JP2022029755A - Control device of article movement mechanism - Google Patents

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Abstract

To provide a control device that can appropriately change an operation mode of an article movement mechanism in response to occurrence of an event, without stopping the article movement mechanism such as a cargo handling robot and an AGV.SOLUTION: A control device comprises operation plan revising means and control means. The operation plan revising means revises a formulated operation plan in which a plurality of passing-points including a starting point and an ending point of a moving line of an article movement mechanism which is moving an article and pieces of passing time at which the article movement mechanism passes through the respective passing-points are set, without changing the passing-points, of set values in the operation plan, to formulate a revised operation plan in which pieces of the passing time are delayed or put ahead. The control means operates the article movement mechanism on the basis of whether there is a factor inhibiting operation of the mechanism on the moving line. During the operation, the control means controls the operation of the article movement mechanism in accordance with the operation plan when there is no factor; and makes the operation plan revising means formulate a revised operation plan when there is the factor and controls the operation of the article movement mechanism in accordance with the revised operation plan.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、物品を移動させる各種の機構(物品移動機構)、例えば物品を荷役するロボットや物品を搬送する無人搬送車などの動作を制御するための装置(制御装置)に関する。 An embodiment of the present invention relates to various mechanisms for moving an article (article moving mechanism), for example, a device for controlling the operation of a robot for handling an article or an automatic guided vehicle for transporting an article (control device).

物品の物流センタなどでは、荷下ろしされた荷物、部品、製品などの様々な物品が荷役されている。例えば、集積領域に集積された物品は荷役ロボットでピッキングされ、搬送装置などで移動される。荷役ロボットは、例えば物品を荷役するためのツール(エンドエフェクタとも呼ばれる)をアーム先端部に備えたマニピュレータ(ロボットアーム)などである。ツールは、物品を集積領域から把持してピッキングするための把持機構(物品把持機構)を有している。物品把持機構としては、エアで物品を吸着する吸着機構が広く用いられている。搬送装置は、物品を仕分けや組み立てなどの次工程に搬送する。搬送装置としては、例えばベルトコンベアやローラコンベアの他、無人搬送車(以下、AGV(Automatic Guided Vehicle)という)などが使用される。 Various goods such as unloaded luggage, parts, and products are handled at goods distribution centers and the like. For example, the articles accumulated in the accumulation area are picked by a cargo handling robot and moved by a transport device or the like. The cargo handling robot is, for example, a manipulator (robot arm) provided with a tool (also called an end effector) for handling an article at the tip of the arm. The tool has a gripping mechanism (article gripping mechanism) for gripping and picking an article from the accumulation area. As the article gripping mechanism, a suction mechanism for adsorbing an article with air is widely used. The transport device transports the article to the next process such as sorting and assembling. As the transport device, for example, in addition to a belt conveyor and a roller conveyor, an automatic guided vehicle (hereinafter referred to as AGV (Automatic Guided Vehicle)) or the like is used.

荷役ロボットやAGVは、それぞれ物品移動機構の一例であり、作業効率や安全性を考慮して予めその動作計画が策定され、策定された動作計画に従って動作する可動体である。しかしながら、これら可動体の動作環境に予期せぬ(想定外の)変化が生じた場合、策定された動作計画に従って動作を継続すると不都合が生じる可能性がある。以下、このような可動体の動作環境の予期せぬ変化をイベントという。換言すれば、イベントは、可動体に動作態様を変化させるためのトリガーとなる要因である。かかるイベントとしては、例えば荷役ロボットの可動域内に作業者や台車などが進入した場合、物品が物品把持機構で適切に把持されていない場合などが想定される。また、例えばAGVの走行路に作業者等が進入した場合、該AGVの動作遅延等によって渋滞や他のAGVの前記走行路への進入などが生じるおそれがある場合も、イベントとして想定される。 Each of the cargo handling robot and the AGV is an example of an article moving mechanism, and is a movable body whose operation plan is formulated in advance in consideration of work efficiency and safety and operates according to the formulated motion plan. However, if an unexpected (unexpected) change occurs in the operating environment of these movable bodies, it may cause inconvenience if the operation is continued according to the established motion plan. Hereinafter, such an unexpected change in the operating environment of a movable body is referred to as an event. In other words, the event is a trigger factor for changing the movement mode of the movable body. As such an event, for example, a case where a worker or a dolly enters the movable range of a cargo handling robot, a case where an article is not properly gripped by an article gripping mechanism, and the like are assumed. Further, for example, when a worker or the like enters the running path of an AGV, there is a possibility that traffic congestion or entry of another AGV into the running path may occur due to an operation delay of the AGV or the like, which is also assumed as an event.

これらのイベントが発生した場合、例えば荷役ロボットやAGVを一旦停止させて動作計画を策定し直した上で、再策定した動作計画に従って荷役ロボットやAGVの動作を再開させることは可能である。これにより、荷役ロボットやAGVと障害物との衝突回避、物品の脱落による損傷の抑止などは可能となるが、荷役ロボット等を一旦停止させる分だけ荷役の作業効率は低下してしまう。多種多様の大量の物品を迅速に荷役する場合、イベント発生時であっても荷役ロボットやAGVなどの可動体を停止させることなく、作業効率の向上を図ることが求められる。 When these events occur, for example, it is possible to temporarily stop the cargo handling robot or AGV, re-formulate the operation plan, and then restart the operation of the cargo handling robot or AGV according to the re-formulated operation plan. As a result, it is possible to avoid a collision between the cargo handling robot or AGV and an obstacle, and to prevent damage due to dropping of an article, but the work efficiency of cargo handling is lowered by the amount of temporarily stopping the cargo handling robot or the like. In the case of swiftly loading and unloading a wide variety of large quantities of articles, it is required to improve work efficiency without stopping movable objects such as cargo handling robots and AGVs even when an event occurs.

特許第6123307号公報Japanese Patent No. 6123307 特許第5904445号公報Japanese Patent No. 5904445

そこで、荷役ロボットやAGVなどの物品移動機構を停止させることなく、イベントの発生に応じて物品移動機構の動作態様を適切に変更させる制御装置を提供する。 Therefore, we provide a control device that appropriately changes the operation mode of the article moving mechanism in response to the occurrence of an event without stopping the article moving mechanism such as a cargo handling robot or AGV.

実施形態の制御装置は、物品を移動させる物品移動機構の動作を制御する装置であり、動作計画修正手段と制御手段とを備える。動作計画修正手段は、物品の移動時における物品移動機構の動線の始点および終点を含む複数の経由点と、物品移動機構が各経由点を通過する通過時刻とをそれぞれ設定して策定された動作計画の設定値のうち、経由点を変更せずに、通過時刻を遅らせてもしくは早めて動作計画を修正した修正動作計画を策定する。制御手段は、物品移動機構の前記動線での動作を妨げる要因の存否に基づいて、物品移動機構を前記始点から前記終点まで動作させる。その際、制御手段は、物品移動機構の前記動線での動作を妨げる要因が存在しない場合、前記動作計画に従って物品移動機構の動作を制御し、前記要因が存在する場合、動作計画修正手段に修正動作計画を策定させ、前記修正動作計画に従って物品移動機構の動作を制御する。 The control device of the embodiment is a device for controlling the operation of the article moving mechanism for moving the article, and includes an operation plan correction means and a control means. The motion plan correction means was formulated by setting a plurality of waypoints including the start point and the end point of the flow line of the article movement mechanism at the time of moving the article and the passing time when the article movement mechanism passes through each waypoint. Of the set values of the motion plan, formulate a modified motion plan in which the motion plan is modified by delaying or advancing the passing time without changing the waypoint. The control means operates the article moving mechanism from the start point to the end point based on the presence or absence of a factor that hinders the operation of the article moving mechanism in the flow line. At that time, the control means controls the operation of the article movement mechanism according to the motion plan when there is no factor that hinders the operation of the article movement mechanism in the flow line, and when the factor exists, the control means becomes the motion plan correction means. A modified motion plan is formulated, and the operation of the article moving mechanism is controlled according to the modified motion plan.

第1の実施形態の制御装置を備えた荷役装置のブロック図。The block diagram of the cargo handling apparatus provided with the control apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施形態における経由点データの一例として、アーム部の所定の関節部における動作角度の時間変動を示す図。As an example of the waypoint data in the first embodiment, the figure which shows the time variation of the operation angle in a predetermined joint part of an arm part. 第1の実施形態における経由点データのテーブル(経由点データテーブル)の一例を示す図。The figure which shows an example of the waypoint data table (the waypoint data table) in 1st Embodiment. 第1の実施形態における経由点データの修正前の一態様(動作計画において設定された経由点データの一例)として、アーム部の所定の関節部における動作角度の修正前の時間変動を示す図。As one aspect before the correction of the waypoint data in the first embodiment (an example of the waypoint data set in the motion plan), the figure which shows the time variation before the correction of the motion angle in a predetermined joint part of an arm part. 第1の実施形態における経由点データの修正前の一態様(動作計画において設定された経由点データの一例)として、アーム部の所定の関節部における動作角度の修正後の時間変動を示す図。As one aspect before the correction of the waypoint data in the first embodiment (an example of the waypoint data set in the motion plan), the figure which shows the time variation after the correction of the motion angle in a predetermined joint part of an arm part. 実施形態の荷役装置の制御装置における物品移動処理の制御フローを示す図。The figure which shows the control flow of the article movement processing in the control apparatus of the cargo handling apparatus of embodiment. 実施形態の荷役装置の制御装置におけるイベント処理の制御フローを示す図。The figure which shows the control flow of the event processing in the control apparatus of the cargo handling apparatus of embodiment. 第2の実施形態の制御装置を含む自動走行システムのブロック図。The block diagram of the automatic driving system including the control device of 2nd Embodiment. 第2の実施形態における経由点データのテーブル(経由点データテーブル)の一例を示す図。The figure which shows an example of the waypoint data table (the waypoint data table) in the 2nd Embodiment. 第2の実施形態の自動走行システムの制御装置および管理装置における走行処理の制御フローを示す図。The figure which shows the control flow of the driving process in the control device and the management device of the automatic driving system of 2nd Embodiment.

以下、実施形態に係る物品移動機構の制御装置について、図1から図10を参照して説明する。制御装置は、物品移動機構の動作を制御する。物品移動機構は、物品を移動させる各種の機構であり、例えば物品を荷役するロボットや物品を搬送する無人搬送車(AGV)などが該当する。物品は、宅配物、小包、郵便物等を含む荷物、各種の部品や製品など、荷役の対象となり得る有形物である。物品は、物品そのものの他、その物品を梱包や包装した状態の有形物を含む。物品の態様(形状、大きさ、重量、材質など)は、一律ではなく多種多様である場合を想定するが、一律であってもよい。物品には、その材質(梱包状態や包装状態を含む)として、形態が自由に変形しない物品(以下、箱物という)と、形態が自由に変形する物品(以下、柔軟物という)の双方が含まれる。荷役には、荷下ろし、荷積み、仕分けなどのような移動を伴う物品に対する各種の作業が含まれる。 Hereinafter, the control device of the article moving mechanism according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 10. The control device controls the operation of the article moving mechanism. The article moving mechanism is various mechanisms for moving the article, and corresponds to, for example, a robot that handles the article and an automatic guided vehicle (AGV) that conveys the article. Goods are tangible items that can be handled, such as parcels, parcels, packages including mail, various parts and products. The article includes not only the article itself, but also a tangible object in which the article is packed or packaged. It is assumed that the mode (shape, size, weight, material, etc.) of the article is not uniform but various, but it may be uniform. As the material (including the packing state and the packaging state) of the article, both an article whose form does not freely deform (hereinafter referred to as a box) and an article whose form freely deforms (hereinafter referred to as a flexible object) are included. included. Cargo handling includes various tasks for moving goods such as unloading, loading, sorting, and the like.

(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係る制御装置2を含む荷役装置1のブロック図である。荷役装置1は、例えば物流センタなどで稼働する物流システムを構成する装置の一つであり、荷役に必要な各種の処理を行う。図1に示す例では、荷役装置1における物品移動機構として荷役ロボット3が適用されている。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of a cargo handling device 1 including a control device 2 according to the present embodiment. The cargo handling device 1 is one of the devices constituting a distribution system operating in, for example, a distribution center, and performs various processes necessary for cargo handling. In the example shown in FIG. 1, the cargo handling robot 3 is applied as the article moving mechanism in the cargo handling device 1.

荷役装置1は、制御装置2と、荷役ロボット3と、検出部4と、通知部5とを備える。
荷役ロボット3は、荷役装置1において荷役の実作業を行う装置であり、集積領域から物品をピッキングし、移動先領域に移動させる。集積領域は、例えば荷下ろしされた各種の物品が次工程に搬送される前に一時的に集積される領域である。集積領域の物品は、整然と集積されていてもよいし、ばら積みされていてもよく、一つ一つ単体で載置されていてもよい。移動先領域は、例えば物品を仕分工程や組立工程などに搬送するための領域である。集積領域および移動先領域は、例えば箱、ケージ、棚などの物品を収容する什器、ベルトコンベアやローラコンベア、台車などの搬送装置、仕分けや組み立てなどの作業台である。
The cargo handling device 1 includes a control device 2, a cargo handling robot 3, a detection unit 4, and a notification unit 5.
The cargo handling robot 3 is a device that performs actual cargo handling work in the cargo handling device 1, picks articles from the accumulation area, and moves them to the destination area. The accumulation area is, for example, an area in which various unloaded articles are temporarily accumulated before being transported to the next step. The articles in the accumulation area may be arranged in an orderly manner, may be piled up in bulk, or may be placed individually one by one. The destination area is, for example, an area for transporting an article to a sorting process, an assembly process, or the like. The accumulation area and the destination area are, for example, fixtures for accommodating articles such as boxes, cages, and shelves, conveyors such as belt conveyors and roller conveyors, and transport devices such as trolleys, and workbenches for sorting and assembling.

荷役ロボット3は、例えば把持部31と、アーム部32と、把持状態検出部33とを備え、把持部31とともにアーム部32が動作(変位)することで、物品を集積領域から移動先領域に移動させるいわゆるロボットアームである。ただし、荷役ロボット3は、スカラロボット(水平多関節ロボット)、XYZステージ、直動アクチュエータ、あるいはこれらとの組み合わせなどとすることも可能であり、物品の移動範囲に応じた可動範囲を有する荷役ロボットを適用すればよい。 The cargo handling robot 3 includes, for example, a grip portion 31, an arm portion 32, and a grip state detection unit 33, and the arm portion 32 operates (displaces) together with the grip portion 31 to move the article from the accumulation region to the destination region. It is a so-called robot arm to move. However, the cargo handling robot 3 can be a scalar robot (horizontal articulated robot), an XYZ stage, a linear actuator, or a combination thereof, and has a movable range according to the moving range of the article. Should be applied.

把持部31は、アーム部32の先端(アーム先端部)に着脱自在に取り付けられており、物品を解放可能に把持する把持機構を有する。把持は、例えば吸着機構による吸着、複数の指や爪による挟持や握持、これらの組み合わせなど、物品の保持態様全般を包含する概念として規定される。把持部31の把持機構は、集積領域から物品を把持し、把持した物品を移動先領域で解放する。 The grip portion 31 is detachably attached to the tip of the arm portion 32 (arm tip portion), and has a grip mechanism for gripping the article so as to be releasable. Gripping is defined as a concept that includes all aspects of holding an article, such as suction by a suction mechanism, pinching or gripping by a plurality of fingers or claws, and a combination thereof. The gripping mechanism of the gripping portion 31 grips the article from the accumulation area and releases the gripped article in the destination region.

アーム部32は、少なくとも一つの関節部で連結されて伸長している。アーム部32は、関節部によって複数に細分され、各部分が関節部においてサーボモータなどにより所定の軸(関節軸)まわりに回動する。これにより、アーム部32は、把持部31とともに各関節部を関節軸まわりに回動させることで、把持部31とともに動作する。ここでの動作は、所定の基準面(例えば物流センタの建屋の床面など)に対して所望の姿勢とされ、所定範囲内において自由に変位することである。所定範囲(つまり、可動範囲)には、物品の集積領域および移動先領域が含まれる。したがって、アーム部32の各部分を関節軸まわりに任意の角速度や角加速度で回動させることで、アーム部32を集積領域および移動先領域に対して変位させることが可能となる。なお、関節部および関節軸の数は、アーム部32に要求される動作精度や可動範囲などに応じて任意に設定すればよい。 The arm portion 32 is connected and extended by at least one joint portion. The arm portion 32 is subdivided into a plurality of parts by the joint portion, and each portion rotates around a predetermined axis (joint axis) at the joint portion by a servomotor or the like. As a result, the arm portion 32 operates together with the grip portion 31 by rotating each joint portion together with the grip portion 31 around the joint axis. The operation here is to take a desired posture with respect to a predetermined reference surface (for example, the floor surface of a building of a distribution center) and freely displace within a predetermined range. The predetermined range (that is, the movable range) includes the accumulation area and the destination area of the article. Therefore, by rotating each portion of the arm portion 32 around the joint axis at an arbitrary angular velocity or angular acceleration, the arm portion 32 can be displaced with respect to the integrated region and the destination region. The number of joints and joint axes may be arbitrarily set according to the operating accuracy and movable range required for the arm 32.

