JP2022115357A - 開閉制御装置、開閉制御システム、タスクシステム、開閉制御方法及び開閉制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】収容部から物を搬出したり、収容部に物を搬入したり、する際の当該物の盗難を抑制可能な開閉制御装置を実現する。【解決手段】本開示の一形態に係る開閉制御装置（４４）は、ロボット（２）が物を搬入又は搬出する収容部（３）の扉（３２）の開閉制御装置であって、ロボット（２）の状態を取得する状態取得部（４４１）と、ロボット（２）の状態に基づいて、扉（３２）を開閉するために当該扉（３２）の駆動部（４２）を制御する制御部（４４３）と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、開閉制御装置、開閉制御システム、タスクシステム、開閉制御方法及び開閉制御プログラムに関し、例えば、ロボットが物を搬入又は搬出する収容部の扉の開閉制御装置、開閉制御システム、タスクシステム、開閉制御方法及び開閉制御プログラムに関する。

特許文献１の図１に開示されているように、荷物などの物が収容される棚には、開閉可能に扉が設けられている。そのため、棚から物を搬出したり、棚に物を搬入したり、する際には、扉が開放される。

特開２００４－３０３８３５号公報

本出願人は、以下の課題を見出した。上述のように棚などの収容部から物を搬出したり、収容部に物を搬入したり、する際に扉が開放されるが、扉の開放期間が長いと、扉が開放されている間に物が盗難される虞がある。

本開示は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、収容部から物を搬出したり、収容部に物を搬入したり、する際の当該物の盗難を抑制可能な、開閉制御装置、開閉制御システム、タスクシステム、開閉制御方法及び開閉制御プログラムを実現する。

本開示の一態様の開閉制御装置は、ロボットが物を搬入又は搬出する収容部の扉の開閉制御装置であって、
前記ロボットの状態を取得する状態取得部と、
前記ロボットの状態に基づいて、前記扉を開閉するために当該扉の駆動部を制御する制御部と、
を備える。

上述の開閉制御装置において、前記制御部は、複数の前記扉のうち、開放された扉以外の扉が閉鎖された状態に規制されるように、前記複数の扉毎に対応するように配置されたロック部を制御することが好ましい。

上述の開閉制御装置において、前記制御部は、前記ロボットの状態として当該ロボットの位置情報を取得し、前記ロボットの位置情報に基づいて、複数の前記扉のうち、前記ロボットが正面に配置された扉を開放するように前記扉の駆動部を制御することが好ましい。

上述の開閉制御装置において、前記制御部は、前記ロボットの状態として当該ロボットが前記収容部との間で前記物を搬入又は搬出するタスクの進捗情報を取得し、前記進捗情報に基づいて、前記扉の駆動部を制御することが好ましい。

本開示の一態様の開閉制御システムは、
上述の開閉制御装置と、
前記扉を開閉する駆動部と、
を備える。

上述の開閉制御システムは、前記ロボットの状態を検出する検出部を備えることが好ましい。

上述の開閉制御システムは、複数の扉毎に対応するように配置された複数のロック部を備えることが好ましい。

本開示の一態様のタスクシステムは、
上述の開閉制御システムと、
前記収容部との間で前記物を搬入又は搬出するためのタスク情報に基づいて動作するロボットと、
前記ロボットと前記開閉制御システムを制御するタスク制御装置と、
を備える。

上述のタスクシステムは、外部から前記ロボットに前記物を搬入又は搬出させるためのタスク情報を入力するタスク指令部を備えることが好ましい。

上述のタスクシステムは、第１のレールに沿って移動可能な複数の第１の扉と、第２のレールに沿って移動可能な第２の扉と、を有する収容部を備え、
前記第１のレールは、前記第１の扉の枚数分の合計の幅寸法に少なくとも当該第１の扉の一枚分の幅寸法を加えた長さを有し、
前記第２のレールは、前記第２の扉の枚数分の合計の幅寸法に少なくとも当該第２の扉の一枚分の幅寸法を加えた長さを有することが好ましい。

本開示の一態様の開閉制御方法は、ロボットが物を搬入又は搬出する収容部の扉の開閉制御方法であって、
前記ロボットの状態を取得する工程と、
前記ロボットの状態に基づいて、前記扉の開閉を制御する工程と、
を備える。

本開示の一態様の開閉制御プログラムは、ロボットが物を搬入又は搬出する収容部の扉の開閉制御プログラムであって、
前記ロボットの状態を取得する処理と、
前記ロボットの状態に基づいて、前記扉の開閉を制御する処理と、
をコンピュータに実行させる。

本開示によれば、収容部から物を搬出したり、収容部に物を搬入したり、する際の当該物の盗難を抑制可能な、開閉制御装置、開閉制御システム、タスクシステム、開閉制御方法及び開閉制御プログラムを実現することができる。

