JP2008140212A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ロボットが持つダイナミックな動作を阻害することなくその全身を見せて集客効果の高い自動販売機を提供することを目的とする。
【解決手段】第１のロボット１０ａの第１の待機位置２３ａに設けられ蓄電池を充電する第１の給電手段２４ａを有し、商品搬出後または充電量が所定値以下になれば第１の待機位置２３ａに戻り充電する動作を自動で行うものであるから、自動販売機とロボットとを接続する配線類をなくしてロボットのダイナミックな全身動作を顧客に見せることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自走するロボット型搬出機構により選択された商品を搬出する自動販売機に関するものである。

近年、二足歩行するロボット技術が進化しており、実用化に向けた取組みが活発に行われている。自動販売機では庫内に配置したロボットにより商品を搬出しお辞儀動作などのパフォーマンス動作を行うものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら従来の自動販売機を説明する。

図５は特許文献１に開示されている自動販売機の概略図である。実施例のサービスロボット１０は、宇宙飛行士に模したキャラクタロボットとして構成され、例えば図５に示す自動販売機１に搭載される。

この自動販売機１は、全体が飛行船にイメージされるとともにルーレットゲーム装置を内蔵しており、このルーレットゲームの結果によってランダムに選択された商品、例えば箱詰めのスナック菓子類等の販売が行われる。またサービスロボット１０は、客寄せガイド、操作ガイド等の音声によるガイド機能或いは商品の取出し、搬送といった動作機能を担当し、後述するようにこれら諸機能を人間の動作に近い自然な動作によって行うように構成されている。

自動販売機１は、同図に示すように、前方部を開放した略ボックス型の本体２と、前方開放部に開閉自在に組付けられた前面パネル部３とからなり、その内部には多数種の商品を種別にそれぞれ収納する商品ストッカー４、図示しないルーレットゲーム装置、サービスロボット１０及び装置全体、ルーレットゲーム装置或いはサービスロボット１０の動作を制御するＣＰＵ等が搭載されている。

また、前面パネル部３の一部には、透明板５を嵌込んだ大きな窓６が設けられるとともに本体２の両側面にも透明板を嵌込んだ窓を設けることによって内部が透視可能となっている。前面パネル部３は、通常、本体２にしっかりと施錠されており、保守或いは商品ストッカー４への商品の補充等に際して本体２から開放操作される。この前面パネル部３には、ルーレットゲーム装置の操作盤７が配設されるとともに来客センサーが組込まれており、また操作盤７の上部には商品の受渡し部を構成する商品受渡し窓８が開設されている。なお、図示した実施例自動販売機１においては、この商品受渡し窓８は単に開口窓として構成されているが、防塵あるいは悪戯防止等の対策上、例えば、周知のシャツタ機構を付設し、通常はシャッタによって閉鎖するとともに後述する動作によって商品が搬送されるとシャッタが駆動されて開放される構造を採用してもよい。

商品ストッカー４は、複数種の商品９をそれぞれ種別に収納する複数の商品収納部を備えており、前方側が開口された各商品収納部には、例えばモータによって回動するスパイラルバーからなる周知の商品搬出機構が付設されている。したがって、商品９は、各商品収納部の前方開口部側からそれぞれ前記スパイラルバーの各保持部に嵌合されるようにして内部に充填される。また、前記複数種の商品９は、それぞれ１等、２等、・・Ｎ等の区分がなされ価格差が付けられたものが用意されている。

また、各商品収納部に種別毎にそれぞれ充填収納された商品９は、顧客の前記ルーレットゲーム装置の操作によるゲーム結果に基づいてある商品収納部が指定されると、該当商品収納部の前記商品搬出機構が作動して、その内部に充填された商品９が１個宛その前方開口部まで搬出されるようになっている。この商品９の搬出動作は、各商品収納部に配設した搬出センサーによって検出される。また、各商品収納部の開口部近傍には、収納された商品９がある一定数以下となった場合にＯＮ出力を送出する売切れセンサーがそれぞれ配設されており、この売切れセンサーの出力によって売切表示器が点灯表示するように構成されている。

前記商品搬出機構によって商品収納部の開口部まで搬送された商品９は、後述する動作によって待機状態にあるサービスロボット１０が右手に保持した商品トレイ１１上に乗せられて商品受渡し窓８まで搬送される。なお、商品トレイ１１は、通常商品受渡し窓８の内側に設けた載置台上に置かれている。

