JP2018185659A - Automatic traveling device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、被牽引物を牽引して走行ルートに沿って走行する自動走行装置に関する。 The present invention relates to an automatic travel device that travels along a travel route by pulling an object to be pulled.
工場や倉庫で、無人搬送車を用いた自動搬送システムが用いられている。前記無人搬送車は、指定された走行ルートに沿って自律走行するものである。
複数の車輪を有する無人搬送車をライン(誘導線あるいはガイドともいう)に沿ってうまく走行させるように車輪の操舵角を制御する手法が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)
特許文献1においては、制御系が非線形のために、従来の制御系では誘導線に沿わせる操舵制御ができなくなったりハンチングしたりする恐れがあるところ、ファジイ推論を施し、推論結果に基づいて操舵角を制御することが記載されている。
特許文献2においては、3輪操舵の無人フォークリフト(無人搬送車)において、ガイドに沿うための操舵制御でのオーバーシュートを少なく、修正距離を短く、また、車体姿勢角移動を小さくするために3つある各車輪を操舵制御する手法が記載されている。
Automatic transfer systems using automatic guided vehicles are used in factories and warehouses. The automatic guided vehicle travels autonomously along a designated travel route.
There has been proposed a method for controlling the steering angle of a wheel so that an automated guided vehicle having a plurality of wheels travels along a line (also referred to as a guide line or a guide) (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
In Patent Document 1, since the control system is non-linear, there is a risk that steering control along the guide line cannot be performed or hunting may occur in the conventional control system, so fuzzy inference is performed and steering is performed based on the inference result. Controlling the corner is described.
In Patent Document 2, in an unmanned forklift (automatic guided vehicle) of three-wheel steering, the number of overshoots in steering control along the guide is reduced, the correction distance is shortened, and the vehicle body attitude angle movement is reduced. A method for steering control of each wheel is described.
工場や倉庫で用いられる無人搬送車を用いた自動搬送システムには様々なタイプのものがあるが、無人搬送車自体に貨物を直接積載して搬送する方式以外に、貨物を積載した台車を牽引して搬送する方式に対する強い要望がある。
発明者らは台車を牽引する構成を採用して無人搬送車の検討を行ったところ、直線状の走行ルートに沿って走行すべき台車が蛇行する場合があることを経験した。この原因は、台車の持つ大きな慣性力が自動搬送車の走行状態に対して大きな影響を与えるためであり、この問題は無人搬送車の重量に対する台車の重量の比率が大きくなるほど顕著となる。 一旦、蛇行が始まると次第に揺れ幅が増大して蛇行が収束せず、無人搬送車では台車の走行を制御できなくなり、極端な場合においては走行ルートから逸脱してしまうことがある。このような台車を牽引する無人搬送車において、蛇行の発生を抑制して走行を制御することは一般的に非常に困難であり、可能であったとしても非常に複雑な制御が要求される。
There are various types of automatic transfer systems using automatic guided vehicles used in factories and warehouses. In addition to the method of loading and transporting cargo directly on the automated guided vehicles themselves, tow trucks loaded with cargo are pulled. Therefore, there is a strong demand for a method of transporting.
The inventors have studied the automatic guided vehicle by adopting a configuration that pulls the carriage, and experienced that the carriage that should travel along the straight traveling route may meander. This is because the large inertial force of the cart has a great influence on the running state of the automatic guided vehicle. This problem becomes more prominent as the ratio of the weight of the cart to the weight of the automatic guided vehicle increases. Once the meandering starts, the oscillating width gradually increases and the meandering does not converge, and the automatic guided vehicle cannot control the traveling of the carriage, and in extreme cases, may deviate from the traveling route. In such an automatic guided vehicle that pulls a carriage, it is generally very difficult to control traveling while suppressing meandering, and even if possible, very complicated control is required.
例えば、特許文献1や特許文献2の制御方法は、そもそも台車を牽引することによる蛇行の発生を想定していないし、仮に蛇行の発生を抑制することに用いるにしても、制御に用いるパラメータが多く煩雑化するなど、非常に複雑な制御方法となってしまう。
この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、台車を牽引する無人搬送車において、簡易な制御で蛇行を抑制でき、走行ルートに沿って走行可能な自動走行装置を提供するものである。
For example, the control methods of Patent Document 1 and Patent Document 2 do not assume the occurrence of meandering by pulling a carriage in the first place, and even if it is used to suppress the occurrence of meandering, there are many parameters used for control. It becomes a very complicated control method such as complication.
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and in an automatic guided vehicle that pulls a carriage, an automatic traveling device that can suppress meandering with simple control and can travel along a traveling route. It is to provide.
この発明は、被牽引物を牽引して走行ルートからのズレを左右の旋回動作により補正しながら前記ラインに沿って走行する自動走行装置であって、各時点での旋回量を記録する記録部と、前記走行ルートからのズレ量を検出するズレ量検出部と、前記自動走行装置の走行動作を制御する走行制御部とを備え、前記走行制御部は、現時点から所定の時間遡った第1時点における第1の旋回量に基づいて、前記第1旋回量未満の大きさでかつ前記第1時点での旋回とは逆方向の旋回に対応する補償旋回量を算出し、少なくとも前記補償旋回量に基づいて出力旋回量を算出し、該出力旋回量に応じた旋回動作を行うように前記自動走行装置の走行動作を制御する自動走行装置を提供する。 The present invention is an automatic travel device that travels along the line while towing a towed object and correcting a deviation from a travel route by a left and right turning operation, and records a turning amount at each time point. And a shift amount detection unit that detects a shift amount from the travel route, and a travel control unit that controls a travel operation of the automatic travel device, wherein the travel control unit is a first that goes back a predetermined time from the current time. Based on the first turning amount at the time, a compensation turning amount that is smaller than the first turning amount and corresponds to turning in the opposite direction to the turning at the first time point is calculated, and at least the compensation turning amount An automatic traveling device that calculates an output turning amount based on the output and controls a traveling operation of the automatic traveling device so as to perform a turning operation according to the output turning amount is provided.
この発明による自動走行装置において、走行制御部は、現時点から所定の時間遡った第1時点における第1の旋回量に基づいて、前記第1旋回量未満の大きさでかつ前記第1時点での旋回とは逆方向の旋回に対応する補償旋回量を算出し、少なくとも前記補償旋回量に基づいて出力旋回量を算出し、該出力旋回量に応じた旋回動作を行うように前記自動走行装置の走行動作を制御するので、被牽引物を牽引しても、簡易な制御で蛇行を抑制でき走行ルートに沿い走行することができる。 In the automatic travel device according to the present invention, the travel control unit has a magnitude less than the first turn amount and a value at the first time point based on the first turn amount at the first time point that is a predetermined time back from the current time point. Compensation turning amount corresponding to turning in a direction opposite to turning is calculated, output turning amount is calculated based on at least the compensation turning amount, and the automatic traveling device is configured to perform turning operation according to the output turning amount. Since the traveling operation is controlled, even when the towed object is towed, meandering can be suppressed with simple control and the vehicle can travel along the traveling route.
(実施の形態1)
この実施形態では、自動走行装置の一態様としての無人搬送車が、被牽引物の一態様として台車(ロールボックス台車)を牽引する場合を例に、この発明の特徴を説明する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
まず初めに、ロールボックス台車について以下に説明する。ロールボックス台車(ロールボックスパレットあるいは「かご台車」とも呼ばれ、この明細書で単に台車ともいう)とは主に仕分け場の一時保管や、トラックへの積み込み場までの搬送等に広く用いられるカゴ状の荷物積載部を備えた台車であり、荷物を積載した状態で人力での移動が可能となっている。この種の台車は、狭い空間での定置旋回(スピンターン)などの取り回し性を考慮して全ての車輪が自在キャスターのものが多い。また、この種の台車は本来人力での運搬を想定しており、自律走行は想定していないことが一般的であるが、多量の荷物を扱う工場や倉庫等においては、貨物が積載された台車を、無人搬送車を用いて効率的に搬送することが要望される場合がある。
その場合、次のような手法をとり得る。例えば、無人搬送車が連結器を介して台車と連結し、牽引する手法である。また、別の方法としては、無人搬送車が昇降装置を備え、台車を下方から完全に持ち上げて搬送する手法もある。
(Embodiment 1)
In this embodiment, the characteristics of the present invention will be described by taking as an example a case where an automatic guided vehicle as one aspect of an automatic traveling apparatus pulls a carriage (roll box carriage) as one aspect of an object to be pulled. In addition, the following description is an illustration in all the points, Comprising: It should not be interpreted as limiting this invention.
First, the roll box cart will be described below. Roll box carts (also called roll box pallets or “car carts”, also simply referred to as carts in this specification) are mainly used for temporary storage in sorting areas and transportation to trucks. It is a cart equipped with a load carrying part, and can be moved manually with the load loaded. In this type of cart, all wheels are free casters in consideration of handling such as stationary turning (spin turn) in a narrow space. In addition, this type of truck is originally supposed to be transported by human power and is not supposed to run autonomously. Generally, however, cargo is loaded in factories and warehouses that handle a large amount of luggage. There are cases where it is desired to efficiently transport the carriage using an automatic guided vehicle.
In that case, the following method can be taken. For example, this is a technique in which an automatic guided vehicle is connected to a cart via a coupler and pulled. As another method, there is a method in which the automatic guided vehicle includes a lifting device, and the cart is lifted completely from below and transported.
台車を下方から完全に持ち上げて搬送する手法は、台車を牽引することがないので、スピンターンは比較的容易に実現可能であるものの、荷物を収容した台車を持ち上げ得る強力な昇降機を無人搬送車が有する必要があり、無人搬送車が大型化しコストが高くなる。
一方で、無人搬送車が台車を牽引する手法はスピンターン性と直進走行性の両立が困難であるという問題がある。
その理由は、第1に、スピンターンを実現するために台車の全ての車輪が自在キャスターであるため、前輪または後輪の可動範囲を制限する形態と比較して、そもそも台車自体の直進安定性が非常に悪いことにある。
The method of completely lifting the carriage from below and transporting it does not tow the carriage, so spin turn can be realized relatively easily, but a powerful elevator that can lift the carriage that contains luggage is an automated guided vehicle. Therefore, the automatic guided vehicle becomes larger and the cost becomes higher.
On the other hand, the method in which the automatic guided vehicle pulls the carriage has a problem that it is difficult to achieve both spin-turn performance and straight traveling performance.
The reason for this is that, first of all, since all the wheels of the carriage are free casters in order to realize the spin turn, compared to the configuration in which the movable range of the front wheels or the rear wheels is limited, the straight movement stability of the carriage itself in the first place There is a very bad thing.
第2に、スピンターン性を良くするためには無人搬送車の旋回中心を台車のスピンターンの旋回中心に可能な限り近づけることが理想的であり、また狭い空間でスピンターンした際に無人搬送車が障害物に衝突しないようするためにも、無人搬送車の大部分(半分以上)が台車の下に潜り込むような形態をとることが望ましい。また、スピンターンのための回転力を無人搬送車から台車に対して効率よく伝えるには、無人搬送車は、台車の1点の部位とだけでなく、台車のスピンターンの旋回中心から離間した2点以上の部位と連結することが望ましい。しかし、上述のようなスピンターン性向上のための特徴は、無人搬送車側の旋回力を台車側のスピンターンするための旋回力として効率良く伝達することに寄与するが、逆をいうと台車側が慣性として持つ旋回力が無人搬送車側に伝達されやすくもなるので、無人搬送車が台車の慣性の影響を受けやすくなり、これが直進安定性悪化の要因となる。 Second, it is ideal to make the turning center of the automated guided vehicle as close as possible to the turning center of the spin turn of the carriage as much as possible in order to improve the spin turn characteristics. In order to prevent the vehicle from colliding with an obstacle, it is desirable to take a form in which the majority (more than half) of the automatic guided vehicle sinks under the carriage. In addition, in order to efficiently transmit the rotational force for the spin turn from the automatic guided vehicle to the carriage, the automated guided vehicle is separated from the center of the spin turn of the carriage as well as one point of the carriage. It is desirable to connect with two or more parts. However, the above-mentioned features for improving the spin turn performance contribute to efficiently transmitting the turning force on the automatic guided vehicle side as the turning force for spin turning on the cart side. Since the turning force that the side has as inertia becomes easy to be transmitted to the automatic guided vehicle side, the automatic guided vehicle is easily affected by the inertia of the carriage, which causes deterioration in straight-line stability.
また、貨物を積載した台車は無人搬送車よりも大きな質量を有することがある(例えば、無人搬送車の2〜4倍程度の質量)。このような場合、台車を下方から完全に持ち上げて搬送する手法では、台車を牽引することが無いのであまり問題とならないが、無人搬送車が台車を牽引する手法では、台車の質量の分だけ台車が大きな慣性力をもつこととなり、上述のスピンターン性に起因した直進安定性の低さとあいまって、急激な進行方向の変化の際に台車の慣性力の影響により無人搬送車が本来進むべき進行方向に進むことが困難になる場合がある。そのような場合、一旦、蛇行が始まると次第に揺れ幅が増大して蛇行が収束せず、台車に比べて小型軽量な無人搬送車では台車の走行を制御できず、極端な場合は走行ルートから完全に逸脱してしまうことがある。
このように、台車を牽引して走行ルートに沿って走行させることは容易でない。
Moreover, the cart loaded with cargo may have a larger mass than the automatic guided vehicle (for example, about 2 to 4 times the mass of the automatic guided vehicle). In such a case, the method of completely lifting the carriage from below and transporting it does not cause much problem because it does not pull the carriage, but in the method where the automated guided vehicle pulls the carriage, the carriage is equivalent to the mass of the carriage. In combination with the low stability of straight-running due to the above-mentioned spin-turn characteristics, the automatic guided vehicle is supposed to proceed due to the influence of the inertial force of the carriage when it changes suddenly. It may be difficult to go in the direction. In such a case, once the meandering starts, the swaying width gradually increases and the meandering does not converge, and it is impossible to control the travel of the cart with a small and light automated guided vehicle compared to the cart. May deviate completely.
