JP2022165832A - 移動体システム、移動体制御方法、及びプログラム - Google Patents

移動体システム、移動体制御方法、及びプログラム Download PDF

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紘多 宮本
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    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0259Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using magnetic or electromagnetic means
    • G05D1/0263Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using magnetic or electromagnetic means using magnetic strips

Abstract

【課題】目標位置に到着するまでの時間を短縮すること。【解決手段】移動体システム1は、通信部21、位置検出部201、指標検知部222、設定部202、及び移動制御部203を備える。通信部21は本体の移動先の目標位置を受信する。位置検出部201は本体の現在位置を検出する。指標検知部222は、誘導路に沿って設けられた誘導指標を検知する。設定部202は、指標検知部222が誘導指標を検知した場合に、現在位置から目標位置までの移動距離が第1閾値以上であれば、本体の誘導方式を第2誘導方式に設定する。設定部202は、移動距離が第1閾値よりも短ければ、本体の誘導方式を第1誘導方式に設定する。第1誘導方式では、指標検知部222が検知した誘導指標に従って移動する。第2誘導方式では、位置検出部201の検出結果に基づいて移動する。移動制御部203は、設定部202で設定された誘導方式で本体を移動させる。【選択図】図1

Description

本開示は、移動体システム、移動体制御方法、及びプログラムに関する。より詳細には、本開示は、自律的に移動する移動体システム、移動体制御方法、及びプログラムに関する。
特許文献1は、無人搬送車の走行制御方法を開示する。特許文献1の走行制御方法では、無人搬送車が目標位置に向かって自律移動を行っている間に、無人搬送車が、磁気テープからなるガイドラインを磁気センサで検出すると、ガイド走行に移行する。
特開2002-73171号公報
ガイド走行では、ガイドラインを磁気センサで検出しながら走行するため、ガイド走行時の走行速度は自律移動時の走行速度よりも遅くなる。そのため、ガイドラインが配置された場所で無人走行車が必ずガイド走行を行うと、無人搬送車が目標位置に到着するまでの時間が長くなるという問題があった。
本開示の目的は、目標位置に到着するまでの時間を短縮可能な移動体システム、移動体制御方法、及びプログラムを提供することにある。
本開示の一態様の移動体システムは、通信部と、位置検出部と、指標検知部と、設定部と、移動制御部と、を備える。前記通信部は、本体の移動先の目標位置を受信する。前記位置検出部は、前記本体の現在位置を検出する。前記指標検知部は、前記本体を誘導する誘導路に沿って設けられた誘導指標を検知する。前記設定部は、前記本体の誘導方式を第1誘導方式及び第2誘導方式のいずれかに設定する。前記第1誘導方式は、前記指標検知部が検知した前記誘導指標に従って移動する誘導方式である。前記第2誘導方式は、前記位置検出部の検出結果に基づいて移動する誘導方式である。前記移動制御部は、前記設定部で設定された誘導方式で前記本体を移動させる。前記設定部は、前記指標検知部が前記誘導指標を検知した場合に、前記現在位置から前記目標位置までの移動距離が第1閾値以上であれば、前記本体の誘導方式を前記第2誘導方式に設定する。前記設定部は、前記移動距離が前記第1閾値よりも短ければ、前記本体の誘導方式を前記第1誘導方式に設定する。
本開示の一態様の移動体制御方法は、受信ステップと、位置検出ステップと、指標検知ステップと、設定ステップと、制御ステップと、を含む。前記受信ステップでは、本体の移動先の目標位置を受信する。前記位置検出ステップでは、前記本体の現在位置を検出する。前記指標検知ステップでは、前記本体を誘導する誘導路に沿って設けられた誘導指標を検知する。前記設定ステップでは、前記本体の誘導方式を第1誘導方式及び第2誘導方式のいずれかに設定する。前記第1誘導方式では、前記指標検知ステップで検知された前記誘導指標に従って移動する。前記第2誘導方式では、前記位置検出ステップの検出結果に基づいて移動する。前記制御ステップでは、前記設定ステップで設定された誘導方式で前記本体を移動させる。前記設定ステップでは、前記指標検知ステップで前記誘導指標を検知した場合に、前記現在位置から前記目標位置までの移動距離が第1閾値以上であれば、前記本体の誘導方式を前記第2誘導方式に設定する。前記設定ステップでは、前記移動距離が前記第1閾値よりも短ければ、前記本体の誘導方式を前記第1誘導方式に設定する。
本開示の一態様のプログラムは、1以上のプロセッサに、前記移動体制御方法を実行させるためのプログラムである。
本開示によれば、目標位置に到着するまでの時間を短縮することができる。
図1は、本開示の一実施形態に係る移動体システムを備える搬送システムのシステム構成図である。 図2は、同上の移動体システムの斜視図である。 図3は、同上の移動体システムが対象物を保持する前の状態の斜視図である。 図4は、同上の移動体システムの誘導方式の遷移を説明する概略的な平面図である。 図5は、同上の移動体システムの誘導方式の遷移を説明する概略的な平面図である。 図6は、同上の移動体システムの誘導方式の遷移を説明する概略的な平面図である。 図7は、同上の移動体システムの誘導方式の遷移を説明する概略的な平面図である。 図8は、同上の移動体システムの移動体制御方法を説明するフローチャートである。 図9は、同上の移動体システムの移動体制御方法を説明するフローチャートである。
(実施形態)
(1)概要
以下の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
本実施形態に係る移動体システム1は、図1~図3に示すように、対象物30を搬送するための搬送ロボット2に適用される。以下の説明では、図2において「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」の矢印で示す通りに各方向を規定する。これらの方向は、搬送ロボット2が対象物30を保持して前進する状態での方向を規定したものであり、搬送ロボット2の使用方向を限定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
搬送ロボット2は、例えば工場、物流センター(配送センターを含む)、オフィス、店舗、学校、及び病院等の施設における搬送作業に利用される。搬送ロボット2は、1つ以上の車輪27で移動面200の上を走行することによって移動する。移動面200は、その上を搬送ロボット2が移動する面であり、搬送ロボット2が施設内を移動する場合は施設の床面等が移動面200となり、搬送ロボット2が屋外を移動する場合は地面等が移動面200となる。なお、搬送ロボット2は、移動面200の上を車輪27で移動(走行)する車両タイプのロボットに限定されない。搬送ロボット2は、空中を飛行する飛行ドローン、水上を航行する水上ドローン、又は水中を航行する水中ドローン等でもよいが、以下の実施形態では、搬送ロボット2が、移動面200の上を走行する車両タイプのロボットである場合について説明する。 図4は、搬送ロボット2が移動する移動面200の一例を示す模式的な平面図である。移動面200には、搬送ロボット2が移動可能な搬送路RT1が設定されている。搬送路RT1の一部には搬送ロボット2を誘導する誘導路RT12が設定されており、誘導路RT12には搬送ロボット2を誘導するための誘導指標M1が設けられている。換言すれば、搬送路RT1は、誘導指標が設けられていない非誘導路RT11と、誘導指標M1が設けられている誘導路RT12と、を含んでいる。誘導指標M1は例えば磁気テープであり、移動面200に誘導路RT12に沿って貼付けられている。搬送ロボット2は、例えば磁気センサで磁気テープを検知し、磁気テープを辿って移動することにより、搬送路RT1に沿って移動することができる。ここにおいて、搬送ロボット2が誘導指標M1を辿って移動する誘導方式を第1誘導方式と言う。本実施形態では、第1誘導方式が、例えば、磁気テープである誘導指標M1を辿って移動する磁気誘導方式である。
図4は、搬送ロボット2が対象物30を搬送する搬送路RT1の終点付近を示す概略的な平面図である。図4の例では、搬送路RT1の途中の位置から、搬送路RT1の終点である、対象物30の搬送先の目標位置TP1まで、磁気テープである誘導指標M1が設置されている。搬送路RT1において誘導指標M1が設けられている部分が誘導路RT12となる。また、誘導路RT12の終端付近には、誘導路RT12の終端位置P3を示す終端指標M2が誘導指標M1と平行に設けられている。終端指標M2は例えば磁気テープからなり、誘導指標M1と終端指標M2とは互いに異なる磁極に着磁されている。
