CN113023192A - 运送机器人系统、运送机器人的控制方法及存储有机器人控制程序的计算机可读存储介质 - Google Patents

运送机器人系统、运送机器人的控制方法及存储有机器人控制程序的计算机可读存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN113023192A
CN113023192A CN202011424236.XA CN202011424236A CN113023192A CN 113023192 A CN113023192 A CN 113023192A CN 202011424236 A CN202011424236 A CN 202011424236A CN 113023192 A CN113023192 A CN 113023192A
Authority
CN
China
Prior art keywords
robot
arm
transfer robot
rack
safety
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011424236.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113023192B (zh
Inventor
斋藤史伦
小林笃典
木村秋广
薮下英典
安藤玄
奥松美宏
西田武史
后藤明人
植竹伶生斗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN113023192A publication Critical patent/CN113023192A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113023192B publication Critical patent/CN113023192B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1615—Programme controls characterised by special kind of manipulator, e.g. planar, scara, gantry, cantilever, space, closed chain, passive/active joints and tendon driven manipulators
    • B25J9/162—Mobile manipulator, movable base with manipulator arm mounted on it
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/086—Proximity sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06—Safety devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J21/00—Chambers provided with manipulation devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1674—Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B25J9/1676—Avoiding collision or forbidden zones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/0407—Storage devices mechanical using stacker cranes
    • B65G1/0435—Storage devices mechanical using stacker cranes with pulling or pushing means on either stacking crane or stacking area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/137—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed
    • B65G1/1373—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed for fulfilling orders in warehouses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/137—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed
    • B65G1/1373—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed for fulfilling orders in warehouses
    • B65G1/1375—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed for fulfilling orders in warehouses the orders being assembled on a commissioning stacker-crane or truck
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • B65G47/902—Devices for picking-up and depositing articles or materials provided with drive systems incorporating rotary and rectilinear movements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16P—SAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P1/00—Safety devices independent of the control and operation of any machine
    • F16P1/02—Fixed screens or hoods
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4063—Monitoring general control system
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4155—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by programme execution, i.e. part programme or machine function execution, e.g. selection of a programme
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2207/00—Indexing codes relating to constructional details, configuration and additional features of a handling device, e.g. Conveyors
    • B65G2207/40—Safety features of loads, equipment or persons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/063—Automatically guided