本体２の、前面パネル部３と商品ストッカー４との間には適当な空間部が構成されており、この空間部に位置してサービスロボット１０が移動自在に配設されている。サービスロボット１０は、通常前面パネル部３の透明板５側に対面した姿勢をとって商品受渡し窓８と対応位置しており、適宜の駆動手段によって、頭部全体及びその目、瞼、口或いは胴部、腕部、手等の身体各部が可動自在に構成されている。

また、サービスロボット１０は、前記空間部の底部に商品ストッカー４と平行して配設した搬送路に沿って移動自在な台座部上に組立て支持されている。この台座部は、サービスロボット１０が前面パネル部３側に対面した初期状態から、上述したルーレットゲーム装置の操作によるゲーム結果によって指定された商品ストッカー４のある商品収納部位置への移動、またこの商品収納部から商品９を取出して商品受渡し窓８までの搬送及び初期状態への復帰等の一連の動作を行うに際して、サービスロボット１０の全体の移動動作を担当するものである。このサービスロボット１０の全体の移動動作を担当するため、台座部には、図示しないがドライバーやモータ等からなる駆動手段或いは位置センサーが組込まれている。例えば、センサーは、台座部の位置出し、復旧動作等の制御を行うための出力をＣＰＵへと送出する。なお、前記駆動手段は、台座部を搬送路に沿って移動させるとともにこの台座部に対してサービスロボット１０を回転駆動する駆動手段としても作用する。また、この台座部は、外部から直接見えないようになっている。

これにより従来技術のサービスロボット１０は、商品を顧客へ提供する際に、「おじぎ動作」を行いながら「商品差出し動作」を行うように構成したものであるから、顧客は投出された商品を屈込んで取出すといった従来の自動販売機に比べて、極めて丁寧であり、顧客に対して購入の満足感を与えることができる。

また、胴部構体、腕部構体、手部構体或いは頭部構体を可動自在とし、かつ頭部構体の瞼、瞳或いは口を独立して可動自在としたことにより、極めて自然で多様の動作形態をとることができるとともに極めて豊かな表情が創成され、顧客に対してより親密な感情を起こさせることができる。

したがって、このサービスロボットを自動販売機等のサービス機器に搭載することによって、従来の単なる商品の販売機器の範疇にとどまらず、顧客に対して商品の購入に際して、販売員を介しての購入と同等の商品の購入感、被サービス意識を感じせしめて購買意欲の一層の向上を図らしめる付加価値の極めて高い自動販売機が提供されるとしている。
特開平６−２３３８７１号公報

しかしながら、従来のサービスロボットでは、台座部等ロボットの全身が顧客から見えないためロボットの歩行動作が見えず、ロボットの最もアトラクション性が高いところを訴求できないという課題があった。一方、台座部を露出した場合はロボットの駆動部分の電源線や信号線が露出し見た目が悪いということになり、電源線や信号線を台座部の下方からロボット本体内に導くようにした場合はロボットのダイナミックな動作を阻害するという課題が想定される。

本発明は、従来の課題を解決するもので、ロボットが持つダイナミックな動作を阻害することなくその全身を見せて集客効果の高い自動販売機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の自動販売機は、蓄電手段を電源とする商品搬出ロボットの給電手段をロボットの待機位置に設け、商品搬出後または充電量が所定値以下になれば待機位置に戻り充電する動作を自動で行うものである。

これによって、自動販売機とロボットとを接続する配線類がなくなり、ロボットの全身を露出しても見苦しさがない。

また、本発明の自動販売機は、自動販売機内にロボットを複数台用意したものである。

これによって、複数の商品を選択された場合でも複数のロボットを同時に駆動して商品を搬出したり、また１台のロボットが故障しても別のロボットで販売が可能となる。

本発明の自動販売機は、電源線や信号線等自動販売機とロボットを接続する配線類を露出することなくロボットのダイナミックな全身動作を顧客に見せることができる。

また、複数の商品を選択された場合でも複数のロボットを同時に駆動して商品を搬出することができ、時間短縮につながる。また１台のロボットが故障しても別のロボットで販売が可能なため、販売機会を喪失することがない。

請求項１に記載の発明は、蓄電手段を電源として自走し選択した商品を搬出するロボットと、前記ロボットの待機位置に設けられ前記蓄電池を充電する給電手段と、前記ロボットに商品選択信号を送信する商品選択信号送信手段とを有し、商品が選択されれば商品を搬出し搬出後または充電量が所定値以下になれば待機位置に戻り充電処理を自動で行う前記ロボットを庫内に有するものであるから、配線類を露出することなくロボットのダイナミックな全身動作を顧客に見せることができる。

請求項２に記載の発明は、前記ロボットを複数有することを特徴とするものであるから、複数商品を同時に搬出することができ時間短縮につながる。また１台が故障しても販売が可能なため販売機会を喪失することはない。