実施の形態のタスクシステムを示す構成図である。 実施の形態のロボットを概略的に示す斜視図である。 実施の形態のロボットを概略的に示す側面図である。 実施の形態のロボットのシステム構成を示すブロック図である。 実施の形態の収容部を正面側から見た斜視図である。 実施の形態の収容部の扉の配置を説明するための図である。 ロボットを用いて収容部との間で搬入又は搬出される荷物を示す斜視図である。 実施の形態の開閉制御システムの機能要素を示すブロック図である。 実施の形態のタスク制御装置の機能要素を示すブロック図である。 実施の形態のタスクシステムを用いてタスクを実行する流れを示すフローチャート図である。 ロボットが収容部の第３の扉の正面に到着した状態を示す図である。 収容部の第３の扉が開放した状態を示す図である。 ロボットが所望の荷物を収容部から搬出した状態を示す図である。 収容部の第３の扉が閉鎖した状態を示す図である。 ロボットが荷物を運搬する様子を示す図である。 収容部の第１の扉が開放された状態を示す図である。 収容部の第３の扉が開放された状態を示す図である。 収容部の第２の扉が開放された状態を示す図である。 開閉制御装置、開閉制御システム及びタスクシステムに含まれるハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、本開示を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本開示が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

図１は、本実施の形態のタスクシステムを示す構成図である。タスクシステム１は、例えば、施設内でロボット２を用いて収容部３との間で荷物を搬入又は搬出するタスクを実行するために用いられ、図１に示すように、ロボット２、収容部３、開閉制御システム４、タスク指令部５及びタスク制御装置６を備えている。

図２は、本実施の形態のロボットを概略的に示す斜視図である。図３は、本実施の形態のロボットを概略的に示す側面図である。図４は、本実施の形態のロボットのシステム構成を示すブロック図である。

ロボット２は、例えば、自律移動ロボットであり、施設内に配置されている。ロボット２は、図１乃至図４に示すように、移動部２１、伸縮部２２、載置部２３、アーム２４、駆動機構２５及び制御部２６を備えており、ネットワーク１１に接続されている。ここで、ネットワーク１１は、例えば、インターネットであり、電話回線網、無線通信路、イーサネット（登録商標）などにより構築されている。

移動部２１は、ロボット本体２１ａ、ロボット本体２１ａに回転可能に設けられた左右一対の駆動車輪２１ｂ、前後一対の従動車輪２１ｃ、及び各駆動車輪２１ｂを回転駆動する一対の駆動機構２１ｄを備えている。

駆動機構２１ｄは、モータ及び減速機などを備えている。駆動機構２１ｄは、制御部２６から受信した制御情報に基づいて駆動して、各駆動車輪２１ｂを回転させることで、ロボット本体２１ａの前進移動、後進移動、及び回転を可能にする。

これにより、ロボット本体２１ａは、任意の位置に移動することができる。なお、上記移動部２１の構成は一例であり、これに限定されない。例えば、移動部２１の駆動車輪２１ｂ及び従動車輪２１ｃの数は任意でよく、ロボット本体２１ａを任意の位置に移動させることができれば公知の構成を用いることができる。

伸縮部２２は、上下方向へ伸縮する伸縮機構である。伸縮部２２は、テレスコピック型の伸縮機構として構成されていてもよい。伸縮部２２は、モータ及び減速機などを有する駆動機構２２ａを備えており、駆動機構２２ａの駆動により伸縮する。駆動機構２２ａは、制御部２６から受信した制御情報に基づいて駆動する。

載置部２３は、伸縮部２２の上部（先端）に設けられている。載置部２３は、伸縮部２２の伸縮により昇降し、本実施の形態では、載置部２３は、ロボット２によって収容部３との間で搬入又は搬出される荷物を載せるために使用される。

そして、荷物の運搬のため、ロボット２は、荷物を載置部２３で支持したまま、荷物と共に移動することができる。これにより、ロボット２は、荷物を運搬することができる。但し、ロボット２において、載置部２３を昇降させることができれば、伸縮部２２の代わりに公知の機構を用いることができる。

載置部２３は、例えば、上面と成る板材及び下面と成る板材を備えており、上面と下面との間に、アーム２４及び駆動機構２５を収める空間が形成されている。本実施の形態では、載置部２３の形状は、例えば平らな円盤状であるが、他の任意の形状であってもよい。

より詳細には、本実施の形態では、アーム２４の移動の際に、アーム２４の突起部２４ｂが載置部２３に干渉しないように、載置部２３には、アーム２４の動線に沿って切り欠き２３ａが形成されている。なお、切り欠き２３ａは、少なくとも載置部２３の上面に形成されていればよい。

載置部２３には、載置部２３から水平方向に出し入れされるアーム２４が設けられている。アーム２４は、水平方向に延びる軸部２４ａ、及び軸部２４ａの先端で当該軸部２４ａと垂直方向に延びる突起部２４ｂを備えている。即ち、本実施の形態では、アーム２４は、Ｌ字形状である。

駆動機構２５は、制御部２６から受信した制御情報に基づいて、アーム２４の水平方向（即ち、軸部２４ａに沿った方向、さらに換言するとアーム２４の長手方向）の移動及び軸部２４ａ回りの回転を行う。

駆動機構２５は、例えば、モータ及びリニアガイドなどを有し、アーム２４の水平方向の移動及び回転を行うが、駆動機構２５として、これらの動作を行うための公知の機構を用いることができる。駆動機構２５は、載置部２３に設けられている。

このように、アーム２４は、水平方向に移動可能であると共に、軸部２４ａ回りの回転に伴い突起部２４ｂが回転可能である。即ち、軸部２４ａを回転軸として、突起部２４ｂが回転可能である。

制御部２６は、タスク制御装置６から受信した制御情報に基づいてロボット２の動作を制御する。即ち、制御部２６は、移動部２１、伸縮部２２、及びアーム２４の動作を制御する。制御部２６は、移動部２１の駆動機構２１ｄに制御情報を送信することで、各駆動車輪２１ｂの回転を制御し、ロボット本体２１ａを任意の位置に移動させることができる。

