CN110727268B - 叉车装置、叉车控制方法及记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供可迅速进行货物搬送的叉车装置。进行取得货物后至载置之间产生的误差的修正处理的叉车装置具备：误差预测部，其预测第一位置误差和第一角度误差，第一位置误差是取得托盘后的叉上的托盘的中心位置和叉的基准位置之间的取得后的位置误差，第一角度误差是托盘相对于叉的取得后的角度误差；行驶路径修正部，其修正从托盘的取得位置至托盘的载置位置的行驶路径，以使载置托盘时第一位置误差及第一角度误差相互抵消；搬送行驶控制部，其根据修正的行驶路径进行搬送托盘的行驶控制。

Description

叉车装置、叉车控制方法及记录介质
技术领域
本发明涉及叉车装置、叉车控制方法及记录介质。
背景技术
叉车装置取得载有货物的托盘并搬送至载置位置，在载置托盘时，所载置的托盘的位置有时偏离预定的载置位置而产生误差。因此，诸如自动驾驶的无人叉车装置等因反复取得并载置托盘，该误差累积会超过允许误差，最终有可能无法进行叉车装置的托盘取得及载置，或有可能发生货物倒塌。专利文献1公开了在托盘取得时使叉的中心线和托盘的中心线一致的技术，以避免累积误差。另外，在专利文献2公开有在托盘载置时使叉按照误差量进行横向位移而修正误差的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平3-211199号公报
专利文献2：日本特开平2-163298号公报
发明内容
近年来，伴随着物流量的增多及物流的迅速化，缩短无人叉车装置的作业周期成为当务之急。然而，在现有的无人叉车装置中，由于取得托盘之前横向移动叉的动作(侧移)、用于托盘位置检测的叉间隔调整及其它许多探测处理，货物搬送时要花费时间。
本发明的目的在于，提供一种为了缩短无人叉车装置的作业周期而能够迅速地进行叉车装置的货物搬送的叉车装置、叉车控制方法及记录介质。
根据本发明的第一方式，叉车装置具备：误差预测部，其预测第一位置误差和第一角度误差，所述第一位置误差是取得托盘后的叉上的所述托盘的中心位置和所述叉的基准位置之间的取得后的位置误差，所述第一角度误差是所述托盘相对于所述叉的取得后的角度误差；行驶路径修正部，其修正从所述托盘的取得位置至所述托盘的载置位置的行驶路径，以使载置所述托盘时所述第一位置误差及所述第一角度误差相互抵消；搬送行驶控制部，其根据所述修正的行驶路径进行搬送所述托盘的行驶控制。
根据本发明的第二方式，所述叉车装置还具备相对位置角度检测部，其检测取得所述托盘前的所述托盘的中心位置和所述叉的基准位置之间的取得前的相对位置和所述托盘相对于所述叉的取得前的相对角度，所述误差预测部基于取得前的所述相对位置及取得前的所述相对角度，预测所述第一位置误差及所述第一角度误差。
根据本发明的第三方式，所述叉车装置还具备存储部，其存储将取得前的所述相对位置及取得前的所述相对角度和所述第一位置误差及所述第一角度误差关联起来的误差信息，所述误差预测部基于所述误差信息预测所述第一位置误差和所述第一角度误差。
根据本发明的第四方式，所述叉车装置还具备重心位置检测部，其检测取得所述托盘前的所述托盘上的货物的取得前的重心位置，所述误差预测部基于取得前的所述重心位置和所述误差信息，预测所述第一位置误差、所述第一角度误差、取得所述托盘后的所述托盘上的货物的取得后的重心位置，所述误差信息还包括取得前的所述重心位置和取得后的所述重心位置，将取得前的所述相对位置、取得前的所述相对角度及取得前的所述重心位置与所述第一位置误差、所述第一角度误差及取得后的所述重心位置关联起来存储。
根据本发明的第五方式，所述行驶路径修正部进一步基于取得前的所述相对位置及取得前的所述相对角度修正取得所述托盘为止的行驶路径，以使所述第一位置误差及所述第一角度误差变得更小，所述搬送行驶控制部进一步根据取得所述托盘为止的所述修正的行驶路径取得所述托盘。
根据本发明的第六方式，所述误差预测部还具备行驶后误差预测部，所述行驶后误差预测部基于所述第一位置误差及所述第一角度误差预测第二位置误差及第二角度误差，所述第二位置误差是从所述取得位置至所述载置位置产生的行驶后的位置误差，所述第二角度误差是从所述取得位置至所述载置位置产生的行驶后的角度误差，所述行驶路径修正部还修正从所述取得位置至所述载置位置的行驶路径，以使载置所述托盘时所述第二位置误差及所述第二角度误差相互抵消。
根据本发明的第七方式，叉车控制方法包括下述步骤：预测第一位置误差和第一角度误差的步骤，所述第一位置误差是取得托盘后的叉上的所述托盘的中心位置和所述叉的基准位置之间的取得后的位置误差，所述第一角度误差是所述托盘相对于所述叉的取得后的角度误差；修正从所述托盘的取得位置至所述托盘的载置位置的行驶路径，以使载置所述托盘时所述第一位置误差及所述第一角度误差相互抵消的步骤；根据所述修正的行驶路径进行搬送所述托盘的行驶控制的步骤。
根据本发明的第八方式，提供一种计算机可读取的记录介质，其存储有使根据行驶路径行驶的叉车装置上的计算机执行下述步骤的程序：预测第一位置误差和第一角度误差的步骤，所述第一位置误差是取得托盘后的叉上的所述托盘的中心位置和所述叉的基准位置之间的取得后的位置误差，所述第一角度误差是所述托盘相对于所述叉的取得后的角度误差；修正从所述托盘的取得位置至所述托盘的载置位置的行驶路径，以使载置所述托盘时所述第一位置误差及所述第一角度误差相互抵消的步骤；根据所述修正的行驶路径进行搬送所述托盘的行驶控制的步骤。
根据上述方式中的至少任一方式，能够迅速地进行叉车装置的货物搬送。
附图说明
图1是说明第一实施方式的叉车装置的概要图。
图2是第一实施方式的叉车装置的侧视图。
图3是说明第一实施方式的叉车装置的功能结构图。
图4是说明为了叉车装置取货而取得托盘后产生的取得后的位置误差及取得后的角度误差的图。
