本发明涉及一种用于在自动存储和取回系统与位于不同位置的多个交互区域之间转移存储容器的系统，例如在公寓建筑物、排屋或类似地点内。更具体地，本发明涉及一种提供链接到人的存储容器的安全存储和取回的系统，其中，存储容器在自动存储和取回系统与连接到该系统的多个交互区域之间转移。
背景技术：
1、图1公开了典型的现有技术自动存储和取回系统的框架结构1，并且图2a至图2c公开了这种系统的不同的现有技术容器搬运车辆9。
2、框架结构1包括多个直立构件2和由直立构件2支撑的多个水平构件3。构件2、3通常可由金属制成，例如挤压铝型材。
3、框架结构1限定了存储网格4，该存储网格4包括以行布置的网格列5’，其中，网格列5’形成用于存储存储容器6(也称为箱)的存储列5，彼此堆叠以形成堆7。每个存储容器6通常可以容纳多个产品项目(未示出)。存储容器6内的产品项目可以是相同的，或者可以是不同的产品类型，这取决于应用。框架结构1防止存储容器6的堆7的水平移动，并引导容器6的垂直移动，但是在堆叠时通常不以其他方式支撑存储容器6。
4、轨道系统8以网格图案布置在跨越存储列5的顶部，在该轨道系统8上操作多个容器搬运车辆9，以从存储列5上升存储容器6和将存储容器6降低到存储列5中，并且还将存储容器6运输到存储列105上方。轨道系统8包括第一组平行轨道10，被布置为引导容器搬运车辆9在第一方向x上跨越框架结构1的顶部移动；以及垂直于第一组轨道10布置的第二组平行轨道11，以引导容器搬运车辆9在垂直于第一方向x的第二方向y上移动。以这种方式，轨道系统8限定网格列5’，在该网格列5’上方，容器搬运车辆9可在网格列5’上方横向移动，即，在与水平x-y平面平行的平面中。
5、每个容器搬运车辆9包括车身13，以及第一和第二组车轮14、15，它们使得容器搬运车辆9能够横向移动，即，在x和y方向上移动。在图2a和图2b中，仅在一组车轮14中的两个车轮正面可见(在另一组车轮中的两个车轮侧面可见)，而在图2c中，很容易看到每组车轮14、15中的两个车轮。第一组车轮14被布置为与第一组轨道10接合并在其上运行，并且第二组车轮15被布置为与第二组轨道11接合并在其上运行。每组车轮14、15可被升高和降低，使得第一组车轮14和/或第二组车轮15可在任何时间与相应的一组轨道10、11接合。
6、每个容器搬运车辆9还包括用于垂直运输存储容器6的提升设备16(见图2a、图2b和图2d)，例如从存储列5中上升存储容器6和将存储容器6降低到存储列5中。提升设备16可以布置在车身13的外部(如图2a和图2b中公开的)或车身13的内部(如图2c中公开的)。
7、如图2d所示，提升设备16可以包括适于接合存储容器6的提升框架18，提升框架18可以从车身13下降，从而可以在第三方向z上调整提升框架18相对于车身13的位置，该第三方向z与第一方向x和第二方向y正交。提升设备16的提升框架18可以包括用于夹持/接合存储容器6的多个夹持设备26和用于将提升设备16与存储容器6对准的多个导向销17。图2d中的存储容器包括单个隔间27，然而包括多个隔间的存储容器也是已知的。
8、在图1中，z＝1标识网格4的最上层，即紧接轨道系统8下方的层，z＝2标识轨道系统8下方的第二层，z＝3标识第三层等。在图1中公开的实施例中，z＝8标识网格4的最下层。因此，作为示例，并使用图1中指示的笛卡尔坐标系x，y，z，在图1中标识为7’的存储容器可以说占据网格位置或单元x＝10，y＝2，z＝3。可以说，容器搬运车辆9在层z＝0中行驶，并且每个网格列5’可以通过其x和y坐标来识别。
9、每个容器搬运车辆9都包括存储隔间或空间，当跨越网格4运输存储容器6时，该存储隔间或空间用于接收和存放存储容器6。如图2a和图2b所公开的，存储隔间或空间可以布置在车身的一侧，即，容器搬运车辆可以具有悬臂结构，如no317366中所描述的，其内容也通过引用并入本文。可替代地，存储隔间或空间可以包括布置在车身13中央的空腔(图2c)，例如在wo2014/090684a1中所描述的，其内容通过引用并入本文。