また、制御部２６は、伸縮部２２の駆動機構２２ａに制御情報を送信することで、載置部２３の高さを制御することができる。また、制御部２６は、駆動機構２５に制御情報を送信することで、アーム２４の水平方向の移動及び軸部２４ａ回りの回転を制御することができる。

ここで、制御部２６は、駆動車輪２１ｂに設けられた回転センサ（例えば、エンコーダ）により検出された駆動車輪２１ｂの回転情報などに基づいて、フィードバック制御、ロバスト制御などの公知の制御を行うことで、ロボット２の移動を制御してもよい。

また、制御部２６は、ロボット２に設けられたカメラや超音波センサなどの距離センサにより検出された距離情報、移動環境の地図情報などの情報に基づいて、移動部２１を制御することで、ロボット２を自律的に移動させてもよい。

収容部３は、施設内に配置されており、ロボット２が搬入又は搬出する荷物を収容する。図５は、本実施の形態の収容部を正面側から見た斜視図である。図６は、本実施の形態の収容部の扉の配置を説明するための図であり、全ての扉が閉鎖された状態を示している。ここで、説明を明確にするために、ロボット２が荷物を搬入又は搬出する側を収容部３の正面として説明する。

収容部３は、図５及び図６に示すように、収容部本体３１、扉３２及び摺動部３３を備えており、複数の荷物１２を収容可能な構成とされている。収容部本体３１は、矩形状の枠体を基本形態としており、少なくとも収容部本体３１の正面に開放部が形成されている。そして、収容部本体３１の内部は、パーテーション３１ａによって複数の空間に区画されている。

本実施の形態の収容部本体３１は、パーテーション３１ａによって、第１の空間Ｓ１、第２の空間Ｓ２及び第３の空間Ｓ３に区画されている。第１の空間Ｓ１、第２の空間Ｓ２及び第３の空間Ｓ３は、収容部本体３１の正面に向かって見て当該収容部本体３１の左右方向に並んでいる。

これらの空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３内には、各々の空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３内で対向するように一対のレール３１ｂが複数組、上下方向に間隔を開けて配置されている。レール３１ｂは、収容部本体３１の正背方向に延在している。

扉３２は、図５に示すように、各々の空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の開放部を覆うことができるように、各々の空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の正面側に配置されている。扉３２は、収容部３の正面に向かって見て略矩形状である。

本実施の形態の収容部３は、図６に示すように、扉３２として、第１の空間Ｓ１の開放部を覆う第１の扉３２ａ、第２の空間Ｓ２の開放部を覆う第２の扉３２ｂ、及び第３の空間Ｓ３を覆う第３の扉３２ｃを備えている。つまり、収容部３は、空間の区画数に対応する枚数の扉３２を備えている。

摺動部３３は、図６に示すように、第１のレール３３ａ及び第２のレール３３ｂを備えている。第１のレール３３ａは、例えば、収容部本体３１の正面側であって、且つ、収容部本体３１の上側に配置されており、収容部本体３１の左右方向に延在している。

第１のレール３３ａは、第１の扉３２ａ及び第３の扉３２ｃを摺動可能に吊り下げ支持する。例えば、第１のレール３３ａに第１の扉３２ａ及び第３の扉３２ｃの上側に設けられたローラーが引っ掛けられている。これにより、第１の扉３２ａ及び第３の扉３２ｃは、第１のレール３３ａに沿って収容部本体３１の左右方向に移動可能である。

第１のレール３３ａは、第１の扉３２ａの幅寸法と第３の扉３２ｃの幅寸法との合計長さに、もう一枚分の扉３２の幅寸法を加えた長さを有する。つまり、第１のレール３３ａは、三枚分の扉３２の幅寸法の合計長さを有し、一枚分の扉３２の幅寸法領域を用いて第１の扉３２ａ又は第３の扉３２ｃを摺動させることができる。

第２のレール３３ｂは、第１のレール３３ａに対して収容部本体３１の背面側に配置されている。そして、第２のレール３３ｂは、例えば、収容部本体３１の正面側であって、且つ、収容部本体３１の上側に配置されている。第２のレール３３ｂも、収容部本体３１の左右方向に延在している。

第２のレール３３ｂは、第２の扉３２ｂを摺動可能に吊り下げ支持する。例えば、第２のレール３３ｂに第２の扉３２ｂの上側に設けられたローラーが引っ掛けられている。これにより、第２の扉３２ｂは、第２のレール３３ｂに沿って収容部本体３１の左右方向に移動可能である。

第２のレール３３ｂは、第２の扉３２ｂの幅寸法に、二枚分の扉３２の幅寸法を加えた長さを有する。つまり、第２のレール３３ｂも、三枚分の扉３２の幅寸法の合計長さを有し、二枚分の扉３２の幅寸法領域を用いて第２の扉３２ｂを摺動させることができる。

但し、第１のレール３３ａに第２の扉３２ｂが吊り下げ支持され、第２のレール３３ｂに第１の扉３２ａ及び第３の扉３２ｃが吊り下げ支持されてもよく、要するに、三枚の扉が第１のレール３３ａと第２のレール３３ｂとに割り振られていればよい。

また、第２のレール３３ｂは、第２の扉３２ｂを開放することができる長さを有していればよく、例えば、少なくとも二枚分の第２の扉３２ｂの幅寸法の合計長さを有していればよい。