图5是说明为了叉车装置取货而取得托盘后的重心位置的图。
图6是说明货物的重心位置的偏移引起的托盘的旋转难易度的图。
图7是说明作为数据库存储于存储部的第一实施方式的误差信息的数据结构的第一图。
图8是说明作为数据库存储于存储部的第一实施方式的行驶路径信息的数据结构的第二图。
图9是说明第一实施方式的叉车装置的处理流程图。
图10是说明第一实施方式的行驶路径修正部进行的行驶路径修正的第一图。
图11是说明第一实施方式的行驶路径修正部进行的行驶路径修正的第二图。
图12是说明第一实施方式的行驶路径修正部进行的行驶路径修正的第三图。
图13是说明第二实施方式的叉车装置的功能结构图。
图14是说明第二实施方式的叉车装置的处理流程图。
图15是说明第三实施方式的叉车装置的处理流程图。
具体实施方式
＜第一实施方式＞
以下，参照图1～图12对第一实施方式的叉车装置10进行说明。
(整体结构)
图1是说明第一实施方式的叉车装置10的概要图。图2是第一实施方式的叉车装置10的侧视图。叉车装置10具备叉11和摄像头103。叉车装置10将叉11插入托盘20的孔21，能够取得装载了货物22的托盘20。托盘20是物流中使用的用于装载货物22的装卸台架。托盘20例如是木制托盘、合成树脂制托盘、金属制托盘、纸制托盘。孔21是设置于托盘20的侧面的两个孔。在此，孔21的个数不限于两个。
此外，在以下的说明中，将叉车装置10具备的叉11的延伸方向称为±Y方向(将叉11的端部侧称为+Y侧)，将在叉11的装载面内与叉的延伸方向正交的方向称为±X方向(从叉11的基部侧观察将右手侧称为+X侧)。另外，将与叉11的装载面正交的方向称为±Z方向(装载面的上侧称为+Z侧)。在本实施方式中，对叉11的装载面与水平方向平行的情况进行说明，但叉11的装载面也可以不与水平方向平行。
(叉车装置的功能结构)
图3是说明第一实施方式的叉车装置10的功能结构图。
如图3所示，叉车装置10具备CPU100、叉用马达101、行驶用马达102、摄像头103、存储部104。
CPU100根据事先准备的程序工作而发挥各种功能，是管理叉车装置10的动作整体的处理器。
CPU100起到相对位置角度检测部1001、重心位置检测部1002、误差预测部1003、行驶路径设定部1004、行驶路径修正部1005、搬送行驶控制部1006的功能。
相对位置角度检测部1001在叉车装置10取得托盘20前检测托盘20的中心位置O和叉11的基准位置M之间的取得前的相对位置δp及取得前的相对角度θ。对于取得前的相对位置δp及取得前的相对角度θ，后面通过图4(a)进行说明。具体而言，首先，相对位置角度检测部1001获取取得托盘20前由摄像头103拍摄的孔21的图像信息、货物22的图像信息。接着，相对位置角度检测部1001基于所取得的孔21的图像信息，检测托盘20的中心位置O和叉11的基准位置M之间的取得前的相对位置δp及取得前的相对角度θ。
在此，取得前的相对位置δp及取得前的相对角度θ基于被检测的孔21的图像信息进行检测，但也可以基于托盘20的图像信息进行检测。
重心位置检测部1002基于摄像头103拍摄的货物22的图像信息检测托盘20上的货物22的取得前的重心位置δg。取得前的重心位置δg可以是根据从摄像头103拍摄的货物22的图像信息获得的货物22的宽度、进深尺寸及高度算出的货物22的重心位置。
此外，在取得托盘20后的叉11上的托盘20的中心位置O和叉11的基准位置M之间的取得后的位置误差(即，第一位置误差δp’)和托盘20相对于叉11的取得后的角度误差(即，第一角度误差θ’)的预测中在不需要取得托盘20前的货物22的取得前的重心位置δg的情况下，CPU100也可以不具备重心位置检测部1002。
误差预测部1003预测取得托盘20后的叉11上的托盘20的中心位置O和叉11的基准位置M之间的取得后的位置误差(即，第一位置误差δp’)、托盘20相对于叉11的取得后的角度误差(即，第一角度误差θ’)及取得后的重心位置δg’。关于第一位置误差δp’、第一角度误差θ’及取得后的重心位置δg’，后面通过图4(b)进行说明。
具体而言，误差预测部1003基于所检测的取得前的相对位置δp、取得前的相对角度θ及取得前的重心位置δg、预先设定的误差信息1041，预测为了取货而取得托盘20后的叉11上的托盘20的中心位置O和叉11的基准位置M之间的取得后的位置误差(即，第一位置误差δp’)、托盘20相对于叉11的取得后的角度误差(即，第一角度误差θ’)、取得后的重心位置δg’。在此，误差信息1041是将取得前的相对位置δp、取得前的相对角度θ及取得前的重心位置δg和第一位置误差δp’、第一角度误差θ’及为取货而取得托盘20后的取得后的重心位置δg’关联起来的信息。因此，误差预测部1003可基于所检测的取得前的相对位置δp、取得前的相对角度θ及取得前的重心位置δg，无需实时地进行物理解析即可预测第一位置误差δp’、第一角度误差θ’及取得后的重心位置δg’。
由此，能够节约通过实时地对第一位置误差、第一角度误差及取得后的重心位置进行物理解析而执行预测的时间。
第一位置误差δp’、第一角度误差θ’及取得后的重心位置δg’也可以在叉车装置10取得托盘20后通过摄像头103拍摄的图像信息等进行检测，以代替在取得托盘20前进行预测。
行驶路径设定部1004设定从托盘20的取得位置至托盘20的载置位置的行驶路径R。具体而言，行驶路径设定部1004参照存储部104的行驶路径信息1042，基于托盘20的取得位置和托盘20的载置位置设定行驶路径R。
行驶路径修正部1005修正从托盘20的取得位置至托盘20的载置位置的预先设定的行驶路径R，以便在载置托盘20时抵消由第一位置误差δp’及第一角度误差θ’产生的载置误差。关于载置误差的相互抵消，后面进行说明。