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37425—Distance, range
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40202—Human robot coexistence
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40298—Manipulator on vehicle, wheels, mobile
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45054—Handling, conveyor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50193—Safety in general

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种运送机器人系统、运送机器人的控制方法及存储有机器人控制程序的计算机可读存储介质。在以往的运送机器人系统中，存在如下问题：在与人共存的环境下难以一边使安全性提高一边高速地进行使用了机械臂的作业。在本发明的运送机器人系统中，运送机器人具有：机械臂，使抓住对象物的末端执行器的位置移动；车轮，使壳体移动；安全罩，覆盖壳体，且在规定的面设置有用于将机械臂伸出缩回的臂开口部；侵入检测传感器，检测物体向臂开口部的侵入；及距离传感器，测定表示构成安全罩的面中的设置臂开口部的臂出入面与架子的距离的间隙距离，机器人控制部在安全罩的外侧的区域且使机械臂动作的可动范围区域的安全性能够视为与安全罩内同等的情况下，容许将机械臂向架子伸出而进行作业。

Description

运送机器人系统、运送机器人的控制方法及存储有机器人控 制程序的计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及运送机器人系统、运送机器人的控制方法及存储有机器人控制程序的计算机可读存储介质，涉及在同一空间内与人协同配合而进行作业的运送机器人系统、运送机器人的控制方法及存储有机器人控制程序的计算机可读存储介质。
背景技术
近年来，在物流仓库或工场中，材料的处理的自动化正在推进。在该自动化中，使用处理材料的运送机器人。另外，运送机器人经常与人协同配合而进行作业。于是，与人进行协同配合作业的运送机器人的一例公开于日本特开2019-025555号公报。
日本特开2019-025555号公报所记载的工件运送装置具备：基台；机械臂，具有能够把持工件的工件把持部，与基台一体设置，使把持于工件把持部的工件移动；及罩体，与基台一体设置，将机械臂的动作区域从外部隔离。在日本特开2019-025555号公报所记载的工件运送装置中，通过以包围机械臂的方式设置罩体，即使在人共存的环境下，也能够使机械臂进行敏捷的作业。
发明内容
然而，例如，在能够将手向壁的内部插入的状况下，仅利用罩体将机械臂包围的话，存在难以维持安全性并进行敏捷的作业的问题。
本发明为了解决这样的问题而完成，目的在于在与人共存的环境下一边使安全性提高一边高速地进行使用了机械臂的作业。
本发明的运送机器人系统的一方案是一种运送机器人系统，具有运送机器人和控制所述运送机器人进行的对象物的拾取动作的机器人控制部，其中，所述运送机器人具有：机械臂，安装有抓住所述对象物的末端执行器，使所述末端执行器的位置移动；车轮，使壳体移动；安全罩，覆盖所述壳体，且在规定的面设置有用于将所述机械臂伸出缩回的臂开口部；收纳箱空间，在所述安全罩内载置用于收纳拾取后的所述对象物的收纳箱；侵入检测传感器，检测物体向所述臂开口部的侵入；距离传感器，测定表示构成所述安全罩的面中的设置所述臂开口部的臂出入面与收纳所述对象物的架子的距离的间隙距离，所述机器人控制部判断为满足了安全确保条件，容许将所述机械臂向所述架子伸出而进行作业，所述安全确保条件是指所述安全罩的外侧的使所述机械臂动作的可动范围区域的安全性能够视为与所述安全罩内同等。
在本发明的运送机器人的控制方法的一方案中，所述运送机器人具有：机械臂，安装有抓住对象物的末端执行器，使所述末端执行器的位置移动；车轮，使壳体移动；安全罩，覆盖所述壳体，且在规定的面设置有用于将所述机械臂伸出缩回的臂开口部；收纳箱空间，在所述安全罩内载置用于收纳拾取后的所述对象物的收纳箱；侵入检测传感器，检测物体向所述臂开口部的侵入；及距离传感器，测定表示构成所述安全罩的面中的设置所述臂开口部的臂出入面与收纳所述对象物的架子的距离的间隙距离，其中，判断为满足了安全确保条件，容许将所述机械臂向所述架子伸出而进行作业，所述安全确保条件是指所述安全罩的外侧的使所述机械臂动作的可动范围区域的安全性能够视为与所述安全罩内同等。
在本发明的存储有机器人控制程序的计算机可读存储介质的一方案中，所述机器人控制程序在具有运送机器人和控制所述运送机器人进行的对象物的拾取动作的机器人控制部的运送机器人系统中由所述机器人控制部执行，其中，所述运送机器人具有：机械臂，安装有抓住对象物的末端执行器，使所述末端执行器的位置移动；车轮，使壳体移动；安全罩，覆盖所述壳体，且在规定的面设置有用于将所述机械臂伸出缩回的臂开口部；收纳箱空间，在所述安全罩内载置用于收纳拾取后的所述对象物的收纳箱；侵入检测传感器，检测物体向所述臂开口部的侵入；及距离传感器，测定表示构成所述安全罩的面中的设置所述臂开口部的臂出入面与收纳所述对象物的架子的距离的间隙距离，所述机器人控制程序判断为满足了安全确保条件，容许将所述机械臂向所述架子伸出而进行作业，所述安全确保条件是指所述安全罩的外侧的使所述机械臂动作的可动范围区域的安全性能够视为与所述安全罩内同等。
根据本发明的运送机器人系统、运送机器人的控制方法及存储有机器人控制程序的计算机可读存储介质，能够限定于没有人体的一部分向机械臂的作业区域侵入的危险的状态而容许机械臂的高速动作。
通过本发明，能够在与人共存的环境下一边使安全性提高一边高速地进行使用了机械臂的作业。
本公开的上述和其他的目的、特征及优点将会根据下文给出的详细描述和附图而被更加充分地理解，附图仅以示意的方式给出，因此不应视为限制本公开。
附图说明
图1是实施方式1的运送机器人的外观的概略图。
图2是实施方式1的运送机器人的壳体的概略图。
图3是实施方式1的运送机器人的机械臂的概略图。
图4是说明实施方式1的运送机器人系统的一例的框图。
图5是说明实施方式1的运送机器人系统的第一动作例的序列图。
图6是说明实施方式1的运送机器人系统的第二动作例的序列图。
图7是说明实施方式1的运送机器人系统的第三动作例的序列图。
图8是说明使实施方式1的运送机器人系统工作的仓库的概略图。
图9是在实施方式1的运送机器人系统中说明拾取作业准备阶段的动作状态的图。
图10是在实施方式1的运送机器人系统中说明拾取作业中的动作状态的图。
图11是说明实施方式1的运送机器人的动作的流程图。
图12是在实施方式2的运送机器人系统中说明拾取作业中的动作状态的图。
图13是说明实施方式2的运送机器人的动作的流程图。
图14是说明实施方式2的运送机器人的别的动作的流程图。
图15是说明实施方式3的运送机器人系统中的架子的结构的概略图。
图16是说明实施方式3的运送机器人的动作的流程图。
图17是说明实施方式4的运送机器人的动作的流程图。
具体实施方式
实施方式1
首先，在图1中示出实施方式1的运送机器人1的外观的概略图。如图1所示，实施方式1的运送机器人1构成为后述的壳体由安全罩10覆盖。在由安全罩10覆盖的壳体安装有机械臂21。该机械臂21通过从设置于安全罩10的规定的面的臂开口部11将臂伸出缩回而拾取收纳于架子的目的物。另外，在安全罩10内的壳体载置有收纳箱22、23。该收纳箱22、23能够通过作业者或运送机器人1的机关等而取出放入。