図７は、ロボットを用いて収容部との間で搬入又は搬出される荷物を示す斜視図である。荷物１２は、図７に示すように、箱形状を基本形態とする容器であり、荷物１２の両サイドには、例えば、つば１２ａが設けられている。

つば１２ａが収容部３の一対のレール３１ｂによって支持されることにより、収容部３の各々の空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３内で荷物１２が支持される。このとき、荷物１２は、収容部３の一対のレール３１ｂに沿って、収容部３内で当該収容部３の正背方向に移動可能である。

そのため、荷物１２を収容部３から引き出すことにより、荷物１２を収容部３から搬出することができる。一方、荷物１２を収容部３に押し込むことにより、荷物１２を収容部３に搬入することができる。但し、荷物１２は、収容部３の一対のレール３１ｂによって支持可能な構成であればよい。

荷物１２の底面には、図７に示すように、アーム２４の突起部２４ｂを引っ掛けるための溝１２ｂが形成されている。このような荷物１２の内部には、任意の物体を収容することができる。

図８は、本実施の形態の開閉制御システムの機能要素を示すブロック図である。開閉制御システム４は、図８に示すように、検出部４１、駆動部４２、ロック部４３及び開閉制御装置４４を備えており、ネットワーク１１に接続されている。検出部４１は、ロボット２の状態を検出する。

検出部４１は、例えば、赤外線カメラで構成することができ、収容部３が配置されている施設内でロボット２を検出できるように、収容部３に設けられている。但し、検出部４１は、施設内で移動するロボット２の状態を検出することができれば、センサの種類や配置は限定されない。

駆動部４２は、扉３２を開閉させる。本実施の形態の開閉制御システム４は、駆動部４２として、第１の扉３２ａを開閉する第１の駆動部４２ａ、第２の扉３２ｂを開閉する第２の駆動部４２ｂ、及び第３の扉３２ｃを開閉する第３の駆動部４２ｃを備えている。

第１の駆動部４２ａ、第２の駆動部４２ｂ及び第３の駆動部４２ｃは、例えば、電磁石及び永久磁石を有するリニアエンジンなどの駆動機構で構成することができる。そして、第１の駆動部４２ａ、第２の駆動部４２ｂ及び第３の駆動部４２ｃは、例えば、収容部本体３１の正面側であって、且つ、収容部本体３１の上側において、各々の扉３２ａ、３２ｂ、３２ｃに対応して配置されているとよい。

但し、第１の駆動部４２ａ、第２の駆動部４２ｂ及び第３の駆動部４２ｃは、各々の扉３２ａ、３２ｂ、３２ｃを開閉させることができれば、公知の駆動機構を用いることができ、また、各々の駆動部４２ａ、４２ｂ、４２ｃの配置も限定されない。

ロック部４３は、扉３２を閉じた状態に規制する、本実施の形態の開閉制御システム４は、ロック部４３として、第１の扉３２ａを閉じた状態に規制する第１のロック部４３ａ、第２の扉３２ｂを閉じた状態に規制する第２のロック部４３ｂ、及び第３の扉３２ｃを閉じた状態に規制する第３のロック部４３ｃを備えている。

第１のロック部４３ａ、第２のロック部４３ｂ及び第３のロック部４３ｃは、例えば、ピンが直動するアクチュエータなどのロック機構で構成することができる。そして、第１のロック部４３ａ、第２のロック部４３ｂ及び第３のロック部４３ｃは、例えば、収容部本体３１の正面側であって、且つ、収容部本体３１の下側において、各々の扉３２ａ、３２ｂ、３２ｃに対応して配置されているとよい。

第１のロック部４３ａ、第２のロック部４３ｂ、第３のロック部４３ｃのピンが収容部本体３１の内部に突出した状態で各々の扉３２ａ、３２ｂ、３２ｃの底面に形成された凹部に嵌合される。これにより、各々の扉３２ａ、３２ｂ、３２ｃを閉じた状態に規制することができる。

但し、第１のロック部４３ａ、第２のロック部４３ｂ、第３のロック部４３ｃは、各々の扉３２ａ、３２ｂ、３２ｃを閉じた状態に規制することができれば、公知のロック機構を用いることができ、また、各々のロック部４３ａ、４３ｂ、４３ｃの配置も限定されない。

開閉制御装置４４は、図８に示すように、状態取得部４４１、判定部４４２、及び制御部４４３を備えている。状態取得部４４１は、検出部４１からロボット２の状態を示す検出情報を取得する。そして、状態取得部４４１は、当該検出情報に基づいて、施設内のロボット２の位置を取得（推定）したり、ロボット２の伸縮部２２の伸縮状態（例えば、載置部２３における施設の床面からの高さ）を取得したり、する。なお、状態取得部４４１は、検出部４１を備えていてもよい。

判定部４４２は、詳細は後述するが、ロボット２が収容部３の第１の扉３２ａ、第２の扉３２ｂ、又は第３の扉３２ｃの何れの正面に配置されたかを判定したり、荷物１２が配置された高さにロボット２の載置部２３が到達したか否かを判定したり、ロボット２の載置部２３が下降を開始したか否かを判定したり、する。

制御部４４３は、詳細は後述するが、ロボット２の状態に応じて第１の扉３２ａ、第２の扉３２ｂ又は第３の扉３２ｃの何れかを開閉するように、開閉する扉の駆動部４２及びロック部４３を制御する。