搬送行驶控制部1006根据修正的行驶路径R’进行搬送托盘20的行驶控制。具体而言，搬送行驶控制部1006根据修正的行驶路径R’进行搬送托盘20的行驶控制，以使取得了托盘20的叉车装置10从托盘20的取得位置行驶至载置位置。
叉用马达101为了取得或载置托盘20，以使叉11上下驱动的方式进行动作。在本实施方式中，对搬送行驶控制部1006控制叉用马达101的动作的情况进行说明，但在其他的实施方式中，叉用马达101的动作也可以通过其他的控制部控制。
行驶用马达102以根据修正的行驶路径R’使叉车装置10行驶的方式进行动作。
摄像头103在取得托盘20前对托盘20的孔21及托盘20上的货物22进行拍摄，取得托盘20的孔21的图像信息及托盘20上的货物22的图像信息。如图2所示，摄像头103搭载于叉车装置10的前面，取得拍摄范围S的图像信息。但摄像头103搭载于叉车装置10的位置只要是能够取得孔21及货物22的图像的位置即可，不限于图2所示的位置。
摄像头103只要是能够对托盘20及货物22进行拍摄而取得其图像信息的装置即可，可以是LiDAR摄像头或激光雷达等。
存储部104存储误差信息1041和行驶路径信息1042。在误差预测部1003预测为了取货而取得托盘20后的位置误差(即，第一位置误差δp’)、取得后的角度误差(即，第一角度误差θ’)及取得后的重心位置δg’时，由误差预测部1003参照存储部104中的误差信息1041。另外，存储部104的行驶路径信息1042是与托盘20的取得位置(开始地点)、托盘20的载置位置(目标地点)、行驶路径R相关联的信息。在行驶路径设定部1004设定行驶路径R时，由行驶路径设定部1004参照行驶路径信息1042。
存储部104是内置于叉车装置10的大容量存储装置(非易失性存储器)，例如是HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等。存储部104也被称为辅助存储装置，记录被取得的信息。
(取得后的位置误差及取得后的角度误差)
在第一实施方式中，修正叉车装置10为了取货而取得托盘20后产生的托盘20的取得后的位置误差(即，第一位置误差)及取得后的角度误差(即，第一角度误差)。以下，对于成为修正对象的托盘20的取得后的位置误差(即，第一位置误差)及取得后的角度误差(即，第一角度误差)，参照图4及图5进行说明。
图4是说明叉车装置10为了取货而取得托盘20后产生的取得后的位置误差及取得后的角度误差的图。
图4(a)表示叉车装置10取得托盘20前的状况。如图4(a)所示，在托盘20的中心位置O和叉11的基准位置M之间产生取得前的相对位置δp及取得前的相对角度θ的偏差。中心位置O即为托盘20的中心位置，具体而言，是由托盘20的中心线P1及P2的交点所示的位置。基准位置M即为关于叉11规定为基准的位置，具体而言，是由叉11的中心线F1及F2的交点所示的位置。
取得前的相对位置δp包括基准位置M和中心位置O之间的±X方向的误差δx、±Y方向的误差δy双方。在此，取得前的相对位置δp也可以由(δx，δy)表示。取得前的相对角度θ是托盘20的中心线P1相对于叉11的中心线F1的角度偏差。
在图4(a)所示的状况中，叉车装置10检测取得托盘20前的托盘20的位置，叉车装置10直接朝向托盘移动，为取货而取得托盘20。这时，如图4(b)所示，在托盘20的中心位置O和叉11的基准位置M之间产生取得后的位置误差(即，第一位置误差δp’)及取得后的角度误差(即，第一角度误差θ’)的偏差。
在此，基准位置M为，当托盘20被装载成托盘20与叉11的中心线F1一致、托盘20的孔21的侧面P3与叉11的基部面F3一致时，中心位置O和基准位置M一致。取得后的位置误差(即，第一位置误差)包括托盘20被叉11取得时的基准位置M和中心位置O之间的±X方向的误差δx’及±Y方向的误差δy’双方。在此，第一位置误差δp’也可以用(δx’，δy’)表示。第一角度误差θ’是叉11的中心线F1相对于托盘20的中心线P1的角度偏差。
如果在没有修正该第一位置误差δp’及第一角度误差θ’的情况下多次实施托盘的取得及载置，第一位置误差δp’及第一角度误差θ’会累积，有可能在托盘的载置位置超过可载置托盘的允许误差。
托盘20的取得后的位置误差(即，第一位置误差δp’)及取得后的角度误差(即，第一角度误差θ’)还依存于托盘20上的货物22的重心位置。以下，说明第一位置误差δp’及第一角度误差θ’和货物22的重心位置之间的关系。图5是说明叉车装置10为取货而取得托盘20后的重心位置的图。
在图5中，托盘20上的货物22没有被放置于托盘20的中心位置O，而是偏向+X方向放置。此时，货物22的重心位置δg’相对于托盘20的中心位置O在X方向偏移+δgx’。因此，在叉车装置10径直使托盘20移动时，托盘20相对于叉11会发生偏离或旋转，进而有可能产生位置误差及角度误差。
即，如果不考虑为了取货而取得托盘20后的重心位置而多次实施托盘的取得及载置，位置误差及角度误差会累积，有可能在托盘的载置位置超过可载置托盘的允许误差。
图6是说明货物22的重心位置δg的偏移引起的托盘20的旋转容易度的图。
在图6中，托盘20上的货物22没有被放置在托盘20的中心位置O，而是在+X方向偏置+δgx’且在－Y方向偏置－δgy’。此时，叉11上的托盘20相对于叉11容易绕顺时针(W1)旋转，且难以绕反时针(W2)旋转。
(误差信息)
接着，对存储于存储部104的误差信息1041进行说明。
图7是说明作为数据库存储于存储部104的第一实施方式的误差信息1041的数据结构的第一图。