本実施形態の移動体システム1(搬送ロボット2)は、通信部21と、位置検出部201と、指標検知部222と、設定部202と、移動制御部203と、を備える。
通信部21は、本体26の移動先の目標位置を受信する。
位置検出部201は、本体26の現在位置を検出する。
指標検知部222は、本体26を誘導する誘導路RT12に沿って設けられた誘導指標M1を検知する。
設定部202は、本体26の誘導方式を第1誘導方式及び第2誘導方式のいずれかに設定する。第1誘導方式は、指標検知部222が検知した誘導指標M1に従って移動する誘導方式である。第2誘導方式は、位置検出部201の検出結果に基づいて移動する誘導方式である。
移動制御部203は、設定部202で設定された誘導方式で本体26を移動させる。
設定部202は、指標検知部222が誘導指標M1を検知した場合に、現在位置から目標位置TP1までの移動距離が第1閾値Lth1以上であれば、本体26の誘導方式を第2誘導方式に設定する。設定部202は、現在位置から目標位置TP1までの移動距離が第1閾値Lth1よりも短ければ、本体26の誘導方式を第1誘導方式に設定する。
ここで、通信部21は、例えば、搬送ロボット2による搬送作業を制御する群制御システム4等の外部システムから、搬送ロボット2の移動先である目標位置の情報(例えば、目標位置の位置座標等)を受信する。目標位置は、例えば、搬送ロボット2が搬送している対象物30の搬送先の位置であるが、搬送ロボット2が対象物30を搬送中でなければ、搬送ロボット2の移動先の位置でもよい。また、目標位置の情報は、搬送作業を行うたびに外部システムから受信する必要はなく、外部システム等から予め受信して記憶部に記憶させておいてもよい。位置検出部201は、例えば、移動面200内の所定の位置を基準点とする二次元直交座標系で、本体26が存在する位置の位置座標を求めることによって、本体26の現在位置を求めている。
以下の説明では、搬送ロボット2が、移動面200の上を走行する車両タイプのロボットであり、移動制御部203は、搬送ロボット2の走行を制御する。
位置検出部201は、例えば、本体26の長手方向(前後方向)及び短手方向(左右方向)における中央位置を、本体26の現在位置として求めている。なお、位置検出部201が求める現在位置は、本体26の中央位置に限定されず、本体26の前端部分の位置であってもよい。
本体26の誘導方式には、誘導指標M1を検知しながら誘導指標M1を辿って移動する第1誘導方式と、位置検出部201が求めた現在位置に基づいて本体26を誘導する第2誘導方式がある。第2誘導方式では、例えば、本体26の現在位置と、目標位置と、移動面200の電子的なマップ情報とに基づいて、本体26の移動ルートを決定し、決定した移動ルートに従って移動するように本体26を誘導する。一般に、第1誘導方式は第2誘導方式に比べて位置精度が高いという利点があるが、第1誘導方式では誘導指標M1を検知しながら移動するため、第1誘導方式での本体26の最高速度は、第2誘導方式での本体26の最高速度よりも低速である。
本実施形態では、指標検知部222が誘導指標M1を検知した場合に、現在位置から目標位置TP1までの移動距離(実施形態では搬送ロボット2が車両タイプのロボットであるため、以下では移動距離を走行距離とも言う)が第1閾値Lth1以上であれば、設定部202が本体26の誘導方式を第2誘導方式に設定するので、第1誘導方式で移動する場合に比べて速い速度で本体26を移動させることができる。その後、本体26が目標位置TP1に接近し、現在位置から目標位置TP1までの移動距離(走行距離)が第1閾値Lth1よりも短くなると、設定部202が本体26の誘導方式を第1誘導方式に設定する。これにより、移動制御部203は、本体26を誘導路RT12に沿って第2誘導方式に比べて高い位置精度で誘導することができる。したがって、本実施形態の移動体システム1(搬送ロボット2)によれば、目標位置TP1(誘導路RT12の終端位置P3)に高い位置精度で誘導したうえで、到着するまでの時間を短縮することができる、という利点がある。
(2)詳細
(2.1)全体構成
以下、本実施形態に係る搬送ロボット2(移動体システム1)、及び搬送ロボット2を含む搬送システム5について図面を参照して詳しく説明する。
搬送システム5は、搬送ロボット2と、搬送ロボット2による搬送作業を制御する群制御システム4と、を備えている。搬送ロボット2と群制御システム4とは互いに通信可能に構成されている。本開示における「通信可能」とは、有線通信又は無線通信の適宜の通信方式により、直接的、又はネットワークNT1若しくは中継装置6等を介して間接的に、情報を授受できることを意味する。本実施形態では、群制御システム4と搬送ロボット2の各々とは双方向に通信可能であり、群制御システム4から搬送ロボット2への情報の送信、及び搬送ロボット2から群制御システム4への情報の送信の両方が可能である。なお、図1~図3では搬送ロボット2の数が1台であるが、搬送ロボット2の数は2台以上でもよい。つまり、群制御システム4は、複数台の搬送ロボット2の各々による搬送作業を制御してもよい。
(2.2)搬送ロボット
本実施形態の搬送ロボット2の構成について、より詳細に説明する。搬送ロボット2は、図2及び図3に示すように、対象物30である台車31を搬送するための無人搬送車(AGV:Automated Guided Vehicle)であり、台車31を持ち上げた状態で保持して目標位置まで自律移動(自律走行)。する。本実施形態では、群制御システム4が、ネットワークNT1及び中継装置6を介して搬送ロボット2と通信し、搬送ロボット2の移動を間接的に制御する。
本実施形態では、搬送ロボット2が搬送する対象物30が、複数の物品を載せて運ぶために用いられる台車31である。台車31は、底板32の下側に複数の車輪33が設けられたカゴ付きの台車(いわゆるロールボックスパレット)であり、作業者が台車31を押して移動させることが可能である。なお、対象物30は車輪33が設けられた台車31に限定されない。対象物30は、複数の物品を収容可能な、車輪が設けられていない棚でもよいし、複数の物品を収容可能なパレットでもよいし、物品そのものでもよい。
搬送ロボット2は、例えば施設の床面等からなる平坦な移動面200の上を自律走行する。搬送ロボット2は、例えばリチウムイオン電池又はニッケル水素電池等の蓄電池を備え、蓄電池に蓄積された電気エネルギを利用して動作する。本実施形態では、搬送ロボット2は低床型のAGVであり、台車31の下に潜り込み、本体26の一部を上昇させることによって台車31を持ち上げた状態で保持して移動する。これにより、搬送ロボット2は、例えば、ある場所に置かれている台車31を、別の場所(目標位置)に搬送することが可能である。
搬送ロボット2は、図1に示すように、処理部20と、通信部21と、検知部22と、駆動部23と、記憶部24と、昇降機構25と、を備えている。また、搬送ロボット2は本体26(図2及び図3参照)を更に備えており、本体26に処理部20、通信部21、検知部22、駆動部23、記憶部24、及び昇降機構25が搭載されている。
搬送ロボット2の本体26は、左右方向よりも前後方向に長く、かつ左右方向及び前後方向よりも上下方向の寸法が小さい直方体状である。
本体26は、複数(ここでは、4つ)の車輪27により移動面200上に支持される。複数の車輪27は、複数(ここでは、2つ)の駆動輪27Aと、複数(ここでは、2つ)の補助輪27Bと、を含む。
複数の駆動輪27Aは、本体26の長手方向(前後方向)の中央部において、本体26の幅方向(左右方向)に間隔を空けて配置されている。複数の駆動輪27Aの各々は、駆動部23からの駆動力を受けて個別に回転可能である。
複数の補助輪27Bは、本体26の幅方向(左右方向)の中央部において、本体26の長手方向(前後方向)に間隔を空けて配置されている。複数の補助輪27Bの各々は、駆動部23からの駆動力を受けずに個別に回転可能である。
本実施形態では、複数の駆動輪27Aが駆動部23によって個別に駆動されることにより、本体26は全方向に移動可能となる。つまり、複数の駆動輪27Aが互いに異なる角速度で回転することで、左右方向のいずれかに旋回することができ、互いに同じ角速度で回転することで、直線的に走行(前進走行又は後進走行)することができる。したがって、本体26は、前進、後進、左右方向への旋回(信地旋回及び超信地旋回を含む)を行うことができる。また、本体26は、曲線の軌道(つまり、カーブ)を描くように移動することも可能である。
本体26の長手方向(前後方向)の両側には、本体26の幅方向(左右方向)に間隔を空けて2つずつ昇降板28が配置されている。各々の昇降板28は昇降機構25によって上昇又は降下する。各々の昇降板28が下限位置に降下した状態では、移動面200から各々の昇降板28の上面までの距離は、移動面200から台車31の底板32の下面までの距離よりも短い。一方、各々の昇降板28が上限位置に上昇した状態では、移動面200から各々の昇降板28の上面までの距離は、移動面200から台車31の底板32の下面までの距離よりも長い。