つまり、制御部４４３は、何れかの駆動部４２及びロック部４３に制御情報を送信することで、第１の扉３２ａ、第２の扉３２ｂ又は第３の扉３２ｃの何れかを開閉することができる。

このとき、例えば、第１の駆動部４２ａ、第２の駆動部４２ｂ、第３の駆動部４２ｃがリニアエンジンで構成されている場合、制御部４４３は、各々の駆動部４２ａ、４２ｂ、４２ｃの電磁石に流れる電流を調整することで、当該電磁石の磁力の強さや磁性の向きを制御する。これらの状態取得部４４１、判定部４４２及び制御部４４３は、例えば、収容部３に設けられてもよく、又は、収容部３の外部に配置されていてもよい。

タスク指令部５は、荷物１２を搬入又は搬出するためのタスク情報を入力（指令）するために、ロボット２のユーザや他人に操作される。タスク指令部５は、例えば、図１に示すように、ユーザが所持するスマートフォンなどの携帯端末１３に搭載されているとよく、携帯端末１３の表示部に表示される荷物１２の識別情報や当該荷物１２を搬入又は搬出するタスク種別情報などを選択することで指令することができる。タスク指令部５は、ネットワーク１１に接続されている。なお、タスク指令部５は、荷物１２を搬入又は搬出するために必要なタスク情報を入力可能であればよい。

タスク制御装置６は、ロボット２及び開閉制御システム４を制御する。図９は、本実施の形態のタスク制御装置の機能要素を示すブロック図である。タスク制御装置６は、図９に示すように、指令取得部６１、格納部６２及び制御部６３を備えており、ネットワーク１１に接続されている。

指令取得部６１は、例えば、タスク指令部５から受信した、荷物１２を搬入又は搬出するためのタスク情報を取得する。なお、指令取得部６１は、タスク指令部５で構成してもよく、要するに、ユーザなどが入力したタスク情報を取得できればよい。

格納部６２は、荷物１２の識別情報、荷物１２を搬入又は搬出するタスク種別情報、各々の空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の位置情報、各々の扉３２ａ、３２ｂ、３２ｃの識別情報、各々の駆動部４２ａ、４２ｂ、４２ｃの識別情報、各々のロック部４３ａ、４３ｂ、４３ｃの識別情報及び各々の空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３内のレール３１ｂの位置情報などを格納する。

ここで、荷物１２の識別情報と、各々の空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の位置情報と、各々の空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３内のレール３１ｂの位置情報と、は紐付けられているとよい。また、各々の空間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の位置情報と、各々の扉３２ａ、３２ｂ、３２ｃの識別情報と、各々の駆動部４２ａ、４２ｂ、４２ｃの識別情報と、各々のロック部４３ａ、４３ｂ、４３ｃの識別情報と、は紐付けられているとよい。

制御部６３は、詳細は後述するが、荷物１２を搬入又は搬出するためのタスク情報に基づいて、ロボット２の制御部２６及び開閉制御装置４４の制御部４４３を制御する。つまり、制御部６３は、所望のタスクを実行するために、ロボット２の制御部２６及び開閉制御装置４４の制御部４４３を制御する。

次に、本実施の形態のタスクシステム１を用いてタスクを実行する流れを説明する。ここで、以下の説明では、ロボット２を用いて収容部３の第３の空間Ｓ３に収容されている荷物１２を搬出して運搬するタスクを実行するものとする。また、全ての扉３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、ロック部４３によって閉鎖された状態に規制されているものとする。

図１０は、本実施の形態のタスクシステムを用いてタスクを実行する流れを示すフローチャート図である。図１１は、ロボットが収容部の第３の扉の正面に到着した状態を示す図である。図１２は、収容部の第３の扉が開放した状態を示す図である。図１３は、ロボットが所望の荷物を収容部から搬出した状態を示す図である。図１４は、収容部の第３の扉が閉鎖した状態を示す図である。図１５は、ロボットが荷物を運搬する様子を示す図である。

先ず、ユーザが携帯端末１３に搭載されたタスク指令部５を介してタスク情報を入力すると、タスク指令部５はタスク情報をタスク制御装置６に送信する。これにより、タスク制御装置６の制御部６３は、ロボット２の制御部２６及び開閉制御装置４４の制御部４４３にタスクの開始を指示するために、各々の制御部２６、４４３に制御情報を送信する。

次に、ロボット２の制御部２６は、収容部３の第３の扉３２ｃの正面に向かってロボット２を移動するために、移動部２１の駆動機構２１ｄを制御する（Ｓ１）。それと共に、開閉制御装置４４の制御部４４３は、施設内のロボット２の状態を検出するために検出部４１を制御する。

検出部４１は、施設内のロボット２の状態を検出すると、検出情報を開閉制御装置４４の状態取得部４４１に送信する。これにより、制御装置１０の状態取得部４４１は、施設内のロボット２の位置及び当該ロボット２の載置部２３の高さを取得する（Ｓ２）。ここで、開閉制御装置４４は、指令されたタスクが完了するまで、ロボット２の状態の取得を継続する。

そして、図１１に示すようにロボット２が収容部３の第３の扉３２ｃの正面に到達すると、ロボット２の制御部２６は、所望の荷物１２が収容された高さに載置部２３が到達するように、伸縮部２２の駆動機構２２ａを制御する。