In this way, it is not easy to pull the carriage and travel along the travel route.
次に、以下に図面を用いてこの発明を詳述する。
図1A〜図1Eは、この実施形態による無人搬送車が台車を牽引する様子を示す説明図である。なお、牽引アームとアーム拘束部材との接続の様子がわかるように図1Aおよび図1Bではそれぞれ手前側のアーム拘束部材17Gおよび17Wを鎖線で示して透視状態で示している。同様に、図1Cでは平面視手前側の台車を鎖線で示して透視状態で示している。なお、図1Cで駆動輪および補助輪は無人搬送車11の平面視奥側に隠れているが、その位置がわかるように鎖線で示している。図2は、図1A〜図1Cで簡略化して示されている台車13の外観を示す側面図である。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
FIG. 1A to FIG. 1E are explanatory views showing a state in which the automatic guided vehicle according to this embodiment pulls the carriage. 1A and 1B, the front arm restraining members 17G and 17W are indicated by chain lines in a transparent state so that the state of connection between the pulling arm and the arm restraining member can be understood. Similarly, in FIG. 1C, the cart on the near side in plan view is indicated by a chain line in a transparent state. In FIG. 1C, the driving wheels and auxiliary wheels are hidden behind the automatic guided vehicle 11 in a plan view, but are shown by chain lines so that the positions thereof can be understood. FIG. 2 is a side view showing the appearance of the carriage 13 shown in a simplified manner in FIGS. 1A to 1C.
図1A〜図1Eに示すように、無人搬送車11は、床面と台車13の底面との間に潜り込める低背の直方体形状をしている。無人搬送車11の上面には、台車13の底面を牽引するための左右一対の牽引アーム15が昇降可能に設けられている。昇降機構16は、牽引アーム15を昇降させる。
台車13と接続する際、台車13はライン上の所定の位置に所定の方向で静止しているものとする。無人搬送車11はラインに沿って走行し、静止している台車13の下へ図1Cに矢印Dgで示す方向から潜り込む。
牽引アーム15の上部には、台車13の底面の近接を検知する近接センサー27(図1E参照)が配置されている。無人搬送車11が台車13の下に潜り込んで近接センサー27が台車13の底面の後端を検出すると、無人搬送車11はその位置からさらに所定の距離だけ前方にある接続位置までゆっくりと進んで停止する。図1Cに示すように、台車13の底面の下側には、縦横にアーム拘束部材17Gおよび17Wが配置されている。
As shown in FIGS. 1A to 1E, the automatic guided vehicle 11 has a low-profile rectangular parallelepiped shape that can be embedded between the floor surface and the bottom surface of the carriage 13. On the upper surface of the automatic guided vehicle 11, a pair of left and right pulling arms 15 for pulling the bottom surface of the carriage 13 are provided so as to be lifted and lowered. The elevating mechanism 16 raises and lowers the pulling arm 15.
When connecting to the carriage 13, the carriage 13 is assumed to be stationary in a predetermined direction at a predetermined position on the line. The automatic guided vehicle 11 travels along the line and enters under the stationary carriage 13 from the direction indicated by the arrow Dg in FIG. 1C.
A proximity sensor 27 (see FIG. 1E) that detects the proximity of the bottom surface of the carriage 13 is disposed on the upper portion of the pulling arm 15. When the automatic guided vehicle 11 sinks under the carriage 13 and the proximity sensor 27 detects the rear end of the bottom surface of the carriage 13, the automatic guided vehicle 11 slowly advances further from the position to a connection position ahead by a predetermined distance. Stop. As shown in FIG. 1C, arm restraining members 17G and 17W are arranged vertically and horizontally below the bottom surface of the carriage 13.
無人搬送車11は、接続位置で停止して牽引アーム15を上昇させ、図1Cの矢印Dw方向(即ち、左右方向)に延びるアーム拘束部材17Wを前後から挟む。即ち、牽引アーム15は、前方の第1部分15Aと後方の第2部分15Bとがアーム拘束部材17Wの前後に位置する。これによって、無人搬送車11と台車13とが前後方向に所定間隔の余裕をもって接続される。また、牽引アーム15は、図1Cで矢印Dg方向に延びる4つのアーム拘束部材17Gによって左右方向に所定間隔の余裕をもって接続される。図1Aおよび図1Bは、牽引アーム15が上昇してアーム拘束部材17Wを前後に挟んだ状態、即ち、無人搬送車11と台車13とが接続された状態を示している。 The automatic guided vehicle 11 stops at the connection position, raises the pulling arm 15, and sandwiches an arm restraining member 17 </ b> W extending in the arrow Dw direction (that is, the left-right direction) in FIG. That is, in the pulling arm 15, the front first portion 15A and the rear second portion 15B are positioned before and after the arm restraining member 17W. As a result, the automatic guided vehicle 11 and the carriage 13 are connected to each other with a predetermined space in the front-rear direction. Further, the pulling arm 15 is connected with a predetermined interval in the left-right direction by four arm restraining members 17G extending in the arrow Dg direction in FIG. 1C. 1A and 1B show a state in which the pulling arm 15 is lifted and the arm restraining member 17W is sandwiched back and forth, that is, the automatic guided vehicle 11 and the carriage 13 are connected.
台車13は、倉庫で一般的に用いられているタイプのもので、自在輪であるキャスター13Aが4輪付いている。キャスター13Aは、一般的に車輪径がφ150mmのものが多用されている。その場合、床面からのフレーム高さは210mmである。
台車13は、底板の上についているかご部が折りたたみ可能な構造になっている。無人搬送車11はこの台車13を牽引する際に、台車13の底板13Bの下に潜り込む構造になっている。このため、無人搬送車11は、前述したフレーム高さ210mm未満の低背設計で構成されており、荷物を満載した台車13に比べて小型軽量である。
The carriage 13 is of a type generally used in warehouses, and has four casters 13A that are free wheels. As the caster 13A, a wheel having a wheel diameter of φ150 mm is generally used. In that case, the frame height from the floor is 210 mm.
The carriage 13 has a structure in which the car portion on the bottom plate can be folded. The automatic guided vehicle 11 is structured to sink under the bottom plate 13B of the carriage 13 when the carriage 13 is pulled. For this reason, the automatic guided vehicle 11 is configured with a low profile design with a frame height of less than 210 mm, and is smaller and lighter than the cart 13 loaded with luggage.
図1Bおよび図1Cに示すように、この実施形態において牽引アーム15は左右の2か所で台車13のアーム拘束部材17Wと接続する。ただし、牽引アーム15を左右方向に長く延びる一体の部材で構成する態様も考えられる。いずれの態様であっても、左右方向に広がりをもって接続することが台車13をスピンターンさせるために望ましい。 As shown in FIGS. 1B and 1C, in this embodiment, the traction arm 15 is connected to the arm restraining member 17W of the carriage 13 at two places on the left and right. However, an aspect in which the pulling arm 15 is constituted by an integral member extending in the left-right direction is also conceivable. In any aspect, it is desirable to connect the vehicle 13 with a spread in the left-right direction in order to spin-turn the carriage 13.
この理由を以下に説明する。仮に無人搬送車11が1か所で台車13と接続すると、直進牽引状態において、台車13に働く回転モーメントがゼロになるように、接続位置は必然的に台車13の底面の中心(すなわちスピンターンの旋回中心)から進行方向に伸ばした直線上に位置することとなる。
このような場合、無人搬送車11が旋回を行ったとしても、台車13に伝わる力は進行方向から少しだけずれた方向に力が加わるだけであり、無人搬送車11の旋回力を効率的に台車に伝えることができないし、進行方向への力成分を完全にゼロにすることが技術的に難しく、旋回時に進行方向にある程度進んでしまう。このような理由により、無人搬送車11が1か所で台車13と接続する方式では定置旋回(スピンターン)が困難になってしまうのである。
The reason for this will be described below. If the automatic guided vehicle 11 is connected to the carriage 13 at one place, the connection position is necessarily the center of the bottom surface of the carriage 13 (that is, the spin turn) so that the rotational moment acting on the carriage 13 becomes zero in the straight traction state. Is located on a straight line extending in the direction of travel from the center of rotation).
In such a case, even if the automated guided vehicle 11 turns, the force transmitted to the carriage 13 is only applied in a direction slightly deviated from the traveling direction, and the turning force of the automated guided vehicle 11 can be efficiently increased. It cannot be transmitted to the carriage, and it is technically difficult to make the force component in the traveling direction completely zero, and the vehicle travels to some extent in the traveling direction when turning. For this reason, stationary turning (spin turn) becomes difficult in the method in which the automatic guided vehicle 11 is connected to the carriage 13 at one place.
一方で、無人搬送車11が2か所で台車13と接続すると、接続位置は必然的に台車13の底面の中心(すなわちスピンターンの旋回中心)から進行方向に伸ばした直線に対して対称な2か所が接続位置となる。直進牽引状態においてはこの2か所の接続位置に均等に力が加わることにより台車13に働く回転モーメントがゼロとなって安定して直進が可能となり、かつ旋回時には台車13の底面の中心(すなわちスピンターンの旋回中心)から進行方向に伸ばした直線上からずれた位置に力が加わることとなるので、無人搬送車11の旋回力を効率的に台車に伝えることができる。
さらには、例えば右旋回時には、左側の接続位置が進行方向前方、右側の接続位置が進行方向後方、というようにそれぞれの接続位置において台車13に加わる力の向きを逆方向にすることができるので、進行方向への力成分をそれぞれの接続位置に加わる力で互いに打ち消しあってゼロにすることが比較的容易となる。このような理由により、無人搬送車11が2か所で台車13と接続する方式では定置旋回(スピンターン)が容易となる。
On the other hand, when the automatic guided vehicle 11 is connected to the carriage 13 at two places, the connection position is necessarily symmetric with respect to a straight line extending in the traveling direction from the center of the bottom surface of the carriage 13 (that is, the turning center of the spin turn). Two places are connection positions. In the straight traction state, force is evenly applied to the connection positions of these two locations, so that the rotational moment acting on the carriage 13 becomes zero and stable straight movement is possible, and at the time of turning, the center of the bottom surface of the carriage 13 (that is, Since a force is applied to a position shifted from a straight line extending in the traveling direction from the turning center of the spin turn), the turning force of the automatic guided vehicle 11 can be efficiently transmitted to the carriage.
Further, for example, when turning right, the direction of the force applied to the carriage 13 can be reversed at each connection position such that the left connection position is forward in the traveling direction and the right connection position is backward in the traveling direction. Therefore, it becomes relatively easy to cancel the force components in the traveling direction to zero by canceling each other with the force applied to each connection position. For this reason, stationary turning (spin turn) is facilitated by the method in which the automatic guided vehicle 11 is connected to the carriage 13 at two places.
また、牽引アーム15と台車13側のアーム拘束部材17Wとが接合した状態で、前後方向にある程度の隙間が確保されることが望ましい。
図1Dに、前後方向の隙間をそれぞれD1およびD2で示している。牽引アーム15が、アーム拘束部材17Wと隙間を空けつつ、アーム拘束部材17Wを前後に挟み込むようにして接続することにより、アーム拘束部材17Wは、牽引アーム15に対して完全にリジッドに固定されず、隙間の分だけ自由に可動な状態で牽引アーム15に対して接続される。すなわち、無人搬送車11が台車13に対して自由度(遊び)を持って接続される。仮に前後方向の隙間がない場合は、無人搬送車11と台車13との間に自由度(遊び)が全く無くなってしまい、無人搬送車11の走行性能が低下する。
Further, it is desirable that a certain amount of clearance is secured in the front-rear direction in a state where the pulling arm 15 and the arm restraining member 17W on the cart 13 side are joined.
In FIG. 1D, gaps in the front-rear direction are indicated by D1 and D2, respectively. The traction arm 15 is connected to the arm restraining member 17W so as to sandwich the arm restraining member 17W in the front-rear direction while leaving a gap, so that the arm restraining member 17W is not completely rigidly fixed to the traction arm 15. The traction arm 15 is connected to the traction arm 15 so as to be freely movable by the gap. That is, the automatic guided vehicle 11 is connected to the carriage 13 with a degree of freedom (play). If there is no gap in the front-rear direction, there is no degree of freedom (play) between the automatic guided vehicle 11 and the carriage 13, and the traveling performance of the automatic guided vehicle 11 is reduced.
この理由を以下に説明する。一例では、無人搬送車11の質量60kgに対して、貨物を満載した台車13の質量が250kgである。仮に無人搬送車11と台車13との間に自由度(遊び)が全く無い場合、無人搬送車11の進行方向は台車13の進行方向と全く同じとなるように拘束を受けるものであり、走行中に自動走行装置の旋回時に、大きな重量を持つ台車13の進行方向への慣性力による全負荷が何ら緩和される時間的な猶予なく瞬時に無人搬送車11側に伝わることとなる。この場合、無人搬送車11がこの負荷に相当する駆動力を持たない場合、旋回ができずに走行ルートから外れてしまう。台車13に比べて小型の無人搬送車11に強力な駆動部を搭載することは容易でなく、仮に搭載できたとしても大きな駆動力を発生するために大きなモータ出力やバッテリー容量を必要とし、エネルギーの使用効率も低下する。また、たとえ駆動力が十分に強力であっても、無人搬送車11の重量よりも台車13の重量の方が圧倒的に大きいので、車輪の空転を起こして駆動力を発揮できない場合もある。 The reason for this will be described below. In one example, the mass of the carriage 13 full of cargo is 250 kg with respect to the mass of the automatic guided vehicle 11 of 60 kg. If there is no degree of freedom (play) between the automatic guided vehicle 11 and the carriage 13, the traveling direction of the automated guided vehicle 11 is restricted so that it is exactly the same as the traveling direction of the carriage 13. During the turning of the automatic traveling device, the full load due to the inertial force in the traveling direction of the cart 13 having a large weight is instantaneously transmitted to the automatic guided vehicle 11 side without any time delay. In this case, if the automatic guided vehicle 11 does not have a driving force corresponding to this load, the vehicle cannot turn and deviates from the travel route. It is not easy to mount a powerful drive unit on a small automatic guided vehicle 11 compared to the carriage 13, and even if it can be mounted, it requires a large motor output and battery capacity to generate a large driving force. The efficiency of use is also reduced. Further, even if the driving force is sufficiently strong, the weight of the carriage 13 is overwhelmingly larger than the weight of the automatic guided vehicle 11, so that there is a case where the wheel does not rotate and the driving force cannot be exhibited.