如图7所示，第一列表示为取货而取得托盘20前的托盘20相对于叉11的相对位置δp、取得前的相对角度θ及取得前的重心位置δg。第二列表示为取货而取得托盘20后的位置误差(即，第一位置误差δp’)、取得后的角度误差(即，第一角度误差θ’)及取得后的重心位置δg’。如果在取得托盘20前由相对位置角度检测部1001检测到的取得前的相对位置、取得前的相对角度及取得前的重心位置为δ1p、θ1、δ1g，则预测取得托盘20后的位置误差(即，第一位置误差)、取得后的角度误差(即，第一角度误差)、取得后的重心位置为δ1p’、θ1’、δ1g’。如果取得托盘20前由相对位置角度检测部1001检测到的取得前的相对位置、取得前的相对角度及取得前的重心位置为δ2p、θ2、δ2g，则预测取得托盘20后的位置误差(即，第一位置误差)、取得后的角度误差(即，第一角度误差)、取得后的重心位置为δ2p’、θ2’、δ2g’。如果在取得托盘20前由相对位置角度检测部1001检测到的取得前的相对位置、取得前的相对角度及取得前的重心位置为δ3p、θ3、δ3g，则预测取得托盘20后的位置误差(即，第一位置误差)、取得后的角度误差(即，第一角度误差)、取得后的重心位置为δ3p’、θ3’、δ3g’。
取得托盘20前的相对位置、取得前的相对角度及取得前的重心位置和取得托盘20后的位置误差(即，第一位置误差)、取得后的角度误差(即，第一角度误差)及取得后的重心位置之间的关联通过考虑了叉11、托盘20及货物22中的至少两方之间的摩擦及图6所示的货物22的重心位置产生的影响的大规模解析而事先进行，关联起来的信息可以存储于误差信息1041。由此，即使在货物22的状态存在偏差的情况下，也能够可靠地应对。叉11、托盘20及货物22中的至少两方之间的摩擦值也可以是已知。
代替本实施方式中使用误差信息1041的方式，也可以实时地对取得托盘20前的托盘20相对于叉11的相对位置、取得前的相对角度及取得前的重心位置进行物理解析，计算取得托盘20后的位置误差(即，第一位置误差)、取得后的角度误差(即，第一角度误差)及取得后的重心位置。
(行驶路径信息)
接着，对存储于存储部104的行驶路径信息1042进行说明。
图8是说明作为数据库存储于存储部104的第一实施方式的行驶路径信息1042的数据结构的第二图。
如图8所示，第一列表示取得位置(开始地点)的位置。第二列表示载置位置(目标地点)的位置。第三列表示从取得位置至载置位置的路径。在取得位置为A、载置位置为B的情况下，路径被设定成第一行的第一路径。另外，在取得位置为A、载置位置为C的情况下，路径被设定成第二行的第二路径。在取得位置为D、载置位置为E的情况下，路径被设定成第三行的第三路径。在取得位置为D、载置位置为F的情况下，路径被设定成第四行的第四路径。这样一来，根据取得位置和载置位置设定路径。以下的说明中，将取得位置设为A，载置位置设为B，行驶路径设为R1。
路径的设定方法只要能够唯一地设定从取得位置至载置位置的路径，则不限于上述方法。
(叉车装置10的处理流程)
图9是说明第一实施方式的叉车装置10的处理流程图。
图9所示的处理流程在叉车装置10的驾驶中被反复执行。
首先，利用摄像头103取得托盘20的孔21的图像信息及货物22的图像信息。相对位置角度检测部1001基于托盘20的孔21的图像信息检测托盘20(步骤S101)。接着，相对位置角度检测部1001基于所检测的孔21的图像信息，检测出托盘20的中心位置O和叉11的基准位置M之间的取得前的相对位置δp及取得前的相对角度θ(步骤S102)。
接着，重心位置检测部1002基于由摄像头103取得的货物22的图像信息，检测出托盘20上的货物22的取得前的重心位置δg(步骤S103)。
误差预测部1003预测取得托盘20后的叉11上的托盘20的中心位置O和叉11的基准位置M之间的取得后的位置误差(即，第一位置误差δp’)、托盘20相对于叉11的取得后的角度误差(即，第一角度误差θ’)及取得后的重心位置δg’(步骤S104)。具体而言，误差预测部1003基于检测出的取得前的相对位置δp、取得前的相对角度θ、取得前的重心位置δg及预先规定的误差信息1041，预测为取货而取得托盘20后的叉11上的托盘20的中心位置O和叉11的基准位置M之间的取得后的位置误差(即，第一位置误差δp’)、托盘20相对于叉11的取得后的角度误差(即，第一角度误差θ’)、取得后的重心位置δg’。在此，误差信息1041是将取得前的相对位置δp、取得前的相对角度θ及取得前的重心位置δg和第一位置误差δp’、第一角度误差θ’及为取货而取得托盘20后的取得后的重心位置δg’关联起来的信息。因此，误差预测部1003基于检测出的取得前的相对位置δp、取得前的相对角度θ及取得前的重心位置δg，无需实时地进行物理解析就能够预测出第一位置误差δp’、第一角度误差θ’及取得后的重心位置δg’。
由此，能够节约通过实时地对第一位置误差、第一角度误差及取得后的重心位置进行物理解析而执行预测的时间。
接着，叉车装置10为取货而取得托盘20(步骤S105)。
行驶路径设定部1004设定从托盘20的取得位置A至托盘20的载置位置B的行驶路径R1(步骤S106)。例如，在取得位置为A且载置位置为B的情况下，行驶路径设定部1004参照存储部104中的行驶路径信息1042，如图8所示设定行驶路径R1。
行驶路径修正部1005修正从托盘20的取得位置A至托盘20的载置位置B的预先设定的行驶路径R1，以使载置托盘20时因第一位置误差δp’及第一角度误差θ’而产生的载置误差相互抵消(步骤S107)。以下，说明行驶路径修正部1005将行驶路径R1修正为行驶路径R1’的顺序。
参照图10～12说明通过行驶路径R1的修正在载置位置B抵消因取得托盘20而产生的误差的顺序。
图10～图12分别是说明第一实施方式的行驶路径修正部1005进行的行驶路径修正的第一图～第三图。
图10表示叉车装置10在所设定的行驶路径R1行驶，在使叉11的基准位置M与载置位置B一致的情况下载置托盘20时的实际的托盘20的中心位置O和叉11的基准位置M之间的位置关系。