把持状態検出部33は、把持部31における物品の把持状態を検出する。例えば、吸着機構における物品の吸着圧(真空圧)を測定する圧力センサ、吸着機構が供給するエアの流量を測定する流量センサ、複数の指や爪の触覚(トルク)を測定する力覚センサ、把持部31と物品との離間距離を測定する光学センサ、把持部31の加速度を測定する加速度センサなどを把持状態検出部33として適用可能である。あるいは、これらのセンサを組み合わせて把持状態検出部33としてもよい。把持状態検出部33の検出結果、つまり把持部31に把持された物品の把持状態のデータは、制御装置2に付与される。 The gripping state detection unit 33 detects the gripping state of the article in the gripping unit 31. For example, a pressure sensor that measures the suction pressure (vacuum pressure) of an article in the suction mechanism, a flow sensor that measures the flow rate of air supplied by the suction mechanism, a force sensor that measures the tactile sensation (torque) of a plurality of fingers or claws, An optical sensor that measures the distance between the grip portion 31 and the article, an acceleration sensor that measures the acceleration of the grip portion 31, and the like can be applied as the grip state detection unit 33. Alternatively, these sensors may be combined to form the gripping state detection unit 33. The detection result of the gripping state detection unit 33, that is, the data of the gripping state of the article gripped by the gripping unit 31, is given to the control device 2.

検出部4は、物品を把持して移動させるべく、荷役ロボット3を動作させるために必要な各種の情報(データ)を検出する。検出部4は、第1の検出部41と、第2の検出部42を有する。 The detection unit 4 detects various information (data) necessary for operating the cargo handling robot 3 in order to grip and move the article. The detection unit 4 has a first detection unit 41 and a second detection unit 42.

第1の検出部41は、集積領域における物品の集積態様、移動先領域における物品の解放態様、集積領域から移動先領域まで物品を移動させる際の荷役ロボット3の動線周辺の状況を検出する。物品の集積態様および解放態様は、例えば集積もしくは解放された各物品の位置、輪郭、大きさ、向き、姿勢、重なり、境界、材質などの態様である。荷役ロボット3(端的にはアーム部32)の動線周辺状況は、作業者、他の物品、他の荷役ロボット、台車、作業台、壁、柱等、動線の確保を妨げる動線周辺の障害物の有無および進退などの状況である。 The first detection unit 41 detects the accumulation mode of the articles in the accumulation region, the release mode of the articles in the destination region, and the situation around the flow line of the cargo handling robot 3 when moving the articles from the accumulation region to the destination region. .. The stacking mode and the releasing mode of the articles are, for example, the positions, contours, sizes, orientations, postures, overlaps, boundaries, materials, and the like of the stacked or released articles. The situation around the flow line of the cargo handling robot 3 (in short, the arm portion 32) is around the flow line that hinders the securing of the flow line, such as workers, other articles, other cargo handling robots, trolleys, workbenches, walls, pillars, etc. The situation is the presence or absence of obstacles and the advancement and retreat.

第1の検出部41としては、例えば3Dカメラ、視差カメラ、複数の2Dカメラ、分光カメラ、光学センサ、あるいはこれらの組み合わせなどを適用可能である。これらのカメラは、集積領域、移動先領域、動線周辺が画角内に収まり、ピントを合わせられる所定位置に配置されている。例えば、集積領域や移動先領域を区画するフレームや物流センタの建屋の天井や壁面などの任意の位置に、これらのカメラは配置可能である。カメラの他、第1の検出部41としては、レーザー光を発振、照射するとともに、対象物からはね返ったレーザー光を感知するレーザーレンジファインダ、物流センタの建屋の床面などの圧力を検出する圧力センサなども適用可能である。 As the first detection unit 41, for example, a 3D camera, a parallax camera, a plurality of 2D cameras, a spectroscopic camera, an optical sensor, or a combination thereof can be applied. These cameras are arranged at predetermined positions where the integrated area, the moving destination area, and the periphery of the flow line are within the angle of view and can be focused. For example, these cameras can be arranged at arbitrary positions such as a frame that divides an accumulation area or a destination area, or a ceiling or a wall surface of a distribution center building. In addition to the camera, the first detection unit 41 oscillates and irradiates the laser beam, and also detects the pressure of the laser range finder that detects the laser beam that bounces off the object, the floor surface of the distribution center building, and the like. Sensors and the like are also applicable.

第1の検出部41は、検出結果(一例として、撮像した画像データ)を解析し、物品の集積態様および解放態様、荷役ロボット3の動線周辺状況をそれぞれ解析する。具体的には、これらを示す画像データを解析し、集積もしくは解放された各物品の位置、輪郭、大きさ、向き、姿勢、重なり、境界、材質などの属性を特定するための情報、あるいは動線周辺の障害物の有無や進退などを特定するための情報をそれぞれ解析データとして制御装置2に出力する。なお、このような検出結果の解析は、第1の検出部41ではなく、制御装置2で実行してもよい。 The first detection unit 41 analyzes the detection result (as an example, the captured image data), and analyzes the accumulation mode and release mode of the articles, and the flow line peripheral situation of the cargo handling robot 3, respectively. Specifically, information or movement for analyzing the image data showing these and identifying attributes such as the position, contour, size, orientation, posture, overlap, boundary, and material of each accumulated or released article. Information for identifying the presence / absence of obstacles around the line, advancement / retreat, etc. is output to the control device 2 as analysis data. The analysis of such a detection result may be performed by the control device 2 instead of the first detection unit 41.

荷役ロボット3の動線周辺状況については、障害物との接触の可能性に応じて領域を注意領域や危険領域などに区分して解析される。例えば、注意領域は、障害物がアーム部32とは接触しないものの、把持した物品と接触する可能性のある領域である。危険領域は、障害物がアーム部32と接触する危険性の高い領域、端的にはアーム部32の可動範囲である。なお、これらの注意領域および危険領域は、固定的な範囲であってもよいし、把持した物品の大きさや荷役ロボット3の動線などに応じた可変的範囲であってもよい。 The situation around the flow line of the cargo handling robot 3 is analyzed by dividing the area into a caution area and a dangerous area according to the possibility of contact with an obstacle. For example, the attention area is an area where the obstacle does not come into contact with the arm portion 32 but may come into contact with the gripped article. The danger zone is a region where there is a high risk that an obstacle will come into contact with the arm portion 32, in short, a movable range of the arm portion 32. The caution area and the danger area may be a fixed range, or may be a variable range according to the size of the gripped article, the flow line of the cargo handling robot 3, and the like.

第2の検出部42は、把持部31に把持された物品の把持状態を検出する。換言すれば、第2の検出部42は、把持部31における物品の把持状態を外観から検出する。すなわち、第2の検出部42と把持状態検出部33は、物品の把持状態についての検出精度を互いに補完する。第2の検出部42は、把持部31に把持された物品の振動、変形、姿勢、傾きなどを物品の把持状態として検出する。 The second detection unit 42 detects the gripping state of the article gripped by the gripping unit 31. In other words, the second detection unit 42 detects the gripping state of the article in the gripping unit 31 from the appearance. That is, the second detection unit 42 and the gripping state detecting unit 33 complement each other with the detection accuracy of the gripping state of the article. The second detection unit 42 detects the vibration, deformation, posture, inclination, etc. of the article gripped by the grip portion 31 as the gripping state of the article.

第2の検出部42としては、例えば3Dカメラ、視差カメラ、複数の2Dカメラ、レーザーレンジファインダ、あるいはこれらの組み合わせなどを適用可能である。これらは、把持部31に把持された物品が移動する間、該物品を捉えられる所定位置に配置されている。例えば、物流センタの建屋の天井や壁面などの任意の位置に、第2の検出部42は配置可能である。 As the second detection unit 42, for example, a 3D camera, a parallax camera, a plurality of 2D cameras, a laser range finder, or a combination thereof can be applied. These are arranged in a predetermined position where the article can be captured while the article gripped by the grip portion 31 moves. For example, the second detection unit 42 can be arranged at an arbitrary position such as the ceiling or the wall surface of the building of the distribution center.

第2の検出部42は、検出結果(一例として、撮像した画像データ)を解析し、物品の把持状態を解析する。具体的には、これらを示す画像データを解析し、把持部31に把持された物品の振動、変形、姿勢、傾きなどを特定するための情報を解析データとして制御装置2に出力する。なお、このような検出結果の解析は、第2の検出部42ではなく、制御装置2で実行してもよい。 The second detection unit 42 analyzes the detection result (as an example, the captured image data) and analyzes the gripping state of the article. Specifically, the image data showing these is analyzed, and the information for specifying the vibration, deformation, posture, inclination, etc. of the article gripped by the grip portion 31 is output to the control device 2 as analysis data. The analysis of such a detection result may be performed by the control device 2 instead of the second detection unit 42.

通知部5は、所定の通知状態が生じた場合、その旨を周囲の作業者に通知する。所定の通知状態は、例えば、荷役ロボット3の動線の確保を妨げるような障害物が存在している状態や動線周辺への障害物の進入が予測される状態などである。通知部5としては、警告灯、モニタ、スピーカ、あるいはこれらの組み合わせなどを適用可能である。障害物の進入が予測される場合など、通知部5は、警告灯の点灯(点滅)、警告音の鳴動、警告メッセージの再生や表示、レーザー照射などを行うことで、作業者に対して障害物の進入等の周知徹底や注意喚起を図る。例えば、障害物が注意領域に進入した場合、通知部5は、警告灯の点灯(点滅)、警告音の鳴動、警告メッセージの再生や表示、レーザー照射などの通知のみを行う。これに対し、障害物が危険領域に進入した場合、かかる通知部5による通知に加えて、後述するように動作計画修正手段22による修正動作計画の策定(動作計画の再策定)がなされる。 When a predetermined notification state occurs, the notification unit 5 notifies the surrounding workers to that effect. The predetermined notification state is, for example, a state in which an obstacle that hinders the securing of the flow line of the cargo handling robot 3 exists, a state in which an obstacle is predicted to enter the vicinity of the flow line, and the like. As the notification unit 5, a warning light, a monitor, a speaker, or a combination thereof can be applied. When an obstacle is predicted to enter, the notification unit 5 turns on (blinks) a warning light, sounds a warning sound, plays or displays a warning message, irradiates a laser, or the like, thereby causing an obstacle to the operator. Thoroughly inform and call attention to the entry of objects. For example, when an obstacle enters the caution area, the notification unit 5 only notifies (blinks) the warning light, sounds the warning sound, reproduces and displays the warning message, and irradiates the laser. On the other hand, when an obstacle enters the dangerous area, in addition to the notification by the notification unit 5, the motion plan correction means 22 formulates a motion plan (reform of the motion plan) as described later.

制御装置2は、荷役装置1における制御部として機能し、物品移動機構である荷役ロボット3に加えて、検出部4、通知部5の動作をそれぞれ制御する。制御装置2は、CPU、メモリ、記憶装置(後述する記憶手段24)、入出力回路、タイマなどを含み、所定の演算処理を実行する。例えば、制御装置2は、各種データを入出力回路により読み込み、記憶装置からメモリに読み出したプログラムを用いてCPUで演算処理し、処理結果に基づいて荷役ロボット3、検出部4、通知部5の動作制御を行う。制御装置2は、荷役ロボット3、検出部4、通知部5と有線もしくは無線で接続され、動作制御にあたって、これらとの間で各種データや演算結果などを送受信する。 The control device 2 functions as a control unit in the cargo handling device 1, and controls the operations of the detection unit 4 and the notification unit 5 in addition to the cargo handling robot 3 which is an article moving mechanism. The control device 2 includes a CPU, a memory, a storage device (storage means 24 described later), an input / output circuit, a timer, and the like, and executes predetermined arithmetic processing. For example, the control device 2 reads various data by the input / output circuit, performs arithmetic processing by the CPU using the program read from the storage device into the memory, and based on the processing result, the cargo handling robot 3, the detection unit 4, and the notification unit 5 Operate control. The control device 2 is connected to the cargo handling robot 3, the detection unit 4, and the notification unit 5 by wire or wirelessly, and sends and receives various data and calculation results to and from these in operation control.

制御装置2は、動作計画手段21と、動作計画修正手段22と、制御手段23と、記憶手段24とを備える。本実施形態では一例として、動作計画手段21、動作計画修正手段22、制御手段23は、制御装置2において所定の演算処理を実行するためのプログラムとして構成されており、記憶手段24に格納されてメモリに読み出される。なお、これらの各手段としてのプログラムをクラウド上に格納し、制御装置2をクラウドと適宜通信させて所望のプログラムを利用可能とする構成であってもよい。この場合、制御装置2は、クラウドとの通信モジュールなどを備えた構成とする。あるいは、記憶手段24は、制御装置2の一部としてではなく、クラウド上に構成されていてもよい。 The control device 2 includes an operation planning means 21, an operation plan correcting means 22, a control means 23, and a storage means 24. In the present embodiment, as an example, the motion planning means 21, the motion planning correction means 22, and the control means 23 are configured as a program for executing a predetermined arithmetic process in the control device 2, and are stored in the storage means 24. Read to memory. The program as each of these means may be stored in the cloud, and the control device 2 may be appropriately communicated with the cloud so that the desired program can be used. In this case, the control device 2 is configured to include a communication module with the cloud and the like. Alternatively, the storage means 24 may be configured on the cloud rather than as part of the control device 2.

動作計画手段21は、荷役ロボット3の動作計画を策定する。動作計画は、物品の移動時における荷役ロボット3の経由点のデータ(以下、経由点データという)を設定して策定される。本実施形態において、経由点データは、荷役ロボット3の動作態様、具体的にはアーム部32の各関節部の動作態様を示すデータの集合(データ群)であり、関節部が動作する際の経由点、経由点の通過時刻、角度、角速度、角加速度の各データを含む。ただし、角加速度は省略可能である。 The motion planning means 21 formulates an motion plan for the cargo handling robot 3. The motion plan is formulated by setting the data of the waypoints of the cargo handling robot 3 when the goods are moved (hereinafter referred to as the waypoint data). In the present embodiment, the waypoint data is a set (data group) of data indicating the operation mode of the cargo handling robot 3, specifically, the operation mode of each joint portion of the arm portion 32, and is a set of data (data group) when the joint portion operates. Includes transit points, transit times of transit points, angles, angular velocities, and angular acceleration data. However, the angular acceleration can be omitted.

経由点は、物品を移動させるべく荷役ロボット3が動作する際に、アーム部32の所定の基準点が通過する動線上の点であり、動線の始点および終点を含む複数の点である。基準点は、アーム部32の動作中の変位を特定するために設定された任意の点であり、例えば先端中心点などである。動線上で隣り合う経由点の間をそれぞれ繋いだ軌跡は、アーム部32の基準点が動線に沿って変位する軌道となる。軌道は、動線を分割した各区間に相当する。軌道は、アーム部32の関節部の動作負荷ができるだけ小さくなる(動作負荷を最小限にとどめる)ように設定される。したがって、軌道、換言すれば動線は、逆運動学に基づいてアーム部32の関節座標系で設定されており、経由点間を最短距離で直線的に繋いだ軌跡と一致する場合もあれば異なる場合もある。 The waypoints are points on the flow line through which a predetermined reference point of the arm portion 32 passes when the cargo handling robot 3 operates to move the article, and are a plurality of points including the start point and the end point of the flow line. The reference point is an arbitrary point set for specifying the displacement of the arm portion 32 during operation, such as the tip center point. The loci connecting the adjacent waypoints on the flow line are the trajectories in which the reference point of the arm portion 32 is displaced along the flow line. The orbit corresponds to each section in which the flow line is divided. The trajectory is set so that the operating load of the joint portion of the arm portion 32 is as small as possible (the operating load is kept to a minimum). Therefore, the trajectory, in other words, the motion line, is set in the joint coordinate system of the arm portion 32 based on the inverse kinematics, and may coincide with the trajectory connecting the waypoints linearly at the shortest distance. It may be different.

経由点の通過時刻は、例えばアーム部32の基準点が対応する軌道の始点寄りの経由点(入口側経由点)への到達時刻、および終点寄りの経由点(出口側経由点)への到達時刻である。出口側経由点の通過時刻と入口側経由点の通過時刻との時刻差は、荷役ロボット3、具体的にはアーム部32の基準点が各軌道を変位する時間、つまり基準点が変位する間にアーム部32の各関節部が動作する時間となる。角度は、関節部を軌道で動作させる際の該関節部が関節軸まわりに回動する角度(回動角度)である。角速度は回動角度に対する回動速度であり、角加速度は回動角度に対する回動加速度(回動速度の時間微分)である。 The passing time of the waypoint is, for example, the arrival time at the waypoint near the start point (entrance side waypoint) of the orbit corresponding to the reference point of the arm portion 32, and the arrival time at the waypoint near the end point (exit side waypoint). It is the time. The time difference between the passing time of the exit side transit point and the passing time of the entrance side transit point is the time when the reference point of the cargo handling robot 3, specifically the arm portion 32, is displaced in each orbit, that is, while the reference point is displaced. It is time for each joint portion of the arm portion 32 to operate. The angle is an angle (rotation angle) at which the joint portion rotates around the joint axis when the joint portion is operated in a trajectory. The angular velocity is the rotation speed with respect to the rotation angle, and the angular acceleration is the rotation acceleration with respect to the rotation angle (time derivative of the rotation speed).