一方で、無人搬送車11と台車13との間に自由度(遊び)がある場合には、無人搬送車11の進行方向は台車13の進行方向と全く同じである必要はなく、可動範囲で自由度を持つこととなる。この場合、走行中に自動走行装置の旋回時に台車13の慣性力に相当する全負荷が瞬時に無人搬送車11側に伝わることはなく、無人搬送車11が旋回を開始して旋回力を台車13に対して伝え始めてから可動範囲を使いきって拘束を受けるまでに猶予時間を持つこととなる。この猶予時間内に無人搬送車11が台車13に伝えた積算旋回力が十分な大きさであれば制動が可能となるので、無人搬送車11と台車13との間に自由度(遊び)が無い場合に比べて、無人搬送車11が遥かに小さな駆動力で走行を制御することができ、走行性能が向上するのである。ただし、無人搬送車11と台車13との間に自由度(遊び)を持たせるということは、無人搬送車11と台車13の進行方向が異なることを許容するということであり、この事を考慮して好適に制御を行わないと台車13が左右に振れて蛇行の原因となる場合があるなど、制御面で難しくなる点もあることに留意する必要がある。 On the other hand, when there is a degree of freedom (play) between the automatic guided vehicle 11 and the cart 13, the traveling direction of the automatic guided vehicle 11 does not have to be exactly the same as the traveling direction of the cart 13, and the movable range is not limited. You will have a degree of freedom. In this case, the full load corresponding to the inertial force of the carriage 13 is not instantaneously transmitted to the automatic guided vehicle 11 side during turning of the automatic traveling device during traveling, and the automatic guided vehicle 11 starts turning to generate the turning force. From the start of transmission to 13, there will be a grace time until the full use of the movable range and the restraint. Since the braking is possible if the integrated turning force transmitted from the automatic guided vehicle 11 to the carriage 13 within this grace period is sufficiently large, there is a degree of freedom (play) between the automatic guided vehicle 11 and the carriage 13. Compared to the case where there is not, the automatic guided vehicle 11 can control the traveling with a much smaller driving force, and the traveling performance is improved. However, giving freedom (play) between the automatic guided vehicle 11 and the cart 13 means that the traveling directions of the automatic guided vehicle 11 and the cart 13 are allowed to be different. If the control is not performed properly, it is necessary to note that there is a point that it becomes difficult in terms of control, for example, the carriage 13 may swing from side to side and cause meandering.
≪無人搬送車の構成≫
この実施形態による無人搬送車11の構成についてさらに説明する。
この実施形態に係る無人搬送車11は、床面に敷設された走行ガイド用のライン51に沿って走行する。
ライン51は、無人搬送車11が通る走行ルート上に配されており、本実施形態では走行ルート上に貼付された磁気テープから構成されている。
≪Configuration of automated guided vehicle≫
The configuration of the automatic guided vehicle 11 according to this embodiment will be further described.
The automatic guided vehicle 11 according to this embodiment travels along a travel guide line 51 laid on the floor surface.
The line 51 is arranged on a travel route through which the automatic guided vehicle 11 passes, and in this embodiment, the line 51 is composed of a magnetic tape affixed on the travel route.
図3は、無人搬送車11のうちで走行に係る無人搬送車11を底面側からみた際の各部の配置を示す説明図である。図4は、無人搬送車11の構成を示すブロック図である。
図3および図4に示される様に、無人搬送車11は、前進、旋回等の動作を担う左側のモータ45Lおよび右側のモータ45Rを備える。さらに、モータ45Lにより駆動される左側の駆動輪19Lおよびモータ45Rにより駆動される右側の駆動輪19Rならびに従動の補助輪21を備える。
また、無人搬送車11は、走行面に配されたライン51を検出するラインセンサー25および近接センサー27を含むセンサー部23を備える。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the arrangement of each part of the automatic guided vehicle 11 when the automatic guided vehicle 11 relating to traveling is viewed from the bottom surface side. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the automatic guided vehicle 11.
As shown in FIGS. 3 and 4, the automatic guided vehicle 11 includes a left motor 45 </ b> L and a right motor 45 </ b> R that perform operations such as advancing and turning. Furthermore, a left driving wheel 19L driven by the motor 45L, a right driving wheel 19R driven by the motor 45R, and a driven auxiliary wheel 21 are provided.
The automatic guided vehicle 11 includes a sensor unit 23 including a line sensor 25 and a proximity sensor 27 that detect a line 51 arranged on the traveling surface.
さらにまた、無人搬送車11は制御基板30(図3参照)を備える。制御基板30には、走行および動作を制御する回路である走行制御部31、制御用のデータ等を記憶する記憶部37、モータ45Lおよび45Rを作動させる走行駆動部43および外部の機器と通信する通信部49が実装されている。
さらに、無人搬送車11は、制御基板30、センサー部23、走行駆動部43、モータ45Lおよび45Rなど、各部へ電力を供給するバッテリー47を備える。
モータ45Lおよび45Rは、走行制御部31が正逆の回転方向および回転速度を独立に制御できる。走行制御部31は、駆動輪19Lおよび19Rに対応する2つのモータ45Lおよび45Rの回転方向および回転速度を互いに関連付けて制御することで、無人搬送車11を前進、後退および旋回させる。
Furthermore, the automatic guided vehicle 11 includes a control board 30 (see FIG. 3). The control board 30 communicates with a travel control unit 31 that is a circuit that controls travel and operation, a storage unit 37 that stores control data, the travel drive unit 43 that operates the motors 45L and 45R, and external devices. A communication unit 49 is mounted.
Furthermore, the automatic guided vehicle 11 includes a battery 47 that supplies electric power to each unit, such as the control board 30, the sensor unit 23, the travel drive unit 43, and the motors 45L and 45R.
In the motors 45L and 45R, the traveling control unit 31 can independently control forward and reverse rotational directions and rotational speeds. The traveling control unit 31 causes the automatic guided vehicle 11 to move forward, backward, and turn by controlling the rotational directions and rotational speeds of the two motors 45L and 45R corresponding to the drive wheels 19L and 19R in association with each other.
無人搬送車11は、駆動輪19Lおよび19Rと共に無人搬送車11を支える補助輪21によって床面上を走行する。補助輪21は自在キャスターであってもよいが、定置旋回時に床面上を滑るのであれば車輪の方向が変わらなくてもよい。
走行制御部31は、ラインセンサー25によるライン51(図3参照)の検出結果に基づいて、無人搬送車11をライン51に沿って走行させるように制御する。さらに、図示しない外部の管理装置と通信部49を介して通信し、目標の走行ルートを決定したり、所定の位置で静止している台車13と接続したり、台車13との接続を解除したりする。
The automatic guided vehicle 11 travels on the floor surface by auxiliary wheels 21 that support the automatic guided vehicle 11 together with the drive wheels 19L and 19R. The auxiliary wheel 21 may be a free caster, but the direction of the wheel does not need to change as long as it slides on the floor surface during stationary turning.
The traveling control unit 31 controls the automatic guided vehicle 11 to travel along the line 51 based on the detection result of the line 51 (see FIG. 3) by the line sensor 25. Further, it communicates with an external management device (not shown) via the communication unit 49 to determine a target travel route, to connect with the cart 13 stationary at a predetermined position, or to disconnect the cart 13. Or
図4に示すように、走行制御部31は、走行制御値算出部33および蛇行制御値算出部35の機能を含む。記憶部37は、制御値バッファ39およびパラメータ格納部41を含む。
この実施形態において、走行制御部31はCPUやマイクロコンピュータなどのコンピュータを中心とし、RAM、入出力インターフェイス回路やタイマー回路等の周辺回路を含んで構成される。また、記憶部37は、不揮発性の記憶装置であって、この実施形態ではフラッシュメモリあるいはハードディスク装置が適用される。
走行制御値算出部33は、PID制御など公知のフィードバック制御手法を用いて矢印Dw方向の目標位置であるライン51に対する基準位置と無人搬送車11との位置ズレを補正するために必要な左右の駆動輪19Lおよび19Rの回転方向および回転速度を求める処理を行う。なお、フィードバック制御の手法は上述のPID制御に限らず、PI制御、P制御、オンオフ制御、PD制御などでもよい。
As shown in FIG. 4, the travel control unit 31 includes functions of a travel control value calculation unit 33 and a meander control value calculation unit 35. The storage unit 37 includes a control value buffer 39 and a parameter storage unit 41.
In this embodiment, the traveling control unit 31 is mainly configured by a computer such as a CPU and a microcomputer, and includes peripheral circuits such as a RAM, an input / output interface circuit, and a timer circuit. The storage unit 37 is a nonvolatile storage device, and a flash memory or a hard disk device is applied in this embodiment.
The travel control value calculation unit 33 uses a known feedback control method such as PID control to correct the left and right necessary for correcting the positional deviation between the reference position with respect to the line 51 that is the target position in the arrow Dw direction and the automatic guided vehicle 11. Processing to determine the rotation direction and rotation speed of the drive wheels 19L and 19R is performed. The feedback control method is not limited to the above-described PID control, and may be PI control, P control, on / off control, PD control, or the like.
無人搬送車11が台車13を牽引せず単体で走行する場合、ライン51に沿って走行させるには、走行制御値算出部33の処理だけで足りる。蛇行制御値算出部35の機能はなくてもよい。
一般に、無人搬送車11の走行制御にはPID制御が広く用いられている。PID制御は、目標値に対する出力のズレ量(偏差)に基づいて、前記偏差の比例(Propotion)、積分(Integral)および微分(Differential)の3つの要素を好適な割合で組み合わせてフィードバックする制御手法である。無人搬送車が確実かつ滑らかにラインに沿って走行するように偏差の比例要素のフィードバック量、積分要素のフィードバック量および微分要素のフィードバック量の比率を適宜選択する。そうすることで、正確かく迅速に無人搬送車を目標のラインに沿って走行させることができる。好適なフィードバック量の比率を選択する手法は、線形制御理論として知られている。
When the automatic guided vehicle 11 travels alone without pulling the carriage 13, the travel control value calculation unit 33 is sufficient to travel along the line 51. The function of the meandering control value calculation unit 35 may be omitted.
Generally, PID control is widely used for traveling control of the automatic guided vehicle 11. In the PID control, based on the amount of deviation (deviation) of the output with respect to the target value, a feedback is performed by combining three elements of the deviation (Proportion), integral (Integral), and differential (Differential) at a suitable ratio. It is. The ratio of the feedback amount of the deviation proportional element, the feedback amount of the integral element, and the feedback amount of the differential element is appropriately selected so that the automatic guided vehicle travels along the line reliably and smoothly. By doing so, the automated guided vehicle can travel along the target line accurately and quickly. A technique for selecting a suitable feedback amount ratio is known as linear control theory.
ところが、無人搬送車11が台車13を牽引しながら走行する場合、上述したように牽引アーム15とアーム拘束部材17Wとの間に隙間が必要になる。隙間の存在は即ち、フィードバック量に対して制御系が線形に応答しないことを意味する。そのため、貨物を積載した大きな質量の台車13を牽引する制御系は、線形制御から逸脱した非線形制御系になる。非線形制御系に適用可能な公知の制御手法もいくつかあるが、複雑な処理を伴うために走行制御部の処理負荷が大きくなる。
そこで、この実施形態においては走行制御値算出部33の処理に蛇行制御値算出部35の処理を付加することによって、単純な処理で台車13の蛇行を抑制する。
However, when the automatic guided vehicle 11 travels while pulling the carriage 13, a gap is required between the pulling arm 15 and the arm restraining member 17W as described above. The presence of the gap means that the control system does not respond linearly to the feedback amount. Therefore, the control system that pulls the large mass carriage 13 loaded with cargo is a non-linear control system that deviates from linear control. There are some known control methods applicable to the non-linear control system, but the processing load of the travel control unit increases due to complicated processing.
Therefore, in this embodiment, by adding the process of the meandering control value calculation unit 35 to the process of the traveling control value calculation unit 33, the meandering of the carriage 13 is suppressed by a simple process.
詳細については後述するが、蛇行制御値算出部35は、直近の状態と所定時間遡った過去の状態と無人搬送車11の走行特性に関連するパラメータとに基づいて蛇行を抑制するための制御値を算出する。
制御値バッファ39は、走行制御値算出部33が得た制御に係る数値(例えば、旋回量)を保存しておくためのメモリバッファである。公知のリングバッファなどの手法で所定数(所定時間)の数値を連続して保存できるように構成されている。制御値バッファ39に格納されたデータを参照して、過去の状態を用いて蛇行を抑制することができる。
パラメータ格納部41は、無人搬送車11の走行制御に係るパラメータを格納する。パラメータは予め格納された固定値でもよいが、例えば、牽引する台車13の特性等に応じて走行制御部31により適宜更新されてもよい。例えば、牽引アーム15とアーム拘束部材17Wとの前後方向の隙間の大きさが予め格納される。すべての台車13が同寸法であれば、このパラメータは固定値で足りる。牽引する台車13の荷重をパラメータとして格納してもよい。その場合、荷重は台車13に積載された貨物の量に応じて変化する。従って、新たな台車13と接続した際、走行制御部31が牽引時の起動に要するモータ45Lおよび45Rの電力を測定してパラメータを更新してもよい。
Although details will be described later, the meandering control value calculation unit 35 is a control value for suppressing meandering based on the most recent state, a past state that is traced back by a predetermined time, and a parameter related to the travel characteristics of the automatic guided vehicle 11. Is calculated.