如图10所示，叉车装置10在所设定的行驶路径R1行驶，在载置位置B载置托盘20时产生第一位置误差δp’(δx’，δy’)及第一角度误差θ’。因此，如图11所示，通过将叉11的基准位置M从载置位置B偏移到B’，可以将托盘20的中心位置O修改至作为目标的载置位置B，以使载置托盘20时第一位置误差δp’(δx’，δy’)及第一角度误差θ’相互抵消。具体而言，叉11的基准位置M在XY面上偏移－δp’(－a，－b)，并且，以在载置位置B’托盘20相对于叉11在XY面上旋转－θ’进行载置的方式修正行驶路径R1。在此，－a＝－δx’cosθ－δy’sinθ，－b＝δx’sinθ－δy’cosθ。
例如，行驶路径修正部1005可以将行驶路径R1修正为图12所示的行驶路径R1’。
如上所述，取得托盘20后的叉11上的托盘20的中心位置O和叉11的基准位置M之间的取得后的位置误差(即，第一位置误差)为δp’(δx’，δy’)。另外，托盘20相对于叉11的取得后的角度误差(即，第一角度误差)为θ’。被修正的行驶路径R1’如图12所示，叉车装置10在比预先设定的行驶路径R1的旋转开始地点F提前距离L4的旋转开始地点F’开始旋转，以旋转半径r旋转角度(90－θ’)，旋转后行驶距离L5再停止。旋转半径r在行驶路径R1的修正前后不变。
如通过图11进行说明，假设－a＝－δx’cosθ－δy’sinθ，－b＝δx’sinθ－δy’cosθ。此时，如图12所示，L3＝L1+rsinθ－b，L2＝(L1+rsinθ－b)tanθ，L4＝rcosθ+L2+a－r，L5＝(L1－b)÷cosθ+rtanθ。
因此，行驶路径R1’在从叉车装置10预先设定的行驶路径R1的旋转开始地点F提前L4＝rcosθ+(L1+rsinθ－b)tanθ+a－r开始旋转，以旋转半径r旋转角度(90－θ’)，旋转后行驶L5＝(L1－b)÷cosθ+rtanθ再停止。
接着，叉车装置10根据被修正的行驶路径R1’搬送托盘20(步骤S108)。具体而言，搬送行驶控制部1006控制行驶用马达102的动作，使叉车装置10在被修正的行驶路径R1上行驶。
接着，叉用马达101在载置位置B’实施载置(步骤S109)。具体而言，搬送行驶控制部1006控制叉用马达101的动作，使叉车装置10在载置位置B’载置托盘20。
如上所述，说明了为取货而取得托盘20前的叉车装置10在与托盘20正对后，实施从取得托盘20、行驶、载置为止的处理内容。该处理内容下的托盘20取得时刻、各种检测及预测的时刻也可以并行或前后执行。特别是，设定行驶路径R1(步骤S106)、修正行驶路径R1(步骤S107)的时刻只要是预测第一位置误差δp’、第一角度误差θ’及取得后的重心位置δg’后即可，也可以是取得托盘20的步骤S105之前。
(作用、效果)
第一实施方式的叉车装置10具备：误差预测部1003，其预测取得托盘20后的叉11上的托盘20的中心位置O和叉11的基准位置M之间的取得后的位置误差(即，第一位置误差δp’)、托盘20相对于叉11的取得后的角度误差(即，第一角度误差θ’)、取得后的重心位置δg’；行驶路径修正部1005，其修正从托盘20的取得位置A至托盘20的载置位置B的行驶路径R1，以使载置托盘20时第一位置误差δp’及第一角度误差θ’相互抵消；搬送行驶控制部1006，其根据修正的行驶路径R1’进行搬送托盘20的行驶控制。
由此，在第一实施方式中，叉车装置1取得货物22起至进行载置为止的期间产生的误差(载置误差)的修正处理不需要叉的侧移及叉的间隔调整等额外动作，因此，能够缩短叉车装置的作业周期时间，能够迅速地进行叉车装置的货物搬送。
进而，由于没有例如叉的侧移机构及叉间隔调整机构等额外装置，而只是通过行驶路径的修正就可以进行载置误差的修正处理，因此，能够以低费用容易地进行误差的修正处理。
(第一实施方式的变形例)
以上，对于第一实施方式的叉车装置10进行了详细说明，但叉车装置10的具体方式不限于上述方式，在不脱离要旨的范围内可增加各种设计变更等。
(第一实施方式的第一变形例)
例如，在第一实施方式的叉车装置10中，在图9的步骤S104，误差预测部1003基于检测出的取得前的相对位置δp、取得前的相对角度θ及取得前的重心位置δg预测第一位置误差δp’、第一角度误差θ’及取得后的重心位置δg’。
在此，作为第一实施方式的第一变形例，误差预测部1003不使用取得前的重心位置δg即可预测第一位置误差δp’及第一角度误差θ’。
具体而言，误差预测部1003基于检测出的取得前的相对位置δp、取得前的相对角度θ及事先规定的误差信息1041，预测为取货而取得托盘20后的叉11上的托盘20的中心位置O和叉11的基准位置M之间的取得后的位置误差(即，第一位置误差δp’)、托盘20相对于叉11的取得后的角度误差(即，第一角度误差θ’)。在此，误差信息1041是将取得前的相对位置δp及取得前的相对角度θ和第一位置误差δp’及第一角度误差θ’关联起来的信息。因此，误差预测部1003基于检测到的取得前的相对位置δp及取得前的相对角度θ，无需实时地进行物理解析就能够预测第一位置误差δp’及第一角度误差θ’。
由此，能够节约通过实时地对第一位置误差δp’及第一角度误差θ’进行物理解析而执行预测的时间。
由此，即使不检测货物22的重心位置δg，误差预测部1003也能够预测第一位置误差δp’及第一角度误差θ’。第一实施方式的第一变形例在托盘20上的货物22的重心位置没有偏移的情况下是有效的。
＜第二实施方式＞
以下，对于第二实施方式的叉车装置10，参照图13及图14进行说明。
(叉车装置的功能结构)
图13是说明第二实施方式的叉车装置10的功能结构图。
如图13所示，第二实施方式的叉车装置10的CPU100，除了第一实施方式中的功能以外，还发挥作为行驶后误差预测部1007的功能。因此，除了特别提及以外，第二实施方式的叉车装置10所具备的行驶后误差预测部1007之外的各结构要素与第一实施方式的叉车装置10的各结构要素相同，发挥相同功能。