另外，如图1所示，运送机器人1在俯视下具有大致长方形的形状。并且，在以下的说明中，将长方形的短边方向设为x方向，将长边方向设为y方向，将运送机器人1的高度方向设为z方向。详情后述，运送机器人1的x方向的面与架子的成为对象物取出放入面的架子面对向。并且，在1中，在x方向的一面设置有臂开口部11。另外，在以下的说明中，在运送机器人1中，将向x方向的移动定义为横向移动，将向y方向的移动定义为前后方向移动，将z方向的移动定义为上下方向移动。
接着，对收纳于安全罩10内的壳体进行说明。于是，在图2中示出实施方式1的运送机器人的壳体20的概略图。在图2中，示出了构成壳体的部件中的主要的部件，但壳体的结构不限于图2所示的结构。
如图2所示，实施方式1的壳体20通过“在底盘39上构成多个支柱、梁、架子作为框架，在该框架安装控制用的电路基板、车轮、机械臂及各种传感器”而构成。
在图2所示的例子中，在壳体20的下部设置有底盘39。在底盘39设置有蓄电池箱32、电路箱33、34。电路箱33是用于使运送机器人1动作的电源。在电路箱33、34收纳用于控制运送机器人1的控制电路、用于驱动车轮的驱动电路、构成与上位系统进行通信的通信部的电路等。并且，以连接于电路箱33、34的驱动电路的方式设置车轮30、31。关于车轮30、车轮31，在图2中，仅示出了在从侧面观察时能够观察的2轮，但在运送机器人1中，该车轮在壳体20的两侧各设置2个，合计设置4个。另外，车轮30、31设为沿着外周配置了小车轮的麦克纳姆轮。车轮30、31通过该小车轮而使运送机器人1在左右方向上移动。另外，运送机器人1也能够利用各车轮的转速差来进行转弯的动作。
另外，在图2所示的例子中，在框架设置有收纳箱搁板28、29。在图2所示的例子中，在收纳箱搁板28载置有收纳箱22，在收纳箱搁板29载置有收纳箱23。该收纳箱22、23是能够调换的箱子，收纳机械臂21拾取到的对象物。
如图2所示，在壳体20设置有臂升降柱24。在图2所示的例子中，臂升降柱24从底部的底盘39设置至顶棚部分。在臂升降柱24设置有机械臂21，机械臂21沿着臂升降柱24而在上下方向上移动。需要说明的是，关于机械臂21的详细的结构后述。另外，与机械臂21对应地，以与机械臂21独立地上下的方式设置有作业台25。对于机械臂21，经由柔性布线26、27而传递电源及控制信号。
另外，在图2所示的例子中，在比壳体20的一半靠上侧处设置有周围环境传感器35、36。周围环境传感器35、36是用于检测运送机器人1的周围的人及物的传感器。运送机器人1使用周围环境传感器35、36来进行自主移动及危险避免等动作。
另外，在图2所示的例子中，将设置臂开口部11的部分利用单点划线示出。并且，在壳体20以使检测信号在长边方向(在附图上是成为上下方向的方向)上通过臂开口部11的方式设置有侵入检测传感器40。侵入检测传感器40利用设置于对向的位置的传感器构成1个检测元件。即，设置于对向的位置的传感器的一方成为检测信号的发送侧，另一方成为检测信号的接收侧。运送机器人1在利用侵入检测传感器40检测到侵入物向安全罩10内的侵入的情况下，抑制机械臂21的动作速度。基于向该安全罩10内的侵入物的机械臂21的动作速度的抑制例如由后述的运算部进行。
另外，在实施方式1的运送机器人1中，在底盘39安装有距离传感器41。距离传感器41例如设置于比臂开口部11的底边靠下的位置。距离传感器41是测定设置臂开口部11的安全罩的面与架子面的距离的传感器。
接着，对机械臂21进行详细说明。于是，在图3中示出实施方式1的运送机器人的机械臂21的概略图。如图3所示，机械臂21具有致动器50、51、53、55、56、57、臂52、54、末端执行器58。在图3的说明中，x方向、y方向、z方向处于互相正交的关系，将臂的上下移动方向称作z方向，将绕z方向的旋转方向称作偏转(英文：yaw)，将绕y方向的旋转方向称作俯仰(英文：pitch)，将绕x方向的旋转方向称作翻转(英文：roll)。
在图3的臂姿势下，致动器50使臂52在偏转方向上旋转。致动器51以与致动器50连结的方式设置，使臂52在俯仰方向上旋转。致动器53设置于臂52的端部，使臂54在俯仰方向上旋转。致动器55设置于臂54的端部，使末端执行器58在俯仰方向上旋转。致动器56以与致动器55连结的方式设置，使末端执行器58在偏转方向上旋转。致动器57以与致动器56连结的方式设置，使末端执行器58在翻转方向上旋转。末端执行器58在顶端具有把持拾取的对象物的把持部。
接着，对实施方式1的运送机器人系统的结构进行说明。于是，在图4中示出说明实施方式1的运送机器人系统的一例的框图。如图4所示，具有运送机器人1和管理运送机器人1的系统管理服务器2。在实施方式1的运送机器人系统中，从系统管理服务器2向运送机器人1提供动作指示，运送机器人1基于从系统管理服务器2提供的指示进行动作。
在此，关于在运送机器人1与系统管理服务器2之间收发的动作指示，根据是否以关于用于使运送机器人1动作的处理在运送机器人1和系统管理服务器2中分担多少处理的比例来决定系统的规格，其内容不同。具体而言，在系统管理服务器2从运送机器人1的位置掌握到机械臂21的详细的动作指示都进行的情况下，在系统管理服务器2中运算向电动机或致动器提供的位置指令值及速度指令值，运送机器人1仅负责将由系统管理服务器2计算出的位置指令值及速度指令值向电动机及致动器的控制部传递的程度的处理。另外，例如，也能够设为系统管理服务器2仅将成为拾取处理的对象的对象物的位置及品名向运送机器人1提供的规格。在该情况下，运送机器人1负责根据从系统管理服务器2接收到的对象物的位置和当前的本机的位置来算出移动方向和移动量等很多处理。这样，在实施方式1的运送机器人系统中，假设能够通过规格而任意决定在系统管理服务器2和运送机器人1中进行的处理负荷的比例。即，图4所示的框图所示的处理框及每个处理框的处理内容示出一例，只要作为系统整体而进行后述的处理即可。
在图4所示的例子中，运送机器人1具有机器人控制部(例如，运算部60)、通信部61、位置取得部62、周围环境传感器35、36、距离传感器41、驱动控制部63、车轮30、31、臂控制部64、机械臂21、侵入检测传感器40。
运算部60基于从位置取得部62、周围环境传感器35、36、侵入检测传感器40、距离传感器41及通信部61接收到的信息来控制运送机器人1。运算部60例如是能够执行程序的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)。如上所述，在实施方式1的运送机器人系统中，使运算部60进行的处理的负荷由系统的规格决定。另外，运算部60承担运送机器人1的位置控制、机械臂21的位置控制等，因此也能够作为位置控制部来理解。
通信部61进行与系统管理服务器2的通信。在图4中，示出了通信部61和系统管理服务器2通过无线信号来进行通信的例子，但通信部61和系统管理服务器2也可以经由有线信号而进行通信。
位置取得部62是在图2中未图示的结构。位置取得部62取得运送机器人1的位置信息，例如，通过检测设置于架子的标记而将该标记信息作为位置信息输出。在使用了标记的情况下，通过在运算部60或系统管理服务器2中解析标记信息来确定运送机器人1的位置。作为位置取得部62，也能够利用内部GPS(Global Positioning System：全球定位系统)等。需要说明的是，在运送机器人系统中是上位系统利用拍摄使用运送机器人1的区域的相机来掌握运送机器人1的位置的规格的情况下，位置取得部62有时不被利用。
周围环境传感器35、36例如是激光传感器等检测物体的传感器，检测运送机器人1的周围的架子、人、障碍物的有无。在周围环境传感器35、36检测到人的情况下，在运送机器人系统中，进行用于确保拾取动作中的人的安全的动作。用于该安全确保的动作的详情后述。另外，在由周围环境传感器35、36检测到障碍物的情况下，在运送机器人系统中，以避开检测到的障碍物的方式控制运送机器人1。
距离传感器41计测架子的面中的与运送机器人1的设置臂开口部11的面对向的架子面与运送机器人1的设置臂开口部11的面的距离作为间隙距离。在实施方式1的运送机器人系统中，根据由距离传感器41计测到的分离距离来切换如何控制机械臂21。关于该机械臂21的控制切换处理的详情后述。