The control value buffer 39 is a memory buffer for storing numerical values (for example, turning amount) related to control obtained by the traveling control value calculation unit 33. A predetermined number (predetermined time) of numerical values can be continuously stored by a method such as a known ring buffer. By referring to the data stored in the control value buffer 39, meandering can be suppressed using the past state.
The parameter storage unit 41 stores parameters relating to travel control of the automatic guided vehicle 11. The parameter may be a fixed value stored in advance, but may be appropriately updated by the traveling control unit 31 according to, for example, the characteristics of the towed carriage 13. For example, the size of the gap in the front-rear direction between the pulling arm 15 and the arm restraining member 17W is stored in advance. If all the carriages 13 have the same dimensions, a fixed value is sufficient for this parameter. The load of the towed carriage 13 may be stored as a parameter. In that case, the load changes according to the amount of cargo loaded on the carriage 13. Therefore, when connected to the new carriage 13, the travel control unit 31 may measure the electric power of the motors 45L and 45R required for activation during towing and update the parameters.
走行駆動部43は、モータ45Lおよび45Rを作動させるための回路であって、一般にモータドライバまたはモータコントローラと呼ばれるものである。走行制御部31から電圧やPWM信号のデューティー比が変化する信号を受けて、その電圧やデューティー比に応じてモータ45Lおよび45Rをそれぞれの回転方向および回転速度で回転させあるいは停止させる。
通信部49は、通信インターフェイス回路である。通信方式は問わないが、一例として無線LANで多用されるIEEE802.11n規格やそれに類する通信規格に準拠したものである。
バッテリー47は、好ましくは充電式で、例えばエネルギー容量に対して小型軽量なリチウムイオン電池が適用される。
The travel drive unit 43 is a circuit for operating the motors 45L and 45R, and is generally called a motor driver or a motor controller. In response to a signal that changes the duty ratio of the voltage or PWM signal from the traveling control unit 31, the motors 45L and 45R are rotated or stopped at the respective rotational directions and rotational speeds according to the voltage or duty ratio.
The communication unit 49 is a communication interface circuit. The communication system is not limited, but as an example, it is compliant with the IEEE802.11n standard frequently used in wireless LANs or similar communication standards.
The battery 47 is preferably rechargeable, for example, a lithium ion battery that is small and light with respect to energy capacity.
≪ラインセンサー≫
図5Aは、ラインセンサー25の拡大図である。ラインセンサー25は、無人搬送車11の底面に設けられて床面と対向する。ラインセンサー25は、図5Aに矢印Dwで示す方向であって、ライン51の幅方向に一列に配された複数の検出素子25Aから構成されている。矢印Dwは、矢印Dgで示す無人搬送車11の前進方向に対して垂直な方向である。検出素子25Aの各々は、対向する床面にライン51が存在する場合に検出信号を出力する素子である。本実施形態において、検出素子25Aの各々は、ホール素子であり、ライン51(磁気テープ)と対向したときにそのライン51の磁気を検出して検出信号を出力する。
≪Line sensor≫
FIG. 5A is an enlarged view of the line sensor 25. The line sensor 25 is provided on the bottom surface of the automatic guided vehicle 11 and faces the floor surface. The line sensor 25 is composed of a plurality of detection elements 25A arranged in a line in the direction indicated by the arrow Dw in FIG. The arrow Dw is a direction perpendicular to the forward direction of the automatic guided vehicle 11 indicated by the arrow Dg. Each of the detection elements 25A is an element that outputs a detection signal when the line 51 exists on the opposite floor surface. In the present embodiment, each of the detection elements 25A is a Hall element, and when facing the line 51 (magnetic tape), detects the magnetism of the line 51 and outputs a detection signal.
より詳細には検出素子25Aの数や間隔は、ラインセンサー25において、その幅がライン51のDw方向の幅より大きく、かつ、ライン51のDw方向においてライン51の左右両端の検出が可能となる様に設定されている。
図5Bは、無人搬送車11がライン51の幅方向に対して基準の位置にある場合に各検出素子25Aが走行制御部31に出力する信号を示す説明図である。図5Bに示す数字の「0」(ゼロ)は、対応する検出素子25Aがライン51を検出しない場合の出力信号を表す。それに対して、数字の「1」は、対応する検出素子25Aがライン51を検出した場合の出力信号を表す。即ち、各検出素子25Aの出力信号は、ライン51の検出の有無に対応する2値の信号である。
More specifically, the number and interval of the detection elements 25A are larger in the line sensor 25 than the width of the line 51 in the Dw direction, and the left and right ends of the line 51 can be detected in the Dw direction of the line 51. It is set like this.
FIG. 5B is an explanatory diagram illustrating a signal that each detection element 25 </ b> A outputs to the traveling control unit 31 when the automatic guided vehicle 11 is at a reference position with respect to the width direction of the line 51. The number “0” (zero) shown in FIG. 5B represents an output signal when the corresponding detection element 25 </ b> A does not detect the line 51. On the other hand, the number “1” represents an output signal when the corresponding detection element 25 </ b> A detects the line 51. That is, the output signal of each detection element 25A is a binary signal corresponding to whether or not the line 51 is detected.
図5Bに示すように、ライン51の左端部と右端部に対応する箇所で、隣り合う検出素子25Aの信号が「0」から「1」に変化する。即ち、ラインセンサー25は、ライン51の幅方向において無人搬送車11が基準位置にある場合、所定の検出素子25Aが、ライン51の左右両端部を検出する。
無人搬送車11がライン51の幅方向において基準位置からずれても、ラインセンサー25がライン51の左右何れかの端を検出している限り、隣り合う各検出素子25Aの出力信号が「0」から「1」に変化している箇所が存在する。変化の箇所および変化の方向に基づいて、走行制御部31は、基準位置からのズレの方向とズレの量を得ることができる。変化の方向とは、「0」から「1」であるか「1」から「0」であるかである。
走行制御部31は、時間の経過に伴って変化の箇所が移動するのを記憶しておくことでズレ量の変化を得ることができる。ズレ量の変化から、無人搬送車11が基準位置に近づいているか、基準位置から遠ざかっているかを判断できる。
As shown in FIG. 5B, the signal of the adjacent detection element 25 </ b> A changes from “0” to “1” at locations corresponding to the left end and the right end of the line 51. That is, in the line sensor 25, when the automatic guided vehicle 11 is at the reference position in the width direction of the line 51, the predetermined detection element 25 </ b> A detects the left and right ends of the line 51.
Even if the automatic guided vehicle 11 deviates from the reference position in the width direction of the line 51, as long as the line sensor 25 detects the left or right end of the line 51, the output signal of each adjacent detection element 25A is “0”. There is a place where the value changes from “1” to “1”. Based on the location of the change and the direction of the change, the traveling control unit 31 can obtain the direction of deviation and the amount of deviation from the reference position. The direction of change is “0” to “1” or “1” to “0”.
The traveling control unit 31 can obtain a change in the amount of deviation by storing the movement of the portion of change with the passage of time. From the change in the deviation amount, it can be determined whether the automatic guided vehicle 11 is approaching the reference position or is moving away from the reference position.
≪走行制御部の処理≫
この実施形態において台車13が接続された無人搬送車11を走行制御部31が制御してライン51に沿って走行させる制御を説明する。
図6Aは、この実施形態に係る走行制御部31が蛇行を収束させながら直線のライン51に沿い無人搬送車11を走行させる様子を示す説明図である。図6Bは、図6Aに対する比較例であって、走行制御部31が蛇行制御値算出部35の構成を欠く場合に走行に伴い蛇行が増幅する様子を示す説明図である。
≪Processing of travel control part≫
In this embodiment, the control in which the traveling control unit 31 controls the automatic guided vehicle 11 connected to the carriage 13 to travel along the line 51 will be described.
FIG. 6A is an explanatory diagram showing a state in which the traveling control unit 31 according to this embodiment causes the automatic guided vehicle 11 to travel along a straight line 51 while converging the meandering. FIG. 6B is a comparative example with respect to FIG. 6A, and is an explanatory diagram showing a state where meandering is amplified with traveling when the traveling control unit 31 lacks the configuration of the meandering control value calculating unit 35.
図6Aは、時刻T1〜T4の各時刻においてライン51に対する無人搬送車11および台車13の位置を示している。また、無人搬送車11の左右の駆動輪19Lおよび19Rの各車軸の延長上であって左右の駆動輪19Lおよび19Rの中間点が通る位置を2点鎖線で示している。図6Bは、図6Aと同様に、時刻T1’〜T4 ’の各時刻においてライン51に対する無人搬送車11および台車13の位置を示している。
理解を容易にするために、比較例である図6Bに示す制御について先に説明する。図6Bに示す制御は、走行制御部31が蛇行制御値算出部35の構成を欠き走行制御値算出部33のみによる走行制御、即ち、線形制御系を前提とした制御に対応する図である。図6Bに示す時系列の時刻T1’〜T4’の挙動を下記に述べる。
FIG. 6A shows the positions of the automatic guided vehicle 11 and the carriage 13 with respect to the line 51 at the times T1 to T4. In addition, a position on the extension of each axle of the left and right drive wheels 19L and 19R of the automatic guided vehicle 11 and through which an intermediate point between the left and right drive wheels 19L and 19R passes is indicated by a two-dot chain line. FIG. 6B shows the positions of the automatic guided vehicle 11 and the carriage 13 with respect to the line 51 at the times T1 ′ to T4 ′, as in FIG. 6A.
In order to facilitate understanding, the control shown in FIG. 6B as a comparative example will be described first. The control shown in FIG. 6B corresponds to the traveling control by the traveling control unit 31 lacking the configuration of the meandering control value calculating unit 35 and only the traveling control value calculating unit 33, that is, the control based on the linear control system. The behavior of the time series T1 ′ to T4 ′ shown in FIG. 6B will be described below.
時刻T1’:ライン51から離れたので、走行制御値算出部33は、離れた分に見合った旋回をして無人搬送車11をライン51に近づけるようにその時点で算出された基本旋回量Rb’を算出する。式で表すと、
Ro’(T1’)=Rb’(T1’) (1’)
である。
(1’)式で、Ro’(T1’)は時刻T1’における出力旋回量を表し、Rb’(T1’)は時刻T1’における基本旋回量Rb’を表す。得られた出力旋回量Ro’で無人搬送車11を旋回させる。
時刻T1’の旋回によって、牽引アーム15の左側前部がアーム拘束部材17Wの前方と接触しかつ牽引アーム15の右側後部がアーム拘束部材17Wの後方と接触し、台車13は平面視で反時計回りに回転させる力を無人搬送車11から受ける。無人搬送車11は、ライン51に近づく方へ旋回し、ズレ量は極大値の距離d1’をとる。
Time T1 ′: Since the vehicle has moved away from the line 51, the traveling control value calculation unit 33 makes a turn corresponding to the distance, and the basic turning amount Rb calculated at that time so as to bring the automatic guided vehicle 11 closer to the line 51. 'Is calculated. Expressed as a formula:
Ro ′ (T1 ′) = Rb ′ (T1 ′) (1 ′)
It is.
In equation (1 ′), Ro ′ (T1 ′) represents the output turning amount at time T1 ′, and Rb ′ (T1 ′) represents the basic turning amount Rb ′ at time T1 ′. The automatic guided vehicle 11 is turned by the obtained output turning amount Ro ′.
By turning at time T1 ′, the left front part of the pulling arm 15 comes into contact with the front of the arm restraining member 17W and the right rear part of the pulling arm 15 comes into contact with the rear of the arm restricting member 17W, and the carriage 13 is counterclockwise in plan view. A force for rotating around is received from the automatic guided vehicle 11. The automatic guided vehicle 11 turns toward the line 51, and the amount of deviation takes the maximum distance d1 ′.
時刻T2’:時刻T1’でライン51に近づく方向へ旋回した無人搬送車11はライン51に漸近すべく略直進する。一方、時刻T1’で加えられた回転の慣性により台車13は反時計回りの旋回を続けながら進もうとする。そのため、牽引アーム15の左側前部と接触していたアーム拘束部材17Wが後方へずれていき、時刻T2’で牽引アームの後部に接触する。その接触により無人搬送車11は、ライン51を超えてオーバーシュートする方向に力を受ける。即ち、目標のライン51を超えてオーバーシュートする方向へ押される。 Time T <b> 2 ′: The automatic guided vehicle 11 that has turned in a direction approaching the line 51 at time T <b> 1 ′ travels substantially straight to approach the line 51 asymptotically. On the other hand, due to the rotational inertia applied at time T1 ', the carriage 13 tries to advance while continuing the counterclockwise turn. Therefore, the arm restraining member 17W that has been in contact with the left front portion of the pulling arm 15 is displaced rearward and contacts the rear portion of the pulling arm at time T2 '. By this contact, the automatic guided vehicle 11 receives a force in the direction of overshooting over the line 51. That is, it is pushed in the direction of overshooting beyond the target line 51.