行驶后误差预测部1007基于第一位置误差δp’及第一角度误差θ’，预测从取得位置A至载置位置B产生的行驶后的位置误差(即，第二位置误差δp”)及行驶后的角度误差(即，第二角度误差θ”)。例如，行驶后误差预测部1007基于第一位置误差δp’、第一角度误差θ’、取得后的重心位置δg’、行驶路径R1、行驶速度、倾斜量、货物22的重量、叉11和托盘20之间的摩擦系数等，可以预测第二位置误差δp”及第二角度误差θ”。
行驶路径修正部1005修正从托盘20的取得位置A至托盘20载置位置B的预先设定的行驶路径R1，以使载置托盘20时因第二位置误差δp”及第二位置误差θ”而产生的载置误差相互抵消。
(叉车装置10的处理流程)
图14是说明第二实施方式的叉车装置10的处理流程图。
图14所示的第二实施方式的叉车装置10的处理流程与图9所示的第一实施方式的叉车装置10的处理流程的区别在于，追加了步骤S201及S202。第二实施方式的叉车装置10的步骤S201及步骤S202以外的处理与第一实施方式的叉车装置10相同，因此，下面对不同的处理进行说明。
如图14所示，首先，与第一实施方式同样地，进行步骤S101～S105的处理。
接着，在步骤S105的处理之后，进行步骤S201的处理。即，叉车装置10的行驶后误差预测部1007通过将第一位置误差δp’、第一角度误差θ’及取得后的重心位置δg’用于偏离量预测模型，预测从取得位置A至载置位置B为止产生的行驶后的位置误差(即，第二位置误差δp”)及行驶后的角度误差(即，第二位置误差θ”)(步骤S201)。在此，偏离量预测模型是根据取得托盘20前的预测值(第一位置误差δp’、第一角度误差θ’及取得后的重心位置δg’)、从行驶程序获得的信息(行驶路径R1、行驶速度、倾斜量)、已知的信息(货物22的重量及叉11和托盘20之间的摩擦系数)预测第二位置误差δp”及第二位置误差θ”的计算式等模型。
步骤S201之后，与第一实施方式同样地进行步骤S106的处理。
接着，在步骤S106的处理之后，进行步骤S202的处理。即，叉车装置10的行驶路径修正部1005修正从托盘20的取得位置A至托盘20的载置位置B的预先设定的行驶路径R1，以使载置托盘20时因第二位置误差δp”及第二位置误差θ”而产生的载置误差相互抵消(步骤S202)。
以下，与第一实施方式同样地，进行步骤S108及109的处理，图14所示的流程处理结束。
如上所述，说明了为取货而取得托盘20前的叉车装置10在与托盘20正对之后，实施从托盘20的取得至行驶、载置的处理内容。该处理内容下的托盘20的取得时刻、各种检测及预测的时刻可以是并行或前后执行。特别是步骤S201、步骤S106及步骤S202的时刻只要是预测第一位置误差δp’、第一角度误差θ’及取得后的重心位置δg’之后即可，也可以是取得托盘20的步骤S105之前。
(作用、效果)
第二实施方式的叉车装置10具备：行驶后误差预测部1007，其预测叉车装置10行驶后的叉11上的托盘20的中心位置O和叉11的基准位置M之间的行驶后的位置误差(即，第二位置误差δp”)、托盘20相对于叉11的行驶后的角度误差(即，第二位置误差θ”)；行驶路径修正部1005，其修正从托盘20的取得位置A至托盘20的载置位置B的行驶路径R1，以使载置托盘20时第二位置误差δp”及第二位置误差θ”相互抵消；搬送行驶控制部1006，其根据修正的行驶路径R1’进行搬送托盘20的行驶控制。
由此，在叉车装置10取得货物22后至进行载置的期间产生的误差(载置误差)的修正处理由于不需要叉的侧移及叉的间隔调整等额外动作，因此，能够缩短叉车装置的作业周期时间，能够迅速地进行叉车装置的货物搬送。
进而，由于没有例如叉的侧移机构及叉间隔调整机构等额外装置，只需通过行驶路径的修正就能够进行载置误差的修正处理，能够以低费用容易地进行误差的修正处理。
叉11上的托盘20的位置不仅在托盘20的取得动作中产生误差，还会在行驶中产生误差。根据第二实施方式，由于能够抵消包含从托盘20的取得至载置为止的误差，因此，与仅抵消因托盘20的取得而产生的误差的第一实施方式相比，能够进一步抵消载置位置B的误差。将来在仓库内普及物流的完全无人化时，要求无人叉车的高速行驶、高速装卸货物作业，叉上的托盘的动态行为增大，行驶中的误差增大。即使该情况下，第二实施方式的叉车装置10也能够有效地抵消载置误差。
(第二实施方式的变形例)
以上，对第二实施方式的叉车装置10进行了详细说明，但叉车装置10的具体方式不是限于上述方式，在不脱离要旨的范围内可增加各种设计变更等。
(第二实施方式的第一变形例)
例如，在第二实施方式的叉车装置10中，在图14的步骤S201，行驶后误差预测部1007基于第一位置误差δp’、第一角度误差θ’及取得后的重心位置δg’预测从取得位置A至载置位置B产生的第二位置误差δp”及第二位置误差θ”。
在此，作为第二实施方式的第一变形例，行驶后误差预测部1007不使用取得后的重心位置δg’即可预测第二位置误差δp”及第二位置误差θ”。
具体而言，行驶后误差预测部1007可通过将第一位置误差δp’、第一角度误差θ’、行驶路径R1、行驶速度、倾斜量、货物22的重量、叉11和托盘20之间的摩擦系数应用到偏离量预测模型，预测第二位置误差δp”及第二位置误差θ”。
另外，行驶后误差预测部1007也可以不使用行驶路径R1、行驶速度、倾斜量、货物22的重量、叉11和托盘20之间的摩擦系数中的至少任一种，通过偏离量预测模型预测第二位置误差δp”及第二位置误差θ”。
由此，即使不检测货物22的重心位置δg且不预测取得后的重心位置δg’，行驶后误差预测部1007也能够预测第二位置误差δp”及第二位置误差θ”。另外，由于在预测中不使用取得后的重心位置δg’，所以能够节约预测第二位置误差δp”及第二位置误差θ”的时间。第二实施方式的第一变形例在托盘20上的货物22的重心位置不存在偏移的情况等是有效的。
＜第三实施方式＞
以下，对第三实施方式的叉车装置10，参照图15进行说明。