図2には、経由点データの一例として、アーム部32の所定の関節部(関節部1)における動作角度の時間変動を示す。図2に示す例では、動線上にn+1個の経由点P0~Pnが設定されている(図面上は7個の経由点のみ示す)。経由点P0はアーム部32の基準点の動線の始点、経由点Pnは該動線の終点である。これらn+1個の経由点の隣り合うもの同士を繋いで、n個の軌道R1~Rnが設定されている。関節部1は、これらn個の各軌道をそれぞれ設定時刻(T)に設定角度で動作する。関節部1の各軌道R1~Rnにおける動作時間は、(tn)-(tn-1)にて示される(nは自然数)。 FIG. 2 shows, as an example of waypoint data, the time variation of the operating angle in a predetermined joint portion (joint portion 1) of the arm portion 32. In the example shown in FIG. 2, n + 1 waypoints P0 to Pn are set on the flow line (only 7 waypoints are shown on the drawing). The waypoint P0 is the start point of the flow line of the reference point of the arm portion 32, and the waypoint Pn is the end point of the flow line. N + orbits R1 to Rn are set by connecting adjacent n + 1 waypoints. The joint portion 1 operates each of these n orbits at a set time (T) at a set angle. The operating time of each of the orbits R1 to Rn of the joint portion 1 is indicated by (tn)-(tn-1) (n is a natural number).

動作計画手段21は、経由点データを設定して動作計画を策定するために、軌道設定部211と、干渉チェック部212と、通過時刻設定部213と、動作計画策定部214を有する。 The motion planning means 21 has a trajectory setting unit 211, an interference check unit 212, a passing time setting unit 213, and an operation plan formulation unit 214 in order to set waypoint data and formulate an operation plan.

軌道設定部211は、アーム部32の基準点の軌道を設定する。具体的には、軌道設定部211は基準点の経由点を設定し、該経由点に応じて軌道を設定する。これにより、アーム部32の基準点の動線(以下、単に動線という)が仮生成される。 The trajectory setting unit 211 sets the trajectory of the reference point of the arm unit 32. Specifically, the orbit setting unit 211 sets a waypoint of the reference point, and sets the orbit according to the waypoint. As a result, a flow line of the reference point of the arm portion 32 (hereinafter, simply referred to as a flow line) is tentatively generated.

干渉チェック部212は、軌道設定部211が設定した軌道が実際に設定可能か否かを判定する。判定にあたって、干渉チェック部212は、第1の検出部41が検出、解析した荷役ロボット3の動線周辺状況のデータ、例えば動線周辺の障害物の有無や進退などの解析データを取得する。取得した解析データに基づき、干渉チェック部212は、軌道の設定可否を判定する。例えば、動線周辺に障害物が存在していない場合、障害物が存在していたとしても該障害物を回避可能な場合、障害物が動線周辺から退避することが予測できる場合など、干渉チェック部212は軌道が設定可能であると判定する。これに対し、例えば動線周辺に障害物が存在し、動線周辺からの退避も予測できないなどの場合、干渉チェック部212は軌道が設定不可能であると判定する。この場合、軌道設定部211が軌道を再設定し、干渉チェック部212は、再設定された軌道の設定可否を判定する。これらが繰り返されることで、障害物に干渉されずに実際に設定可能な軌道が軌道設定部211により設定される。 The interference check unit 212 determines whether or not the trajectory set by the track setting unit 211 can actually be set. In the determination, the interference check unit 212 acquires data on the situation around the flow line of the cargo handling robot 3 detected and analyzed by the first detection unit 41, for example, analysis data such as the presence / absence of obstacles around the flow line and advancing / retreating. Based on the acquired analysis data, the interference check unit 212 determines whether or not the trajectory can be set. For example, if there is no obstacle around the flow line, if the obstacle can be avoided even if there is an obstacle, or if it can be predicted that the obstacle will evacuate from around the flow line, interference will occur. The check unit 212 determines that the trajectory can be set. On the other hand, for example, when an obstacle exists around the flow line and evacuation from the vicinity of the flow line cannot be predicted, the interference check unit 212 determines that the trajectory cannot be set. In this case, the track setting unit 211 resets the track, and the interference check unit 212 determines whether or not the reset track can be set. By repeating these steps, the trajectory setting unit 211 sets the trajectory that can be actually set without being interfered by obstacles.

通過時刻設定部213は、軌道設定部211が設定した各経由点をアーム部32の基準点が通過する時刻(通過時刻)を設定する。通過時刻設定部213は、通過時刻に代えてもしくは加えて、軌道における基準点の変位時間を設定してもよい。変位時間は、基準点が軌道の入口側経由点に到達してから出口側経由点に到達するまでの経過時間(通過時刻差)である。 The passing time setting unit 213 sets the time (passing time) at which the reference point of the arm unit 32 passes through each waypoint set by the track setting unit 211. The passing time setting unit 213 may set the displacement time of the reference point in the orbit in place of or in addition to the passing time. The displacement time is the elapsed time (passing time difference) from when the reference point reaches the waypoint on the inlet side of the orbit to when it reaches the waypoint on the exit side.

動作計画策定部214は、通過時刻設定部213が設定した経由点の通過時刻にアーム部32の各関節部を関節軸まわりに回動させる角度、角速度、角加速度をそれぞれ設定する。そして、動作計画策定部214は、軌道設定部211が設定したアーム部32の基準点の経由点、および通過時刻設定部213が設定した経由点の通過時刻と、各関節部の経由点における角度、角速度、角加速度とを紐付けて経由点データを設定し、荷役ロボット3の動作計画を策定する。動作計画策定部214は、経由点データをアーム部32の関節部(関節部1から関節部X)ごとに設定し、テーブル(経由点データテーブルTB1)を記憶手段24に格納して記憶させる。 The operation plan formulation unit 214 sets an angle, an angular velocity, and an angular acceleration for rotating each joint portion of the arm portion 32 around the joint axis at the passage time of the transit point set by the passage time setting unit 213. Then, the motion planning unit 214 sets the passage time of the reference point of the arm unit 32 set by the trajectory setting unit 211, the passage time of the passage point set by the passage time setting unit 213, and the angle at the passage point of each joint portion. , Angular velocity, and angular acceleration are linked to set waypoint data, and an operation plan for the cargo handling robot 3 is formulated. The motion planning unit 214 sets the waypoint data for each joint part (joint part 1 to joint part X) of the arm part 32, and stores and stores the table (waypoint data table TB1) in the storage means 24.

図3には、経由点データの格納イメージをテーブル(経由点データテーブルTB1)として示す。図3に示すように、経由点データは、アーム部32の関節部ごと(関節部1から関節部X)に、経由点の通過時刻、角度、角速度、角加速度を互いに紐付けて記憶されて、例えば時系列に管理されている。なお、本実施形態では経由点データに角加速度を含めているが、経由点データに角加速度を含まない場合には、図3に示す経由点データテーブルTB1において角加速度の項目は省略可能である。 FIG. 3 shows a storage image of waypoint data as a table (waypoint data table TB1). As shown in FIG. 3, the waypoint data is stored for each joint part of the arm part 32 (joint part 1 to joint part X) by associating the passing time, angle, angular velocity, and angular acceleration of the waypoint with each other. For example, it is managed in chronological order. In the present embodiment, the angular acceleration is included in the waypoint data, but when the waypoint data does not include the angular acceleration, the item of the angular acceleration can be omitted in the waypoint data table TB1 shown in FIG. ..

動作計画修正手段22は、アーム部32の各関節部の軌道、端的には動線での動作を妨げる要因(以下、イベントという)が生じている場合、荷役ロボット3の修正動作計画を策定する。修正動作計画は、動作計画手段21が策定した動作計画を修正して策定し直した荷役ロボット3の新たな動作計画である。具体的には、動作計画手段21が策定した動作計画の経由点データのうち、動作計画修正手段22は、通過時刻、角速度、角加速度をそれぞれ修正する。アーム部32の各関節部の軌道での動作を妨げる要因、およびその存否については後述する。 The motion plan correction means 22 formulates a motion plan for the cargo handling robot 3 when there is a factor (hereinafter referred to as an event) that hinders the movement of each joint of the arm portion 32, that is, the movement line. .. The modified motion plan is a new motion plan of the cargo handling robot 3 which is a revision and re-formulation of the motion plan formulated by the motion planning means 21. Specifically, among the waypoint data of the motion plan formulated by the motion planning means 21, the motion plan correcting means 22 corrects the passing time, the angular velocity, and the angular acceleration, respectively. Factors that hinder the movement of each joint of the arm portion 32 in the orbit, and the presence or absence thereof will be described later.

動作計画修正手段22は、経由点データ(換言すれば動作計画)を修正して修正動作計画を策定するために、通過時刻修正部221と、修正動作計画策定部222を有する。 The operation plan correction means 22 has a passage time correction unit 221 and a correction operation plan formulation unit 222 in order to correct the waypoint data (in other words, the operation plan) and formulate the correction operation plan.

通過時刻修正部221は、設定された各経由点の通過時刻を遅らせてもしくは早めて、通過時刻を再設定する。なお、動作計画手段21の通過時刻設定部213で軌道における基準点の変位時間が設定されている場合、通過時刻修正部221は、設定された変位時間を延長もしくは短縮させて、変位時間を再設定してもよい。 The passing time correction unit 221 resets the passing time by delaying or advancing the passing time of each set waypoint. When the displacement time of the reference point in the orbit is set by the passage time setting unit 213 of the operation planning means 21, the passage time correction unit 221 extends or shortens the set displacement time and re-displaces the displacement time. It may be set.

修正動作計画策定部222は、通過時刻修正部221が再設定した経由点の通過時刻(つまり設定した修正通過時刻)にアーム部32の各関節部を関節軸まわりに回動させる角度、角速度、角加速度をそれぞれ再設定する。そして、修正動作計画策定部222は、軌道設定部211が設定した経由点、および通過時刻修正部221が再設定した各関節部の経由点の通過時刻と、再設定した経由点における角速度、角加速度とを紐付けて経由点データを修正して設定し直し、荷役ロボット3の動作計画を再策定、つまり修正動作計画を策定する。すなわち、修正動作計画策定部222は、動作計画策定部214が設定した経由点データのうち、経由点(換言すれば軌道)および角度を修正することなくそのまま維持し、通過時刻、角速度および角加速度のみをそれぞれ修正する。修正動作計画策定部222は、修正した経由点データの通過時刻、角速度および角加速度をアーム部32の関節部ごとに再設定し、後述する記憶手段に格納して記憶させる。なお、経由点データに角加速度が含まれない場合には、角加速度の再設定は省略される。 The correction operation plan formulation unit 222 rotates each joint part of the arm part 32 around the joint axis at the passage time (that is, the set correction passage time) of the waypoint reset by the passage time correction unit 221. Reset the angular acceleration respectively. Then, the correction operation plan formulation unit 222 has the passage time of the passage point set by the trajectory setting unit 211 and the passage point of each joint portion reset by the passage time correction unit 221, and the angular velocity and angle at the reset passage point. The waypoint data is corrected and set again in association with the acceleration, and the motion plan of the cargo handling robot 3 is re-formulated, that is, the modified motion plan is formulated. That is, the modified motion plan formulation unit 222 maintains the transit point (in other words, the trajectory) and the angle of the transit point data set by the motion plan formulation unit 214 as they are without modifying them, and the passing time, the angular velocity, and the angular acceleration. Fix only each. The modified motion planning unit 222 resets the passing time, angular velocity, and angular acceleration of the modified waypoint data for each joint portion of the arm portion 32, and stores and stores the modified way point data in a storage means described later. If the waypoint data does not include the angular acceleration, the resetting of the angular acceleration is omitted.

ここで、このような動作計画の経由点データの修正の一例について、図4および図5を参照して説明する。図4は、経由点データの修正前の一態様、つまり動作計画において設定された経由点データの一例として、アーム部32の所定の関節部(関節部1)における動作角度の修正前の時間変動を示す。図5は、経由点データの修正後の一態様、つまり動作計画において設定された経由点データの修正の一例として、アーム部32の所定の関節部(関節部1)における動作角度の修正後の時間変動を示す。 Here, an example of modifying the waypoint data of such an operation plan will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 shows an aspect before the correction of the waypoint data, that is, as an example of the waypoint data set in the motion plan, the time variation before the correction of the motion angle in the predetermined joint portion (joint portion 1) of the arm portion 32. Is shown. FIG. 5 shows an aspect after the correction of the waypoint data, that is, as an example of the correction of the waypoint data set in the motion plan, after the motion angle of the predetermined joint portion (joint portion 1) of the arm portion 32 is modified. Shows time fluctuations.

図4に示す例のように、時刻tiにイベントが発生した場合、修正動作計画策定部222は、その時刻tiにおけるアーム部32の基準点の位置を経由点Piとして追加する。また、修正動作計画策定部222は、時刻tiにおける関節部1の角度、角速度、角加速度を経由点データに追加する。通過時刻修正部221は、時刻ti以降の経由点の通過時刻(経由点間の関節部1の動作時間)の変化量を設定する。図4および図5に示す例では、隣り合う経由点間での動作時間が2倍に設定されており、経由点Piから経由点Pendまでの関節部1の総動作時間が2倍とされている。図4および図5において、黒点は修正前の経由点を示し、白抜き点は修正後の経由点を示す。経由点P0は動線の始点であり、経由点Pendは動線の終点である。この場合、修正前の隣り合う経由点間の関節部1の動作時間、つまり隣り合う経由点の通過時刻差(δtm)は、δtm=(tm)-(tm-1)で算出される(mは任意の自然数)。したがって、修正後の経由点Pm-1,Pmの通過時刻(Tm-1,Tm)は、隣り合う経由点Pm-1と経由点Pmの通過時刻差(δtm)との間で、Tm=(Tm-1)+2×(δtm)なる関係を有する。 As in the example shown in FIG. 4, when an event occurs at time ti, the correction motion planning unit 222 adds the position of the reference point of the arm unit 32 at that time ti as the waypoint Pi. Further, the modified motion planning unit 222 adds the angle, the angular velocity, and the angular acceleration of the joint portion 1 at the time ti to the waypoint data. The passing time correction unit 221 sets the amount of change in the passing time of the passing point (the operating time of the joint portion 1 between the passing points) after the time ti. In the examples shown in FIGS. 4 and 5, the operation time between adjacent waypoints is set to be doubled, and the total operation time of the joint portion 1 from the waypoint Pi to the waypoint Pend is doubled. There is. In FIGS. 4 and 5, black dots indicate transit points before modification, and white dots indicate transit points after modification. The waypoint P0 is the start point of the flow line, and the waypoint Pend is the end point of the flow line. In this case, the operation time of the joint portion 1 between the adjacent transit points before the correction, that is, the passing time difference (δtm) between the adjacent transit points is calculated by δtm = (tm) − (tm-1) (m). Is any natural number). Therefore, the corrected transit time (Tm-1, Tm) of the transit points Pm-1, Pm is Tm = () between the adjacent transit points Pm-1 and the transit time difference (δtm) of the transit points Pm. It has a relationship of Tm-1) + 2 × (δtm).

これを踏まえ、修正動作計画策定部222は、次のような処理により経由点データを修正する。修正動作計画策定部222は、時刻ti以降の経由点データの角度と通過時刻との関係として、以下の数式(1)を立てる。 Based on this, the correction operation plan formulation unit 222 corrects the waypoint data by the following processing. The modified motion planning unit 222 formulates the following mathematical formula (1) as the relationship between the angle of the waypoint data after the time ti and the passing time.

Figure 2022029755000002
Figure 2022029755000002

数式(1)は、経由点データの角度を時間(経由点の通過時刻)で関数化したN次の多項式である。数式(1)におけるF(t)は、図5の実線で示す軌跡である。ここで、Nは時刻ti以降の経由点数と境界条件として得られるデータ数により算出する。例えば、数式(1)の次数Nは、時刻ti以降の経由点数がk個のとき、時刻tiと動作終了時の角速度および角加速度から、N=k+4-1=k+3となる。 The mathematical formula (1) is an Nth-order polynomial in which the angle of the waypoint data is functionalized by time (passing time of the waypoint). F (t) in the mathematical formula (1) is a locus shown by a solid line in FIG. Here, N is calculated from the number of transit points after the time ti and the number of data obtained as a boundary condition. For example, the degree N of the equation (1) is N = k + 4-1 = k + 3 from the time ti and the angular velocity and the angular acceleration at the end of the operation when the number of transit points after the time ti is k.

次いで、修正動作計画策定部222は、以下の数式(2),(3)を求める。数式(2)は、数式(1)を時間tで微分して求めた角速度の関係式である。数式(3)は、数式(2)を時間tで微分して求めた角加速度の関係式である。 Next, the modified motion planning unit 222 obtains the following mathematical formulas (2) and (3). The equation (2) is a relational expression of the angular velocity obtained by differentiating the equation (1) with respect to time t. The equation (3) is a relational expression of the angular acceleration obtained by differentiating the equation (2) with respect to time t.

Figure 2022029755000003
Figure 2022029755000003

Figure 2022029755000004
Figure 2022029755000004

次いで、修正動作計画策定部222は、数式(1),(2),(3)について、経由点データを境界条件として、以下の数式(4),(5),(6)を立て、係数a0~anを求める。 Next, the modified motion planning unit 222 formulates the following formulas (4), (5), and (6) for the formulas (1), (2), and (3) with the waypoint data as the boundary condition, and the coefficients. Obtain a0 to an.

Figure 2022029755000005
Figure 2022029755000005

Figure 2022029755000006
Figure 2022029755000006

Figure 2022029755000007
Figure 2022029755000007

そして、修正動作計画策定部222は、求めた係数a0~anを代入した数式(1),(2),(3)を用いて、各経由点における修正後の角速度および角加速度を算出する。 Then, the modified motion planning unit 222 calculates the modified angular velocity and angular acceleration at each waypoint using the mathematical formulas (1), (2), and (3) in which the obtained coefficients a0 to an are substituted.