10、容器搬运车辆9可具有足迹25(见图4)，即在x和y方向上的范围，通常等于网格列5’的横向或水平范围，即网格列5’在x和y方向上的范围，例如在wo2015/193278a1中所描述的，其内容通过引用并入本文。可替代地，容器搬运车辆9可具有大于网格列5’的横向范围的足迹，例如如在wo2014/090684a1中公开的。
11、轨道系统8可以是单轨轨道系统，如图3所示。可替代地，轨道系统8可以是双轨轨道系统，如图4所示，从而允许具有通常对应于网格列5’横向范围的足迹25的容器搬运车辆9沿着网格列5’的行行驶，即使另一容器搬运车辆9位于邻近该行的网格列5’的上方。
12、在存储网格中，大多数网格列5’是存储列，即其中将存储容器6存储在堆中的网格列5’。但是，网格通常具有至少一个不用于存储存储容器6的网格列5’，但是包括容器搬运车辆9可卸下和/或接取存储容器6的位置，以便可将它们运输到访问站，其中可从存储网格4的外部访问存储容器6或将存储容器6从存储网格4中转移出来或将存储容器6转移到存储网格4。在本领域内，这样的位置通常称为“端口”，并且端口位于网格列5’中，网格列5’可称为端口列。
13、图1中的存储网格4包括两个端口列19和20。例如，第一端口列19可以是专用的卸货端口列，其中容器搬运车辆9可以卸下要运输到访问站或转运站(未示出)的存储容器6，并且第二端口列20可以是专用的接取端口列，其中容器搬运车辆9可以从访问站或转运站接取已经运输到存储网格4的存储容器6。
14、访问站通常可以是接取站或储存站，其中产品项目从存储容器6中移除或定位到存储容器6中。在接取站或储存站中，存储容器通常从不从自动存储和取回系统中移除，而是一旦被访问就返回到存储网格4中。
15、端口还可以用于将存储容器6从存储网格4中转移出来或转移到存储网格4中，例如用于将存储容器6转移到另一存储设施(例如到另一网格或到另一自动存储和取回系统)、运输车辆(例如火车或卡车)或生产设施。
16、当要访问存储在图1中公开的存储网格4中的存储容器6时，容器搬运车辆9中的一个被指示为从目标存储容器6在存储网格4中的位置取回目标存储容器6并将其运输到卸货端口19。此操作涉及将容器搬运车辆9移动到目标存储容器6所在的存储列5’上方的网格位置，使用容器搬运车辆的提升设备(图1中未示出)从存储列5’取回存储容器6，并将存储容器6运输到卸货端口19。如果目标存储容器6位于堆7的深处，即一个或多个其他存储容器6位于目标存储容器6上方，该操作还涉及在从存储列5’中提升目标存储容器6之前临时移动放置在上方的存储容器6。该步骤在本领域中有时被称为“挖掘”，该步骤可利用随后用于将目标存储容器6运输到卸货端口19的同一容器搬运车辆9，或者利用一个或多个其他协作的容器搬运车辆9来执行。替代地或另外地，自动存储和取回系统可具有专门用于临时从存储列移除存储容器6的任务的容器搬运车辆9。一旦目标存储容器6已经从存储列5’中移除，可将临时移除的存储容器6重新放置到原始存储列中。然而，移除的存储容器6可替代地重新定位到其他存储列5’。
17、在已经移除位于存储列堆内的目标位置处或目标位置上方的任何临时存储的存储容器6之后，当将存储容器6存储在存储网格4中时，指示容器搬运车辆9中的一个从接取端口20接取存储容器并将其运输到该存储容器要被存储的目标存储列5’上方的网格位置。然后，容器搬运车辆9将存储容器6定位在所期望的位置。然后，可将移除的存储容器6降低回存储列5’中，或重新定位到其他存储列5’中。
18、为了监视和控制自动存储和取回系统，例如监视和控制存储网格4内相应的存储容器的位置和容器搬运车辆9的移动，以便在所期望的时间将所期望的存储容器6运送到所期望的位置，自动存储和取回系统包括控制系统，该控制系统通常是计算机化的，并包括用于追踪存储容器及其在存储网格4内的位置的数据库。