驱动控制部63基于从运算部60提供的位置指令值及速度指令值来控制车轮30、31。臂控制部64基于从运算部60提供的位置指令值及速度指令值来控制机械臂21。侵入检测传感器40检测从臂开口部11向安全罩10内侵入的侵入物。在实施方式1的安全罩10中，在由侵入检测传感器40检测到侵入物的情况下，抑制机械臂21的动作速度(例如，减慢动作速度)。另外，侵入检测传感器40虽然主要以检测人的手、胳膊等为目的，但不仅是人的一部分，也可以检测任何物体。
接着，对实施方式1的运送机器人系统中的运送机器人1及系统管理服务器2的动作进行说明。在实施方式1的运送机器人系统中，如上所述，能够通过规格而任意决定运送机器人1和系统管理服务器2的处理负担的比例。于是，在这里的说明中，作为例子，对处理负担的比例不同的3个动作例进行说明。
首先，在图5中示出说明实施方式1的运送机器人系统的第一动作例的序列图。图5所示的第一动作例示出运送机器人1的处理负担为中等程度的动作。在图5所示的第一动作例中，系统管理服务器2向运送机器人1生成表示存在拾取作业的对象物的位置的移动指示(步骤ST10)。由此，从系统管理服务器2向运送机器人1发送移动目的地信息。运送机器人1对接收到的移动目的地信息进行解析，生成从当前的本机的位置到移动目的地为止的路线，使用来自位置取得部62的信息而自主移动(步骤ST11、ST12)。然后，当抵达移动目的地后，系统管理服务器2将移动完成通知向系统管理服务器2发送。
然后，根据接收到移动完成通知，系统管理服务器2生成作业指示信息(步骤ST13)。在该作业指示信息中，根据当前的作业步骤，可考虑成为拾取作业的对象的对象物的信息(例如，架子位置信息)、收纳箱的归还指示、收纳箱的接收指示等。然后，运送机器人1根据从系统管理服务器2接收到作业指示信息而进行使用了机械臂21的作业(步骤ST14)。然后，运送机器人1当基于从系统管理服务器2提供的作业指示的作业结束后，向系统管理服务器2发送作业完成通知。
接着，说明实施方式1的运送机器人系统的第二动作例。在图6中示出说明实施方式1的运送机器人系统的第二动作例的序列图。第二动作例示出运送机器人1的处理负担比第一动作例小的动作。在图6所示的第二动作例中，首先，系统管理服务器2利用内部相机等来掌握运送机器人1的位置(步骤ST20)。在该步骤ST20的位置掌握中，也可考虑系统管理服务器2从运送机器人1接收使用运送机器人1的位置取得部62取得的位置信息。接着，系统管理服务器2基于掌握到的位置信息而生成用于移动至运送机器人1的移动目的地的移动量信息(步骤ST21)。系统管理服务器2将在步骤ST21中生成的移动量信息向运送机器人1发送。然后，运送机器人1基于接收到的移动量信息来移动(步骤ST22)。需要说明的是，该步骤ST20～步骤ST22的处理反复进行至运送机器人1到达目的位置为止。
然后，根据系统管理服务器2成功确认了运送机器人1移动到目的的位置(步骤ST23)，系统管理服务器2生成作业指示(步骤ST24)。该作业指示例如是包括确定对象物的架子位置、收纳箱的信息的拾取指示、指定归还收纳箱的场所的收纳箱归还指示、指定接收的收纳箱的位置的收纳箱接收指示等。系统管理服务器2将生成的作业指示向运送机器人1发送。然后，接收到作业指示的运送机器人1基于作业指示来进行使用了机械臂21的作业(步骤ST25)。然后，运送机器人1根据作业已完成而向系统管理服务器2发送作业完成通知。
接着，说明实施方式1的运送机器人系统的第三动作例。在图7中示出说明实施方式1的运送机器人系统的第三动作例的序列图。图7所示的第三动作例示出运送机器人1的处理负担比第一动作例大的动作。在图7所示的第三动作例中，首先，系统管理服务器2生成作业指示(步骤ST30)。然后，系统管理服务器2将生成的作业指示信息向运送机器人1发送。在该第三例中，在作业指示信息中，例如包括包含拾取对象物的架子信息的拾取对象物信息、表示目的的架子的位置的目标位置信息、表示拾取后的返回位置的返回位置信息、表示从当前地点到返回位置为止的移动路线的移动路线指示信息。
然后，接收到作业指示信息的运送机器人1对作业指示信息进行解析并接收收纳箱(步骤ST31)。接着，对作业指示信息进行解析，基于目标位置信息及移动路线指示信息而自主地向目标位置移动(步骤ST32)。此时，运送机器人1一边使用位置取得部62、周围环境传感器35、36等来掌握本机的位置一边进行自主的移动。运送机器人1根据抵达了目标位置而参照拾取对象物信息来拾取对象物(步骤ST33)。之后，运送机器人1参照作业指示信息的返回位置信息而自主地向返回位置移动(步骤ST34)。然后，抵达了返回位置的运送机器人1将收纳有对象物的收纳箱向规定的位置归还(步骤ST35)。根据步骤ST35的处理已完成，运送机器人1向系统管理服务器2发送作业完成通知。
接着，对在实施方式1的运送机器人系统中运送机器人1从架子拾取对象物时的动作进行详细说明。在实施方式1的运送机器人系统中，对运送机器人1设置不对机械臂21的动作速度设置限制而使其高速动作的高速动作模式和限制机械臂21的动作速度而使其低速动作的低速动作模式。另外，在实施方式1的运送机器人系统中，限定于安全罩10内和确认了与安全罩10内同等的安全性的区域，容许以高速动作模式控制机械臂21。由此，在实施方式1的运送机器人系统中，在运送机器人1与人共存的环境下，实现机械臂21的高速动作和相对于人的安全性的提高。
于是，对应用实施方式1的运送机器人系统的作业场(例如，仓库)进行说明。于是，在图8中示出说明使实施方式1的运送机器人系统工作的仓库的概略图。如图8所示，在实施方式1的运送机器人系统中，在存在多个架子的仓库等中，使人H和运送机器人1共存。运送机器人1以能够访问多个架子的全部的方式移动。另一方面，人H也在多个架子之间自由来往。因而，为了确保在运送机器人系统中使运送机器人1的机械臂21动作时的安全性，需要将机械臂21动作的区域和人H动作的区域分离。然而，若为了将人H和运送机器人1的动作区域分离而将多个架子分为机器人专用、人专用，则会产生作业效率下降的问题。于是，在实施方式1的运送机器人系统中，通过进行以下的处理，一边使人H和运送机器人1共存，一边不限制机械臂21的动作速度而使其动作，一边实现向人H的安全性的提高。
需要说明的是，如图8所示，在实施方式1的运送机器人系统中，作为架子由搁板70和工件分隔板71隔开的区域而定义工件收纳区域72，相邻的工件收纳区域72在空间上分离。另外，在工件收纳区域72收纳成为拾取作业的对象的对象物。
接着，对实施方式1的运送机器人系统中的拾取动作时的动作进行说明。于是，参照图9及图10来说明实施方式1的运送机器人系统中的拾取动作时的动作的概略。图9是在实施方式1的运送机器人系统中说明拾取作业准备阶段的动作状态的图。图10是在实施方式1的运送机器人系统中说明拾取作业中的动作状态的图。
如图9及图10所示，在实施方式1的运送机器人系统中，对运送机器人1的设置臂开口部11的面和与其对向的架子的面的距离设定高速作业允许阈值Dth。并且，在实施方式1的运送机器人系统中，在成为运送机器人1的设置臂开口部11的面和与其对向的架子的面的距离的间隙距离d比高速作业允许阈值Dth大的情况下，使运送机器人1的侵入检测传感器40有效地起作用，仅在运送机器人1的安全罩10内解除机械臂21的速度限制。另外，在实施方式1的运送机器人系统中，在成为运送机器人1的设置臂开口部11的面和与其对向的架子的面的距离的间隙距离d成为了高速作业允许阈值Dth以下的情况下，使运送机器人1的侵入检测传感器40无效，在运送机器人1的臂开口部11相邻的工件收纳区域72的内部和安全罩10内的双方解除机械臂21的速度限制。在图9及图10中，将机械臂21的速度限制被解除的区域作为高速作业区而以影线示出。在别的观点下，在实施方式1的运送机器人系统中，在图9及图10中以影线示出的高速作业区以外的区域中，能够认为限制机械臂21的动作速度。
另外，在实施方式1的运送机器人系统中设定的高速作业允许阈值Dth作为即使在人的一部分尤其是手插入到运送机器人1与架子的间隙的情况下插入的部分也不会够到高速作业区的距离而设定。尤其是，在实施方式1的运送机器人1中，运送机器人1的壳体的长度(y方向的壳体的长度)被设定为超过与被设定为高速作业区的工件收纳区域72相邻的工件收纳区域72的工件分隔板71的长度。因而，以“即使人的一部分从成为分离距离d的间隙插入，超过相邻的工件分隔板71的间隔距离而插入的部位也不会够到高速作业区”的方式设定高速作业允许阈值Dth。