以下、本発明による自動販売機の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による自動販売機の前面図である。

自動販売機本体２の前面パネル３には、透明板により商品ストッカー４ａ、４ｂ内が透視できる大きな窓６が設けられている。商品ストッカーは上商品ストッカー４ａと下商品ストッカー４ｂからなり、仕切り板１２により上下に仕切られている。上商品ストッカー４ａには３種類の商品９が積み上げられ、下商品ストッカー４ｂにも３種類の商品９が積み上げられており、上下合わせて６種類の商品が収納されている。また、各商品の上部には１番から６番までの商品番号１３と図示しない商品価格が表示されている。前面パネル部３は、通常、本体２にしっかりと施錠されており、保守或いは商品ストッカー４ａ、４ｂへの商品の補充等に際して本体２から開閉操作される。

利用者は、金額表示装置１４により投入金額を確認しながら、紙幣読取装置１５またはコイン認識装置１６により金銭を投入し、購入可能金額分を投入すれば販売可能となり、商品選択ＳＷ１７により所望の商品を購入することができる。釣銭が発生すれば釣銭口１８に釣銭を戻す。

購入商品が選択されれば、無線アンテナにより構成された商品選択信号送信手段１９を通じて第１のロボット１０ａに搬出すべき商品番号情報を通知する。第１のロボット１０ａは搬出する商品番号の商品９の前まで２足歩行し、２本の腕により商品９を挟み込み商品９を持ち上げた状態で、商品９を２足歩行で運び搬出口２０に放出する。放出された商品２０は商品取出し口２１から外部に取り出すことができる。商品取出し口２１には開閉可能なフラップ２２が取り付けられている。

商品９を放出した後、第１のロボット１０ａは向かって左側に配置された第１の待機位置２３ａに戻る。第１の待機位置２３ａには第１の給電手段２４ａが配置されており、自動で第１のロボット１０ａに充電が開始される。給電手段２４ａは電磁結合により第１のロボット１０ａに電気エネルギーを供給する構造になっている。

上下商品ストッカー４ａ、４ｂには、第１のロボット１０ａが二足歩行するための上ステージ２５ａと下ステージ２５ｂがあり、第１のロボット１０ａが自由に動けるように平坦な形状になっている。上下のステージ間の移動は第１のエレベータ機構２７ａにより第１の待機位置２３ａが上下に動く構造になっており、上ステージ２５ａに移動する時は左側の第１の上ステージ開口部２６ａまで第１の待機位置２３ａが上昇する。そして、第１のロボット１０ａが上ステージ２５ａを移動して上商品ストッカー４ａから商品９を持ち運び、第１の待機位置２３ａに戻れば第１のエレベータ機構２７ａにより再び下ステージ２５ｂに移動し、商品９を２足歩行で運び搬出口２０に放出する。放出後は第１の待機位置２３ａに戻る。

また、向かって右側には左側と同様に第２のロボット１０ｂ、第２の待機位置２３ｂ、第２の給電手段２４ｂが配置され、上ステージ２５ａの右側には第２の上ステージ開口部２６ｂが設けられており、左側と同様に第２のエレベータ機構２７ｂにより第２の待機位置２３ｂが昇降する構造となっている。この構造により一度に複数の商品が選択された場合には第１、第２のロボット１０ａ、１０ｂが同時に動作して複数商品の搬出が可能となり、搬出時間の短縮を図るとともに、片方のロボットが何らかの理由により故障をして動作できなくなった場合でも、もう一方のロボットが動作して販売機会の損失を未然に防いでいる。

図２は、本発明の実施の形態１による自動販売機の前面図で、第１のロボット１０ａが上ステージ２５ａに移動する様子を表したものである（上ステージ移動）。

また、図３は、本発明の実施の形態１による自動販売機の前面図で、第１、第２のロボット１０ａ、１０ｂが同時に動作して複数商品を搬出している様子を表したものである（同時搬出）。

図４は、本発明の実施の形態１による第１のロボット（第２のロボット１０ｂも同様）の概略構造図である。

第１のロボット１０ａは、胴体２８に左右に回動可能な首関節２９を介して頭部３０が接続されており、内臓モータにより頭部３０が左右に振れる構造になっている。

向かって右側の胴体側部には、片関節３１を介して上腕３２と肘関節３３を介して下腕３４と手首関節３５を介して手部３６が連続して接続され左腕を構成している。各関節部は内臓モータ等の駆動源により回動可能になっており、各関節部の連携動作により腕部を前後・上下・左右に振ることができる構造になっている。また、向かって左側面には同様の構造の右腕があり、左右の腕を連係動作することにより左右の手部で商品９を挟み込むことができる構造になっている。

