール２００内の３つの方向におけるセル３００の電位変位を可能にする。

図示の実施形態では、クラッチ装置４２４は、フレーム２１０に固定取り付けされたトランスレータフレーム４２６に回転可能に取り付けられた可動アーム４２５であって、駆動要素４２２が可動アーム４２５の一端に回転可能に取り付けられる、可動アーム４２５と、可動アーム４２５を回転駆動するように構成されたクラッチアクチュエータ４２７とを含む。駆動要素４２２及び駆動アクチュエータ４２３も可動アーム４２５に取り付けられている。

これは、水平トランスレータ４２１のバルクを限定することを可能にする。

一実施形態では、水平トランスレータ４２１は、トランスレータフレーム４２６内に回転可能に取り付けられた入力シャフト４２８と、入力シャフト４２８によって駆動される分配アセンブリ４２９とを含み、分配アセンブリ４２９は、クラッチアクチュエータ４２７及び駆動アクチュエータ４２３を同時に回転駆動するように構成されている。これは、装置の重さ及び水平トランスレータ４２１に必要なモータの数を大幅に制限することを可能にする。

図示の実施形態では、分配アセンブリ４２９は、
－入力シャフト４２８の軸に対して垂直な軸に沿ってトランスレータフレーム４２６に回転可能に取り付けられる第１の中間シャフト４３０であって、第１の中間シャフト４３０は、入力シャフト４２８及び第１の中間シャフト４３０にそれぞれ取り付けられる第１のベベルピニオン４３２及び第２のベベルピニオン４３３により、入力シャフト４２８によって回転される、第１の中間シャフト４３０と、
－第１の中間シャフト４３０に取り付けられる第２のベベルピニオン４３３に固定される第１のピニオン４３４と、
－可動アーム４２５に取り付けられる支持シャフト４３６に回転可能に取り付けられる第２のピニオン４３５であって、第２のピニオン４３５は第１のピニオン４３４との相互作用によって回転され、第２のピニオンはクラッチングアクチュエータ４２７を駆動するように構成されている、第２のピニオン４３５と、
－可動アーム４２５に回転可能に取り付けられ、第３のピニオン４３７を含む第２の中間シャフト４３１であって、第３のピニオン４３７は、第１のピニオン４３４、第２のピニオン４３５及び第３のピニオン４３７のベベルピニオン４３２、４３３により、入力シャフト４２８の力が駆動要素４２２に伝達されるように、第２のピニオン４３５及び駆動アクチュエータ４２３と協働する、第２の中間シャフト４３１と、
を含む。

図示の実施形態では、駆動アクチュエータ４２３は、可動アーム４２５に取り付けられるシャフト４３９に回転可能に取り付けられる駆動ピニオン４３８を含む。

駆動要素４２２は駆動ピニオン４３８に固定されるローラ４４０を含み、駆動要素４２２は、セル３００の水平窪み７２０と協働する。

一実施形態では、ローラ４４０は円筒形であり、水平窪み７２０は水平面に対して傾斜した平面である。そのため、これは、セル３００が水平方向に変位されたときに、セル３００のガイド及び駆動を同時に提供することを可能にする。水平窪みの傾斜角は３０°～６０°、好ましくは４５°であり得る。

図示の実施形態では、水平窪み７２０はセル３００の下端に位置する。水平窪み７２０は、前記下端全体に沿って適用される面取りであってもよく、これはゴム等の高い摩擦係数を有する材料のバンドによって覆われることが有利であり得る。