19、当上述自动存储和取回系统连接到位于不同位置的多个交互区域时，例如在公寓建筑物、排屋或多人共享的其他建筑物内，例如疗养院、学生宿舍、军营或类似地点，需要在存储和取回系统与特定交互区域之间移动存储容器的简单安全的方法。
20、本发明涉及一种用于提供链接到用户和交互区域的存储容器的集中存储的系统。
21、本发明的目的是提供链接到用户的存储容器的安全转移，其中存储容器在自动存储和取回系统与连接到该系统的多个交互区域之间转移。也就是说，只有由特定用户在系统中注册并在特定交互区域处的存储容器将在注册的交互区域处或在用户被识别并被授权访问存储容器的交互区域处对该用户可用。
22、本发明的另一个目的是提供一种系统，该系统能够容易地在自动存储和取回系统与多个交互区域之间移动存储容器。
23、另一个目的是提供一种具有低故障可能性和需要尽可能少的维护的系统。
技术实现思路
1、本发明在独立权利要求中阐述，从属权利要求描述了本发明的替代方案。
2、本发明涉及一种用于提供链接到用户的存储容器的安全存储和取回的系统。
3、该系统包括自动存储和取回系统，具有限定存储网格的框架结构，用于存储在存储列中堆叠布置的存储容器。该系统进一步包括至少一个容器搬运车辆，该容器搬运车辆被配置为将存储容器从存储列中上升并将存储容器降低到存储列中，以及被配置为将存储容器运输到存储列上方。
4、该系统进一步包括多个交互区域，用于将存储容器转移到自动存储和取回系统和从自动存储和取回系统中转移存储容器；以及将自动存储和取回系统连接到交互区域的容器运输组件，该容器运输组件适于在自动存储和取回系统与交互区域之间转移存储容器。
5、该系统进一步包括控制系统，用于追踪存储容器及其在自动存储和取回系统中的位置，并用于控制存储容器在自动存储和取回系统与交互区域之间的转移。
6、容器运输组件和交互区域包括协作转移装置，用于将存储容器移动到容器运输组件和交互区域以及从容器运输组件和交互区域移动存储容器。容器运输组件的转移装置包括具有支撑转移元件的存储容器支撑件。
7、在一个实施例中，协作装置是转移元件，例如安装在容器运输组件上的传送带或交互区域处的底座，用于将存储容器从容器运输组件移动到交互区域处的底座。
8、每个交互区域包括至少一个访问站，用于将存储容器转移到自动存储和取回系统和从自动存储和取回系统转移存储容器；用于与自动存储和取回系统交互的用户接口；以及用于控制用户对访问站进行访问的识别装置。
9、在交互区域处的用户接口可以是使用户能够访问存储和取回系统的任何类型的接口，例如在交互区域处的固定安装或诸如智能电话或平板电脑的移动设备。例如，访问站可以是在成功识别时用户可访问的间隙、门、盖子、抽屉等。识别装置可以在与自动存储和取回系统的控制系统通信的诸如平板或移动电话的移动设备中实现。识别装置也可以在具有用于访问系统的用户接口的固定安装中实现。
10、识别装置还可以用于注册要存储在存储容器中的物品，例如通过注册由视觉数据表示的视觉特征。视觉数据可以通过捕获放置在特定存储容器中的物品的图像的相机来提供。相机可以安装在交互区域处并具有视场，以便捕获放置在存储容器中的物品。在另一实施例中，相机可以集成在运行计算机程序的便携式设备中，例如智能电话或平板电脑。然后，可以利用已经集成在便携式设备中的相机捕获存储容器的内容的图片。注册的物品链接到存储容器并在库存数据库中编目。
11、根据本发明的一个实施例，该系统包括布置在房屋中不同垂直楼层处的两个或多个交互区域。在本发明的一个实施例中，交互区域布置在与安装自动存储和取回系统的楼层不同的垂直楼层处。
12、自动存储和取回系统可以安装在地下室、阁楼或房屋中的交互区域之间。容器运输组件将适于安装该容器运输组件的房屋的平面图和类型。因此，它可以包括垂直或倾斜的存储容器升降机或水平输送机。