向かって右側の胴体下部には、股関節３７を介して上脚３８と膝関節３９を介して下脚４０と足首関節４１を介して足部４２が連続して接続され左脚を構成している。各関節部は内臓モータ等の駆動源により回動可能になっており、各関節部の連携動作により脚部を前後・上下・左右に動かすことができる構造になっている。また、向かって左下部には同様の構造の右脚があり、左右の脚を連係動作することにより２足歩行ができる構造になっている。

商品選択信号送信手段１９から送信された無線信号はアンテナ部４３で受信し、搬出する商品番号１３を認識する。頭部３０にはカメラ４４が設置されており、カメラ画像に基づき左右の腕と手部を連係動作させて商品９の挟み込みを行うとともに、２足歩行コースの選択を行っている。

このような第１のロボット１０ａの駆動源であるモータ類やカメラ４４、制御部等の電源は内蔵した蓄電手段である蓄電池４５により賄っており、足底部に設けた受電部４６を介して第１の給電手段２４ａから電磁的結合により充電される構造になっている。

第１のロボット１０ａの動作は内蔵したコンピュータ（図示せず）によりプログラミングされており、（１）商品選択信号を受け取り、（２）選択された商品の前まで２足歩行で移動し、（３）商品ストッカー２５ａ、２５ｂに上積みされた最上部の商品９を左右の手で掴み、（４）搬出口２０まで２足歩行で移動して商品９を放出し、（５）放出後２足歩行で第１の待機位置２３ａに戻る動作を行う。この際、頭部３０につけたカメラ４４により移動コースを選択し、挟み込む商品９の位置を認識する。商品放出後、第１の待機位置２３ａに戻れば第１の給電手段２４ａにより自動的に充電が開始される。また、動作中に蓄電池４５の充電量が所定値以下になれば商品の搬出が完了していなくても第１の待機位置２３ａに戻り充電を優先して行うようにプログラミングされている。

第１のエレベータ機構２７ａには図示しない昇降ＳＷが第１の待機位置２３ａの近傍にあり、第１のロボット１０ａが操作をしてエレベータを昇降させることができる。

第２のロボット１０ｂも同様の構成であり説明は割愛する。

以上のように本実施の形態１の自動販売機は、蓄電池４５を電源として自走し選択した商品を搬出する第１のロボット１０ａと、第１のロボット１０ａの待機位置に設けられ蓄電池４５を充電する第１の給電手段２４ａと、第１のロボット１０ａに商品選択信号を送信する商品選択信号送信手段１９とを有し、商品が選択されれば商品９を搬出し搬出後または充電量が所定値以下になれば第１の待機位置２３ａに戻り充電する動作を自動で行う第１のロボット１０ａを庫内に有するものであるから、商品搬出後または充電量が所定値以下になれば第１の待機位置２３ａに戻り充電を自動で行うことにより自動販売機とロボットとを接続する配線類がなくなり、ロボットの全身を露出しても見苦しくなくロボットのダイナミックな全身動作を顧客に見せることができる。

また、第１及び第２のロボット１０ａ、１０ｂを自動販売機内に有するものであるから、複数の商品を選択された場合でも第１及び第２のロボット１０ａ、１０ｂを同時に駆動して商品を搬出することができ時間短縮につながる。また１台のロボットが故障しても別のロボットで継続して販売することが可能となる。

以上のように、本発明にかかる自動販売機は、蓄電池に自動給電するロボットを有するものであるからロボットを使用する自動機器全般に幅広く適用できる。

本発明の実施の形態１における自動販売機の前面図 同実施の形態における自動販売機の前面図（上ステージ移動） 同実施の形態における自動販売機の前面図（同時搬出） 同実施の形態におけるロボットの概略構造図 従来の自動販売機の概略図

符号の説明

２ 自動販売機本体
１０ａ 第１のロボット
１０ｂ 第２のロボット
１９ 商品選択信号送信手段
２３ａ 第１の待機位置
２３ｂ 第２の待機位置
２４ａ 第１の給電手段
２４ｂ 第２の給電手段
４５ 蓄電池（蓄電手段）

Claims (2)

1. 蓄電手段を電源として自走し選択した商品を搬出するロボットと、前記ロボットの待機位置に設けられ前記蓄電池を充電する給電手段と、前記ロボットに商品選択信号を送信する商品選択信号送信手段とを有し、商品が選択されれば商品を搬出し搬出後または充電量が所定値以下になれば待機位置に戻り充電する動作を自動で行う前記ロボットを庫内に有する自動販売機。
2. 前記ロボットを複数有することを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。