DE112020006658T5

DE112020006658T5 - Träger, Verfahren zur Steuerung des Trägers, Programm, Teile-Bestückungssystem und Arbeitssystem

Info

Publication number: DE112020006658T5
Application number: DE112020006658.4T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Sato; Tohru Nakamura; Naohiro Murayama; Osamu Mizuno
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2020-01-31
Filing date: 2020-12-10
Publication date: 2022-12-01
Also published as: JPWO2021153031A1; WO2021153031A1; CN115039524A

Abstract

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bewegung des Fahrzeugkörpers ohne komplizierte Steuerungsverfahren zu ermöglichen, selbst wenn ein Fahrzeugkörper oder eine Last aufgrund eines Zusammenstoßes mit einem Objekt einen Fahrwiderstand erfährt. Ein Träger (1) gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Fahrzeugkörper (10), um eine Last (A1) darauf zu tragen; eine Vielzahl von Antriebsrädern; eine Vielzahl von gelenkten Rädern (2); und eine Lenkwinkel-Steuereinheit. Die Vielzahl von Antriebsrädern ist für den Fahrzeugkörper (10) vorgesehen, um den Fahrzeugkörper (10) anzutreiben. Die Vielzahl von gelenkten Rädern (2) ist für den Fahrzeugkörper (10) vorgesehen, um eine Bewegungsrichtung des Fahrzeugkörpers (10) zu ändern. Die Lenkwinkel-Steuereinheit steuert die Spurwinkel der Vielzahl von gelenkten Rädern (2) in zueinander unterschiedlichen Winkeln.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Träger, ein Verfahren zur Steuerung des Trägers, ein Programm, ein Teile-Bestückungssystem und ein Arbeitssystem. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Trägervorrichtung zum Tragen einer Last, ein Verfahren zur Steuerung der Trägervorrichtung, ein Programm, ein Teile-Bestückungssystem und ein Arbeitssystem.
Stand der Technik
Die Patentliteratur 1 offenbart ein unbemanntes Trägerfahrzeug (Träger). Dieses unbemannte Trägerfahrzeug umfasst zwei gelenkte Räder (angetriebene Räder), die sich durch den Antrieb eines Fahrmotors drehen. Dieses unbemannte Trägerfahrzeug bewegt sich in eine gewünschte Bewegungsrichtung, indem die beiden gelenkten Räder durch einen Lenkmotor gedreht werden.
Wenn sich das unbemannte Trägerfahrzeug (Träger) bewegt, wird die Bewegungsrichtung, in die sich das unbemannte Trägerfahrzeug bewegt, durch die Winkel der beiden gelenkten Räder (angetriebene Räder) erheblich eingeschränkt. Daher müssen die Winkel der gelenkten Räder in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des unbemannten Trägerfahrzeugs gesteuert werden.
Es wird eine Situation angenommen, in der das unbemannte Trägerfahrzeug eine Last in einen engen Raum zwischen zwei Seitenwänden bringen soll. Wenn das unbemannte Trägerfahrzeug in einer solchen Situation schräg in den Raum einfährt, kann die Last gegen eine der Seitenwände stoßen. In diesem Fall kann das unbemannte Trägerfahrzeug durch die Reibung zwischen der Last und der Seitenwand einen Fahrwiderstand erfahren. Wie oben beschrieben, wird die Bewegungsrichtung des unbemannten Trägerfahrzeugs durch die Winkel der gelenkten Räder erheblich eingeschränkt. Wenn die Winkel der gelenkten Räder nicht geändert werden, kann die Last an der Seitenwand hängen bleiben und das unbemannte Trägerfahrzeug an der Bewegung hindern.
Um die Last in einen solch engen Raum zu bringen und gleichzeitig einen Kontakt zwischen der Last und einer der Seitenwände zu vermeiden, ist ein kompliziertes Steuerungsverfahren erforderlich, das eine genaue Messung der Positionen der Seitenwände und die Steuerung der Winkel der gelenkten Räder auf der Grundlage des Messergebnisses und der Informationen über die Fahrstrecke des unbemannten Trägerfahrzeugs umfasst.
Zitationsliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2002-39786 A
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Träger, ein Verfahren zur Steuerung des Trägers, ein Programm, ein Teile-Bestückungssystem und ein Arbeitssystem bereitzustellen, die alle so konfiguriert oder ausgelegt sind, dass sie selbst dann, wenn ein Fahrzeugkörper oder eine Last aufgrund einer Kollision mit einem Objekt einem Fahrwiderstand erfährt, eine Bewegung des Fahrzeugkörpers ermöglichen, ohne dass ein kompliziertes Steuerungsverfahren erforderlich ist.
Ein Träger gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Fahrzeugkörper, um eine Last darauf zu tragen; eine Vielzahl von Antriebsrädern; eine Vielzahl von gelenkten Rädern; und eine Lenkwinkel-Steuereinheit. Die Vielzahl von Antriebsrädern sind für den Fahrzeugkörper vorgesehen, um den Fahrzeugkörper anzutreiben. Die Vielzahl von gelenkten Rädern sind für den Fahrzeugkörper vorgesehen, um eine Bewegungsrichtung des Fahrzeugkörpers zu ändern. Die Lenkwinkel-Steuereinheit steuert die Spurwinkel der Vielzahl von gelenkten Rädern in zueinander unterschiedlichen Winkeln.
Ein Verfahren zur Steuerung eines Trägers gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Antriebssteuerschritt und einen Spurwinkelsteuerschritt. Der Antriebssteuerschritt umfasst den Antrieb einer Vielzahl von Antriebsrädern. Die mehreren Antriebsräder sind für einen Fahrzeugkörper vorgesehen, um den Fahrzeugkörper in Bewegung zu setzen. Der Fahrzeugkörper wird verwendet, um eine Last zu tragen. Der Spurwinkelsteuerschritt umfasst die Steuerung der Spurwinkel einer Vielzahl von gelenkten Rädern in zueinander unterschiedlichen Winkeln. Die Vielzahl von gelenkten Rädern ist für den Fahrzeugkörper vorgesehen, um eine Bewegungsrichtung des Fahrzeugkörpers zu ändern.
Ein Programm gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung dient dazu, ein Computersystem zu veranlassen, das oben beschriebene Verfahren zur Steuerung des Trägers durchzuführen.
Ein Teile-Bestückungssystem gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens eine Teilemontagevorrichtung zum Montieren von Teilen auf einer Platine bzw. Platte (engl. board). Die mindestens eine Teilemontagevorrichtung umfasst: einen Zuführwagen zum Zuführen der Teile; und einen Bestückungskörper mit einem Montagekopf zum Montieren der Teile auf der Platine bzw. Platte. Der Zuführwagen ist die Last, die von dem oben beschriebenen Träger zum Bestückungskörper getragen wird.
Ein Arbeitssystem gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das oben beschriebene Teile-Bestückungssystem und den oben beschriebenen Träger. Das Teile-Bestückungssystem umfasst eine Struktur zum Führen des Zuführwagens zu dem Bestückungskörper, indem der Fahrzeugkörper und/oder der Zuführwagen in Kontakt mit der Struktur gebracht wird. Die Lenkwinkel-Steuereinheit steuert die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder entsprechend einer relativen Position des Fahrzeugkörpers in Bezug auf die Struktur.
Figurenliste

1 ist eine Draufsicht, die schematisch einen Träger und eine Last gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt;
2 ist eine Draufsicht, die schematisch veranschaulicht, wie der Träger mit seinen Rädern nach innen geneigt fährt;
3 ist eine Draufsicht, die schematisch veranschaulicht, wie der Träger mit seinen Rädern nach außen geneigt fährt;
4 ist ein Blockdiagramm des Trägers;
5 ist eine perspektivische Ansicht, die den Träger und einen Zuführwagen als Last zeigt;
6 ist eine Draufsicht, die schematisch den Träger und ein Teile-Bestückungssystem zeigt;
7 ist ein Flussdiagramm, das die Funktionsweise des Trägers veranschaulicht;
8 ist eine Draufsicht, die veranschaulicht, wie der Träger den Vorgang des Tragens der Last durchführt;
9 ist eine Draufsicht, die veranschaulicht, wie der Träger den Vorgang des Tragens der Last durchführt; und
10 ist eine Draufsicht, die veranschaulicht, wie ein Träger gemäß einer Modifikation der beispielhaften Ausführungsform den Vorgang des Tragens der Last durchführt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Es sollte beachtet werden, dass die im Folgenden beschriebene Ausführungsform nur ein Beispiel für verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist und nicht als einschränkend ausgelegt werden soll. Vielmehr kann die beispielhafte Ausführungsform ohne weiteres auf verschiedene Weise modifiziert werden, abhängig von der Wahl des Entwurfs oder einem anderen Faktor, ohne von dem wahren Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
(Ausführungsform)
(1) Überblick
Ein Träger 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform trägt eine Last A1, wie in 1 gezeigt. In dieser Ausführungsform hat die Last A1 Räder A11 und ist so konfiguriert, dass sie zusammen mit dem Träger 1 bewegt werden kann.
In dieser Ausführungsform umfasst der Träger 1 eine Vielzahl von gelenkten Rädern 2, die nebeneinander in der in Bezug auf den Träger 1 definierten Rechts-/Linksrichtung angeordnet sind, und ist so konfiguriert, dass er die Last A1 darauf trägt, indem er sich auf einer Bewegungsfläche B1 bewegt. Wie hier verwendet, entspricht die „Rechts-/Linksrichtung“ der Längsachse des Trägers 1. Andererseits ist eine „Vorwärts-/Rückwärtsrichtung“, die in Bezug auf den Träger 1 definiert ist, eine Richtung senkrecht zur Rechts-/Linksrichtung, d. h. sie entspricht der Breitenachse des Trägers 1.
Der in 1 dargestellte Doppelpfeil zeigt die Vorwärts-/Rückwärtsrichtung an, die in Bezug auf den Träger 1 definiert ist. Wenn sich der Träger 1 in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung bewegt, wird in der folgenden Beschreibung die Richtung, in die sich der Träger 1 bewegt (d. h. seine Bewegungsrichtung), als „Vorwärtsrichtung“ und die entgegengesetzte Richtung als „Rückwärtsrichtung“ bezeichnet. Der Träger 1 kann die Last A1 entweder durch Schleppen der Last A1, wobei sich der Träger 1 vor der Last A1 bewegt, oder durch Schieben der Last A1, wobei sich die Last A1 vor dem Träger 1 bewegt, greifen und tragen. Im Allgemeinen kann sich der Träger 1 stabiler bewegen, wenn er die Last A1 zieht, als wenn er die Last A1 schiebt, indem er hinter der Last A1 angeordnet ist. Daher bewegt sich der Träger 1 normalerweise, während er die Last A1 schleppt. Andererseits, wenn die Last A1 in eine Aussparung 81, wie in 6 gezeigt, gelegt werden soll, schiebt der Träger 1 die Last A1, wobei die Last A1 vor dem Träger 1 fährt. In der folgenden Beschreibung wird eine Situation, in der der Träger 1 die Last A1 von hinten schiebt, als eine typische Beispielsituation beschrieben. Wenn also der Träger 1 die Last A1 ergreift, wird eine der Last A1 zugewandte Seite des Trägers 1 im Folgenden als „Vorderseite“ des Trägers 1 und die gegenüberliegende Seite als „Rückseite“ des Trägers 1 bezeichnet. Es sollte beachtet werden, dass die Pfeile, die die jeweiligen Richtungen in den 1-3 und 8-10 anzeigen, nur als Hilfsmittel zur Beschreibung gezeigt werden und unwesentlich sind. Auch wenn die Räder, einschließlich der mehreren gelenkten Räder 2 des Trägers 1, in 1 in durchgezogenen Linien gezeichnet sind, sind diese Räder tatsächlich hinter dem Fahrzeugkörper 10 (der später beschrieben wird) des Trägers 1 verborgen.
Der Träger 1 kann in verschiedene Arten von Einrichtungen eingesetzt werden, z. B. in Fabriken, Vertriebszentren (einschließlich Versandzentren), Büros, Läden, Schulen und Krankenhäuser. Die Bewegungsfläche B1 ist die Fläche, auf der sich der Träger 1 bewegt. Wenn sich der Träger 1 innerhalb einer Einrichtung bewegt, kann die Bewegungsfläche B1 beispielsweise die Bodenfläche der Einrichtung sein. Bewegt sich der Träger 1 hingegen im Freien, kann die Bewegungsfläche B1 z. B. das Gelände sein. In der folgenden Beschreibung wird als Beispiel eine Situation beschrieben, in der der Träger 1 in eine Fabrik eingesetzt wird.