13、如果在单个房屋中使用，该系统通常具有一个用户，该用户可以访问一个或多个交互区域。房屋可以具有多个交互区域，例如，在每个楼层上的一个交互区域或在每个楼层上布置的两个或更多个交互区域，在交互区域中，用户可以决定他或她希望将存储容器传送到哪一层。
14、如果在具有多个用户的公寓建筑物或其他房屋中采用根据本发明的系统，则用户可以经由每个公寓中的一个或多个交互区域访问自己的专用容器。该系统设置有识别系统，用于验证请求特定存储容器的用户将能够访问该存储容器，以及用户能够访问专用的交互区域。
15、识别系统可进一步包括用于执行存储容器识别的任何装置，例如与每个交互区域连接布置的射频识别(rfid)读取器，或者，可替代地或附加地，读取器可以与容器搬运车辆连接布置，例如在车辆的提升设备上或车身内部。如果多个用户使用相同的存储和取回系统，但其中每个用户只能访问他们自己的存储容器，这可能会提高安全性。
16、在一个方面中，rfid读取器可以读取带有rfid标签的存储容器，然而其他读取器和标签可以用于识别存储容器。作为rfid的替代方案，可以使用其他电磁场系统(nfc)、光学系统(条形码、qr码、相机读写或雕刻标签)来提高与存储容器识别有关的安全性。
17、作为额外的安全检查，如果用户在特定交互区域处下了特定存储容器的订单，则可以在交互区域处扫描存储容器，并且系统将决定在交互区域处的访问站是否可以访问特定存储容器。
18、根据本发明的系统还可以通过在例如公寓建筑物中对其进行改造来采用，在公寓建筑物中，以前的、现在关闭的垃圾/垃圾槽可以改造成容器运输组件和操作员访问站，用于从存储容器中取回物品或将物品放置到存储容器中。如果进行了改造，例如垃圾/垃圾槽，该垃圾/垃圾槽过去是用于一个以上公寓的公共垃圾/垃圾槽，则可在操作员接口处提供额外的id控制，例如密码、存储容器的rfid、指纹识别、眼睛识别、语音识别等。此外，可在交互区域处提供相机，用于在存储容器被放置在自动存储和取回系统中之前拍摄存储容器的内容。图像可以存储在包括在可操作控制系统中的库存数据库中。用户可操作的控制系统可以包括用于提供自动存储和取回系统中的存储容器内容的概述的装置，使得操作者可以例如通过使用信号连接到用户可操作的控制系统的图像显示设备来容易地识别特定的存储容器。
19、当存储容器已经从自动存储和取回系统取回到交互区域时，可以激活声音或诸如灯光的其他形式的警报，以通知或警告用户存储容器已经到达交互区域处并且可以在访问站进行访问。
20、访问站可以包括接取站和/或供应站，该接取站和/或供应站的形式为例如抽屉设备，该抽屉设备包括用于容纳存储容器的空间。存储容器包括一个或多个隔间，用于存储要从存储系统中接取或供应到存储系统的一个或多个产品项目。
21、在一个方面，为了增加系统的安全性并防止存储容器被不能访问的用户访问/传递给不能访问的用户，在交互区域处的访问站可以被配置为处于关闭状态或处于打开状态，其中当访问站处于打开状态时存储容器可用。利用该特征，容器运输组件可以配备有诸如rfid读取器的验证系统，以验证存储容器被允许访问给定的交互区域。
22、如果存储容器未被验证系统(例如rfid读取器)识别，则不允许存储容器进入交互区域处的给定抽屉设备。
23、存储容器可以包括多个隔间，其中用户可以访问存储容器的至少一个要访问的隔间。
24、该系统可进一步包括存储控制和通信系统，以监视库存，追踪存储网格内和/或运输期间相应的存储容器/箱的位置等。此外，存储控制和通信系统还可以包括用于控制车辆的控制系统，或者可以与该控制系统通信设置，以控制车辆挑选所期望的存储容器并在所期望的时间在所期望的位置处传送所期望的存储容器-而不与其他车辆碰撞。
25、本发明进一步通过一种用于链接到不同用户的存储容器的安全存储和取回的方法来定义，其中存储容器在上述自动存储和取回系统与具有访问站的多个交互区域之间转移。