なお、このような動作計画の経由点データの修正法に代えて、例えば順運動学によりデカルト座標系における把持部31の位置、速度、加速度を求め、デカルト座標系で上述した各計算を行ってもよい。計算後、動作変更後の把持部31の位置、速度、加速度を逆運動学により、アーム部32の関節部の角速度および角加速度に変換すればよい。 Instead of the method of modifying the waypoint data of the motion plan, for example, the position, speed, and acceleration of the grip portion 31 in the Cartesian coordinate system are obtained by forward kinematics, and the above-mentioned calculations are performed in the Cartesian coordinate system. May be good. After the calculation, the position, speed, and acceleration of the grip portion 31 after the movement change may be converted into the angular velocity and the angular acceleration of the joint portion of the arm portion 32 by inverse kinematics.

制御手段23は、アーム制御部231と、把持制御部232と、イベント判定部233を有する。 The control means 23 includes an arm control unit 231, a grip control unit 232, and an event determination unit 233.

アーム制御部231は、動作計画策定部214が策定した動作計画および修正動作計画策定部222が策定した修正動作計画のいずれかに従ってアーム部32の各関節部を動作(回動)させる。具体的には、アーム制御部231はサーボモータを駆動させ、各関節部を関節軸まわりに設定された角度、角速度および角加速度で回動させる。その際、後述するイベント存否条件が成立しない場合、アーム制御部231は、動作計画で設定された角度、角速度および角加速度でアーム部32の各関節部を回動させる。これにより、動作計画で設定された通過時刻の差(動作時間)でアーム部32が軌道で動作する。一方、イベント存否条件が成立する場合、アーム制御部231は、動作計画で設定された角度、修正動作計画で修正された角速度および角加速度でアーム部32の各関節部を回動させる。これにより、修正動作計画で修正された通過時刻の差(修正された動作時間)でアーム部32が軌道で動作する。すなわち、アーム制御部231は、荷役ロボット3の軌道での適切な動作を妨げる要因(イベント)の存否に基づいて、荷役ロボット3を動線の始点から終点まで動作させる。 The arm control unit 231 operates (rotates) each joint portion of the arm portion 32 according to either the motion plan formulated by the motion plan formulation unit 214 or the modified motion plan formulated by the modified motion plan formulation unit 222. Specifically, the arm control unit 231 drives a servomotor to rotate each joint unit at an angle, an angular velocity, and an angular acceleration set around the joint axis. At that time, if the event presence / absence condition described later is not satisfied, the arm control unit 231 rotates each joint portion of the arm portion 32 at the angle, the angular velocity, and the angular acceleration set in the motion plan. As a result, the arm unit 32 operates in the orbit with the difference (operation time) of the passing time set in the operation plan. On the other hand, when the event presence / absence condition is satisfied, the arm control unit 231 rotates each joint portion of the arm portion 32 at the angle set in the motion plan, the angular velocity modified by the modified motion plan, and the angular acceleration. As a result, the arm unit 32 operates in the orbit with the difference in the passing time modified by the modified motion plan (corrected operation time). That is, the arm control unit 231 operates the cargo handling robot 3 from the start point to the end point of the flow line based on the presence or absence of a factor (event) that hinders the proper operation of the cargo handling robot 3 in the orbit.

把持制御部232は、把持部31の把持機構を動作制御し、物品を把持させ、把持した物品を解放させる。その際、第1の検出部41が検出、解析した集積領域における物品の属性(集積態様)に基づき、把持する物品を選択し、選択した物品を把持するための目標位置(目標把持位置)、吸着圧や挟持圧などの把持態様を設定する。 The grip control unit 232 controls the operation of the grip mechanism of the grip unit 31, grips the article, and releases the gripped article. At that time, the article to be gripped is selected based on the attribute (accumulation mode) of the article in the integrated region detected and analyzed by the first detection unit 41, and the target position (target gripping position) for gripping the selected article. Set the gripping mode such as suction pressure and holding pressure.

把持制御部232は、第1の検出部41から取得した解析データに対応する所定の選択基準に基づいて物品群の中から選択物品を特定する。選択基準は、例えば物品群における高さ位置、荷役ロボット3からの距離、他の物品との隙間、集積領域における位置、物品の材質(梱包状態や包装状態を含む)などである。具体的には、物品群の中で最も高い位置にあるもの、荷役ロボット3から最も近い位置にあるもの、他の物品から最も離れているもの、集積領域の中央付近にあるもの、把持(吸着)しやすい物品として予め規定された材質を有するものなどを、把持制御部232は選択物品として特定する。あるいは、これらを複合的な選択基準として、把持制御部232は選択物品を特定してもよい。 The grip control unit 232 identifies a selected article from the article group based on a predetermined selection criterion corresponding to the analysis data acquired from the first detection unit 41. The selection criteria are, for example, the height position in the article group, the distance from the cargo handling robot 3, the gap with other articles, the position in the accumulation area, the material of the article (including the packing state and the packaging state), and the like. Specifically, the one at the highest position in the article group, the one closest to the cargo handling robot 3, the one farthest from other articles, the one near the center of the accumulation area, and the grip (adsorption). ) The grip control unit 232 specifies an article having a predetermined material as an article that is easy to be selected. Alternatively, the grip control unit 232 may specify the selected article using these as a composite selection criterion.

また、把持制御部232は、吸着機構の吸着圧(真空圧)を発生させるためのエアの給排、指関節や爪関節の緊張角度の調整などにより、物品の把持力を制御する。また、第1の検出部41が検出した移動先領域における物品の属性(解放態様)に基づき、把持した物品を解放するための目標位置(目標解放位置)、解放後の載置領域などを設定する。例えば、物品を吸着している吸着機構の大気解放、指関節や爪関節の弛緩角度の調整などにより、物品の解放力(把持力の低減)を制御する。 Further, the grip control unit 232 controls the gripping force of the article by supplying and discharging air for generating the suction pressure (vacuum pressure) of the suction mechanism, adjusting the tension angle of the finger joint and the nail joint, and the like. Further, based on the attribute (release mode) of the article in the movement destination area detected by the first detection unit 41, a target position (target release position) for releasing the grasped article, a placement area after release, and the like are set. do. For example, the release force (reduction of gripping force) of the article is controlled by releasing the suction mechanism that adsorbs the article to the atmosphere, adjusting the relaxation angle of the finger joint and the nail joint, and the like.

このように、把持制御部232は、物品の把持計画を策定して、該把持計画に従って把持部31の把持機構を動作制御する。把持計画の策定にあたって、把持制御部232は、物品を把持、解放すべく把持機構の動作を制御するために、上記のような各種のパラメータを設定する。 In this way, the gripping control unit 232 formulates a gripping plan for the article and controls the operation of the gripping mechanism of the gripping unit 31 according to the gripping plan. In formulating the gripping plan, the gripping control unit 232 sets various parameters as described above in order to control the operation of the gripping mechanism in order to grip and release the article.

イベント判定部233は、イベント存否条件を判定する。イベント存否条件は、荷役ロボット3、具体的にはアーム部32の各関節部の軌道での動作を妨げる要因(イベント)が発生しているか否かを判定するための条件である。イベント存否条件の判定にあたって、イベント判定部233は、例えば第1の検出部41が検出、解析した荷役ロボット3の動線周辺状況のデータを取得する。取得したデータに基づき、イベント判定部233は、例えば荷役ロボット3の動線の確保を妨げるような障害物が存在しているか否か、動線周辺への障害物の進入が予測されるか否かなどを、イベントの存否として判定する。以下適宜、このようなイベント存否の判定を第1のイベント存否条件の判定という。 The event determination unit 233 determines the event existence / non-existence condition. The event presence / absence condition is a condition for determining whether or not a factor (event) that hinders the movement of each joint portion of the cargo handling robot 3, specifically, the arm portion 32, has occurred. In determining the event presence / absence condition, the event determination unit 233 acquires, for example, data on the flow line surroundings of the cargo handling robot 3 detected and analyzed by the first detection unit 41. Based on the acquired data, the event determination unit 233 determines whether or not there is an obstacle that hinders the securing of the flow line of the cargo handling robot 3, and whether or not an obstacle is predicted to enter the vicinity of the flow line. Whether or not the event exists is determined. Hereinafter, such determination of the presence / absence of an event is appropriately referred to as a determination of the presence / absence of the first event.

荷役ロボット3の動線周辺状況のデータに代えてもしくは加えて、イベント判定部233は、第2の検出部42が検出、解析した把持部31に把持された物品の把持状態のデータ、把持状態検出部33が検出した物品の把持状態のデータを取得してもよい。取得した物品把持状態のデータに基づき、イベント判定部233は、例えば把持部31に把持された物品の振動、変形、姿勢、傾きなどが許容範囲内であるか否かをイベントの存否として判定する。具体的には、把持部31の設計上の許容把持力(吸着圧や挟持圧など)を上限としてアーム部32の各関節部の角速度や角加速度を変化させたことにより把持された物品に生じる慣性力が許容把持力に近づいているか否かが判定可能である。また、物品の吸着圧(真空圧)を測定する圧力センサや複数の指や爪の触覚(トルク)を測定する力覚センサなどの測定値が適正値ではなく、把持部31から物品が脱落するおそれがあるか否かが判定可能である。あるいは、把持部31に把持された物品が許容範囲を超えて変形や振動しているか否かが判定可能である。以下適宜、このようなイベント存否の判定を第2のイベント存否条件の判定という。 In place of or in addition to the data on the flow line peripheral situation of the cargo handling robot 3, the event determination unit 233 has data on the gripping state of the article gripped by the gripping unit 31 detected and analyzed by the second detecting unit 42, and the gripping state. Data of the gripping state of the article detected by the detection unit 33 may be acquired. Based on the acquired data on the gripping state of the article, the event determination unit 233 determines, for example, whether or not the vibration, deformation, posture, tilt, etc. of the article gripped by the gripping section 31 are within the allowable range as the presence or absence of the event. .. Specifically, it occurs in an article gripped by changing the angular velocity and angular acceleration of each joint portion of the arm portion 32 with the design allowable gripping force (suction pressure, pinching pressure, etc.) of the grip portion 31 as the upper limit. It is possible to determine whether or not the inertial force is approaching the allowable gripping force. In addition, the measured values of the pressure sensor that measures the suction pressure (vacuum pressure) of the article and the force sensor that measures the tactile sensation (torque) of a plurality of fingers and claws are not appropriate values, and the article falls off from the grip portion 31. It is possible to determine whether or not there is a risk. Alternatively, it is possible to determine whether or not the article gripped by the grip portion 31 is deformed or vibrates beyond an allowable range. Hereinafter, such determination of the presence / absence of an event is appropriately referred to as a determination of the presence / absence of a second event.

イベント存否条件としていずれの判定を行った場合であっても、イベント判定部233は、判定結果を動作計画修正手段22(通過時刻修正部221、修正動作計画策定部222)および通知部5に付与する。 Regardless of which determination is made as the event presence / absence condition, the event determination unit 233 assigns the determination result to the motion plan correction means 22 (passing time correction unit 221 and correction operation plan formulation unit 222) and the notification unit 5. do.

また、イベント判定部233は、イベント存否条件(第1のイベント存否条件、第2のイベント存否条件)が成立する場合、動作計画修正条件を判定する。動作計画修正条件は、動作計画を修正する必要があるか否かを判定するための条件である。動作計画修正条件の判定にあたって、イベント判定部233は、例えば第1の検出部41が検出、解析した荷役ロボット3の動線周辺状況データを取得する。また例えば、イベント判定部233は、第2の検出部42が検出、解析した物品の把持状態のデータ、把持状態検出部33が検出した物品の把持状態のデータをそれぞれ取得する。動作計画修正条件の判定については、後述するイベント処理の制御フローの説明において詳述する。イベント判定部233は、動作計画修正条件の判定結果を動作計画修正手段22(通過時刻修正部221、修正動作計画策定部222)および通知部5に付与する。 Further, when the event existence / non-existence condition (first event existence / non-existence condition, second event existence / non-existence condition) is satisfied, the event determination unit 233 determines the operation plan correction condition. The motion plan modification condition is a condition for determining whether or not it is necessary to modify the motion plan. In determining the motion planning correction condition, the event determination unit 233 acquires, for example, the flow line peripheral situation data of the cargo handling robot 3 detected and analyzed by the first detection unit 41. Further, for example, the event determination unit 233 acquires data on the gripping state of the article detected and analyzed by the second detection unit 42 and data on the gripping state of the article detected by the gripping state detecting unit 33. The determination of the motion plan correction condition will be described in detail in the description of the control flow of event processing described later. The event determination unit 233 assigns the determination result of the operation plan correction condition to the operation plan correction means 22 (passing time correction unit 221 and correction operation plan formulation unit 222) and the notification unit 5.

このような構成をなす荷役装置1の動作、具体的には物品を集積領域から移動先領域に移動させる処理(以下、物品移動処理という)について、荷役ロボット3、検出部4、および通知部5に対する制御装置2の制御フローに従って説明する。図6および図7には、物品移動処理における荷役ロボット3、検出部4、および通知部5に対する制御装置2の制御フローを示す。 Regarding the operation of the cargo handling device 1 having such a configuration, specifically, the process of moving the article from the accumulation area to the destination area (hereinafter referred to as the article movement process), the cargo handling robot 3, the detection unit 4, and the notification unit 5 This will be described according to the control flow of the control device 2. 6 and 7 show a control flow of the control device 2 for the cargo handling robot 3, the detection unit 4, and the notification unit 5 in the article movement process.

物品移動処理を開始する場合、荷役ロボット3は初期状態とされている。荷役ロボット3の初期状態は、アーム部32が基準位置に位置付けられた状態である。基準位置は、例えば物品の集積領域および移動先領域のいずれともアーム部32が干渉しない位置である。 When the article movement process is started, the cargo handling robot 3 is in the initial state. The initial state of the cargo handling robot 3 is a state in which the arm portion 32 is positioned at the reference position. The reference position is, for example, a position where the arm portion 32 does not interfere with either the accumulation area or the movement destination area of the article.

物品を集積領域から移動先領域に移動させるにあたって、制御装置2は、物品移動処理のために必要な各種の情報を検出部4に検出させる(S101)。ここでは、第1の検出部41が物品の集積態様、解放態様、荷役ロボット3の動線周辺状況を検出し、検出結果を解析する。第1の検出部41は、解析データを制御手段23に付与する。 In moving the article from the accumulation area to the destination area, the control device 2 causes the detection unit 4 to detect various information necessary for the article movement process (S101). Here, the first detection unit 41 detects the accumulation mode, the release mode, and the situation around the flow line of the cargo handling robot 3 and analyzes the detection result. The first detection unit 41 attaches the analysis data to the control means 23.

解析データが付与されると、制御手段23の把持制御部232は、物品の把持計画を策定する(S102)。これにより、把持計画として、選択物品、目標把持位置、把持態様(吸着圧や挟持圧など)、目標解放位置などが設定される。 When the analysis data is given, the gripping control unit 232 of the control means 23 formulates a gripping plan for the article (S102). As a result, the selected article, the target gripping position, the gripping mode (suction pressure, holding pressure, etc.), the target release position, and the like are set as the gripping plan.

また、解析データが付与されると、動作計画手段21は、荷役ロボット3の動作計画を策定する(S103)。具体的には、軌道設定部211は、アーム部32の基準点の経由点を設定し、該経由点に応じて軌道を設定する。通過時刻設定部213は、軌道設定部211が設定した各経由点におけるアーム部32の基準点の通過時刻を設定する。動作計画策定部214は、通過時刻設定部213が設定した通過時刻にアーム部32の各関節部を関節軸まわりに回動させる角度、角速度、角加速度をそれぞれ設定する。動作計画策定部214は、アーム部32の関節部ごとに設定した経由点データを記憶手段24に格納して記憶させる(図3参照)。 Further, when the analysis data is given, the motion planning means 21 formulates an motion plan for the cargo handling robot 3 (S103). Specifically, the trajectory setting unit 211 sets a waypoint of the reference point of the arm unit 32, and sets the trajectory according to the waypoint. The passing time setting unit 213 sets the passing time of the reference point of the arm unit 32 at each waypoint set by the track setting unit 211. The operation plan formulation unit 214 sets an angle, an angular velocity, and an angular acceleration for rotating each joint portion of the arm portion 32 around the joint axis at the passage time set by the passage time setting unit 213. The motion planning unit 214 stores and stores the waypoint data set for each joint portion of the arm portion 32 in the storage means 24 (see FIG. 3).

動作計画が策定されると、制御手段23のアーム制御部231は、該動作計画に従ってアーム部32の各関節部を動作(回動)させる(S104)。これにより、把持部31がアーム部32とともに変位する。 When the motion plan is formulated, the arm control unit 231 of the control means 23 operates (rotates) each joint portion of the arm unit 32 according to the motion plan (S104). As a result, the grip portion 31 is displaced together with the arm portion 32.