図９に示す別の実施形態では、分配アセンブリ４２９は、
－第１の中間シャフト４３０に取り付けられる第１のプーリ４４１であって、第１の中間シャフト４３０は、入力シャフト４２８の軸に対して垂直な軸に沿ってトランスレータフレーム４２６に回転可能に取り付けられ、入力シャフト４２８及び第１の中間シャフト４３０にそれぞれ取り付けられる第１のベベルピニオン４３２及び第２のベベルピニオン４３３により、入力シャフト４２８によって回転される、第１のプーリ４４１と、
－可動アーム４２５に取り付けられる軸４３９に回転可能に取り付けられる第２のプーリ４４３であって、第２のプーリ４４３は駆動要素４２２を駆動するように構成されている、第２のプーリ４４３と、
－第１のプーリ４４１及び第２のプーリ４４３と協働する第１のベルト４４２と、
－シャフト４３９に回転可能に取り付けられる第３のプーリ４４５であって、第３のプーリ４４５は第２のプーリ４４３に回転可能に固定されている、第３のプーリ４４５と、
－可動アーム４２５に取り付けられる支持シャフト４３６に回転可能に取り付けられる第４のプーリ４４６であって、第４のプーリ４４６はクラッチアクチュエータ４２７を駆動するように構成されている、第４のプーリ４４６と、
－第３のプーリ４４５及び第４のプーリ４４６と協働する第２のベルト４４４と、
を含む。

ベルトを用いることにより、装置の部品の数及び分配アセンブリ４２９の製造コストを制限することが可能になる。

図１０ａ、図１０ｂ及び図１０ｃを参照して、クラッチアクチュエータ４２７は、支持シャフト４３６に回転可能に取り付けられたカム４４７を含む。カム４４７は摩擦装置４５５によって回転される。摩擦装置はカム４４７に制限されたトルクを伝達するように構成されている。そのため、カム４４７が障害物によって回転的にロックされている場合、カム４４７が固定されているにも関わらず、分配アセンブリ４２９は動作を続けることができる。

図１０ａに示す実施形態では、摩擦装置４５５は、第２のピニオン４３５とカム４４７との間に挿入された摩擦ワッシャ４４８を含む。図９に示す実施形態では、摩擦ワッシャ４４８は、第４のプーリ４４６とカム４４７との間に位置する。そのため、摩擦ワッシャ４４８は、第２のピニオン４３５又は第４のプーリ４４６から来るトルクを伝達することにより、カム４４７の摩擦による駆動を確実にする。支持シャフト４３６に取り付けられ、可動アーム４２５とカム４４７との間で圧縮される圧縮バネ４４９は、カム４４７の駆動に必要な摩擦力を提供することを可能にする。

図１０ｃに示す別の実施形態では、摩擦装置４５５はカム４４７に固定された分離リング４５４を含む。カム４４７及び分離リング４５４は共に支持シャフト４３６に回転可能に取り付けられる。この実施形態では、支持シャフト４３６は第４のプーリ４４６又は第２のピニオン４３５によって回転される。分離リング４５４は支持シャフト４３６に摩擦力を与え、支持シャフト４３６のトルクをカム４４７に伝達し、カム４４７及び分離リング４５４を共に回転させることを可能になる。このような構造は、摩擦装置４５５の変形を制限し、その組立の促進を可能にする。

カム４４７は、フレーム２１０に回転可能に取り付けられるカムローラ４４９と協働するように構成されている。

カム４４７は、カム４４７の回転軸を通過する平面に対して対称プロファイルを有する。これにより、入力シャフト４２８の回転方向の如何にかかわらずクラッチ装置４２４のクラッチを入れることを可能にする。

図１１を参照して、カム４４７のプロファイルは、第１の角度位置で、支持シャフト４３６とカムローラ４４９の回転軸との間に第１の距離Ａを示し、第２の角度位置において、支持シャフト４３６とカムローラ４４９の回転軸との間に第２の距離Ｂを示すように構成されている。

第１の距離Ａは、クラッチ装置４２４が、駆動要素４２３がセル３００から係合解除されているクラッチ解除位置にあるようにするように構成されている。このように、セル３００は、セル３００の変位にかかわらず駆動要素４２２と相互作用しない。

第２の距離Ｂは、クラッチ装置４２４が、駆動要素４２２がセル３００の水平窪み７２０と協働するクラッチ位置にあるようにするように構成されている。

クラッチ装置４２４は、駆動要素４２２が、フレーム２１０の垂直方向及び水平方向に対して傾斜した平面内で、フレーム２１０の内側に向かって延びるように構成されていることが有利である。このように、フレーム２１０の側面の広さが改善される。さらに、これにより、ベベルギヤを用いることなく、駆動要素４２２を駆動し、クラッチ装置４２４を延ばすことが可能になる。これにより、部品の数を削減し、より良好な効率が得られる。水平に対する傾斜角は３０°～６０°、好ましくは４５°である。