26、该方法包括第一步骤，在交互区域处识别用户，并且如果该用户被授权，则允许对访问站进行访问。
27、下一步骤是指示自动存储和取回系统的控制系统在访问站处取回或传送特定存储容器，其中，经由与控制系统通信的用户接口给出指令。
28、最后一个步骤借助于容器运输组件和协作转移装置，在交互区域处的访问站与自动存储和取回系统之间转移特定存储容器，该协作转移装置用于将存储容器移动到容器运输组件和访问站以及从容器运输组件和访问站移动存储容器。
29、在所有实施例中，对于垂直、倾斜和水平容器运输组件，用户从具有自动存储和取回系统的无人存储区域订购存储容器。当存储容器要从自动存储系统的存储列中的存储位置运输到具有接口的专用交互区域时，操作顺序可以如下：
30、-使用用户可操作的控制系统(例如应用程序或面板，或具有自动存储和取回系统中所有可用存储容器内容的列表或图像的程序等)订购特定存储容器，
31、-由整体控制系统分配容器搬运车辆以从自动存储和取回系统的给定存储位置接取所期望的存储容器，
32、-由容器搬运车辆接取所期望的存储容器，并将该存储容器带到端口区域(端口区域通常占据自动存储和取回系统中的一个单个单元或存储列)，
33、-当容器运输组件准备好从容器搬运车辆接收(即，在传送带的情况下，传送带总是准备好接收，在叉式升降机的情况下，当货叉在相对于存储容器的正确位置时，升降机处于正确位置)存储容器时，将存储容器从容器搬运设备传送到容器运输组件，
34、-通过容器运输组件将存储容器运输到给定的交互区域，
35、-将存储容器从容器搬运组件移动(例如，借助于可延伸和可缩回元件、伸缩元件、布置在交互区域和容器运输组件处的传送带)到给定的交互区域，
36、-通过用户在给定的交互区域处从访问站的存储容器中接取物品，
37、-可选地，在用户已经从存储容器中接取所期望的物品之后，以相反的序列将存储容器返回到自动存储和取回系统。
38、容器搬运车辆可以是具有中心空腔和悬臂结构的车辆，也可以是所谓的“横向起重机结构”的横向行驶车辆，即由支撑在横跨存储系统的存储系统的平行最外端轨道、轨道或横梁上的结构支撑的车辆。如果使用一个车辆，并且该车辆具有悬臂结构，则该车辆可能能够旋转悬臂提升设备，以将容器提升/降低到网格的相对边缘处的存储列中。
39、伸缩元件/设备/支撑件或可抽出和可缩回元件/设备/支撑件应理解为可在水平方向上延伸的元件，并且可包括链接在一起的多个部分，这些部分可以在缩回位置一起滑动，并且在其抽出位置滑动分开并扩展元件/设备/支撑件的长度。然而，在本发明的范围内，本领域技术人员已知有许多其它可抽出和可缩回元件。
40、在下面的描述中，仅通过示例的方式引入许多具体细节，以提供对所要求保护的系统和车辆的实施例的彻底理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，这些实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下实施，或者使用其他部件、系统等。在其他实例中，未示出或未详细描述公知的结构或操作，以避免所公开的实施例的方面模糊。
1.一种控制系统，包括控制器，所述控制器被配置为执行以下操作：
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为指示设置在所述至少一个容器搬运车辆(9，9’)的提升板(31)上的一个或多个相机(21)记录和注册所述存储容器(6)中的产品的图像。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为从所述一个或多个相机(21)无线或有线地接收所述图像。