把持部31が目標把持位置に到達すると、把持制御部232は、集積領域から選択物品を把持する(S105)。把持制御部232は、例えば把持部31の基準位置(一例として先端中央位置)が目標把持位置に到達する前に把持計画で設定した吸着圧とする。あるいは、把持部31の基準位置が目標把持位置に到達した時に把持計画で設定した挟持圧とする。これにより、把持部31の把持機構で選択物品を適切に把持することができる。 When the gripping unit 31 reaches the target gripping position, the gripping control unit 232 grips the selected article from the integrated region (S105). The gripping control unit 232 uses, for example, the suction pressure set in the gripping plan before the reference position (for example, the tip center position) of the gripping unit 31 reaches the target gripping position. Alternatively, the holding pressure set in the gripping plan when the reference position of the gripping portion 31 reaches the target gripping position is used. As a result, the selected article can be appropriately gripped by the gripping mechanism of the gripping portion 31.

選択物品が把持機構で把持された状態で、アーム制御部231は、動作計画に従ってアーム部32の各関節部の動作を継続させる(S106)。換言すれば、アーム制御部231は、アーム部32の基準点を設定された最後の経由点(動線の終点)に向けて変位させる。なお、ここでの動作計画は、後述するイベント処理(S201~S205)において、動作計画手段21が策定した動作計画が動作計画修正手段22によって修正されている場合には、修正された動作計画(修正動作計画)となる。 With the selected article gripped by the gripping mechanism, the arm control unit 231 continues the operation of each joint portion of the arm portion 32 according to the motion plan (S106). In other words, the arm control unit 231 displaces the reference point of the arm unit 32 toward the set final waypoint (end point of the flow line). In the event processing (S201 to S205) described later, the motion plan here is a revised motion plan (when the motion plan formulated by the motion planning means 21 is modified by the motion plan correction means 22). It becomes a correction operation plan).

続けて、制御手段23のイベント判定部233は、イベント存否条件を判定する(S107)。一例として、イベント判定部233は第1のイベント存否条件を判定する。第1のイベント存否条件の判定にあたって、イベント判定部233は、第1の検出部41が検出、解析した荷役ロボット3の動線周辺状況のデータを取得する。例えば、動線の確保を妨げるような障害物が存在している場合、あるいは動線周辺への障害物の進入が予測される場合、イベント判定部233は、第1のイベント存否条件が成立すると判定する。一方、例えば動線の確保を妨げるような障害物が存在していない場合、あるいは動線周辺への障害物の進入が予測できない場合、イベント判定部233は、第1のイベント存否条件が成立しないと判定する。 Subsequently, the event determination unit 233 of the control means 23 determines the event presence / absence condition (S107). As an example, the event determination unit 233 determines the presence / absence condition of the first event. In determining the presence / absence condition of the first event, the event determination unit 233 acquires the data of the flow line peripheral situation of the cargo handling robot 3 detected and analyzed by the first detection unit 41. For example, if there is an obstacle that hinders the securing of the flow line, or if it is predicted that the obstacle will enter the vicinity of the flow line, the event determination unit 233 will satisfy the first event presence / absence condition. judge. On the other hand, for example, when there is no obstacle that hinders the securing of the flow line, or when the entry of the obstacle to the vicinity of the flow line cannot be predicted, the event determination unit 233 does not satisfy the first event presence / absence condition. Is determined.

なお、イベント存否条件として、イベント判定部233は、第1のイベント存否条件に代えてもしくは加えて第2のイベント存否条件を判定してもよい。第2のイベント判定条件の判定にあたって、イベント判定部233は、第2の検出部42および把持状態検出部33が検出(解析)した物品の把持状態のデータを取得する。例えば、把持部31に把持された物品の振動、変形、姿勢、傾きなどが許容範囲内である場合、イベント判定部233は、第2のイベント存否条件が成立しないと判定する。一方、例えば把持部31に把持された物品の振動、変形、姿勢、傾きなどが許容範囲内でない場合、イベント判定部233は、第2のイベント存否条件が成立すると判定する。 As the event presence / absence condition, the event determination unit 233 may determine the second event presence / absence condition in place of or in addition to the first event presence / absence condition. In determining the second event determination condition, the event determination unit 233 acquires the data of the gripping state of the article detected (analyzed) by the second detection unit 42 and the gripping state detection unit 33. For example, when the vibration, deformation, posture, inclination, etc. of the article gripped by the grip portion 31 are within the allowable range, the event determination unit 233 determines that the second event presence / absence condition is not satisfied. On the other hand, for example, when the vibration, deformation, posture, inclination, etc. of the article gripped by the grip portion 31 are not within the permissible range, the event determination unit 233 determines that the second event presence / absence condition is satisfied.

イベント存否条件が成立する場合、制御手段23は、所定のイベント処理を実行する(S108)。例えば、第1のイベント存否条件および第2のイベント存否条件の少なくとも一方が成立する場合、イベント処理が実行される。イベント処理の詳細については、後述する。 When the event existence / non-existence condition is satisfied, the control means 23 executes a predetermined event process (S108). For example, when at least one of the first event existence / non-existence condition and the second event existence / non-existence condition is satisfied, the event processing is executed. The details of event processing will be described later.

一方、イベント存否条件が成立しない場合、アーム制御部231は、動作計画完了条件を判定する(S109)。動作計画完了条件は、動作計画に従ってアーム部32の各関節部の動作を完了させたか否かを判定するための条件である。アーム制御部231は、例えばアーム部32の基準点が設定された最後の経由点(動線の終点)に到達している場合には動作完了条件が成立すると判定し、最後の経由点に到達していない場合には動作完了条件が成立しないと判定する。 On the other hand, when the event existence / non-existence condition is not satisfied, the arm control unit 231 determines the motion planning completion condition (S109). The motion plan completion condition is a condition for determining whether or not the motion of each joint portion of the arm portion 32 is completed according to the motion plan. The arm control unit 231 determines that the operation completion condition is satisfied when the reference point of the arm unit 32 has reached the last set waypoint (end point of the flow line), and reaches the last waypoint. If not, it is determined that the operation completion condition is not satisfied.

動作完了条件が成立しない場合、アーム制御部231は、動作計画に従ってアーム部32の各関節部の動作を継続させる(S106)。この場合、例えばアーム部32の基準点が設定された最後の経由点(動線の終点)にまだ到達していないため、最後の経由点に到達するまでアーム部32の各関節部の動作が継続される。 If the operation completion condition is not satisfied, the arm control unit 231 continues the operation of each joint portion of the arm portion 32 according to the motion plan (S106). In this case, for example, since the last waypoint (end point of the flow line) where the reference point of the arm part 32 is set has not been reached yet, the movement of each joint part of the arm part 32 is performed until the last waypoint is reached. Will be continued.

一方、動作完了条件が成立する場合、把持制御部232は、目標解放位置で物品を解放する(S110)。これにより、解放した物品(選択物品)についての移動処理が完了する。その際、把持制御部232は、かかる選択物品に対する荷役ロボット3の動作計画における一連の制御(物品移動処理)が正常終了したことを示す信号をアーム制御部231および動作計画手段21に送信する。そして、制御装置2は、次の物品を集積領域から移動先領域に移動させるための物品移動処理(S101からS110)を引き続き行う。すなわち、制御装置2は、集積領域に物品が集積されている間、所定の制御を繰り返す。そして、集積領域に集積された物品がなくなると、物品移動処理を終了する。 On the other hand, when the operation completion condition is satisfied, the grip control unit 232 releases the article at the target release position (S110). As a result, the movement process for the released article (selected article) is completed. At that time, the grip control unit 232 transmits a signal indicating that a series of controls (article movement processing) in the motion planning of the cargo handling robot 3 for the selected article has been normally completed to the arm control unit 231 and the motion planning means 21. Then, the control device 2 continues to perform the article moving process (S101 to S110) for moving the next article from the accumulating area to the moving destination area. That is, the control device 2 repeats predetermined control while the articles are accumulated in the accumulation area. Then, when the articles accumulated in the accumulation area are exhausted, the article movement process is terminated.

次に、S107においてイベント存否条件が成立する場合に実行されるイベント処理(S108)について説明する。図7には、イベント処理における荷役ロボット3、検出部4、および通知部5に対する制御装置2の制御フローを示す。 Next, the event processing (S108) executed when the event presence / absence condition is satisfied in S107 will be described. FIG. 7 shows a control flow of the control device 2 for the cargo handling robot 3, the detection unit 4, and the notification unit 5 in event processing.

イベント処理にあたって、イベント判定部233は、動作計画修正条件を判定する(S201)。このため、イベント判定部233は、第1の検出部41が検出、解析した荷役ロボット3の動線周辺状況のデータを取得する。例えば、動線の確保を妨げるような障害物が危険領域に存在し、該障害物の危険領域からの退避が予測できない場合、イベント判定部233は、動作計画修正条件が成立すると判定する。一方、例えばかかる障害物が危険領域に存在しない場合、あるいは存在したとしても、障害物が危険領域から退避することが予測できる場合、イベント判定部233は、動作計画修正条件が成立しないと判定する。以下、このようにして判定される動作計画修正条件を第1の動作計画修正条件という。なお、イベント判定部233は、上記判定の要件を危険領域ではなく、注意領域として動作計画修正条件を判定してもよい。これにより、例えば要件を危険領域として動作計画修正条件が成立する場合と、要件を注意領域として動作計画修正条件が成立する場合とで、後述する荷役ロボット3の動作計画の修正内容(修正度合い)に差異を持たせることが可能となる。 In the event processing, the event determination unit 233 determines the operation plan correction condition (S201). Therefore, the event determination unit 233 acquires the data of the flow line peripheral situation of the cargo handling robot 3 detected and analyzed by the first detection unit 41. For example, if an obstacle that hinders the securing of the flow line exists in the dangerous area and the evacuation of the obstacle from the dangerous area cannot be predicted, the event determination unit 233 determines that the motion planning correction condition is satisfied. On the other hand, for example, when the obstacle does not exist in the dangerous area, or even if the obstacle exists, it can be predicted that the obstacle will evacuate from the dangerous area, the event determination unit 233 determines that the motion planning correction condition is not satisfied. .. Hereinafter, the motion plan correction condition determined in this way is referred to as a first motion plan correction condition. The event determination unit 233 may determine the motion planning correction condition by setting the requirement for the determination as a caution area instead of a danger area. As a result, for example, when the operation plan correction condition is satisfied with the requirement as the dangerous area and when the operation plan correction condition is satisfied with the requirement as the caution area, the correction content (correction degree) of the operation plan of the cargo handling robot 3 described later. It is possible to have a difference in.

荷役ロボット3の動線周辺状況の解析データに代えてもしくは加えて、イベント判定部233は、第2の検出部42が検出、解析した把持部31に把持された物品の把持状態のデータ、把持状態検出部33が検出した物品の把持状態のデータを取得してもよい。取得した物品把持状態のデータに基づき、イベント判定部233は、例えば把持部31に把持された物品の振動、変形、姿勢、傾きなどが許容範囲を超えている場合、動作計画修正条件が成立すると判定する。一方、例えば把持部31に把持された物品の振動、変形、姿勢、傾きなどが許容範囲内である場合、動作計画修正条件が成立しないと判定する。以下、このようにして判定される動作計画修正条件を第2の動作計画修正条件という。 In place of or in addition to the analysis data of the flow line peripheral situation of the cargo handling robot 3, the event determination unit 233 detects and analyzes the data of the gripping state of the article held by the gripping unit 31 detected and analyzed by the second detecting unit 42. Data of the gripping state of the article detected by the state detection unit 33 may be acquired. Based on the acquired data on the gripping state of the article, the event determination unit 233 determines that the motion plan correction condition is satisfied when, for example, the vibration, deformation, posture, inclination, etc. of the article gripped by the gripping section 31 exceeds the allowable range. judge. On the other hand, for example, when the vibration, deformation, posture, inclination, etc. of the article gripped by the grip portion 31 are within the permissible range, it is determined that the motion plan correction condition is not satisfied. Hereinafter, the operation plan correction condition determined in this way is referred to as a second operation plan correction condition.

動作計画修正条件が成立する場合、動作計画修正手段22の修正動作計画策定部222は、動作計画手段21が策定した荷役ロボット3の動作計画を修正し、修正動作計画を策定する(S202)。例えば、第1の動作計画修正条件および第2の動作計画修正条件の少なくとも一方が成立する場合、動作計画が修正され、修正動作計画が策定される。具体的には、動作計画の経由点データのうち、通過時刻、角速度、角加速度がそれぞれ修正される。 When the motion plan correction condition is satisfied, the motion plan correction means 22 correction motion plan formulation unit 222 modifies the motion plan of the cargo handling robot 3 formulated by the motion planning means 21 and formulates a motion plan (S202). For example, when at least one of the first motion plan modification condition and the second motion plan modification condition is satisfied, the operation plan is modified and the modified motion plan is formulated. Specifically, in the waypoint data of the motion plan, the passing time, the angular velocity, and the angular acceleration are corrected respectively.

次いで、アーム制御部231は、修正された動作計画(修正動作計画)に従ってアーム部32の各関節部を動作(回動)させる(S203)。これにより、アーム部32の各関節部は、修正後の通過時刻に修正後の角速度および角加速度で動作する。 Next, the arm control unit 231 operates (rotates) each joint portion of the arm portion 32 according to the modified motion plan (corrected motion plan) (S203). As a result, each joint portion of the arm portion 32 operates at the corrected angular velocity and angular acceleration at the corrected passage time.

そして、通知部5は所定の通知を行う(S204)。例えば、荷役ロボット3の動作計画が修正され、アーム部32の各関節部が修正後の通過時刻、角速度、角加速度に応じて動作している場合、その旨を周囲の作業者に通知する。かかる通知は、このように荷役ロボット3の動作態様が変わることを周囲の作業者に周知徹底して注意喚起を図る警告としての意味を持つ。すなわち、アーム部32の各関節部の角速度および角加速度が遅くなるもしくは早くなることによって周囲の作業者に支障を与えないように、かかる通知がなされる。 Then, the notification unit 5 gives a predetermined notification (S204). For example, when the motion plan of the cargo handling robot 3 is modified and each joint portion of the arm portion 32 is operating according to the corrected passing time, angular velocity, and angular acceleration, the surrounding workers are notified to that effect. Such a notification has a meaning as a warning to thoroughly inform the surrounding workers that the operation mode of the cargo handling robot 3 will change in this way and to call attention to it. That is, such a notification is given so as not to hinder the surrounding workers by slowing or speeding up the angular velocity and the angular acceleration of each joint of the arm portion 32.

また、このような通知部5による通知に代えてもしくは加えて、荷役ロボット3の動作を停止させてもよい。例えば、S201において第2の動作計画修正条件が成立している場合、把持部31から物品が脱落するおそれがあり、荷役ロボット3の動作を停止させることで、周囲の作業者および物品に対する安全性をより高めることが可能となる。荷役ロボット3を停止させる際には、例えば関節部を回動させるサーボモータを停止させればよいが、アーム部32の基準点の修正後の通過時刻を無限に延ばすことでも同様の停止状態にできる。 Further, instead of or in addition to such a notification by the notification unit 5, the operation of the cargo handling robot 3 may be stopped. For example, if the second motion plan modification condition is satisfied in S201, the article may fall off from the grip portion 31, and the operation of the cargo handling robot 3 is stopped to ensure safety for surrounding workers and articles. Can be further enhanced. When stopping the cargo handling robot 3, for example, the servomotor that rotates the joint portion may be stopped, but the same stopped state can be achieved by extending the corrected passage time of the reference point of the arm portion 32 infinitely. can.

これに対し、S201において動作計画修正条件が成立しない場合、通知部5は同様に所定の通知を行う(S204)。例えば、注意領域に障害物が存在している場合、注意領域への障害物の進入が予測される場合、あるいはこれらの障害物が注意領域から退避した場合など、その旨を周囲の作業者に通知する。また例えば、把持部31に把持された物品の振動、変形、姿勢、傾きなどが許容範囲を超えるおそれがある場合など、その旨を周囲の作業者に通知する。かかる通知は、荷役ロボット3の動作態様、具体的にはアーム部32の各関節部の角速度および角加速度に変化はないものの、注意領域内に障害物が進入していることや把持された物品の姿勢が不安定であることなどを、周囲の作業者に周知させて注意を促す意味を持つ。 On the other hand, when the operation plan correction condition is not satisfied in S201, the notification unit 5 similarly gives a predetermined notification (S204). For example, if there are obstacles in the attention area, if obstacles are expected to enter the attention area, or if these obstacles evacuate from the attention area, the surrounding workers are informed to that effect. Notice. Further, for example, when there is a possibility that the vibration, deformation, posture, inclination, etc. of the article gripped by the grip portion 31 may exceed the allowable range, the surrounding workers are notified to that effect. In such a notification, although there is no change in the operation mode of the cargo handling robot 3, specifically, the angular velocity and the angular acceleration of each joint portion of the arm portion 32, the fact that an obstacle has entered the attention area and the gripped article It has the meaning of informing the surrounding workers of the unstable posture of the robot and calling attention to it.

なお、通知部5は、上述したような周囲の作業者への通知に代えてもしくは加えて、荷役装置1の上位管理システムに動作計画を修正した旨を通知してもよい。これにより、例えば上位管理システムの管理者などに動作計画の修正が周知され、荷役装置1を含む物流システム全体の稼働制御に動作計画の修正を反映させることなどが可能となる。 In addition, instead of or in addition to the notification to the surrounding workers as described above, the notification unit 5 may notify the upper management system of the cargo handling device 1 that the operation plan has been revised. As a result, for example, the manager of the upper management system is informed of the revision of the operation plan, and the revision of the operation plan can be reflected in the operation control of the entire distribution system including the cargo handling device 1.