Gemäß der Ausführungsform umfasst die Vielzahl der gelenkten Räder 2 ein linkes gelenktes Rad 2L, das auf der linken Seite des Fahrzeugkörpers 10 vorgesehen ist, und ein rechtes gelenktes Rad 2R, das auf der rechten Seite des Fahrzeugkörpers 10 vorgesehen ist. Das heißt, der Träger 1 ist so konfiguriert, dass er sich auf der Bewegungsfläche B1 auf diesen beiden gelenkten Rädern 2 bewegt. Es sollte beachtet werden, dass der Träger 1 gemäß dieser Ausführungsform nicht nur die beiden gelenkten Räder 2, sondern auch vier Hilfsräder 3 umfasst. Die Hilfsräder 3 sind angetriebene Räder, deren Winkel sich je nach Fahrtrichtung des Trägers 1 ändern. Die Hilfsräder 3 werden also zu den gelenkten Rädern 2 gezählt, deren Lenkwinkel durch das Trägerfahrzeug 1 gesteuert werden kann. Als „Lenkwinkel“ der gelenkten Räder 2 wird hier der Winkel bezeichnet, der zwischen der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung in Bezug auf den Träger 1 und der Rollrichtung (z. B. die Richtung senkrecht zur Achse der gelenkten Räder 2) der Räder (gelenkte Räder 2) in einer Draufsicht auf den Träger 1 gebildet wird. In der folgenden Beschreibung wird der Winkel, der zwischen der Rollrichtung DL des linken gelenkten Rades 2L und der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung D1 gebildet wird, im Folgenden als „Spurwinkel θL“ bezeichnet, und der Winkel, der zwischen der Rollrichtung DR des rechten gelenkten Rades 2R und der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung D1 gebildet wird, wird im Folgenden als „Spurwinkel θR“ bezeichnet.
In diesem Fall ist ein Zustand, in dem die Lenkwinkel des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R so gesteuert werden, dass die Rollrichtung DL des linken gelenkten Rades 2L und die Rollrichtung DR des rechten gelenkten Rades 2R nach innen zeigen, wie in 2 gezeigt, während sich der Träger 1 in Vorwärtsrichtung bewegt, ein Zustand, in dem die gelenkten Räder 2 „nach innen“ geneigt (vorspurig, engl. toe-in) sind. Andererseits ist ein Zustand, in dem die Lenkwinkel des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R so gesteuert werden, dass die Rollrichtung DL des linken gelenkten Rads 2L und die Rollrichtung DR des rechten gelenkten Rads 2R nach außen zeigen, wie in 3 gezeigt, während der Träger 1 in Vorwärtsrichtung fährt, ein Zustand, in dem die gelenkten Räder 2 „nach außen“ geneigt (nachspurig, engl. toe-out) sind. "In der folgenden Beschreibung soll der Spurwinkel θL, θR in einer Situation, in der die Rollrichtung DL, DR des linken gelenkten Rades 2L oder des rechten gelenkten Rades 2R nach rechts zeigt, ein positiver Winkel sein, während der Spurwinkel θL, θR in einer Situation, in der die Rollrichtung DL, DR des linken gelenkten Rades 2L oder des rechten gelenkten Rades 2R nach links zeigt, ein negativer Winkel sein soll.
Ein Träger 1 gemäß dieser Ausführungsform umfasst einen Fahrzeugkörper 10, um die Last A1 darauf zu tragen, eine Vielzahl von Antriebsrädern, eine Vielzahl von gelenkten Rädern 2 und eine Lenkwinkel-Steuereinheit 13 (siehe 4).
Die Vielzahl von Antriebsrädern ist für den Fahrzeugkörper 10 vorgesehen. Die mehreren Antriebsräder dienen dem Antrieb des Fahrzeugkörpers 10.
Die mehreren gelenkten Räder 2 sind für den Fahrzeugkörper 10 vorgesehen. Die mehreren gelenkten Räder 2 dienen zur Änderung der Fahrtrichtung des Fahrzeugkörpers 10.
Die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 steuert die Spurwinkel θL, θR der mehreren gelenkten Räder 2 in zueinander unterschiedlichen Winkeln.
In dieser Ausführungsform steuert die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 die Spurwinkel θL, θR der mehreren gelenkten Räder 2 in zueinander unterschiedlichen Winkeln. Dadurch, dass Schlupf in den mehreren gelenkten Rädern 2 verursacht wird, verringert sich die Wahrscheinlichkeit, dass die Bewegungsrichtung des Trägers 1 durch die Winkel der Vielzahl der gelenkten Räder 2 eingeschränkt wird. Daher bewegt sich der Träger 1 in eine Richtung, in der die Differenz zwischen dem Vortrieb des Trägers 1 und dem Fahrwiderstand am größten ist, wenn der Träger 1 einem Fahrwiderstand aufgrund eines Zusammenstoßes des Trägers 1 oder der Last A1 mit einem Objekt erfährt. Dadurch kann sich der Fahrzeugkörper 10 ohne komplizierte Steuerung bewegen.
(2) Einzelheiten
Ein Träger 1 gemäß dieser Ausführungsform, ein Teile-Bestückungssystem E1, das den Träger 1 enthält, und ein Arbeitssystem W1 werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
(2.1) Gesamtkonfiguration
Der Träger 1 gemäß dieser Ausführungsform ist so konfiguriert, dass er in der Lage ist, mit einem übergeordneten System 5 zu kommunizieren. „Kommunikationsbereit“ bedeutet hier, dass es in der Lage ist, Informationen entweder direkt oder indirekt über ein Netzwerk NT1 oder ein Relais R1 zum Beispiel durch ein geeignetes Kommunikationsverfahren, wie eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation, zu senden und zu empfangen. In dieser Ausführungsform sind das übergeordnete System 5 und der Träger 1 in der Lage, bidirektional miteinander zu kommunizieren. Das heißt, Informationen können bidirektional vom übergeordneten System 5 an den Träger 1 und vom Träger 1 an das übergeordnete System 5 übertragen werden.
Das übergeordnete System 5 ist ein System zur umfassenden Steuerung eines einzelnen Trägers 1 oder einer Vielzahl von Trägern 1 und kann z.B. als Servergerät implementiert sein. Das übergeordnete System 5 steuert die Vielzahl von Trägern 1 indirekt, indem es eine Anweisung an jeden der Vielzahl von Trägern 1 sendet. Wenn das übergeordnete System 5 einem Träger 1 den Befehl gibt, eine Last A1 zu transportieren, führt der Träger 1 die Arbeit des Transports der Last A1 zu einem Zielort in Übereinstimmung mit dem Transportbefehl selbständig aus.
Gemäß dieser Ausführungsform ist das übergeordnete System 5 als ein Computersystem implementiert, das als Hauptbestandteile einen oder mehrere Prozessoren und einen Speicher enthält. So werden die Funktionen des übergeordneten Systems 5 ausgeführt, indem der eine oder die mehreren Prozessoren ein im Speicher gespeichertes Programm ausführen. Das Programm kann im Voraus in dem Speicher gespeichert werden. Alternativ kann das Programm auch über eine Telekommunikationsleitung wie das Internet heruntergeladen oder verteilt werden, nachdem es in einem nicht-übertragbaren Speichermedium wie einer Speicherkarte gespeichert wurde.
(2.2) Träger
Bei dem Träger 1 handelt es sich um ein unbemanntes Trägerfahrzeug zur Beförderung der Last A1, wie in 1-3 dargestellt. In dieser Ausführungsform kommuniziert das übergeordnete System 5 mit dem Träger 1 über das Netzwerk NT1 und das Relais 6 und steuert so indirekt die Bewegung des Trägers 1.
Der Träger 1 fährt autonom auf einer ebenen Bewegungsfläche B1, z. B. einer Bodenfläche. Der Träger 1 kann sich auf der Bewegungsfläche B1 bewegen, wobei die Last A1 an den Träger 1 gekoppelt ist. So kann der Träger 1 die Last A1, die an einem bestimmten Ort abgestellt ist, zu einem anderen Ort (d.h. seinem Ziel) transportieren, indem er die Last A1 entweder schleppt oder schiebt.
Wie in 1 dargestellt, umfasst der Träger 1 einen Fahrzeugkörper 10. Der Fahrzeugkörper 10 hat die Form eines rechteckigen Parallelepipeds. Eine Seitenfläche des Fahrzeugkörpers 10 umfasst einen Kopplungsabschnitt 18, an den die Last A1 angekoppelt ist. Dadurch kann sich die Last A1 zusammen mit dem Träger 1 bewegen, während die Last A1 und der Träger 1 über den Kopplungsabschnitt 18 miteinander gekoppelt sind. In dieser Ausführungsform kann der Kopplungsabschnitt 18 einen Teil der Last A1 mit der magnetischen Kraft anziehen, die zum Beispiel durch einen Elektromagneten erzeugt wird. Wie hierin verwendet, bezieht sich die „Seitenfläche des Fahrzeugkörpers 10“ auf eine Fläche des Fahrzeugkörpers 10 in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung und ist eine Fläche davon, die mit der Rechts-/Linksrichtung ausgerichtet ist. Der Kopplungsabschnitt 18 ist ein Abschnitt, an den die Last A1 abnehmbar gekoppelt ist. Der Kopplungsabschnitt 18 befindet sich an einer Fläche des Fahrzeugkörpers 10 in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung und ist auf nur einer Seite des Fahrzeugkörpers 10 in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung vorgesehen. Mit anderen Worten, der Träger 1 umfasst an einer Fläche (Seitenfläche) des Fahrzeugkörpers 10, die mit der Rechts-/Linksrichtung ausgerichtet ist, den Kopplungsabschnitt 18, an den die Last A1 gekoppelt ist. In der Draufsicht sind die mit dem Kopplungsabschnitt 18 gekoppelte Last A1 und der Träger 1 in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung (eine Richtung) nebeneinander angeordnet. Der Kopplungsabschnitt 18 gemäß dieser Ausführungsform kann beispielsweise ein Elektromagnet sein, der mit der Last A1 gekoppelt wird, indem ein in der Last A1 enthaltenes ferromagnetisches Element mit magnetischer Kraft angezogen wird.
Der Kopplungsabschnitt 18 und das in der Last A1 enthaltene ferromagnetische Element können selektiv miteinander gekoppelt und entkoppelt werden, indem die Steuereinheit 11 einen Strom steuert, der durch den Kopplungsabschnitt 18 als Elektromagnet fließt. Es ist zu beachten, dass der Kopplungsabschnitt 18 kein Elektromagnet sein muss, sondern z. B. auch ein Magnet sein kann. Der Kopplungsabschnitt 18 kann auch lösbar mit der Last A1 gekoppelt sein, beispielsweise durch Einhaken oder Aufstecken oder mit einem Befestigungselement wie einem Bolzen. Darüber hinaus kann die Last A1 mit dem Kopplungsabschnitt 18 entweder automatisch durch den Träger 1 selbst oder eine andere Vorrichtung oder manuell durch einen Menschen gekoppelt werden. Darüber hinaus können die Form des Kopplungsabschnitts 18 und die Anzahl der für den Träger 1 vorgesehenen Kopplungsabschnitte 18 je nach Bedarf geändert werden.
Der Träger 1 umfasst eine Vielzahl von (z.B. sechs in diesem Beispiel) Rädern, die für den unteren Teil des Fahrzeugkörpers 10 vorgesehen sind. Unter diesen sechs Rädern sind ein Rad, das sich auf der linken Seite des Fahrzeugkörpers 10 befindet, und ein anderes Rad, das sich auf der rechten Seite des Fahrzeugkörpers 10 befindet, die beiden gelenkten Räder 2 (im Folgenden als „linkes gelenktes Rad 2L“ bzw. „rechtes gelenktes Rad 2R“ bezeichnet). Andererseits sind von den sechs Rädern die anderen vier Räder, die sich in der Mitte des Fahrzeugkörpers 10 in Rechts-/Linksrichtung befinden, alle Hilfsräder (angetriebene Räder) 3. Zwei der vier Hilfsräder 3 sind an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers 10 angeordnet und die anderen beiden Hilfsräder 3 sind an der Rückseite des Fahrzeugkörpers 10 angeordnet. In dieser Ausführungsform dient jedes der mehreren gelenkten Räder 2 auch als Antriebsrad, so dass der Träger 1 eine reduzierte Anzahl von Rädern aufweist. Darüber hinaus steuert die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder 2 unabhängig voneinander. Die Steuerung der jeweiligen Winkel der mehreren gelenkten Räder 2 unabhängig voneinander ermöglicht es, den Schlupf der mehreren Antriebsräder zu verändern. In dieser Ausführungsform setzt die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 die Absolutwerte der jeweiligen Spurwinkel θL, θR der linken und rechten gelenkten Räder 2L, 2R auf denselben Wert, unabhängig davon, ob die gelenkten Räder 2 nach innen oder nach außen geneigt sind. Alternativ können die Absolutwerte der jeweiligen Spurwinkel θL, θR auch auf zwei verschiedene Werte eingestellt werden.
Darüber hinaus umfasst der Träger 1 gemäß dieser Ausführungsform, wie in 4 gezeigt, eine Steuereinheit 11, eine Stromversorgung 12, eine Kommunikationseinheit 16, eine Erfassungseinheit 17, eine linke gelenkte Radeinheit 4L und eine rechte gelenkte Radeinheit 4R.