(叉车装置的功能结构)
除特别提及之外，第三实施方式的叉车装置10的功能结构与第一或第二实施方式的叉车装置10的各结构要素相同，并发挥相同功能。
进而，行驶路径设定部1004在叉车装置10取得托盘20前设定从当前的叉车装置10的位置至托盘20的取得位置A的行驶路径。
进而，行驶路径修正部1005修正取得托盘为止的行驶路径，以使在取得托盘20时进一步减小第一位置误差δp’及第一角度误差θ’。进而，误差预测部1003对于根据被修正的行驶路径取得托盘20时产生的第一位置误差δp’及第一角度误差θ’再次进行预测。
进而，搬送行驶控制部1006根据取得托盘20为止的被修正的行驶路径取得托盘20。
(叉车装置10的处理流程)
图15是说明第三实施方式的叉车装置10的处理流程的图。
图15所示的第三实施方式的叉车装置10的处理流程与图9所示的第一实施方式或图14所示的第二实施方式的叉车装置10的处理流程的区别在于，追加了步骤S301～S304。第三实施方式的叉车装置10由于步骤S301～步骤S304以外的处理与第一或第二实施方式的叉车装置10的处理相同，因此，下面对不同的处理进行说明。
如图15所示，首先，与第一实施方式同样地，进行步骤S101～S104的处理。
接着，在步骤S104的处理后，进行步骤S301的处理。即，在叉车装置10取得托盘20前，行驶路径设定部1004设定从当前的叉车装置10的位置至托盘20的取得位置A的行驶路径(步骤S301)。
接着，行驶路径修正部1005修正取得托盘为止的行驶路径，以进一步减小在步骤S104预测的取得托盘20时的第一位置误差δp’及第一角度误差θ’(步骤S302)。误差预测部1003对于根据被修正的行驶路径取得托盘20时产生的位置误差(即，第一位置误差δp’)、取得后的角度误差(即，第一角度误差θ’)及取得后的重心位置δg’再次进行预测(步骤S303)。
接着，搬送行驶控制部1006根据取得托盘20为止的修正的行驶路径取得托盘20(步骤S304)。
以下，与第一或第二实施方式同样地，进行步骤S201、S106、S202、S108及S109的处理，图15所示的流程处理结束。
如上所述，说明了为取货而取得托盘20前的叉车装置10与托盘20正对之后，实施从托盘20的取得至行驶、载置为止的处理内容。该处理内容下的托盘20的取得时刻、各种检测及预测的时刻可以并行或前后执行。特别是步骤S201、步骤S106及步骤S202的时刻只要是再次预测第一位置误差δp’、第一角度误差θ’及取得后的重心位置δg’的步骤S303后即可，也可以是取得托盘20的步骤S304之前。
(作用、效果)
在第三实施方式的叉车装置10中，行驶路径修正部1005进而修正取得托盘为止的行驶路径，以使在取得托盘20时进一步减小第一位置误差δp’及第一角度误差θ’。而且，误差预测部1003进而对于根据被修正的行驶路径取得托盘20时产生的位置误差(即，第一位置误差δp’)及取得后的角度误差(即，第一角度误差θ’)再次进行预测。而且，搬送行驶控制部1006进而根据取得托盘20为止的被修正的行驶路径取得托盘20。
由此，由于对叉车装置10取得托盘20前的行驶路径进行修正，所以能够进一步减小第一位置误差δp’及第一角度误差θ’。作为其效果，叉车装置10可以在叉11上的更稳定的位置放置托盘20，可安全地搬送托盘20。
(第三实施方式的变形例)
以上，对第三实施方式的叉车装置10进行了详细说明，但叉车装置10的具体方式不限于上述方式，在不脱离要旨的范围内可增加种设计变更等。
(第三实施方式的第一变形例)
例如，在第三实施方式的叉车装置10中，在图15的步骤S303，误差预测部1003对于根据被修正的行驶路径取得托盘20时产生的第一位置误差δp’、第一角度误差θ’及取得后的重心位置δg’再次进行预测。
在此，作为第三实施方式的第一变形例，误差预测部1003可以不对取得后的重心位置δg’进行再次预测，而是仅对根据修正的行驶路径取得托盘20时产生的第一位置误差δp’及第一角度误差θ’进行再次预测。具体而言，如在第一实施方式的第一变形例中说明，误差预测部1003基于检测出的取得前的相对位置δp及取得前的相对角度θ、事先规定的误差信息1041，预测为取货而取得托盘20后的叉11上的托盘20的中心位置O和叉11的基准位置M之间的取得后的位置误差(即，第一位置误差δp’)、托盘20相对于叉11的取得后的角度误差(即，第一角度误差θ’)。在此，误差信息1041是将取得前的相对位置δp及取得前的相对角度θ和第一位置误差δp’及第一角度误差θ’关联起来的信息。因此，误差预测部1003基于检测出的取得前的相对位置δp及取得前的相对角度θ，无需实时地进行物理解析就能够预测第一位置误差δp’及第一角度误差θ’。接着，在叉车装置10取得托盘20前，行驶路径设定部1004设定从当前叉车装置10的位置至托盘20的取得位置A的行驶路径。接着，行驶路径修正部1005修正取得托盘为止的行驶路径，以进一步减小在步骤S104预测的取得托盘20时的第一位置误差δp’及第一角度误差θ’。误差预测部1003不再次预测取得后的重心位置δg’，而是对于根据被修正的行驶路径取得托盘20时产生的第一位置误差δp’及第一角度误差θ’再次进行预测。
由此，即使不检测货物22的重心位置δg，误差预测部1003也能够预测第一位置误差δp’及第一角度误差θ’。第一实施方式的第一变形例在诸如托盘20上的货物22的重心位置不存在偏差的情况下是有效的。
以上，说明了本发明的若干实施方式，但这些所有实施方式仅是作为示例，并非意图限定本发明的范围。这些实施方式可以以其它各种方式实施，在不脱离发明构思的范围内可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形被不仅包含于本发明的范围及技术构思内，同样包含于要求保护的范围所记载的范围和与其等同的范围内。