このように本実施形態の制御装置2によれば、イベントの発生に応じて荷役ロボット3の動作計画を修正し、イベントの発生後は修正した動作計画(修正動作計画)に従って荷役ロボット3を動作させることができる。修正動作計画の策定にあたっては、動作計画の経由点データのうち、経由点および角度を修正することなくそのまま維持し、通過時刻、角速度および角加速度のみの修正にとどめることができる。したがって、経由点、換言すれば軌道を再設定(再計算)する必要がないため、動作計画修正時の計算量が少なくて済み、ほぼリアルタイムで動作計画を修正できる。なお、経由点データに角加速度が含まれない場合、角加速度の修正も不要となり、動作計画修正時の計算量をさらに低減させることが可能となる。 As described above, according to the control device 2 of the present embodiment, the operation plan of the cargo handling robot 3 is modified according to the occurrence of the event, and after the event occurs, the cargo handling robot 3 is operated according to the modified motion plan (corrected motion plan). Can be made to. In formulating the modified motion plan, the transit points and angles of the motion plan can be maintained as they are without modification, and only the passage time, angular velocity, and angular acceleration can be modified. Therefore, since it is not necessary to reset (recalculate) the waypoint, in other words, the trajectory, the amount of calculation at the time of motion plan modification is small, and the motion plan can be modified in almost real time. If the waypoint data does not include the angular acceleration, it is not necessary to correct the angular acceleration, and it is possible to further reduce the amount of calculation at the time of correcting the motion plan.

このため、イベントの発生時や発生予測時であっても、荷役ロボット3をほぼ停止させることなく、動作態様(通過時刻、角速度および角加速度)を適切に変更できる。これにより、イベントの発生有無にかかわらず、アーム部32の各関節部の回動時の角速度や角加速度をスムーズに遅くあるいは早くでき、荷役ロボット3を滑らかに動作させることができる。また、イベントの発生に伴う荷役ロボット3の停止を抑制できるため、荷役作業の効率化を図ることができる。 Therefore, even when an event occurs or is predicted to occur, the operation mode (passing time, angular velocity, and angular acceleration) can be appropriately changed without stopping the cargo handling robot 3. As a result, the angular velocity and angular acceleration at the time of rotation of each joint portion of the arm portion 32 can be smoothly slowed or accelerated regardless of the occurrence of an event, and the cargo handling robot 3 can be smoothly operated. Further, since the cargo handling robot 3 can be suppressed from stopping due to the occurrence of an event, the efficiency of cargo handling work can be improved.

本実施形態では、物品移動機構が荷役ロボット3である場合の制御装置2について説明したが、物品移動機構は物品を移動させる各種の機構を適用可能であり、荷役ロボット3に限定されない。例えば、物品移動機構は物品を搬送する無人搬送車(AGV)であってもよい。以下、物品移動機構がAGVである場合の制御装置の実施形態を第2の実施形態として説明する。 In the present embodiment, the control device 2 in the case where the article moving mechanism is the cargo handling robot 3 has been described, but the article moving mechanism can be applied with various mechanisms for moving the article, and is not limited to the cargo handling robot 3. For example, the article moving mechanism may be an automatic guided vehicle (AGV) that transports articles. Hereinafter, an embodiment of the control device when the article moving mechanism is an AGV will be described as a second embodiment.

(第2の実施形態)
図8は、本実施形態に係る制御装置81を含む自動走行システム100のブロック図である。自動走行システム100は、例えば物流センタなどにおいて、複数のAGV8を自動走行させるための制御システムである。AGV8は、自動走行システム100における物品移動機構に相当する。図8に示す例では、制御装置81はAGV8に搭載されている。
(Second embodiment)
FIG. 8 is a block diagram of the automatic traveling system 100 including the control device 81 according to the present embodiment. The automatic traveling system 100 is a control system for automatically traveling a plurality of AGV8s in, for example, a distribution center. The AGV8 corresponds to an article moving mechanism in the automatic traveling system 100. In the example shown in FIG. 8, the control device 81 is mounted on the AGV8.

自動走行システム100は、管理装置7と、複数のAGV8とを備える。
管理装置7は、複数のAGV8の動作態様(走行態様)を一元管理する。管理装置7は、CPU、メモリ、記憶装置(後述する記憶管理部74)、入出力回路、タイマなどを含み、所定の演算処理を実行する。例えば、管理装置7は、各種データを入出力回路により読み込み、記憶装置からメモリに読み出したプログラムを用いてCPUで演算処理し、処理結果に基づいて各AGV8を動作制御するとともに、これらを一元管理する。管理装置7は、通信網(ネットワーク)NWを介して複数のAGV8とそれぞれ無線で接続され、動作制御および一元管理にあたって、これらとの間で各種データや演算結果などを送受信する。
The automatic traveling system 100 includes a management device 7 and a plurality of AGV8s.
The management device 7 centrally manages the operation modes (running modes) of the plurality of AGV8s. The management device 7 includes a CPU, a memory, a storage device (a storage management unit 74 described later), an input / output circuit, a timer, and the like, and executes predetermined arithmetic processing. For example, the management device 7 reads various data by an input / output circuit, performs arithmetic processing on the CPU using a program read from the storage device to the memory, controls the operation of each AGV8 based on the processing result, and centrally manages them. do. The management device 7 is wirelessly connected to a plurality of AGV8s via a communication network (network) NW, and transmits / receives various data, calculation results, and the like to and from the plurality of AGVs 8 in operation control and centralized management.

管理装置7は、AGV管理部71と、修正指令部72と、通信管理部73と、記憶管理部74とを備える。本実施形態では一例として、AGV管理部71、修正指令部72、通信管理部73は、管理装置7において所定の演算処理を実行するためのプログラムとして構成されており、記憶管理部74に格納されてメモリに読み出される。なお、これらのプログラムをクラウド上に格納し、管理装置7をクラウドと適宜通信させて所望のプログラムを利用可能とする構成であってもよい。この場合、管理装置7は、クラウドとの通信モジュールなどを備えた構成とする。 The management device 7 includes an AGV management unit 71, a correction command unit 72, a communication management unit 73, and a storage management unit 74. In the present embodiment, as an example, the AGV management unit 71, the correction command unit 72, and the communication management unit 73 are configured as a program for executing a predetermined arithmetic process in the management device 7, and are stored in the storage management unit 74. Is read into memory. It should be noted that these programs may be stored in the cloud, and the management device 7 may be appropriately communicated with the cloud so that the desired program can be used. In this case, the management device 7 is configured to include a communication module with the cloud.

AGV管理部71は、複数のAGV8の各々の動作計画を策定する動作計画手段である。動作計画は、走行時におけるAGV8の経由点データを設定して策定される。本実施形態において、経由点データは、AGV8の動作態様、具体的には後述する駆動部83の動作態様を示すデータの集合(データ群)であり、AGV8が動作(走行)する際の経由点、経由点の通過時刻、速度、加速度の各データを含む。ただし、加速度は省略可能である。 The AGV management unit 71 is an operation planning means for formulating an operation plan for each of the plurality of AGV8s. The motion plan is formulated by setting the waypoint data of AGV8 during running. In the present embodiment, the waypoint data is a set (data group) of data indicating the operation mode of the AGV8, specifically, the operation mode of the drive unit 83 described later, and the waypoint data when the AGV8 operates (runs). , Includes transit time, velocity, and acceleration data for waypoints. However, the acceleration can be omitted.

経由点は、AGV8が走行する際に通過する動線(走行路)上の点であり、動線の始点および終点を含む複数の点である。動線の始点はAGV7の現在位置(例えば物品の倉庫)であり、現在位置のデータは制御装置81(具体的には後述する位置推定部8121)から推定データとして付与される。動線の終点は、AGV8の行先(例えば物品の出庫場)である。動線上で隣り合う経由点の間をそれぞれ繋いだ軌跡は、AGV8が動線に沿って走行する軌道となる。軌道は、動線を分割した各区間に相当する。軌道、換言すれば動線は、デカルト座標系で設定されており、経由点間を最短距離で直線的に繋いだ軌跡と一致する場合もあれば異なる場合もある。 The waypoints are points on the flow line (running path) that the AGV8 passes through when traveling, and are a plurality of points including the start point and the end point of the flow line. The starting point of the flow line is the current position of the AGV 7 (for example, a warehouse of goods), and the data of the current position is given as estimation data by the control device 81 (specifically, the position estimation unit 8121 described later). The end point of the flow line is the destination of AGV8 (for example, the delivery place of goods). The locus connecting the adjacent waypoints on the flow line is the trajectory on which the AGV8 travels along the flow line. The orbit corresponds to each section in which the flow line is divided. The trajectory, in other words, the flow line, is set in the Cartesian coordinate system, and may or may not match the trajectory that connects the waypoints linearly at the shortest distance.

経由点の通過時刻は、AGV8が各経由点を通過する時刻である。例えば、軌道の始点寄りの経由点(入口側経由点)への到達時刻、および終点寄りの経由点(出口側経由点)への到達時刻である。出口側経由点の通過時刻と入口側経由点の通過時刻との時刻差は、AGV8が各軌道で動作する(各軌道を走行する)時間となる。速度は、各経由点におけるAGV8の速度である。加速度は、各経由点におけるAGV8の加速度である。 The passing time of the waypoints is the time when the AGV8 passes through each waypoint. For example, it is the arrival time at the waypoint near the start point (entrance side waypoint) and the arrival time at the waypoint near the end point (exit side waypoint). The time difference between the passing time of the exit-side transit point and the passing time of the entrance-side transit point is the time during which the AGV8 operates (travels on each orbit) in each orbit. The speed is the speed of AGV8 at each waypoint. The acceleration is the acceleration of AGV8 at each waypoint.

経由点データに関し、関節座標系における角速度および角加速度ではなく、デカルト座標系における速度および加速度を扱っている点は相違するが、本実施形態における経由点データの基本的な捉え方は、上述した第1の実施形態における経由点データに準ずる。したがって、図2に示すアーム部32の所定の関節部(関節部1)における動作角度の時間変動は、所定のAGV8における速度の時間変動の一例として捉えることが可能である。 Regarding the waypoint data, the difference is that the speed and acceleration in the Cartesian coordinate system are dealt with instead of the angular velocity and the angular acceleration in the joint coordinate system, but the basic way of grasping the waypoint data in the present embodiment is described above. It conforms to the waypoint data in the first embodiment. Therefore, the time variation of the operating angle in the predetermined joint portion (joint portion 1) of the arm portion 32 shown in FIG. 2 can be regarded as an example of the time variation of the speed in the predetermined AGV8.

AGV管理部71は、各AGV8の経由点データ(経由点データテーブルTB2)を記憶手段である記憶管理部74に格納して記憶させる。なお、これらの経由点データをクラウド上に格納し、例えば通信管理部73を介してクラウドと適宜通信させて所望の経由点データを利用可能とする構成であってもよい。この場合、通信管理部73は、クラウドとの通信モジュールなどを備えた構成とする。あるいは、記憶管理部74は、管理装置7の一部としてではなく、クラウド上に構成されていてもよい。 The AGV management unit 71 stores and stores the waypoint data (passage point data table TB2) of each AGV8 in the storage management unit 74 which is a storage means. It should be noted that the configuration may be such that these waypoint data are stored in the cloud and appropriately communicated with the cloud via, for example, the communication management unit 73 so that the desired waypoint data can be used. In this case, the communication management unit 73 is configured to include a communication module with the cloud. Alternatively, the storage management unit 74 may be configured on the cloud instead of as a part of the management device 7.

図9には、経由点データの格納イメージをテーブル(経由点データテーブルTB2)として示す。図9に示すように、経由点データは、AGV8(AGV01からAGV0x)ごとに、いずれも後述する各経由点の通過時刻、速度、加速度を互いに紐付けて記憶されて、例えば時系列に管理されている。なお、本実施形態では経由点データに加速度を含めているが、経由点データに角加速度を含まない場合には、図9に示す経由点データテーブルTB2において加速度の項目は省略可能である。 FIG. 9 shows a storage image of waypoint data as a table (waypoint data table TB2). As shown in FIG. 9, the waypoint data is stored for each AGV8 (AGV01 to AGV0x) by associating the passing time, speed, and acceleration of each waypoint, which will be described later, with each other, and is managed in time series, for example. ing. In the present embodiment, the acceleration is included in the waypoint data, but when the waypoint data does not include the angular acceleration, the acceleration item can be omitted in the waypoint data table TB2 shown in FIG.

修正指令部72は、AGV管理部71が策定した動作計画を修正するAGV8を選択する。すなわち、AGV管理部71が策定した動作計画は、適宜修正される。修正指令部72は、所定のAGV8の適切な走行を妨げる要因(イベント)が生じている場合、該所定のAGV8の制御装置81(具体的には後述する修正動作計画策定部811)に修正動作計画を策定させる。イベントとしては、例えばAGV8が自身の現在位置を特定できない場合、AGV8の走行路に作業者等が進入した場合、該AGV8(自車)の走行遅れ等によって渋滞や自車走行路への他車の進入が生じるおそれがある場合などが挙げられる。修正動作計画は、AGV管理部71が策定した動作計画を修正して策定し直したAGV8の新たな動作計画である。具体的には、AGV管理部71が策定した動作計画の経由点データのうち、修正指令部72は、通過時刻を修正する。そして、修正指令部72は、修正した通過時刻に基づいて経由点データを再設定(動作計画を修正)することを選択したAGV8に指示する命令(トリガーデータ)を生成する。 The correction command unit 72 selects the AGV8 that modifies the operation plan formulated by the AGV management unit 71. That is, the operation plan formulated by the AGV management unit 71 is appropriately revised. When a factor (event) that hinders proper running of the predetermined AGV8 occurs, the correction command unit 72 performs a correction operation on the control device 81 (specifically, the correction operation plan formulation unit 811 described later) of the predetermined AGV8. Have them formulate a plan. As an event, for example, when the AGV8 cannot specify its own current position, when a worker or the like enters the driving path of the AGV8, a traffic jam or another vehicle to the driving path of the own vehicle due to a delay in the traveling of the AGV8 (own vehicle) or the like. For example, when there is a risk of intrusion. The modified motion plan is a new motion plan for the AGV8, which is a revised motion plan formulated by the AGV management unit 71. Specifically, among the waypoint data of the operation plan formulated by the AGV management unit 71, the correction command unit 72 corrects the passing time. Then, the correction command unit 72 generates a command (trigger data) instructing the AGV 8 that has selected to reset the waypoint data (correct the operation plan) based on the corrected passage time.

通信管理部73は、AGV8(具体的には後述する通信部86)との間で、該AGV8の動作に必要な各種データや演算結果などを送受信する。例えば、通信管理部73は、AGV管理部71が策定した動作計画(換言すれば設定した経由点データ)、および修正指令部72が生成したトリガーデータをAGV8に送信する。また、通信管理部73は、各AGV8から現在位置のデータおよびイベントの発生有無(後述するイベント判定部8123によるイベント存否条件の判定結果)を受信する。 The communication management unit 73 transmits and receives various data and calculation results necessary for the operation of the AGV8 to and from the AGV8 (specifically, the communication unit 86 described later). For example, the communication management unit 73 transmits the operation plan (in other words, the waypoint data set by the AGV management unit 71) and the trigger data generated by the correction command unit 72 to the AGV8. Further, the communication management unit 73 receives the data of the current position and the presence / absence of occurrence of an event (determination result of the event existence / non-existence condition by the event determination unit 8123 described later) from each AGV8.

AGV8は、物品を現在位置(例えば物品の倉庫)から所望の行先(例えば物品の出庫場)まで無人で自動走行して搬送する。AGV8は、制御装置81と、収容部82と、駆動部83と、検出部84と、記憶部85と、通信部86とを備える。 The AGV8 automatically travels and transports the article from the current position (for example, the warehouse of the article) to a desired destination (for example, the delivery place of the article) unmanned. The AGV 8 includes a control device 81, an accommodating unit 82, a driving unit 83, a detection unit 84, a storage unit 85, and a communication unit 86.

収容部82は、AGV8において物品を収容するための構成要素である。例えば、AGV8の車両本体(自走部分)に設けられた箱や棚、あるいはAGV8の車両本体に牽引される台車やかご車などを収容部82として適用可能であり、その形態は特に限定されない。 The accommodating portion 82 is a component for accommodating an article in AGV8. For example, a box or shelf provided in the vehicle body (self-propelled portion) of the AGV8, or a trolley or a car towed by the vehicle body of the AGV8 can be applied as the accommodating portion 82, and the form thereof is not particularly limited.

駆動部83は、AGV8を駆動するための構成要素である。例えば、モータやエンジン等の動力源、変速機、タイヤなどが駆動部83に含まれる。 The drive unit 83 is a component for driving the AGV 8. For example, a power source such as a motor or an engine, a transmission, a tire, or the like is included in the drive unit 83.

検出部84は、AGV8の周辺状況を検出する。AGV8の周辺状況としては、例えばAGV8の走行路周辺の作業者、他のAGV、壁、柱などの存在状況である。検出部84としては、例えば3Dカメラ、視差カメラ、複数の2Dカメラ、レーザーレンジファインダ、あるいはこれらの組み合わせなどを適用可能である。これらは、走行路の前方、後方、側方などを適切に捉えることが可能なAGV8の所定位置に配置されている。 The detection unit 84 detects the surrounding situation of AGV8. As the peripheral situation of the AGV8, for example, the existence situation of a worker around the traveling path of the AGV8, another AGV, a wall, a pillar, and the like. As the detection unit 84, for example, a 3D camera, a parallax camera, a plurality of 2D cameras, a laser range finder, or a combination thereof can be applied. These are arranged at predetermined positions of the AGV8 that can appropriately capture the front, rear, side, etc. of the traveling path.