Gemäß dieser Ausführungsform dienen das linke gelenkte Rad 2L und das rechte gelenkte Rad 2R jeweils auch als Antriebsrad. Ein Antriebsmechanismus zum Antrieb des linken gelenkten Rades 2L und ein Lenkmechanismus zur Änderung des Winkels des linken gelenkten Rades 2L sind zusammen als linke gelenkte Radeinheit 4L integriert. Darüber hinaus sind ein Antriebsmechanismus zum Antrieb des rechten gelenkten Rades 2R und ein Lenkmechanismus zur Änderung des Winkels des rechten gelenkten Rades 2R zusammen als rechte gelenkte Radeinheit 4R integriert.
Die linke gelenkte Radeinheit 4L ist eine Steuereinheit zur Steuerung der Drehung und des Lenkwinkels des linken gelenkten Rades 2L. Die linke gelenkte Radeinheit 4L umfasst einen Antriebsmotor 41L zum Drehen des linken gelenkten Rades 2L und einen Lenkmotor 42L zum Ändern des Winkels (Rollrichtung) des linken gelenkten Rades 2L. In diesem Fall veranlasst die linke gelenkte Radeinheit 4L in Übereinstimmung mit einem Steuerbefehl von der Steuereinheit 11 den Lenkmotor 42L, den Winkel des linken gelenkten Rades 2L in einen durch den Steuerbefehl angewiesenen Winkel zu ändern, und veranlasst auch den Antriebsmotor 41L, das linke gelenkte Rad 2L mit einem durch den Steuerbefehl angewiesenen Drehmoment zu drehen, wodurch der Fahrzeugkörper 10 zum Fahren gebracht wird. Darüber hinaus steuert die linke gelenkte Radeinheit 4L in Übereinstimmung mit dem Steuerbefehl von der Steuereinheit 11 die Anzahl der Umdrehungen des linken gelenkten Rades 2L auf den oberen Grenzwert, der von der Steuereinheit 11 vorgegeben wird, oder weniger.
Die rechte gelenkte Radeinheit 4R ist eine Steuereinheit zur Steuerung der Drehung und des Lenkwinkels des rechten gelenkten Rades 2R. Die rechte gelenkte Radeinheit 4R umfasst einen Antriebsmotor 41R zum Drehen des rechten gelenkten Rads 2R und einen Lenkmotor 42R zum Ändern des Winkels (Rollrichtung) des rechten gelenkten Rads 2R. In diesem Fall veranlasst die rechte gelenkte Radeinheit 4R in Übereinstimmung mit einem Steuerbefehl von der Steuereinheit 11 den Lenkmotor 42R, den Winkel des rechten gelenkten Rades 2R in einen durch den Steuerbefehl angewiesenen Winkel zu ändern, und veranlasst auch den Antriebsmotor 41R, das rechte gelenkte Rad 2R mit einem durch den Steuerbefehl angewiesenen Drehmoment zu drehen, wodurch die Fahrzeugkarosserie 10 zum Fahren gebracht wird. Darüber hinaus steuert die rechte gelenkte Radeinheit 4R in Übereinstimmung mit dem Steuerbefehl von der Steuereinheit 11 die Anzahl der Umdrehungen des rechten gelenkten Rades 2R auf den oberen Grenzwert, der von der Steuereinheit 11 vorgegeben wird, oder weniger.
Die Erfassungseinheit 17 erfasst das Verhalten des Fahrzeugkörpers 10 und die Umgebung, z. B. des Fahrzeugkörpers 10. Wie hier verwendet, bezieht sich das „Verhalten“ auf den Betrieb und das Aussehen, zum Beispiel. Insbesondere umfasst das Verhalten des Fahrzeugkörpers 10 den Betriebszustand des Fahrzeugkörpers 10, der sich in Fahrt oder im Stillstand befinden kann, die Strecke, die der Fahrzeugkörper 10 zurückgelegt hat, und dessen Dauer, die Geschwindigkeit (und die Veränderung der Geschwindigkeit) des Fahrzeugkörpers 10, die auf den Fahrzeugkörper 10 ausgeübte Beschleunigung und die Ausrichtung des Fahrzeugkörpers 10.
Insbesondere kann die Erfassungseinheit 17 beispielsweise einen Sensor, wie einen Lichterfassungs- und Entfernungsmessungssensor (LiDAR-Sensor), enthalten und auf der Grundlage der vom Sensor gesammelten Standortinformationen über ein umgebendes Objekt und unter Bezugnahme auf elektronische Karteninformationen über ein vorbestimmtes Gebiet den aktuellen Standort des Trägers 1 innerhalb des vorbestimmten Gebiets erfassen und das Ergebnis der Erfassung des aktuellen Standorts an die Steuereinheit 11 ausgeben. Die Erfassungseinheit 17 kann auch einen Empfänger zum Empfangen von Bakensignalen enthalten, die als Funkwellen von einer Vielzahl von Sendern übertragen werden, und den aktuellen Standort des Trägers 1 auf der Grundlage der von der Vielzahl von Sendern übertragenen Bakensignale erfassen. In diesem Fall sind die mehreren Sender an mehreren Positionen innerhalb des vorbestimmten Bereichs angeordnet, in dem sich der Träger 1 bewegt. Die Erfassungseinheit schätzt auf der Grundlage der Standorte der mehreren Sender und der empfangenen Funkwellenstärken der am Empfänger empfangenen Bakensignale den aktuellen Standort des Trägers 1. Alternativ kann die Erfassungseinheit 17 auch als Satellitenortungssystem, zum Beispiel ein GPS-System (Global Positioning System), implementiert werden.
Darüber hinaus umfasst die Erfassungseinheit 17 einen Encoder zur Messung der jeweiligen Umdrehungszahlen der mehreren gelenkten Räder 2 (nämlich des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R) und gibt die Ergebnisse der Messung der jeweiligen Umdrehungszahlen der gelenkten Räder 2 an die Steuereinheit 11 aus. Optional kann die Erfassungseinheit 17 ferner einen Zeitgeber zum Zählen der Fahrdauer des Trägers 1 enthalten und das Ergebnis der Messung der Fahrdauer durch den Zeitgeber an die Steuereinheit 11 ausgeben.
Die Steuereinheit 11 besteht aus einem Mikrocomputer, der z. B. einen oder mehrere Prozessoren und einen Speicher enthält. Mit anderen Worten, die Steuereinheit 11 ist als ein Computersystem mit einem oder mehreren Prozessoren und einem Speicher implementiert. Das Computersystem kann einen Prozessor und einen Speicher als Hardwarekomponenten enthalten. Die Funktionen der Steuereinheit 11 gemäß der vorliegenden Erfindung (wie die Funktionen der Lenkwinkel-Steuereinheit 13, der Drehmoment-Steuereinheit 14 und der Auswerteeinheit 15) können ausgeführt werden, indem der Prozessor ein im Speicher gespeichertes Programm ausführt. Das Programm kann im Voraus im Speicher des Computersystems gespeichert werden. Alternativ kann das Programm auch über eine Telekommunikationsleitung heruntergeladen oder verteilt werden, nachdem es auf einem nicht-übertragbaren Speichermedium wie einer Speicherkarte, einer optischen Platte oder einem Festplattenlaufwerk aufgezeichnet wurde, wobei jedes Medium für das Computersystem lesbar ist. Der Prozessor des Computersystems kann aus einem einzigen oder mehreren elektronischen Schaltkreisen bestehen, einschließlich einer integrierten Halbleiterschaltung (Semiconductor Integrated Circuit) oder einer Schaltung mit hohem Integrationsgrad (Large-Scale Integrated Circuit). Diese elektronischen Schaltungen können entweder zusammen auf einem einzigen Chip integriert oder auf mehrere Chips verteilt sein, je nachdem, was angemessen ist. Diese mehreren Chips können in einem einzigen Gerät zusammengefasst oder ohne Einschränkung auf mehrere Geräte verteilt sein.
Die Drehmoment-Steuereinheit 14 steuert die Ausgangsdrehmomente der Antriebsräder (als die das gelenkte Rad 2 in dieser Ausführungsform dient). Insbesondere gibt die Drehmoment-Steuereinheit 14 einen Steuerbefehl an die linke gelenkte Radeinheit 4L aus, um die linke gelenkte Radeinheit 4L dazu zu bringen, den Antriebsmotor 41L zu drehen, wodurch das linke gelenkte Rad 2L gedreht wird. Darüber hinaus gibt die Drehmoment-Steuereinheit 14 auch einen Steuerbefehl an die rechte gelenkte Radeinheit 4R aus, um die rechte gelenkte Radeinheit 4R zu veranlassen, den Antriebsmotor 41R zu drehen, wodurch das rechte gelenkte Rad 2R gedreht wird. In diesem Fall steuert die Drehmoment-Steuereinheit 14 die Drehung des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R so, dass die Ausgangsdrehmomente der Antriebsräder die gewünschten Drehmomentwerte aufweisen. Dadurch kann sich das Fahrzeug 1 auch bei Schlupf bewegen, während die Ausgangsdrehmomente auf die gewünschten Werte geregelt werden. Darüber hinaus steuert die Drehmoment-Steuereinheit 14 auch die Drehung des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R, um zu verhindern, dass die Anzahl der Umdrehungen des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R einen vorgegebenen oberen Grenzwert überschreitet. Dies ermöglicht es, auch bei Schlupf die Umdrehungszahlen der Antriebsräder (gelenkte Räder 2) so zu steuern, dass die Umdrehungszahlen den oberen Grenzwert nicht überschreiten.
Die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 steuert die Spurwinkel des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R unabhängig voneinander, so dass das linke gelenkte Rad 2L und das rechte gelenkte Rad 2R zumindest in einem zweiten Modus unterschiedliche Spurwinkel aufweisen. Insbesondere gibt die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 einen Steuerbefehl an die linke gelenkte Radeinheit 4L aus, um die linke gelenkte Radeinheit 4L dazu zu bringen, den Lenkmotor 42L zu drehen, wodurch der Winkel des linken gelenkten Rades 2L in einen gewünschten Winkel geändert wird. Darüber hinaus gibt die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 auch einen Steuerbefehl an die rechte gelenkte Radeinheit 4R aus, um die rechte gelenkte Radeinheit 4R zu veranlassen, den Lenkmotor 42R zu drehen, wodurch der Winkel des rechten gelenkten Rades 2R in einen gewünschten Winkel geändert wird.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, steuern die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 und die Drehmoment-Steuereinheit 14 der Steuereinheit 11 die linke gelenkte Radeinheit 4L und die rechte gelenkte Radeinheit 4R so, dass die jeweiligen Lenkwinkel und Drehmomente des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R auf ihre jeweiligen gewünschten Werte gesteuert werden, wodurch der Träger 1 bewegt wird.
Bei dem Träger 1 gemäß dieser Ausführungsform umfassen die Steuermodi, in denen die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 die Lenkwinkel steuert, zwei Modi, die im Folgenden als „erster Modus“ bzw. „zweiter Modus“ bezeichnet werden.
Der erste Modus ist ein Modus, in dem die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder so gesteuert werden, dass die Spurwinkel des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R gleich sind. Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck „die Spurwinkel des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R sind gleich“ nicht nur auf eine Situation, in der ihre Spurwinkel genau gleich sind, sondern auch auf eine Situation, in der ihre Spurwinkel um einige Grad voneinander abweichen. Im ersten Modus bewegt sich der Träger 1 in einer Richtung, die parallel zu der Richtung verläuft, in der das linke gelenkte Rad 2L und das rechte gelenkte Rad 2R abgewinkelt sind (d. h. parallel zu ihrer Rollrichtung), und daher ist die Bewegungsrichtung des Trägers 1 durch den Winkel des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R erheblich eingeschränkt.
Der zweite Modus ist ein Modus, in dem die Spurwinkel des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R in zueinander unterschiedlichen Winkeln gesteuert werden. Die Steuerzustände des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R im zweiten Modus umfassen mindestens einen „Vorspur“-Winkelzustand (siehe 2), in dem das linke gelenkte Rad 2L und das rechte gelenkte Rad 2R beide nach innen in Bezug auf die Fahrtrichtung zeigen, und einen „Nachspur“-Winkelzustand (siehe 3), in dem das linke gelenkte Rad 2L und das rechte gelenkte Rad 2R beide nach außen in Bezug auf die Fahrtrichtung zeigen.