4.根据权利要求2所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为指示安装在所述提升板(31)上的读取器(22’，22”)读取设置在所述存储容器(6)上的用于识别所述存储容器(6)的标签(23’，23”)。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为指示所述容器运输组件(52)在垂直方向上将所述存储容器(6)从所述存储列(5)运送到所述交互区域(51)。
6.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为在指示将所述存储容器(6)转移至交互区域(51)处的访问站(53)时，指示所述交互区域(51)中的所述协作转移装置从所述交互区域(51)伸出以从所述容器运输组件(52)接收所述存储容器(6)，在接收所述存储容器(6)之后，指示所述协作转移装置缩回到其缩回位置，其中，所述缩回位置邻近所述访问站(53)。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为在指示将所述存储容器(6)转移至交互区域(51)处的访问站(53)时，指示所述容器运输组件(52)的容器支撑件(57)延伸到所述交互区域(51)中，并使支撑在所述容器支撑件(57)上的所述存储容器(6)从所述容器支撑件(57)移除到所述访问站(53)中。
8.根据权利要求7所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为在所述存储容器(6)从所述容器支撑件(57)移除到所述访问站(53)中之后，指示所述容器支撑件(57)缩回到所述容器运输组件(52)中。
9.一种控制系统，包括控制器，所述控制器被配置为执行以下操作：
10.根据权利要求9所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为指示设置在所述至少一个容器搬运车辆(9，9’)的提升板(31)上的一个或多个相机(21)记录和注册所述存储容器(6)中的产品的图像。
11.根据权利要求10所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为从所述一个或多个相机(21)无线或有线地接收所述图像。
12.根据权利要求10所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为指示安装在所述提升板(31)上的读取器(22’，22”)读取设置在所述存储容器(6)上的用于识别所述存储容器(6)的标签(23’，23”)。
13.根据权利要求9所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为指示所述容器运输组件(52)在垂直方向上将所述存储容器(6)从所述交互区域(51)运送到所述存储列(5)。
14.根据权利要求9所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为在指示所述容器运输组件(52)访问存储在所述访问站(53)中的所述存储容器(6)时，指示所述交互区域(51)中的所述协作转移装置从所述交互区域(51)伸出以将所述访问站(53)中的所述存储容器(6)运送到所述容器运输组件(52)，在所述容器运输组件(52)接收所述存储容器(6)之后，指示所述协作转移装置缩回到其缩回位置，其中，所述缩回位置邻近所述访问站(53)。
15.根据权利要求9所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为在指示所述容器运输组件(52)访问存储在所述访问站(53)中的所述存储容器(6)时，指示所述容器运输组件(52)的容器支撑件(57)延伸到所述交互区域(51)中，并将存储在所述访问站(53)中的所述存储容器(6)从所述访问站(53)运送到所述容器运输组件(52)。