更具体而言，高速作业允许阈值Dth以以下这样的基准决定。在表示运送机器人1的设置臂开口部11的臂出入面的平坦面与架子面的距离的间隙距离d与从成为间隙距离d的点到成为机械臂21的可动范围的可动范围区域的距离L之比成为了1/6以下的情况下，实施方式1的运送机器人系统将可动范围区域设定为确保了安全性的高速作业区。在满足上述条件的情况下，成为d＝L/6，高速作业允许阈值Dth被设定为L/6。另外，间隙距离d是设置臂开口部11的面的平坦面与搁板70或工件分隔板71的距离。在图9及图10所示的例子中，距离L是想要识别为高速作业区的区域的工件分隔板71和与该工件分隔板71相邻的其他的工件分隔板71的距离。
并且，在实施方式1的运送机器人系统中，根据间隙距离d成为了L/6以下而判断为满足了安全罩10的外侧的区域且使机械臂动作的可动范围区域的安全性能够视为与安全罩10内同等的安全确保条件，容许将机械臂21向所述架子伸出而进行作业。
接着，对在实施方式1的运送机器人系统中进行上述的拾取作业的情况下的处理进行说明。于是，在图11中示出说明实施方式1的运送机器人的动作的流程图。需要说明的是，在图11中，作为运送机器人1进行的处理而说明拾取作业时的处理，但只要在运送机器人系统整体中进行图11所示的处理即可，无需将处理在运送机器人1内完结。
如图11所示，运送机器人1当开始动作后，将侵入检测传感器40有效化而将高速作业区限制为安全罩10内(步骤S1)。然后，运送机器人1直到抵达目的的架子区为止将高速作业区限制为安全罩10内，仅在安全罩10内容许末端执行器的高速作业(步骤S2、S3)。
接着，当运送机器人1抵达目的的架子区后，运送机器人1一边在左右方向上平行移动一边使用距离传感器41缩小架子与运送机器人1的间隙距离d(步骤S3、S4)。如上所述，这里的间隙距离d是运送机器人1的设置臂开口部11的面和与其对向的架子的面的距离。
然后，在间隙距离d成为了高速作业允许阈值Dth以下的距离的情况下，运送机器人1将侵入检测传感器40无效化，将处于与臂开口部11对向的位置的工件分隔板71识别为高速作业区，在扩大后的高速作业区内容许末端执行器的高速动作，直到作业完成为止维持该状态(步骤S5、S7～S9)。需要说明的是，在拾取作业完成的情况下，运送机器人1将处理返回至步骤S1。在此，侵入检测传感器40的无效化是使侵入检测传感器40的动作停止、忽视侵入检测传感器40的检测结果、切断侵入检测传感器40的电源等侵入检测传感器40的检测结果不对系统的动作造成影响的状态。
另一方面，在即使超过预先设定的超时时间，间隙距离d也未成为高速作业允许阈值Dth以下的情况下，运送机器人1将侵入检测传感器40无效化，但不将目的的架子区识别为高速作业区，以抑制了末端执行器的动作速度的状态进行拾取作业，直到作业的完成为止维持该状态(步骤S5、S6、S10～S12)。需要说明的是，在拾取作业完成的情况下，运送机器人1将处理返回至步骤S1。
根据上述说明，在实施方式1的运送机器人系统中，根据“通过将运送机器人1和架子的距离接近而缩小架子与运送机器人1的间隙，成为了人的一部分不会进入运送机器人1设定的高速作业区的状态”，以不施加速度限制的状态将机械臂21从安全罩10伸出而进行工件收纳区域72中的作业。
由此，在实施方式1的运送机器人系统中，一边不对机械臂21的动作速度施加限制而使其动作，一边确保相对于与运送机器人1共存而进行作业的作业者的安全性。
另外，在实施方式1的运送机器人1中，通过对臂开口部11设置侵入检测传感器40，能够检测人的一部分从臂开口部11进入到安全罩10内，实现抑制机械臂21的动作速度等安全性确保。
另外，在实施方式1的运送机器人系统中，在无法使运送机器人1与架子的距离成为高速作业允许阈值Dth以下的情况下，通过抑制了机械臂21的动作速度的动作来进行拾取作业。由此，在实施方式1的运送机器人系统中，能够提高相对于与运送机器人1共存的作业者的安全性。
实施方式2
在实施方式2中，对实施方式1的运送机器人系统中的运送机器人1的控制方法的别的方式进行说明。需要说明的是，在实施方式2的说明中，关于与实施方式1相同的构成要素，标注与实施方式1相同的标号并省略说明。
在实施方式1的运送机器人系统中，在运送机器人1对处于架子的左右端的工件收纳区域72进行拾取作业的情况下，即使使间隙距离d成为高速作业允许阈值Dth以下，从运送机器人1与架子的距离成为间隙距离d的部分到设定为高速作业区的可动范围区域之间的距离L也成为大致零，因此会产生无法保证人的一部分不会向高速作业区侵入的问题。于是，在实施方式2的运送机器人系统中，将应对这样的状况的处理加入实施方式1的运送机器人1的控制而进行。
于是，首先，在图12中示出在实施方式2的运送机器人系统中说明拾取作业中的动作状态的图。图12所示的动作状态说明在实施方式2的运送机器人系统中进行特征性的处理的状况。在图12所示的动作状态下，运送机器人1的y方向的端部A比架子的y方向的端部B突出。在该情况下，在实施方式1的运送机器人系统中，以使间隙距离d比高速作业允许阈值Dth进一步小的方式使运送机器人1移动。由此，在实施方式1的运送机器人系统中，防止人的一部分从运送机器人1与架子的间隙C向成为机械臂21的可动范围的区域侵入。
接着，说明实施方式2的系统管理服务器2的动作。于是，在图13中示出说明实施方式2的运送机器人的动作的流程图。图13所示的流程图抽出了在图11中说明的步骤S4以后的处理，且追加了在实施方式2的运送机器人系统中的特征性的处理。
如图13所示，在实施方式2的运送机器人系统中，在步骤S5中间隙距离d成为了高速作业允许阈值Dth以下后，判断运送机器人1的y方向的端部A是否比架子的y方向的端部B突出(步骤S20)。需要说明的是，步骤S20的判断能够通过运送机器人1根据成为拾取作业的对象的工件收纳区域72的位置来判断、运送机器人1基于从位置取得部62取得的位置信息来算出架子与本机的相对位置并判断、使用周围环境传感器35、36来判断等方法来进行。
并且，在步骤S20中判断为运送机器人1的y方向的端部A比架子的y方向的端部B突出的情况下，运送机器人1将侵入检测传感器40无效化(步骤S10)，将成为目的架子区的工件收纳区域72内设定为低速动作区，以抑制了机械臂21的动作速度的状态进行工件收纳区域72内的作业(步骤S11)。另一方面，在步骤S20中判断为运送机器人1的y方向的端部A不比架子的y方向的端部B突出的情况下，运送机器人1与实施方式1的运送机器人系统同样，以不抑制动作速度的方式拾取工件收纳区域72内的对象物(步骤S8)。
即，在图13所示的例子中，在运送机器人1中设置臂开口部11的臂出入面具有与架子的面中的与运送机器人1对向的对象物取出放入面平行的平坦面。并且，运送机器人1在臂出入面的平坦面的一部分从架子的取出放入面突出的情况下，抑制机械臂21的动作速度。
另外，在实施方式2的运送机器人系统中，也能够在位于架子的左右端部的工件收纳区域72中也进行不抑制机械臂21的动作速度的拾取作业。于是，在图14中示出说明实施方式2的运送机器人的别的动作的流程图。
在图14所示的实施方式2的运送机器人的别的动作中，在步骤S20中判断为运送机器人1的y方向的端部A比架子的y方向的端部B突出的情况下，将运送机器人1与架子的距离在x方向上进一步缩小(步骤S21)。并且，若间隙距离d比作为比高速作业允许阈值Dth小的值而设定的高速作业允许阈值DthA小，则将成为对象的工件收纳区域72设定为高速作业区(步骤S22的“是”的分支)。另一方面，若即使通过步骤S21的动作，间隙距离d也不成为比高速作业允许阈值DthA小的值，则将成为对象的工件收纳区域72设定为低速作业区(步骤S22的“否”的分支)。
即，在实施方式2的运送机器人系统的别的动作例中，在运送机器人1中设置臂开口部11的臂出入面具有与架子的面中的与运送机器人1对向的对象物取出放入面平行的平坦面。并且，运送机器人1在臂出入面的平坦面的一部分从架子的取出放入面突出的情况下，以使间隙距离进一步比高速作业允许阈值的通常的值小的方式将运送机器人向架子接近。