搬送ロボット2は、昇降機構25が各昇降板28を下限位置に降下させた状態で、台車31の下側に入り込み、昇降機構25により各昇降板28を上限位置に上昇させることによって台車31を持ち上げる。搬送ロボット2が台車31を持ち上げた状態では、台車31の車輪33は移動面200から浮いた状態となり、この状態で搬送ロボット2が走行することによって、台車31を搬送する。搬送ロボット2が台車31を目標位置まで搬送すると、昇降機構25により各昇降板28を下限位置に降下させる。各昇降板28が下限位置に降下すると、台車31の車輪33が移動面200に接地し、各昇降板28が台車31の底板32から離れるので、搬送ロボット2が台車31から分離される。その後、搬送ロボット2が前進又は後進することで、台車31を目標位置に残して、搬送ロボット2はその場から離脱することができる。
なお、昇降板28の上面には、例えば、滑り止め加工が施されることによって、本体26の上面に比べて大きな摩擦係数を有することが好ましい。これにより、各昇降板28に積載された台車31が各昇降板28に対して滑りにくくなる。
検知部22は、搬送ロボット2の周辺状況を検知する測域センサ221と、移動面200に設けられた誘導指標M1及び終端指標M2を検知する指標検知部222と、を少なくとも含む。
測域センサ221は、例えば、LiDAR(Light Detection and Ranging)のようなセンサ22A(図2参照)を含む。LiDARは、光(レーザ光)を周囲に照射して、本体26の周辺に存在する物体での反射光に基づいて物体までの距離及び物体の方向を測定するセンサである。LiDARがスキャンする検知範囲(水平方向及び垂直方向のスキャン範囲)は、レーザ光源を中心とする扇型の範囲となり、例えばレーザ光の照射範囲を絞ることによって検知範囲を変更可能である。
センサ22Aは、本体26の長手方向の一方(例えば前側)に設けられている。センサ22Aは、本体26の前方の検知範囲において物体を検知する。つまり、センサ22Aにより、本体26の前方に存在する物体を検知する物体検知部が実現される。なお、本実施形態では本体26の前側のみに測域センサ221が設けられているが、本体26の前側及び後側にそれぞれ測域センサ221が設けられてもよい。また、本体26において、互いに対角となる前後の角部に、水平方向の検知範囲が最大270度の2つの測域センサ221をそれぞれ配置し、2つの測域センサ221で本体26の全周で物体を検知できるようにしてもよい。また、測域センサ221として水平方向の検知範囲が360度の測域センサを使用し、この測域センサ221を本体26の上部に配置すれば、1つの測域センサ221で本体26の全周において物体を検知することができる。
なお、検知部22は、搬送ロボット2の周辺状況を検知するセンサとしてレーダ(RADAR:Radio Detection and Ranging)、ソナーセンサ、及びイメージセンサ(カメラ)等のセンサを含んでもよい。レーダは、マイクロ波等の電磁波(電波)を用いて、本体26の周辺に存在する物体での反射波に基づいて物体までの距離及び物体の方向を測定するセンサである。
指標検知部222は、例えば磁気センサを含み、磁気センサを用いて移動面200に設置された誘導指標M1及び終端指標M2の存否を検知する。指標検知部222は、互いに異なる磁極に着磁された誘導指標M1と終端指標M2とが並んでいるのを検知すると、誘導路RT12の終端付近であると検知する。
本実施形態では、第1誘導方式が磁気誘導方式であるため、指標検知部222は磁気センサを含んでいるが、第1誘導方式は磁気誘導方式に限定されず、指標検知部222も磁気センサを含むものに限定されない。移動面200に、搬送路RT1に沿って、所定の色(例えば白色)の誘導テープ又は二次元バーコード等からなる誘導指標が設けられている場合、指標検知部222が、移動面200を撮影するイメージセンサを含み、イメージセンサの画像を画像処理することによって誘導指標を検出してもよい。また、移動面200に、搬送路RT1に沿って反射テープからなる誘導指標が設けられている場合、指標検知部222は、例えば光学センサを用いて反射テープからなる誘導指標を検出してもよい。また、移動面200に、搬送路RT1に沿って金属板からなる誘導指標が設けられている場合、指標検知部222は、例えばレーダを用いて金属板からなる誘導指標を検出してもよい。指標検知部222は、搬送路RT1に沿って設けられた誘導指標に応じて適宜変更が可能である。
また、検知部22は、搬送ロボット2の本体26の挙動を検知するセンサを含んでもよい。本体26の「挙動」は、動作及び様子等を意味する。つまり、搬送ロボット2の本体26の挙動は、搬送ロボット2が対象物30を搬送中か否かを表す搬送ロボット2の動作状態、搬送ロボット2の移動距離(走行距離)及び速度、搬送ロボット2の本体26に作用する加速度、及び本体26の移動姿勢等を含む。具体的には、検知部22は、例えば、ロータリーエンコーダ、加速度センサ、ジャイロセンサ等のセンサを含み、これらのセンサにて搬送ロボット2の本体26の挙動を検知すればよい。
駆動部23は、2つの駆動輪27Aに対して、直接的又は間接的に駆動力を与える。駆動部23は、本体26に内蔵されている。駆動部23は、例えば、電動機(モータ)を含み、ギアボックス及びベルト等を介して、電動機で発生する駆動力を間接的に各駆動輪27Aに与える。また、駆動部23は、インホイールモータのように、各駆動輪27Aに対して直接的に駆動力を与える構成であってもよい。駆動部23は、処理部20から入力される制御信号に基づいて、複数の駆動輪27Aの各々を制御信号に応じた回転方向及び回転速度で駆動する。
昇降機構25は、処理部20からの制御指令を受けて、前側及び後側にそれぞれ2つずつ設けられた昇降板28を昇降させる機構である。昇降機構25は、各昇降板28を本体26に対して相対的に上下方向に移動させることにより、各昇降板28の上面(積載面)を上昇又は下降させる。昇降機構25は、各昇降板28の可動域の下限位置と上限位置との間で、各昇降板28をそれぞれ移動させる。
搬送ロボット2が台車31を保持する場合、本体26が台車31の下側に潜り込んだ状態で昇降機構25が各昇降板28を上昇させ、台車31を持ち上げることによって、搬送ロボット2が台車31を保持する。本実施形態では、搬送ロボット2は、各昇降板28で台車31を持ち上げることによって対象物30である台車31を保持する。すなわち、昇降板28及び昇降機構25等から、本体26が搬送する対象物30を保持する保持部29が構成される。
処理部20は、1以上のプロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムを、コンピュータシステムのプロセッサが実行することにより、処理部20の機能が実現される。プログラムは、メモリに記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
処理部20は、例えば、位置検出部201、設定部202、移動制御部203、取得部204等の機能を有する。なお、これらは、処理部20によって実現される機能を示しているに過ぎず、必ずしも実体のある構成を示しているわけではない。
処理部20は、群制御システム4から通信部21が受信した制御指令と、検知部22の検知結果とに基づいて、例えば駆動部23、及び昇降機構25等の動作を制御することによって本体26の動作を制御する。ここで、通信部21が群制御システム4から受信する制御指令には、搬送ロボット2の移動先の目標位置の情報が少なくとも含まれる。
位置検出部201は、本体26の現在位置を検出する。位置検出部201は、一例として、例えば、測域センサ221による周囲の物体の検出情報と、施設内の移動面200の電子的なマップ情報とに基づいて、移動面200における現在位置を推定する。なお、位置検出部201は、電波ビーコンを用いたLPS(Local Positioning System)を利用して、移動面200における現在位置を推定してもよい。すなわち、位置検出部201は、施設内に設置された複数の送信機からそれぞれ送信されるビーコン信号を、搬送ロボット2に設けられた受信機で受信したときの電波強度と、各送信機の設置位置とに基づいて現在位置を推定してもよい。また、位置検出部201は、例えばGPS(Global Positioning System)等の全球衛星測位システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)を利用して、本体26の現在位置を推定するものでもよい。位置検出部201により検出される本体26の位置座標は、移動面200に設定された二次元直交座標系での位置座標でもよいし、三次元直交座標系での位置座標でもよい。
設定部202は、本体26の誘導方式を第1誘導方式及び第2誘導方式のいずれかに設定する。
指標検知部222が誘導指標M1を検知していない場合、設定部202は、本体26の誘導方式を第2誘導方式に設定する。図4に示すように、搬送路RT1のうち非誘導路RT11を本体26が移動する間、指標検知部222は誘導指標M1を検知していないので、設定部202は誘導方式を第2誘導方式に設定する。
指標検知部222が誘導指標M1を検知している場合に、位置検出部201が検出した現在位置から目標位置TP1までの移動距離(走行距離)が第1閾値Lth1以上であれば、設定部202は、誘導方式を第2誘導方式に設定する。つまり、誘導路RT12において、誘導路RT12の始点位置P1から中間位置P2まで本体26が移動する間、設定部202は誘導方式を第2誘導方式に設定する。中間位置P2は、搬送路RT1(誘導路RT12)において、目標位置TP1までの移動距離が第1閾値Lth1となる地点である。