Wie in 2 gezeigt, wird, wenn das linke gelenkte Rad 2L und das rechte gelenkte Rad 2R so gesteuert werden, dass sie einen Vorspurwinkel haben, Schlupf in dem linken gelenkten Rad 2L und dem rechten gelenkten Rad 2R, die Antriebsräder sind, verursacht. Infolgedessen ist die Bewegungsrichtung des Trägers 1 nicht mehr durch die Rollrichtung des linken gelenkten Rades 2L oder des rechten gelenkten Rades 2R eingeschränkt. Die Antriebskraft als Resultierende der Antriebskraft, die durch das linke gelenkte Rad 2L und die Antriebskraft, die durch das rechte gelenkte Rad 2R erzeugt wird, hat Vektoren, die in den Fächerbereich P1 fallen. Der Träger 1 bewegt sich in eine Richtung, in der die Differenz zwischen der Antriebskraft und dem auf den Träger 1 wirkenden Fahrwiderstand maximal ist (d. h. die Richtung, in der der Fahrwiderstand minimal ist). Das heißt, die Antriebskraft als resultierende Kraft der Antriebskraft, die durch das linke gelenkte Rad 2L erzeugt wird, und der Antriebskraft, die durch das rechte gelenkte Rad 2R erzeugt wird, wird in eine solche Richtung aufgebracht, in der die Differenz zwischen der Antriebskraft und dem auf den Träger 1 aufgebrachten Fahrwiderstand maximal ist, und der Träger 1 bewegt sich in eine solche Richtung. Wie zu sehen ist, wird, wenn die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder 2 in Vorspurwinkel steuert, ein Schlupf in den mehreren gelenkten Rädern 2 (Antriebsrädern) verursacht, wodurch der Träger 1 sich in eine solche Richtung bewegen kann, in der die Differenz zwischen dem Vortrieb der Antriebsräder und dem Fahrwiderstand maximal wird. Man beachte, dass der Fahrwiderstand, der die Summe des Fahrwiderstandes, der durch die Reibung zwischen der Bewegungsfläche B1 und den gelenkten Rädern 2 verursacht wird, und des Fahrwiderstandes, der durch die Reibung zwischen dem Fahrzeugkörper 10 oder der Last A1 und einer in dem vorbestimmten Bereich vorhandenen Struktur verursacht wird, ist, auf den sich bewegenden Träger 1 wirkt.
Wenn andererseits das linke gelenkte Rad 2L und das rechte gelenkte Rad 2R in einen Vorspurwinkel gesteuert werden, wie in 3 gezeigt, wird ein Schlupf im linken gelenkten Rad 2L und im rechten gelenkten Rad 2R verursacht. Infolgedessen ist die Bewegungsrichtung des Trägers 1 nicht mehr durch die Rollrichtung des linken gelenkten Rads 2L oder des rechten gelenkten Rads 2R eingeschränkt. Die Antriebskraft als resultierende Kraft der Antriebskraft, die durch das linke gelenkte Rad 2L und die Antriebskraft, die durch das rechte gelenkte Rad 2R erzeugt wird, hat Vektoren, die in den Fächerbereich P2 fallen. Der Träger 1 bewegt sich in eine Richtung, in der die Differenz zwischen der Antriebskraft und dem auf den Träger 1 wirkenden Fahrwiderstand maximal ist. Das heißt, die Antriebskraft als resultierende Kraft der Antriebskraft, die durch das linke gelenkte Rad 2L erzeugt wird, und der Antriebskraft, die durch das rechte gelenkte Rad 2R erzeugt wird, wird in einer solchen Richtung aufgebracht, in der die Differenz zwischen der Antriebskraft und dem Fahrwiderstand, der auf den Träger 1 wirkt, maximal ist, und der Träger 1 bewegt sich in einer solchen Richtung. Wie zu sehen ist, wird, wenn die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder 2 in Nachspurwinkel steuert, ein Schlupf in den mehreren gelenkten Rädern 2 (Antriebsrädern) verursacht, wodurch der Träger 1 sich in eine solche Richtung bewegen kann, in der die Differenz zwischen dem Vortrieb der Antriebsräder und dem Fahrwiderstand maximal wird.
Wie oben beschrieben, verändert die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 den Schlupf der gelenkten Räder 2 als Antriebsräder, indem sie die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder 2 steuert, und das Verursachen von Schlupf in den Antriebsrädern ermöglicht es dem Träger 1, sich in eine solche Richtung zu bewegen, in der die Differenz zwischen dem Vortrieb der Antriebsräder und dem Fahrwiderstand maximal ist. Wenn der Träger 1 beispielsweise die Last A1 in einen engen Raum zwischen zwei Seitenwänden einbringt, kann die Last A1 gegen eine der Seitenwände stoßen und so einen Fahrwiderstand auf den Träger 1 ausüben. Auch in einer solchen Situation bewegt sich der Träger 1 in eine Richtung, in der die Differenz zwischen dem Vortrieb der Antriebsräder und dem Fahrwiderstand maximal ist. Dadurch kann sich der Träger 1 auch dann, wenn der Träger 1 aufgrund einer Kollision des Fahrzeugkörpers 10 oder der Last A1 mit einer in dem vorbestimmten Bereich vorhandenen Struktur (z. B. einer Seitenwand) einen Fahrwiderstand erfährt, mit des Fahrzeugkörpers 10 oder der Last A1 bewegen, die mit der Struktur in Kontakt bleibt. Folglich ermöglicht dies dem Träger 1, sich reibungslos mit des Fahrzeugkörpers 10 oder der Last A1, die in Kontakt mit der Struktur gehalten wird, zu bewegen, indem einfach die mehreren gelenkten Räder 2 so gesteuert werden, dass sie entweder Vorspurwinkel oder Nachspurwinkel aufweisen, selbst ohne die Steuerungsverarbeitung durchzuführen, die eine genaue Schätzung der Position der Struktur, die in dem vorbestimmten Bereich vorhanden ist, und dadurch eine Feinsteuerung der Lenkwinkel der gelenkten Räder 2 gemäß der Position der so geschätzten Struktur umfasst.
Die Auswerteeinheit 15 wertet z.B. auf der Grundlage der von der Erfassungseinheit 17 erfassten Anzahl der Umdrehungen der Antriebsräder (gelenkte Räder 2) und der vom aktuellen Standort des Trägers 1 aus zurückgelegten Strecke den Schlupf der Antriebsräder (gelenkte Räder 2) aus. In diesem Fall kann die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder 2 ferner auf der Grundlage des Ergebnisses der von der Auswerteeinheit 15 vorgenommenen Auswertung steuern. Beispielsweise kann die Lenkwinkelsteuerungseinheit 13 die Spurwinkel so einstellen, dass der Schlupf in einen gewünschten Bereich fällt.
Bei der Stromversorgung 12 kann es sich z. B. um eine Sekundärbatterie handeln. Die Stromversorgung 12 versorgt entweder direkt oder indirekt die linke gelenkte Radeinheit 4L und die rechte gelenkte Radeinheit 4R, die Steuereinheit 11, die Kommunikationseinheit 16, die Erfassungseinheit 17 und andere Komponenten mit Strom. Optional kann der Träger 1 auch über eine externe Stromversorgung mit Energie versorgt werden. In diesem Fall muss der Träger 1 nicht mit der Stromversorgung 12 ausgestattet sein.
Die Kommunikationseinheit 16 ist so konfiguriert, dass sie zur Kommunikation mit dem übergeordneten System 5 bereit ist. In dieser Ausführungsform kommuniziert die Kommunikationseinheit 16 durch drahtlose Kommunikation unter Verwendung von Funkwellen als Ausbreitungsmedium mit einem beliebigen einer Vielzahl von Relais 6, die innerhalb des vorbestimmten Bereichs, in dem sich der Träger 1 bewegt, installiert sind. Auf diese Weise kommunizieren die Kommunikationseinheit 16 und das übergeordnete System 5 indirekt miteinander, zumindest über das Netzwerk NT1 und das Relais 6.
Das heißt, jedes Relais 6 ist ein Gerät (Zugangspunkt), das die Kommunikation zwischen der Kommunikationseinheit 16 und dem übergeordneten System 5 weiterleitet. Die Relais 6 kommunizieren mit dem übergeordneten System 5 über das Netzwerk NT1. In dieser Ausführungsform kann für die Kommunikation zwischen den Relais 6 und der Kommunikationseinheit 16 eine drahtlose Kommunikation gemäß einem Standard wie Wi-Fi®, Bluetooth®, ZigBee® oder einem lizenzfreien Low-Power-Funkstandard (Specified Low Power Radio) gewählt werden. Auch muss das Netzwerk NT1 nicht das Internet sein, sondern kann auch ein lokales Netzwerk sein, entweder innerhalb des vorbestimmten Gebiets, in dem sich der Träger 1 bewegt, oder innerhalb eines Unternehmens in dem vorbestimmten Gebiet.
(2.3) Teile-Bestückungssystem
Der Träger 1 gemäß dieser Ausführungsform kann in einem Teile-Bestückungssystem E1 verwendet werden, das mindestens eine Teile-Bestückungsvorrichtung 9 zur Montage von Teilen auf einer Platte enthält, wie in den 5 und 6 gezeigt.
Die Teile-Bestückungsvorrichtung 9 umfasst einen Zuführwagen 7 zum Zuführen der Teile und einen Bestückungskörper 8 mit einem Bestückungskopf zum Befestigen der Teile auf der Platte.
Der Zuführwagen 7 dient zum Zuführen von Teilen auf den Bestückungskörper 8 der in einer Fabrik installierten Teile-Bestückungsvorrichtung 9. Der Begriff „Teile-Bestückungsvorrichtung“ bezieht sich hier auf eine Maschine zum Montieren von Teilen auf einem Objekt, z. B. einer Platte. Der Bestückungskörper 8 enthält einen Montagekopf zur Montage der Teile auf der Platte. In dieser Ausführungsform trägt der Träger 1 den Zuführwagen 7 als Last A1 zu dem Ort, an dem der Bestückungskörper 8 der Teile-Bestückungsvorrichtung 9 installiert ist. Dies ermöglicht die Bildung eines Teile-Bestückungssystems E1. Mit anderen Worten, das Teile-Bestückungssystem E1 ist ein System, das mindestens eine Teile-Bestückungsvorrichtung 9 zur Montage von Teilen auf der Platte umfasst. Der Zuführwagen 7 wird vom Träger 1 zum Bestückungskörper 8 getragen. In dieser Ausführungsform trägt der Träger 1 gemäß einer Anweisung des übergeordneten Systems 5 beispielsweise den Zuführwagen 7, der an einem bestimmten Ort innerhalb des vorbestimmten Bereichs abgestellt ist, zu der Stelle, an der der Zuführwagen 7 mit dem Bestückungskörper 8 verbunden werden soll. Wenn der Träger 1 den Zuführwagen 7 in eine Aussparung 81 trägt, die an einer Seitenfläche des Bestückungskörpers 8 vorgesehen ist, wird ein zweiter Anschluss des Zuführwagens 7 mit einem ersten Anschluss verbunden, der für den Bestückungskörper 8 vorgesehen ist, wodurch der Bestückungskörper 8 und der Zuführwagen 7 miteinander verbunden werden. Wenn der Bestückungskörper 8 und der Zuführwagen 7 so miteinander verbunden sind, können die Teile vom Zuführwagen 7 dem Bestückungskörper 8 zugeführt werden.
Während der Träger 1 die Last A1 in die Aussparung 81 einführt, kann die Last A1 gegen eine der Seitenwände 82 der Aussparung 81 stoßen. Trotzdem kann die Last A1 durch den Träger 1 in die Aussparung 81 eingeführt werden, wobei die Last A1 in Kontakt mit der Seitenwand 82 gehalten wird. Auf diese Weise führt die Seitenwand 82 die Bewegung der Last A1, wodurch die Last A1 zu einer Position geführt wird, an der der zweite Anschluss der Last A1 mit dem ersten Anschluss des Bestückungskörpers 8 verbunden ist.
In diesem Fall ist der Träger 1 in geeigneter Weise mit einem Abschnitt des Zuführwagens 7 verbunden, der einem Teilezuführungsabschnitt (durch den die Teile auf den Bestückungskörper 8 zugeführt werden) gegenüberliegt. Wenn der Zuführwagen 7 zu der Position transportiert wird, an der der Bestückungskörper 8 der Teile-Bestückungsvorrichtung 9 installiert ist, zeigt der Teilezuführungsabschnitt des Zuführwagens 7 in Richtung des Bestückungskörpers 8. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die Ausrichtung des Zuführwagens 7 so zu ändern, dass der Teilezuführungsabschnitt dem Bestückungskörper 8 zugewandt ist, wenn der Zuführwagen 7 zu der Position transportiert wird, an der der Bestückungskörper 8 der Teile-Bestückungsvorrichtung 9 installiert ist.
Außerdem bilden das Teile-Bestückungssystem E1 und der Träger 1 ein Arbeitssystem W1. Mit anderen Worten, das Arbeitssystem W1 umfasst das Teile-Bestückungssystem E1 und den Träger 1. Das Teile-Bestückungssystem E1 umfasst eine Struktur zum Führen des Zuführwagens 7 zu dem Befestigungskörper 8, indem der Fahrzeugkörper 10 und/oder der Zuführwagen 7 in Kontakt mit der Struktur gebracht wird. Mit anderen Worten, in dem vorbestimmten Bereich, in dem sich der Fahrzeugkörper 10 bewegt, ist eine solche Struktur angeordnet, die die Bewegung des Fahrzeugkörpers 10 und der Last A1 führt, indem sie den Kontakt des Fahrzeugkörpers 10 oder der Last A1 mit der Struktur ermöglicht. Die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 steuert die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder 2 (nämlich des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R) in Abhängigkeit von der relativen Position des Fahrzeugkörpers 10 in Bezug auf die Struktur. In diesem Fall kann es sich bei der Struktur um ein Objekt wie z. B. eine Wand handeln, die getrennt von dem Bestückungsköper 8 vorgesehen ist, um den Zuführwagen 7 zum Bestückungsköper 8 zu führen. Alternativ kann es sich bei der Struktur auch um ein Objekt handeln, das für den Trägerkörper 8 selbst vorgesehen ist, um den Zuführwagen 7 an eine gewünschte Position im Bestückungsköper 8 zu führen (zu positionieren). Die Struktur gemäß dieser Ausführungsform ist vom letzteren Typ und kann ein Führungsteil (wie eine Seitenwand 82 der Aussparung 81 oder eine schräge Fläche 83, die mit der Seitenwand 82 zusammenhängt) sein, das/die für den Bestückungsköper 8 selbst vorgesehen ist, um den Zuführwagen 7 an eine vorbestimmte Position innerhalb der Aussparung 81 des Bestückungsköpers 8 zu führen.
