JP2011020848A - Moving body, transportation system, and transporting method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、干渉を自律的に回避する移動体とこの移動体を用いたシステムに関する。 The present invention relates to a mobile body that autonomously avoids interference and a system using the mobile body.
特許文献1(JP2005-301364A)は移動体が互いに位置を通知することにより、移動体間の干渉を回避することを開示している。特許文献1では、移動体は実質的に1次元の走行路を走行し、2次元以上の自由度のある走行スペースについては検討していない。
Patent Document 1 (JP2005-301364A) discloses that interference between moving bodies is avoided by notifying the positions of the moving bodies. In
発明者は、2次元以上の自由度のある走行スペースでの干渉の回避を検討した。例えば図2,図3に示す自動倉庫では、例えば2台のスタッカークレーン2が異なる走行レール31上を走行し、昇降台28は互いに干渉することがある。また図4の平置き倉庫では、複数台の移動体42が平面上の走行スペース40を走行する。図2〜図4において、移動体間の干渉を回避するには、例えば各移動体が走行位置と通過時刻とのデータを走行経路の各位置について互いに交換し、同じ時間に同じ位置を走行しないようにすればよい。しかしこのためには、位置と時間とのデータが必要なためデータ量が増し、また計画通りに走行できない場合干渉の危険性がある。
The inventor studied avoidance of interference in a traveling space having two or more degrees of freedom. For example, in the automatic warehouse shown in FIGS. 2 and 3, for example, two
この発明の課題は、簡単な処理で2次元あるいは3次元のスペースを移動する移動体間の干渉を防止することにある。 An object of the present invention is to prevent interference between moving bodies moving in a two-dimensional or three-dimensional space with a simple process.
この発明は、少なくとも2次元方向に移動自在な移動体であって、
移動体が移動する予定の軌跡を算出するための軌跡算出手段と、
他の移動体が移動する予定の軌跡を把握するための軌跡把握手段と、
他の移動体の軌跡と自己の前記予定の軌跡との重なりの有無を、軌跡が重なる箇所の通過時刻を無視して判定するための判定手段と、
軌跡が重なると判定した際に、軌跡が重なる箇所を迂回した迂回路を算出するための迂回路算出手段、とを備えたことを特徴とする。
The present invention is a movable body that is movable in at least a two-dimensional direction,
A trajectory calculating means for calculating a trajectory on which the moving object is scheduled to move;
A trajectory grasping means for grasping a trajectory that another moving body is scheduled to move;
A determination means for determining whether or not the trajectory of another moving body overlaps with the planned trajectory of the self, ignoring the passage time of the place where the trajectory overlaps,
And a detour calculation means for calculating a detour that detours a portion where the tracks overlap when it is determined that the tracks overlap.
この発明はさらに、少なくとも2次元方向に移動自在な移動体を複数移動させることにより、物品を搬送する搬送方法であって、
軌跡算出手段により、移動体が移動する予定の軌跡を移動体毎に算出し、
判定手段により、移動体間の軌跡の重なりの有無を、軌跡が重なる箇所の通過時刻を無視して、し、
軌跡が重なると判定した際に、迂回路算出手段により、軌跡が重なる箇所を迂回した迂回路を算出する、ことを特徴とする。
The present invention further provides a transport method for transporting an article by moving a plurality of movable bodies that are movable in at least a two-dimensional direction,
By the trajectory calculating means, the trajectory that the moving body is scheduled to move is calculated for each moving body,
With the judging means, the presence or absence of the trajectory overlap between moving bodies is ignored, ignoring the passage time of the place where the trajectory overlaps,
When it is determined that the trajectories overlap, the detour calculation unit calculates a detour that bypasses the portion where the trajectories overlap.