時刻T3’:台車13からオーバーシュートする方向へ押されて進んだ無人搬送車11の走行制御値算出部33は、フィードバック制御によって、無人搬送車11をライン51寄りの進路に修正する。そのために、その時点で算出された旋回方向(時刻T3’では時計回り)と旋回量である基本旋回量Rbで旋回させる。すると、牽引アーム15の右側前部がアーム拘束部材17Wの前方と接触しかつ牽引アーム15の左側後部がアーム拘束部材17Wの後方と接触し、台車13は時計回りに回転させる力を無人搬送車11から受ける。無人搬送車11は、ライン51に近づく方へ旋回し、ズレ量は極大値の距離d2’をとる。 Time T <b> 3 ′: The travel control value calculation unit 33 of the automatic guided vehicle 11 that has been pushed from the carriage 13 in the overshooting direction corrects the automatic guided vehicle 11 to a course closer to the line 51 by feedback control. Therefore, the vehicle is turned with the turning direction (clockwise at time T3 ') calculated at that time and the basic turning amount Rb that is the turning amount. Then, the right front part of the tow arm 15 comes into contact with the front of the arm restraining member 17W, and the left rear part of the tow arm 15 comes into contact with the rear of the arm restraining member 17W, and the carriage 13 applies a force to rotate clockwise. Receive from 11. The automatic guided vehicle 11 turns toward the line 51, and the amount of deviation takes a maximum distance d2 '.
時刻T4’:時刻T3’でライン51に近づく方向へ旋回した無人搬送車11はライン51に漸近すべく略直進するが、時刻T3’で加えられた回転の慣性により台車13は時計回りの旋回を続けながら進もうとする。そのため、牽引アーム15の右側前部と接触していたアーム拘束部材17Wが後方へずれていき、時刻T4’で牽引アームの後部に接触する。その接触の影響で無人搬送車11は、ライン51を超えてオーバーシュートする方向に力を受ける。即ち、目標のライン51を超えてオーバーシュートする方向へ押される。
以上のようにして、オーバーシュートする方向への力が時間の経過とともに次第に増大していくと、蛇行が収束せず無人搬送車11はライン51に沿った走行ができない状態になる。
そこで、この実施形態による走行制御部31は、蛇行制御値算出部35を加えて走行制御を行う。以下、図6Aを用いて蛇行制御値算出部35を備えた走行制御を説明する。
Time T4 ′: The automated guided vehicle 11 that has turned in the direction approaching the line 51 at time T3 ′ travels substantially straight to approach the line 51, but the carriage 13 turns clockwise due to the inertia of rotation applied at time T3 ′. Try to proceed while continuing. Therefore, the arm restraining member 17W that has been in contact with the right front portion of the pulling arm 15 is displaced rearward and contacts the rear portion of the pulling arm at time T4 ′. Under the influence of the contact, the automatic guided vehicle 11 receives a force in the direction of overshooting over the line 51. That is, it is pushed in the direction of overshooting beyond the target line 51.
As described above, when the force in the overshooting direction gradually increases with time, the meandering does not converge, and the automatic guided vehicle 11 cannot travel along the line 51.
Therefore, the traveling control unit 31 according to this embodiment performs traveling control by adding the meandering control value calculating unit 35. Hereinafter, the traveling control including the meandering control value calculation unit 35 will be described with reference to FIG. 6A.
時刻T1:ライン51から離れたので、走行制御値算出部33は、離れた分に見合った旋回をして無人搬送車11をライン51に近づけるようにその時点で算出された基本旋回量Rbを算出する。そして、時刻T1で算出した基本旋回量Rbを制御値バッファ39に格納する。蛇行制御値算出部35は、算出された基本旋回量Rbと時刻T1から所定の時間遡った時点における旋回量に基づく補償旋回量Rcとに基づいて無人搬送車11を旋回させるべき出力旋回量Roを算出する。説明を単純にするため、時刻T1においては補償旋回量Rcがゼロとする。 Time T1: Since the vehicle has moved away from the line 51, the traveling control value calculation unit 33 turns the basic turning amount Rb calculated at that time so that the unmanned transport vehicle 11 approaches the line 51 by making a turn corresponding to the distance. calculate. Then, the basic turning amount Rb calculated at time T 1 is stored in the control value buffer 39. The meandering control value calculation unit 35 outputs the output turning amount Ro to turn the automatic guided vehicle 11 based on the calculated basic turning amount Rb and the compensated turning amount Rc based on the turning amount at a time point that is a predetermined time back from the time T1. Is calculated. In order to simplify the explanation, the compensated turning amount Rc is set to zero at time T1.
Ro(T1)=Rb(T1) (1)
(1)式で、Ro(T1)は時刻T1における出力旋回量を表し、Rb(T1)は時刻T1における基本旋回量Rbを表す。
時刻T1で算出された出力旋回量Roを、制御値バッファ39に格納する。そして、得られた出力旋回量Roで無人搬送車11を旋回させる。
Ro (T1) = Rb (T1) (1)
In equation (1), Ro (T1) represents the output turning amount at time T1, and Rb (T1) represents the basic turning amount Rb at time T1.
The output turning amount Ro calculated at time T1 is stored in the control value buffer 39. Then, the automatic guided vehicle 11 is turned by the obtained output turning amount Ro.
時刻T1の旋回によって、牽引アーム15の左側前部がアーム拘束部材17Wの前方と接触しかつ牽引アーム15の右側後部がアーム拘束部材17Wの後方と接触して、台車13に平面視で反時計回りの回転を加える。無人搬送車11は、ライン51に近づく方へ旋回し、ズレ量は極大値の距離d1をとる。 By turning at time T1, the left front part of the traction arm 15 comes into contact with the front of the arm restraining member 17W, and the right rear part of the traction arm 15 comes into contact with the rear of the arm restraining member 17W. Add rotation around. The automatic guided vehicle 11 turns toward the line 51, and the amount of deviation takes the maximum distance d1.
時刻T2:時刻T1でライン51に近づく方向へ旋回した無人搬送車11はライン51に漸近すべく直進する。一方、時刻T1で加えられた回転の慣性により台車13は反時計回りの旋回を続けて進もうとする。そのため、牽引アーム15の左側前部と接触していたアーム拘束部材17Wが後方へずれていき、時刻T2で牽引アームの後部に接触する。
一方、蛇行制御値算出部35は、所定時間遡った時刻T1における旋回量を制御値バッファ39から読み出して補償旋回量Rcを得る。ここで、制御値バッファ39から読み出す旋回量は、基本旋回量Rbであってもよく、出力旋回量Roであってもよい。
Time T2: The automatic guided vehicle 11 that has turned in a direction approaching the line 51 at time T1 goes straight to approach the line 51 asymptotically. On the other hand, due to the inertia of rotation applied at time T1, the carriage 13 continues to turn counterclockwise. Therefore, the arm restraining member 17W that has been in contact with the left front portion of the pulling arm 15 is displaced rearward and contacts the rear portion of the pulling arm at time T2.
On the other hand, the meandering control value calculation unit 35 reads the turning amount at the time T1 that is traced back by a predetermined time from the control value buffer 39 to obtain the compensation turning amount Rc. Here, the turning amount read from the control value buffer 39 may be the basic turning amount Rb or the output turning amount Ro.
この理由は基本旋回量Rbが分かれば関係式を用いて出力旋回量Roを算出することができるからであり、特に今回の場合は(1)式よりRo(T1)=Rb(T1)であるため、どちらの値も等しくなる。時刻T2で牽引アームの後部に接触するオーバーシュートの力の大きさは時刻T1の出力旋回量Ro(T1)の大きさが大きいほど大きくなる正の相関を持っており、出力旋回量Ro(T1)の値との相関関係からオーバーシュートの大きさを算出することができる。ここでは出力旋回量Ro(T1)の値とオーバーシュートの相関関係を比例と仮定してその倍率をαとする。オーバーシュートを打ち消すように、補償旋回量Rcは、制御値バッファ39から読み出された時刻T1の旋回量と逆方向であって、その大きさは以下の関係を満たすように設定される。 This is because if the basic turning amount Rb is known, the output turning amount Ro can be calculated using a relational expression. In this case, in particular, Ro (T1) = Rb (T1) from the expression (1). Therefore, both values are equal. The magnitude of the overshoot force that contacts the rear portion of the traction arm at time T2 has a positive correlation that increases as the output turning amount Ro (T1) at time T1 increases, and the output turning amount Ro (T1 The magnitude of the overshoot can be calculated from the correlation with the value of. Here, assuming that the correlation between the value of the output turning amount Ro (T1) and the overshoot is proportional, the magnification is α. The compensation turning amount Rc is opposite to the turning amount at time T1 read from the control value buffer 39 so that the overshoot is canceled, and the magnitude thereof is set to satisfy the following relationship.
Rc(T2)=−αRo(T1) (2)
正負の符号は旋回方向の正逆に対応する。
ここで時刻T2における基本旋回量をRb(T2)とし、時刻T2での出力旋回量をRo(T2)とすると、Ro(T2)は以下の式で表わされる。
Ro(T2)=Rb(T2)+Rc(T2) (3)
Rc (T2) = − αRo (T1) (2)
The positive and negative signs correspond to the forward and reverse directions of the turning direction.
Here, assuming that the basic turning amount at time T2 is Rb (T2) and the output turning amount at time T2 is Ro (T2), Ro (T2) is expressed by the following equation.
Ro (T2) = Rb (T2) + Rc (T2) (3)
蛇行制御値算出部35は、算出された補償旋回量Rcに応じた旋回方向、旋回量で無人搬送車11を旋回させる。
ここで(2)式より
Ro(T2)=Rb(T2)−αRo(T1)(4)
時刻T2において基本旋回量をRb(T2)だけでなく、オーバーシュートを打ち消すため、出力旋回量時刻T1での旋回量Ro(T1)の大きさに比例した補償旋回量を考慮して旋回を制御しているため、オーバーシュートの影響を小さく抑えることができる。
The meander control value calculation unit 35 turns the automatic guided vehicle 11 with the turning direction and the turning amount corresponding to the calculated compensation turning amount Rc.
Here, from the equation (2), Ro (T2) = Rb (T2) −αRo (T1) (4)
In order to cancel not only the basic turning amount Rb (T2) but also the overshoot at the time T2, the turning is controlled in consideration of the compensation turning amount proportional to the turning amount Ro (T1) at the output turning amount time T1. Therefore, the influence of overshoot can be suppressed small.
時刻T3:時刻T2における補償旋回量Rcに応じた旋回によって台車13の慣性による旋回が抑制され、時刻T3時点での無人搬送車11のズレ量はT2時点でのずれ量よりも小さくなる。時刻T3においても時刻T2と同様にオーバーシュートの補正を行うため、T3以降ずれ量は次第に小さくなっていく。
時刻T4:無人搬送車11がライン51に接近しズレ量が十分に小さくなると、無人搬送車11の蛇行が十分に減衰した状態となり、以降はライン51に沿って正常に走行する
Time T3: Turning due to the inertia of the carriage 13 is suppressed by turning according to the compensated turning amount Rc at time T2, and the shift amount of the automatic guided vehicle 11 at time T3 is smaller than the deviation at time T2. Since overshoot correction is performed at time T3 as well as at time T2, the amount of deviation gradually decreases after T3.
Time T4: When the automated guided vehicle 11 approaches the line 51 and the amount of deviation becomes sufficiently small, the meandering of the automated guided vehicle 11 is sufficiently attenuated, and thereafter travels normally along the line 51.
図6Aに示すように無人搬送車11をライン51に沿って走行させる場合、走行制御部31は直進成分と出力旋回量に基づく旋回成分とを加えてモータ45Lとモータ45Rのそれぞれの回転数を逐次算出し、更新する。直進成分は、前進のためにモータ45L、45Rを同一の所定速度で回転させるための回転速度である。出力旋回量に基づく旋回成分は、無人搬送車11の進路を変更するための回転速度であって、モータ45Lとモータ45Rの回転速度の差分として逐次算出される。 As shown in FIG. 6A, when the automatic guided vehicle 11 travels along the line 51, the traveling control unit 31 adds the straight component and the turning component based on the output turning amount, and sets the rotation speeds of the motor 45L and the motor 45R. Calculate and update sequentially. The rectilinear component is a rotation speed for rotating the motors 45L and 45R at the same predetermined speed for advancing. The turning component based on the output turning amount is a rotational speed for changing the course of the automatic guided vehicle 11 and is sequentially calculated as a difference between the rotational speeds of the motor 45L and the motor 45R.
本実施形態の特徴は、時刻T2でアーム拘束部材17Wが牽引アームの後部に接触することによりオーバーシュートする方向に力が加わることを考慮して、このタイミングで逆方向の旋回の制御を行うことによりオーバーシュートの発生を防ぐことにある。発明者の観察によると、多くの場合オーバーシュートの力の大きさは時刻T1での旋回力に略比例するが、オーバーシュートのタイミングT2は旋回力の大きさに依存せず略一定である。このため、このような単純な制御方法が非常に有効である。 The feature of this embodiment is that the turning in the reverse direction is controlled at this timing in consideration of the force applied in the overshooting direction when the arm restraining member 17W comes into contact with the rear portion of the traction arm at time T2. This is to prevent the occurrence of overshoot. According to the inventor's observation, the magnitude of the overshoot force is generally proportional to the turning force at time T1, but the overshoot timing T2 is substantially constant regardless of the magnitude of the turning force. For this reason, such a simple control method is very effective.
≪フローチャート≫
以下、この実施形態に係る走行制御部31がライン51に沿って無人搬送車11を走行させる制御を、フローチャートを用いて説明する。
図7は、この実施形態において走行制御部31が無人搬送車11をライン51に沿って走行させる処理を示すフローチャートである。
図7のフローチャートは、全体の処理が無限にループするように表している。このループは詳細には、図7に示す処理がタイマー割込み等の手段により好ましくは略一定の時間間隔で、繰り返し実行されることを示す。一例として、図7の処理を繰り返し実行する時間間隔は10ミリ秒である。走行制御部31は、図7に示す処理を繰り返す間に並行して他の処理をマルチタスク処理する。他の処理の例は、起動や停止の指示に応答して前記直進成分を変更する処理や、ライン51の分岐点で何れか一つのラインに沿って走行すべき場合に目標を選択する処理等である。
≪Flowchart≫
Hereinafter, control in which the traveling control unit 31 according to this embodiment travels the automatic guided vehicle 11 along the line 51 will be described with reference to a flowchart.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a process in which the traveling control unit 31 causes the automatic guided vehicle 11 to travel along the line 51 in this embodiment.