このとき、ロボット２は、収容部３の第３の空間Ｓ３の位置情報に基づいて自律的に第３の扉３２ｃの正面まで移動する。そして、ロボット２の伸縮部２２の駆動機構２２ａは、所望の荷物１２の識別情報に紐付けられたレール３１ｂの位置情報に基づいて自律的に当該荷物１２が収容された高さまで載置部２３を上昇させる。

それと共に、開閉制御装置４４の判定部４４２は、検出部４１から受信した検出情報に基づいて、ロボット２の載置部２３が所望の荷物１２が収容された高さに到達したか否かを判定する（Ｓ３）。

ロボット２の載置部２３が所望の荷物１２が収容された高さに到達していない場合（Ｓ３のＮＯ）、開閉制御装置４４は、収容部３の全ての扉３２ａ、３２ｂ、３２ｃが閉鎖された規制状態を維持しつつ、Ｓ３の工程に戻る。

一方、ロボット２の載置部２３が所望の荷物１２が収容された高さに到達した場合（Ｓ３のＹＥＳ）、開閉制御装置４４の制御部４４３は、図１２に示すように収容部３の第３の扉３２ｃを開放するために、第３の駆動部４２ｃ及び第３のロック部４３ｃを制御する（Ｓ４）。そして、開閉制御装置４４の制御部４４３は、タスク制御装置６の制御部６３に収容部３の第３の扉３２ｃが開放された旨の情報を送信する。

次に、タスク制御装置６の制御部６３は、ロボット２の制御部２６に収容部３の第３の扉３２ｃが開放された旨の情報を送信する。ロボット２の制御部２６は、図１３に示すように、所望の荷物１２を収容部３から搬出して載置部２３上に載置するために、アーム２４の駆動機構２５を制御する（Ｓ５）。

このとき、収容部３の他の扉である第１の扉３２ａ及び第２の扉３２ｂは閉鎖された規制状態に維持されているため、ロボット２が所望の荷物１２を収容部３から搬出する間に当該収容部３の第１の空間Ｓ１及び第２の空間Ｓ２に収容されている荷物１２の盗難を抑制することができる。

ロボット２の載置部２３上に所望の荷物１２を載置すると、ロボット２の制御部２６は、載置部２３を下降させるために伸縮部２２の駆動機構２２ａを制御する。その一方で、開閉制御装置４４の判定部４４２は、検出部４１から受信した検出情報に基づいて、ロボット２の載置部２３が下降を開始したか否かを判定する（Ｓ６）。

ロボット２の載置部２３が下降を開始した場合（Ｓ６のＹＥＳ）、開閉制御装置４４の制御部４４３は、図１４に示すように収容部３の第３の扉３２ｃを閉鎖して当該閉鎖した状態に規制するために、第３の駆動部４２ｃ及び第３のロック部４３ｃを制御する（Ｓ７）。これにより、収容部３の全ての扉３２ａ、３２ｂ、３２ｃが閉鎖した状態に規制される。

このように本実施の形態では、ロボット２の状態に基づいて第３の扉３２ｃを開閉するので、第３の扉３２ｃの開放期間を、荷物１２を搬出するために必要な期間内に抑制することができる。そのため、荷物１２の盗難を抑制することができる。

しかも、本実施の形態では、所望の荷物１２が収容された高さにロボット２の載置部２３が到達したことを検出した際に、収容部３の第３の扉３２ｃを開放する。そのため、例えば、ロボット２が収容部３の第３の扉３２ｃの正面に到達したことを検出した際に、収容部３の第３の扉３２ｃを開放する場合に比べて、第３の扉３２ｃの開放期間が短く、荷物１２の盗難を抑制することができる。

また、本実施の形態では、ロボット２の載置部２３が下降を開始、即ち、荷物１２の搬出が完了したことを検出した際に、収容部３の第３の扉３２ｃを閉鎖して当該閉鎖した状態に規制する。そのため、例えば、ロボット２の載置部２３の下降が完了してから第３の扉３２ｃを閉鎖して当該閉鎖した状態に規制する場合に比べて、第３の扉３２ｃの開放期間が短く、荷物１２の盗難を抑制することができる。

ロボット２の制御部２６は、載置部２３の下降が完了すると、図１５に示すように荷物１２を運搬するために移動部２１の駆動機構２１ｄを制御する（Ｓ８）。そして、荷物１２の運搬が完了すると、ロボット２の制御部２６は、タスクが完了したことを示す情報をタスク制御装置６の制御部６３に送信する。タスク制御装置６の制御部６３は、タスクが完了したことを示す情報を受信すると、タスクシステム１を用いたタスクを終了させる。

一方、ロボット２の載置部２３が下降を開始していない場合（Ｓ６のＮＯ）、開閉制御装置４４の制御部４４３は、Ｓ６の工程に戻る。

ここで、ロボット２を用いて収容部３に荷物１２を搬入する場合は、上述の工程と略等しい流れで実現することができ、例えば、Ｓ１では、荷物１２が載置されていない状態のロボット２が移動する工程に代わってロボット２が荷物１２を運搬し、Ｓ５では、荷物１２を搬出する工程に代わって荷物１２を搬入し、Ｓ８の工程を省略すればよい。

このように本実施の形態の開閉制御装置４４、開閉制御システム４、タスクシステム１及び開閉制御方法は、ロボット２の状態に基づいて扉３２を開閉するので、扉３２の開放期間を、荷物１２を搬出又は搬入のために必要な期間内に抑制することができる。そのため、荷物１２の盗難を抑制することができる。