また、指標検知部222が誘導指標M1を検知している場合に、位置検出部201が検出した現在位置から目標位置TP1までの移動距離が第1閾値Lth1よりも短ければ、設定部202は、誘導方式を第1誘導方式に設定する。つまり、誘導路RT12において、中間位置P2から終端位置P3(目標位置TP1)まで本体26が移動する間、設定部202は誘導方式を第1誘導方式に設定する。ここで、第1閾値Lth1は、第2誘導方式での最高速度で本体26が走行している状態から本体26が減速して停止するまでに必要な停止距離よりも長い距離に設定されるのが好ましく、搬送ロボット2及び移動面200の状況等に応じて適宜変更が可能である。
ところで、誘導路RT12は対象物30の搬送先である目標位置TP1まで設けられているのが好ましいが、電子的なマップ情報における目標位置TP1と誘導路RT12の終端位置P3とがずれる場合もある。すなわち、図5及び図6に示すように、誘導路RT12が目標位置TP1まで設けられておらず、目標位置TP1の近くで途切れている場合もある。
ここで、本体26が誘導路RT12に従って走行(移動)中に、終端指標M2を指標検知部222が検知した場合に、移動制御部203は、位置検出部201が検出した現在位置と目標位置TP1との間の距離L2に基づいて、終端位置P3で停止させるか目標位置TP1まで更に移動させるかを決定する。
図5に示すように、終端指標M2を指標検知部222が検知した場合に、位置検出部201が検出した現在位置と目標位置TP1との間の距離L2が第2閾値Lth2以下であれば、移動制御部203は、終端位置P3で本体26を停止させる。第2閾値Lth2は、第1閾値Lth1よりも短い。第2閾値Lth2は、終端位置P3を目標位置TP1とみなしてもよい許容値であり、ユーザによって適宜設定される値である。距離L2が第2閾値Lth2以下である場合、移動制御部203は、終端位置P3を目標位置TP1とみなして、終端位置P3に対象物30を荷下ろしする。よって、終端位置P3を荷下ろしする位置に合わせて微調整した場合でも、目標位置TP1を変更せずに微調整した位置に停止することができる。
なお、移動制御部203は、終端指標M2を指標検知部222が検知している状態で、現在位置から目標位置TP1までの距離が第2閾値Lth2以下になると、本体26の速度を停止速度に減速させている。終端指標M2は搬送路RT1に沿って所定の長さを有しており、指標検知部222が終端指標M2を検知している状態で、位置検出部201が検出した現在位置と目標位置TP1との間の距離L2が第2閾値Lth2以下であれば、移動制御部203は本体26の速度を停止速度まで減速させる。指標検知部222が終端指標M2の終端を検知すると、移動制御部203は本体26を停止させるのであるが、停止速度は、指標検知部222が終端指標M2の終端を検知してから本体26が完全に停止するまでに本体26が移動する距離が所定の誤差範囲に収まるような速度に設定されている。これにより、本体26を終端指標M2の終端付近で精度良く停止させることができる。
なお、電子的なマップ情報における目標位置TP1と誘導路RT12の終端位置P3とがずれているために、例えば図5において、終端指標M2が設けられている範囲に目標位置TP1が存在する場合がある。言い換えると、誘導指標M1及び終端指標M2が目標位置TP1を過ぎた位置まで設けられている場合がある。この場合、搬送ロボット2が誘導路RT12に沿って移動中に、指標検知部222が終端指標M2を検知したとき、位置検出部201が検出した現在位置と目標位置TP1との間の距離L2が第2閾値Lth2以下であれば、搬送ロボット2は、終端位置P3を目標位置TP1とみなして、終端位置P3に対象物30を荷下ろしする。これにより、搬送ロボット2は、目標位置TP1とみなしてもよい範囲に設置された誘導指標M1および終端指標M2に従って荷下ろし位置に精度よく停止することができる。 また、図6に示すように、終端指標M2を指標検知部222が検知した場合に、位置検出部201が検出した現在位置と目標位置TP1との間の距離L2が第2閾値Lth2より長い場合、移動制御部203は、本体26を終端位置P3で停止させず目標位置TP1まで更に移動させる。終端位置P3と目標位置TP1との間には誘導指標M1は設けられていないので、設定部202は、終端位置P3から目標位置TP1まで本体26を誘導する誘導方式を第2誘導方式に設定する。移動制御部203は、終端位置P3から目標位置TP1まで第2誘導方式で本体26を走行(移動)させる。これにより、終端位置P3と目標位置TP1との間の距離が第2閾値Lth2より長い場合、移動制御部203は、終端位置P3から目標位置TP1まで第2誘導方式で移動させることで、目標位置TP1により近い位置まで搬送ロボット2を移動させることができる。
なお、電子的なマップ情報における目標位置TP1と誘導路RT12の終端位置P3とがずれているために、図6において、誘導指標M1の途中に目標位置TP1が存在し、目標位置TP1を通り過ぎた位置から終端指標M2が設けられている場合がある。この場合、搬送ロボット2は、誘導路RT12に沿って移動中に、位置検出部201が目標位置TP1に到達したことを検出すると、その位置で停止すればよい。これにより、搬送ロボット2は、目標位置TP1を通り過ぎて終端位置P3まで移動することがなく、目標位置TP1で停止することができる。
また、移動制御部203が第1誘導方式で本体26を移動(走行)させている状態で、指標検知部222が誘導指標M1を検知不能になると、設定部202は、本体26の誘導方式を第1誘導方式から第2誘導方式に変更する。第1誘導方式で走行中に、指標検知部222に異常が発生したり、誘導指標M1が誘導路RT12の途中で切れたり、本体26が誘導路RT12から大きく外れたりしたために指標検知部222が誘導指標M1を検知不能になると、移動制御部203は、本体26を正常に誘導できなくなる。この場合、設定部202は誘導方式を第2誘導方式に変更するので、誘導指標M1を検知不能になった後も、移動制御部203は第2誘導方式で本体26を誘導することができる。
なお、第1誘導方式で走行中に指標検知部222が誘導指標M1を検知不能になった後、指標検知部222が誘導指標M1を再び検知すると、設定部202は、本体26の誘導方式を第2誘導方式から第1誘導方式に変更してもよい。つまり、誘導指標M1を再び検知して、第1誘導方式で誘導可能になると、設定部202が誘導方式を第1誘導方式に設定することで、移動制御部203は、本体26を第1誘導方式で誘導路RT12の終端位置P3まで誘導することが可能になる。
また、第2誘導方式で走行中に、物体検知部である測域センサ221が検知した物体220までの距離が狭路閾値Dth1(図7参照)以下であれば、設定部202は、本体26の誘導方式を第1誘導方式に設定してもよい。ここで、測域センサ221の検知対象の物体220は、前後方向における測域センサ221からの距離が狭路閾値Dth1以下である前方の検知エリアA1内に存在する物体である。測域センサ221は、検知エリアA1内に存在する物体220までの左右方向の最短距離を検出する。
狭路閾値Dth1は対象物情報に基づいて設定される。対象物情報は、対象物30の大きさに関する情報であり、後述する取得部204によって取得される。設定部202は、取得部204によって取得された対象物情報に基づいて、狭路閾値Dth1を設定する。例えば、設定部202は、対象物30(台車31)の左右方向の幅寸法W1の半分の長さ(W1/2)に、所定のクリアランス幅B1を加えた長さ(W1/2+B1)を狭路閾値Dth1に設定する。これにより、周囲の物体220までの距離が狭路閾値Dth1以下である場合、誘導方式が、第2誘導方式に比べて位置精度が高い第1誘導方式に設定されるから、本体26又は対象物30が周囲の物体220と干渉する可能性を低減できる。また、搬送ロボット2が対象物30を搬送する際には、搬送対象の対象物30の大きさに応じて狭路閾値Dth1が設定されるので、対象物30の大きさが変わっても周囲の物体220と接触する可能性を低減できる。
例えば、図7に示すように、幅員が途中で狭くなっているような通路を搬送ロボット2が移動する場合、設定部202は通路の幅員に応じて誘導方式を変更する。ここで、搬送ロボット2は、通路の幅広部分210、狭路部分211、幅広部分212を順番に通過する。
幅広部分210では、左側にある壁等の物体220までの距離DL1、及び、右側にある壁等の物体220までの距離DR1がそれぞれ狭路閾値Dth1よりも大きいため、搬送ロボット2の位置が左右に多少ずれても物体220と接触する可能性は低い。このため、通路の幅広部分210を本体26が通過する場合、設定部202は誘導方式を第2誘導方式に設定する。
幅広部分210を通過した後の狭路部分211では、左側にある物体220までの距離DL2、及び、右側にある物体220までの距離DR2がそれぞれ狭路閾値Dth1以下となるため、搬送ロボット2は誘導路RT12の上を通って移動するのが好ましい。このため、搬送ロボット2が狭路部分211を通過する場合、設定部202は誘導方式を第1誘導方式に設定する。なお、本体26の左側にある物体220までの距離DL2、及び、本体26の右側にある物体220までの距離DR2のうち少なくとも一方が狭路閾値Dth1以下になれば、設定部202は、誘導方式を第1誘導方式に設定すればよい。