またこの発明は、少なくとも2次元方向に移動自在な搬送用の移動体を複数備えた搬送システムであって、
移動体が移動する予定の軌跡を移動体毎に算出するための軌跡算出手段と、
移動体間の軌跡の重なりの有無を、軌跡が重なる箇所の通過時刻を無視して判定するための判定手段と、
軌跡が重なると判定した際に、軌跡が重なる一対の移動体の内の少なくとも一方の移動体の軌跡を、軌跡が重なる箇所を迂回した迂回路を算出するための迂回路算出手段とを備えたことを特徴とする。
Further, the present invention is a transport system including a plurality of transport moving bodies that are movable in at least a two-dimensional direction,
A trajectory calculating means for calculating a trajectory that the moving body is scheduled to move for each moving body;
A determination means for determining whether or not the trajectory overlaps between the moving bodies by ignoring the passage time of the portion where the trajectories overlap;
Provided with a detour calculation means for calculating a detour that bypasses a locus of at least one of the pair of moving bodies with which the locus overlaps when the locus is determined to overlap. It is characterized by that.
この発明では、2次元以上の移動方向について軌跡を算出し、移動体間での軌跡の重なりの有無を、軌跡が重なる箇所の通過時刻を無視して判定し、軌跡が重なると迂回する。軌跡は通過予定時刻を含まないデータなので、移動体が通過する位置と時刻とを管理する場合よりも、簡単に移動体間の干渉を防止できる。ただし他の移動体が走行済みの軌跡は、原則として重なりの判定対象から除く。なお軌跡が重なるとは、2次元以上の各次元について軌跡が重なることで、1つの次元についてのみ軌跡が重なっても迂回路を算出する必要はない。軌跡の算出、重なりの判定、迂回路の算出等は、個別の移動体で実行しても、システムコントローラなどの移動体よりも上位のコントローラで処理しても良い。 In the present invention, trajectories are calculated in two or more dimensional moving directions, and the presence / absence of trajectory overlap between moving bodies is determined by ignoring the passage time of the location where the trajectories overlap, and detours occur when the trajectories overlap. Since the trajectory is data that does not include the scheduled passage time, it is easier to prevent interference between the moving bodies than when managing the position and time through which the moving body passes. However, the trajectory in which another moving body has already traveled is excluded from the overlap judgment target in principle. It should be noted that the trajectories overlap because the trajectories overlap in each dimension of two or more dimensions, and it is not necessary to calculate a detour even if the trajectories overlap in only one dimension. The trajectory calculation, overlap determination, detour calculation, and the like may be executed by an individual mobile body or may be processed by a controller higher than the mobile body such as a system controller.
好ましくは、前記判定手段は、軌跡が重なる位置で少なくとも一方の移動体が停止中の場合に、軌跡が重なる位置で双方の移動体が移動中の場合に比べて、重なりの程度をより高く評価すると共に、前記迂回路算出手段は、重なりの程度が所定値以上の場合にのみ前記迂回路を算出する。軌跡が重なる箇所で双方の移動体が移動中の場合、同時刻にその箇所を通過して干渉が生じる可能性は高くはない。そこでこのような場合に、軌跡を修正せずに、センサ等で他の移動体を検出して回避する。この結果、迂回路の算出を減らし、かつ迂回のないシンプルな軌跡を多用できる。 Preferably, the determination means evaluates the degree of overlap higher when at least one moving body is stopped at the position where the trajectories overlap than when both moving bodies are moving at the position where the trajectories overlap. At the same time, the detour calculation unit calculates the detour only when the degree of overlap is equal to or greater than a predetermined value. When both moving bodies are moving at a location where the trajectories overlap, the possibility of interference occurring through the location at the same time is not high. Therefore, in such a case, other moving objects are detected and avoided by a sensor or the like without correcting the trajectory. As a result, it is possible to reduce the calculation of detours and use a simple trajectory without detours.
好ましくは、自己の位置を基準として他の移動体の位置を検出するセンサと、他の移動体の位置が所定の範囲内に入ると、前記予定の軌跡とは異なる経路に沿って前記2次元方向に移動することにより、他の移動体との干渉を回避するための回避手段、とを設ける。このようにすると、迂回路の算出による干渉の回避をバックアップできる。 Preferably, the sensor that detects the position of another moving body based on its own position, and the two-dimensional path along a path different from the predetermined locus when the position of the other moving body falls within a predetermined range. An avoiding means for avoiding interference with other moving bodies is provided by moving in the direction. By doing so, it is possible to back up avoidance of interference due to calculation of a detour.