第１のバー４０２及び第２のバー４０３の開口は、クラッチ装置４２４がクラッチ解除位置にある場合に、水平トランスレータ４２１が少なくとも部分的に前記バー内に収容されるように形成されている。これにより、装置のコンパクトさを改善することが可能となる。

任意で、水平アクチュエータ４２０は、フレーム２１０に対する可動アーム４２５の回転動作の振幅を制限するように構成された角度ストップ４５２を含む。

角度ストップ４５２は、可動アーム４２５が特定の角度位置に到達した場合にフレーム２１０と接触するように可動アーム４２５の一端に位置し得る。

ストップタブ４５３は、ストップタブ５５３がカムローラ４４９と接触した場合にカム４４７の回転を制限するようにカム４４７上に具体化できる。

任意で、ストップタブ４５３は、ストップタブ４５３がカムローラ４４９に接触した場合に可動アーム４２５が上部位置にあるように位置する。

ストップタブ４５３は、ドッグストップ４５３がカムローラ４４９に接触した場合に、可動アーム４２５の安定した上部位置を得ることができるように構成されていることが有利である。

任意で、水平アクチュエータ４２０は角度ストップ４５２及びストップタブ４５３を含み、水平アクチュエータ４２０のロバスト性を改善する。角度ストップ４５２及びストップタブ４５３を組み合わせる効果は、ストップタブ４５３が、角度ストップ４５２による可動アーム４２５の角度変位の機械的制限によってカムローラ４４９を通過するのを防止する。

図示されていない代替例では、角度ストップ４５２はフレーム上に具現化され、後者が特定の角度位置に到達した場合に可動アーム４２５の動きを制限するように構成されている。

好ましい実施形態では、図１２を参照して、水平アクチュエータ４２０はいくつかの水平トランスレータ４２１と、トランスミッションシャフト４５０と、トランスミッションシャフト４５０を駆動するように構成された電気モータ４５１とを含み、トランスミッションシャフト４５０は水平トランスレータ４２１を同時に駆動するように構成されている。

これにより、水平アクチュエータ４２０の全ての水平トランスレータ４２１を単一のモータによって同時に駆動することが可能となり、これにより、同期を促進し、水平アクチュエータ４２０のモータの数を制限することが可能となるため、コスト、水平アクチュエータ４２０の誤動作のリスク及び大きさを制限できる。

水平トランスレータ４２１は、同じモジュール２００又は２つの隣接するモジュール２００の２つの隣接する水平トランスレータ４２１間の距離が、水平窪み７２０の長さの半分未満になるように互いに対して配置される。これは、セル３００が駆動されるときに、セル３００のチッピングを回避することを可能にする。

変形例では、第１のバー２１２及び第２のバー２１３は、２つの隣接するモジュール２００間でセル３００が移動するときにそれを支持するように構成されたガイドローラ（図示せず）を備え、これは、セル３００を駆動し、ガイドするために必要な水平トランスレータ４２１の数を制限することを可能にする。

電気モータ４５１によるトランスミッションシャフト４５０の駆動は、例えば、プーリ及びベルトアセンブリによって直接的であっても間接的であってもよく、これは、振動又は位置合わせ不良の場合でも動作を維持することを可能にする。さらに、これは、水平アクチュエータ４２０のコンパクトさを促進する。

装置の動作
セル３００の上方垂直移動動作を行うために、変位方法は以下のようなものとなる。
－図１３ａを参照して、突出部４１５は、上側スクリューホルダ４１２（図１３ａに図示せず）と下側スクリューホルダ４１３との間の任意の高さに位置する。
－図１３ｂを参照して、スクリュー４１１は、突出部４１５がフレーム２１０の直立体２１１に出会うまで下方方向に駆動され、上述したように、突出部４１５は直立体２１１に沿って下降する。
－図１３ｃを参照して、突出部４１５は所定の底部閾値に達するまで下降する。
－図１３ｄを参照して、スクリュー４１１は、突出部４１５がブラインド凹部７１３の係合位置に入るまで上方方向で駆動される。
－図１３ｅを参照して、セル３００はそれ故上方に駆動される。

