FR3081566A1 - METHOD FOR CONTROLLING A MOTORIZED ROBOT - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de commande d'un robot motorisé (1) dans une surface délimitée (2), par exemple d'une aire de manutention et de stockage d'articles, ledit robot (1) comprenant un corps (3), un moyen de déplacement (4) et un moyen de chargement (5), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - guidage du robot motorisé (1) en mode suiveur par un opérateur pendant une phase au cours de laquelle ledit opérateur dépose des articles sur ledit moyen de chargement (5), - déplacement du robot motorisé (1) en mode autonome vers une station de déchargement (8). La présente invention concerne également un robot motorisé (1) apte à être utilisé dans le procédé selon l'invention.The present invention relates to a method for controlling a motorized robot (1) in a delimited surface (2), for example of a handling and storage area for articles, said robot (1) comprising a body (3) , a displacement means (4) and a loading means (5), characterized in that it comprises the following steps: - guiding the motorized robot (1) in follower mode by an operator during a phase during which said operator deposits articles on said loading means (5), - movement of the motorized robot (1) in autonomous mode towards an unloading station (8). The present invention also relates to a motorized robot (1) capable of being used in the method according to the invention.
Description
Procédé de commande d’un robot motoriséMethod of controlling a motorized robot
La présente invention se situe dans le domaine des robots motorisés. Elle concerne plus particulièrement un procédé de commande d'un robot motorisé pour le transport de pièces disposées dans une aire de manutention et de stockage, pièces référencées comme articles. Les robots motorisés sont aujourd’hui couramment utilisés dans les domaines de la manutention et de la préparation de commandes. Ces robots permettent de réduire la pénibilité du travail des opérateurs en portant les charges à leur place. Les robots étant capables de porter des charges plus lourdes et/ou plus encombrantes que des être humains, ils réduisent les distances que les opérateurs ont à parcourir. Les robots permettent aux opérateurs d’effectuer des tâches à valeur ajoutée en libérant leurs mains, par exemple la manipulation d’une tablette afin d’interagir avec un système de gestion des commandes, de gestion des stocks, etc. Enfin l’usage de robots permet de remplacer des équipements fixes et peu flexibles afin de gagner en souplesse et de faire des économies d’espace.The present invention is in the field of motorized robots. It relates more particularly to a process for controlling a motorized robot for the transport of parts arranged in a handling and storage area, parts referenced as articles. Motorized robots are commonly used today in the fields of handling and order preparation. These robots reduce the hard work of operators by carrying the loads in their place. Because robots are capable of carrying heavier and / or more cumbersome loads than humans, they reduce the distances that operators have to travel. Robots allow operators to perform value-added tasks by freeing their hands, for example handling a tablet in order to interact with an order management system, inventory management, etc. Finally, the use of robots makes it possible to replace fixed and inflexible equipment in order to gain flexibility and save space.
Le document US2017158431 décrit un système d’automatisation d’entrepôt comprenant des chariots motorisés, dans lequel les opérateurs sont guidés dans l’entrepôt par les chariots.Document US2017158431 describes a warehouse automation system comprising motorized carts, in which the operators are guided through the warehouse by the carts.
Le document WO2017153896 par exemple propose un robot autonome doté d’une fonction d’anticipation d’obstacle et permettant de guider un opérateur.The document WO2017153896, for example, proposes an autonomous robot endowed with an obstacle anticipation function and making it possible to guide an operator.
Dans les solutions proposées par ces documents, les opérateurs doivent suivre les chariots qui leur sont assignés, ce qui est peu flexible et induit du stress chez les opérateurs.In the solutions proposed by these documents, operators must follow the trolleys assigned to them, which is not very flexible and induces stress on operators.
Le document WO2017153897 propose un robot autonome pouvant être guidé par un opérateur en mode « poussée », l’opérateur se trouvant alors derrière le robot. Certains déplacements de l’opérateur sont alors détectés et interprétés par le robot comme des commandes de guidage. Toutefois cette solution n’est pas satisfaisante, car le guidage des robots n’est pas précis et l’apprentissage du système par les opérateurs est difficile.The document WO2017153897 proposes an autonomous robot which can be guided by an operator in "push" mode, the operator then being behind the robot. Certain movements of the operator are then detected and interpreted by the robot as guidance commands. However, this solution is not satisfactory, because the robot guidance is not precise and the operators learn the system is difficult.