好ましくは、移動体が移動を開始する前に、該移動体の軌跡の算出と重なりの判定と迂回路の算出とを行う。これによって移動中に、軌跡の算出から迂回路の算出までの処理を行う必要が無くなる。 Preferably, before the moving body starts moving, the locus of the moving body is calculated, the overlap is determined, and the detour is calculated. This eliminates the need for processing from calculation of the trajectory to calculation of the detour during movement.
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。本発明の範囲は、特許請求の範囲に基づき、明細書とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきものである。 In the following, an optimum embodiment for carrying out the present invention will be shown. The scope of the present invention should be determined according to the understanding of those skilled in the art based on the claims, taking into consideration the specification and the well-known techniques in this field.
図1〜図10に、実施例とその変形とを示す。図1は基本的な実施例を示し、1は搬送システムで、2は移動体のスタッカークレーンで、無人搬送車などの他の移動体でも良い。スタッカークレーン2は、水平方向に沿って走行するための走行駆動部4と、昇降台を昇降させるための昇降駆動部6、及び昇降台上の移載装置を制御するための移載制御部8を備え、昇降台は走行方向と昇降方向との2次元方向に移動でき、昇降方向に走行方向にも昇降台の位置が重なる際に、スタッカークレーン2間の干渉が生じる。スタッカークレーン2は、走行方向と昇降方向とに沿った走行路を、レイアウトマップ記憶部10に記憶している。
1 to 10 show an embodiment and its modifications. FIG. 1 shows a basic embodiment, 1 is a transport system, 2 is a stacker crane of a mobile body, and may be another mobile body such as an automatic guided vehicle. The
12は通信ユニットで、例えばスタッカークレーン2,2間で互いに通信し、あるいは図10に示すように地上側のコントローラ92などを介して他のスタッカークレーン2と通信しても良い。14はセンサで、他のスタッカークレーン2の位置を監視し、実施例ではスタッカークレーン2の昇降台が互いに干渉するので、他のスタッカークレーンの昇降台の位置を監視する。センサ14の種類は任意で、例えば光電センサ、超音波センサ、レーザ距離計などを用いる。
軌跡算出及び迂回路算出部16は、走行路内での昇降台の移動予定軌跡を算出し、算出した軌跡が他のスタッカークレーンの軌跡と干渉する場合、干渉を回避するための迂回路を算出する。軌跡は例えば出発位置と目的位置並びにその間に走行する位置の列のデータであり、時間を含んでいない。スタッカークレーン2は通信ユニット12を介して互いに軌跡を交換し、迂回判定部18は、算出部16で算出した軌跡が他のスタッカークレーンの軌跡と干渉するかどうかから、迂回の必要性を判定する。そして迂回が必要な場合、算出部16で迂回路を算出する。軌跡記憶部20は自己の移動予定軌跡と、他のスタッカークレーンの移動予定軌跡とを記憶する。
The trajectory calculation and
回避角記憶部22は、各スタッカークレーン2に固有のパラメータとして、固有の回避角θiを記憶し、iはスタッカークレーンの号機番号である。回避判定部24は、センサ14からのデータなどに基づき、回避が必要かどうかと、停止せずに回避し得るかを判定し、停止せずに回避し得る場合には、回避角θiに基づき移動経路を変更する。回避用のパラメータは回避角θiに限らず、奇跡の修正に用いるパラメータであればよい。停止再起動部25は、干渉を避けるために停止が必要な場合の停止制御と停止後の再起動を行う。再起動では、互いに近接した一対のスタッカークレーン2,2が所定のルールに従って再起動し、例えば一方のスタッカークレーンが最初に動作し、干渉範囲から脱出した後に、他方のスタッカークレーンも再起動する。
The avoidance
図2,図3に、スタッカークレーン2を用いた自動倉庫26を示し、例えば一対のスタッカークレーン2,2が異なる走行レール31a,31b上を走行し、マスト27に沿って昇降台28が昇降する。なお29は昇降台28上の物品である。走行レール31a,31bに沿った方向をx方向、昇降方向をy方向とすると、干渉が生じ得るのは昇降台28のみで、昇降台のx方向位置とy方向位置とが充分近接した際に干渉が生じる。30はラックで、走行レール31a,31bの左右に例えば一対設け、32はステーションで、33は個別の間口である。
2 and 3 show an
図4の平置き倉庫では、スタッカークレーン2に対応する無人搬送車42が複数台走行し、無人搬送車42は昇降台の代わりに固定の荷台を備え、走行スペース40上を2次元に走行する。また44は棚で、棚44,44間には通路スペース41があり、通路スペース41内では迂回ができない。従って走行スペース40での軌跡の算出と軌跡の重なり判定、迂回路の算出、及び回避動作を実行する。
In the flat storage warehouse of FIG. 4, a plurality of automatic guided