セル３００の下方垂直移動動作を生成するために、変位方法は以下のようなものとなる。
－図１４ａを参照して、突出部４１５は、上側スクリュー４１２（図１４ａに図示せず）と下側スクリューホルダ４１３との間の任意の高さに位置し、スクリュー４１１は下方方向に駆動される。
－図１４ｂを参照して、上述したように、突出部４１５は直立体２１１と一度接触し、それに沿って下降する。
－図１４ｃを参照して、突出部４１５が初期位置に最も近い空洞７１２のレベルに達すると、スクリュー４１１は上方方向に回転し、突出部４１５が空洞７１２を通過してフレーム２１０の直立体２１１に達するまで空洞７１２を横断する。
－図１４ｄを参照して、スクリュー４１１は上方方向に回転を続け、突出部４１５は直立体２１１に対して回転的にロックされ、これにより、突起４１５は、所定の上端閾値まで上方に変位される。
－図１４ｅを参照して、突出部４１５が初期位置に最も近い空洞７１２のレベルに達すると、スクリュー４１１は下方方向に回転し、突出部４１５がフレーム２１０の直立体２１１に達するまで空洞７１２を通過する。
－図１４ｆを参照して、突出部４１５が直立体２１１と一度接触すると、それに沿って下降する。
－図１４ｇを参照して、突出部４１５最も高いブラインド凹部７１３に達すると、スクリュー４１１は突出部４１５が係合位置に入るまで上方方向に回転する。
－図１４ｈを参照して、スクリュー４１１は、次いで、下方方向に回転し、セル３００を下げる。

トランスミッションシャフト４５０の方向のセル３００の水平移動を、任意で前方と呼ばれる方向において行うために、変位方法は以下のようなものとなる。
－カム４４７の初期角度位置は底部位置である。
－トランスミッションシャフト４５０はモータ４５１によって回転されて、各入力シャフト４２８を回転し、次に各第１のベベルピニオン４３２により各第２のベベルピニオン４３３を回転する。
－第２のベベルピニオン４３３は第１のピニオン４３４を回転させ、それは第２のピニオン４３５を回転させ、それは第３のピニオン４３７を回転させ、それは駆動ピニオン４３８を回転させ、それはローラ４４０を回転させる。
－摩擦ワッシャ４４８との摩擦によって、カム４４７が回転されて底部位置を離れる。カム４４７は、クラッチ装置４２４がクラッチ位置にある２つの上部のうちの１つに達するまで回転する。次いで、可動アーム４２５は、カム４４７がさらに回転するのを防止するストップ４５２に対して上部位置に到達する。カム４４７は上部位置にロックされた状態で留まり、第２のピニオン４３５の作用下で回転し続ける摩擦ワッシャ４４８に対してこすられる。
－上部位置では、ローラ４４０は、セル３００の水平窪み７２０と接触する。回転中のローラ４４０は摩擦によりセル３００を駆動する。

移動が完了すると、水平トランスレータ４２１のクラッチ装置４２４を引っ込めことができる。
－モータ４５１を先の方向から（任意で後方方向と呼ばれる）逆方向に回転させることにより、カム４４７は摩擦により、先の上昇と逆方向に回転される。
－カム４４７はもはやストップによって回転が防止されていないため、それが底部位置に達するまで回転する。
－モータ４５１を停止させることにより、クラッチ装置４２４はカム４４７の底部位置に留まる。

方法Ｐ１：（モジュールＡからモジュールＢに）ターゲットセルを変位する方法
図１５ａ、図１５ｂ、図１５ｃ、図１５ｄを参照して、ターゲットセル３００の変位する方法の異なるステップが示される。