検出部84は、検出結果(一例として、撮像した画像データ)を解析し、AGV8の周辺状況を解析する。具体的には、これらを示す画像データを解析し、AGV8の走行路周辺の他のAGV8(以下、他車という)の有無などを特定するための情報をそれぞれ解析データとして制御装置81に出力する。なお、このような検出結果の解析は、検出部84ではなく、制御装置81で実行してもよい。AGV8の周辺状況については、他車との接触の可能性の度合いに応じて領域を注意領域や危険領域などに区分して解析してもよい。 The detection unit 84 analyzes the detection result (as an example, the captured image data) and analyzes the peripheral situation of the AGV8. Specifically, the image data showing these is analyzed, and the information for identifying the presence / absence of another AGV8 (hereinafter referred to as another vehicle) around the traveling path of the AGV8 is output to the control device 81 as analysis data. .. The analysis of such a detection result may be performed by the control device 81 instead of the detection unit 84. Regarding the surrounding situation of AGV8, the area may be divided into a caution area, a danger area, and the like according to the degree of possibility of contact with another vehicle and analyzed.

記憶部85は、AGV8を走行させるために必要なデータを格納する。格納データは、例えばAGV8の走行路を含む地図データ、後述するAGV8の動作計画の経由点データなどである。経由点データの格納イメージは、上述した図9に示す経由点データテーブルTB2のとおりである。ただし、記憶部85に格納される経由点データは、自車の経由点データのみである。本実施形態では一例として、記憶部85は、制御装置81の記憶装置とは別体であるものとするが、該記憶装置の一部であってもよい。また、記憶部85は、クラウドであってもよい。この場合、通信部86は、例えばクラウドとの通信モジュールなどを備えた構成とすればよい。 The storage unit 85 stores data necessary for running the AGV8. The stored data is, for example, map data including a travel path of AGV8, waypoint data of an operation plan of AGV8 described later, and the like. The storage image of the waypoint data is as shown in the waypoint data table TB2 shown in FIG. 9 described above. However, the waypoint data stored in the storage unit 85 is only the waypoint data of the own vehicle. In the present embodiment, as an example, the storage unit 85 is a separate body from the storage device of the control device 81, but may be a part of the storage device. Further, the storage unit 85 may be a cloud. In this case, the communication unit 86 may be configured to include, for example, a communication module with the cloud.

通信部86は、管理装置7(具体的には通信管理部73)との間で、AGV8(自車)の動作を制御する各種のデータや演算結果など(信号)を送受信する。例えば、通信部86は、AGV管理部71が策定した動作計画(換言すれば設定した経由点データ)、および修正指令部72が生成したトリガーデータを受信する。また、通信部86は、制御装置81(具体的には後述する位置推定部8121)が推定したAGV8の現在位置(自車位置)のデータおよび後述するイベント判定部8123によるイベント存否条件の判定結果を送信する。 The communication unit 86 transmits and receives various data and calculation results (signals) that control the operation of the AGV8 (own vehicle) to and from the management device 7 (specifically, the communication management unit 73). For example, the communication unit 86 receives the operation plan (in other words, the waypoint data set by the AGV management unit 71) and the trigger data generated by the correction command unit 72. Further, the communication unit 86 uses the data of the current position (own vehicle position) of the AGV8 estimated by the control device 81 (specifically, the position estimation unit 8121 described later) and the determination result of the event presence / absence condition by the event determination unit 8123 described later. To send.

制御装置81は、物品移動装置であるAGV8における制御部として機能し、AGV8の動作(端的には走行)を制御する。制御装置81は、CPU、メモリ、記憶装置(不揮発メモリ)、入出力回路、タイマなどを含み、所定の演算処理を実行する。例えば、制御装置81は、各種データを入出力回路により読み込み、記憶装置からメモリに読み出したプログラムを用いてCPUで演算処理し、処理結果に基づいてAGV8、より具体的には駆動部83、検出部84、記憶部85、通信部86の動作制御を行う。 The control device 81 functions as a control unit in the AGV8, which is an article moving device, and controls the operation (in short, traveling) of the AGV8. The control device 81 includes a CPU, a memory, a storage device (non-volatile memory), an input / output circuit, a timer, and the like, and executes a predetermined arithmetic process. For example, the control device 81 reads various data by the input / output circuit, performs arithmetic processing by the CPU using the program read from the storage device into the memory, and based on the processing result, the AGV8, more specifically, the drive unit 83, the detection The operation of the unit 84, the storage unit 85, and the communication unit 86 is controlled.

制御装置81は、修正動作計画策定部(動作計画修正手段)811と、制御手段812とを備える。 The control device 81 includes a correction operation plan formulation unit (operation plan correction means) 811 and a control means 812.

修正動作計画策定部811は、制御装置81において動作計画を修正する動作計画修正手段である。修正動作計画策定部811は、管理装置7から動作計画の修正、端的には経由点データの再設定が指示された場合、該指示内容に従って経由点データを再設定して動作計画を修正(修正動作計画を策定)する。具体的には、通信部86を介して修正指令部72が生成したトリガーデータを受信すると、修正動作計画策定部811は修正動作計画を策定する。修正動作計画の策定にあたって、修正動作計画策定部811は、AGV管理部71が策定した動作計画の経由点データのうち、通過時刻、速度、加速度をそれぞれ修正する。修正後の通過時刻は、修正指令部72により設定され、修正動作計画策定部811に付与されている。したがって、修正動作計画策定部811は、付与された通過時刻にAGV8が経由点を通過するように、速度および加速度をそれぞれ設定し直す。速度および加速度の再設定方法は、上述した第1の実施形態における経由点データの各経由点における修正後の角速度および角加速度の算出方法に準ずる。 The correction operation plan formulation unit 811 is an operation plan correction means for correcting the operation plan in the control device 81. When the management device 7 instructs the correction operation plan formulation unit 811 to correct the operation plan, or simply to reset the waypoint data, the operation plan is corrected (corrected) by resetting the waypoint data according to the instruction contents. Formulate an operation plan). Specifically, when the trigger data generated by the correction command unit 72 is received via the communication unit 86, the correction operation plan formulation unit 811 formulates the correction operation plan. In formulating the modified motion plan, the modified motion plan formulation unit 811 corrects the passing time, speed, and acceleration in the waypoint data of the motion plan formulated by the AGV management unit 71, respectively. The corrected passage time is set by the correction command unit 72 and given to the correction operation plan formulation unit 811. Therefore, the modified motion planning unit 811 resets the speed and the acceleration so that the AGV8 passes through the waypoint at the assigned passing time. The method for resetting the velocity and acceleration is based on the method for calculating the corrected angular velocity and angular acceleration at each waypoint of the waypoint data in the first embodiment described above.

そして、修正動作計画策定部811は、AGV管理部71が設定したAGV8(自車)の経由点、および修正指令部72が再設定したAGV8の経由点の通過時刻と、再設定した該経由点におけるAGV8の速度および加速度とを紐付けて経由点データを修正して設定し直し、AGV8の動作計画を再策定、つまり修正動作計画を策定する。すなわち、修正動作計画策定部811は、AGV管理部71が設定した経由点データのうち、経由点(換言すれば軌道)を修正することなくそのまま維持し、修正指令部72が再設定した通過時刻に従って速度および加速度のみをそれぞれ修正する。修正動作計画策定部811は、修正した経由点データを記憶部85に格納して記憶させる。なお、経由点データに加速度が含まれない場合には、加速度の修正は省略される。 Then, the correction operation plan formulation unit 811 sets the passing time of the waypoint of the AGV8 (own vehicle) set by the AGV management unit 71 and the waypoint of the AGV8 reset by the correction command unit 72, and the reset waypoint. By associating the speed and acceleration of the AGV8 in the above, the waypoint data is corrected and set again, and the operation plan of the AGV8 is re-established, that is, the modified operation plan is formulated. That is, the correction operation plan formulation unit 811 maintains the waypoint (in other words, the trajectory) of the waypoint data set by the AGV management unit 71 as it is without correcting it, and the passage time reset by the correction command unit 72. Only the velocity and acceleration are modified according to. The modified motion planning unit 811 stores the modified waypoint data in the storage unit 85 and stores it. If the waypoint data does not include acceleration, the correction of acceleration is omitted.

制御手段812は、現在位置(例えば物品の倉庫)から所望の行先(例えば物品の出庫場)までAGV8を自動走行させる。制御手段812は、位置推定部8121と、走行制御部8122と、イベント判定部8123を有する。 The control means 812 automatically drives the AGV8 from the current position (for example, the warehouse of the article) to the desired destination (for example, the delivery place of the article). The control means 812 has a position estimation unit 8121, a travel control unit 8122, and an event determination unit 8123.

位置推定部8121は、AGV8の現在位置を推定する。現在位置は、AGV8の現在の自車位置であり、走行中であれば自車の走行位置、停止中であれば自車の停止位置である。推定にあたって、位置推定部8121は、検出部84の解析データと記憶部85に格納された地図データとに基づいて、例えば解析データを地図データと照合させる。 The position estimation unit 8121 estimates the current position of the AGV8. The current position is the current position of the own vehicle of the AGV8, which is the traveling position of the own vehicle when the vehicle is running and the stop position of the own vehicle when the vehicle is stopped. In the estimation, the position estimation unit 8121 collates, for example, the analysis data with the map data based on the analysis data of the detection unit 84 and the map data stored in the storage unit 85.

走行制御部8122は、記憶部85に格納された動作計画に従ってAGV8を動作(走行)させる。ここでの動作計画は、修正動作計画策定部811によってAGV管理部71が策定した動作計画が修正されている場合には、修正された動作計画(修正動作計画)となる。かかる動作計画に従い、走行制御部8122は、経由点データに設定された速度および加速度でAGV8を動線(走行路)に沿って走行させる。その際、走行制御部8122は、駆動部83の動力源の出力を設定された速度および加速度となるように調整し、変速機で適宜変速させながら、タイヤを駆動させる。 The travel control unit 8122 operates (travels) the AGV 8 according to the operation plan stored in the storage unit 85. The motion plan here is a revised motion plan (corrected motion plan) when the motion plan formulated by the AGV management unit 71 is modified by the modified motion plan formulation unit 811. According to such an operation plan, the travel control unit 8122 causes the AGV8 to travel along the flow line (travel path) at the speed and acceleration set in the waypoint data. At that time, the traveling control unit 8122 adjusts the output of the power source of the drive unit 83 so as to have a set speed and acceleration, and drives the tire while appropriately shifting the gear with the transmission.

イベント判定部8123は、イベント存否条件を判定する。イベント存否条件は、上述したようなイベントが発生しているか否かを判定するための条件である。イベント存否条件の判定にあたって、イベント判定部8123は、例えば検出部84が検出、解析したAGV8の周辺状況のデータ、および位置推定部8121が推定したAGV8の現在位置のデータを取得する。取得したデータに基づき、イベント判定部8123は、例えばAGV8が自身の現在位置を特定できるか否か、AGV8の走行路に作業者等が進入しているか否か、該AGV8(自車)の走行遅れ等によって渋滞や自車走行路への他車の進入が生じるおそれがあるか否かなどを、イベントの存否として判定する。イベント判定部8123は、判定結果を通信部86および通信管理部73を介して、修正指令部72に付与する。 The event determination unit 8123 determines the event existence / non-existence condition. The event presence / absence condition is a condition for determining whether or not an event as described above has occurred. In determining the event presence / absence condition, the event determination unit 8123 acquires, for example, the data of the peripheral situation of the AGV8 detected and analyzed by the detection unit 84, and the data of the current position of the AGV8 estimated by the position estimation unit 8121. Based on the acquired data, the event determination unit 8123 determines, for example, whether or not the AGV8 can specify its own current position, whether or not a worker or the like has entered the travel path of the AGV8, and whether or not the AGV8 (own vehicle) travels. Whether or not there is a risk of traffic congestion or another vehicle entering the own vehicle's driving path due to delay or the like is determined as the presence or absence of the event. The event determination unit 8123 assigns the determination result to the correction command unit 72 via the communication unit 86 and the communication management unit 73.

このような構成をなすAGV8を現在位置から行先まで走行させる処理(以下、走行処理という)について、AGV8に対する制御装置81および管理装置7の制御フローに従って説明する。図10には、走行処理におけるAGV8に対する制御装置81および管理装置7の制御フローを示す。 The process of traveling the AGV 8 having such a configuration from the current position to the destination (hereinafter referred to as travel process) will be described according to the control flow of the control device 81 and the management device 7 for the AGV 8. FIG. 10 shows a control flow of the control device 81 and the management device 7 for the AGV 8 in the traveling process.

走行処理を開始する際の各AGV8の状態(初期位置)は特に限定されず、例えば全車が物品の倉庫内に駐車されていてもよいし、各車が物品の倉庫や出庫場などに分散されていてもよい。 The state (initial position) of each AGV8 at the time of starting the traveling process is not particularly limited. For example, all the vehicles may be parked in the warehouse of goods, or each car is dispersed in the warehouse of goods, the delivery place, and the like. You may have.

走行処理にあたって、管理装置7は、各AGV8の動作計画を策定する(S301)。このため、AGV管理部71は、動作計画の経由点データを設定する。経由点データとして、AGV管理部71は、各AGV8の現在位置および行先を設定するとともに、その間に経由点を設定する。また、AGV管理部71は、経由点の通過時刻、速度、加速度をそれぞれ設定する。 In the traveling process, the management device 7 formulates an operation plan for each AGV8 (S301). Therefore, the AGV management unit 71 sets the waypoint data of the operation plan. As the waypoint data, the AGV management unit 71 sets the current position and destination of each AGV8, and sets the waypoint between them. Further, the AGV management unit 71 sets the passing time, speed, and acceleration of the waypoints, respectively.

動作計画を策定すると、管理装置7は、該動作計画を対応するAGV8に送信する(S302)。これにより、動作計画の経由点データが各AGV8にそれぞれ付与される。かかる経由点データはAGV8の記憶部85に格納される。 When the motion plan is formulated, the management device 7 transmits the motion plan to the corresponding AGV 8 (S302). As a result, the waypoint data of the operation plan is given to each AGV8. The waypoint data is stored in the storage unit 85 of the AGV8.

動作計画が送信され、経由点データが付与されると、AGV8は、該動作計画に従って動作(走行)する(S303)。具体的には、制御装置81の走行制御部8122は、駆動部83を駆動させ、記憶部85から読み出した動作計画に従って経由点データに設定された速度および加速度でAGV8を動線(走行路)に沿って走行させる。 When the motion plan is transmitted and the waypoint data is added, the AGV8 operates (runs) according to the motion plan (S303). Specifically, the travel control unit 8122 of the control device 81 drives the drive unit 83, and the AGV 8 is flowed (travel path) at the speed and acceleration set in the waypoint data according to the operation plan read from the storage unit 85. Run along.

続けて、制御装置81のイベント判定部8123は、イベント存否条件を判定する(S304)。イベント存否条件の判定にあたって、イベント判定部8123は、検出部84が検出、解析したAGV8の周辺状況のデータ、および位置推定部8121が推定したAGV8の現在位置のデータを取得する。例えば、AGV8が自身の現在位置を特定できない場合、AGV8の走行路に作業者等が進入している場合、該AGV8(自車)の走行遅れ等によって渋滞や自車走行路への他車の進入が生じるおそれがある場合、イベント判定部8123は、イベント存否条件が成立すると判定する。一方、例えばAGV8が自身の現在位置を特定できる場合、AGV8の走行路に作業者等が進入していない場合、該AGV8(自車)の走行遅れ等によって渋滞や自車走行路への他車の進入が生じるおそれがない場合、イベント判定部8123は、イベント存否条件が成立しないと判定する。イベント判定部8123は、通信部86を介してイベント存否条件の判定結果を管理装置7の修正指令部72に付与する。 Subsequently, the event determination unit 8123 of the control device 81 determines the event presence / absence condition (S304). In determining the event presence / absence condition, the event determination unit 8123 acquires the data of the peripheral situation of the AGV8 detected and analyzed by the detection unit 84 and the data of the current position of the AGV8 estimated by the position estimation unit 8121. For example, when the AGV8 cannot specify its own current position, when a worker or the like has entered the driving path of the AGV8, a traffic jam or another vehicle to the driving path of the own vehicle due to a delay in the traveling of the AGV8 (own vehicle) or the like. If there is a risk of intrusion, the event determination unit 8123 determines that the event existence / non-existence condition is satisfied. On the other hand, for example, when the AGV8 can specify its own current position, when a worker or the like has not entered the driving path of the AGV8, a traffic jam or another vehicle to the own vehicle driving path due to a running delay of the AGV8 (own vehicle) or the like. If there is no possibility that the event will enter, the event determination unit 8123 determines that the event existence / non-existence condition is not satisfied. The event determination unit 8123 assigns the determination result of the event presence / absence condition to the correction command unit 72 of the management device 7 via the communication unit 86.