Das heißt, wenn der Träger 1 sich bewegt hat, um eine Position zu erreichen, an der entweder der Fahrzeugkörper 10 oder die Last A1 an der Struktur anliegt, steuert die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder 2 entweder in Vorspurwinkel oder Nachspurwinkel. In dem Zustand, in dem die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder 2 entweder in Vorspur- oder Nachspurwinkel gesteuert werden, bewegt sich der Träger 1 in eine Richtung, in der die Differenz zwischen der von den Antriebsrädern erzeugten Antriebskraft und der Laufrichtung am kleinsten ist. Selbst wenn die Steuereinheit 11 die Bewegungsrichtung des Trägers 1 nicht direkt steuert, kann sich der Träger 1 also entweder mit dem Fahrzeugkörper 10 oder mit der von der Struktur geführten Last A1 bewegen. Folglich ermöglicht dies dem Träger 1, sich entweder mit dem Fahrzeugkörper 10 oder der Last A1, die in Kontakt mit der Struktur gehalten wird, zu bewegen, indem die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder 2 entweder in Vorspurwinkel oder Nachspurwinkel umschaltet, auch ohne das Steuerungsverfahren zur direkten Steuerung der Bewegungsrichtung des Trägers 1 durchzuführen.
(3) Betrieb
Als nächstes wird ein beispielhafter Betrieb des Trägers 1 gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 zeigt ein beispielhaftes Verfahren, bei dem der Träger 1 den Vorgang des Tragens des Zuführwagens 7 als Last A1 von einem bestimmten Ort innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu einem Ziel (z.B. einer Position innerhalb der Aussparung 81 des Bestückungskörpers 8) durchführt.
Bewegt sich der Träger 1 von einem bestimmten Ort zum Zielort, führt die Steuereinheit 11 einen Steuerbetrieb in einem ersten Modus durch, bis der Träger 1 einen ersten Umschaltpunkt erreicht. Der erste Modus ist ein Steuermodus, in dem der Lenkwinkel und die Bewegungsgeschwindigkeit des Trägers 1 basierend auf dem aktuellen Ort und dem Ziel des Trägers 1 gesteuert werden, wobei die Spurwinkel des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R auf einen gleichen Winkel eingestellt sind. Im ersten Modus wird die Bewegungsrichtung des Trägers 1 durch die Winkel des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R so stark eingeschränkt, dass ein Schlupf des linken gelenkten Rads 2L oder des rechten gelenkten Rads 2R unwahrscheinlich ist. Dies ermöglicht es dem Träger 1, sich zu bewegen, wobei der Verlust durch Schlupf im Vergleich zum zweiten Modus verringert wird.
In diesem Beispiel bestimmt die Steuereinheit 11 in regelmäßigen Abständen die aktuelle Position des Trägers 1, beispielsweise auf der Grundlage des Startpunkts, der zurückgelegten Strecke, der Fahrtrichtung und anderer Parameter des Trägers 1. Darüber hinaus bestimmt die Steuereinheit 11 den Abstand zwischen dem Fahrzeugkörper 10 und dem Führungsabschnitt des Bestückungskörpers 8 auf der Grundlage der aktuellen Position des Trägers 1. Wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeugkörper 10 und dem Führungsabschnitt des Trägerkörpers 8 gleich oder kleiner als ein erster Entscheidungsabstand ist, wechselt die Steuereinheit 11 den Steuermodus vom ersten Modus zum zweiten Modus und steuert die Lenkwinkel des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R beispielsweise in Vorspurwinkel. Der erste Umschaltpunkt ist ein Punkt, an dem der Steuermodus des Trägers 1 vom ersten Modus in den zweiten Modus umgeschaltet wird, und kann an einem Punkt festgelegt werden, an dem die Spitze des mit dem Träger 1 gekoppelten Zuführwagens 7 kurz davor ist, in die Aussparung 81 des Halterungskörpers 8 einzutreten. Der erste Entscheidungsabstand wird auf einen Abstand zwischen dem Fahrzeugkörper 10 und dem Führungsabschnitt des Bestückungskörpers 8 in einem Zustand festgelegt, in dem sich der Träger 1 am ersten Umschaltpunkt befindet. Der erste Entscheidungsabstand wird auf einen Abstand eingestellt, der größer ist als der Abstand zwischen dem Träger 1 und dem Führungsabschnitt des Bestückungskörpers 8 zu dem Zeitpunkt, zu dem die vom Träger 1 getragene Last A1 (Zuführwagen 7) den Führungsabschnitt des Bestückungskörpers 8 zum ersten Mal berührt. Die Fahrstrecke des Trägers 1 ist so eingestellt, dass es innerhalb des vorbestimmten Bereichs keine Gegenstände gibt, die mit dem Träger 1 oder der Last A1 in Berührung kommen, und die Steuereinheit 11 steuert den Träger 1 im ersten Modus, bis der Träger 1 den ersten Umschaltpunkt erreicht.
Wenn der Träger 1 den ersten Umschaltpunkt erreicht, beginnt die Steuereinheit 11 mit der Durchführung des Steuerbetriebs im zweiten Modus, um die Spurwinkel θL, θR des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R beispielsweise in Vorspurwinkel zu steuern.
Insbesondere gibt die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 der Steuereinheit 11 an die linke gelenkte Radeinheit 4L und die rechte gelenkte Radeinheit 4R einen Steuerbefehl aus, um die Spurwinkel θL, θR des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R in Vorspurwinkel umzuschalten. Gemäß dem Steuerbefehl von der Lenkwinkel-Steuereinheit 13 steuern die linke gelenkte Radeinheit 4L und die rechte gelenkte Radeinheit 4R die Winkel des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R durch Drehen der Lenkmotoren (in S1) in Vorspurwinkel. In diesem Fall können die Beträge der Vorspurwinkel θL, θR durch die Vorspursteuerung auf einen Bereich von einigen Grad bis zu zehn Grad eingestellt werden. Darüber hinaus gibt die Drehmoment-Steuereinheit 14 des Trägers 1 auch einen Steuerbefehl aus, der den oberen Grenzwert für die Drehzahl des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R sowie das Ausgangsdrehmoment an die linke gelenkte Radeinheit 4L und die rechte gelenkte Radeinheit 4R (in S2) angibt. In Übereinstimmung mit dem Steuerbefehl von der Drehmoment-Steuereinheit 14 steuern die linke gelenkte Radeinheit 4L und die rechte gelenkte Radeinheit 4R die Antriebsmotoren 41L, 41R, um das linke gelenkte Rad 2L und das rechte gelenkte Rad 2R zu drehen. In diesem Verarbeitungsschritt steuert die Drehmoment-Steuereinheit 14 die Ausgangsdrehmomente des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R so, dass die Ausgangsdrehmomente des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R die durch den Steuerbefehl angegebenen Drehmomentwerte erreichen. Darüber hinaus steuert die Drehmoment-Steuereinheit 14 die Drehzahl des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R, um zu verhindern, dass die Drehzahl des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R den durch den Steuerbefehl angegebenen oberen Grenzwert überschreitet, selbst wenn Schlupf in mindestens einem der beiden Räder, dem linken gelenkten Rad 2L oder dem rechten gelenkten Rad 2R, verursacht wird.
Wenn die linke gelenkte Radeinheit 4L und die rechte gelenkte Radeinheit 4R die Spurwinkel θL, θR des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R gemäß dem Steuerbefehl von der Lenkwinkel-Steuereinheit 13 in Vorspurwinkel umschalten, wird der Zustand, in dem die Bewegungsrichtung des Trägers 1 durch die Winkel des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R erheblich eingeschränkt ist, aufgehoben. In dem Zustand, in dem die Winkel des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R in Vorspurwinkel umgeschaltet werden, nähert sich der Träger 1 dem Trägerkörper 8, während er sich in eine Richtung bewegt, in der die Differenz zwischen der von den Antriebsrädern erzeugten Antriebskraft und dem Fahrwiderstand maximal wird. Wenn sich der Träger 1 weiter dem Bestückungskörper 8 nähert, um den Zuführwagen 7 als Last A1 in Kontakt mit dem Führungsabschnitt (z. B. einer geneigten Fläche 83) des Bestückungskörpers 8 zu bringen, wie in 8 gezeigt, wird ein Fahrwiderstand aufgrund der Reibung zwischen dem Zuführwagen 7 und dem Bestückungskörper 8 auf den Träger 1 ausgeübt, wodurch der Träger 1 veranlasst wird, sich in die Richtung zu bewegen, in der die Differenz zwischen der durch die Antriebsräder erzeugten Antriebskraft und dem Fahrwiderstand maximal wird. In dem in 8 gezeigten Betriebsbeispiel ist die durch den durchgezogenen Pfeil F1 im Fächerbereich P1 angegebene Richtung die Richtung, in der die Differenz zwischen der Antriebskraft und dem Fahrwiderstand maximal wird, und der Träger 1 bewegt sich in die durch den Pfeil F1 angegebene Richtung. In diesem Fall steuert die Steuereinheit 11 nur die Spurwinkel θL, θR des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R in Vorspurwinkel, und es besteht keine Notwendigkeit, eine komplizierte Steuerungsverarbeitung zur Steuerung der Lenkwinkel des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R auf der Grundlage des Ergebnisses der Messung der Position des Bestückungskörpers 8 durchzuführen. Auf diese Weise kann die Steuereinheit 11 die Wahrscheinlichkeit verringern, dass der Fahrzeugkörper 10 zum Stillstand kommt, ohne eine komplizierte Steuerung durchzuführen. Folglich ermöglicht dies eine reibungslose Bewegung des Trägers 1, wobei der Zuführwagen 7 in Kontakt mit einem Teil des Bestückungskörpers 8 gehalten wird.
Während sich der Träger 1 bewegt, erfasst die Erfassungseinheit 17 in regelmäßigen Abständen die zurückgelegte Strecke des Trägers 1. Die Steuereinheit 11 aktualisiert auf der Grundlage der vom Träger 1 zurückgelegten Strecke die relative Position des Trägers 1 (Fahrzeugkörper 10) in Bezug auf den Führungsabschnitt (d. h. die Seitenwände 82 und die schrägen Flächen 83) des Trägerkörpers 8. Optional kann die Erfassungseinheit 17 den aktuellen Standort des Trägers 1 in regelmäßigen Abständen erfassen, und die Steuereinheit 11 kann auf der Grundlage des aktuellen Standorts des Trägers 1 die relative Position des Trägers 1 (des Fahrzeugkörpers 10) in Bezug auf den Führungsabschnitt (d. h. die Seitenwände 82 und die schrägen Flächen 83) des Trägerkörpers 8 aktualisieren.
Die Steuereinheit 11 bestimmt auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Erfassungseinheit 17, ob sich der Träger 1 bewegt oder nicht (in S3).
Wenn in Schritt S3 entschieden wird, dass sich das Fahrzeug 1 nicht bewegen sollte (sondern aufgrund einer Kollision mit einem Hindernis zum Stillstand gekommen sein sollte) (wenn die Antwort in Schritt S3 NEIN lautet), dann ändert die Steuereinheit 11 die Spurwinkel θL, θR, damit das Fahrzeug 1 das Hindernis passieren kann. Dann kehrt der Prozess zu Schritt S1 zurück, in dem die Steuereinheit 11 die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 veranlasst, einen Steuerbefehl zur Änderung des Spurwinkels θL, θR des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R an die linke gelenkte Radeinheit 4L und die rechte gelenkte Radeinheit 4R auszugeben. Darüber hinaus gibt die Drehmoment-Steuereinheit 14 des Trägers 1 auch einen Steuerbefehl, der den oberen Grenzwert für die Drehzahl und die Ausgangsdrehmomente des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R angibt, an die linke gelenkte Radeinheit 4L und die rechte gelenkte Radeinheit 4R (in S2) aus. Entsprechend dem Steuerbefehl der Lenkwinkel-Steuereinheit 13 ändern die linke gelenkte Radeinheit 4L und die rechte gelenkte Radeinheit 4R die Spurwinkel θL, θR des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R. Dann ändert sich die Verteilung der Vektoren der Antriebskraft als resultierende Kraft der Antriebskraft, die durch das linke gelenkte Rad 2L erzeugt wird, und der Antriebskraft, die durch das rechte gelenkte Rad 2R erzeugt wird. Wenn sich die Verteilung der Vektoren der Antriebskraft ändert, bewegt sich der Träger 1 in eine Richtung, in der die Differenz zwischen der von den Antriebsrädern erzeugten Antriebskraft und dem Fahrwiderstand maximal wird. Dadurch kann das Fahrzeug 1 das Hindernis überwinden und seine Fahrt fortsetzen.