図示の方法では、垂直方向とは、システム１の通常の動作条件下でのシステムの配置に対する垂直方向であり、横方向及び長手方向の動作は水平方向である。

図示の方法では、以下のように定義される経路８００のモジュール２００を介して、１つ以上のターゲットセル３００が変位される。
－経路８００は、対で隣接したＮ個のモジュール２００の組である（モジュール１、モジュール２、・・・、モジュールｎ－１、モジュールｎ、モジュールｎ＋１、・・・、モジュールＮ)。
・「経路の長さ」という用語は、それを形成するＮ個のモジュールに与えられる。
・経路の所与のモジュールｎに対して、経路の順序において先行するモジュールは先のモジュールｎ－１と呼ぶ。
・経路のモジュールｎに対して、経路の順序において後続するモジュールを後続モジュールｎ＋１と呼ぶ。
・経路が始まるモジュールを最初のモジュール８０１と呼ぶ。
・経路が終了するモジュールを最後のモジュール８０２と呼ぶ。
・経路「Ａ－Ｂ」は、最初のモジュール８０１がモジュールＡで、最後のモジュール８０２がモジュールＢの経路である。
－「満たされた状態」８０３にあるモジュールは、所与の時間にセルを含むモジュールである。
－「空の状態」８０４にあるモジュールは、所与の時間にセルを含まないモジュールである。
－図１６に示す経路のターン８０５は、先のモジュールｎ－１、モジュールｎ及び後続のモジュールｎ＋１が整列しない前記経路のモジュールｎである。

説明する方法において、「基本変位」という用語は、１つのモジュールからその隣接するモジュールのうちの１つへのセルの変位を表すために用いられ、「コマンド」という用語は、モジュールに宛てられた中央コントローラ６００によって生成された基本変位順序を表し、「シーケンス」は、いくつかのモジュールに宛てられた同じセットのコマンドを表す。

「ターゲットセル」という用語は、モジュールＡからモジュールＢに運ばれるセルを表し、それらを構造内で補完されたセルと区別し、ターゲットの経路を解消するために変位される。

セルの変位の方法Ｐ１の各ステップを図１７に示す。

第１のマクロステップＳ１０では、中央コントローラ６００は、モジュールＡとモジュールＢとの間の最も関連性のある経路「Ａ－Ｂ」を特定するように構成されたプログラムを実施する。中央コントローラ６００は、この特定を、２つの非制限的基準、すなわち、最も短い経路の長さ（最小Ｎ）及びこの経路における最小数のターン８０５に従って行う。

ステップＳ１０の間、最初のモジュール８０１及び最後のモジュール８０２は、システム１のモジュール２００によって形成されるグリッド内に位置する。

セル３００の基本変位コンポーネントで構成される変位ベクトルが生成されて、セル３００が受けるべき変位が評価される。

次に、異なる経路が推定され、それぞれが変位ベクトルのコンポーネントを含む。

次に、各経路はそれぞれのパスに含まれるターン８０５の数の関数として評価される。

最も少ないターン８０５を含む経路は、セル３００が最初のモジュール８０１から最後のモジュール８０２に運ばれるように、モジュール２００に宛てられる基本変位順序のシーケンスに変換される。

次に、第２のマクロステップＳ２０で、マクロステップＳ１０で特定された経路が解消され、これは以下で説明するいくつかのステップで行われる。

ステップＳ２１では、中央コントローラ６００は、特定されたパス「Ａ－Ｂ」に属する各モジュールＭが「満たされた状態」８０３か「空の状態」８０４かを検証する。それが「空の状態」８０４にある場合、アクションは必要とされない。

もしそれが「満たされた状態」８０３にある場合、経路を解放するためにいくつかのアクションが必要となる。ステップＳ２２で、中央コントローラ６００は、経路「Ａ－Ｂ」から外れた「空の状態」にあり且つ経路「Ｍ－Ｖ」が最も短い長さＮを有するモジュールＶを決定する。この経路はエスケープ経路８０６と呼ばれる。

次に、ステップＳ２３で、中央コントローラは、（以下の順序伝搬方法Ｐ３で説明するように）エスケープ経路８０６に属する異なるモジュールに伝搬される一連の基本変位コマンドを生成する。

最後に、ステップＳ２４で、エスケープ経路８０６の各モジュールは、次に、最初のモジュール８０１が満たされた状態から空の状態に変更され、最後のモジュール８０２が空の状態から満たされた状態に変更されるように、（セルの基本変位の方法Ｐ２で後述するように）、受信されたコマンドに従ってセルを後続のモジュールに変位させる。