需要说明的是，高速作业允许阈值DthA例如作为即使是手指等在人的一部分中能够进入狭窄的间隙的部分也难以进入的程度的大小的值而设定。
根据上述说明，在实施方式2的运送机器人系统中，在架子的端部且在将运送机器人1接近了架子时成为间隙距离d的部分与机械臂21工作的区之间的距离极端变小的情况下，也能够确保相对于运送机器人1和与运送机器人1共存的作业者的安全性。
具体而言，在图13所示的动作例中，实施方式2的运送机器人系统在只是间隙距离d成为了高速作业允许阈值Dth的话会出现人的一部分有可能进入的间隙c的情况下，抑制机械臂21的动作速度而确保安全性。另外。在图14所示的别的动作例中，实施方式2的运送机器人系统在只是间隙距离d成为了高速作业允许阈值Dth的话会出现人的一部分有可能进入的间隙c的情况下，在间隙距离d成为了比高速作业允许阈值Dth小的高速作业允许阈值DthA以下的情况下不抑制机械臂21的动作速度，若间隙距离d比高速作业允许阈值DthA大则抑制机械臂21的动作速度而确保安全性。
实施方式3
在实施方式3中，对收纳实施方式1的运送机器人1拾取的对象物的架子的别的方式进行说明。另外，配合该架子的规格，在实施方式3的运送机器人系统中，切换机械臂21的动作速度的限制的状态。需要说明的是，在实施方式3的说明中，关于与在实施方式1中说明的构成要素相同的构成要素，标注与实施方式1相同的标号并省略说明。
于是，在图15中示出说明实施方式3的运送机器人系统中的架子的结构的概略图。如图15所示，实施方式3的架子取代工件分隔板71而具有架子区侵入检测传感器80、81。并且，实施方式3的架子利用架子区侵入检测传感器80、81来检测来自架子的面中的与运送机器人1对向的面的侵入物。另外，在图15所示的例子中，架子区侵入检测传感器80在架子的上下方向上收发检测侵入物的检测信号，架子区侵入检测传感器81在架子的左右方向上收发检测侵入物的检测信号。并且，以使实施方式3的架子仅将收纳有拾取的对象物的区域的传感器无效化的方式，从系统管理服务器2或运送机器人1向架子发送指示。由此，实施方式3的架子将通过无效化的架子区侵入检测传感器80、81而打开的区域设为机械臂21能够侵入的工件收纳区域72。
接着，对实施方式3的运送机器人系统的动作进行说明。于是，在图16中示出说明实施方式3的运送机器人1的动作的流程图。如图16所示，实施方式3的运送机器人1在步骤S5中将工件收纳区域72设定为高速作业区从而不限制机械臂21的动作速度而进行作业的期间由架子区侵入检测传感器80、81检测到向架子区的侵入物的情况下，以使工件收纳区域72成为低速区的方式变更设定，切换为抑制机械臂21的动作速度的模式(步骤S30)。
即，在实施方式3的运送机器人1中，在相对于放置对象物的架子将运送机器人1的臂出入面接近到高速作业允许阈值Dth以下的距离时，即使放置有对象物的架子的区域是其他物体能够从其他场所侵入的开放区域，在判断为产生了其他物体向架子区的侵入的情况下，也抑制机械臂21的动作速度。
根据上述说明，在实施方式3中，即使是在架子中没有工件分隔板71的状态，在由架子区侵入检测传感器80、81检测到向架子的侵入的情况下，也抑制机械臂21的动作速度而确保相对于作业者的安全性，并且在架子是确认了没有侵入物的侵入的区域的情况下，以不限制机械臂21的动作速度的方式进行控制。
实施方式4
在实施方式4中，对实施方式1的运送机器人系统中的运送机器人1的控制方法的别的方式进行说明。需要说明的是，在实施方式4的说明中，关于与在实施方式1中说明的构成要素相同的构成要素，标注与实施方式1相同的标号并省略说明。
在实施方式4的运送机器人系统中，将距运送机器人1的距离成为规定的范围的区域设定为安全确保区域。并且，在判断为在安全确保区域中没有人的存在的情况下，在运送机器人系统中，不管间隙距离d的大小如何都容许“将侵入检测传感器40无效化，不限制机械臂21的动作速度，从臂开口部11伸出而进行作业”。
于是，具体说明实施方式1的运送机器人系统中的运送机器人1的控制方法。于是，在图17中示出说明实施方式4的运送机器人1的动作的流程图。如图17所示，实施方式4的运送机器人系统中的运送机器人1的控制对图11所示的实施方式1的运送机器人系统中的运送机器人1的控制方法(图11的步骤S1～S12)追加了步骤S40～44的处理。
在实施方式4的运送机器人系统的运送机器人1的控制方法中，首先，确认在运送机器人1的周围设定的安全确保区域中是否有人的存在(步骤S40)。在该步骤S40的判断中判断为在安全确保区域中存在人的情况下，在实施方式4的运送机器人系统中，以与实施方式1相同的控制方法控制运送机器人1。不过，在实施方式4的运送机器人系统中，在直到在步骤S3中判断运送机器人1是否抵达了目的的架子区为止的期间，反复进行步骤S40～步骤S3的处理。
另一方面，在步骤S40的判断中判断为在安全确保区域中没有人的存在的情况下，在实施方式4的运送机器人系统中，将运送机器人1的侵入检测传感器40无效化，容许以不限制机械臂21的动作速度的方式动作(步骤S41)。然后，一边继续人进入到安全确保区域的检测，一边容许不进行动作限制而从臂开口部11使机械臂21突出而进行拾取作业(步骤S42～S44)。在此，在步骤S43中在安全确保区域内检测到人的存在的情况下，在运送机器人系统中，将运送机器人1基于与实施方式1同样的控制方法来控制。另外，在步骤S43中在安全确保区域内没检测到人的情况下，在步骤S44中，判断拾取作业是否已完成，若拾取作业未完成，则运送机器人系统反复进行步骤S41～44的处理。另外，在步骤S44中判断为拾取作业已完成的情况下，运送机器人系统将处理返回步骤S40。
根据上述说明，实施方式4的运送机器人系统若在安全确保区域中不存在人，则能够使能够以不限制机械臂21的动作速度的方式作业的时间比基于实施方式1的控制方法来控制运送机器人1的情况长。
另外，实施方式4的运送机器人系统若在安全确保区域中不存在人，则不需要缩小架子与运送机器人1的分离距离d的动作，因此能够缩短运送机器人1的拾取作业所需的时间。
另外，在实施方式4的运送机器人系统中，在安全确保区域中存在人的情况下，以与实施方式1的运送机器人系统同样的控制方法控制运送机器人1，由此，即使在人和运送机器人1共存的情况下也不抑制机械臂21的动作速度，能够使相对于周围的人的安全性提高。
上述程序能够使用任何类型的非暂时性计算机可读介质来存储并向计算机提供。非暂时性计算机可读介质包括任何类型的有形存储介质。非暂时性计算机可读介质的例子包括磁存储介质(例如软盘、磁带、硬盘驱动器等)、光磁存储介质(例如磁光盘)、CD-ROM(光盘只读存储器)、CD-R(可刻录光盘)、CD-R/W(可擦写光盘)及半导体存储器(例如掩模ROM、PROM(可编程ROM)、EPROM(可擦除PROM)、快闪ROM、RAM(随机存取存储器)等)。上述程序可以使用任何类型的暂时性计算机可读介质来向计算机提供。暂时性计算机可读介质的例子包括电信号、光信号及电磁波。暂时性计算机可读介质能够将上述程序经由有线通信线(例如，电线和光纤)或无线通信线而向计算机提供。
根据这样描述的本公开，显而易见的是，可以以许多方式改变本公开的实施例。这样的变化不应被认为是背离本公开的主旨和范围，并且对于本领域技术人员显而易见的所有这样的修改旨在包含于所附权利要求的范围。

Claims (12)

1.一种运送机器人系统，具有：
运送机器人；及
机器人控制部，控制所述运送机器人进行的对象物的拾取动作，
其中，所述运送机器人具有：
机械臂，安装有抓住所述对象物的末端执行器，使所述末端执行器的位置移动；
车轮，使壳体移动；
安全罩，覆盖所述壳体，且在规定的面设置有用于将所述机械臂伸出缩回的臂开口部；
收纳箱空间，在所述安全罩内载置用于收纳拾取后的所述对象物的收纳箱；
侵入检测传感器，检测物体向所述臂开口部的侵入；及
距离传感器，测定表示构成所述安全罩的面中的设置所述臂开口部的臂出入面与收纳所述对象物的架子的距离的间隙距离，