Wenn andererseits in Schritt S3 entschieden wird, dass sich der Träger 1 bewegen sollte (wenn die Antwort in Schritt S3 JA lautet), dann bestimmt die Steuereinheit 11 auf der Grundlage der von der Erfassungseinheit 17 erfassten zurückgelegten Strecke, ob der Träger 1 einen zweiten Umschaltpunkt erreicht hat (in S4). Wie hier verwendet, ist der zweite Umschaltpunkt ein Punkt, an dem die Steuerung der Spurwinkel θL, θR von den Vorspurwinkeln auf die Nachspurwinkel umgeschaltet wird, und kann beispielsweise der Ort sein, an dem sich der Träger 1 befindet, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeugkörper 10 und dem Führungsabschnitt des Trägerkörpers 8 gleich oder kleiner als ein zweiter Entscheidungsabstand wird. Der zweite Entscheidungsabstand ist ein Abstand, der kürzer ist als der erste Entscheidungsabstand und kann auf einen Abstand zwischen dem Träger 1 und dem Bestückungskörper 8 in einem Zustand festgelegt werden, in dem der mit dem Träger 1 gekoppelte Zuführwagen 7 eine vorbestimmte Stelle innerhalb der Aussparung 81 erreicht hat. In diesem Beispiel kann der vorbestimmte Punkt innerhalb der Aussparung 81 (d.h. die zweite Entscheidungsstelle) an einem Zwischenpunkt (z.B. am mittleren Punkt der Aussparung 81) zwischen der Öffnung der Aussparung 81 und dem tiefsten Abschnitt der Aussparung 81 in der Richtung, in der der Zuführwagen 7 in die Aussparung 81 eintritt und sie verlässt, festgelegt werden. Es sollte beachtet werden, dass Informationen über den ersten Umschaltpunkt (z. B. den ersten Entscheidungsabstand) und Informationen über den zweiten Umschaltpunkt (z. B. den zweiten Entscheidungsabstand) in die Steuereinheit 11 geladen wurden.
Wenn in Schritt S4 entschieden wird, dass der Träger 1 den zweiten Umschaltpunkt erreicht haben sollte (wenn die Antwort in Schritt S4 JA lautet), steuert die Steuereinheit 11 die Spurwinkel θL, θR des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R in Nachspurwinkel. Die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 kehrt zum Verarbeitungsschritt S1 zurück, in dem die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 einen Steuerbefehl, um die Spurwinkel θL, θR des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R in Nachspurwinkel umzuschalten, an die linke gelenkte Radeinheit 4L und die rechte gelenkte Radeinheit 4R ausgibt. Darüber hinaus gibt die Drehmoment-Steuereinheit 14 des Trägers 1 einen Steuerbefehl, der den oberen Grenzwert der Drehzahl und die Ausgangsdrehmomente des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R angibt, an die linke gelenkte Radeinheit 4L und die rechte gelenkte Radeinheit 4R (in S2) aus. Wenn in diesem Verarbeitungsschritt die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 die Spurwinkel θL, θR des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R von Vorspurwinkeln in Nachspurwinkel ändert, werden die Spurwinkel θL, θR vorzugsweise so schnell wie möglich von Vorspurwinkeln in Nachspurwinkel umgeschaltet, damit der Zustand, in dem das linke gelenkte Rad 2L und das rechte gelenkte Rad 2R parallel zueinander gewinkelt sind, so kurz wie möglich andauert.
Wenn die linke gelenkte Radeinheit 4L und die rechte gelenkte Radeinheit 4R die Spurwinkel θL, θR in Übereinstimmung mit dem Steuerbefehl von der Lenkwinkel-Steuereinheit 13 in Nachspurwinkel umschalten, wird der Zustand, in dem die Bewegungsrichtung des Trägers 1 durch die Winkel des linken gelenkten Rads 2L und des rechten gelenkten Rads 2R erheblich eingeschränkt ist, aufgehoben. In dem Zustand, in dem die Spurwinkel θL, θR in Nachspurwinkel umgeschaltet werden, nähert sich der Träger 1 dem Trägerkörper 8, während er sich in eine Richtung bewegt, in der die Differenz zwischen der von den Antriebsrädern erzeugten Antriebskraft und dem Fahrwiderstand maximal wird. Wenn sich der Träger 1 weiter dem Bestückungskörper 8 nähert, um den Zuführwagen 7 als Last A1 in Kontakt mit den beiden Seitenwänden 82 (Führungselement) der Aussparung 81 zu bringen, wie in 9 gezeigt, wird ein Fahrwiderstand aufgrund der Reibung zwischen dem Zuführwagen 7 und den Seitenwänden 82 auf den Träger 1 ausgeübt, wodurch der Träger 1 veranlasst wird, sich in die Richtung zu bewegen, in der die Differenz zwischen der durch die Antriebsräder erzeugten Antriebskraft und dem Fahrwiderstand maximal wird. In dem in 9 gezeigten Betriebsbeispiel ist die durch den durchgezogenen Pfeil F1 angezeigte Richtung im Fächerbereich P2 die Richtung, in der die Differenz zwischen der von den Antriebsrädern erzeugten Antriebskraft und dem Fahrwiderstand maximal wird, und der Träger 1 bewegt sich in die durch den Pfeil F1 angezeigte Richtung. In diesem Fall steuert die Steuereinheit 11 nur die Spurwinkel θL, θR des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R in Vorspurwinkel, und es besteht keine Notwendigkeit, eine komplizierte Steuerungsverarbeitung zur Steuerung der Lenkwinkel des linken gelenkten Rades 2L und des rechten gelenkten Rades 2R auf der Grundlage des Ergebnisses der Messung der Position des Bestückungskörpers 8 durchzuführen. Auf diese Weise kann die Steuereinheit 11 die Wahrscheinlichkeit verringern, dass der Fahrzeugkörper 10 zum Stillstand kommt, ohne eine komplizierte Steuerung durchzuführen. Folglich ermöglicht dies eine reibungslose Bewegung des Trägers 1, wobei der Zuführwagen 7 in Kontakt mit einem Teil des Bestückungskörpers 8 gehalten wird.
Wenn andererseits in Schritt S4 entschieden wurde, dass der Träger 1 den zweiten Umschaltpunkt noch nicht erreicht haben sollte (d.h. noch nicht angekommen sein sollte) (wenn die Antwort in Schritt S4 NEIN ist), dann bestimmt die Steuereinheit 11 auf der Grundlage der zurückgelegten Strecke des Trägers 1, die von der Erfassungseinheit 17 erfasst wurde, ob der Träger 1 das Ziel erreicht hat oder nicht (in S5).
Wenn in Schritt S5 entschieden wurde, dass der Träger 1 das Ziel noch nicht erreicht haben sollte (wenn die Antwort in Schritt S5 NEIN lautet), dann geht der Verarbeitungsschritt zurück zu Schritt S3, in dem die Steuereinheit 11 die Reihe der Schritte S3-S5 erneut durchführt.
Wurde hingegen in Schritt S5 entschieden, dass der Träger 1 das Ziel erreicht haben sollte (wenn die Antwort in Schritt S5 JA lautet), dann beendet die Steuereinheit 11 die Verarbeitung der Steuerung der Spurwinkel und bringt den Träger 1 zum Stillstand.
Wenn der Träger 1 den Zuführwagen 7 in die Aussparung 81 des Bestückungskörpers 8 einführt, hält der Träger 1 die mehreren gelenkten Räder 2 parallel zueinander, bis der Träger 1 dem Bestückungskörper 8 relativ nahekommt. Dann, wenn der Träger 1 nahe genug an den Bestückungskörper 8 herangekommen ist, schaltet der Träger 1 die Vielzahl der gelenkten Räder 2 in Vorspurwinkel. Wenn der Zuführwagen 7 in die Aussparung 81 einfährt, schaltet der Träger 1 die mehreren gelenkten Räder 2 in einen Nachspurwinkel. Dieses Verfahren zur Steuerung des Spurwinkels ist jedoch nur ein Beispiel und sollte nicht als Einschränkung verstanden werden. Alternativ kann der Träger 1, wenn er nahe genug an den Bestückungskörper 8 herankommt, die mehreren gelenkten Räder 2 in einen Nachspurwinkel schalten. Wenn der Zuführwagen 7 in die Aussparung 81 einfährt, kann der Träger 1 die Vielzahl der gelenkten Räder 2 in den Vorspurwinkel schalten. Alternativ dazu kann der Träger 1, wenn er nahe genug an den Bestückungskörper 8 herankommt, die Vielzahl der gelenkten Räder 2 in Vorspur- oder Nachspurwinkel schalten, je nachdem, was angemessen ist, bis der Zuführwagen 7 eine vorbestimmte Position innerhalb der Aussparung 81 erreicht.
Wenn der Träger 1 den Zuführwagen 7, der sich gerade in der Aussparung 81 befindet, aus der Aussparung 81 herausziehen soll, veranlasst die Steuereinheit 11 den Träger 1, sich aus der Aussparung 81 herauszubewegen, indem sie das linke gelenkte Rad 2L und das rechte gelenkte Rad 2R in einen Vorspurwinkel dreht. In diesem Fall bewegt sich der Träger 1 mit seinen gelenkten Rädern 2 in einem Vorspurwinkel aus der Aussparung 81 heraus. So kann sich der Träger 1 selbst dann, wenn durch den Aufprall des Zuführwagens 7 auf die Seitenwand/Seitenwände 82 der Aussparung 81 ein Fahrwiderstand entsteht, gleichmäßig bewegen, während er seine Bewegungsrichtung in eine Richtung ändert, in der die Differenz zwischen der von den Antriebsrädern erzeugten Antriebskraft und dem Fahrwiderstand maximal wird. Wenn der Träger 1 den Zuführwagen 7, der sich derzeit in der Aussparung 81 befindet, aus der Aussparung 81 herausziehen soll, veranlasst die Steuereinheit 11 den Träger 1, sich aus der Aussparung 81 herauszubewegen, indem sie das linke gelenkte Rad 2L und das rechte gelenkte Rad 2R in einen Nachspurwinkel dreht. Alternativ dazu kann die Steuereinheit 11, wenn der Träger 1 den Zuführwagen 7, der sich derzeit in der Aussparung 81 befindet, aus der Aussparung 81 herausziehen soll, zunächst das linke gelenkte Rad 2L und das rechte gelenkte Rad 2R in einem nach innen gerichteten Winkel halten und dann die gelenkten Räder 2 in einen nach außen gerichteten Winkel drehen, wenn der Träger 1 einen vorbestimmten Umschaltpunkt erreicht, oder umgekehrt.
Wenn dann auf der Grundlage des Ergebnisses der Erfassung durch die Erfassungseinheit 17 entschieden wird, dass der Zuführwagen 7 vollständig aus der Aussparung 81 herausgezogen werden sollte, steuert die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 die Lenkwinkel der jeweiligen gelenkten Räder 2 im ersten Modus, in dem das linke gelenkte Rad 2L und das rechte gelenkte Rad 2R parallel zueinander ausgerichtet sind. Wenn der Zuführwagen 7 vollständig aus der Aussparung 81 herausgezogen wird, ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass der Zuführwagen 7 beispielsweise gegen die Seitenwände 82 der Aussparung 81 stößt. Auf diese Weise ermöglicht die Steuereinheit 11 eine reibungslose Bewegung des Wagens 1 in Richtung seines Ziels, wobei das linke gelenkte Rad 2L und das rechte gelenkte Rad 2R parallel zueinander ausgerichtet sind.
(4) Modifikationen
Es sollte beachtet werden, dass die oben beschriebene Ausführungsform nur ein Beispiel für verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist und nicht als einschränkend ausgelegt werden soll. Vielmehr kann die beispielhafte Ausführungsform ohne weiteres auf verschiedene Weise in Abhängigkeit von einer Entwurfswahl oder einem anderen Faktor modifiziert werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Funktionen des Trägers 1 können auch in Form eines Verfahrens zur Steuerung des Trägers 1, eines Computerprogramms oder eines nicht-übertragbaren Speichermediums, auf dem das Programm gespeichert ist, implementiert werden. Ein Verfahren zur Steuerung des Trägers 1 gemäß einem Aspekt umfasst einen Antriebssteuerschritt und einen Spurwinkelsteuerschritt. Der Antriebssteuerschritt umfasst den Antrieb einer Vielzahl von Antriebsrädern. Die mehreren Antriebsräder sind für einen Fahrzeugkörper 10 vorgesehen, um den Fahrzeugkörper 10 anzutreiben. Der Fahrzeugkörper 10 wird verwendet, um eine Last A1 darauf zu tragen. Der Spurwinkelsteuerschritt umfasst die Steuerung der Spurwinkel einer Vielzahl von gelenkten Rädern in zueinander unterschiedlichen Winkeln. Die mehreren gelenkten Räder 2 sind für den Fahrzeugkörper 10 vorgesehen, um eine Bewegungsrichtung des Fahrzeugkörpers 10 zu ändern. Ein (Computer-)Programm gemäß einem weiteren Aspekt ist dazu ausgelegt, ein Computersystem zu veranlassen, das oben beschriebene Verfahren zur Steuerung des Trägers durchzuführen.