図5〜図9に、実施例での干渉の回避アルゴリズムを示す。スタッカークレーン2あるいは無人搬送車42などの移動体は、走行を開始する前に移動予定軌跡を算出し、これを通信ユニット12を介して互いに交換する。移動予定軌跡を算出中で未送出の移動体が、図6,図7のアルゴリズムにより迂回の要否を判断する。図6,図7において、60〜63は軌跡で、64〜67は出発位置、68〜71は目的位置で、これらの間は停止せずに走行中とする。図6のように、軌跡60と軌跡61とが1箇所で重なり合うが、重なり合う位置でいずれの移動体も走行中の場合、迂回は不要とする。これに対し図7のように、一方の軌跡での停止位置を他方の軌跡が通過する場合、迂回が必要とする。迂回の要否判定のため、例えば軌跡が重なる箇所で移動体が共に移動中の場合、重みが1,少なくとも一方が停止中の場合重みが2とし、重みの合計が1を越えると、迂回が必要とする。
5 to 9 show interference avoidance algorithms in the embodiment. A moving body such as the
実施例では軌跡は時間を含んでいないので、単に走行中の軌跡が重なり合う場合、実際には干渉を生じない確率が高い。これに対して停止位置で軌跡が重なり合う場合、停止時間が長いため、干渉する確率が高い。なお複雑な軌跡で、停止位置以外で2回以上軌跡が重なる場合も迂回が必要とする。また迂回による軌跡の修正は軌跡を未送出の側が行い、送出済みの側は行わない。さらに迂回路の算出までの処理は、移動開始までに完了する。また迂回を開始する位置は、軌跡が重なる箇所からx方向、y方向の各々について所定距離上流側とする。例えば図8で、80は第1の移動体がポイントAからポイントBへ移動するための軌跡で、送出済みである。ここで第2の移動体がポイントCからポイントDへ移動するために軌跡81を算出したとすると、2箇所で交差するので、軌跡82のように迂回する。
In the embodiment, since the trajectory does not include time, when the traveling trajectories simply overlap, there is a high probability that no interference actually occurs. On the other hand, when the trajectories overlap at the stop position, the stop time is long, so the probability of interference is high. Note that detouring is also required when the trajectory overlaps more than once in a complicated trajectory other than the stop position. Further, the correction of the trajectory by detouring is performed on the side where the trajectory has not been transmitted, and is not performed on the side where the trajectory has been transmitted. Further, the process until the calculation of the detour is completed by the start of movement. In addition, the detour start position is upstream by a predetermined distance in each of the x direction and the y direction from the place where the trajectories overlap. For example, in FIG. 8,
移動体が軌跡に沿って移動を開始すると、通信ユニット12及びセンサ14を介して他の移動体の例えば位置と速度とを監視する。そして他の移動体が回避が必要な程度に接近すると、移動体は例えば図9のようにして回避する。ここにQ1,Q2は一対の移動体で、V1,V2はそれぞれの現在速度である。各移動体は固有の回避角θ1,θ2を記憶し、回避角θ1,θ2の範囲は0°〜360°である。軌跡から定まる目標速度に対し、移動体Q1は目標速度を (V1x・cosθ1,V1y・sinθ1) へと変更し、移動体Q2は目標速度を (V2x・cosθ2,V2y・sinθ2)へと変更する。この結果、移動体Q1,Q2は、図9の破線の軌跡から離れて実線のように移動し、移動した軌跡は途中で1回クロスしているものの、クロス点までの走行時間が著しく異なるので、干渉は生じない。
When the moving body starts moving along the trajectory, for example, the position and speed of another moving body are monitored via the
回避角θiを記憶すると、相手方の移動体がどのように回避しようとしているかの情報無しに、回避できる。このような回避は、回避角θiを用いずに、例えば共に時計回りに回避するなどのルールでも実現可能である。なお干渉はx方向位置とy方向位置が共に重なることにより生じ、これ以外の場合回避は不要である。 If the avoidance angle θi is stored, it is possible to avoid the information without knowing how the other party's mobile body is trying to avoid. Such avoidance can also be realized by using a rule such as avoiding clockwise together without using the avoidance angle θi. Interference occurs when the position in the x direction and the position in the y direction overlap, and avoidance is unnecessary in other cases.