所述机器人控制部判断为满足了安全确保条件，容许将所述机械臂向所述架子伸出而进行作业，所述安全确保条件是指所述安全罩的外侧的使所述机械臂动作的可动范围区域的安全性能够视为与所述安全罩内同等。
2.根据权利要求1所述的运送机器人系统，其中，
所述机器人控制部在所述间隙距离与从成为所述间隙距离的位置到所述可动范围区域为止的距离之比成为了1/6以下的情况下判断为所述可动范围区域的安全性能够视为与所述安全罩内同等。
3.根据权利要求1或2所述的运送机器人系统，其中，
所述机器人控制部在所述侵入检测传感器检测到物体向所述安全罩内的侵入的情况下及在所述间隙距离不满足所述安全确保条件的状态下将所述侵入检测传感器无效化的情况下，抑制所述机械臂的动作速度。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的运送机器人系统，其中，
所述臂出入面具有与所述架子的面中的与所述运送机器人对向的对象物取出放入面平行的平坦面，
所述机器人控制部在所述臂出入面的所述平坦面的一部分从所述架子的取出放入面突出的情况下，抑制所述机械臂的动作速度。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的运送机器人系统，其中，
所述臂出入面具有与所述架子的面中的与所述运送机器人对向的对象物取出放入面平行的平坦面，
所述机器人控制部在所述臂出入面的所述平坦面的一部分从所述架子的取出放入面突出的情况下，不管所述安全确保条件如何都以使所述间隙距离变小的方式将所述运送机器人接近所述架子。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的运送机器人系统，其中，
在相对于放置所述对象物的架子将所述臂出入面比满足所述安全确保条件的状态接近了架子时，在放置有所述对象物的架子的区域被判断为其他物体能够从其他场所侵入的开放区域的情况下，所述机器人控制部抑制所述机械臂的动作速度。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的运送机器人系统，其中，
设置有检测物体从所述架子的面中的与所述运送机器人对向的对象物取出放入面的侵入的架子传感器，
所述机器人控制部根据由所述架子传感器检测到物体向所述架子的侵入而抑制所述机械臂的动作速度。
8.根据权利要求7所述的运送机器人系统，其中，
在所述架子传感器未检测到所述物体从所述对象物取出放入面的侵入的情况下，所述机器人控制部在以在该时间点下正在进行所述对象物的拾取作业的架子为对象的拾取作业中，不抑制所述机械臂的动作速度。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的运送机器人系统，其中，
在能够判断为在所述运送机器人的周围的规定的范围设定的安全确保区域中不存在人的状态下，所述机器人控制部以不抑制所述机械臂的动作速度的方式进行控制。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的运送机器人系统，其中，
所述机器人控制部设置于所述运送机器人内。
11.一种运送机器人的控制方法，所述运送机器人具有：
机械臂，安装有抓住对象物的末端执行器，使所述末端执行器的位置移动；
车轮，使壳体移动；
安全罩，覆盖所述壳体，且在规定的面设置有用于将所述机械臂伸出放入的臂开口部；
收纳箱空间，在所述安全罩内载置用于收纳拾取后的所述对象物的收纳箱；
侵入检测传感器，检测物体向所述臂开口部的侵入；及
距离传感器，测定表示构成所述安全罩的面中的设置所述臂开口部的臂出入面与收纳所述对象物的架子的距离的间隙距离，
其中，判断为满足了安全确保条件，容许将所述机械臂向所述架子伸出而进行作业，所述安全确保条件是指所述安全罩的外侧的使所述机械臂动作的可动范围区域的安全性能够视为与所述安全罩内同等。
12.一种存储有机器人控制程序的计算机可读存储介质，所述机器人控制程序在具有运送机器人和控制所述运送机器人进行的对象物的拾取动作的机器人控制部的运送机器人系统中由所述机器人控制部执行，
其中，所述运送机器人具有：
机械臂，安装有抓住对象物的末端执行器，使所述末端执行器的位置移动；
车轮，使壳体移动；
安全罩，覆盖所述壳体，且在规定的面设置有用于将所述机械臂伸出缩回的臂开口部；
收纳箱空间，在所述安全罩内载置用于收纳拾取后的所述对象物的收纳箱；
侵入检测传感器，检测物体向所述臂开口部的侵入；及
距离传感器，测定表示构成所述安全罩的面中的设置所述臂开口部的臂出入面与收纳所述对象物的架子的距离的间隙距离，
所述机器人控制程序判断为满足了安全确保条件，容许将所述机械臂向所述架子伸出而进行作业，所述安全确保条件是指所述安全罩的外侧的使所述机械臂动作的可动范围区域的安全性能够视为与所述安全罩内同等。
CN202011424236.XA 2019-12-09 2020-12-08 运送机器人系统、运送机器人的控制方法及存储有机器人控制程序的计算机可读存储介质 Active CN113023192B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-222492 2019-12-09
JP2019222492A JP7243603B2 (ja) 2019-12-09 2019-12-09 搬送ロボットシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113023192A true CN113023192A (zh) 2021-06-25
CN113023192B CN113023192B (zh) 2023-03-10

Family

ID=73747944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011424236.XA Active CN113023192B (zh) 2019-12-09 2020-12-08 运送机器人系统、运送机器人的控制方法及存储有机器人控制程序的计算机可读存储介质

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11642782B2 (zh)
EP (1) EP3835001A1 (zh)
JP (1) JP7243603B2 (zh)
CN (1) CN113023192B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4247595A4 (en) * 2020-11-18 2024-10-09 The Rubic Tech Inc ROBOTIC APPARATUS, SYSTEMS AND METHODS FOR MOVING OBJECTS

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5280622A (en) * 1992-07-17 1994-01-18 Mitsubishi Semiconductor America, Inc. Combined light beam and ultrasonic transducer safety sensing system
JPH0677232U (ja) * 1993-04-08 1994-10-28 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置の安全装置
JPH0768488A (ja) * 1993-06-11 1995-03-14 Hitachi Zosen Corp 移動ロボットの侵入禁止領域検出方法
US6019563A (en) * 1997-04-14 2000-02-01 Shinko Electric Co., Ltd. Automated guided vehicle
JP2003063608A (ja) * 2001-08-21 2003-03-05 Nippon Yusoki Co Ltd 自動倉庫