狭路部分211を通過した後の幅広部分212では、左側にある物体220までの距離DL3、及び、右側にある物体220までの距離DR3がそれぞれ狭路閾値Dth1よりも大きくなる。このため、本体26が狭路部分211を抜けて幅広部分212を通過する場合、設定部202は誘導方式を第2誘導方式に設定する。このように、物体220までの距離が狭路閾値Dth1以下である狭路部分211を本体26が通過すると、設定部202は、本体26の誘導方式を第1誘導方式から第2誘導方式に変更する。幅広部分212では、移動制御部203が、第2誘導方式で本体26を走行(移動)させる。したがって、狭路部分211を抜けた後は、移動制御部203が、第1誘導方式に比べて高速で移動可能な第2誘導方式で本体26を走行させることができ、目標位置TP1に到着するまでの時間を短縮することができる。
なお、搬送ロボット2が対象物30を搬送していない状態では、対象物30の大きさがゼロであるとの対象物情報に基づいて、設定部202が狭路閾値Dth1を設定すればよい。すなわち、設定部202は、本体26の左右方向の幅寸法W2の半分の長さ(W2/2)に、所定のクリアランス幅B1を加えた長さ(W2/2+B1)を狭路閾値Dth1に設定すればよい。
また、物体検知部であるセンサ22Aの検知対象の物体は施設の壁に限定されず、施設内に配置された設備を含んでもよい。また、センサ22Aの検知対象の物体は、壁等の動かない物体に限定されず、搬送ロボット2の搬送対象の対象物30、人、小動物、又は他の搬送ロボット2等の移動可能な物体も含み得る。
取得部204は、保持部29が保持している対象物30(台車31)の大きさに関する対象物情報を取得する。取得部204は、例えば群制御システム4から通信部21が受信した搬送指示を取得することによって、搬送指示に含まれる対象物情報を取得する。搬送指示は、搬送対象の対象物30に関する対象物情報と、対象物30が存在する位置(搬送元の位置)に関する情報と、対象物30の搬送先である目標位置TP1に関する情報と、搬送元の位置から目標位置TP1までの搬送路RT1に関する情報と、を少なくとも含む。対象物情報は、対象物30の大きさに関する情報を少なくとも含み、対象物30の種類に関する情報等を更に含んでもよい。なお、保持部29が保持している対象物30の大きさを検知する機能を検知部22が有している場合、取得部204は、検知部22から対象物情報を取得してもよい。
移動制御部203は、取得部204が群制御システム4から取得した搬送指示に基づいて本体26を制御し、搬送作業を実行させる。ここで、移動制御部203は、設定部202によって設定された誘導方式で本体26を自律走行させる。
移動制御部203は、搬送指示に基づいて駆動部23を制御し、対象物30である台車31が存在する位置(搬送元の位置)に本体26を移動させ、検知部22で台車31の位置及び大きさ等を特定し、台車31の下側に本体26を潜り込ませる。本体26が台車31の下側に入り込むと、処理部20は、昇降機構25を制御して各昇降板28を上限位置に上昇させ、台車31を持ち上げることによって台車31を保持する。保持部29が台車31を保持すると、移動制御部203は、台車31を保持した状態で駆動部23を制御して、搬送ロボット2を台車31の搬送先(目標位置TP1)まで自律走行させる。搬送ロボット2が目標位置TP1に到着すると、処理部20は昇降機構25により各昇降板28を下限位置に降下させて、台車31を目標位置TP1に降ろす。保持部29が台車31を放すと、移動制御部203は、駆動部23を制御して目標位置TP1から例えば待機位置に本体26を移動させる。これにより、移動制御部203は、次の搬送指示に基づいて別の台車31の搬送作業を実行することができる。
通信部21は、群制御システム4と通信可能に構成されている。本実施形態では、通信部21は、搬送ロボット2を運用するエリア内に設置された1以上の中継装置6のいずれかと、電波を媒体とする無線通信によって通信を行う。そのため、通信部21と群制御システム4とは、少なくともネットワークNT1及び中継装置6を介して、間接的に通信を行うことになる。
つまり、各中継装置6は、通信部21と群制御システム4との間の通信を中継する機器(アクセスポイント)である。中継装置6は、ネットワークNT1を介して、群制御システム4と通信する。本実施形態では一例として、中継装置6と通信部21との間の通信には、Wi-Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)又は免許を必要としない小電力無線(特定小電力無線)等の規格に準拠した、無線通信を採用する。また、ネットワークNT1は、インターネットに限らず、例えば、搬送ロボット2を運用するエリア内又はこのエリアの運営会社内のローカルな通信ネットワークが適用されてもよい。
記憶部24には、例えば、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory)などの書き換え可能な不揮発性メモリを含む。記憶部24には、搬送ロボット2が移動する移動面200の電子的なマップ情報等が予め記憶されている。移動面200の電子的なマップ情報には、移動面200に配置される物体の位置情報等が含まれている。
また、搬送ロボット2は、上記以外の構成、例えば、蓄電池の充電回路等を適宜備えている。
ところで、本実施形態の搬送ロボット2は、例えば回路基板等の製品を製造する製造装置が設置された工場等で使用されてもよく、搬送ロボット2が搬送する対象物30は、製造装置に部品を供給する部品供給装置を含んでもよい。なお、搬送ロボット2が搬送する対象物30は部品供給装置に限定されず、部品そのものでもよく、搬送ロボット2の使用場所又は使用目的等に応じて適宜変更が可能である。
(2.3)群制御システム
群制御システム4は、例えば、コンピュータシステムにより実現されている。群制御システム4は、搬送ロボット2による搬送作業を制御する。なお、群制御システム4は施設の内部にあってもよいし、施設の外部にあってもよい。
群制御システム4は、制御部40と、通信部41と、操作受付部42と、表示部43と、記憶部44と、を備える。
通信部41は、ネットワークNT1及び中継装置6を介して、搬送ロボット2と通信する。通信部41と中継装置6との間の通信方式としては、無線通信又は有線通信の適宜の通信方式が採用される。
操作受付部42は、群制御システム4を利用するユーザの操作を受け付ける機能を有している。本実施形態では、操作受付部42は、例えば、マウス等のポインティングデバイス、キーボード、又はこれらの組み合わせにて実現される。また、操作受付部42は、ユーザが発する音声で操作を受け付ける音声認識部にて実現されてもよい。なお、操作受付部42は、ユーザが使用するタブレット端末等の端末に入力した情報を、通信部41を介して受け付けてもよい。
表示部43は、群制御システム4を利用するユーザに対して情報を提示するために用いられる。表示部43は、例えば液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイ等のディスプレイ装置にて実現される。なお、群制御システム4がタッチパネルディスプレイを有している場合、タッチパネルディスプレイが操作受付部42及び表示部43として機能してもよい。
記憶部44は、例えば、書き換え可能な不揮発性の半導体メモリ等の非一時的記録媒体にて実現される。記憶部44は、例えば、群制御システム4のユーザ等によって入力された、搬送路RT1(非誘導路RT11及び誘導路RT12を含む)に関する情報等を記憶する。
制御部40は、例えば、メモリ及びプロセッサを含むコンピュータシステムを主構成とする。すなわち、コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムを、プロセッサが実行することにより、制御部40の機能が実現される。プログラムはメモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
制御部40は、通信部41を介して搬送ロボット2に台車31の搬送指示を与える。制御部40は、例えば移動面200内のある場所に存在する台車31を目標位置TP1に搬送する搬送指示を搬送ロボット2に与えることで、搬送ロボット2により台車31を目標位置TP1まで搬送させる。例えば、制御部40は、対象物30が存在する位置の情報、目標位置TP1の情報、対象物30が存在する位置から目標位置TP1までの搬送ルートの情報、対象物30の大きさに関する対象物情報等を含む搬送指示を搬送ロボット2に送信することによって、搬送ロボット2に対象物30を搬送する搬送作業を実行させる。
(2.4)動作説明
移動体システム1(搬送ロボット2)の動作を制御する移動体制御方法を図8及び図9等に基づいて説明する。なお、図8及び図9に示すフローチャートは、移動体制御方法の一例に過ぎず、処理の順序が適宜変更されてもよいし、処理が適宜追加又は省略されてもよい。
移動体システム1である搬送ロボット2が、群制御システム4からの搬送指示を受け、台車31を目標位置TP1に向かって搬送する場合の動作について図8を参照して説明する。
搬送ロボット2が非誘導路RT11を走行中は、設定部202は、本体26の誘導方式を第2誘導方式に設定しており、移動制御部203は、本体26を第2誘導方式で誘導する。