図10は図1を変形した搬送システム90を示し、2は図1と同様のスタッカークレーンなどの移動体で、92はコントローラで、スタッカークレーン2は、コントローラ92を介して、互いに移動予定軌跡と走行中の現在位置並びに速度などを互いに通知する。この場合に軌跡と迂回路との算出、迂回の要否の判定、並びに軌跡の記憶は、スタッカークレーン2が行っても良く、あるいはコントローラ92が行っても良い。
FIG. 10 shows a
実施例では以下の効果が得られる。
(1) 迂回の要否を、時間を含まない移動予定軌跡の重なりから判定するので、処理が容易である。
(2) 迂回の要否の判定では、走行中の位置で軌跡が重なるか、停止中の位置で軌跡が重なるかに応じて、重みを変更する。これによって時間概念を用いることなく、干渉の可能性をより正確に反映させることができる。
(3) 移動体毎に固有の回避角などの所定のルールに従って回避する。このため回避には最低限センサ14などで相手方の移動体の位置を認識できれば良く、回避が簡単である。
(4) 軌跡の重なりの判定による迂回、他の移動体との相対位置などによる回避、回避では干渉を防止できない際の停止、の3段階に干渉を防止する。このため極めて安全である。
(5) 以上のようにして、2次元以上の走行スペースでの干渉を簡単かつ確実に防止できる。
In the embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the necessity of detouring is determined from the overlap of scheduled movement trajectories that do not include time, processing is easy.
(2) In determining whether or not a detour is necessary, the weight is changed depending on whether the trajectory overlaps at the traveling position or the trajectory overlaps at the stopped position. As a result, the possibility of interference can be more accurately reflected without using the concept of time.
(3) Avoid according to predetermined rules such as avoidance angle unique to each moving object. For this reason, it is sufficient that the position of the other party's moving body can be recognized by the
(4) Interference is prevented in three stages: detouring by determining the overlap of the trajectory, avoidance by relative position with other moving objects, and stopping when avoidance cannot prevent interference. For this reason, it is extremely safe.
(5) As described above, interference in a two-dimensional or higher traveling space can be easily and reliably prevented.