しかも、本実施の形態の開閉制御装置４４、開閉制御システム４、タスクシステム１及び開閉制御方法は、ロボット２が荷物１２を収容部３から搬出している間、収容部３の他の扉３２は閉鎖した状態に規制する。そのため、ロボット２が収容部３における所望の荷物１２が収容された空間との間で当該荷物１２を搬入又は搬出する間に、収容部３における他の空間に収容されている荷物１２の盗難を抑制することができる。

また、本実施の形態の開閉制御装置４４、開閉制御システム４、タスクシステム１及び開閉制御方法は、所望の荷物１２が収容された高さにロボット２の載置部２３が到達したことを検出した際に、収容部３の扉３２を開放する。そのため、例えば、ロボット２が収容部３の扉３２の正面に到達したことを検出した際に、収容部３の扉３２を開放する場合に比べて、扉３２の開放期間が短く、荷物１２の盗難を抑制することができる。

また、本実施の形態の開閉制御装置４４、開閉制御システム４、タスクシステム１及び開閉制御方法は、荷物１２の搬出が完了したことを検出した際に、収容部３における当該荷物１２が取り出された空間の扉３２を閉鎖して当該閉鎖した状態に規制する。そのため、例えば、ロボット２の載置部２３の下降が完了してから扉３２を閉鎖して当該閉鎖した状態に規制する場合に比べて、扉３２の開放期間が短く、荷物１２の盗難を抑制することができる。

ここで、収容部３の第１の扉３２ａ、第２の扉３２ｂ及び第３の扉３２ｃの配置の効果を説明する。図１６は、収容部の第１の扉が開放された状態を示す図である。図１７は、収容部の第３の扉が開放された状態を示す図である。図１８は、収容部の第２の扉が開放された状態を示す図である。

ロボット２を用いて収容部３との間で荷物１２を搬入又は搬出する場合、収容部３の第１の扉３２ａ、第２の扉３２ｂ又は第３の扉３２ｃの何れかを開放すれば足りる。そこで、本実施の形態では、図６に示すように、第１のレール３３ａが第１の扉３２ａ及び第３の扉３２ｃを摺動可能に吊り下げ支持し、第２のレール３３ｂが第２の扉３２ｂを摺動可能に吊り下げ支持している。

このとき、第１のレール３３ａは、第１の扉３２ａの幅寸法と第３の扉３２ｃの幅寸法との合計長さに、もう一枚分の扉３２の幅寸法を加えた長さを有する。つまり、第１のレール３３ａは、三枚分の扉３２の幅寸法の合計長さを有し、図１６及び図１７に示すように、一枚分の扉３２の幅寸法領域を用いて第１の扉３２ａ又は第３の扉３２ｃを摺動させることができる。

また、第２のレール３３ｂは、第２の扉３２ｂの幅寸法に、二枚分の扉３２の幅寸法の合計を加えた長さを有する。つまり、第２のレール３３ｂも、三枚分の扉３２の幅寸法の合計長さを有し、図１８に示すように、二枚分の扉３２の幅寸法領域を用いて第２の扉３２ｂを摺動させることができる。

このように本実施の形態では、第１のレール３３ａ及び第２のレール３３ｂを用いて三枚の扉３２を開閉することができる構成である。そのため、一般的なスライドドアのように扉毎にレールを備える場合に比べて、レールの本数を削減することができ、収容部３を小型化することができる。そのため、収容部３を施設に配置した際の当該収容部３の占拠スペースを削減することができる。

但し、一本のレールに摺動可能に支持される扉の枚数やレールの本数は上述の限りではなく、要するに、各々のレールが、レールが支持する扉の枚数分の合計の幅寸法に少なくとも当該扉の一枚分の幅寸法を加えた長さを有し、且つ、少なくとも一本のレールに複数枚の扉が摺動可能に支持されていればよい。また、レールによって扉の上側が支持されている場合に限らず、扉の下側が支持されていてもよい。

上記実施の形態に係る開閉制御装置、開閉制御システム及びタスクシステムは、次のようなハードウェア構成を備えることができる。図１９は、開閉制御装置、開閉制御システム及びタスクシステムに含まれるハードウェア構成の一例を示す図である。上述した様々な実施の形態において、開閉制御装置、開閉制御システム及びタスクシステムにおける処理の手順を説明したように、本開示は制御方法としての形態も採り得る。

図１９に示す制御装置は、インタフェース１０３と共に、プロセッサ１０１及びメモリ１０２を備えている。上述した実施の形態で説明した開閉制御システム並びにタスクシステムの一部、及び開閉制御装置の構成は、プロセッサ１０１がメモリ１０２に記憶された制御プログラムを読み込んで実行することにより実現される。つまり、このプログラムは、プロセッサ１０１を開閉制御システム並びにタスクシステムの一部、及び開閉制御装置の構成として機能させるためのプログラムである。このプログラムは、開閉制御システム、タスクシステム及び開閉制御装置に、その構成、又はその一部における処理を実行させるためのプログラムであると言える。

上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータ（情報通知装置を含むコンピュータ）に供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）を含む。さらに、この例は、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗを含む。さらに、この例は、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

なお、本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

上記実施の形態では、赤外線カメラを用いてロボット２の状態を検出しているが、例えば、ロボット２の載置部２３に設けられた重量センサなどを用いて、ロボット２の状態として、ロボット２の載置部２３に荷物１２が載置されたか否か、言い換えると、荷物１２が搬入又は搬出されたか否かのタスクの進捗状況を検出してもよい。