搬送ロボット2の移動中は検知部22が定期的に検知処理を行っており(ステップS1)、指標検知部222が誘導指標M1を検知しなければ(ステップS2:No)、設定部202は本体26の誘導方式を第2誘導方式に設定する(ステップS3)。
一方、指標検知部222が誘導指標M1を検知した場合(ステップS2:Yes)、設定部202は、搬送中の対象物30の対象物情報に基づいて狭路閾値Dth1を設定する(ステップS4)。設定部202は、例えば、対象物30の左右方向の幅寸法W1の半分の長さ(W1/2)に、所定のクリアランス幅B1を加えた長さ(W1/2+B1)を狭路閾値Dth1に設定する。なお、ステップS4の処理は、搬送ロボット2が対象物30を搬送する間に少なくとも1回行えばよく、適宜省略が可能である。
設定部202は、物体検知部である測域センサ221(センサ22A)が検知した物体220までの左右方向の距離と、狭路閾値Dth1とを比較することで、狭路であるか否かを判断する(ステップS5)。
ステップS5において、測域センサ221が検知した物体220までの左右方向の距離が、狭路閾値Dth1以下であれば(ステップS5:Yes)、設定部202は狭路であると判定し、ステップS7の処理に移行する。
ステップS5において、測域センサ221が検知した物体220までの左右方向の距離が、狭路閾値Dth1よりも長い場合(ステップS5:No)、設定部202は狭路でないと判定し、ステップS6の処理に移行する。
ステップS6では、設定部202は、本体26の現在位置から目標位置TP1までの移動距離と第1閾値Lth1との大小を比較する。
ここで、本体26の現在位置から目標位置TP1までの移動距離が第1閾値Lth1よりも長い場合(ステップS6:No)、設定部202は本体26の誘導方式を第2誘導方式に設定する(ステップS3)。
一方、本体26の現在位置から目標位置TP1までの移動距離が第1閾値Lth1以下である場合(ステップS6:Yes)、設定部202は本体26の誘導方式を第1誘導方式に設定する。
ここで、第1誘導方式での本体26の最高速度は、第2誘導方式での本体26の最高速度よりも遅いため、本体26の現在の速度が、第1誘導方式での最高速度よりも速い場合は減速する必要がある。
移動制御部203は、本体26の現在の速度と、第1誘導方式での最高速度V1とを比較して(ステップS7)、第2誘導方式から第1誘導方式への変更が即座に可能か否かを判断する。本体26の現在の速度が第1誘導方式での最高速度V1以下であれば(ステップS7:Yes)、移動制御部203は即座に本体26を第1誘導方式で誘導する(ステップS9)。一方、本体26の現在の速度が第1誘導方式での最高速度V1よりも速ければ(ステップS7:No)、移動制御部203は、駆動部23を制御して第1誘導方式での最高速度V1以下に減速(ステップS8)させた後、本体26を第1誘導方式で誘導する(ステップS9)。すなわち、設定部202が本体26の誘導方式を第2誘導方式から第1誘導方式に変更した場合、移動制御部203は、本体26の速度を第1誘導方式での最高速度以下に減速させた後に、第1誘導方式で本体26を移動(走行)させる。このように、第1誘導方式での最高速度V1以下に減速させた後、第2誘導方式から第1誘導方式に変更しているので、第1誘導方式に変更した場合に、第1誘導方式での最高速度を超えているために第1誘導方式で誘導不能になる事態を回避できる。
次に、搬送ロボット2が、本体26の誘導方式を第1誘導方式に設定した後の動作について図9を参照して説明する。
搬送ロボット2の移動中は検知部22が定期的に検知処理を行っており(ステップS21)、指標検知部222が誘導指標M1を検知しなければ(ステップS22:No)、設定部202は本体26の誘導方式を第2誘導方式に設定する(ステップS28)。
指標検知部222が誘導指標M1を検知した場合(ステップS22:Yes)、設定部202は、指標検知部222が終端指標M2を検知しているか否かを判断する(ステップS23)。
指標検知部222が終端指標M2を検知していなければ(ステップS23:No)、設定部202は本体26の誘導方式を第1誘導方式に設定する(ステップS24)。つまり、搬送ロボット2が依然として誘導路RT12を移動中であるので、設定部202は本体26の誘導方式を第1誘導方式に設定し、移動制御部203は本体26を第1誘導方式で継続して誘導する。
一方、指標検知部222が終端指標M2を検知した場合(ステップS23:Yes)、移動制御部203は、本体26の現在位置と目標位置TP1との間の距離L2と、第2閾値Lth2とを比較する(ステップS25)。
距離L2が第2閾値Lth2以下であれば(ステップS25:Yes)、移動制御部203は、終端位置P3と目標位置TP1との間の距離が許容誤差内であると判断し、本体26を終端位置P3で停止させる処理を行う。すなわち、移動制御部203は、駆動部23を制御して停止速度に減速(ステップS26)させた後、終端位置P3で本体26を停止させる(ステップS27)。
距離L2が第2閾値Lth2よりも長い場合(ステップS25:No)、移動制御部203は、本体26を停止させず、目標位置TP1まで更に走行させる処理を行う。設定部202は、本体26が終端位置P3から目標位置TP1まで移動する間の誘導方式を第2誘導方式に設定し、移動制御部203が、終端位置P3から目標位置TP1まで本体26を第2誘導方式で誘導する。
(3)変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、移動体システム1と同様の機能は、移動体制御方法、コンピュータプログラム、又はプログラムを記録した非一時的な記録媒体等で具現化されてもよい。一態様に係る移動体制御方法は、受信ステップと、位置検出ステップと、指標検知ステップと、設定ステップと、制御ステップと、を含む。受信ステップでは、本体26の移動先の目標位置TP1を受信する。位置検出ステップでは、本体26の現在位置を検出する。指標検知ステップでは、本体26を誘導する誘導路RT12に沿って設けられた誘導指標M1を検知する。設定ステップでは、本体26の誘導方式を、第1誘導方式及び第2誘導方式のいずれかに設定する。第1誘導方式は、指標検知ステップで検知された誘導指標M1に従って移動する誘導方式である。第2誘導方式は、位置検出ステップの検出結果に基づいて移動する誘導方式である。制御ステップでは、設定ステップで設定された誘導方式で本体26を移動させる。設定ステップでは、指標検知ステップで誘導指標M1を検知した場合に、現在位置から目標位置TP1までの移動距離が第1閾値Lth1以上であれば、本体26の誘導方式を第2誘導方式に設定する。設定ステップでは、移動距離が第1閾値Lth1よりも短ければ、本体26の誘導方式を第1誘導方式に設定する。
また、別の態様に係る移動体制御方法は、本体26の前方に存在する物体を検知する物体検知ステップを更に含む。設定ステップでは、物体検知ステップで検知された物体までの距離が狭路閾値Dth1以下であると、本体26の誘導方式を第1誘導方式に設定する。
一態様に係る(コンピュータ)プログラムは、1以上のプロセッサに、上記の移動体制御方法を実行させるためのプログラムである。
以下、上記の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
本開示における移動体システム1(搬送ロボット2)及び群制御システム4は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における移動体システム1(搬送ロボット2)及び群制御システム4としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうIC又はLSI等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムLSI、VLSI(Very Large Scale Integration)、又はULSI(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれる集積回路を含む。さらに、LSIの製造後にプログラムされる、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はLSI内部の接合関係の再構成若しくはLSI内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む1ないし複数の電子回路で構成される。
また、移動体システム1における複数の機能が、1つの筐体内に集約されていることは移動体システム1に必須の構成ではなく、移動体システム1の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、移動体システム1の少なくとも一部の機能、例えば、設定部202及び移動制御部203の一部の機能がクラウド(クラウドコンピューティング)等によって実現されてもよい。
反対に、実施形態1において、複数の装置に分散されている搬送システム5の少なくとも一部の機能が、1つの筐体内に集約されていてもよい。例えば、移動体システム1と群制御システム4とに分散されている搬送システム5の一部の機能が、1つの筐体内に集約されていてもよい。