イベント存否条件が成立する場合、修正指令部72は、AGV管理部71が策定した動作計画の修正指令を生成する(S305)。修正指令は、経由点データを再設定して修正動作計画を策定することをAGV8に指示する命令(トリガーデータ)である。修正指令部72は、AGV管理部71が策定した動作計画の経由点データの通過時刻を修正し、修正した通過時刻を含む修正指令を生成する。修正指令部72は、生成した修正指令を通信管理部73を介して制御装置81の修正動作計画策定部811に付与する。 When the event existence / non-existence condition is satisfied, the correction command unit 72 generates a correction command for the operation plan formulated by the AGV management unit 71 (S305). The correction command is a command (trigger data) instructing the AGV8 to reset the waypoint data and formulate the correction operation plan. The correction command unit 72 corrects the passing time of the waypoint data of the operation plan formulated by the AGV management unit 71, and generates a correction command including the corrected passing time. The correction command unit 72 assigns the generated correction command to the correction operation plan formulation unit 811 of the control device 81 via the communication management unit 73.

修正動作計画策定部811は、修正指令の有無を判定する(S306)。
修正指令部72から修正指令が付与されている場合、修正動作計画策定部811は、動作計画を修正する(S307)。修正にあたって、修正動作計画策定部811は、記憶部85から動作計画の経由点データを読み出し、通過時刻を修正指令部72から付与された通過時刻に修正する。そして、修正した通過時刻にAGV8が経由点を通過するように、速度および加速度をそれぞれ設定し直し、AGV8の動作計画を再策定(修正動作計画を策定)する。修正動作計画策定部811は、修正した経由点データを記憶部85に格納して記憶させる。
The correction operation plan formulation unit 811 determines whether or not there is a correction command (S306).
When the correction command is given from the correction command unit 72, the correction operation plan formulation unit 811 corrects the operation plan (S307). In the correction, the correction operation plan formulation unit 811 reads the waypoint data of the operation plan from the storage unit 85, and corrects the passage time to the passage time given by the correction command unit 72. Then, the speed and the acceleration are set again so that the AGV8 passes through the waypoint at the corrected passing time, and the operation plan of the AGV8 is re-formulated (corrected operation plan is formulated). The modified motion planning unit 811 stores the modified waypoint data in the storage unit 85 and stores it.

そして、AGV8は、動作計画に従って動作(走行)を継続する(S308)。ここでの動作計画は、AGV管理部71が策定した動作計画が修正動作計画策定部811によって修正された動作計画(修正動作計画)である。すなわち、走行制御部8122は、再設定された速度および加速度でAGV8を動線(走行路)に沿って継続して走行させる。 Then, the AGV8 continues the operation (running) according to the operation plan (S308). The operation plan here is an operation plan (corrected operation plan) in which the operation plan formulated by the AGV management unit 71 is modified by the modified operation plan formulation unit 811. That is, the travel control unit 8122 continuously travels the AGV 8 along the flow line (travel path) at the reset speed and acceleration.

なお、S304においてイベント存否条件が成立しない場合、およびS306において修正指令部72から修正指令が付与されていない場合、AGV8は、同様に動作計画に従って動作(走行)を継続する(S308)。この場合、AGV管理部71が策定した動作計画は修正されておらず、対応する経由点データは再設定されることなく記憶部85に格納されている。したがって、ここでの動作計画は、AGV管理部71が策定した動作計画がそのまま適用される。すなわち、走行制御部8122は、AGV管理部71が設定した速度および加速度でAGV8を動線(走行路)に沿って継続して走行させる。 If the event presence / absence condition is not satisfied in S304, or if the correction command is not given from the correction command unit 72 in S306, the AGV8 similarly continues the operation (running) according to the operation plan (S308). In this case, the motion plan formulated by the AGV management unit 71 has not been modified, and the corresponding waypoint data is stored in the storage unit 85 without being reset. Therefore, as the operation plan here, the operation plan formulated by the AGV management unit 71 is applied as it is. That is, the travel control unit 8122 continuously travels the AGV 8 along the flow line (travel path) at the speed and acceleration set by the AGV management unit 71.

AGV8の走行中、走行制御部8122は、動作計画完了条件を判定する(S309)。動作計画完了条件は、動作計画に従ってAGV8の動作(走行)を完了させたか否かを判定するための条件である。走行制御部8122は、例えばAGV8が設定された最後の経由点(動線の終点)、つまりAGV8の行先に到達している場合には動作完了条件が成立すると判定し、最後の経由点に到達していない場合には動作完了条件が成立しないと判定する。 During the traveling of the AGV8, the traveling control unit 8122 determines the operation planning completion condition (S309). The operation plan completion condition is a condition for determining whether or not the operation (running) of the AGV 8 is completed according to the operation plan. The travel control unit 8122 determines that the operation completion condition is satisfied when the destination of the AGV8 is reached, for example, the last waypoint (end point of the flow line) in which the AGV8 is set, and reaches the last waypoint. If not, it is determined that the operation completion condition is not satisfied.

動作完了条件が成立しない場合、走行制御部8122は、動作計画に従ってAGV8を継続して走行させる。この場合、例えばAGV8が設定された最後の経由点(行先)にまだ到達していないため、最後の経由点に到達するまでAGV8の走行が継続される。その際、イベント存否条件の存否(S304)および修正指令の有無(S306)に応じて、動作計画あるいは修正動作計画のいずれかに従って、AGV8は走行を継続する。 If the operation completion condition is not satisfied, the travel control unit 8122 continuously drives the AGV 8 according to the operation plan. In this case, for example, since the AGV8 has not yet reached the set last waypoint (destination), the AGV8 continues to run until it reaches the last waypoint. At that time, the AGV8 continues running according to either the motion plan or the motion plan according to the presence / absence of the event presence / absence condition (S304) and the presence / absence of the correction command (S306).

一方、動作完了条件が成立する場合、走行制御部8122は、AGV8を停止させる(S310)。この場合、例えばAGV8が行先に到達したものとして、走行制御部8122は、AGV8の走行を継続させることなく、停止させる。これにより、停止したAGV8についての走行処理が完了する。その際、走行制御部8122は、かかるAGV8の動作計画における一連の制御(走行処理)が正常終了したことを示す信号を通信部86および通信管理部73を介してAGV管理部71に送信する。そして、管理装置7は、すべてのAGV8の走行処理が完了するまで各AGV8に対する走行処理(S301からS310)を引き続き行う。そして、管理装置7は、例えばすべてのAGV8が行先に到達して停止すると、走行処理を終了する。 On the other hand, when the operation completion condition is satisfied, the traveling control unit 8122 stops the AGV8 (S310). In this case, assuming that the AGV 8 has reached the destination, for example, the travel control unit 8122 stops the AGV 8 without continuing the travel. This completes the running process for the stopped AGV8. At that time, the travel control unit 8122 transmits a signal indicating that a series of controls (travel processing) in the operation plan of the AGV8 has been normally completed to the AGV management unit 71 via the communication unit 86 and the communication management unit 73. Then, the management device 7 continues to perform the traveling process (S301 to S310) for each AGV8 until the traveling processing of all the AGV8s is completed. Then, the management device 7 ends the traveling process when, for example, all the AGV8s reach the destination and stop.

このように本実施形態の制御装置81によれば、上述した第1の実施形態と同様の作用効果に加えて、次のような作用効果を奏する。
動作計画の修正にあたって、経由点の通過時刻の再設定は管理装置7の修正指令部72が行うため、制御装置81の処理負荷を低減させることができる。このため、例えばCPU、メモリ、記憶装置(不揮発メモリ)などの性能を抑えることができ、コストの低減を図ることが可能となる。また、動作計画の修正にあたって、AGV8の速度および加速度の再設定のための演算処理は管理装置7ではなく、制御装置81で実行される。したがって、通信網NWを介したAGV8と管理装置7との間のデータ通信量を抑えることができる。このため、通信時のタイムラグなどが抑えられ、イベントの発生から動作計画を修正するまでのレスポンスを高めることができる。したがって、イベントの発生時にAGV8を適切な走行態様に迅速に変更できる。なお、経由点データに加速度が含まれない場合、加速度の再設定のための演算処理が不要となり、制御装置81における動作計画修正時の演算処理の高速化が可能となる。また、動作計画の修正にあたって、すべてのAGV8の動作計画の全経由点データの再設定を管理装置7で行わずに済む。このため、管理装置7における処理負荷も低減させることができる。
As described above, according to the control device 81 of the present embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment described above, the following effects are exhibited.
In the correction of the operation plan, the correction command unit 72 of the management device 7 resets the passing time of the waypoint, so that the processing load of the control device 81 can be reduced. Therefore, for example, the performance of the CPU, the memory, the storage device (nonvolatile memory), and the like can be suppressed, and the cost can be reduced. Further, in modifying the motion plan, the arithmetic processing for resetting the speed and acceleration of the AGV 8 is executed not by the management device 7 but by the control device 81. Therefore, the amount of data communication between the AGV 8 and the management device 7 via the communication network NW can be suppressed. Therefore, the time lag during communication can be suppressed, and the response from the occurrence of the event to the correction of the operation plan can be improved. Therefore, the AGV8 can be quickly changed to an appropriate driving mode when an event occurs. If the waypoint data does not include acceleration, the arithmetic processing for resetting the acceleration becomes unnecessary, and the arithmetic processing at the time of motion planning correction in the control device 81 can be speeded up. Further, when modifying the operation plan, it is not necessary to reset all the waypoint data of all the AGV8 operation plans in the management device 7. Therefore, the processing load in the management device 7 can also be reduced.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、上述した各実施形態は、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。これらの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。 Although some embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1…荷役装置、2…制御装置、3…物品移動機構(荷役ロボット)、4…検出部、5…通知部、11…集積領域、12…移動先領域、21…動作計画手段、22…動作計画修正手段、23…制御手段、31…把持部、32…アーム部、33…把持状態検出部、41…第1の検出部、42…第2の検出部、211…軌道設定部、212…干渉チェック部、213…通過時刻設定部、214…動作計画策定部、221…通過時刻修正部、222…修正動作計画策定部、231…アーム制御部、232…把持制御部、233…イベント判定部、100…自動走行システム、7…管理装置、71…AGV管理部(動作計画手段)、72…修正指令部、73…通信管理部、8…物品移動機構(AGV)、81…制御装置、82…収容部、83…駆動部、84…検出部、85…記憶部、86…通信部、811…修正動作計画策定部(動作計画修正手段)、812…制御手段、8121…位置推定部、8122…走行制御部、8123…イベント判定部、TB1,TB2…経由点データテーブル。 1 ... Cargo handling device, 2 ... Control device, 3 ... Article movement mechanism (cargo handling robot), 4 ... Detection unit, 5 ... Notification unit, 11 ... Integration area, 12 ... Movement destination area, 21 ... Motion planning means, 22 ... Operation Planning correction means, 23 ... control means, 31 ... gripping unit, 32 ... arm unit, 33 ... gripping state detection unit, 41 ... first detection unit, 42 ... second detection unit, 211 ... orbit setting unit, 212 ... Interference check unit, 213 ... Passing time setting unit, 214 ... Operation plan formulation unit, 221 ... Passing time correction unit, 222 ... Correction operation plan formulation unit, 231 ... Arm control unit, 232 ... Grip control unit, 233 ... Event determination unit , 100 ... Automatic driving system, 7 ... Management device, 71 ... AGV management unit (motion planning means), 72 ... Correction command unit, 73 ... Communication management unit, 8 ... Article movement mechanism (AGV), 81 ... Control device, 82 ... Accommodation unit, 83 ... Drive unit, 84 ... Detection unit, 85 ... Storage unit, 86 ... Communication unit, 811 ... Correction operation plan formulation unit (motion plan correction means), 812 ... Control means, 8121 ... Position estimation unit, 8122 ... Travel control unit, 8123 ... Event judgment unit, TB1, TB2 ... Waypoint data table.

Claims (9)

物品を移動させる物品移動機構の動作を制御する制御装置であって、
前記物品の移動時における前記物品移動機構の動線の始点および終点を含む複数の経由点と、前記物品移動機構が各経由点を通過する通過時刻とをそれぞれ設定して策定された動作計画の設定値のうち、前記経由点を変更せずに、前記通過時刻を遅らせてもしくは早めて前記動作計画を修正した修正動作計画を策定する動作計画修正手段と、
前記物品移動機構の前記動線での動作を妨げる要因の存否に基づいて、前記物品移動機構を前記始点から前記終点まで動作させる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記要因が存在しない場合、前記動作計画に従って前記物品移動機構の動作を制御し、前記要因が存在する場合、前記動作計画修正手段に前記修正動作計画を策定させ、前記修正動作計画に従って前記物品移動機構の動作を制御する
制御装置。
A control device that controls the operation of an article moving mechanism that moves an article.
An operation plan formulated by setting a plurality of waypoints including a start point and an end point of a flow line of the article movement mechanism at the time of movement of the article and a passing time when the article movement mechanism passes through each waypoint. Among the set values, an operation plan correction means for formulating a correction operation plan in which the operation plan is modified by delaying or advancing the passage time without changing the waypoint, and
A control means for operating the article moving mechanism from the start point to the end point based on the presence or absence of a factor that hinders the operation of the article moving mechanism in the flow line is provided.
When the factor is not present, the control means controls the operation of the article moving mechanism according to the motion plan, and when the factor is present, the control means causes the motion plan correction means to formulate the correction motion plan, and the motion plan is corrected. A control device that controls the operation of the article moving mechanism according to a plan.
前記動作計画修正手段は、前記要因の発生時における前記物品移動機構の経由点を追加し、追加した経由点の通過時刻以降の前記通過時刻を遅らせてもしくは早めて前記動作計画を修正する
請求項1に記載の制御装置。
A claim that the motion plan modifying means adds a transit point of the article moving mechanism when the factor occurs, and modifies the motion plan by delaying or accelerating the transit time after the transit time of the added transit point. The control device according to 1.
前記物品移動機構は、前記物品を解放可能に把持する把持部と、少なくとも一つの関節部で連結されて、前記把持部とともに前記始点から前記終点まで各関節部を所定の軸まわりに回動させて動作するアーム部と、を備えた前記物品の荷役ロボットであり、
前記動作計画は、前記アーム部の所定の基準点が前記通過時刻に前記経由点を通過するように前記経由点での前記アーム部の各関節部の角速度を設定して策定され、
前記動作計画修正手段は、前記アーム部の前記基準点が前記経由点を前記通過時刻よりも遅くもしくは早く通過するように、前記角速度を再設定して前記修正動作計画を策定する
請求項2に記載の制御装置。
The article moving mechanism is connected to a grip portion that releasably grips the article by at least one joint portion, and rotates each joint portion around a predetermined axis from the start point to the end point together with the grip portion. It is a cargo handling robot of the article provided with an arm portion that operates in the same manner.
The motion plan is formulated by setting the angular velocity of each joint portion of the arm portion at the transit point so that a predetermined reference point of the arm portion passes through the transit point at the passing time.
The motion plan modifying means according to claim 2 for formulating the modified motion plan by resetting the angular velocity so that the reference point of the arm portion passes through the transit point later or earlier than the passing time. The control device described.
前記動作計画修正手段は、前記追加した経由点以降の各経由点での前記アーム部の各関節部の前記角速度を時間で関数化し、前記角速度を再設定する
請求項3に記載の制御装置。
The control device according to claim 3, wherein the motion planning modifying means functions the angular velocity of each joint portion of the arm portion at each transit point after the added transit point with time, and resets the angular velocity.
前記動作計画修正手段は、前記動線を逆運動学に基づいて前記アーム部の関節座標系で設定する
請求項3に記載の制御装置。
The control device according to claim 3, wherein the motion plan correcting means sets the flow line in the joint coordinate system of the arm portion based on the inverse kinematics.
前記制御手段は、前記動線における侵害物の存在および前記物品の把持状態の少なくとも一方を含む判定条件に基づいて前記要因の存否を判定する
請求項3に記載の制御装置。
The control device according to claim 3, wherein the control means determines the presence or absence of the factor based on a determination condition including at least one of the presence of an infringing object in the flow line and the gripping state of the article.
前記物品移動機構は、前記物品を収容する収容部と、前記収容部とともに前記始点から前記終点まで動作する駆動部と、を備えた前記物品の搬送車であり、
前記動作計画は、前記搬送車が前記通過時刻に前記経由点を通過するように前記経由点での前記搬送車の速度を設定して策定され、
前記動作計画修正手段は、前記搬送車が前記経由点を前記通過時刻よりも遅くもしくは早く通過するように、前記速度を再設定して前記修正動作計画を策定する
請求項2に記載の制御装置。
The article moving mechanism is a transport vehicle for the article including a storage section for accommodating the article and a drive unit that operates together with the accommodation section from the start point to the end point.
The motion plan is formulated by setting the speed of the transport vehicle at the transit point so that the transport vehicle passes through the transit point at the passing time.
The control device according to claim 2, wherein the motion plan modifying means resets the speed so that the carrier passes the transit point later or earlier than the passing time, and formulates the modified motion plan. ..
前記動作計画修正手段は、前記追加した経由点以降の各経由点での前記搬送車の前記速度を時間で関数化し、前記速度を再設定する
請求項7に記載の制御装置。
The control device according to claim 7, wherein the motion planning correction means functions the speed of the transport vehicle at each waypoint after the added waypoint with time and resets the speed.
前記搬送車は、他の複数の搬送車とともに管理装置によって一元的に走行管理され、
前記動作計画修正手段は、前記追加した経由点以降の前記通過時刻を遅らせてもしくは早めて前記管理装置において修正された通過時刻に基づいて、前記速度を再設定する
請求項7に記載の制御装置。
The transport vehicle is centrally managed by a management device together with a plurality of other transport vehicles.
The control device according to claim 7, wherein the motion planning correction means resets the speed based on the passage time corrected by the management device by delaying or advancing the passage time after the added waypoint. ..
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