Nachfolgend werden die Modifikationen der beispielhaften Ausführungsform der Riehe nach aufgelistet. Es ist zu beachten, dass die nachstehend beschriebenen Modifikationen gegebenenfalls auch in Kombination verwendet werden können.
Der Träger 1 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Computersystem. Das Computersystem kann als Haupthardwarekomponenten einen Prozessor und einen Speicher enthalten. Die Funktionen des Trägers 1 gemäß der vorliegenden Erfindung können ausgeführt werden, indem der Prozessor veranlasst wird, ein in dem Speicher des Computersystems gespeichertes Programm auszuführen. Das Programm kann im Voraus in dem Speicher des Computersystems gespeichert werden. Alternativ kann das Programm auch über eine Telekommunikationsleitung heruntergeladen oder verteilt werden, nachdem es auf einem nicht-übertragbaren Speichermedium, wie einer Speicherkarte, einer optischen Platte oder einem Festplattenlaufwerk, aufgezeichnet wurde, wobei jedes Medium für das Computersystem lesbar ist. Der Prozessor des Computersystems kann aus einem einzigen oder mehreren elektronischen Schaltkreisen bestehen, einschließlich einer integrierten Halbleiterschaltung (Semiconductor Integrated Circuit) oder einer Schaltung mit hohem Integrationsgrad (Large-Scale Integrated Circuit). Der Begriff „integrierte Schaltung“, wie z. B. IC oder LSI, wird hier je nach Integrationsgrad unterschiedlich verwendet. Beispiele für integrierte Schaltungen sind ein LSI-System, eine Schaltung mit sehr hohem Integrationsgrad (VLSI) und eine Schaltung mit ultrahohem Integrationsgrad (ULSI). Als Prozessor kann auch ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) verwendet werden, das nach der Herstellung einer LSI programmiert werden kann, oder es kann ein rekonfigurierbares Logikbauteil, mit dem die Verbindungen oder Schaltungsabschnitte innerhalb einer LSI rekonfiguriert werden können, verwendet werden. Diese elektronischen Schaltungen können entweder auf einem einzigen Chip integriert oder auf mehrere Chips verteilt sein, je nachdem, was angemessen ist. Diese mehreren Chips können in einem einzigen Gerät eingebaut oder ohne Einschränkung auf mehrere Geräte verteilt sein. Wie hier verwendet, umfasst das „Computersystem“ einen Mikrocontroller mit einem oder mehreren Prozessoren und einem oder mehreren Speichern. Der Mikrocontroller kann also auch als einzelne oder mehrere elektronische Schaltungen, einschließlich einer integrierten Halbleiterschaltung oder einer Schaltung mit hohem Integrationsgrad, implementiert sein.
Auch in der oben beschriebenen Ausführungsform sind die mehreren Funktionen des Trägers 1 in einem einzigen Gehäuse untergebracht. Dies ist jedoch keine wesentliche Konfiguration für den Träger 1. Alternativ können diese Bestandteile des Trägers 1 auch auf mehrere verschiedene Gehäuse verteilt sein. Ebenfalls alternativ können zumindest einige Funktionen des Trägers 1 (z.B. einige Funktionen des Trägers 1 (wie die Funktion der Lenkwinkel-Steuereinheit 13)) auch als Cloud-Computing-System implementiert sein.
In der oben beschriebenen Ausführungsform dienen die mehreren gelenkten Räder 2 auch als Antriebsräder und die Antriebsmechanismen und die Lenkmechanismen sind zusammen als gelenkte Radeinheiten integriert (nämlich die linke gelenkte Radeinheit 4L und die rechte gelenkte Radeinheit 4R). Alternativ kann das Fahrzeug 1 auch Antriebsräder enthalten, die von den gelenkten Rädern 2 getrennt sind. Die Anzahl der Antriebsräder des Trägers 1 muss nicht zwingend zwei betragen, sondern kann auch drei oder mehr betragen. In der oben beschriebenen Ausführungsform umfasst der Träger 1 zwei gelenkte Räder 2. Die Anzahl der vorgesehenen gelenkten Räder 2 kann jedoch auch drei oder mehr betragen. Vorzugsweise ist die Anzahl der vorgesehenen Antriebsräder gleich der Anzahl der vorgesehenen gelenkten Räder.
In der oben beschriebenen Ausführungsform kann der Zuführwagen 7 als Last A1 mit Anschlagabschnitten ausgebildet sein, die mit einer äußeren Seitenfläche des Bestückungskörpers 8 als Struktur und den Seitenwänden 82 der Aussparung 81 desselben in Kontakt kommen, wie in 10 gezeigt. Die Anschlagabschnitte haben die Funktion, den Kontaktwiderstand zwischen dem Zuführwagen 7 und der Struktur zu verringern, und können zum Beispiel Rollen A12 sein, die drehbar vom Zuführwagen 7 gehalten werden. Beim Kontakt mit der Struktur rollen die Rollen A12, so dass sich der Träger 1, der den Zuführwagen 7 (als Last A1) trägt, reibungslos bewegen kann, ohne zum Stillstand zu kommen. Es ist zu beachten, dass es sich bei den Anschlagabschnitten nicht unbedingt um die Rollen A12 handeln muss, sondern dass es sich auch um Anschlagflächen handeln kann, die hochglanzpoliert werden, um die Reibung zwischen den Anschlagflächen und der Struktur zu verringern. Bei den Anschlagflächen kann es sich um ebene oder gekrümmte Flächen handeln, je nachdem, was angemessen ist.
In der in 10 gezeigten Modifikation sind die mit der Struktur in Berührung zu bringenden Anschlagabschnitte für den Zuführwagen 7 als Last A1 vorgesehen. Dies ist jedoch nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend ausgelegt werden. Alternativ können die mit der Struktur in Berührung kommenden Anschlagabschnitte auch für den Träger 1 vorgesehen sein. Eine weitere Alternative ist, dass die Anschlagabschnitte sowohl für den Träger 1 als auch für die Last A1 vorgesehen sein können.
In der oben beschriebenen Ausführungsform trägt der Träger 1 die Last A1 in die Aussparung 81 des Bestückungskörpers 8. Der Zielort, an den die Last A1 befördert wird, muss jedoch nicht die Aussparung 81 des Bestückungskörpers 8 sein. Der Bestimmungsort kann auch der Raum zwischen den beiden Seitenwänden sein und kann entsprechend geändert werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform steuert die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder 2 in Abhängigkeit von der relativen Position des Fahrzeugkörpers 10 in Bezug auf die Struktur innerhalb des vorgegebenen Bereichs. Dies ist jedoch nur ein Beispiel und sollte nicht als Einschränkung verstanden werden. Die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 kann die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder 2 auch in Abhängigkeit von einer anderen Bedingung steuern.
Beispielsweise kann die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 auch die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder 2 entsprechend der aktuellen Position des Fahrzeugkörpers 10 steuern. Befindet sich der Träger 1 beispielsweise gerade in einem zweiten Bereich, in dem eine Kollision des Trägers 1 mit einem Objekt wahrscheinlicher ist (z.B. während der Träger 1 durch eine enge Passage oder durch einen Bereich mit einem Hindernis fährt), als in einem ersten Bereich, steuert die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder 2 in Vorspur- oder Nachspurwinkel. Dies bewirkt, dass, selbst wenn entweder der Träger 1 oder die Last A1 mit einem Objekt kollidiert, der Träger 1 sich in eine Richtung bewegt, in der die Differenz zwischen der von den Antriebsrädern erzeugten Antriebskraft und dem Fahrwiderstand maximal wird, wodurch der Träger 1 sich bewegen kann, ohne zum Stillstand zu kommen, selbst wenn keine komplizierte Steuerverarbeitung durchgeführt wird.
Darüber hinaus kann die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 auch die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder 2 in Abhängigkeit von den Transportbedingungen der Last A1 steuern. Die Lenkwinkel-Steuereinheit 13 kann die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder 2 je nach den Transportbedingungen der Last A1 (z. B. wenn die Last A1 angekoppelt werden soll oder wenn sich der Träger 1 dem Zielort der Last A1 weit genug genähert hat) entweder in einen Vorspur- oder einen Nachspurwinkel schalten.
(Zusammenfassung)
Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich ist, umfasst ein Träger (1) gemäß einem ersten Aspekt: einen Fahrzeugkörper (10), um eine Last (A1) darauf zu tragen; eine Vielzahl von Antriebsrädern; eine Vielzahl von gelenkten Rädern (2); und eine Lenkwinkel-Steuereinheit (13). Die Vielzahl von Antriebsrädern ist für den Fahrzeugkörper (10) vorgesehen, um den Fahrzeugkörper (10) anzutreiben. Die Vielzahl von gelenkten Rädern (2) ist für den Fahrzeugkörper (10) vorgesehen, um eine Bewegungsrichtung des Fahrzeugkörpers (10) zu ändern. Die Lenkwinkel-Steuereinheit (13) steuert die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) in zueinander unterschiedlichen Winkeln.
Dieser Aspekt ermöglicht es, den Fahrzeugkörper (10) oder die Last (A1) auch dann zu bewegen, wenn der Fahrzeugkörper (10) aufgrund einer Kollision mit einem Objekt einem Fahrwiderstand ausgesetzt ist, ohne ein kompliziertes Steuerungsverfahren durchzuführen.
In einem Träger (1) gemäß einem zweiten Aspekt, der in Verbindung mit dem ersten Aspekt implementiert werden kann, ist in einem vorbestimmten Bereich, in dem sich der Fahrzeugkörper (10) bewegt, eine Struktur (82) zum Führen der Bewegung des Fahrzeugkörpers (10) und der Last (A1) vorgesehen, indem der Fahrzeugkörper (10) und/oder die Last (A1) mit der Struktur (82) in Kontakt gebracht werden kann/können. Die Lenkwinkel-Steuereinheit (13) steuert die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) in Abhängigkeit von einer relativen Position des Fahrzeugkörpers (10) in Bezug auf die Struktur (82).
Dieser Aspekt ermöglicht die Steuerung der Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) in Abhängigkeit von einer relativen Position des Fahrzeugkörpers (10) in Bezug auf die Struktur (82).
In einem Träger (1) gemäß einem dritten Aspekt, der in Verbindung mit dem ersten oder zweiten Aspekt realisiert werden kann, steuert die Lenkwinkel-Steuereinheit (13) die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) in Abhängigkeit von einer aktuellen Position des Fahrzeugkörpers (10).
Dieser Aspekt ermöglicht es, die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) in Abhängigkeit von einer aktuellen Position des Fahrzeugkörpers (10) zu verändern.
In einem Träger (1) gemäß einem vierten Aspekt, der in Verbindung mit einem der ersten bis dritten Aspekte implementiert werden kann, steuert die Lenkwinkel-Steuereinheit (13) die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) in Abhängigkeit von den Transportbedingung en der Last (A1).
Dieser Aspekt ermöglicht es, die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) entsprechend den Transportbedingung en der Last (A1) zu verändern.
In einem Träger (1) gemäß einem fünften Aspekt, der in Verbindung mit einem der ersten bis vierten Aspekte ausgeführt werden kann, wird der Schlupf der mehreren Antriebsräder geändert, indem die Lenkwinkel-Steuereinheit (13) die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) steuert.
Dieser Aspekt ermöglicht es, den Schlupf der mehreren Antriebsräder zu verändern, indem die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) gesteuert werden, so dass sich der Träger (1) in eine Richtung bewegen kann, die den Fahrwiderstand verringert.
In einem Träger (1) gemäß einem sechsten Aspekt, der in Verbindung mit einem der ersten bis fünften Aspekte realisiert werden kann, steuert die Lenkwinkel-Steuereinheit (13) die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) in Vorspurwinkel.
Dieser Aspekt ermöglicht es, den Schlupf der mehreren Antriebsräder zu verändern, indem die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) in der Form von Vorspurwinkel gesteuert werden, wodurch sich der Träger (1) in eine Richtung bewegen kann, die den Fahrwiderstand verringert.
In einem Träger (1) gemäß einem siebten Aspekt, der in Verbindung mit einem der ersten bis sechsten Aspekte realisiert werden kann, steuert die Lenkwinkel-Steuereinheit (13) die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) in Nachspurwinkel.
Dieser Aspekt ermöglicht es, den Schlupf der mehreren Antriebsräder zu verändern, indem die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) in der Form von Nachspurwinkel gesteuert werden, wodurch sich der Träger (1) in eine Richtung bewegen kann, die den Fahrwiderstand verringert.
In einem Träger (1) gemäß einem achten Aspekt, der in Verbindung mit einem der ersten bis siebten Aspekte realisiert werden kann, steuert die Lenkwinkel-Steuereinheit (13) die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) unabhängig voneinander.
Dieser Aspekt ermöglicht es, den Schlupf der mehreren Antriebsräder zu verändern, indem die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) unabhängig voneinander gesteuert werden.
In einem Träger (1) gemäß einem neunten Aspekt, der in Verbindung mit einem der ersten bis achten Aspekte realisiert werden kann, dient die Vielzahl der gelenkten Räder (2) jeweils auch als die Vielzahl der Antriebsräder.