上記の実施形態において、移動距離(走行距離)などの2値の比較において、「以上」としているところは「より長い」であってもよい。つまり、2値の比較において、2値が等しい場合を含むか否かは、基準値等の設定次第で任意に変更できるので、「以上」か「より長い」かに技術上の差異はない。同様に、「より短い」としているところは「以下」であってもよい。
上記の実施形態では、誘導指標M1が、搬送路RT1に沿ってライン状に設けられているが、誘導指標M1は、搬送路RT1上の複数の位置に細切れに設けられた複数のマーカ等で実現されてもよい。
上記の実施形態では、搬送ロボット2が対象物30を搬送する場合に、設定部202が本体26の誘導方式を設定する動作について説明したが、搬送ロボット2が対象物30を搬送していない場合でも、上記実施形態と同様の設定方法で、設定部202が本体26の誘導方式を決定すればよい。
上記の実施形態では、移動体システム1が、対象物30を搬送する搬送ロボット2に適用されているが、清掃、案内、警備などから選択される目的で走行するロボットに適用されてもよい。
また、搬送ロボット2は低床型のAGVに限定されない。搬送ロボット2は、台車31の一部を把持することによって台車31を連結し、台車31をけん引したり、押し動かしたりすることで、台車31を搬送してもよい。また、搬送ロボット2は、フォークリフト型のAGVでもよい。
また、搬送ロボット2は移動面200の上を走行するAGV等のロボットに限定されず、空中を飛行する飛行ドローンでもよい。搬送ロボット2が飛行ドローンである場合、誘導路に沿って設けられる誘導指標は、例えば、空気中に放射される指向性電波又はレーザ光等からなる無形の指標となる。搬送ロボット2である飛行ドローンが、目標位置に向かって飛行中に、指向性電波又はレーザ光等からなる誘導指標をセンサ(電波センサ又は光学センサ等)で検知していない場合、搬送ロボット2は、GNSS又は電波ビーコンを利用して推定した現在位置の推定結果に基づいて第2誘導方式で飛行する。搬送ロボット2である飛行ドローンが、目標位置に向かって飛行中にセンサにより誘導指標を検知した状態で、現在位置から目標位置までの距離が第1閾値以上であれば、搬送ロボット2は第2誘導方式で飛行を継続する。また、搬送ロボット2である飛行ドローンが、目標位置に向かって飛行中にセンサにより誘導指標を検知している状態で、現在位置から目標位置までの距離が第1閾値よりも短くなると、搬送ロボット2は、センサによって検知された誘導指標に従って飛行する第1誘導方式で飛行する。このように、目標位置との距離が第1閾値未満になる位置まで接近する前は、搬送ロボット2である飛行ドローンは第2誘導方式で飛行するので、目標位置に到着するまでの時間を短縮できる。
なお、搬送ロボット2は、水上を航行する水上ドローンでもよく、この場合、誘導路に沿って設けられる誘導指標は、空気中に放射される指向性電波又はレーザ光等からなる。また、搬送ロボット2は、水中を航行する水中ドローンでもよく、この場合、誘導路に沿って設けられる誘導指標は、水中に放射されるレーザ光等からなる。
(まとめ)
以上説明したように、第1の態様の移動体システム(1)は、通信部(21)と、位置検出部(201)と、指標検知部(222)と、設定部(202)と、移動制御部(203)と、を備える。通信部(21)は、本体(26)の移動先の目標位置(TP1)を受信する。位置検出部(201)は、本体(26)の現在位置を検出する。指標検知部(222)は、本体(26)を誘導する誘導路(RT12)に沿って設けられた誘導指標(M1)を検知する。設定部(202)は、本体(26)の誘導方式を第1誘導方式及び第2誘導方式のいずれかに設定する。第1誘導方式は、指標検知部(222)が検知した誘導指標(M1)に従って移動する誘導方式である。第2誘導方式は、位置検出部(201)の検出結果に基づいて移動する誘導方式である。移動制御部(203)は、設定部(202)で設定された誘導方式で本体(26)を移動させる。設定部(202)は、指標検知部(222)が誘導指標(M1)を検知した場合に、現在位置から目標位置(TP1)までの移動距離が第1閾値(Lth1)以上であれば、本体(26)の誘導方式を第2誘導方式に設定する。設定部(202)は、移動距離が第1閾値(Lth1)よりも短ければ、本体(26)の誘導方式を第1誘導方式に設定する。
この態様によれば、移動距離が第1閾値(Lth1)以上であれば、設定部(202)が誘導方式を第2誘導方式に設定するので、第1誘導方式で移動する場合に比べて速い速度で本体(26)を移動させることができる。また、移動距離が第1閾値(Lth1)よりも短くなると、設定部(202)が誘導方式を第1誘導方式に設定するので、本体(26)を誘導路(RT12)に沿って第2誘導方式に比べて高い位置精度で誘導することができる。したがって、目標位置(TP1)に到着するまでの時間を短縮することができる、という利点がある。
第2の態様の移動体システム(1)では、第1の態様において、本体(26)が誘導路(RT12)に従って移動中に、誘導路(RT12)の終端位置(P3)を示す終端指標(M2)を指標検知部(222)が検知した場合に、終端位置(P3)と、目標位置(TP1)との間の距離が第2閾値(Lth2)以下であれば、移動制御部(203)は、終端位置(P3)で本体(26)を停止させる。
この態様によれば、終端位置(P3)を荷下ろしする位置に合わせて微調整した場合でも、目標位置(TP1)を変更せずに微調整した位置に停止することができ、誘導指標(M1)と終端指標(M2)の調整が容易にできる、という利点がある。
第3の態様の移動体システム(1)では、第2の態様において、移動制御部(203)は、終端指標(M2)を指標検知部(222)が検知している状態で、現在位置から目標位置(TP1)までの距離が第2閾値(Lth2)以下になると、本体(26)の速度を停止速度に減速する。
この態様によれば、本体(26)を停止速度まで減速させることで、本体(26)を終端指標(M2)の終端付近で精度良く停止させることができる、という利点がある。
第4の態様の移動体システム(1)では、第2又は3の態様において、本体(26)が誘導路(RT12)の終端位置(P3)に到着した場合に、終端位置(P3)と目標位置(TP1)との間の距離が第2閾値(Lth2)より長い場合、設定部(202)は、終端位置(P3)から目標位置(TP1)まで本体(26)を誘導する誘導方式を第2誘導方式に設定する。移動制御部(203)は、終端位置(P3)から目標位置(TP1)まで第2誘導方式で本体(26)を移動させる。
この態様によれば、目標位置(TP1)により近い位置まで本体(26)を移動させることができる。
第5の態様の移動体システム(1)では、第1~4のいずれかの態様において、第1誘導方式での本体(26)の最高速度は、第2誘導方式での本体(26)の最高速度よりも遅い。設定部(202)が、本体(26)の誘導方式を第2誘導方式から第1誘導方式に変更した場合、移動制御部(203)は、本体(26)の速度を第1誘導方式での最高速度以下に減速させた後に、第1誘導方式で本体(26)を移動させる。
この態様によれば、本体(26)の誘導方式を第2誘導方式から第1誘導方式にスムーズに切り替えることができる。
第6の態様の移動体システム(1)では、第1~5のいずれかの態様において、移動制御部(203)が第1誘導方式で本体(26)を移動させている状態で、指標検知部(222)が誘導指標(M1)を検知不能になると、設定部(202)が、本体(26)の誘導方式を第1誘導方式から第2誘導方式に変更する。
この態様によれば、指標検知部(222)が誘導指標(M1)を検知不能になった場合でも、本体(26)を自律移動させることができる。
第7の態様の移動体システム(1)は、第1~6のいずれかの態様において、本体(26)の前方に存在する物体(220)を検知する物体検知部(221)を更に備える。物体検知部(221)が検知した物体(220)までの距離が狭路閾値(Dth1)以下であると、設定部(202)は、本体(26)の誘導方式を第1誘導方式に設定する。
この態様によれば、物体(220)までの距離が狭路閾値(Dth1)以下である場合、設定部(202)が、誘導方式を第2誘導方式に比べて位置精度が高い第1誘導方式に設定するので、本体(26)等が物体(220)と接触する可能性を低減できる。
第8の態様の移動体システム(1)では、第7の態様において、物体(220)までの距離が狭路閾値(Dth1)以下である狭路部分(211)を本体(26)が通過すると、設定部(202)は、本体(26)の誘導方式を第1誘導方式から第2誘導方式に変更し、移動制御部(203)が、第2誘導方式で本体(26)を移動させる。
この態様によれば、目標位置(TP1)に到着するまでの時間を短縮することができる。
第9の態様の移動体システム(1)は、第7又は8の態様において、保持部(29)と、取得部(204)と、を更に備える。保持部(29)は、本体(26)が搬送する対象物(30)を保持する。取得部(204)は、保持部(29)が保持している対象物(30)の大きさに関する対象物情報を取得する。狭路閾値(Dth1)は対象物情報に基づいて設定される。
この態様によれば、本体(26)又は保持部(29)が保持している対象物(30)が物体(220)と接触する可能性を低減できる。