第３のマクロステップＳ３０では、ターゲットセルは、マクロステップＳ１０において決定され、マクロステップＳ２０で解放される経路「Ａ－Ｂ」の一端から他端に前進させられる。これを行うために、いくつかのステップが必要であり、以下で説明する。

ステップＳ３１で、中央コントローラは、経路「Ａ－Ｂ」の異なるモジュールに伝搬される一連の基本変位コマンドを生成する。

次に、ステップＳ３２で、経路「Ａ－Ｂ」の各モジュールは、受信したコマンドに従ってセルをモジュールＡからモジュールＢに変位されるようにセルを後続のモジュールに変位させる。そして、セルを変位させる方法Ｐ１が終了する。

マクロステップＳ２０の終了の前にマクロステップＳ３０を起動できることが好ましい。具体的には、パスの後続のモジュールｎ＋１が空の状態にある場合、ターゲットセル３００は、モジュールｎから後続のモジュールｎ＋１に変位させることができる。これは、ターゲットセル３００の変位を加速することを可能にする。

セルを変位させる方法Ｐ１の全体について、複数の変位が並行して行われる場合には、システム１のフローを高めるために、複数の経路が平行して設けることが有利である。

方法Ｐ２：（モジュールＡからその隣接するモジュールＣのうちの１つに）セルを基本変位する方法
図示の方法では、変位すべきセルは、「モジュールＡ」と表記されるモジュールにおいて最初に見つけることができる。

セルの基本変位の方法Ｐ２のステップを以下で詳細に示し、図１８のフローチャートに示す。

第１のステップＳ４１で、中央コントローラはメッセージを生成し、（以下のコマンド伝搬方式Ｐ３で説明するように）モジュールのネットワーク内で伝搬する。このメッセージは、モジュールＡ内に存在するセルをその隣接するモジュールＣのうちの１つに基本変位するコマンドを含む。

次に、２つのステップが並行して実行される。ステップＳ４２では、モジュールＡのコマンド要素５００は、セルを隣接するモジュールＣに変位させるためのコマンドを受信し、ステップＳ４３では、モジュールＣのコマンド要素５００は、モジュールＡから来るセルを受信するためのコマンドを受信する。

ステップＳ４２に続くステップＳ４４では、モジュールＡのコマンド要素５００は前記モジュールのモータを駆動する。

ステップＳ４５では、前記動きに関連するモジュールＡのアクチュエータ４００が伸長され、既に伸長されていたモジュールＡの他のアクチュエータ４００が同時に引っ込められる。前記動きに関連するアクチュエータ４００が既に伸長位置にある場合、それらはのみが開始される。これにより、ステップＳ４６で、セルをモジュールＣの方向に平行移動させることができる。

ステップＳ４３に続くステップＳ４７では、モジュールＣのコマンド要素５００は、前記モジュールのモータを駆動する。

ステップＳ４８では、前記動きに関連するモジュールＣのアクチュエータ４００が伸長され、既に伸長されていたモジュールＣの他のアクチュエータ４００が同時に引っ込められる。前記動きに関連するアクチュエータ４００が既に伸長位置にある場合、それらはのみが開始される。

ステップＳ４６で開始された平行移動の続きでステップＳ４８、ステップＳ４９に続いて、モジュールＡからモジュールＣへのセルの平行移動はセルがモジュールＣの内部に位置するまで続けられる。その後、セルの基本変位の方法Ｐ２が終了する。

方法Ｐ３：コマンド伝搬方法
コマンド伝搬方式Ｐ３の各ステップを以下で詳細に説明し、図１９のフローチャートに示す。

第１のステップＳ５１では、中央コントローラ６００は一連のシーケンスを生成する。

第２のステップＳ５２では、中央コントローラ６００は、基本変位を行うべきモジュールのリストと、これらの基本変位が行われる方向及び向きに関するデータを含む「メッセージ」を生成する。

第３のステップＳ５３では、中央コントローラ６００は、中央コントローラ６００に電子的に接続された第１のモジュールにメッセージを送信する。

受信器モジュールは、そのコマンド要素５００を介して、ステップＳ５４で、それが既にメッセージを受信しているかどうかチェックする。そうでなければ、それ以上何もしない。それがまだメッセージを受信していない場合、ステップＳ５５で、それがメッセージに含まれているモジュールのリストの一部かどうかをチェックする。そうである場合、ステップＳ５６で、受信器モジュールによって順序が考慮される。さもなければ、受信器モジュールはステップＳ５６に進む。