Le document KR101014531 décrit une méthode de suivi d’un humain par un robot motorisé. Le capteur est prévu pour détecter les jambes d’un individu, afin que le robot puisse le suivre dans ses déplacements.The document KR101014531 describes a method of tracking a human by a motorized robot. The sensor is intended to detect the legs of an individual, so that the robot can follow him in his movements.
Un objet de la présente invention est de proposer un procédé de commande d’un robot motorisé qui soit simple et aisé pour les opérateurs.An object of the present invention is to provide a method of controlling a motorized robot which is simple and easy for operators.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui fait suite, en référence aux figures annexées dans lesquelles :The present invention will be better understood on reading the detailed description which follows, with reference to the appended figures in which:
- La figure 1 est une vue schématique d’un procédé de commande d’un robot motorisé selon un mode de réalisation préféré de l’invention,FIG. 1 is a schematic view of a method for controlling a motorized robot according to a preferred embodiment of the invention,
- La figure 2 est une vue de côté du robot motorisé selon un mode de réalisation préféré de l’invention,FIG. 2 is a side view of the motorized robot according to a preferred embodiment of the invention,
- La figure 3 est une vue de dessous du robot motorisé de la fig 2.- Figure 3 is a bottom view of the motorized robot of fig 2.
Le procédé selon l’invention permet de guider un robot motorisé 1 dans une surface délimitée 2, par exemple une partie d’un entrepôt de stockage d’articles.The method according to the invention makes it possible to guide a motorized robot 1 in a delimited surface 2, for example a part of an article storage warehouse.
Le robot 1, tel qu’illustré en fig. 2, comporte un corps 3 monté sur un moyen de déplacement 4, par exemple des roues, et un moyen de chargement 5, par exemple un plateau configuré pour supporter une charge. Le robot peut en option être complété par une remorque.Robot 1, as shown in fig. 2, comprises a body 3 mounted on a displacement means 4, for example wheels, and a loading means 5, for example a plate configured to support a load. The robot can optionally be supplemented by a trailer.
Le robot 1 fonctionne par exemple au moyen d’un moteur électrique alimenté par une batterie.The robot 1 operates for example by means of an electric motor powered by a battery.
La surface délimitée 2 peut comporter différentes zones, par exemple un zone de parking 6 des robots motorisés 1, permettant par exemple une recharge de leur batterie, une zone de stockage 7 des articles, une station de déchargement 8 des articles, précédent par exemple une zone de montage, ou encore d’emballage et/ou d'expédition. Dans le cas où les articles sont transportés par les robots dans des caisses, la surface délimitée 2 peut encore comporter une station de chargement 9 de caisses vides afin que le robot 1 ayant déchargé une caisse pleine puisse charger une caisse vide, et ainsi être prêt à être chargé de nouveaux articles.The delimited surface 2 can comprise different zones, for example a parking zone 6 of the motorized robots 1, allowing for example a recharging of their battery, a storage zone 7 of the articles, an unloading station 8 of the articles, preceding for example a assembly area, or packaging and / or shipping. In the case where the articles are transported by the robots in crates, the delimited surface 2 may also include a loading station 9 for empty crates so that the robot 1 having unloaded a full crate can load an empty crate, and thus be ready to be loaded with new items.
Le robot 1 comporte un mode suiveur, dans lequel il suit l'opérateur par exemple comme expliqué dans le document KR101014531. Le robot comporte des capteurs permettant de détecter la position de l’opérateur, et de le suivre à chaque instant. Ainsi, lorsque l’opérateur a besoin d’un robot 1, il se place près du robot 1 et l’active en mode suiveur, par exemple au moyen d’une commande disposée sur le robot 1, ou au moyen d’une commande à distance, qui peut communiquer directement avec le robot 1, ou encore avec un système de gestion centralisé. Une fois activé, le robot en mode suiveur 1a suit l’opérateur tout au long de ses déplacements dans la surface délimitée 2.The robot 1 comprises a follower mode, in which it follows the operator for example as explained in the document KR101014531. The robot has sensors to detect the operator’s position and track it at all times. Thus, when the operator needs a robot 1, he places himself near the robot 1 and activates it in follower mode, for example by means of a command placed on the robot 1, or by means of a command remotely, which can communicate directly with robot 1, or even with a centralized management system. Once activated, the robot in follower mode 1a follows the operator throughout its movements in the delimited area 2.