此外，上述CPU100的各处理过程以程序的形式存储于计算机可读取的记录介质中，通过CPU100读取和执行该程序，进行上述处理。在此，计算机可读取的记录介质可以是磁盘、光磁盘、CD－ROM、DVD－ROM、半导体存储器等。另外，可通过通信线路将该计算机程序传送到计算机，接收了该传送的计算机(CPU100)也可以执行该程序。
另外，上述程序也可以是用于实现前述功能的一部分的程序。进而，前述功能也可以是以与已记录在计算机系统的程序组合来实现的所谓差分文件(差分程序，差分プログラム)。另外，计算机(CPU100)可以由1台计算机构成，也可以由以可通信的方式连接的多台计算机构成。
另外，在不脱离本发明构思的范围内，可适当将上述实施方式的结构要素置换为公知的结构要素。另外，本发明的技术范围不限于上述的实施方式，在不脱离本发明构思的范围内可增加各种变更。
符号说明
10 叉车装置
11 叉
20 托盘
21 孔
22 货物
100 CPU
1001 相对位置角度检测部
1002 重心位置检测部
1003 误差预测部
1004 行驶路径设定部
1005 行驶路径修正部
1006 搬送行驶控制部
1007 行驶后误差预测部
101 叉用马达
102 行驶用马达
103 摄像头
104 存储部
1041 误差信息
1042 行驶路径信息

Claims (9)

1.一种叉车装置，其特征在于，具备：
误差预测部，其预测第一位置误差和第一角度误差，所述第一位置误差是取得托盘后的叉上的所述托盘的中心位置和所述叉的基准位置之间的取得后的位置误差，所述第一角度误差是所述托盘相对于所述叉的取得后的角度误差；
行驶路径修正部，其修正从所述托盘的取得位置至所述托盘的载置位置的行驶路径，以使载置所述托盘时所述第一位置误差及所述第一角度误差相互抵消；
搬送行驶控制部，其根据所述修正的行驶路径进行搬送所述托盘的行驶控制。
2.根据权利要求1所述的叉车装置，其特征在于，
还具备相对位置角度检测部，其检测取得所述托盘前的所述托盘的中心位置和所述叉的基准位置之间的取得前的相对位置和所述托盘相对于所述叉的取得前的相对角度，
所述误差预测部基于取得前的所述相对位置及取得前的所述相对角度，预测所述第一位置误差及所述第一角度误差。
3.根据权利要求2所述的叉车装置，其特征在于，
还具备存储部，其存储将取得前的所述相对位置及取得前的所述相对角度和所述第一位置误差及所述第一角度误差关联起来的误差信息，
所述误差预测部基于所述误差信息预测所述第一位置误差和所述第一角度误差。
4.根据权利要求3所述的叉车装置，其特征在于，
还具备重心位置检测部，其检测取得所述托盘前的所述托盘上的货物的取得前的重心位置，
所述误差预测部基于取得前的所述重心位置和所述误差信息，预测所述第一位置误差、所述第一角度误差、取得所述托盘后的所述托盘上的货物的取得后的重心位置，
所述误差信息还包括取得前的所述重心位置和取得后的所述重心位置，将取得前的所述相对位置、取得前的所述相对角度及取得前的所述重心位置与所述第一位置误差、所述第一角度误差及取得后的所述重心位置关联起来存储。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的叉车装置，其特征在于，
所述行驶路径修正部进一步基于取得前的所述相对位置及取得前的所述相对角度修正取得所述托盘为止的行驶路径，以使所述第一位置误差及所述第一角度误差变得更小，
所述搬送行驶控制部进一步根据取得所述托盘为止的所述修正的行驶路径取得所述托盘。
6.根据权利要求1～4中任一项所述叉车装置，其特征在于，
所述误差预测部还具备行驶后误差预测部，所述行驶后误差预测部基于所述第一位置误差及所述第一角度误差预测第二位置误差及第二角度误差，所述第二位置误差是从所述取得位置至所述载置位置产生的行驶后的位置误差，所述第二角度误差是从所述取得位置至所述载置位置产生的行驶后的角度误差，
所述行驶路径修正部还修正从所述取得位置至所述载置位置的行驶路径，以使载置所述托盘时所述第二位置误差及所述第二角度误差相互抵消。
7.根据权利要求5所述的叉车装置，其特征在于，
所述误差预测部还具备行驶后误差预测部，所述行驶后误差预测部基于所述第一位置误差及所述第一角度误差预测第二位置误差及第二角度误差，所述第二位置误差是从所述取得位置至所述载置位置产生的行驶后的位置误差，所述第二角度误差是从所述取得位置至所述载置位置产生的行驶后的角度误差，
所述行驶路径修正部还修正从所述取得位置至所述载置位置的行驶路径，以使载置所述托盘时所述第二位置误差及所述第二角度误差相互抵消。
8.一种叉车控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
预测第一位置误差和第一角度误差的步骤，所述第一位置误差是取得托盘后的叉上的所述托盘的中心位置和所述叉的基准位置之间的取得后的位置误差，所述第一角度误差是所述托盘相对于所述叉的取得后的角度误差；
修正从所述托盘的取得位置至所述托盘的载置位置的行驶路径，以使载置所述托盘时所述第一位置误差及所述第一角度误差相互抵消的步骤；
根据所述修正的行驶路径进行搬送所述托盘的行驶控制的步骤。
9.一种计算机可读取的记录介质，其特征在于，存储有使根据行驶路径行驶的叉车装置上的计算机执行下述步骤的程序：
预测第一位置误差和第一角度误差的步骤，所述第一位置误差是取得托盘后的叉上的所述托盘的中心位置和所述叉的基准位置之间的取得后的位置误差，所述第一角度误差是所述托盘相对于所述叉的取得后的角度误差；
修正从所述托盘的取得位置至所述托盘的载置位置的行驶路径，以使载置所述托盘时所述第一位置误差及所述第一角度误差相互抵消的步骤；
根据所述修正的行驶路径进行搬送所述托盘的行驶控制的步骤。
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