The flowchart in FIG. 7 represents the entire process in an infinite loop. Specifically, this loop indicates that the processing shown in FIG. 7 is repeatedly executed by means such as timer interruption, preferably at substantially constant time intervals. As an example, the time interval for repeatedly executing the process of FIG. 7 is 10 milliseconds. The traveling control unit 31 multitasks other processes in parallel while repeating the process shown in FIG. Examples of other processes include a process of changing the straight component in response to start and stop instructions, a process of selecting a target when the vehicle should travel along any one line at the branch point of the line 51, etc. It is.
図7で、走行制御部31は、無人搬送車11に対する指示を参照する(ステップS11)。指示とは、例えば、外部の管理装置から通信部49を介して受信した指示であって、ライン51に沿った走行ルートを示す指示や、起動および停止の指示である。
その指示に基づいて、現時点でライン51に沿って走行すべきか否かを判断する(ステップS13)。ラインに沿って走行すべき場合でなければ(ステップS13のNo)、その時点の処理をスキップして、次の回(例えば10ミリ秒後)の処理まで他のタスクを処理しながら待機する。
In FIG. 7, the traveling control unit 31 refers to an instruction for the automatic guided vehicle 11 (step S11). The instruction is, for example, an instruction received from an external management device via the communication unit 49, and is an instruction indicating a travel route along the line 51, or an instruction for starting and stopping.
Based on the instruction, it is determined whether or not the vehicle should travel along the line 51 at the present time (step S13). If it is not the case where it should drive along a line (No of step S13), the process at that time is skipped and it waits while processing another task until the next process (for example, after 10 milliseconds).
一方、ライン51に沿って走行すべき場合であれば(ステップS13のYes)、走行制御値算出部33として走行制御部31は、ラインセンサー25の各検出素子25Aの信号を読み取る。そして、無人搬送車11の現時点の位置について目標のライン51の位置からのズレ量を取得する(ステップS15)。ズレ量は、ライン51の基準位置からのズレの大きさとズレの方向を含む。 On the other hand, if it is a case where it should drive along the line 51 (Yes of step S13), the traveling control part 31 will read the signal of each detection element 25A of the line sensor 25 as the traveling control value calculation part 33. FIG. And the deviation | shift amount from the position of the target line 51 about the present position of the automatic guided vehicle 11 is acquired (step S15). The amount of deviation includes the magnitude of the deviation from the reference position of the line 51 and the direction of deviation.
取得したズレ量に基づいて、無人搬送車11を目標のライン51に近づけるための、前記ズレ量に見合った旋回量を基本旋回量Rbとして算出する(ステップS17)。基本旋回量Rbの算出は、例えば公知のPID制御を用いて算出すればよい。基本旋回量Rbは、上述の旋回成分と同種の量であって、最終的にモータ45Lとモータ45Rの回転速度の差分として算出される。回転速度の差分は、単なる数値だけでなく、モータ45Lとモータ45Rの何れをより速くし、何れをより遅くするかを含む。言い換えれば、基本旋回量Rbは、旋回の大きさだけでなく旋回の方向を含む。 Based on the acquired deviation amount, a turning amount corresponding to the deviation amount for bringing the automatic guided vehicle 11 closer to the target line 51 is calculated as a basic turning amount Rb (step S17). The basic turning amount Rb may be calculated using, for example, known PID control. The basic turning amount Rb is the same type as the turning component described above, and is finally calculated as a difference between the rotational speeds of the motor 45L and the motor 45R. The difference in rotational speed is not only a numerical value, but includes which of the motor 45L and the motor 45R is made faster and which is made slower. In other words, the basic turning amount Rb includes not only the turning magnitude but also the turning direction.
そして、走行制御値算出部33として走行制御部は31、現時点で算出した基本旋回量Rbを制御値バッファ39に格納する(ステップS19)。
続いて蛇行制御値算出部35として走行制御部31は、予め定められた時間だけ遡った過去の旋回量(第1時点の第1の旋回量)を制御値バッファ39から読み出す(ステップS21)。どれだけの時間遡るべきかについては、無人搬送車11が台車13を牽引する際の走行速度や貨物を含んだ台車13の質量を考慮して決定することが望ましい。一例として、遡るべき時間は500ミリ秒である。発明者の経験によれば、無人搬送車11を単体でライン51に沿って走行させた場合に観察されるオーバーシュートまたはアンダーシュートの最も短い周期、あるいはオーバーシュートまたはアンダーシュートの力が最も大きくなる周期と同じ程度の時間に設定することが好ましい。
Then, the travel control unit 31 as the travel control value calculation unit 33 stores the basic turning amount Rb calculated at the present time in the control value buffer 39 (step S19).
Subsequently, the traveling control unit 31 as the meandering control value calculation unit 35 reads a past turning amount (first turning amount at the first time point) that is traced back for a predetermined time from the control value buffer 39 (step S21). It is desirable to determine how much time should go back in consideration of the traveling speed when the automated guided vehicle 11 pulls the carriage 13 and the mass of the carriage 13 including cargo. As an example, the time to go back is 500 milliseconds. According to the inventor's experience, the shortest overshoot or undershoot period or the overshoot or undershoot force observed when the automatic guided vehicle 11 travels alone along the line 51 is maximized. It is preferable to set the same time as the period.
この実施形態で、制御値バッファ39はリングバッファとして構成され、予め定められた時間(例えば前述の500ミリ秒)だけ遡るのに十分な数の旋回量を格納できる容量を有している。例えば、10ミリ秒毎に基本旋回量Rbを算出して制御値バッファ39に格納し、500ミリ秒遡った過去の基本旋回量Rbを読み出す場合、制御値バッファ39は、50個の基本旋回量Rbを格納する容量を少なくとも有している。
なお、制御値バッファ39は、基本旋回量Rbに加えて、あるいは基本旋回量Rbに代えて後述する出力旋回量Roが格納されてもよい。そして、ステップS21で制御値バッファ39から読み出す旋回量は、基本旋回量Rbであってもよいが、出力旋回量Roであってもよい。
In this embodiment, the control value buffer 39 is configured as a ring buffer and has a capacity capable of storing a sufficient number of turning amounts to go back for a predetermined time (for example, the above-mentioned 500 milliseconds). For example, when the basic turning amount Rb is calculated every 10 milliseconds and stored in the control value buffer 39, and the past basic turning amount Rb traced back by 500 milliseconds is read, the control value buffer 39 has 50 basic turning amounts. It has at least a capacity for storing Rb.
The control value buffer 39 may store an output turning amount Ro described later in addition to the basic turning amount Rb or instead of the basic turning amount Rb. The turning amount read from the control value buffer 39 in step S21 may be the basic turning amount Rb or the output turning amount Ro.
続いて、蛇行制御値算出部35として走行制御部31は、制御値バッファ39から読み出した旋回量に基づいて、補償旋回量Rcを算出する(ステップS23)。
制御値バッファ39から読み出す旋回量が基本旋回量Rbの場合、補償旋回量Rcの算出は、上述の(2)式と同様である。即ち、
Rc(T2)=−αRb(T1) (2)
ここで、現在の時刻がT2であり、参照する過去の時刻がT1である。
Subsequently, the traveling control unit 31 as the meandering control value calculation unit 35 calculates the compensation turning amount Rc based on the turning amount read from the control value buffer 39 (step S23).
When the turning amount read from the control value buffer 39 is the basic turning amount Rb, the compensation turning amount Rc is calculated in the same manner as the above-described equation (2). That is,
Rc (T2) = − αRb (T1) (2)
Here, the current time is T2, and the past time to be referred to is T1.
そして、蛇行制御値算出部35として走行制御部31は、現時点で出力すべきモータ45Lとモータ45Rの回転速度の差分、即ち出力旋回量Roを算出する(ステップS25)。制御値バッファ39から読み出す旋回量が基本旋回量Rbの場合、出力旋回量Roの算出は前述の(4)式と同様である。即ち、
Ro(T2)=Rb(T2)−αRo(T1) (4)
図7には図示していないが、制御値バッファ39から読み出す旋回量が出力旋回量Roの場合は、ステップS19の処理に代えて、あるいはステップS19の処理に加えて、この時点で出力旋回量を制御値バッファ39に格納すればよい。
Then, the travel control unit 31 as the meandering control value calculation unit 35 calculates the difference between the rotation speeds of the motor 45L and the motor 45R to be output at the present time, that is, the output turning amount Ro (step S25). When the turning amount read from the control value buffer 39 is the basic turning amount Rb, the calculation of the output turning amount Ro is the same as the above-described equation (4). That is,
Ro (T2) = Rb (T2) −αRo (T1) (4)
Although not shown in FIG. 7, when the turning amount read from the control value buffer 39 is the output turning amount Ro, the output turning amount at this point in place of or in addition to the processing in step S19. May be stored in the control value buffer 39.
続いて走行制御部31は、算出された出力旋回量を旋回成分とし、直進成分に旋回成分を加えてモータ45Lとモータ45Rの回転速度を算出し、算出された回転速度でモータ45Lとモータ45Rの回転を制御する(ステップS27)。
例えば、直進成分がモータ45L、45R共に60rpmであるとする。そして、現時点で無人搬送車11がライン51から右側にズレているものとする。その場合、走行制御部31が算出した出力旋回量Roは、回転速度の差分が−4rpmであったとする。その出力旋回量Roは、無人搬送車11は左側、即ち反時計回りに旋回させるものである。
結果的に、前記ステップS27で走行制御部31は、モータ45Lの回転速度を直進成分から出力旋回量Roの1/2だけ減速させる58rpmに更新する。一方、モータ45Rの回転速度を直進成分から出力旋回量Roの1/2だけ増速させる62rpmに更新する。
そして、ルーチンは先頭へ戻り、所定の時間(例えば、10ミリ秒後)の経過後に次の回の処理を実行する。
Subsequently, the travel control unit 31 uses the calculated output turning amount as a turning component, adds the turning component to the straight traveling component, calculates the rotation speeds of the motor 45L and the motor 45R, and calculates the motor 45L and the motor 45R at the calculated rotation speed. Is controlled (step S27).
For example, it is assumed that the linear component is 60 rpm for both the motors 45L and 45R. It is assumed that the automatic guided vehicle 11 is shifted to the right side from the line 51 at the present time. In this case, it is assumed that the output turning amount Ro calculated by the traveling control unit 31 has a rotational speed difference of −4 rpm. The output turning amount Ro is such that the automatic guided vehicle 11 turns leftward, that is, counterclockwise.
As a result, in step S27, the traveling control unit 31 updates the rotational speed of the motor 45L to 58 rpm, which reduces the rotational speed of the motor 45L by 1/2 of the output turning amount Ro from the straight component. On the other hand, the rotational speed of the motor 45R is updated to 62 rpm, which is increased from the linear component by 1/2 of the output turning amount Ro.
Then, the routine returns to the top, and executes the next process after a predetermined time (for example, after 10 milliseconds) has elapsed.
(実施の形態2)
実施の形態1は、基本旋回量Rbと補償旋回量Rcを合成した出力旋回量Roを算出して、基本旋回量Rbに係るフィードバック制御と、補償旋回量Rcに係る補正を常に同時におこなっているが、両者を異なるタイミングで実行する態様も考えられる。
図8Aおよび図8Bは、実施の形態1に対応するこの実施の形態の処理を示すフローチャートである。図8Aは、基本旋回量に基づいて走行動作のフィードバック制御を行い、図8Bは補償旋回量に基づく走行動作の補償制御を行う。図8Aおよび図8Bで、図7に対応する処理には図7と同様の符号を付している。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, an output turning amount Ro obtained by combining the basic turning amount Rb and the compensation turning amount Rc is calculated, and feedback control related to the basic turning amount Rb and correction related to the compensation turning amount Rc are always performed simultaneously. However, a mode in which both are executed at different timings is also conceivable.
FIG. 8A and FIG. 8B are flowcharts showing processing of this embodiment corresponding to the first embodiment. 8A performs feedback control of traveling operation based on the basic turning amount, and FIG. 8B performs compensation control of traveling operation based on the compensated turning amount. In FIG. 8A and FIG. 8B, the process corresponding to FIG.
図8Aにおいては、基本旋回量のみに基づいたフィードバック制御を行っているので、基本旋回量を出力旋回量としている。
一方、図8Bにおいては補償旋回量のみに基づいた補償制御を行っているので、補償旋回量を出力旋回量としている。
それらの点において、図8Aおよび図8BにおけるステップS25は、いずれも図7におけるステップS25の処理と完全同一ではない。
In FIG. 8A, since the feedback control based on only the basic turning amount is performed, the basic turning amount is set as the output turning amount.
On the other hand, in FIG. 8B, since compensation control is performed based only on the compensated turning amount, the compensated turning amount is set as the output turning amount.
In these respects, step S25 in FIGS. 8A and 8B is not completely the same as the process of step S25 in FIG.
実施の形態における図7と同様に、図8Aおよび図8Bの処理はいずれもタイマー割込み等の手段により好ましくは略一定の時間間隔で、繰り返し実行される。ただし、両者は個別に実行される。 As in FIG. 7 in the embodiment, the processes in FIGS. 8A and 8B are both repeatedly executed by means such as timer interruption, preferably at substantially constant time intervals. However, both are executed separately.