1 搬送システム
2 スタッカークレーン
4 走行駆動部
6 昇降駆動部
8 移載制御部
10 レイアウトマップ記憶部
12 通信ユニット
14 センサ
16 軌跡算出及び迂回路算出部
18 迂回判定部
20 軌跡記憶部
22 回避角記憶部
24 回避判定部
25 停止再起動部
26 自動倉庫
27 マスト
28 昇降台
29 物品
30 ラック
31a,b 走行レール
32 ステーション
33 間口
38 平置き倉庫
40 走行スペース
41 通路スペース
42 無人搬送車
44 棚
60〜63 軌跡
64〜67 出発位置
68〜71 目的位置
80〜82 軌跡
90 搬送システム
92 コントローラ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
移動体が移動する予定の軌跡を算出するための軌跡算出手段と、
他の移動体が移動する予定の軌跡を把握するための軌跡把握手段と、
他の移動体の軌跡と自己の前記予定の軌跡との重なりの有無を、軌跡が重なる箇所の通過時刻を無視して判定するための判定手段と、
軌跡が重なると判定した際に、軌跡が重なる箇所を迂回した迂回路を算出するための迂回路算出手段、とを備えたことを特徴とする移動体。 A movable body that is movable in at least two dimensions,
A trajectory calculating means for calculating a trajectory on which the moving object is scheduled to move;
A trajectory grasping means for grasping a trajectory that another moving body is scheduled to move;
A determination means for determining whether or not the trajectory of another moving body overlaps with the planned trajectory of the self, ignoring the passage time of the place where the trajectory overlaps,
A moving body comprising: a detour calculation means for calculating a detour that detours a portion where the loci overlap when it is determined that the loci overlap.
前記迂回路算出手段は、重なりの程度が所定値以上の場合にのみ前記迂回路を算出することを特徴とする請求項1に記載の移動体。 The determination means evaluates the degree of overlap higher when at least one moving body is stopped at a position where the trajectory overlaps than when both moving bodies are moving at a position where the trajectory overlaps, and
The mobile device according to claim 1, wherein the detour calculation unit calculates the detour only when the degree of overlap is a predetermined value or more.
他の移動体の位置が所定の範囲内に入ると、前記予定の軌跡とは異なる経路に沿って前記2次元方向に移動することにより、他の移動体との干渉を回避するための回避手段、とを設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の移動体。 A sensor that detects the position of another moving body based on its own position;
When the position of the other moving body falls within a predetermined range, the avoiding means for avoiding interference with the other moving body by moving in the two-dimensional direction along a path different from the predetermined trajectory. The moving body according to claim 1, wherein the moving body is provided.
移動体が移動する予定の軌跡を移動体毎に算出するための軌跡算出手段と、
移動体間の軌跡の重なりの有無を、軌跡が重なる箇所の通過時刻を無視して判定するための判定手段と、
軌跡が重なると判定した際に、軌跡が重なる一対の移動体の内の少なくとも一方の移動体の軌跡を、軌跡が重なる箇所を迂回した迂回路を算出するための迂回路算出手段とを備えたことを特徴とする搬送システム。 A transport system including a plurality of transport moving bodies that are movable in at least a two-dimensional direction,
A trajectory calculating means for calculating a trajectory that the moving body is scheduled to move for each moving body;
A determination means for determining whether or not the trajectory overlaps between the moving bodies by ignoring the passage time of the portion where the trajectories overlap;
Provided with a detour calculation means for calculating a detour that bypasses a locus of at least one of the pair of moving bodies with which the locus overlaps when the locus is determined to overlap. A conveyance system characterized by that.
軌跡算出手段により、移動体が移動する予定の軌跡を移動体毎に算出し、
判定手段により、移動体間の軌跡の重なりの有無を、軌跡が重なる箇所の通過時刻を無視して判定し、
軌跡が重なると判定した際に、迂回路算出手段により、軌跡が重なる箇所を迂回した迂回路を算出する、ことを特徴とする搬送方法。 A transport method for transporting an article by moving a plurality of movable bodies that are movable in at least a two-dimensional direction,
By the trajectory calculating means, the trajectory that the moving body is scheduled to move is calculated for each moving body,
The determination means determines the presence or absence of trajectory overlap between moving bodies, ignoring the passage time of the location where the trajectory overlaps,
A transport method, characterized in that, when it is determined that the trajectories overlap, the detour calculation unit calculates a detour that bypasses a place where the trajectories overlap.
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Cited By (1)
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WO2023203911A1 (en) * | 2022-04-19 | 2023-10-26 | 村田機械株式会社 | Transport system |
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2009
- 2009-07-21 JP JP2009170028A patent/JP2011020848A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023203911A1 (en) * | 2022-04-19 | 2023-10-26 | 村田機械株式会社 | Transport system |
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