JP2016088636A (ja) * 2014-10-30 2016-05-23 株式会社岡村製作所 物品棚装置の障害物検知装置
US20180057283A1 (en) * 2016-09-01 2018-03-01 Robert Peters Autonomous robot and methods for lifting and stacking packages

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1124750A (ja) * 1997-07-08 1999-01-29 Shinko Electric Co Ltd 無人搬送装置
JP3959778B2 (ja) * 1997-04-14 2007-08-15 神鋼電機株式会社 無人搬送台車
JP6003942B2 (ja) * 2014-04-24 2016-10-05 トヨタ自動車株式会社 動作制限装置及び動作制限方法
JP6510436B2 (ja) * 2016-02-12 2019-05-08 株式会社日立製作所 物品搬送システム、搬送装置及び物品搬送方法
JP6799950B2 (ja) * 2016-06-15 2020-12-16 Ntn株式会社 作業装置および双腕型作業装置
JP2019000930A (ja) * 2017-06-13 2019-01-10 住友理工株式会社 安全装置
JP6716505B2 (ja) * 2017-07-26 2020-07-01 Dmg森精機株式会社 ワーク搬送装置
EP3437804A1 (en) * 2017-08-02 2019-02-06 ABB Schweiz AG Robot control method
JP6900862B2 (ja) * 2017-09-22 2021-07-07 株式会社デンソーウェーブ 移動ロボット
JP2019058993A (ja) * 2017-09-27 2019-04-18 セイコーエプソン株式会社 ロボットシステム
JP2019059004A (ja) * 2017-09-28 2019-04-18 セイコーエプソン株式会社 ロボットシステム
KR101998582B1 (ko) * 2017-12-28 2019-07-10 주식회사 에스에프에이 멀티 트레이 무인 반송대차 시스템
US11911918B2 (en) * 2018-06-11 2024-02-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Distance-measuring system and distance-measuring method
JP7156397B2 (ja) * 2018-12-28 2022-10-19 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 制御装置
CN110040412A (zh) * 2019-04-24 2019-07-23 深圳市海柔创新科技有限公司 智能仓储系统、处理终端、仓储机器人及智能仓储方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5280622A (en) * 1992-07-17 1994-01-18 Mitsubishi Semiconductor America, Inc. Combined light beam and ultrasonic transducer safety sensing system
JPH0677232U (ja) * 1993-04-08 1994-10-28 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置の安全装置
JPH0768488A (ja) * 1993-06-11 1995-03-14 Hitachi Zosen Corp 移動ロボットの侵入禁止領域検出方法
US6019563A (en) * 1997-04-14 2000-02-01 Shinko Electric Co., Ltd. Automated guided vehicle
JP2003063608A (ja) * 2001-08-21 2003-03-05 Nippon Yusoki Co Ltd 自動倉庫
JP2016088636A (ja) * 2014-10-30 2016-05-23 株式会社岡村製作所 物品棚装置の障害物検知装置
US20180057283A1 (en) * 2016-09-01 2018-03-01 Robert Peters Autonomous robot and methods for lifting and stacking packages

Also Published As

Publication number Publication date
US20210170582A1 (en) 2021-06-10
US11642782B2 (en) 2023-05-09
JP7243603B2 (ja) 2023-03-22
JP2021091027A (ja) 2021-06-17
EP3835001A1 (en) 2021-06-16
CN113023192B (zh) 2023-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113023191B (zh) 运送机器人系统、运送机器人的控制方法及存储有机器人控制程序的计算机可读存储介质
US11383940B2 (en) Robot arm for holding cassette and automatic cassette transfer device
CN111201115A (zh) 机器人控制方法
CN113023192B (zh) 运送机器人系统、运送机器人的控制方法及存储有机器人控制程序的计算机可读存储介质
JPWO2019054208A1 (ja) 移動体および移動体システム
JP2019163138A (ja) 移動体を用いたワークの搬送方法、コンピュータプログラム、および移動体
CN109571408B (zh) 一种机器人、库存容器的角度校准方法及存储介质
CN113023190B (zh) 运送机器人系统、运送机器人的控制方法及存储有机器人控制程序的计算机可读存储介质
JP7300413B2 (ja) 制御装置、移動体、移動制御システム、制御方法及びプログラム
JP7310831B2 (ja) 制御装置、制御方法、ロボット装置、プログラムおよび非一時的な機械可読媒体
JP7511504B2 (ja) 移動体、移動制御システム、移動体の制御方法及びプログラム
JP2019067001A (ja) 移動体
JP2022104733A (ja) ロボットアーム付き移動ロボット
CN115027901B (zh) 运输系统、运输方法和存储介质
US11953908B2 (en) Deployable safety fence for mobile robots
JP7499288B2 (ja) 情報処理方法、情報処理装置及びプログラム
JP2019148871A (ja) 移動体および移動体システム
WO2022070575A1 (ja) 移動体の制御装置及び制御方法
WO2024064739A2 (en) Systems and methods for safe operation of robots
US20240061428A1 (en) Systems and methods of guarding a mobile robot
CN118103180A (zh) 用于在变换的工作环境中对负载处理运动学装置的负载处理环境进行三维保险的系统和方法
JP2020033132A (ja) ピッキングリフト、及び棚設備システム
WO2019059299A1 (ja) 運行管理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant