JP2020040789A - 荷降ろし装置、及び、荷物の検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 種々の形状の荷物が存在する荷台から、荷崩れを防止しながら荷物を取り出し得る荷降ろし装置を提供する。
【解決手段】 実施形態による荷降ろし装置は、載置部と、移動機構と、カメラと、支持部とを有する。載置部は、荷物が積載された荷台に向けられ、前記荷物が前記荷台から取り出されたときに載せるのに用いられる。移動機構は、前記荷物を前記載置部に向けて移動させる。カメラは、前記荷台に向けられた状態で前記載置部の下側に取り付けられ、前記荷物の底辺を検出可能である。支持部は、前記荷物が前記荷台から取り出されて前記載置部に載せられる際に、前記荷物の前記底辺よりも下側に隣接する荷物を支持しながら、前記カメラで前記荷物の前記底辺を検出可能とする。
【選択図】図９Ａ

Description

本発明の実施形態は、荷台に載置された荷物を荷降ろしする荷降ろし装置、及び、隣接する荷物の検出方法に関する。

近年、物流産業では、自動化が進められつつある。自動化が進められている事例として、パレタイジング（荷積み）が挙げられる。これは、パレットと呼ばれる平たい台の上に、形の揃った箱を積み上げていく作業である。パレタイジングには、垂直多関節の産業用ロボットもしくは直動システムが使われている。この反対の作業がデパレタイジング（荷降ろし）である。これは、パレットの上に載せられた箱を下ろしていく作業である。デパレタイジングでは、形の揃った箱に関してはある程度自動化されている。

例えば、宅配便の業界では、カゴ台車と称される三方向に柵を持った台車（荷台）が用いられている。通常、台車のうち柵がない面から、荷物が出し入れされる。台車の中には、荷物として、大きさの異なる箱や、適宜の形状を有する袋が積まれている。

荷台から荷物を取り出すデバレタイジングを自動で行う装置を用いる場合、荷台に積まれた荷物を荷台の上方に配置された上方カメラや、荷台の側方に配置された側方カメラで認識して、荷台から取り出すべき荷物の位置・姿勢を検出する。そして、その装置は、取り出すべき荷物の下側の荷物を支持部によって支持しながら例えばロボットハンドなどにより荷物を取り出している。

このときの装置では、取り出すべき荷物の下側の荷物を支持部で支持している。このとき、次に取り出すべき荷物と上方カメラとの間に例えば支持部が入っている場合がある。このため、タイミングでは、次に取り出すべき荷物を判断するのが難しい場合がある。したがって、装置では、例えば、取り出すべき荷物を取り出し、荷台に積まれた荷物と上方カメラとの間の支持部を退避させた後、次に取り出すべき荷物を判断している。

特表２０１０−５２００７６号公報 特開２００１−２２５９５２号公報

本発明が解決しようとする課題は、箱型や、袋状など、種々の形状の荷物が存在する荷台から荷物を取り出す作業を繰り返す場合、荷崩れを防止しながら、次に取り出す荷物をより早期に認識し得る荷降ろし装置、及び、隣接する荷物の検出方法を提供することである。

実施形態によれば、荷降ろし装置は、載置部と、移動機構と、カメラと、支持部とを有する。載置部は、荷物が積載された荷台に向けられ、前記荷物が前記荷台から取り出されたときに載せるのに用いられる。移動機構は、前記荷物を前記載置部に向けて移動させる。カメラは、前記荷台に向けられた状態で前記載置部の下側に取り付けられ、前記荷物の底辺を検出可能である。支持部は、前記荷物が前記荷台から取り出されて前記載置部に載せられる際に、前記荷物の前記底辺よりも下側に隣接する荷物を支持しながら、前記カメラで前記荷物の前記底辺を検出可能とする。

図１Ａは、第１実施形態に係る荷物取り出しシステムにおいて、荷降ろし装置の支持部で荷物を押さえながら、載置部の先端を取り出したい荷物の下側に配置した状態を示す、概略図である。 図１Ｂは、図１Ａに示す荷物取り出しシステムの荷降ろし装置及び荷台を傾斜させた状態を示す概略図である。 図２Ａは、図１Ａに示す荷物取り出しシステムの第１カメラで荷台を撮影したときの画像を示す概略図である。 図２Ｂは、図２Ａに示す画像に画像処理を行い、前列の荷物と後列の荷物との境界（太い実線）、前列の荷物の最上辺（太い一点鎖線）、荷物の底辺（太い破線）を抽出した状態を示す概略図である。 図３は、図１Ａ及び図１Ｂに示す荷物取り出しシステムの概略的なブロック図である。 図４は、図１Ａ及び図１Ｂに示す荷物取り出しシステムの荷降ろし装置の載置部、第２カメラ、支持部の関係を示す概略的な斜視図である。 図５は、図４に示す第２カメラで図１Ａに示す荷物を撮影し、かつ、画像処理により各荷物の底辺を抽出した状態を示す概略図である。 図６は、図１Ａ及び図１Ｂに示す荷物取り出しシステムの処理フローの一例である。 図７は、第１実施形態の第１変形例に係る荷物取り出しシステムの荷降ろし装置の載置部、第２カメラ、支持部の関係を示す概略的な斜視図である。 図８は、第１実施形態の第２変形例に係る荷物取り出しシステムの荷降ろし装置の載置部、第２カメラ、支持部の関係を示す概略的な斜視図である。 図９Ａは、第２実施形態に係る荷物取り出しシステムにおいて、荷台に棚がある場合を示し、荷降ろし装置の支持部で荷台の荷物を押さえながら、載置部の先端を取り出したい荷物の下側に配置した状態を示す、概略図である。 図９Ｂは、第２実施形態に係る荷物取り出しシステムにおいて、荷台に棚がない場合を示し、荷降ろし装置の支持部で荷台の荷物を押さえながら、載置部の先端を取り出したい荷物の下側に配置して取りたい荷物を把持部で引っ張っている状態を示す、概略図である。 図１０は、図９Ａ及び図９Ｂに示す荷物取り出しシステムの概略的なブロック図である。 図１１は、図９Ａ及び図９Ｂに示す荷物取り出しシステムの第１カメラで荷台を撮影したときの画像に画像処理を行い、前列の荷物と後列の荷物との境界（太い実線）、前列の荷物の最上辺（太い一点鎖線）、荷物の底辺（太い破線）を抽出した状態を示す概略図である。 図１２Ａは、図９Ａ及び図９Ｂに示す荷物取り出しシステムの処理フローの一例である。 図１２Ｂは、図９Ａ及び図９Ｂに示す荷物取り出しシステムのうち、荷台に棚がない場合の処理フローの一例である。 図１３は、第２実施形態に係る荷物取り出しシステムの荷降ろし装置において、図９Ａ及び図９Ｂに示す方式とは異なる方式で荷物を把持している状態を示す概略図である。 図１４は、第３実施形態に係る荷物取り出しシステムを示す概略図である。 図１５Ａは、図１４に示す荷物取り出しシステムの処理フローの一例である。 図１５Ｂは、図１４に示す荷物取り出しシステムのうち、第２カメラを用いて荷台から荷物を取り出す際の処理フローの一例である。 図１６Ａは、下支え部の下側に取り付けた第２カメラで荷物の底辺を含む領域を撮像している状態を示す概略図である。 図１６Ｂは、下支え部の先端を取り出したい荷物の底辺の下側の荷物に当接させた状態で、把持部で取り出したい荷物の前面を吸着した状態を示す概略図である。 図１６Ｃは、下支え部の先端を取り出したい荷物の底辺の下側の荷物に当接させた状態で、把持部で荷物を吸着して、取り出している状態を示す概略図である。 図１７は、下支え部の下側に取り付けた第２カメラで、取り出したい荷物の底辺を含む領域を撮像したときに、取り出したい荷物の底辺が認識できなかった状態を示す概略図である。 図１８Ａは、第３実施形態の第１変形例を示し、下支え部の下側に取り付けた第２カメラで荷物の底辺を含む領域を撮像している状態を示す概略図である。 図１８Ｂは、下支え部の先端（変位センサ）を、取り出したい荷物の前面に当接させた状態を示す概略図である。 図１８Ｃは、下支え部の先端を、取り出したい荷物の底辺の下側の荷物に当接させた状態を示す概略図である。 図１８Ｄは、下支え部の先端を、取り出したい荷物の底辺の下側の荷物に当接させた状態で、把持部で荷物を吸着して、荷物を下支え部に載置させている状態を示す概略図である。 図１９は、第３実施形態の第１変形例に係る荷物取り出しシステムの概略的なブロック図である。 図２０Ａは、第３実施形態の第１変形例に係る荷物取り出しシステムのうち、図１８Ａから図１８Ｄに示す変位センサを用いて、荷台から荷物を取り出す際の処理フローの一例である。 図２０Ｂは、図２０Ａ中の変位センサの接触確認処理を行う処理フローの一例である。 図２１Ａは、第３実施形態の第２変形例に係る荷物取り出しシステムにおいて、図１４、図１６Ａ−図１８Ｄに示す下支え部の一例を示す概略図である。 図２１Ｂは、第３実施形態の第３変形例に係る荷物取り出しシステムにおいて、図１４、図１６Ａ−図１８Ｄに示す下支え部の一例を示す概略図である。 図２２は、第３実施形態の第４変形例に係る荷物取り出しシステムにおいて、の変位センサを、第２実施形態の載置部のコンベア又は支持部のシリンダに配置して適用した例を示す概略図である。

（第１実施形態）
従来の方式として、荷台ごと斜めに倒して複数の荷物をいっぺんに重力によって荷台の外に出し、その後ベルトコンベアによって運ぶ方式（ティッパー方式）がある。複数の荷物をいっぺんに荷台の外に重力により出してしまうと、荷物同士が互いに当たって、１以上（１又は複数）の荷物を損傷してしまう懸念がある。

そこで、本実施形態では、ティッパー方式としても、同時に取り出す荷物をできるだけ１つ又は２つなどの少数とし、荷物の損傷を防ぐことが可能な荷物取り出しシステム１０を提供する。すなわち、本実施形態では、システム１０の装置１４はロボットハンドを用いない例について説明する。

図１Ａに示す荷台（台車）１６には、乱雑に複数の荷物Ｂ１，Ｂ２，…が載置されている。本実施形態及び後述する実施形態で説明する荷台１６は、三方向に柵を持ったものが用いられるものとする。
図２Ａには、後述する第１カメラ２６で撮影した複数の荷物Ｂ１，Ｂ２，…の概略図を示す。図２Ａでは、荷台１６に積まれた荷物を第１カメラ２６で撮影したときに得られる、斜めから俯瞰した像を示す。後述する制御部２２は、取るべき荷物が箱状であれば、画像情報から、見えている三辺を抽出する。抽出する三辺の一例は、箱状の荷物の上部境界、前面の角の辺、底辺である。
図２Ｂには、第１カメラ２６で撮影した複数の荷物Ｂ１，Ｂ２，…に対して後述する制御部２２の荷物判断部（画像処理部）２２ｂで画像処理を行い、前列の荷物と後列の荷物との境界（太い実線）、前列の荷物の最上辺（太い一点鎖線）、荷物の底辺（太い破線）を抽出した状態を示す。

荷物取り出しシステム１０は、床面Ｆに対して傾斜する傾斜面１２ａを有する傾斜部１２と、荷降ろし装置１４と、荷台１６とを有する。なお、傾斜面１２ａは、床面Ｆに対して面一の状態（図１Ａ参照）と、床面Ｆに対して傾斜した傾斜状態（図１Ｂ参照）との間を移動可能である。

図３に示すように、荷物取り出しシステム１０は、制御部（プロセッサ）２２と、制御部２２に制御される移動機構２４と、第１カメラ２６とを有する。ここでは、第１カメラ２６は図１Ａに示すように、荷台１６の前方かつ上方の位置に１つである場合について説明する。このため、第１カメラ２６は、荷台１６のうち、柵がない側を斜め上方から俯瞰撮影可能である。なお、第１カメラ２６は、荷台１６の上方と、荷台１６の前方とに２つなど、複数あってもよい。この場合、制御部２２は、複数の画像を画像処理により合成して、図２Ｂに示すのと同様に、前列と後列との境界（太い実線）、前列の最上辺（太い一点鎖線）、底辺（太い破線）などを抽出し得る。

制御部２２及び移動機構２４は、荷降ろし装置１４の一部として用いられ得る。すなわち、荷降ろし装置１４は、制御部２２及び移動機構２４を含み得る。

制御部２２は、例えば、移動機構２４を制御する移動制御部２２ａと、第１カメラ（ＲＧＢセンサ）２６及び後述する第２カメラ（ＲＧＢ−Ｄｅｐｔｈセンサ）３８からの画像情報をそれぞれ画像処理する荷物判断部（画像処理部）２２ｂとを有する。移動制御部２２ａは、荷物判断部（画像処理部）２２ｂでの画像処理結果に応じて、移動機構２４を適宜に動作させるように制御する。

制御部２２は、例えばＣＰＵなどのプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリ、補助記憶部、ハードディスクドライブなどの記憶装置を備えているコンピュータである。制御部２２には、予めプログラムがインストールされている。制御部２２は、当該プログラムにより後述するフレーム３４及びカメラ３８を自動化機器として制御できる。自動化機器には、カメラ２６などが含まれ得る。
なお、制御部２２は、ＣＰＵ等のプロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現されるが、これに限定されない。制御部２２は、一部又は全部がＬＳＩ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等のハードウェアにより実現されても良い。

移動機構２４は、制御部２２に制御されることより、傾斜部１２の傾斜面１２ａを床面Ｆに対して適宜の角度に符号Ｐで示す位置を支点として回動させるとともに、後述するベース３２に対してフレーム３４を適宜の位置に移動させるのに用いられる。傾斜部１２の支点Ｐは、例えば後述するＹ軸に平行であることが好適である。また、装置１４は、荷台１６に対して適宜の位置に移動される。すなわち、移動機構２４は、第１カメラ２６、第２カメラ３８及びフレーム３４を動かすのに用いられる。このため、制御部２２及び移動機構２４は、荷物取り出しシステム１０の一部であるとともに、装置１４の一部として用いられる。

本実施形態に係る荷降ろし装置１４は、ベース（固定部）３２と、ベース３２に支持されたフレーム３４と、フレーム３４に設けられ１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２が乗せられる載置部３６と、第２カメラ３８と、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２の下側の荷物Ｂ３，…を支持する支持部４０とを有する。

本実施形態では、装置１４に対して荷台１６が移動可能で、交換された荷台１６が装置１４に対して移動されて適宜の状態に向けられ得るものとして説明する。装置１４自体が荷台１６に向けて移動可能であってもよい。また、荷台１６及び装置１４が相対的に移動可能であってもよい。

ここで、図１Ａに示すようにＸＹＺ直交座標系を採るものとする。装置１４は、床面に平行（重力方向に対して直交する方向）にＸ軸及びＹ軸を取る。Ｚ軸は、重力方向に一致する。装置１４に対して荷台１６が向けられる方向をプラスＸ軸方向とする。マイナスＸ軸方向は、荷台１６から取り出した荷物Ｂ１，Ｂ２，…を搬送していく方向とする。プラスＹ軸方向は、カメラ３８で撮像した画像において、左方向から右方向に向かう方向であるものとし、マイナスＹ軸方向は、カメラ３８で撮像した画像において、右方向から左方向に向かう方向であるものとする。プラスＺ軸方向は、鉛直方向下側から上側に向かう方向であるものとし、マイナスＺ軸方向は、鉛直方向上側から下側に向かう方向であるものとする。

なお、図１Ｂに示すように、装置１４及び荷台１６は、Ｙ軸の軸周りに回動可能である。すなわち、装置１４及び荷台１６は、床面Ｆに対して適宜に傾斜可能である。

装置１４のフレーム３４は、後述する移動機構２４の動作により、ベース３２に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能である。このため、制御部２２は、移動機構２４の動作により載置部３６（後述するコンベア５２，５４，５６）の位置をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能である。

載置部３６は、複数のベルトコンベア５２，５４，５６を有する。コンベア５２，５４，５６は、マイナスＸ軸方向に沿って順に配設されている。コンベア５２のベルト部分は、先端側円筒軸（先端部）５２ａ及び基端側円筒軸（基端部）５２ｂに巻かれている。これら先端側円筒軸５２ａ及び基端側円筒軸５２ｂの少なくとも一方には移動機構２４の一部として図示しないモータが配設されている。先端側円筒軸５２ａ及び基端側円筒軸５２ｂの少なくとも一方のモータは制御部２２に接続されている。このため、コンベア５２のベルト部分は、モータによって適宜に制御された状態で回転される。なお、コンベア５４，５６もコンベア５２と同様に形成されている。

最も先端側のコンベア５２の先端側円筒軸５２ａは、上下方向（Ｚ軸方向）の厚さ（外径）が極力小さく形成されている。このため、移動機構２４によるフレーム３４の移動によって、最も先端側のコンベア５２の先端側円筒軸５２ａの特に先端側の一部は、積まれた荷物Ｂ１，Ｂ３の間の隙間に入れられ得る。

本実施形態では、コンベア５２の下側に第２カメラ３８が配設されている。カメラ３８は、載置部３６の下側で、例えば、ＺＸ平面に沿って移動されたり、ズーム機能が用いられるなどして、制御部２２によって視野が調整されてもよい。第２カメラ３８は、例えばＲＧＢ−Ｄｅｐｔｈセンサが用いられる。第２カメラ３８は、カラーカメラと、距離画像センサから構成され、ＲＧＢ画像に距離画像を重畳される機能を有する。制御部２２は、第２カメラ３８で撮像した画像データを用いて制御部２２での画像処理により、荷物Ｂ１の底辺、及び／又は、荷物Ｂ１，Ｂ３の間の隙間を検出することができる。第２カメラ３８は、荷台１６との距離、１以上の荷物との距離を測定可能である。

図１Ａ、図１Ｂ及び図４に示すように、支持部４０は、コンベア５２の先端側円筒軸５２ａと、ベース３２との間に設けられている。支持部４０は、例えばロールカーテン状であり、シート状部材６２と、１対のシリンダ６４，６６とを有する。シート状部材６２には、適宜の布（ファブリック）が用いられ得る。１対のシリンダ６４，６６は、Ｙ軸に平行に中心軸を有する。１対のシリンダ６４，６６の一方のシリンダ６４はベース３２に固定され、他方のシリンダ６６はコンベア５２の先端側円筒軸５２ａ又はその近傍に支持されている。すなわち、シート状部材６２の一端のシリンダ６６は、載置部３６に取り付けられ、他端のシリンダ６４はベース（固定部）３２に取り付けられている。シリンダ６４，６６にはシート状部材６２がそれぞれ巻きつけられている。シート状部材６２及びシリンダ６４，６６は、例えばロールカーテンと同様に形成されている。１対のシリンダ６４，６６間の距離は、シリンダ６４，６６同士が接触する０ｍｍから、シート状部材６２の長さに一致する距離まで可変可能である。シリンダ６４，６６の少なくとも一方に図示しない捻りバネが配設されている。シート状部材６２には、常に適宜の張力を発生させている。そして、シート状部材６２に対する張力が低下し、弛んだら、シリンダ６４，６６の少なくとも一方でシート状部材６２を巻き取ることができる。

ベース３２に対してフレーム３４が移動すると、１対のシリンダ６４，６６間でシート状部材６２に適宜の張力を付加した状態で、シート状部材６２の面積は増減し得る。このため、シート状部材６２は、載置部３６すなわちコンベア５２の先端側円筒軸５２ａの位置に応じて、ベース３２に対してシリンダ６６が移動したときに大きさが変化し得る。

図５に示すように、シート状部材６２は、スリットや開口などの窓部６３ａを有する。このため、第２カメラ３８で、シート状部材６２の窓部６３ａを通して、荷物Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５，Ｂ７を撮像できる。窓部６３ａは、シート状部材６２自体の面の変形を抑制するため、１対のエッジ６２ａ，６２ｂの間に形成されている。なお、シート状部材６２のＹ軸方向の幅は適宜に設定可能である。また、窓部６３ａのＹ軸方向の幅は適宜に設定可能である。
図５には、第２カメラ３８を用いて、荷物Ｂ１，Ｂ２，…が積まれた荷台１６を撮影した画像を示す。画像には、載置部３６のコンベア５２の底面、支持部４０のシート状部材６２、シリンダ６４，６６、及び、荷物Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５，…が映されている。

ここで、荷台１６の前方かつ上方に配置される第１カメラ２６を用いる場合、第１カメラ２６と荷台１６との間に装置１４の一部が干渉する可能性がある。これに対し、第２カメラ３８と荷台１６との間に支持部４０の他には、干渉する物、干渉し得る物は存在しない。そして、支持部４０のシート状部材６２の窓部６３ａは、所定の幅を有している。このため、第２カメラ３８の撮像画像によって、制御部２２は、荷台１６上の１以上の荷物の底辺を容易に見つけることができる。

制御部２２は、支持部４０のシート状部材６２、シリンダ６４，６６と、第２カメラ３８との位置関係を把握している。制御部２２は、例えば適宜の画像処理（荷物判断部２２ｂ）のアルゴリズム（線検出、色検出、領域検出などを利用）によって、図５中に映されたシート状部材６２、シリンダ６４，６６を消去するか無視することができる。
ここで、シート状部材６２の素材は、赤外線吸収素材で形成されていることが好適である。この場合、第２カメラ３８を用いて、シート状部材６２を透過撮影することはできない。すなわち、荷物Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５，…のうち、シート状部材６２に対してプラスＸ軸方向に存在する部位は、第２カメラ（距離画像センサ）３８で情報を得ることができない。このため、制御部２２は、第２カメラ３８で撮像した画像情報において、シート状部材６２すなわち支持部４０の存在を無視する画像処理を行うことができる。

制御部２２は、第２カメラ３８で得た画像情報について、このような前処理を行った後、各荷物の底辺を抽出することに注力する。各荷物の底辺の検出には、第２カメラ（距離画像センサ）３８の情報の極大点や、色の変化点等を用いる。制御部２２は、シート状部材６２の存在を無視して、窓部６３ａを通して撮像し得る荷物Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５の底辺Ｂ１ｂ，Ｂ３ｂ，Ｂ５ｂを抽出することができる。図５に示すように、第２カメラ３８でシート状部材６２の外側を撮像可能である場合、制御部２２は、シート状部材６２の外側で荷物Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５の底辺Ｂ１ｂ，Ｂ３ｂ，Ｂ５ｂを抽出することができる。

複数（多数）の荷物が積まれた荷台１６のセットを多数準備し、図５に示すのと同様に得られる画像を深層学習によって制御部２２を学習させ、各荷物の底辺を検出しやすくしてもよい。その場合、予め大量の荷物の画像を撮影し、一例として、画像内の荷物の境界を人が判別し、境界に線を引き、学習画像とすることができる。

支持部４０で荷物を支持している場合、コンベア５２の先端側のシリンダ６６の方が、ベース３２に設けられたシリンダ６４よりもプラスＸ軸方向の位置にある可能性が高い。シート状部材６２は、Ｘ軸及びＺ軸に対して傾斜している。図１Ａに示すように、シート状部材６２は、最も先端側のコンベア５２の先端側円筒軸５２ａ及び／又はシリンダ６６の一部が、積まれた荷物Ｂ１，Ｂ３の間の隙間に入れられた状態で、荷物Ｂ３，Ｂ５，Ｂ７を支持することができる。シート状部材６２が荷物Ｂ３，Ｂ５，Ｂ７を支持することで、荷物Ｂ３，Ｂ５，Ｂ７、及び、その背面側の荷物Ｂ４，Ｂ６，Ｂ８，Ｂ９の荷崩れが防止される。また、仮に、荷物Ｂ３，Ｂ４，…，Ｂ９が荷崩れを生じたとしても、崩れた荷物がシート状部材６２を通して装置１４のベース３２やフレーム３４の中に入り込むことが防止される。
なお、支持部４０のシート状部材６２は、傾斜部１２の傾斜面１２ａが床面Ｆに対して傾斜したときであっても、Ｚ軸に平行な状態にはならないことが好適である。

この荷物取り出しシステム１０を用いた荷物Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂ９の搬送処理フローについて、図６を用いて説明する。

まず、第１カメラ２６で荷台１６を俯瞰的に撮影し、制御部２２の荷物判断部（画像処理部）２２ｂで荷台１６上に荷物Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂ９の存在を判断する（ステップＳ１１）。制御部２２は、第１カメラ２６で荷台１６を俯瞰的に撮影する際、適宜にカメラ２６のズーム機能を用いることができる。

制御部２２が、荷台１６に荷物Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂ９がないと判断したら（ステップＳ１１−Ｎｏ）、処理を終了する。

制御部２２が、荷台１６に荷物Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂ９があると判断したら（ステップＳ１１−Ｙｅｓ）、コンベア５２の下側の第２カメラ３８でシート状部材６２の窓部６３ａを通して荷台１６内を撮影しながら、移動機構２４を動作させてフレーム３４を適宜に動かす。このとき、シート状部材６２のＹ軸方向に沿う幅との関係によっては、シート状部材６２の外側の荷物も撮影する。制御部２２は、移動機構２４を適宜に動かして、コンベア５２の先端側円筒軸５２ａをより上側の荷物Ｂ１に近づけ、荷台１６内のより手前上側の荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂを探索する（ステップＳ１２）。このとき、シリンダ６４，６６間の距離が大きくなると、シート状部材６２が適宜の張力を維持した状態で伸びる。

制御部２２は、シート状部材６２の窓部６３ａを通して、また、シート状部材６２のエッジ６２ａ，６２ｂの外側（エッジ６２ａに対するプラスＹ軸方向側の位置、エッジ６２ｂに対するマイナスＹ軸方向の位置）で荷物Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５の底辺Ｂ１ｂ，Ｂ３ｂ，Ｂ５ｂを抽出することができる。制御部２２が、荷台１６内のより手前上側の荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂの存在を確認したら（ステップＳ１３−Ｙｅｓ）、移動機構２４を動作させる。制御部２２は、最も先端側のコンベア５２の先端側円筒軸５２ａ及び／又はシリンダ６６を、底辺Ｂ１ｂの存在を確認した荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂの下側の荷物Ｂ３に近接又は当接させる（ステップＳ１４）。

制御部２２が、荷台１６内のより手前上側の荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂの存在を確認できなかった場合（ステップＳ１３−Ｎｏ）、再度第１カメラ２６で荷台１６を撮影し、制御部２２で荷台１６上に荷物Ｂ１，…，Ｂ９があるか否か、確認する（ステップＳ１１）。また、制御部２２は、ステップＳ１３からステップＳ１１に向かうフローの代わりに、第２カメラ３８で荷台１６内を撮影しながら、フレーム３４を適宜に動かして、荷台１６内のより手前上側の荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂを探索させる、ステップＳ１２のフローを行わせてもよい。

制御部２２は、移動機構２４を動作させる際に、例えばフィードバック制御等により、最も先端側のコンベア５２の先端側円筒軸５２ａ及び／又はシリンダ６６を、底辺Ｂ１ｂの存在を確認した荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂの下側の荷物Ｂ３に近接させる（ステップＳ１４）。このとき、支持部４０のシート状部材６２は、荷物Ｂ３だけでなく、荷物Ｂ３の下側の荷物Ｂ５，Ｂ７を支持している。このため、支持部４０で荷物Ｂ３だけを支持する場合に比べて、荷崩れの可能性を大きく減らすことができる。

制御部２２が、最も先端側のコンベア５２の先端側円筒軸５２ａ及び／又はシリンダ６６が、底辺Ｂ１ｂの存在を確認した荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂの下側の荷物Ｂ３に近接した位置にあると判断したら（ステップＳ１５−Ｙｅｓ）、制御部２２は、移動機構２４を動作させ、傾斜部１２を傾斜させるとともに、コンベア５２，５４，５６をそれぞれ動作させる。傾斜部１２は、荷台１６及び装置１４を同じ角度に傾斜させる（ステップＳ１６）。このとき、制御部２２は、傾斜部１２を、所定の角度に傾斜させてもよく、所望の角度に傾斜させてもよく、先端側コンベア５２又は中間コンベア５４への荷物Ｂ１（，Ｂ２）の載置が検知されるまで傾斜させてもよい。傾斜角度は、０°から９０°の適宜の角度である。傾斜部１２の傾斜面１２ａの傾斜によって、荷物Ｂ１（，Ｂ２）の重力方向が変化する。このため、傾斜部１２の傾斜面１２ａの傾斜によって、荷物Ｂ１（，Ｂ２）が荷物Ｂ３，Ｂ４に対して滑る。荷物Ｂ１（，Ｂ２）は、重力とベルトコンベア５２の掻き出し力（荷物Ｂ１（，Ｂ２）をコンベア５２に載せる力）によって、荷物Ｂ１（，Ｂ２）がベルトコンベア５２に載せられる。荷物Ｂ１（，Ｂ２）は動作されているコンベア５２から、マイナスＸ軸方向に隣接するコンベア５４，５６に渡される。荷物Ｂ１（，Ｂ２）は、コンベア５６から適宜の別工程に移動される。このように、傾斜部１２の傾斜面１２ａの傾斜によって、荷物Ｂ１（，Ｂ２）の重力方向が変化し、荷物Ｂ１（，Ｂ２）が載置部３６に載置される。

このとき、荷物Ｂ３，Ｂ５，Ｂ７は支持部４０のシート状部材６２により支持されている。支持部４０のシート状部材６２は、Ｚ軸に平行な状態までは傾斜しない。支持部４０のシート状部材６２は、荷物Ｂ３，…，Ｂ９を荷台１６に向けて押さえ続ける。このため、荷物Ｂ１，Ｂ２がコンベア５２，５４，５６に載せられて搬送されたとしても、残りの荷物Ｂ３，…，Ｂ９が荷崩れを生じるのを防止することができる。すなわち、取り出すべき荷物Ｂ１（，Ｂ２）以外の荷物Ｂ３，…は支持部４０に押さえられ、荷崩れが防止されている。

制御部２２は、荷台１６からコンベア５２，５４，５６への荷物Ｂ１（，Ｂ２）の移動を検知したら（ステップＳ１７−Ｙｅｓ）、荷台１６及び荷降ろし装置１４の傾斜を元に戻すとともに、コンベア５２，５４，５６の動作を停止させる（ステップＳ１８）。このとき、第２カメラ３８で荷台１６に荷物が残っていることを検出しているのであれば、荷台１６及び荷降ろし装置１４の傾斜は、図１Ａに示す状態までは戻す必要がない。装置１４及び荷台１６を図１Ａに示す状態に戻すのは、荷台１６から全ての荷物が取り出されて別工程に移動されてからでもよい。

制御部２２は、例えば第１カメラ２６を用いて、荷台１６に荷物があるか確認する（ステップＳ１９）。荷物が存在していないと判断した場合（ステップＳ１９−Ｎｏ）、処理を終了する。

制御部２２が荷物Ｂ３，…，Ｂ９が存在していると判断した場合（ステップＳ１９−Ｙｅｓ）、再び、ステップＳ１２に戻って処理を続ける。そして、制御部２２は、荷物Ｂ３，Ｂ５間の隙間、荷物Ｂ５，Ｂ７間の隙間を次々に発見して荷台１６から荷物を取り出すことができる。

なお、第２カメラ３８は、荷物Ｂ１を取り出す前から取り出した後まで、連続して、シート状部材６２の窓部６３ａを通して、荷物Ｂ３，Ｂ５，Ｂ７の状態を確認し続けることができる。このため、次に、仮に荷物Ｂ３，Ｂ４を取り出す場合、支持部のシート状部材６２で荷物Ｂ５，Ｂ７を確実に支持できていれば、荷物Ｂ５，…Ｂ９の荷崩れが防止される。

このように、装置１４では、荷物Ｂ１，…，Ｂ９が乱雑に積まれた荷台１６であっても、窓部６３ａを有するシート状部材６２を用いて荷物Ｂ３，Ｂ５，Ｂ７を支持しながら、コンベア５２の下側のカメラ３８を用いて荷物Ｂ３，Ｂ５，Ｂ７の底辺を容易に見つけることができる。このため、コンベア５２の先端側円筒軸５２ａ及び／又はシリンダ６６を、次々に荷物Ｂ１，Ｂ３，…の底辺Ｂ１ｂ，Ｂ３ｂの僅かに下側の位置に、差し込むことができる。このため、本実施形態に係るシステム１０により、荷物Ｂ３，…を支持部４０で支えながら、荷物Ｂ１，…が乱雑に配置された荷台１６から荷物Ｂ１を取り出す場合であっても、荷物Ｂ３，…の荷崩れを防止することができる。このため、この装置１４を含むシステム１０を用いることで、荷物が積まれたある荷台１６からの自動荷降ろし作業の速度を向上させることができる。したがって、本実施形態に係る装置１４によれば、箱型や、袋状など、種々の形状の荷物が存在する荷台から１以上の荷物を取り出す作業を繰り返す場合、荷崩れを防止しながら、次に取り出す１以上の荷物をより早期に認識し得る荷降ろし装置を提供することができる。

このように、本実施形態に係る荷降ろし装置１４は、載置部３６（コンベア５２，５４，５６）と、移動機構２４（傾斜部１２）と、カメラ（第２カメラ）３８と、支持部４０（シート状部材６２）とを有する。載置部３６は、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…が積載された荷台１６に向けられ、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…が荷台１６から取り出されたときに載せられる。移動機構２４は、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…を載置部３６に向けて移動させる。カメラ３８は、荷台１６に向けられた状態で載置部３６の下側に取り付けられ、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…の底辺Ｂ１ｂを検出可能である。支持部４０は、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…が荷台１６から取り出されて載置部３６に載せられる際に、カメラ３８で検出される１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…の底辺Ｂ１ｂの好ましくは直下に隣接する荷物Ｂ３を支持する。
第２カメラ３８を載置部３６の下側に取り付けることができるので、第１カメラ２６に比べて第２カメラ３８の位置を荷物Ｂ１，Ｂ２，…に適宜に近づけることができる。このため、載置部３６の下側に取り付けられた第２カメラ３８によって、第１カメラ２６を用いる場合よりも、荷台１６から取り出す荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂを検出しやすい。そして、支持部４０で荷物Ｂ１の下側の荷物Ｂ３，…の荷崩れを防止した状態で、荷物Ｂ１を取り出すことができる。そして、カメラ３８は、荷物Ｂ１，Ｂ２を取り出す際にも、一部は支持部４０により干渉されるが、逐次の画像処理により、干渉の影響を抑制しながら、常に荷台１６の荷物Ｂ３，Ｂ５，…を撮像し続けることができる。すなわち、シート状部材６２に合わせて制御部２２で画像処理を行うことにより、カメラ３８の画像により、荷物Ｂ３，Ｂ５，…の底辺Ｂ３ｂ，Ｂ５ｂ，…を容易に抽出することができる。このため、次の荷物Ｂ３，…を取り出す動作にすぐに入ることができる。

なお、本実施形態では、傾斜部１２は、傾斜面１２ａを有し、傾斜面１２ａが支点Ｐの軸回りに回動するものとして説明した。床Ｆに例えば油圧装置などが配置されるなどにより、荷降ろし装置１４及び荷台１６を適宜の傾きに傾けてもよい。

ここでは、第１カメラ２６を用いて荷台１６内の荷物Ｂ１，Ｂ２，…を撮影し、そのデータに基づいて制御部２２が荷台１６内の荷物Ｂ１，Ｂ２，…の存在を判断した。しかしながら、支持部４０を通して第２カメラ３８で荷物Ｂ１，Ｂ２，…の存在を確認できるのであれば、第１カメラ２６は必ずしも必要ではない。この場合、第２カメラ３８は、荷台１６に対峙した状態で、コンベア５２とともに荷台１６の上側から下側に向かって移動される際に荷物Ｂ１，Ｂ３，…を見つけるようにしてもよく、コンベア５２とともに荷台１６の下側から上側に向かって移動される際に荷物Ｂ１，Ｂ３，…を見つけるようにしてもよい。

（第１変形例）
第１変形例について、図７を用いて説明する。

図７に示すように、支持部４０のシート状部材６２は、窓部６３ａに複数の網掛け部６３ｂを有する。網掛け部６３ｂは、例えばＹ軸に沿って平行に形成されている。網掛け部６３ｂは、適宜の間隔に形成されていることが好適である。この場合、網掛け部６３ｂを含むシート状部材６２は、制御部２２の画像処理による干渉を極力避けやすい。支持部４０の網掛け部６３ｂは、荷物Ｂ３，Ｂ５，…を確実に支持可能に設けられている。なお、網掛け部６３ｂは、シート状部材６２の補強としての機能も有する。

シート状部材６２がこのように形成されていても、第１実施形態で説明したのと同様に、制御部２２は、シート状部材６２の存在を無視して、網掛け部６３ｂが存在する部位を避けつつ、窓部６３ａを通して、さらには、シート状部材６２の外側で撮像し得る荷物Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５の底辺Ｂ１ｂ，Ｂ３ｂ，Ｂ５ｂを適宜に抽出することができる。

このため、本変形例の構造を有する支持部４０を用いる場合であっても、第１実施形態で説明したのと同様に、荷台１６に積まれた荷物Ｂ１，Ｂ２，…を順次、載置部３６に載置して、別工程に移動させることができる。

シート状部材６２の網掛け部６３ｂにより、荷物Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５，…がカメラ３８で撮像できなくなる懸念がある。シート状部材６２を網掛け部６３ｂとして形成した場合、制御部２２は、網掛け部６３ｂを有することを考慮した画像処理を行うことにより、ターゲットとなる荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂを容易に抽出することができる。また、制御部２２は、荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂの下側の荷物Ｂ３，Ｂ５，…の底辺Ｂ３ｂ，Ｂ５ｂも、荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂと同様に抽出することができる。

（第２変形例）
第２変形例について、図８を用いて説明する。

図８に示す支持部４０のシート状部材６２は、図４に示す第１実施形態、図７に示す第１変形例とは異なり、窓部６３ａが形成されていない。本変形例のシート状部材６２は、透明又は半透明の赤外線透過素材で形成されていることが好適である。その他、本変形例のシート状部材６２は、適宜のメッシュ状に形成されていてもよい。この場合、第２カメラ３８の撮像画像情報は、シート状部材６２が存在しないのと同程度に荷物Ｂ１，Ｂ３，…を撮像可能である。このため、本変形例のシート状部材４０を用いる場合、制御部２２は、底辺Ｂ１ｂ，Ｂ３ｂ，…を容易に抽出することができる。

このため、本変形例の構造を有する支持部４０を用いる場合であっても、第１実施形態、及び、第１変形例で説明したのと同様に、荷台１６に積まれた荷物Ｂ１，Ｂ２，…を順次、載置部３６に載置して、別工程に移動させることができる。

（第２実施形態）
図９Ａから図１２Ｂを用いて第２実施形態について説明する。本実施形態は、各変形例を含む第１実施形態の変形例である。

図９Ａに示すように、荷台１６は、棚１６ａを有するものがある。このような荷台１６のうち、棚１６ａの下側にある荷物を荷台１６から取り出す場合、人間であれば、棚１６ａの下側に手を入れて荷物を引き出す作業を行っている。このため、棚１６ａが存在する荷台１６から荷物を取り出す自動化システム１０を構築する場合、棚１６ａの下側の荷物を、上側からではなく、水平方向に荷物を取り出す工夫が必要である。

ここでは、第１実施形態で説明した傾斜部１２の傾斜面１２ａを傾斜させ、重力により荷物Ｂ１，Ｂ２を載置部３６に移動させる代わりに、図１０に示すように、制御部２２に制御されて動作されるアーム７２及び把持部（ロボットハンド）７４を用いる例について説明する。把持部７４は、複数（多数）の吸盤を有することが好適である。
把持部７４は、通常、荷台１６から１つずつ荷物を取り出す。下側の荷物Ｂ３に対して隣接する上側の荷物Ｂ１が安定して配置されている場合など、把持部７４は、下側の荷物Ｂ３を取り出す際に、一緒に上側の荷物Ｂ１を取り出すことができる場合があり得る。このため、把持部７４は、１以上の荷物を把持可能である。

制御部２２には、吸引ポンプ７５が接続されている。制御部２２によって、ポンプ７５のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられ得る。ポンプ７５は把持部７４に接続されている。このため、制御部２２は、把持部７４に荷物に対する吸引力（把持力）を発揮させたり、把持部７４を荷物から離したりする動作を切り替えることができる。本実施形態では、汎用性が高いと考えられる、荷物の前面を吸着して把持する把持部７４を用いる例について説明する。
なお、図２Ａに示す荷物Ｂ１の面Ｓａ，Ｓｂように、各荷物は、ＹＺ平面に対して適宜の角度に配置されている場合がある。把持部７４は、面Ｓａ，Ｓｂの一方を吸着することで、吸着した面がＹＺ平面に平行又は略平行になる。このため、荷物Ｂ１は、乱雑に積まれていてもよい。

図９Ａ及び図９Ｂに示すように、荷物取り出しシステム１０は、荷降ろし装置１１４と、荷台１６とを有する。図９Ａには、棚１６ａを有する荷台１６に用いられる荷物取り出しシステム１０を示す。図９Ｂには、この荷物取り出しシステム１０を棚１６ａがない荷台１６に用いている状態を示す。本実施形態に係る荷降ろし装置１１４は、棚１６ａを有する荷台１６／棚１６ａを有さない荷台１６の両方に用いることができる。

本実施形態に係る荷降ろし装置１１４は、載置部３６（コンベア５２，５４）と、移動機構２４（アーム７２及び把持部７４）と、カメラ（第２カメラ）３８と、支持部４０（シート状部材６２）とを有する。載置部３６は、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…が積載された荷台１６に向けられ、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…が荷台１６から取り出されたときに載せられる。移動機構２４は、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…を載置部３６に向けて移動させる。カメラ３８は、荷台１６に向けられた状態で載置部３６の下側に取り付けられ、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…の底辺Ｂ１ｂを検出可能である。支持部４０は、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…が荷台１６から取り出されて載置部３６に載せられる際に、カメラ３８で検出される１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…の底辺Ｂ１ｂの好ましくは直下に隣接する荷物Ｂ３を支持する。

本実施形態では、制御部２２、移動機構２４だけでなく、第１カメラ２６が装置１１４の一部として用いられ得る。すなわち、装置１１４は、制御部２２、移動機構２４及び第１カメラ２６を含み得る。

本実施形態に係る荷降ろし装置１１４は、ベース３２と、ベース３２に固定されたフレーム３４と、フレーム３４に設けられ１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２が乗せられる載置部３６と、第２カメラ（ＲＧＢ−Ｄｅｐｔｈセンサ）３８と、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２の下側の荷物Ｂ３，…を支持する支持部４０とを有する。装置１１４は、さらに、フレーム３４に対して移動するアーム７２と、アーム７２の先端に設けられ、荷物Ｂ１，Ｂ２，…を把持する把持部７４と、第１カメラ２６とを有する。ここでは、荷物Ｂ１，Ｂ２，…を１つずつ吸着して把持する例について説明する。

図１１には、荷台１６に積まれた荷物を第１カメラ２６で撮影したときに得られる、斜めから俯瞰した像を示す。図１１に示す像では、箱状の荷物が整然と並べられている様子を示す。制御部２２は、取るべき荷物が箱状であれば、画像情報から、見えている三辺を抽出する。
図１１中、画像処理により、画像内の前列の荷物、後列の荷物の境界線を抽出する。前列の荷物と後列の荷物との間に中列の荷物がある場合、その境界も抽出する。

本実施形態での把持部７４は、特に、図１１に示すような、略直方体などの箱型の荷物に好適であるものとする。図２Ａに示す適宜の形状の荷物に対しても、本実施形態で説明する把持部７４を用いることができる。

荷物取り出しシステム１０は、制御部（プロセッサ）２２と、制御部２２に制御される移動機構２４と、第１カメラ２６とを有する。ここでは、第１カメラ２６は図９Ａ及び図９Ｂに示すように、荷台１６の前方かつ上方の位置に１つである場合について説明する。なお、第１カメラ２６は、荷台１６の上方と、荷台１６の前方とに２つなど、複数あってもよい。この場合、複数の画像が画像処理により合成されて、図１１に示す、前列と後列との境界（太い実線）、前列の最上辺（太い一点鎖線）、底辺（太い破線）などを抽出し得る。

制御部２２は、例えば、移動機構２４、アーム７２及び把持部７４を制御する移動制御部２２ａと、第１カメラ（ＲＧＢセンサ）２６及び第２カメラ（ＲＧＢ−Ｄｅｐｔｈセンサ）３８からの画像をそれぞれ画像処理する荷物判断部（画像処理部）２２ｂとを有する。移動制御部２２ａは、荷物判断部（画像処理部）２２ｂでの画像処理結果に応じて、移動機構２４、アーム７２及び把持部７４を適宜に動作させるように制御する。

移動機構２４は、ベース３２に対して、コンベア５２，５４をＺ軸方向に沿って移動可能であるとともに、Ｘ軸方向に沿って移動可能である。アーム７２及び把持部７４は、ベース３２及びフレーム３４に対して、Ｚ軸方向に沿って移動可能であるとともに、Ｘ軸方向に沿って移動可能である。

荷物取り出しシステム１０を用いた、荷台１６に棚がない場合（図９Ｂ参照）の荷物Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂ７の搬送処理フロー、荷台１６に棚１６ａがある場合（図９Ａ参照）の荷物Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂ６の搬送処理フローについて、図１２Ａ及び図１２Ｂを用いて説明する。ここでは、装置１１４を用いて、荷台１６の中間棚１６ａの上側及び下側に置かれた荷物（図９Ａ参照）を取り出す場合、中間棚１６ａが存在しない荷台１６から荷物を取り出す場合（図９Ｂ参照）の両者について説明する。

制御部２２は、荷台１６に棚１６ａがあるか否か検出する（ステップＳ２１）。ここでは、例えば第１カメラ２６などにより撮影した俯瞰像や、荷台１６から制御部２２に送信される情報や制御部２２が荷台１６から取得する情報等により棚１６ａの有無を制御部２２が判断する。

図９Ｂに示すように、荷台１６に棚１６ａがない場合（ステップＳ２１−Ｎｏ）のフローについて説明する。荷台１６に棚１６ａがない場合、図１２Ｂに示すフローにしたがって、荷台１６に積載された荷物Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂ７が順次搬送される。

第１カメラ２６で荷台１６を撮影し、制御部２２の荷物判断部（画像処理部）２２ｂで荷台１６上に荷物Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂ７の存在を判断する（ステップＳ１０１）。

制御部２２が、荷台１６に荷物Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂ７がないと判断したら（ステップＳ１０１−Ｎｏ）、処理を終了する（図１２Ａ参照）。

制御部２２が、荷台１６に荷物Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂ７があると判断したら（ステップＳ１０１−Ｙｅｓ）、制御部２２は、第２カメラ３８で荷台１６内を撮影しながら、移動機構２４を適宜に動作させる。そして、荷台１６内のより手前上側の荷物Ｂ１の底辺を探索する（ステップＳ１０２）。

制御部２２が、荷台１６内のより手前上側の荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂの存在を確認したら（ステップＳ１０３−Ｙｅｓ）、移動機構２４を動作させ、最も先端側のコンベア５２の先端側円筒軸５２ａ及び／又はシリンダ６６を、底辺Ｂ１ｂの存在を確認した荷物Ｂ１の下側の荷物Ｂ３に近接又は当接させる（ステップＳ１０４）。

制御部２２が、荷台１６内のより手前上側の荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂの存在を確認できなかった場合（Ｓ１０３−Ｎｏ）、再度第１カメラ２６で荷台１６を撮影し、制御部２２で荷台１６上に荷物Ｂ１，…，Ｂ９があるか否か、確認する（ステップＳ１０１）。また、制御部２２は、ステップＳ１０１の代わりに、第２カメラ３８で荷台１６内を撮影しながら、フレーム３４を適宜に動かして、荷台１６内のより手前上側の荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂを探索させてもよい（ステップＳ１０２）。

制御部２２は、移動機構２４を動作させる際に、例えばフィードバック制御等により、最も先端側のコンベア５２の先端側円筒軸５２ａ及び／又はシリンダ６６を、底辺Ｂ１ｂの存在を確認した荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂの下側の荷物Ｂ３に近接させる（ステップＳ１０４）。

このとき、荷台１６に載置された荷物Ｂ３，Ｂ５，Ｂ７は支持部４０のシート状部材６２により支持されている。支持部４０のシート状部材６２は、荷物Ｂ２，…，Ｂ７を荷台１６に向けて押さえ続ける。荷物Ｂ１がコンベア５２，５４に乗せられて搬送されたとしても、装置１１４は、支持部４０のシート状部材６２により、残りの荷物Ｂ２，…，Ｂ７に荷崩れを生じさせるのを防止することができる。すなわち、取り出すべき荷物Ｂ１以外の荷物Ｂ２，…，Ｂ７は、荷崩れを防止するために支持部４０に抑えられている。

制御部２２が、最も先端側のコンベア５２の先端側円筒軸５２ａ及び／又はシリンダ６６が、底辺Ｂ１ｂの存在を確認した荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂの下側の荷物Ｂ３に近接した位置にあると判断したら（ステップＳ１０５−Ｙｅｓ）、制御部２２は、移動機構２４によって、アーム７２、把持部７４、コンベア５２，５４をそれぞれ動作させる。制御部２２は、ポンプ７５を動作させ、把持部７４で荷物Ｂ１の前面を吸着して把持させる（ステップＳ１０６）。制御部２２は、荷物Ｂ１が把持部７４に吸着された状態でアーム７２をマイナスＸ軸方向に移動させる。制御部２２は、ベルトコンベア５２の掻き出し力によって、荷物Ｂ１をコンベア５２に載置させるのにともなってポンプ７５の動作を停止させ、把持部７４を荷物Ｂ１の前面から離す。荷物Ｂ１はコンベア５２からコンベア５４に渡される。

制御部２２は、荷台１６からコンベア５４への荷物Ｂ１の移動、さらには所定の位置への荷物Ｂ１の移動（装置１１４から外部への排出）を検知したら（ステップＳ１０７−Ｙｅｓ）、コンベア５２，５４の動作を停止させるとともに、第２カメラ３８で荷台１６内のより上側の荷物Ｂ２の底辺Ｂ２ｂを探索する（ステップＳ１０８）。なお、第２カメラ３８で荷台１６内のより上側の荷物Ｂ２の底辺を探索するタイミングは、荷物Ｂ１がコンベア５２に渡された時点で開始することが好適である。このため、ステップＳ１０７の判断をする前に、第２カメラ３８で荷台１６内のより上側の荷物Ｂ２の底辺を探索してもよい。

制御部２２が荷物Ｂ２の底辺Ｂ２ｂ又は荷物Ｂ３の底辺Ｂ３ｂが存在していないと判断した場合（ステップＳ１０９−Ｎｏ）、荷台１６に荷物が存在しないと判断して、処理を終了する。

制御部２２が荷台１６に荷物Ｂ２の底辺Ｂ２ｂ又は荷物Ｂ３の底辺Ｂ３ｂが存在していると判断した場合（ステップＳ１０９−Ｙｅｓ）、再び、ステップＳ１０４に戻って処理を続ける。そして、制御部２２は、例えば、荷物Ｂ５，Ｂ７を支持部４０で押さえながら荷物Ｂ３を吸着してコンベア５２に乗せ、又は、荷物Ｂ３を支持部４０で押さえながら荷物Ｂ２を吸着してコンベア５２に乗せる。このようにして、システム１０は、荷台１６から荷物Ｂ１，…，Ｂ７を適宜の順に取り出すことができる。

なお、第１カメラ２６で荷台１６の荷物の存在を確認するステップＳ１０１は、必ずしも必要ではない。これは、第２カメラ３８で荷台１６の荷物の存在を確認すればよいからである。

図９Ａに示すように、荷台１６に棚１６ａが存在する場合（ステップＳ２１−Ｙｅｓ）のフローについて説明する。荷台１６に棚１６ａが存在する場合、例えば図１２Ａに示すフローにしたがって、荷台１６に積載された荷物Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂ６が順次搬送される。

図９Ａに示すように、荷台１６は、Ｚ軸方向の適宜の位置にＸＹ平面に平行な棚１６ａを有する場合がある（ステップＳ２１−Ｙｅｓ）。

第２カメラ３８で荷台１６内を撮影しながら、フレーム３４を適宜に動かして、最も上側の棚１６ａの上側の荷物Ｂ１，Ｂ２，…のうち、より手前上側の荷物Ｂ１の底辺を探索する（ステップＳ２２）。

制御部２２が、荷台１６内のより手前上側の荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂの存在を確認したら（ステップＳ２３−Ｙｅｓ）、移動機構２４を動作させ、最も先端側のコンベア５２の先端側円筒軸５２ａ及び／又はシリンダ６６を、底辺Ｂ１ｂの存在を確認した荷物Ｂ１の下側の荷物Ｂ３に近接又は当接させる（ステップＳ２４）。

制御部２２が、最も先端側のコンベア５２の先端側円筒軸５２ａ及び／又はシリンダ６６が、底辺Ｂ１ｂの存在を確認した荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂの下側の荷物Ｂ３に近接した位置にあると判断したら（ステップＳ２５−Ｙｅｓ）、制御部２２は、移動機構２４によって、アーム７２、把持部７４、コンベア５２，５４をそれぞれ動作させる。制御部２２は、ポンプ７５を動作させ、把持部７４で荷物Ｂ１の前面を吸着して把持させる（ステップＳ２６）。制御部２２は、荷物Ｂ１が把持部７４に吸着された状態でアーム７２をマイナスＸ軸方向に移動させる。制御部２２は、ベルトコンベア５２の掻き出し力によって、荷物Ｂ１をコンベア５２に載置させるのにともなってポンプ７５の動作を停止させ、把持部７４を荷物Ｂ１の前面から離す。荷物Ｂ１はコンベア５２からコンベア５４に渡される。

制御部２２は、荷台１６からコンベア５４への荷物Ｂ１の移動、さらには所定の位置への荷物Ｂ１の移動（装置１１４から外部への排出）を検知したら（ステップＳ２７−Ｙｅｓ）、コンベア５２，５４の動作を停止させるとともに、第２カメラ３８で荷台１６内のより上側の荷物Ｂ２の底辺を探索する（ステップＳ２８）。なお、第２カメラ３８で荷台１６内のより上側の荷物Ｂ２の底辺を探索するタイミングは、荷物Ｂ１がコンベア５２に渡された時点で開始することが好適である。このため、ステップＳ２７の判断をする前に、第２カメラ３８で荷台１６内のより上側の荷物Ｂ２の底辺を探索してもよい。

制御部２２が荷台１６の棚１６ａの上側に荷物Ｂ２の底辺Ｂ２ｂ又は荷物Ｂ３の底辺Ｂ３ｂが存在していないと判断した場合（ステップＳ２９−Ｎｏ）、その棚の上側には荷物が存在しないと判断する。そして、制御部２２は、別の棚（ここでは棚１６ａの下側）に荷物があるか探索する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０では、ステップＳ２２と同じ処理を行っている。

制御部２２が別の棚（棚１６ａの下側）に荷物があると判断した場合、ステップＳ２３に戻って処理を行う。このため、棚１６ａの下側の荷物Ｂ５，Ｂ６を、上述したのと同様に、把持部７４を用いて載置部３６のコンベア５２，５４に取り出す。このため、そして、さらに別の棚がある場合、荷物の存在を確認する（ステップＳ３０）。

なお、制御部２２が、荷台１６内のより手前上側の荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂの存在を確認できなかった場合（ステップＳ２３−Ｎｏ）、ステップＳ３０に進んで、別の棚（棚１６ａの下側）に荷物があるか否か、確認する。別の棚（棚１６ａの下側）に荷物がないと判断した場合、制御部２２は処理を終了する。

このように、装置１１４では、荷物Ｂ１，Ｂ２，…が積まれた荷台１６であっても、窓部６３ａを有するシート状部材６２を用いて荷物Ｂ３，Ｂ５，Ｂ７を支持しながら、コンベア５２の下側のカメラ３８を用いて荷物Ｂ３，Ｂ５，Ｂ７の底辺Ｂ３ｂ，Ｂ５ｂ，Ｂ７ｂを容易に見つけることができる。このため、コンベア５２の先端側円筒軸５２ａ及び／又はシリンダ６６を、次々に荷物Ｂ１，Ｂ３，…の底辺Ｂ１ｂ，Ｂ３ｂの僅かに下側の位置に、配置することができる。このため、この装置１１４を含むシステム１０を用いることで、荷物が積まれたある荷台１６からの自動荷降ろし作業の速度を向上させることができる。

本実施形態に係るシステム１０を用いることにより、荷台１６の棚１６ａの上側に載置された荷物Ｂ１，…，Ｂ４を取り出した直後、荷台１６の棚１６ａの下側に載置された荷物Ｂ５，Ｂ６を取り出すことができる。荷台１６の棚１６ａの下側に載置された荷物Ｂ５，Ｂ６を取り出す場合、第１カメラ２６では荷物Ｂ５，Ｂ６を撮影できない場合がある。この場合であっても、第２カメラ３８で荷物Ｂ５，Ｂ６の存在、さらには、荷物Ｂ５，Ｂ６の底辺Ｂ５ｂ，Ｂ６ｂを確認することができる。

このように、第１実施形態で説明したのと同様に、荷台１６中の上下の荷物Ｂ１，Ｂ３間の隙間（荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂ）の検出には、コンベア５２の下に取り付けたカメラ３８を用いるとよい。この場合、カメラ３８によって、荷台１６から取り出す荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂを検出しやすい。そして、支持部４０で荷物Ｂ１の下側の荷物Ｂ３，…の荷崩れを防止した状態で、荷物Ｂ１を移動機構２４によって取り出すことができる。そして、カメラ３８は、荷物Ｂ１，Ｂ２を取り出す際にも、常に荷台１６の荷物Ｂ３，…を撮像し続けることができる。このため、次の荷物Ｂ３，…を取り出す動作にすぐに入ることができる。したがって、本実施形態によれば、箱型や、袋状など、種々の形状の荷物が存在する荷台から１以上の荷物を取り出す作業を繰り返す場合、荷崩れを防止しながら、次に取り出す１以上の荷物をより早期に認識し得る荷降ろし装置１１４を提供することができる。

（変形例）
荷物Ｂ１，…を把持する方式は、図１３に示すように、荷物Ｂ１，…の背面を把持する方式としてもよい。

本変形例では、荷物Ｂ１を吸着して把持する把持部７４の代わりに、荷物Ｂ１の背面を把持して把持する把持部７６が用いられる。この把持部７６は、１つの荷物Ｂ１だけでなく、荷物Ｂ３，Ｂ４に対して複数の荷物Ｂ１，Ｂ２を同時に、荷台１６からマイナスＸ軸方向に取り出す方向に把持（引っ張り）可能である。

例えば図１３に示すように、荷物Ｂ１の背面を把持する方式の把持部（熊手状の掻き出しハンド）７６が用いられる場合、図９Ａに示す棚１６ａの存在によって、棚１６ａの下側の荷物の最上面と棚１６ａの下面との間の隙間に把持部７６が入らない可能性がある。このため、把持部７４を用いて荷物Ｂ１，Ｂ５の前面を吸着して把持する方式は、把持部７６を用いて荷物Ｂ１，Ｂ５の背面を把持する方式よりも汎用性が高い。

一方、把持部（熊手状の掻き出しハンド）７６は、１つだけでなく、複数の荷物を一緒に荷台１６からマイナスＸ軸方向に取り出すことができる場合がある。すなわち、把持部７６は、１以上の荷物を容易に把持可能である。このため、棚１６ａの有無や、荷物の形状などによっては、装置１１４は、把持部７４の代わりに把持部７６を用いることが好適な場合がある。

図９Ａ及び図９Ｂで示す例では、荷物Ｂ１の前面を吸着して把持することを説明し、図１３で示す例では、荷物Ｂ１の背面を把持することを説明した。その他、図示しないが、荷物Ｂ１の上面を摩擦により把持したり、吸着により把持したりすることも可能である。荷物の重量や、外装の素材等によっては、荷物Ｂ１の背面側の荷物Ｂ２の上面を摩擦により又は吸着により把持して、その前側の荷物Ｂ１とともに、載置部３６に載置させるようにしてもよい。

このように、荷台１６から把持部を用いて荷物を引き出す場合、吸着、挟持（摩擦把持）、掻き出し等がある。具体的には、段ボール箱のような大きな平たい前面を有する荷物である場合、その前面を吸着して引き出す把持部７４を用いることが有効である。平たい面がない／少ない、例えば紙袋のような荷物である場合、二本の大きな指で挟持する方式の把持部が用いられたり、熊手のような荷物を掻き出す方式の把持部７６が用いられたりする。

（第３実施形態）
図１４から図１７を用いて第３実施形態について説明する。

第２実施形態に対して、異なる構造について簡単に説明する。載置部３６は、コンベア５２の代わりに、下支え部８２を有する。下支え部８２は、把持部７４の下側に配置され、把持部７４で把持した荷物が載置される。支持部４０は、シート状部材６２の代わりに、下支え部８２の先端８２ａを有する。荷物を把持する場合、吸着、挟持（摩擦把持）、掻き出し等を適宜に用いることができる。本実施形態では、一例として、荷物を吸着して把持する把持部７４を用いる例について説明する。

図１４に示すように、荷物取り出しシステム１０は、荷降ろし装置２１４と、荷台１６とを有する。本実施形態に係る荷降ろし装置２１４は、載置部３６（下支え部８２）と、移動機構２４（アーム７２及び把持部７４）と、カメラ（第２カメラ）３８と、支持部４０（下支え部８２の先端８２ａ）とを有する。載置部３６は、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…が積載された荷台１６に向けられ、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…が荷台１６から取り出されたときに載せられる。移動機構２４は、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…を載置部３６に向けて移動させる。カメラ３８は、荷台１６に向けられた状態で載置部３６の下側に取り付けられ、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…の底辺Ｂ１ｂを検出可能である。支持部４０は、１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…が荷台１６から取り出されて載置部３６に載せられる際に、カメラ３８で検出される１以上の荷物Ｂ１，Ｂ２，…の底辺Ｂ１ｂの好ましくは直下に隣接する荷物Ｂ３を支持する。
本実施形態では、制御部２２、移動機構２４だけでなく、第１カメラ２６が装置２１４の一部として用いられ得る。すなわち、装置２１４は、制御部２２、移動機構２４及び第１カメラ２６を含み得る。

本実施形態に係る下支え部８２は、荷物の引き出しを行う際に非常に有効な機構である。第１カメラ２６で荷物を撮影する場合、第１カメラ２６と荷物との間に下支え部８２が入る。このため、下支え部８２によって、荷台１６から取り出したい荷物の底辺を認識しにくくなってしまう可能性がある。

本実施形態では、下支え部８２の下側に第２カメラ３８を配置している。このため、下支え部８２の移動に伴って、第２カメラ３８が移動する。そして、コンベア５２の下側に第２カメラ３８を配置したのと同様に、第２カメラ３８は、荷台１６から取り出したい荷物Ｂ１の底面Ｂ１ｂ、その荷物Ｂ１の下側の荷物Ｂ３の底辺Ｂ３ｂ等、１以上の荷物の底辺を認識することができる。

第１カメラ２６の位置（例えば斜め上）からのみ荷台１６を撮影していると、荷台１６から荷物を取るたびごとに下支え部８２を荷台１６から退避させて第１カメラ２６の視野を確保する作業が必要になり得る。本実施形態では、カメラ３８を載置部３６（下支え部８２）の下側に取り付けている。このため、カメラ３８の位置を第１カメラ２６よりも、荷物Ｂ１，Ｂ２，…に適宜に近づけることができる。このため、載置部３６の下側に取り付けられたカメラ３８によって、荷台１６から取り出す荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂを検出しやすい。そして、支持部４０（下支え部８２の先端８２ａ）で荷物Ｂ１の下側の荷物Ｂ３，…の荷崩れを防止した状態で、荷物Ｂ１を取り出すことができる。そして、カメラ３８は、荷物Ｂ１，Ｂ２を取り出す際にも、常に荷台１６の荷物Ｂ３，Ｂ５，…を撮像し続けることができる。このため、荷台１６から荷物を取るたびごとに下支え部８２を荷台１６から退避させる必要がなく、残りの荷物の状態を把握することができる。そして、本装置２１４を用いることにより、次の荷物を取り出す作業をより早くはじめることができ、荷物を取り出す生産性を高めることができる。

なお、本実施形態では、第２実施形態の装置１１４の図１０に示すブロック図をそのまま用いることができる。

装置２１４を用いて、荷台１６に載置された複数の荷物Ｂ１，…を下支え部８２に載置するための基本的な考えについて説明する。

各荷物のハンドリング方法は、上面吸着、前面吸着、掻き出し等がある。把持ターゲットの荷物Ｂ１を決定し、把持部７４をその荷物Ｂ１にできる限り近づける。制御部２２は、前列の荷物、最上位の荷物と前列の荷物を優先して取り出す。制御部２２は、把持部７６（図１３参照）などを用いて、前列の荷物Ｂ１に加えて後列の荷物Ｂ２を把持できれば、前列及び後列の荷物Ｂ１，Ｂ２を一緒に下支え部８２に載置する。

制御部２２は、把持ターゲットとなる荷物Ｂ１の底辺の下側に隣接する荷物Ｂ３に下支え部８２の先端８２ａを当接させる。制御部２２は、下支え部８２の先端８２ａを荷物Ｂ３に当てたことを確認し、その上の荷物Ｂ１を把持部７４を用いて引き出して、下支え部８２に載置する。下支え部８２は、この荷物Ｂ１を例えば図示しないコンベア等により別工程に移動させる。
例えば第１カメラ２６又は第２カメラ３８から得られる画像を画像処理することにより、最上段にある荷物Ｂ２を荷台１６から取り出し終えたかを確認する。最上段にある荷物Ｂ２を荷台１６から取り出し終えていなければ、把持ターゲットとなる荷物Ｂ２の底辺の下側かつ、前側に位置する荷物Ｂ３に下支え部８２の先端８２ａを当接させる。そして、把持部７４を用いて荷物Ｂ２を荷台１６から取り出す。
最上段の荷物Ｂ１，Ｂ２の取り出しが終わっていれば、下支え部８２に取り付けられた第２カメラ３８で、その下にある荷物Ｂ３の底辺の位置をサーチする。最上段にある荷物３を把持ターゲットとして、荷台１６から取り出す。後列の荷物Ｂ４も上述したのと同様に、荷台１６から取り出す。
このような処理を繰り返して、荷崩れを防止しながら全ての荷物Ｂ１，…を荷台１６から取り出し、取り出した荷物を図示しないコンベア等により別工程に移動させて、処理を終了する。

この荷物取り出しシステム１０を用いた、荷物Ｂ１，Ｂ２，…，の搬送処理フローの一例について、図１５Ａ及び図１５Ｂを用いて説明する。

ここでは、第２ステージ（ステップＳ５６）に至るまで、主として第１カメラ２６を用いるものとして説明するが、制御部２２が第２カメラ３８を用いて、より早期に取り出すべき荷物を判断してもよい。

制御部２２は、例えば第１カメラ２６などにより、荷台１６を俯瞰撮影する。制御部２２は、荷台１６に荷物Ｂ１，Ｂ２，…があるか否か検出する（ステップＳ５１）。

制御部２２が荷台１６に荷物Ｂ１，Ｂ２，…があると判断したとき（ステップＳ５１−Ｙｅｓ）、制御部２２は、第１カメラ２６を用いて、荷台１６の手前側の最上位の荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂを見つけることができるか判断する（ステップＳ５２）。

制御部２２は、荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂを見つけることができたとき（ステップＳ５２−Ｙｅｓ）、把持部７４の把持ターゲットがその荷物Ｂ１であると判断し、アーム７２、把持部７４及び下支え部８２を適宜に移動させる（ステップＳ５３）。制御部２２は、図１６Ａに示す位置から図１６Ｂに示す位置に下支え部８２を移動させる。このとき、下支え部８２の先端８２ａは、荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂの下側にあり、荷物Ｂ３の前面に当接している。下支え部８２の先端８２ａは、荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂに隣接していることが好適である。荷物Ｂ３は下支え部８２の先端８２ａにより、マイナスＸ軸方向に移動するのが防止されている。そして、制御部２２は、ポンプ７５を作動させて、荷物Ｂ１の前面を把持部７４により吸着して把持する。このため、図１６Ｃに示すように、荷物Ｂ３に対して荷物Ｂ１がマイナスＸ軸方向に移動されて、下支え部８２に載置される。制御部２２はポンプ７５の作動を停止させて、下支え部８２に、荷物Ｂ１を支持させる。制御部２２は下支え部８２を移動させて、その荷物Ｂ１を適宜の位置に搬送する。このため、荷物Ｂ１は、下支え部８２から別工程に移動される。

なお、ステップＳ５３において、例えば図１３に示す把持部７６を用いる場合、荷物Ｂ１だけでなく、その背面側の荷物Ｂ２を下支え部８２に支持させることができる。すなわち、荷物のうち、前列の荷物と、最上位及び前列の荷物とを優先しつつ、後列の荷物に対してハンドリング可能であれば、後列の荷物もとる。荷物のハンドリング方法は、上述したように、上面吸着、前面吸着、掻き出し等がある。

次に、制御部２２は、再び第１カメラ２６などにより、荷台１６に荷物Ｂ２，Ｂ３，…があるか否か検出する（ステップＳ５４）。

制御部２２が荷台１６に荷物Ｂ２，…があると判断したとき（ステップＳ５４−Ｙｅｓ）、荷台１６の最上位の荷物Ｂ２の底辺Ｂ２ｂを見つけることができるか判断する（ステップＳ５５）。

荷物Ｂ２の底辺Ｂ２ｂを見つけることができた場合（ステップＳ５５−Ｙｅｓ）、ステップＳ５３の処理により、荷物Ｂ２を荷台１６から取り出す。

荷物Ｂ２の底辺Ｂ２ｂを見つけることができなかった場合（ステップＳ５５−Ｎｏ）、第２カメラ３８を用いる第２ステージの処理を行う（ステップＳ５６）。

第２ステージの処理について図１５Ｂを用いて説明する。
制御部２２は、第２カメラ３８で荷物Ｂ２，Ｂ３，…を撮像可能か判断する（ステップＳ２０１）。第２カメラ３８で荷物Ｂ２，Ｂ３，…を撮像可能である場合（ステップＳ２０１−Ｙｅｓ）、荷物Ｂ２，Ｂ３の境界、荷物Ｂ３，Ｂ５の境界を抽出する（ステップＳ２０２）。

制御部２２は、荷台１６の手前側最上位の荷物Ｂ３の底辺Ｂ３ｂを見つけることができたか判断する（ステップＳ２０３）。

制御部２２が荷台１６の手前側最上位の荷物Ｂ３の底辺Ｂ３ｂを見つけた場合（ステップＳ２０３−Ｙｅｓ）、ステップＳ５３で説明したのと同様に、荷物Ｂ５を下支え部８２の先端８２ａで支持した状態で、荷物Ｂ３を引き出す（ステップＳ２０４）。

制御部２２は、例えば第１カメラ２６などにより、荷台１６に荷物Ｂ２，Ｂ４，…があるか否か検出する（ステップＳ５７）。

制御部２２が荷台１６に荷物Ｂ２，Ｂ４があると判断したとき（ステップＳ５７−Ｙｅｓ）、荷台１６の最上位の荷物Ｂ２の底辺Ｂ２ｂを見つけることができたか判断する（ステップＳ５８）。

荷物Ｂ２の底辺Ｂ２ｂを見つけることができた場合（ステップＳ５８−Ｙｅｓ）、ステップＳ５３の処理により、荷物Ｂ２を荷台１６から取り出す。

荷物Ｂ２の底辺Ｂ２ｂを見つけることができなかった場合（ステップＳ５８−Ｎｏ）、第２ステージの処理を行う。

ステップＳ５７において、制御部２２が荷台１６に荷物がないと判断したとき（ステップＳ５７−Ｎｏ）、荷台１６に棚１６ａ（図９Ａ参照）があるか否か判断する。棚１６ａがあると判断した場合（ステップＳ５９−Ｙｅｓ）、棚１６ａの下側に荷物があるか、ステップＳ５１の処理を行う。

このような処理を繰り返して、荷台１６に載せられた荷物Ｂ１，Ｂ２，…を荷台１６から取り出して、所定の位置に搬送する。

そして、棚１６ａがないと判断した場合（ステップＳ５９−Ｎｏ）、荷台１６に対する荷物の取り出し処理を終了する。

本実施形態に係る装置２１４を用いることにより、荷台１６に棚１６ａが存在していても、荷台１６から適宜に荷物の搬送処理を行うことができる。

下支え部８２の下側に第２カメラ３８を配置することで、第１カメラ２６では捕らえにくかった荷物の底辺を次々に認識できる。このため、荷台１６から確実に荷物の取り出しを行うことができる。

ここで、例えば、第２カメラ３８で撮像した画像情報について、制御部２２が、図１７に示す荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂを認識できない場合があり得る。

この場合、図１６Ａに示すように、把持部７４で荷物Ｂ１の前面を把持して、マイナスＸ軸方向に例えば数ミリメートルなど移動させる。そして、第２カメラ３８で荷物Ｂ１，Ｂ３の変位の変化を計測する。

荷物Ｂ１は第２カメラ３８に対する距離が変化するが、荷物Ｂ３は第２カメラ３８に対する距離が変化しない。このため、単にカメラ３８で荷物Ｂ１，Ｂ３を撮像しただけでは荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂが検出できなくても、カメラ３８の位置を適宜に維持しながらに荷物Ｂ１を動かすことで、制御部２２は、荷物Ｂ３の位置を把握できる。このため、制御部２２は、荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂを把握できる。

（第１変形例）
第１変形例について、図１８Ａから図２０Ｂを用いて説明する。

例えば、第２カメラ３８で撮像した画像情報について、制御部２２が、図１７に示す荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂを認識できない場合があり得る。また、制御部２２が、荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂが認識できたかの確度が適宜の閾値よりも低かったり、荷崩れを確実に防止するため、Ｂ１の底辺Ｂ１ｂを認識できたか、他の手段によって確認したい場合がある。

図１８Ａから図１８Ｄに示すように、本変形例に係る支持部４０は、下支え部８２の先端８２ａに変位センサ９２が配設されている。変位センサ９２は接触式や、光などを用いた非接触式を適宜に用いることができる。ここでは、変位センサ９２は接触式のタッチセンサを用いる例について説明する。

図１９に示すように、制御部２２には、変位センサ９２が接続されている。このため、変位センサ９２の情報に基づいて、移動機構２４を適宜に移動させることができる。

この装置２１４の処理フローは、図１５Ａに示すのと同様である。第２ステージについては、一例として、図２０Ａ及び図２０Ｂに示すフローに従う。図２０Ａ及び図２０Ｂに示すフローでは、例えば荷台１６から取り出す荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂ、すなわち、Ｚ軸方向に隣接する荷物Ｂ１，Ｂ３同士の境界が認識できなかったときに、下支え部８２の先端８２ａが、荷物Ｂ１を支持しているか、荷物Ｂ３を支持しているかを判断する、把持荷物／支持荷物の検出方法について説明する。

図２０Ａに示すステップＳ２０１−ステップＳ２０３までは、図１５Ｂに示す処理と同様である。
制御部２２が荷台１６の手前側最上位の荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂを見つけた場合（ステップＳ２０３−Ｙｅｓ）、その荷物Ｂ３の底辺Ｂ１ｂの認識確度が適宜の閾値よりも高いか、判断する（ステップＳ２１０）。適宜の閾値は、所定の範囲内でユーザが設定可能である。

制御部２２が荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂの認識確度が適宜の閾値よりも高いと判断した場合（ステップＳ２１０−Ｙｅｓ）、荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂが検出できているか、確認する確認モードの処理を行う（ステップＳ２１１−ステップＳ２１３）。

制御部２２は、変位センサ９２の接触確認試験を行う。制御部２２は、下支え部８２をアーム７２及び把持部７４の下側に配置し、下支え部８２の先端８２ａを荷物Ｂ３に、把持部７４を荷物Ｂ１に接触させる（ステップＳ２４１）。

制御部２２は、下支え部８２の先端８２ａに配設した変位センサ９２で、荷物Ｂ３との接触を検知したか、確認する（ステップＳ２４２）。制御部２２が、下支え部８２の先端８２ａが、荷物Ｂ３に接触していないと判断した場合（ステップＳ２４２−Ｎｏ）、制御部２２は、下支え部８２を荷物Ｂ３に向けて移動させる。

制御部２２が、下支え部８２の先端８２ａが、荷物Ｂ３に接触していると判断した場合（ステップＳ２４２−Ｙｅｓ）、把持部７４で吸着した荷物Ｂ１を例えば数ミリメートルなど、所定の距離だけ僅かに引き出す（ステップＳ２１２）。制御部２２は、下支え部８２に配設された変位センサ９２の反応を確認する（ステップＳ２１３）。制御部２２は、変位センサ９２が把持部７４で吸着した荷物Ｂ１の引っ張り量と同じ又は略同じ変位を検知した場合、（ステップＳ２１３−Ｙｅｓ）、下支え部８２の先端８２ａが荷物Ｂ３ではなく、荷物Ｂ１に接触していると判断し、ステップＳ２０１の処理に戻す。

変位センサ９２が把持部７４で吸着した荷物Ｂ１の引っ張り量と同じ又は略同じ変位を検知しなかった場合（ステップＳ２１３−Ｎｏ）、制御部２２は、下支え部８２の先端８２ａで荷物Ｂ３を支持していると判断する。そして、下支え部８２の先端８２ａで荷物Ｂ３を支持した状態で、その上側の荷物Ｂ１の前面を把持部７４で吸着して、ステップＳ２１２で説明した所定の距離を大きく超える距離移動させて引き出す（ステップＳ２３０）。

制御部２２が荷物Ｂ３の底辺Ｂ３ｂの認識確度が適宜の閾値よりも低いと判断した場合（ステップＳ２１０−Ｎｏ）、荷物Ｂ３の底辺Ｂ３ｂを探索する探索モードの処理を行う（ステップＳ２２１−ステップＳ２２４）。

制御部２２は、ステップＳ２１１と同じ接触確認試験を行う（ステップＳ２２１）。

制御部２２が、下支え部８２の先端８２ａが、荷物Ｂ１又は荷物Ｂ３に接触していると判断した場合（ステップＳ２４２−Ｙｅｓ）、把持部７４で吸着した荷物１を例えば数ミリメートルなど所定の距離だけ僅かに引き出す（ステップＳ２２２）。下支え部８２に配設された変位センサ９２の反応を確認する（ステップＳ２２３）。変位センサ９２が把持部７４で吸着した荷物Ｂ１の引き出し量と同じ又は略同じ変位を検知した場合（ステップＳ２２３−Ｙｅｓ）、制御部２２は、把持部７４で把持している荷物Ｂ１と、下支え部８２の先端８２ａで支持している荷物Ｂ１とが同一である、と判断する。すなわち、把持部７４の移動量と変位センサ９２で検知した変位量とが一致又は略一致しているとき、制御部２２は、下支え部８２の先端８２ａすなわち支持部４０が支持している対象が１以上の荷物Ｂ１であると判断する。このため、下支え部８２を例えば数センチメートルなど、適宜の量だけ降下させる（ステップＳ２２４）。再び、ステップＳ２２２の処理を行う。したがって、変位センサ９２の位置を所定の距離下げて変位センサ９２を１以上の荷物Ｂ１、又は、隣接する荷物Ｂ３に接触又は近接させ、１以上の荷物Ｂ１を把持した状態で、１以上の荷物Ｂ１を所定の距離再度引っ張る。

変位センサ９２が把持部７４で吸着した荷物Ｂ１の引き出し量と同じ又は略同じ変位を検知しなかった場合（ステップＳ２２３−Ｎｏ）、下支え部８２の先端８２ａで荷物Ｂ３を支持した状態で、その上側の荷物Ｂ１の前面を把持部７４で吸着して、ステップＳ２２２で説明した所定の距離を大きく超える距離移動させて引き出す（ステップＳ２３０）。すなわち、把持部７４の移動量と変位センサ９２で検知した変位量とが異なっているとき、制御部２２は、下支え部８２の先端８２ａすなわち支持部４０が支持している対象が隣接する荷物Ｂ３であると判断する。

このように、仮に、取り出そうとしている荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂがカメラ３８で検出されない場合がある。この場合であっても、下支え部８２の先端８２ａで荷物Ｂ１を支持しているか、荷物Ｂ３を支持しているか、センサ９２を用いたシーケンスを行うことにより検出することができる。このため、本変形例に係る装置２１４によれば、荷台１６から荷物Ｂ１，…を取り出す処理を止めることなく、荷物の取り出し処理を続けることができる。

したがって、本変形例によれば、荷崩れを防止しながら、次に取り出す１以上の荷物と、その下側に隣接する荷物との検出方法を提供することができる。

（第２変形例）
第２変形例について、図２１Ａを用いて説明する。
荷降ろしの生産性（単位時間に取り出せる荷物の量）を上げるためには、下支え部８２を大きくし、把持部７４の数を増やしたり、把持部（熊手状の掻き出しハンド）７６の幅をＹ軸方向に広げたりする必要がある。荷台１６には、例えば図２Ａに示す荷物が載置されている。荷物の底辺の境界は図２Ｂに示すように折れ線状になることがある。このような荷物の下側に下支え部８２をあてがう場合、図２１Ａに示すように、下支え部８２は、短冊状に形成された板状部材８３ａ，８３ｂ，…，８３ｐを有することが好適である。

複数の板状部材（下支え板）８３ａ，８３ｂ，…，８３ｐがＸ軸方向に延びている。図２Ｂに示すように、第１カメラ２６による情報により、制御部２２は、前列の荷物Ｂ１の最上辺（太い一点鎖線）を抽出可能である。下支え部８２の複数の板状部材８３ａ，８３ｂ，…，８３ｐは、前列の最上位の荷物Ｂ１に各先端８２ａを配置することができる。このため、図２１Ａ中に示す取り出したい荷物Ｂ１に対して、下支え部８２の複数の板状部材８３ａ，８３ｂ，…，８３ｐは、その下側の荷物Ｂ３１を支持している。このため、荷物Ｂ１を複数の板状部材８３ａ，８３ｂ，…，８３ｐの上に把持部７４で把持して載置させたとき、荷物Ｂ１の下側の荷物Ｂ３１，Ｂ３２，Ｂ３３が荷崩れを生じるのが防止される。

（第３変形例）
第３変形例について、図２１Ｂを用いて説明する。この変形例は第２変形例の更なる変形例である。

図２１Ｂに示すように、下支え部８２は、３つ（複数）の板状部材（下支え板）８４，８６，８８がＸ軸方向に延びている。ここでの板状部材（下支え板）８４，８６，８８は、第２変形例で説明した板状部材８３ａ，８３ｂ，…，８３ｐに対してＹ軸方向の幅が大きい。複数の板状部材８３ａ，８３ｂ，…，８３ｐの幅を合わせたとき、例えば板状部材８４の幅と略同じとなる。

また、３つ（複数）の板状部材（下支え板）８４，８６，８８の幅は、荷台１６のＹ軸方向に沿う幅よりも僅かに小さい。このため、板状部材（下支え板）８４，８６，８８は、ＸＹ平面に平行な状態で、荷台１６に挿入可能である。

取り出したい荷物Ｂ１に対して、好ましくは直下の荷物Ｂ３１を板状部材８４の先端８２ａで支持するだけでなく、そのマイナスＹ軸方向の位置にある荷物Ｂ３２を別の板状部材８６の先端８２ａで支持している。また、取り出したい荷物Ｂ１に対して、好ましくは直下の荷物Ｂ３１を板状部材８４の先端８２ａで支持するだけでなく、そのプラスＹ軸方向の位置にある荷物Ｂ３３をさらに別の板状部材８８の先端８２ａで支持している。

このため、荷物Ｂ１を板状部材８４の上に把持部７４で把持して載置させたとき、荷物Ｂ１の下側の荷物Ｂ３１，Ｂ３２，Ｂ３３に荷崩れが生じるのが防止される。また、仮に、荷物に荷崩れが生じても、荷台１６の幅よりも僅かに小さい幅を有する下支え部８２の下側に荷物が入ることが防止されている。

（第４変形例）
第４変形例について、図２２を用いて説明する。
第３実施形態の第１変形例では、下支え部８２の先端８２ａに変位センサ９２が配設される例について説明した。第２実施形態で説明した載置部３６の先端（コンベア５２の先端側円筒軸（先端部）５２ａ）、又は、支持部４０の先端（シリンダ６６）に変位センサ９２が配設されていてもよい。この場合、第２カメラ３８の画像情報によって、取り出したい荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂが確認できなくても、取り出したい荷物Ｂ１の底辺Ｂ１ｂを検出することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…荷物取り出しシステム、１４…荷降ろし装置、１６…荷台、２２…制御部、２４…移動機構、２６…第１カメラ、３２…ベース、３４…フレーム、３６…載置部、３８…第２カメラ、４０…支持部、５２，５４，５６…コンベア、Ｂ１，Ｂ２，…荷物、Ｂ１ｂ，Ｂ２ｂ，Ｂ３ｂ，…底辺。

Claims (17)

1. 荷物が積載された荷台に向けられ、前記荷物が前記荷台から取り出されたときに載せられる載置部と、
   前記荷物を前記載置部に向けて移動させる移動機構と、
   前記荷台に向けられた状態で前記載置部の下側に取り付けられ、前記荷物の底辺を検出可能なカメラと、
   前記荷物が前記荷台から取り出されて前記載置部に載せられる際に、前記荷物の前記底辺よりも下側に隣接する荷物を支持しながら、前記カメラで前記荷物の前記底辺を検出可能とする、支持部と
   を有する荷降ろし装置。
2. 前記カメラは、前記荷物と、前記隣接する荷物又は前記荷台との距離を検出可能である、請求項１に記載の荷降ろし装置。
3. 前記支持部は、前記載置部に取り付けられた一端と、固定部に取り付けられた他端と、前記載置部の位置に応じて前記固定部に対して前記一端が移動したときに大きさが変化するシート状部材とを有する、請求項１もしくは請求項２に記載の荷降ろし装置。
4. 前記シート状部材は、前記荷物の前記底辺、及び、前記隣接する荷物を前記カメラで撮像可能とする窓部を有する、請求項３に記載の荷降ろし装置。
5. 前記シート状部材は、赤外線吸収素材を含む、請求項３もしくは請求項４に記載の荷降ろし装置。
6. 前記シート状部材は、赤外線透過素材を含む、請求項３もしくは請求項４に記載の荷降ろし装置。
7. 前記載置部は、前記荷物が前記荷台から取り出され、載せられたときに、前記荷台から前記荷物を離すコンベアを有する、請求項１ないし請求項６のいずれか１に記載の荷降ろし装置。
8. 前記移動機構は、前記支持部で前記隣接する荷物を支持した状態で、前記荷台及び前記載置部を傾斜可能であり、
   前記支持部で前記隣接する荷物を支持した状態で前記移動機構を傾斜させたとき、前記載置部には、前記荷台の前記荷物が載置される、請求項１ないし請求項７のいずれか１に記載の荷降ろし装置。
9. 前記載置部及び前記支持部は、前記隣接する荷物を支持するとともに、前記荷物が前記荷台から取り出され、載せられる、複数の下支え板により形成されている、請求項１に記載の荷降ろし装置。
10. 前記移動機構は、前記載置部の上側に設けられ、前記隣接する荷物に対して把持させる把持部を有し、
    前記把持部、前記カメラ、及び、前記載置部を制御する制御部を有する、請求項１ないし請求項７のいずれか１に記載の荷降ろし装置。
11. 前記制御部に制御され、前記載置部及び前記支持部の少なくとも一方に設けられ、前記荷物及び／又は前記隣接する荷物に対する接触、及び、前記荷物及び／又は前記隣接する荷物に対する変位を検知する変位センサを有する、請求項１０に記載の荷降ろし装置。
12. 前記制御部は、前記把持部の移動量と前記変位センサで検知した変位量とが一致又は略一致しているとき、前記支持部が支持している対象が前記荷物であると判断し、前記隣接する荷物に向けて、前記載置部を降下させる、請求項１１に記載の荷降ろし装置。
13. 前記制御部は、前記把持部の移動量と前記変位センサで検知した変位量とが異なっているとき、前記支持部が支持している対象が前記隣接する荷物であると判断する、請求項１１に記載の荷降ろし装置。
14. 荷台から取り出された荷物が載置される載置部と、
    前記荷物の底辺よりも下側に隣接する荷物を支持する支持部と、
    前記載置部の下側に設けられ、前記載置部の下側から前記荷台の前記荷物を撮像するカメラと、
    前記載置部及び前記カメラを制御し、前記カメラで撮像した情報に基づいて前記荷物の前記底辺を検出し、前記載置部及び前記支持部の先端を前記荷物の前記底辺よりも下側に前記隣接する荷物に配置し、
    前記隣接する荷物を前記支持部に支持させた状態で、前記荷物を前記載置部に載置させる、制御部と、
    を有する、荷降ろし装置。
15. 前記荷物を把持するとともに、前記荷物を把持した状態で前記荷物を引っ張ることが可能な把持部と、
    前記支持部に設けられ、前記支持部に対する前記荷物、又は、前記隣接する荷物の変位を検出する変位センサと
    を有し、
    前記載置部は、前記把持部の下側に設けられ、前記把持部で引っ張られた前記荷物が載せられ、
    前記制御部は、
    前記把持部で前記荷物を把持し、前記変位センサを前記荷物、又は、前記隣接する荷物に接触又は近接させて前記荷物又は前記隣接する荷物を前記支持部で支持した状態で、前記荷物を所定の距離引っ張ったときに前記荷物の引っ張り量と前記変位センサにより計測した変位とが一致又は略一致しているとき、前記変位センサが前記荷物と同じ荷物に接触し前記支持部が前記荷物と同じ荷物を支持していると判断し、
    前記変位センサの位置を所定の距離下げて前記変位センサを前記荷物、又は、前記隣接する荷物に接触又は近接させ、前記荷物を把持した状態で、前記荷物を所定の距離再度引っ張り、
    前記荷物の引っ張り量と前記変位センサにより計測した変位とが異なっているとき、前記変位センサが前記隣接する荷物に接触していると判断する、
    請求項１４に記載の荷降ろし装置。
16. 前記制御部は、前記変位センサが前記隣接する荷物に接触していると判断したとき、前記把持部を前記所定の距離を超える距離移動させ、前記載置部に、前記荷物を載せる、請求項１５に記載の荷降ろし装置。
17. 荷物を把持すること、
    前記荷物を把持した位置の下側に、変位センサを前記荷物、又は、前記荷物の底辺よりも下側に隣接する荷物に接触又は近接させて前記荷物又は前記隣接する荷物を支持すること、
    前記荷物を把持した状態で、前記荷物を引っ張ること、
    前記荷物の引っ張り量と前記変位センサにより計測した変位とが一致又は略一致しているとき、前記変位センサが前記荷物と同じ荷物に接触し前記変位センサで前記荷物と同じ荷物を支持していると判断すること、
    前記変位センサの位置を所定の距離下げて前記変位センサを前記荷物、又は、前記隣接する荷物に接触又は近接させて前記荷物又は前記隣接する荷物を支持すること、
    前記荷物を把持した状態で、前記荷物を引っ張ること、
    前記荷物の引っ張り量と前記変位センサにより計測した変位とが異なっているとき、前記変位センサが前記隣接する荷物に接触していると判断すること、
    を有する、荷物／その荷物の下側に隣接する荷物の検出方法。