Le robot 1 comporte également un mode autonome, dans lequel il est capable d’effectuer une ou plusieurs tâches programmées sans intervention humaine, par exemple comme expliqué dans le document WO2017153896. Ces tâches sont par exemple des déplacements vers des destinations précises de la surface délimitée 2, des opérations de chargement, de déchargement, ou d’autres tâches. Le mode autonome peut également être activé au moyen d’une commande sur le robot 1, ou par une commande à distance. Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, le mode autonome peut être activé à partir de n’importe quel point de la surface délimitée 2. Une fois activé, le robot en mode autonome 1b se rend vers le lieu de la surface délimitée 2 où on lui a commandé d’aller. Par exemple, lorsque l’opérateur a complété le chargement du robot en mode suiveur 1a, il active le mode autonome pour que le robot en mode autonome 1b se rende tout seul au poste de déchargement 8.The robot 1 also includes an autonomous mode, in which it is capable of performing one or more programmed tasks without human intervention, for example as explained in the document WO2017153896. These tasks are for example movements to specific destinations of the demarcated area 2, loading, unloading operations, or other tasks. The autonomous mode can also be activated by means of a command on the robot 1, or by a remote command. In a preferred embodiment of the invention, the autonomous mode can be activated from any point on the delimited surface 2. Once activated, the robot in autonomous mode 1b goes to the location of the delimited surface 2 where he was ordered to go. For example, when the operator has completed loading the robot in follower mode 1a, he activates the autonomous mode so that the robot in autonomous mode 1b goes alone to the unloading station 8.
Le robot 1 peut comporter des capteurs permettant d’utiliser des fonctions d’évitement d’obstacles, afin que quelque soit le mode utilisé, les déplacements du robot 1 ne posent pas de problème de sécurité. Dans un mode préféré de l’invention, le robot 1 comporte un moyen de détection d’obstacles de faible hauteur, afin que de tels obstacles, par exemple une caisse à outils posée par terre, puissent être évités. Comme illustré en fig. 3, le moyen de détection d’obstacles de faible hauteur peut par exemple comporter quatre détecteurs 10 répartis sur le pourtour du robot 1 ; par exemple pour un robot sensiblement rectangulaire, un détecteur 10 à chaque coin du robot Chaque détecteur 10 est capable de détecter des obstacles dans un angle de 90° ; de cette façon l’ensemble des détecteurs couvrent tous les angles autour du robot 1.The robot 1 can include sensors making it possible to use obstacle avoidance functions, so whatever the mode used, the movements of the robot 1 do not pose any safety problem. In a preferred embodiment of the invention, the robot 1 comprises means for detecting obstacles of low height, so that such obstacles, for example a tool box placed on the ground, can be avoided. As illustrated in fig. 3, the low height obstacle detection means may for example include four detectors 10 distributed around the periphery of the robot 1; for example for a substantially rectangular robot, a detector 10 at each corner of the robot Each detector 10 is capable of detecting obstacles at an angle of 90 °; in this way all the detectors cover all the angles around the robot 1.