ステップＳ５７では、受信器モジュールのコマンド要素５００は、受信器モジュールに隣接するモジュールにメッセージを伝搬する。これらのモジュールのそれぞれはステップＳ５４に進み、全てのモジュールがメッセージを受信するまで続けられ、その場合、コマンド伝搬方法Ｐ３が終了する。

このような方法Ｐ３は、システム１のアーキテクチャのようなネットワーク型のアーキテクチャにおいてとりわけ有利である。これにより、セットポイント及びモジュールに亘るデータ送信を最も近くの隣接により行うことができ、システム１の動作に必要な配線を制限できる。さらに、モジュール２００が損傷を受けた場合には、モジュール２００の交換を容易にする。

Claims (13)

1. 保管アイテムの変位のためのモジュールシステム（１）であって、複数の隣接するモジュール（２００）と、該モジュール構造の中で１つのモジュールから隣接するモジュールに変位可能な少なくとも１つのセル（３００）とを含み、モジュール（２００）は共に組み立てられたバー（２１２、２１３、２１４、２１５）を含む矩形の平行六面体の形状を有するフレーム（２１０）を含み、前記モジュール（２００）及びセル（３００）のうちの少なくとも一方は、少なくとも１つのアクチュエータ（４００）を含み、前記モジュール（２００）及びセル（３００）のうちの他方は相補窪み（７００）を含み、前記アクチュエータ（４００）及び窪み（７００）のうちの一方は前記フレーム（２１０）のバー（２１２、２１３、２１４、２１５）に取り付けられ、前記アクチュエータ（４００）及び窪み（７００）のうちの他方は前記セル（３００）に取り付けられ、前記アクチュエータ（４００）及び窪み（７００）は、１つのモジュール（２００）内に少なくとも部分的に位置するセル（３００）が隣接するモジュールに移動されるよう協働するように構成され、当該システム（１）は、前記アクチュエータ（４００）を駆動し、当該システム（１）の中での前記セル（３００）の変位を管理するように構成された中央コントローラ（６００）をさらに含み、アクチュエータ（４００）は前記窪みと係合するように構成された駆動要素（４２２）と、該駆動要素（４２２）が前記窪み（７００）と相互作用しないように該駆動要素（４２２）が前記窪み（７００）から所定の距離にあるクラッチ解除位置に該駆動要素（４２２）を引っ込めるように構成されたクラッチ装置（４２４）とを含む、システム（１）。
2. モジュール（２００）の前記アクチュエータ（４００）は３次元に沿って前記セル（３００）を移動させることができる、請求項１に記載のシステム（１）。
3. 前記駆動要素（４２２）は、引っ込められている間に、前記モジュール（２００）の面に対して傾斜した平面内に変位され、該傾斜は３０°～６０°である、請求項２と組み合わせた請求項１又は２に記載のシステム（１）。
4. 前記アクチュエータ（４００）は、前記フレーム（２１０）に回転可能に取り付けられるウォームスクリュー（４１１）を含む垂直アクチュエータ（４２０）と、該スクリュー（４１１）と協働するナット（４１４）とを含み、該ナット（４１４）は、前記セル（３００）の垂直縁部に沿って形成される垂直窪み（７１０）と協働するように構成された突出部(４１５)を含み、該突出部（４１５）が該垂直窪み（７１０）と協動し、前記スクリュー（４１１）が回転された場合に、前記セル（３００）は垂直に移動される、請求項１乃至３の一項に記載のシステム（１）。
5. 前記アクチュエータ（４００）は、少なくとも１つの水平トランスレータ（４２１）を含む水平アクチュエータ（４２０）を含み、該少なくとも１つの水平トランスレータ（４２１）は、
   前記セル（３００）を移動させるために前記セル（３００）に形成された水平窪み（７２０）と協働するように構成された駆動要素（４２２）と、
   前記駆動要素（４２２）を回転させるように構成された駆動アクチュエータ（４２３）と、
   前記駆動要素（４２２）と前記セル（３００）とを係合させること又は前記駆動要素（４２２）と前記セル（３００）との係合を解除することを選択的に行うように構成されたクラッチ装置（４２４）と、
   を含む、請求項１乃至４の一項に記載のシステム（１）。