(実施の形態3)
実施の形態1は、無人搬送車11の左右の駆動輪19Lおよび19Rが独立に駆動されて旋回したが、この発明の本質はその構成に限定されるものでない。
図9は、この実施形態において無人搬送車11を走行させる車輪の構成を示す説明図である。例えば、図9に示すように、無人搬送車11の左右の駆動輪19Lおよび19Rが共通のモータ45で駆動される。旋回は、補助輪21の方向を変える操舵用のモータ(図9に図示せず)を用いる。補助輪の操舵角θを制御することにより無人搬送車11を旋回させる。なお、図9では、補助輪21が駆動輪19Lおよび19Rよりも前方にあるが、その態様に限らず、補助輪21が駆動輪19Lおよび19Rよりも後方にあってもよい。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, the left and right drive wheels 19L and 19R of the automatic guided vehicle 11 are independently driven to turn, but the essence of the present invention is not limited to the configuration.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the configuration of the wheels on which the automatic guided vehicle 11 travels in this embodiment. For example, as shown in FIG. 9, the left and right drive wheels 19 </ b> L and 19 </ b> R of the automatic guided vehicle 11 are driven by a common motor 45. The turning uses a steering motor (not shown in FIG. 9) that changes the direction of the auxiliary wheels 21. The automatic guided vehicle 11 is turned by controlling the steering angle θ of the auxiliary wheel. In FIG. 9, the auxiliary wheel 21 is in front of the drive wheels 19L and 19R. However, the embodiment is not limited thereto, and the auxiliary wheel 21 may be in the rear of the drive wheels 19L and 19R.
図9に示す構成の無人搬送車11は、スピンターンできないが、実施の形態1で述べたものと同様の制御を適用して、台車13を牽引する際の蛇行を抑制できる。
図10は、この実施形態において、図7に対応する走行制御部31の処理を示すフローチャートである。図10のステップS31〜S47は、図7のステップS11〜S27とそれぞれ同様であるが、図7における旋回量に対して、図10では操舵角が種々の制御量として用いられる。詳細には、基本旋回量に対応する基本操舵角が、補償旋回量に対する補償操舵量が、出力旋回量に対応する出力操舵角が図10で用いられる。
実施の形態1の旋回量に代えて操舵角が制御量として用いられるが、走行制御の思想は実施の形態1と同様である。
The automatic guided vehicle 11 having the configuration shown in FIG. 9 cannot be spin-turned, but can apply meandering control similar to that described in the first embodiment to suppress meandering when the cart 13 is pulled.
FIG. 10 is a flowchart showing processing of the travel control unit 31 corresponding to FIG. 7 in this embodiment. Steps S31 to S47 in FIG. 10 are the same as steps S11 to S27 in FIG. 7, respectively, but the steering angle is used as various control amounts in FIG. 10 with respect to the turning amount in FIG. Specifically, the basic steering angle corresponding to the basic turning amount, the compensating steering amount with respect to the compensating turning amount, and the output steering angle corresponding to the output turning amount are used in FIG.
Although the steering angle is used as the control amount instead of the turning amount of the first embodiment, the concept of travel control is the same as that of the first embodiment.
(実施の形態4)
この実施の形態では、実施の形態1の図4に示す構成に加えて、無人搬送車11が蛇行しているか否かを判定する蛇行判定部を走行制御部31がさらに備える。
無人搬送車11が蛇行した場合にのみ蛇行制御値算出部35が機能する。この理由は、蛇行が十分に小さい状態では、本発明の蛇行制御は必ずしも必要ではなく、従来のPID制御で走行を制御可能であるし、実際には蛇行していない状態で蛇行制御を行うと、不必要な旋回動作を頻繁に繰り返し行うことになるが、これは望ましいことではなく、場合によってはかえって走行安定性が損なわれることがあるためである。
蛇行判定部は、無人搬送車11が走行中に、蛇行しているか否かを走行制御値またはラインセンサー25の検出により判定する。
(Embodiment 4)
In this embodiment, in addition to the configuration shown in FIG. 4 of the first embodiment, the traveling control unit 31 further includes a meandering determination unit that determines whether the automatic guided vehicle 11 is meandering.
The meander control value calculation unit 35 functions only when the automatic guided vehicle 11 meanders. The reason for this is that when the meandering is sufficiently small, the meandering control of the present invention is not necessarily required, and it is possible to control the traveling by the conventional PID control, and when the meandering control is performed in a state where the meandering is not actually performed. Unnecessary turning operations are frequently repeated, but this is not desirable, and in some cases, traveling stability may be impaired.
The meandering determination unit determines whether or not the automatic guided vehicle 11 is meandering while traveling based on the traveling control value or the detection of the line sensor 25.
蛇行の判定は、例えば、無人搬送車11の走行中にライン51が基準位置よりも右側から左側に予め定められた期間内に変化したことに基づいて行える。さらに、予め定められた期間内に基準位置よりも右側から左側へ移動し、その後左側から右側へ移動する挙動が所定の回数を超えて続いた事に基づいて判定を行ってもよい。 The determination of meandering can be performed based on, for example, that the line 51 has changed within a predetermined period from the right side to the left side of the reference position while the automatic guided vehicle 11 is traveling. Furthermore, the determination may be made based on the fact that the movement from the right side to the left side with respect to the reference position within the predetermined period and then the movement from the left side to the right side continues for a predetermined number of times.
図12は、この実施形態において、図7に対応する走行制御部31の処理を示すフローチャートである。図12のステップS51〜S59、S61〜S67は、図7のステップS11〜S19、S21〜S27にそれぞれ対応する。図12のステップS60は、図7に対応する処理がない。
図12で、走行制御部31は、蛇行判定部36として無人搬送車11が蛇行しているか否かを判断する。蛇行していると判断した場合(ステップS60のYes)、ルーチンはステップS61へ進み、その後は図7と同様の処理を行う。
FIG. 12 is a flowchart showing processing of the travel control unit 31 corresponding to FIG. 7 in this embodiment. Steps S51 to S59 and S61 to S67 in FIG. 12 correspond to steps S11 to S19 and S21 to S27 in FIG. 7, respectively. Step S60 in FIG. 12 does not have a process corresponding to FIG.
In FIG. 12, the traveling control unit 31 determines whether the automatic guided vehicle 11 is meandering as the meandering determination unit 36. If it is determined that it is meandering (Yes in step S60), the routine proceeds to step S61, and thereafter the same processing as in FIG. 7 is performed.
一方、ステップS60で無人搬送車11が蛇行していないと判断した場合は、ルーチンはステップS65へ進む。この場合、(1)式および(4)式でα=0(従って、補償旋回量Rc=0)とした場合と同様に出力旋回量を算出し(ステップS65)、その結果に基づいてモータ45Lおよび45Rの回転速度を更新する。 On the other hand, if it is determined in step S60 that the automatic guided vehicle 11 is not meandering, the routine proceeds to step S65. In this case, the output turning amount is calculated in the same manner as when α = 0 (accordingly, the compensation turning amount Rc = 0) in the equations (1) and (4) (step S65), and the motor 45L is calculated based on the result. And the rotation speed of 45R is updated.
即ち、蛇行判定部36としての走行制御部31が、無人搬送車11が蛇行していないと判断した場合は、走行制御値算出部33としての制御、例えば公知のPID制御で走行制御を行う。α=0の場合、補償旋回量Rcは常にゼロ、即ち無効である。
この実施形態によれば、無人搬送車が蛇行している場合に限って蛇行を抑制する制御が実行される。
That is, when the travel control unit 31 as the meander determination unit 36 determines that the automatic guided vehicle 11 is not meandering, the travel control value calculation unit 33 performs the travel control by, for example, known PID control. When α = 0, the compensation turning amount Rc is always zero, that is, invalid.
According to this embodiment, control for suppressing meandering is executed only when the automatic guided vehicle meanders.
以上に述べたように、
(i)この発明による自動走行装置は、被牽引物を牽引して走行ルートからのズレを左右の旋回動作により補正しながら前記走行ルートに沿って走行する自動走行装置であって、各時点での旋回量を記録する記録部と、前記走行ルートからのズレ量を検出するズレ量検出部と、前記自動走行装置の走行動作を制御する走行制御部とを備え、前記走行制御部は、現時点から所定の時間遡った第1時点における第1の旋回量に基づいて、前記第1旋回量未満の大きさでかつ前記第1時点での旋回とは逆方向の旋回に対応する補償旋回量を算出し、少なくとも前記補償旋回量に基づいて出力旋回量を算出し、該出力旋回量に応じた旋回動作を行うように前記自動走行装置の走行動作を制御することを特徴とする。
As mentioned above,
(I) An automatic travel device according to the present invention is an automatic travel device that travels along the travel route while towing a to-be-triggered object and correcting a deviation from the travel route by a left and right turning operation. A recording unit that records a turning amount of the vehicle, a deviation amount detection unit that detects a deviation amount from the travel route, and a travel control unit that controls a travel operation of the automatic travel device, Based on the first turning amount at a first time point that is a predetermined time later than the first turning amount, the compensation turning amount corresponding to the turning in the direction opposite to the turning at the first time point is smaller than the first turning amount. And calculating an output turning amount based on at least the compensation turning amount, and controlling the traveling operation of the automatic traveling device so as to perform a turning operation according to the output turning amount.
この発明において、ラインは、自動走行装置の走行面上に目標とする走行ルートに沿って設置された線である。
旋回動作は、自動走行装置が走行方向を変えために車体の向きを変える動作である。その具体的な態様の例は、自動走行装置が左右に独立して駆動可能な駆動輪を備えて左右の駆動輪の回転速度を異ならせ、あるいは、回転方向を異ならせて自動走行装置の方向を転換する動作である。駆動輪または補助輪の向きを変えて方向転換する態様もある。ただし、コンパクトな方向転換である定置旋回を可能とする場合は左右の駆動輪を独立して駆動し両者の回転速度、回転方向を変えて旋回動作を行うことが多い。即ち、駆動輪の方向を変えて旋回する構成は採用しないことが多い。
In the present invention, the line is a line installed along a target travel route on the travel surface of the automatic travel device.
The turning operation is an operation in which the automatic traveling device changes the direction of the vehicle body in order to change the traveling direction. An example of the specific mode is that the automatic traveling device has driving wheels that can be driven independently on the left and right sides, and the rotational speeds of the left and right driving wheels are different, or the rotational directions are different, and the direction of the automatic traveling device is It is an operation to switch. There is also an aspect in which the direction is changed by changing the direction of the driving wheel or auxiliary wheel. However, in order to enable stationary turning, which is a compact direction change, the left and right drive wheels are driven independently and the turning speed and direction of both are changed to perform turning operations in many cases. That is, in many cases, the structure of turning by changing the direction of the drive wheel is not adopted.
また、各時点での旋回量は、走行制御部が内部的に有するデータであって、自動走行装置をどちら側へどれだけの大きさで変えるべきかを表すものである。例えば、前記旋回量はラインからのズレ量に基づいて算出される基本旋回量であってもよく、あるいはその基本旋回量と前記補償旋回量とに基づいて得られる出力旋回量であってもよい。
各時点での旋回量を記録する記録部は、時間が経過した将来の時点で格納された旋回量を提供するものである。上述の実施形態における制御値バッファは、この記録部に相当する。
さらにまた、ラインからのズレ量は、目標の走行ルートからどちらの側へどれだけの大きさでズレているかを表す。ズレ量検出部は、ラインからのズレ量を検出する手段であって、上述の実施形態におけるラインセンサーはこのズレ量検出部に相当する。
Further, the turning amount at each time point is data that the traveling control unit has internally, and represents to what side the automatic traveling device should be changed to what size. For example, the turning amount may be a basic turning amount calculated based on a deviation amount from the line, or an output turning amount obtained based on the basic turning amount and the compensation turning amount. .
The recording unit for recording the turning amount at each time point provides the turning amount stored at a future time point when the time has passed. The control value buffer in the above-described embodiment corresponds to this recording unit.
Furthermore, the amount of deviation from the line indicates how much the deviation from the target travel route is to which side. The deviation amount detection unit is a means for detecting a deviation amount from the line, and the line sensor in the above-described embodiment corresponds to this deviation amount detection unit.
第1の旋回量は、現時点から所定の時間遡った第1の時点における上記旋回量である。即ち、第1の時点における前記基本旋回量であってもよく、第1の時点における前記出力旋回量であってもよい。
また、補償旋回量は、過去の第1時点で行った旋回動作を補償して蛇行を防止するための、第1の旋回量と逆方向で第1の旋回量未満の大きさの旋回量である。
さらにまた、出力旋回量は、ある時点において自動走行装置が行うべき旋回動作の方向および大きさを表すものである。
The first turning amount is the turning amount at a first time point that is a predetermined time back from the current time point. That is, it may be the basic turning amount at the first time point or the output turning amount at the first time point.
The compensated turning amount is a turning amount smaller than the first turning amount in the opposite direction to the first turning amount in order to prevent meandering by compensating the turning operation performed at the first time point in the past. is there.
Furthermore, the output turning amount represents the direction and magnitude of the turning operation that the automatic traveling apparatus should perform at a certain point in time.
さらに、この発明の好ましい態様について説明する。
(ii)前記走行制御部は、前記補償旋回量を前記出力旋回量として算出してもよい。
このようにすれば、現時点から所定の時間遡った第1時点における旋回動作を補償して自動走行装置の蛇行を防止できる。
Furthermore, the preferable aspect of this invention is demonstrated.
(Ii) The travel control unit may calculate the compensated turning amount as the output turning amount.
In this way, it is possible to prevent the meandering of the automatic travel device by compensating the turning operation at the first time point that is a predetermined time back from the current time point.