Dieser Aspekt ermöglicht es, die Anzahl der benötigten Räder zu reduzieren, indem die mehreren gelenkten Räder (2) auch als die mehreren Antriebsräder dienen.
Ein Träger (1) gemäß einem zehnten Aspekt, der in Verbindung mit einem der ersten bis neunten Aspekte implementiert werden kann, umfasst ferner eine Drehmoment-Steuereinheit (14) zur Steuerung eines Ausgangsdrehmoments der mehreren Antriebsräder.
Dieser Aspekt ermöglicht die Steuerung des Ausgangsdrehmoments auf einen gewünschten Wert.
Ein Träger (1) gemäß einem elften Aspekt, der in Verbindung mit einem der ersten bis zehnten Aspekte implementiert werden kann, umfasst ferner eine Auswerteeinheit (15) zur Auswertung des Schlupfes der Vielzahl von Antriebsrädern. Die Lenkwinkel-Steuereinheit (13) steuert die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) basierend auf einem Ergebnis der Auswertung durch die Auswerteeinheit (15).
Dieser Aspekt ermöglicht die Steuerung der Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) in Abhängigkeit vom Schlupf der Antriebsräder.
In einem Träger (1) gemäß einem zwölften Aspekt, der in Verbindung mit einem der ersten bis elften Aspekte implementiert werden kann, ist in einem vorbestimmten Bereich, in dem sich der Fahrzeugkörper (10) bewegt, eine Struktur (82) zum Führen der Bewegung des Fahrzeugkörpers (10) und der Last (A1) vorgesehen, indem der Fahrzeugkörper (10) und/oder die Last (A1) mit der Struktur (82) in Kontakt gebracht werden kann/können. Der Fahrzeugkörper (10) und/oder die Last (A1) umfasst/umfassen einen Anschlagabschnitt (A12), der mit der Struktur (82) in Kontakt kommt.
Dieser Aspekt ermöglicht es dem Träger (1), sich zu bewegen, wobei der Anschlag (A12) in Kontakt mit der Struktur (82) bleibt.
In einem Träger (1) gemäß einem dreizehnten Aspekt, der in Verbindung mit einem der ersten bis zwölften Aspekte ausgeführt werden kann, umfasst der Fahrzeugkörper (10) an einer seiner Seitenflächen einen Kopplungsabschnitt (18), an den die Last (A1) zu koppeln ist.
Dieser Aspekt ermöglicht es dem Träger (1) und der Last (A1), sich gemeinsam zu bewegen.
Ein Verfahren zur Steuerung eines Trägers (1) gemäß einem vierzehnten Aspekt umfasst einen Antriebssteuerschritt und einen Spurwinkelsteuerschritt. Der Antriebssteuerschritt umfasst den Antrieb einer Vielzahl von Antriebsrädern. Die mehreren Antriebsräder sind für einen Fahrzeugkörper (10) vorgesehen, um den Fahrzeugkörper (10) in Bewegung zu setzen. Der Fahrzeugkörper (10) wird verwendet, um eine Last (A1) darauf zu tragen. Der Spurwinkelsteuerschritt umfasst die Steuerung der Spurwinkel einer Vielzahl von gelenkten Rädern (2) in zueinander unterschiedlichen Winkeln. Die mehreren gelenkten Räder (2) sind für den Fahrzeugkörper (10) vorgesehen, um eine Bewegungsrichtung des Fahrzeugkörpers (10) zu ändern.
Dieser Aspekt ermöglicht es, den Fahrzeugkörper (10) auch dann zu bewegen, wenn der Fahrzeugkörper (10) oder die Last (A1) aufgrund einer Kollision mit einem Objekt einem Fahrwiderstand ausgesetzt ist, ohne ein kompliziertes Steuerungsverfahren durchzuführen.
Ein Programm gemäß einem fünfzehnten Aspekt ist dazu ausgelegt, ein Computersystem zu veranlassen, das Verfahren zur Steuerung des Trägers gemäß dem vierzehnten Aspekt durchzuführen.
Dieser Aspekt ermöglicht es, den Fahrzeugkörper (10) auch dann zu bewegen, wenn der Fahrzeugkörper (10) oder die Last (A1) aufgrund einer Kollision mit einem Objekt einem Fahrwiderstand ausgesetzt ist, ohne ein kompliziertes Steuerungsverfahren durchzuführen.
Ein Teile-Bestückungssystem (E1) gemäß einem sechzehnten Aspekt umfasst mindestens eine Teile-Bestückungsvorrichtung (9), um Teile auf einer Platte zu montieren. Die mindestens eine Bestückungsvorrichtung (9) umfasst: einen Zuführwagen (7) zum Zuführen der Teile; und einen Bestückungskörper (8) mit einem Montagekopf zum Montieren der Teile auf der Platte. Der Zuführwagen (7) bildet die Last (A1), die von dem Träger (1) gemäß einem der ersten bis dreizehnten Aspekte zu dem Bestückungskörper (8) getragen wird.
Dieser Aspekt ermöglicht es, den Fahrzeugkörper (10) oder den Zuführwagen (7) auch dann zu bewegen, wenn der Fahrzeugkörper (10) aufgrund einer Kollision mit einem Objekt einem Fahrwiderstand ausgesetzt ist, ohne ein kompliziertes Steuerungsverfahren durchzuführen.
Ein Arbeitssystem (W1) gemäß einem siebzehnten Aspekt umfasst das Teile-Bestückungssystem (E1) gemäß dem sechzehnten Aspekt und den Träger (1) gemäß einem der ersten bis dreizehnten Aspekte. Das Teile-Bestückungssystem (E1) umfasst eine Struktur (82) zum Führen des Zuführwagens (7) zu dem Bestückungskörper (8), indem der Fahrzeugkörper (10) und/oder der Zuführwagen (7) in Kontakt mit der Struktur (82) gebracht wird. Die Lenkwinkel-Steuereinheit (13) steuert die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder (2) in Abhängigkeit von einer relativen Position des Fahrzeugkörpers (10) in Bezug auf die Struktur (82).
Dieser Aspekt ermöglicht es, den Fahrzeugkörper (10) oder den Zuführwagen (7) auch dann zu bewegen, wenn der Fahrzeugkörper (10) aufgrund einer Kollision mit einem Objekt einem Fahrwiderstand ausgesetzt ist, ohne ein kompliziertes Steuerungsverfahren durchzuführen.
Es ist zu beachten, dass dies nicht die einzigen Aspekte der vorliegenden Erfindung sind, sondern dass verschiedene Konfigurationen (einschließlich ihrer Modifikationen) des Trägers (1) gemäß der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform beispielsweise auch als ein Verfahren zur Steuerung des Trägers (1), ein (Computer-)Programm oder ein nichtübertragbares Speichermedium, auf dem das Programm gespeichert ist, implementiert werden können.
Es ist zu beachten, dass die Bestandteile gemäß dem zweiten bis dreizehnten Aspekt keine wesentlichen Bestandteile für den Träger (1) sind, sondern gegebenenfalls weggelassen werden können.
Bezugszeichenliste

1: Träger
2: Gelenktes Rad
7: Zuführwagen
8: Bestückungskörper
9: Bestückungsvorrichtung
10: Fahrzeugkörper
13: Lenkwinkel-Steuereinheit
14: Drehmoment-Steuereinheit
15: Auswerteeinheit
18: Kopplungsabschnitt
82: Struktur
A1: Last
A12: Anschlagabschnitt
E1: Teile-Bestückungssystem
W1: Arbeitssystem

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002039786 A [0006]

Claims

Träger, umfassend: einen Fahrzeugkörper, der zum Tragen einer Last konfiguriert ist; eine Vielzahl von Antriebsrädern, die für den Fahrzeugkörper vorgesehen sind, um den Fahrzeugkörper anzutreiben; eine Vielzahl von gelenkten Rädern, die für den Fahrzeugkörper vorgesehen sind, um die Bewegungsrichtung des Fahrzeugkörpers zu ändern; und eine Lenkwinkel-Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie die Spurwinkel der Vielzahl von gelenkten Rädern in zueinander unterschiedlichen Winkeln steuert.
Träger nach Anspruch 1, wobei eine Struktur, die so konfiguriert ist, dass sie die Bewegung des Fahrzeugkörpers und der Last lenkt, indem sie den Kontakt des Fahrzeugkörpers und/oder der Last mit der Struktur ermöglicht, in einem vorbestimmten Bereich vorgesehen ist, in dem sich der Fahrzeugkörper bewegt, und die Lenkwinkel-Steuereinheit so konfiguriert ist, dass sie die Spurwinkel der Vielzahl von gelenkten Rädern in Abhängigkeit von einer relativen Position des Fahrzeugkörpers in Bezug auf die Struktur steuert.
Träger nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lenkwinkel-Steuereinheit so konfiguriert ist, dass sie die Spurwinkel der Vielzahl von gelenkten Rädern entsprechend einer aktuellen Position des Fahrzeugkörpers steuert.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Lenkwinkel-Steuereinheit so konfiguriert ist, dass sie die Spurwinkel der mehreren gelenkten Räder entsprechend den Transportbedingungen der Last steuert.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schlupf der Vielzahl von Antriebsrädern verändert wird, indem die Lenkwinkel-Steuereinheit die Spurwinkel der Vielzahl von gelenkten Rädern steuert.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Lenkwinkel-Steuereinheit so konfiguriert ist, dass sie die Spurwinkel der Vielzahl von gelenkten Rädern so steuert, dass sie Vorspurwinkel sind.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Lenkwinkel-Steuereinheit so konfiguriert ist, dass sie die Spurwinkel der Vielzahl von gelenkten Rädern so steuert, dass sie Nachspurwinkel sind.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Lenkwinkel-Steuereinheit so konfiguriert ist, dass sie die Spurwinkel der Vielzahl von gelenkten Rädern unabhängig voneinander steuert.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Vielzahl von gelenkten Rädern so konfiguriert ist, dass sie jeweils auch als die Vielzahl von Antriebsrädern dient.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, der ferner eine Drehmoment-Steuereinheit umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie ein Ausgangsdrehmoment der Vielzahl von Antriebsrädern steuert.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, der ferner eine Auswerteeinheit umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie den Schlupf der Vielzahl von Antriebsrädern auswertet, wobei die Lenkwinkel-Steuereinheit so konfiguriert ist, dass sie die Spurwinkel der Vielzahl von gelenkten Rädern auf der Grundlage eines Ergebnisses der Auswertung durch die Auswerteeinheit steuert.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine Struktur, die so konfiguriert ist, dass sie die Bewegung des Fahrzeugkörpers und der Last lenkt, indem sie den Kontakt des Fahrzeugkörpers und/oder der Last mit der Struktur ermöglicht, in einem vorbestimmten Bereich vorgesehen ist, in dem sich die Fahrzeugkörper bewegt, und der Fahrzeugkörper und/oder die Last, einen Anschlagabschnitt aufweist/aufweisen, der ausgebildet ist, die Struktur zu berühren.
Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Fahrzeugkörper an einer seiner Seitenflächen einen Kopplungsabschnitt aufweist, an den die Last angekoppelt wird.
Verfahren zur Steuerung eines Trägers, wobei das Verfahren umfasst: einen Antriebssteuerschritt zum Antreiben einer Vielzahl von Antriebsrädern, die für einen Fahrzeugkörper vorgesehen sind, um den Fahrzeugkörper zu bewegen, wobei der Fahrzeugkörper so konfiguriert ist, dass er eine Last trägt; und einen Spurwinkelsteuerschritt zum Steuern von Spurwinkeln einer Vielzahl von gelenkten Rädern in zueinander unterschiedliche Winkel, wobei die Vielzahl von gelenkten Rädern für den Fahrzeugkörper vorgesehen ist, um eine Bewegungsrichtung des Fahrzeugkörpers zu ändern.
Programm, das ein Computersystem veranlassen soll, das Verfahren zur Steuerung eines Trägers nach Anspruch 14 durchzuführen.
Teile-Bestückungssystem, umfassend: mindestens eine Teile-Bestückungsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie Teile auf eine Platte montiert, wobei die mindestens eine Teile-Bestückungsvorrichtung umfasst: einen Zuführwagen, der zum Zuführen der Teile konfiguriert ist; und einen Bestückungskörper mit einem Montagekopf, der so konfiguriert ist, dass er die Teile auf der Platte montiert, wobei der Zuführwagen die Last ist, die von dem Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zu dem Bestückungskörper transportiert wird.
Arbeitssystem, umfassend: das Teile-Bestückungssystem nach Anspruch 16; und den Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Teile-Bestückungssystem eine Struktur umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie den Zuführwagen zum Bestückungskörper führt, indem sie es ermöglicht, dass der Fahrzeugkörper und/oder der Zuführwagen mit der Struktur in Kontakt kommt, wobei die Lenkwinkel-Steuereinheit so konfiguriert ist, dass sie die Spurwinkel der Vielzahl von gelenkten Rädern entsprechend einer relativen Position des Fahrzeugkörpers in Bezug auf die Struktur steuert.