6. 前記水平アクチュエータ(４２０)は、いくつかの水平トランスレータ（４２１）と、トランスミッションシャフト（４５０）と、該トランスミッションシャフト（４５０）を駆動するように構成された電気モータ（４５１）とを含み、該トランスミッションシャフト（４５０）は、前記水平トランスレータ（４２１）を同時に駆動するように構成されている、請求項５に記載のシステム（１）。
7. 前記クラッチ装置（４２４）は、
   前記フレーム（２１０）に固定取り付けされるトランスレータフレーム（４２６）に回転可能に取り付けられる可動アーム（４２５）であって、前記駆動要素（４２２）は該可動アーム（４２５）の一端に回転可能に取り付けられている、可動アーム（４２５）と、
   前記可動アーム（４２５）を回転させるように構成されたクラッチアクチュエータ（４２７）と、
   を含み、
   前記駆動要素（４２２）及び前記駆動アクチュエータ（４２３）も前記可動アーム（４２５）に取り付けられている、請求項５乃至６の一項に記載のシステム（１）。
8. 前記水平トランスレータ（４２１）は、トランスレータフレーム（４２６）に回転可能に取り付けられる入力シャフト（４２８）と、該入力シャフト（４２８）によって駆動される分配アセンブリ（４２９）とを含み、該分配アセンブリ（４２９）は、前記クラッチアクチュエータ（４２７）及び前記駆動アクチュエータ（４２３）を同時に回転駆動するように構成されている、請求項７に記載のシステム（１）。
9. 前記クラッチ装置（４２４）はクラッチアクチュエータ（４２７）を含み、該クラッチアクチュエータ（４２７）は、
   前記可動アーム（４２５）に回転可能に取り付けられるカム（４４７）と、
   前記分配アセンブリ（４２９）から前記カム（４４７）に限られたトルクを伝達することにより前記カム（４４７）の回転を確実にするように構成された摩擦アセンブリ（４５５）と、
   前記フレーム（２１０）に回転可能に取り付けられ、前記カム（４４７）と協働するように構成されたカムローラ（４４９）と、
   を含む、請求項８に記載のシステム(１)。
10. 請求項１乃至９の一項に記載の保管アイテムの変位のためのモジュールシステム（１）用のモジュール（２００）であって、複数のバーによって形成されるフレーム（２１０）と、当該モジュール（２００）中でセル（３００）を駆動するように構成されたアクチュエータ（４００）とを含む、モジュール（２００）。
11. 請求項１乃至９の一項に記載の保管アイテムの変位のためのモジュールシステム（１）用のセル（３００）であって、前記システム（１）中で当該セル（３００）の変位が可能になるように前記アクチュエータ（４００）と協働するように構成された窪み（７００）を含む、セル（３００）。
12. 請求項１乃至９の一項に記載の保管アイテムの変位のためのモジュールシステム（１）のために、最初のモジュール（８０１）と最後のモジュール（８０２）との間でターゲットセル（３００）を変位する方法であって、
    前記最初のモジュール（８０１）と前記最後のモジュール（８０２）との間の経路を特定するステップであって、該経路はＮ個のモジュール（２００）を含む、ステップ（Ｓ１０）と、
    先に特定された経路上に位置する前記セル（３００）を、該経路が解放されるように変位させるステップ（Ｓ２０）と、
    前記ターゲットセル（３００）が前記経路のモジュール（２００）を通過して前記最後のモジュール（８０２）の方に変位させるステップであって、前記ターゲットセルを変位させるステップは、前記ターゲットセルに隣接する前記経路のモジュールが解放される毎に行われる、ステップ（Ｓ３０）と、
    を含む、方法。
13. 計算ユニットによって実施された場合に、請求項１乃至９の一項に記載の保管アイテムの変位のためのモジュールシステム（１）のために、請求項１０に記載のセル（３００）を変位する方法を実施するように構成されたコードデータを含むコンピュータプログラム製品。
    

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