(iii)前記走行制御部は、前記ズレ量に基づいて基本旋回量を算出し、前記基本旋回量と前記補償旋回量に基づいて前記出力旋回量を算出してもよい。
ここで、基本旋回量は、ある時点のラインからのズレ量に基づいて自動走行装置のラインからのズレを補正するのに好適な旋回量である。
このようにすれば、現時点のラインからのズレ量に基づいて自動走行装置の進路をラインからのズレが補正される方向に定めると共に、現時点から所定の時間遡った第1時点における旋回動作を補償して自動走行装置の蛇行を防止できる。
(Iii) The travel control unit may calculate a basic turning amount based on the deviation amount, and calculate the output turning amount based on the basic turning amount and the compensation turning amount.
Here, the basic turning amount is a turning amount suitable for correcting the deviation from the line of the automatic travel device based on the deviation amount from the line at a certain time.
In this way, the course of the automatic travel device is determined in a direction in which the deviation from the line is corrected based on the amount of deviation from the current line, and the turning operation at the first time point that is a predetermined time backward from the current time is compensated. Thus, meandering of the automatic traveling device can be prevented.
(iv)前記補償旋回量は、前記第1の旋回量に対して単調増加の相関関係を有するように定められたものであってもよい。
このようにすれば、過去の第1時点における第1の旋回量が大きいほど大きな補償旋回量が算出されるので、第1時点における旋回動作を適切に補償できる。
(Iv) The compensation turning amount may be determined so as to have a monotonically increasing correlation with the first turning amount.
In this way, the larger the first turning amount at the first time point in the past, the larger the compensated turning amount is calculated, so that the turning operation at the first time point can be appropriately compensated.
(v)前記補償旋回量は、前記第1の旋回量に対して比例の相関関係を有するように定められたものであってもよい。
このようにすれば、過去の第1時点における第1の旋回量に比例した補償旋回量が算出されるので、第1時点における旋回動作を適切に補償できる。
(V) The compensation turning amount may be determined so as to have a proportional correlation with the first turning amount.
In this way, since the compensated turning amount proportional to the first turning amount at the first time point in the past is calculated, the turning motion at the first time point can be appropriately compensated.
(vi)前記自動走行装置の蛇行を検出する蛇行検出部をさらに備え、前記走行制御部は、前記蛇行検出部が蛇行を検出した場合には前記補償旋回量を有効にし、前記蛇行検出部が蛇行を検出しない場合には前記補償旋回量を無効にしてもよい。
ここで、蛇行は、自動走行装置が目標の走行ルートに沿って走行できず、目標を行き過ぎてオーバーシュート、アンダーシュートを繰り返しながら走行することである。また、補償旋回量を有効にするとは、出力旋回量の算出に際して補償旋回量に係る要素を組み入れて算出することを意味し、補償旋回量を無効にするとは、出力旋回量の算出に際して補償旋回量に係る要素を組み入れずに算出することを意味する。
このようにすれば、自走走行装置が蛇行している場合のみ補償旋回量を有効にして現時点から所定の時間遡った第1時点における旋回動作を補償し、蛇行していない場合は補償旋回量を無効にして単純な制御を行うことができる。
(Vi) further comprising a meandering detection unit for detecting meandering of the automatic traveling device, wherein the traveling control unit enables the compensation turning amount when the meandering detection unit detects meandering, and the meandering detection unit When the meandering is not detected, the compensation turning amount may be invalidated.
Here, meandering means that the automatic travel device cannot travel along the target travel route, but travels while overshooting and undershooting repeatedly by overshooting the target. Also, enabling the compensated turning amount means calculating by incorporating an element related to the compensated turning amount when calculating the output turning amount, and disabling the compensating turning amount means compensating turning when calculating the output turning amount. It means to calculate without incorporating the quantity element.
In this way, the compensated turning amount is made effective only when the self-propelled traveling device is meandering to compensate for the turning operation at the first time point that is a predetermined time backward from the current time. It is possible to disable the simple control.
(vii)前記自動走行装置は、前記走行ルート上に配されたラインに沿って走行するものであって、前記ズレ量検出部は、前記ラインからのズレ量を検出してもよい。
このようにすれば、走行面にラインを配置することで走行ルートを指定でき、その走行ルートに沿って自動走行装置を走行させることができる。
(viii)牽引のため前記被牽引物に接続する接続部をさらに備え、前記接続部は、第1部分と、前記第1部分よりも前記自動走行装置の進行方向に対して後側に位置する第2部分とを有し、前記第1部分と前記第2部分とによって前記被牽引物の被接続部位を前後方向に挟み込むことにより、前記被牽引物に接続してもよい。
このようにすれば、被牽引物の被接続部位を前後方向に挟み込むことによって左右の旋回動作に対して被牽引物を確実に牽引して旋回動作によりズレを補正しながら走行させることが可能になる。
(Vii) The automatic travel device may travel along a line arranged on the travel route, and the shift amount detection unit may detect a shift amount from the line.
If it does in this way, a travel route can be specified by arranging a line on a travel surface, and an automatic travel device can be made to run along the travel route.
(Viii) It further has a connection part connected to the to-be-towed object for towing, and the connection part is located on the rear side with respect to the traveling direction of the automatic travel device from the first part. It has a 2nd part, and it may connect to the to-be-drawn object by pinching the to-be-connected part of the to-be-drawn object in the direction of order by the 1st part and the 2nd part.
In this way, by sandwiching the connected part of the to-be-drawn object in the front-rear direction, the to-be-to-be-drawn object can be reliably pulled with respect to the left and right turning operation and can be run while correcting the deviation by the turning operation. Become.
(ix)前記第1部分と前記第2部分との間の前後方向の間隔は、前記被接続部の前後方向の幅よりも大きくてもよい。
このようにすれば、前後方向において自動走行装置の接続部と被牽引物の被接続部位との間に余裕があるので、例えば被牽引物の自重が自動走行装置の自重より大きくてもスムーズに牽引できる。
(Ix) The space | interval of the front-back direction between the said 1st part and the said 2nd part may be larger than the width | variety of the front-back direction of the said to-be-connected part.
In this way, there is a margin between the connecting portion of the automatic traveling device and the connected portion of the towed object in the front-rear direction. For example, even if the weight of the towed object is greater than the weight of the automatic traveling device, Towable.
(x)前記被牽引物の第1の被接続部位と接続する第1の接続部と、第1の接続部よりも進行方向に対して右側に位置する第2の被接続部位と接続する第2の接続部とを備えてもよい。
このようにすれば、左右に位置する第1接続部および第2接続部とで被牽引物を牽引するので、旋回動作に伴って被牽引物を旋回させ、スムーズに走行できる。
この発明の好ましい態様には、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含まれる。
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
(X) a first connection part connected to the first connected part of the towed object and a second connected part located on the right side of the traveling direction with respect to the first connecting part. You may provide two connection parts.
In this way, the towed object is pulled by the first connection part and the second connection part located on the left and right, so that the to-be-drawn object can be swung along with the turning operation and can travel smoothly.
Preferred embodiments of the present invention include combinations of any of the plurality of embodiments described above.
In addition to the embodiments described above, there can be various modifications of the present invention. These modifications should not be construed as not belonging to the scope of the present invention. The present invention should include the meaning equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.
11:無人搬送車、 13:台車、 13A:キャスター、 13B:底板、 15:牽引アーム、 15A:第1部分、 15B:第2部分、 16:昇降機構、 17G、17W:アーム拘束部材、 19L,19R:駆動輪、 21:補助輪、 23:センサー部、 25:ラインセンサー、 25A:検出素子、 27:近接センサー、 30:制御基板、 31:走行制御部、 33:走行制御値算出部、 35:蛇行制御値算出部、 36:蛇行判定部、 37:記憶部、 39:制御値バッファ、 41:パラメータ格納部、 43:走行駆動部、 45,45L,45R:モータ、 47:バッテリー、 49:通信部
51:ライン、 51A:検出素子
T1,T2,T3,T4:時刻
d1,d2,d3:距離
11: Automated guided vehicle, 13: Cart, 13A: Caster, 13B: Bottom plate, 15: Traction arm, 15A: First part, 15B: Second part, 16: Lifting mechanism, 17G, 17W: Arm restraining member, 19L, 19R: Drive wheel, 21: Auxiliary wheel, 23: Sensor unit, 25: Line sensor, 25A: Detection element, 27: Proximity sensor, 30: Control board, 31: Travel control unit, 33: Travel control value calculation unit, 35 : Meander control value calculation unit, 36: meander determination unit, 37: storage unit, 39: control value buffer, 41: parameter storage unit, 43: travel drive unit, 45, 45L, 45R: motor, 47: battery, 49: Communication unit 51: Line, 51A: Detection element T1, T2, T3, T4: Time d1, d2, d3: Distance
Claims (10)
各時点での旋回量を記録する記録部と、
前記走行ルートからのズレ量を検出するズレ量検出部と、
前記自動走行装置の走行動作を制御する走行制御部とを備え、
前記走行制御部は、
現時点から所定の時間遡った第1時点における第1の旋回量に基づいて、前記第1旋回量未満の大きさでかつ前記第1時点での旋回とは逆方向の旋回に対応する補償旋回量を算出し、
少なくとも前記補償旋回量に基づいて出力旋回量を算出し、該出力旋回量に応じた旋回動作を行うように前記自動走行装置の走行動作を制御する自動走行装置。 An automatic travel device that travels along the travel route while towing a to-be-triggered object and correcting a deviation from the travel route by a left and right turning operation,
A recording unit for recording the turning amount at each time point;
A deviation amount detection unit for detecting a deviation amount from the travel route;
A travel control unit for controlling the travel operation of the automatic travel device,
The travel controller is
Based on a first turning amount at a first time point that is a predetermined time after the current time, a compensated turning amount that is smaller than the first turning amount and that corresponds to turning in the direction opposite to the turning at the first time point. To calculate
An automatic traveling device that calculates an output turning amount based on at least the compensated turning amount and controls a traveling operation of the automatic traveling device so as to perform a turning operation according to the output turning amount.
前記補償旋回量を前記出力旋回量として算出する請求項1に記載の自動走行装置。 The travel controller is
The automatic travel device according to claim 1, wherein the compensation turning amount is calculated as the output turning amount.
前記ズレ量に基づいて基本旋回量を算出し、
前記基本旋回量と前記補償旋回量とに基づいて前記出力旋回量を算出する請求項1に記載の自動走行装置。 The travel controller is
Calculate the basic turning amount based on the deviation amount,
The automatic travel device according to claim 1, wherein the output turning amount is calculated based on the basic turning amount and the compensation turning amount.
前記走行制御部は、
前記蛇行検出部が蛇行を検出した場合には前記補償旋回量を有効にし、
前記蛇行検出部が蛇行を検出しない場合には前記補償旋回量を無効にする請求項1から5何れか一つに記載の自動走行装置。 Further comprising a meandering detector for detecting meandering of the automatic travel device;
The travel controller is
When the meandering detection unit detects meandering, the compensation turning amount is enabled,
The automatic travel device according to any one of claims 1 to 5, wherein when the meandering detection unit does not detect meandering, the compensation turning amount is invalidated.
前記ズレ量検出部は、前記ラインからのズレ量を検出する請求項1から6の何れか一つに記載の自動走行装置。 An automatic travel device that travels along a line arranged on the travel route,
The automatic travel device according to any one of claims 1 to 6, wherein the shift amount detection unit detects a shift amount from the line.
前記接続部は、第1部分と、前記第1部分よりも前記自動走行装置の進行方向に対して後側に位置する第2部分とを有し、
前記第1部分と前記第2部分とによって前記被牽引物の被接続部位を前後方向に挟み込むことにより、前記被牽引物に接続する請求項1から7の何れかに記載の自動走行装置。 It further comprises a connection part for connecting to the towed object,
The connecting portion includes a first portion and a second portion located on the rear side of the traveling direction of the automatic travel device with respect to the first portion,
The automatic travel device according to any one of claims 1 to 7, wherein the automatic travel device is connected to the pulled object by sandwiching a connected portion of the pulled object in the front-rear direction between the first part and the second part.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021089516A (en) * | 2019-12-03 | 2021-06-10 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Carriage and vehicle |
WO2022135372A1 (en) * | 2020-12-23 | 2022-06-30 | 深圳市杉川机器人有限公司 | Map construction method, and robot |
JP7540608B2 (en) | 2021-11-19 | 2024-08-27 | 村田機械株式会社 | Transport system, automated guided vehicle, and method for controlling the automated guided vehicle |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007293389A (en) * | 2006-04-20 | 2007-11-08 | Murata Mach Ltd | Guided vehicle and its initial-value input method |
JP2011008598A (en) * | 2009-06-26 | 2011-01-13 | Toyota Auto Body Co Ltd | Travel control device for unmanned carrier |
JP2015207224A (en) * | 2014-04-22 | 2015-11-19 | 三菱自動車工業株式会社 | Unmanned carrier |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2712739B2 (en) | 1990-03-30 | 1998-02-16 | 神鋼電機株式会社 | Steering angle control device for automatic guided vehicles |
JP3361280B2 (en) | 1998-11-16 | 2003-01-07 | 日本輸送機株式会社 | Three-wheel steering automatic guided vehicle |
-
2017
- 2017-04-26 JP JP2017087171A patent/JP7141813B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007293389A (en) * | 2006-04-20 | 2007-11-08 | Murata Mach Ltd | Guided vehicle and its initial-value input method |
JP2011008598A (en) * | 2009-06-26 | 2011-01-13 | Toyota Auto Body Co Ltd | Travel control device for unmanned carrier |
JP2015207224A (en) * | 2014-04-22 | 2015-11-19 | 三菱自動車工業株式会社 | Unmanned carrier |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021089516A (en) * | 2019-12-03 | 2021-06-10 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Carriage and vehicle |
JP7365619B2 (en) | 2019-12-03 | 2023-10-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Trolleys and vehicles |
WO2022135372A1 (en) * | 2020-12-23 | 2022-06-30 | 深圳市杉川机器人有限公司 | Map construction method, and robot |
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