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Le procédé de commande du robot motorisé 1, dont un mode de réalisation préféré est illustré en fig. 1, comporte les étapes suivantes :The process for controlling the motorized robot 1, a preferred embodiment of which is illustrated in FIG. 1, comprises the following steps:
guidage du robot motorisé 1 en mode suiveur par un opérateur pendant une phase au cours de laquelle ledit opérateur dépose des articles sur ledit moyen de chargement 5, cette étape pouvant sé dérouler dans la zone de stockage 7, et le cas échéant comporter une phase durant laquelle l’opérateur guide le robot 1 depuis la zone de parking 6 jusqu’à la zone de stockage 7, déplacement du robot motorisé 1 en mode autonome vers la station de déchargement 8, le dit opérateur pouvant par exemple activer le mode autonome à la sortie de la zone de stockage 7, ou encore à l’endroit où il a chargé le dernier article sur le robot, déchargement en mode autonome des articles dans la station de déchargement.guidance of the motorized robot 1 in follower mode by an operator during a phase during which said operator deposits articles on said loading means 5, this step being able to take place in the storage area 7, and if necessary include a phase during which the operator guides the robot 1 from the parking area 6 to the storage area 7, movement of the motorized robot 1 in autonomous mode towards the unloading station 8, said operator being able for example to activate the autonomous mode at leaving the storage area 7, or even at the place where he loaded the last article on the robot, unloading articles in autonomous mode in the unloading station.
Dans le cas où les articles sont transportés dans des caisses, le procédé ci-dessus peut être complété par les étapes suivantes :If the articles are transported in crates, the above process can be completed by the following steps:
- déplacement du robot motorisé 1 en mode autonome vers une station de chargement,- displacement of the motorized robot 1 in autonomous mode towards a loading station,
- chargement en mode autonome d’une caisse vide.- loading of an empty cash register in autonomous mode.
Le procédé de commande peut également comporter une étape de guidage en mode « précédent un opérateur », dans lequel l’opérateur guide le robot en étant placé derrière lui, tel que décrit dans le document WO2017153897. Une telle étape peut en particulier être intéressante lorsque l’opérateur souhaite faire demi tour dans un espace étroit dans lequel il ne lui est pas facile de contourner le robot.The control method can also include a step of guiding in "previous operator" mode, in which the operator guides the robot by being placed behind it, as described in document WO2017153897. Such a step can be particularly interesting when the operator wishes to turn around in a narrow space in which it is not easy for him to bypass the robot.
Les procédés selon l’invention permettent d’améliorer l’efficacité du travail dans l’entrepôt, les robots effectuant une partie importante du travail en mode autonome en toute sécurité, les étapes en mode autonome s’enchaînant sans intervention nécessaire d’un opérateur. Le fait de pouvoir passer facilement du mode suiveur au mode autonome permet de définir des programmes personnalisés, afin qu’ils soient optimisés selon l’application, par exemple selon les différentes stations devant être parcourues par les articles, la taille et la configuration de l’entrepôt, ou encore le type d’articles.The methods according to the invention make it possible to improve the efficiency of the work in the warehouse, the robots performing a significant part of the work in autonomous mode in complete safety, the steps in autonomous mode being linked without necessary intervention of an operator. . The fact of being able to easily switch from follower mode to autonomous mode makes it possible to define personalized programs, so that they are optimized according to the application, for example according to the different stations to be traversed by the articles, the size and the configuration of the warehouse, or the type of items.
L’invention est également facile à prendre en main pour les opérateurs, le mode suiveur étant intuitif et le mode autonome ne nécessitant que des commandes simples.The invention is also easy to learn for operators, the follower mode being intuitive and the autonomous mode requiring only simple commands.
Les robots 1 peuvent être gérés par l’intermédiaire d’un système de gestion centralisé, capable de surveiller la localisation de tous les robots 1 à tout moment, leur niveau de chargement en articles, le niveau de charge de leur batterie, etc. Le système de gestion peut également commander les robots pour leurs tâches en mode autonome, et permet d’optimiser leur fonctionnement.Robots 1 can be managed via a centralized management system, capable of monitoring the location of all robots 1 at any time, their level of loading of articles, the level of their battery charge, etc. The management system can also control the robots for their tasks in autonomous mode, and makes it possible to optimize their operation.
Bien que la description ci-dessus se base sur des modes de réalisation particuliers, elle n’est nullement limitative de la portée de l’invention, et des modifications peuvent être apportées, notamment par substitution d’équivalents techniques ou par combinaison différente de tout ou partie des caractéristiques développées ci-dessus.Although the above description is based on particular embodiments, it is in no way limitative of the scope of the invention, and modifications can be made, in particular by substitution of technical equivalents or by any combination other than any or part of the characteristics developed above.
Claims (8)
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2018
- 2018-05-28 FR FR1800524A patent/FR3081566A1/en active Pending
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