第10の態様の移動体制御方法は、受信ステップと、位置検出ステップと、指標検知ステップと、設定ステップと、制御ステップと、を含む。受信ステップでは、本体(26)の移動先の目標位置(TP1)を受信する。位置検出ステップでは、本体(26)の現在位置を検出する。指標検知ステップでは、本体(26)を誘導する誘導路(RT12)に沿って設けられた誘導指標(M1)を検知する。設定ステップでは、本体(26)の誘導方式を第1誘導方式及び第2誘導方式のいずれかに設定する。第1誘導方式では、指標検知ステップで検知された誘導指標(M1)に従って移動する。第2誘導方式では、位置検出ステップの検出結果に基づいて移動する。制御ステップでは、設定ステップで設定された誘導方式で本体(26)を移動させる。設定ステップでは、指標検知ステップで誘導指標(M1)を検知した場合に、現在位置から目標位置(TP1)までの移動距離が第1閾値(Lth1)以上であれば、本体(26)の誘導方式を第2誘導方式に設定する。設定ステップでは、移動距離が第1閾値(Lth1)よりも短ければ、本体(26)の誘導方式を第1誘導方式に設定する。
この態様によれば、目標位置(TP1)に到着するまでの時間を短縮することができる、という利点がある。
第11の態様の移動体制御方法は、第10の態様において、本体(26)の前方に存在する物体(220)を検知する物体検知ステップを更に含む。設定ステップでは、物体検知ステップで検知された物体(220)までの距離が狭路閾値(Dth1)以下であると、本体(26)の誘導方式を第1誘導方式に設定する。
この態様によれば、物体(220)までの距離が狭路閾値(Lth3)以下である場合、設定ステップでは、誘導方式を第2誘導方式に比べて位置精度が高い第1誘導方式に設定するので、本体(26)等が物体(220)と接触する可能性を低減できる。
第12の態様のプログラムは、1以上のプロセッサに、第10又は11の態様の移動体制御方法を実行させるためのプログラムである。
この態様によれば、目標位置(TP1)に到着するまでの時間を短縮することができる、という利点がある。
上記態様に限らず、実施形態に係る移動体システム(1)の種々の構成(変形例を含む)は、移動体制御方法、(コンピュータ)プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化可能である。
第2~第9の態様に係る構成については、移動体システム(1)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。また、第11の態様に係る構成については、移動体制御方法に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
また、第7の態様については、それ単独でも実施し得る態様であって、第1の態様を前提とすることは必須ではない。すなわち、第7の態様に係る移動体システム(1)では、物体検知部(221)が検知した物体(220)までの距離が狭路閾値(Dth1)以下であると、設定部(202)は、本体(26)の誘導方式を第1誘導方式に設定する。この場合、現在位置から目標位置(TP1)までの移動距離に応じて、設定部(202)が本体(26)の誘導方式を設定することは必須ではない。つまり、設定部(202)は、物体検知部(221)が検知した物体(220)までの距離に基づいて本体(26)の誘導方式を設定すればよい。
また、第11の態様については、それ単独でも実施し得る態様であって、第10の態様を前提とすることは必須ではない。すなわち、第11の態様に係る移動体制御方法では、物体検知ステップで検知された物体(220)までの距離が狭路閾値(Dth1)以下であると、設定ステップで、本体(26)の誘導方式を第1誘導方式に設定する。この場合、現在位置から目標位置(TP1)までの移動距離に応じて、設定ステップで本体(26)の誘導方式を設定することは必須ではない。つまり、設定ステップでは、物体検知ステップで検知された物体(220)までの距離に基づいて本体(26)の誘導方式を設定すればよい。
1 移動体システム
26 本体
29 保持部
30 対象物
201 位置検出部
202 設定部
203 移動制御部
204 取得部
211 狭路部分
220 物体
221 測域センサ(物体検知部)
222 指標検知部
Lth1 第1閾値
Lth2 第2閾値
Dth1 狭路閾値
M1 誘導指標
M2 終端指標
P3 終端位置
RT12 誘導路
TP1 目標位置

Claims (12)

  1. 本体の移動先の目標位置を受信する通信部と、
    前記本体の現在位置を検出する位置検出部と、
    前記本体を誘導する誘導路に沿って設けられた誘導指標を検知する指標検知部と、
    前記本体の誘導方式を、前記指標検知部が検知した前記誘導指標に従って移動する第1誘導方式、及び、前記位置検出部の検出結果に基づいて移動する第2誘導方式のいずれかに設定する設定部と、
    前記設定部で設定された誘導方式で前記本体を移動させる移動制御部と、を備え、
    前記設定部は、前記指標検知部が前記誘導指標を検知した場合に、前記現在位置から前記目標位置までの移動距離が第1閾値以上であれば、前記本体の誘導方式を前記第2誘導方式に設定し、前記移動距離が前記第1閾値よりも短ければ、前記本体の誘導方式を前記第1誘導方式に設定する、
    移動体システム。
  2. 前記本体が前記誘導路に従って移動中に、前記誘導路の終端位置を示す終端指標を前記指標検知部が検知した場合に、前記終端位置と、前記目標位置との間の距離が第2閾値以下であれば、前記移動制御部は、前記終端位置で前記本体を停止させる、
    請求項1に記載の移動体システム。
  3. 前記移動制御部は、前記終端指標を前記指標検知部が検知している状態で、前記現在位置から前記目標位置までの距離が前記第2閾値以下になると、前記本体の速度を停止速度に減速する、
    請求項2に記載の移動体システム。
  4. 前記本体が前記誘導路の前記終端位置に到着した場合に、前記終端位置と前記目標位置との間の距離が前記第2閾値より長い場合、前記設定部は、前記終端位置から前記目標位置まで前記本体を誘導する誘導方式を前記第2誘導方式に設定し、前記移動制御部は、前記終端位置から前記目標位置まで前記第2誘導方式で前記本体を移動させる、
    請求項2又は3に記載の移動体システム。
  5. 前記第1誘導方式での前記本体の最高速度は、前記第2誘導方式での前記本体の最高速度よりも遅く、
    前記設定部が、前記本体の誘導方式を前記第2誘導方式から前記第1誘導方式に変更した場合、前記移動制御部は、前記本体の速度を前記第1誘導方式での最高速度以下に減速させた後に、前記第1誘導方式で前記本体を移動させる、
    請求項1~4のいずれか1項に記載の移動体システム。
  6. 前記移動制御部が前記第1誘導方式で前記本体を移動させている状態で、前記指標検知部が前記誘導指標を検知不能になると、前記設定部が、前記本体の誘導方式を前記第1誘導方式から前記第2誘導方式に変更する、
    請求項1~5のいずれか1項に記載の移動体システム。
  7. 前記本体の前方に存在する物体を検知する物体検知部を更に備え、
    前記物体検知部が検知した前記物体までの距離が狭路閾値以下であると、前記設定部は、前記本体の誘導方式を前記第1誘導方式に設定する、
    請求項1~6のいずれか1項に記載の移動体システム。
  8. 前記物体までの距離が前記狭路閾値以下である狭路部分を前記本体が通過すると、前記設定部は、前記本体の誘導方式を前記第1誘導方式から前記第2誘導方式に変更し、前記移動制御部が、前記第2誘導方式で前記本体を移動させる、
    請求項7に記載の移動体システム。
  9. 前記本体が搬送する対象物を保持する保持部と、
    前記保持部が保持している前記対象物の大きさに関する対象物情報を取得する取得部と、を更に備え、
    前記狭路閾値は前記対象物情報に基づいて設定される、
    請求項7又は8に記載の移動体システム。
  10. 本体の移動先の目標位置を受信する受信ステップと、
    前記本体の現在位置を検出する位置検出ステップと、
    前記本体を誘導する誘導路に沿って設けられた誘導指標を検知する指標検知ステップと、
    前記本体の誘導方式を、前記指標検知ステップで検知された前記誘導指標に従って移動する第1誘導方式、及び、前記位置検出ステップの検出結果に基づいて移動する第2誘導方式のいずれかに設定する設定ステップと、
    前記設定ステップで設定された誘導方式で前記本体を移動させる制御ステップと、を含み、
    前記設定ステップでは、前記指標検知ステップで前記誘導指標を検知した場合に、前記現在位置から前記目標位置までの移動距離が第1閾値以上であれば、前記本体の誘導方式を前記第2誘導方式に設定し、前記移動距離が前記第1閾値よりも短ければ、前記本体の誘導方式を前記第1誘導方式に設定する、
    移動体制御方法。
  11. 前記本体の前方に存在する物体を検知する物体検知ステップを更に含み、
    前記設定ステップでは、前記物体検知ステップで検知された前記物体までの距離が狭路閾値以下であると、前記本体の誘導方式を前記第1誘導方式に設定する、
    請求項10に記載の移動体制御方法。
  12. 1以上のプロセッサに、
    請求項10又は11に記載の移動体制御方法を実行させるための、
    プログラム。
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