また、ロボット２の移動部２１の駆動機構２１ｄや伸縮部２２の駆動機構２２ａに設けられた回転センサの検出結果に基づいて、ロボット２の状態やタスクの進捗状況を検出してもよい。要するに、開閉制御装置４４の状態取得部４４１がロボット２の状態やタスクの進捗状況を取得することができれば、ロボット２の状態やタスクの進捗状況の取得手法は限定されない。

上記実施の形態では、ロボット２が収容部との間で荷物１２を搬入又は搬出しているが、収容部に収容可能な物であれば、荷物１２に限定されない。また、収容部３の構成も上述の限りではなく、物を収容可能であって、且つ、扉が開閉可能に設けられていればよい。そのため、扉は、上述のようなスライドドアに限られず、回転軸回りに回転する構成であってもよい。さらに、ロボット２の構成も上述の限りではなく、収容部との間で物を搬入又は搬出することができる構成であればよく、例えば、人型ロボットなどでもよい。

１ タスクシステム
２ ロボット
２１ 移動部、２１ａ ロボット本体、２１ｂ 駆動車輪、２１ｃ 従動車輪、２１ｄ 駆動機構
２２ 伸縮部、２２ａ 駆動機構
２３ 載置部
２４ アーム、２４ａ 軸部、２４ｂ 突起部
２５ 駆動機構
２６ 制御部
３ 収容部
３１ 収容部本体、３１ａ パーテーション、３１ｂ レール
３２ 扉、３２ａ 第１の扉、３２ｂ 第２の扉、３２ｃ 第３の扉
３３ 摺動部、３３ａ 第１のレール、３３ｂ 第２のレール
Ｓ１ 第１の空間、Ｓ２ 第２の空間、Ｓ３ 第３の空間
４ 開閉制御システム
４１ 検出部
４２ 駆動部、４２ａ 第１の駆動部、４２ｂ 第２の駆動部、４２ｃ 第３の駆動部
４３ ロック部、４３ａ 第１のロック部、４３ｂ 第２のロック部、４３ｃ 第３のロック部
４４ 開閉制御装置
４４１ 状態取得部
４４２ 判定部
４４３ 制御部
５ タスク指令部
６ タスク制御装置
６１ 指令取得部
６２ 格納部
６３ 制御部
１０ 制御装置
１１ ネットワーク
１２ 荷物、１２ａ つば、１２ｂ 溝
１３ 携帯端末
１０１ プロセッサ
１０２ メモリ
１０３ インタフェース

Claims (12)

1. ロボットが物を搬入又は搬出する収容部の扉の開閉制御装置であって、
   前記ロボットの状態を取得する状態取得部と、
   前記ロボットの状態に基づいて、前記扉を開閉するために当該扉の駆動部を制御する制御部と、
   を備える、開閉制御装置。
2. 前記制御部は、複数の前記扉のうち、開放された扉以外の扉が閉鎖された状態に規制されるように、前記複数の扉毎に対応するように配置されたロック部を制御する、請求項１に記載の開閉制御装置。
3. 前記制御部は、前記ロボットの状態として当該ロボットの位置情報を取得し、前記ロボットの位置情報に基づいて、複数の前記扉のうち、前記ロボットが正面に配置された扉を開放するように前記扉の駆動部を制御する、請求項１又は２に記載の開閉制御装置。
4. 前記制御部は、前記ロボットの状態として当該ロボットが前記収容部との間で前記物を搬入又は搬出するタスクの進捗情報を取得し、前記進捗情報に基づいて、前記扉の駆動部を制御する、請求項１又は２に記載の開閉制御装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の開閉制御装置と、
   前記扉を開閉する駆動部と、
   を備える、開閉制御システム。
6. 前記ロボットの状態を検出する検出部を備える、請求項５に記載の開閉制御システム。
7. 複数の扉毎に対応するように配置された複数のロック部を備える、請求項５又は６に記載の開閉制御システム。
8. 請求項５乃至７のいずれか１項に記載の開閉制御システムと、
   前記収容部との間で前記物を搬入又は搬出するためのタスク情報に基づいて動作するロボットと、
   前記ロボットと前記開閉制御システムを制御するタスク制御装置と、
   を備える、タスクシステム。
9. 外部から前記ロボットに前記物を搬入又は搬出させるためのタスク情報を入力するタスク指令部を備える、請求項８に記載のタスクシステム。
10. 第１のレールに沿って移動可能な複数の第１の扉と、第２のレールに沿って移動可能な第２の扉と、を有する収容部を備え、
    前記第１のレールは、前記第１の扉の枚数分の合計の幅寸法に少なくとも当該第１の扉の一枚分の幅寸法を加えた長さを有し、
    前記第２のレールは、前記第２の扉の枚数分の合計の幅寸法に少なくとも当該第２の扉の一枚分の幅寸法を加えた長さを有する、請求項８又は９に記載のタスクシステム。
11. ロボットが物を搬入又は搬出する収容部の扉の開閉制御方法であって、
    前記ロボットの状態を取得する工程と、
    前記ロボットの状態に基づいて、前記扉の開閉を制御する工程と、
    を備える、開閉制御方法。
12. ロボットが物を搬入又は搬出する収容部の扉の開閉制御プログラムであって、
    前記ロボットの状態を取得する処理と、
    前記ロボットの状態に基づいて、前記扉の開閉を制御する処理と、
    をコンピュータに実行させる、開閉制御プログラム。

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