JP2023018920A - 安全装置、ロボットシステム、及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】走行装置及びロボットが所定の作業を適切に行うこと。【解決手段】安全装置50は、AGV20(走行装置)、AGV20に設けられるロボット40を有するロボットシステム10に設けられる。安全装置50は、AGV20に取り付けられ、所定の検出エリアが設定され、所定の検出エリア内に存在する物体を検出するレーザセンサ52a,52bと、レーザセンサ52a,52bによって所定の検出エリア内に物体の存在が検出されたとき、AGV20およびロボット40の動作を抑制する動作抑制部106とを備え、レーザセンサ52a,52bは、外部からのAGV20およびロボット40の周囲に関する周囲信号に基づいて、所定の検出エリアを変更する。【選択図】図10
Description
ここに開示された技術は、安全装置、ロボットシステム、及び制御方法に関する。
従来から、走行装置、及びこの走行装置に設けられるロボットのための安全装置が知られており、例えば、特許文献1に開示されている。
特許文献1の安全装置では、優先度の高いロボットの反射率が、優先度の低いロボットの反射率よりも高く設定される。これにより、優先度の低いロボットから投光されたセンシング信号が、優先度の高いロボットに反射され、優先度の低いロボットに十分な強度で受光される。一方、優先度の高いロボットから投光されたセンシング信号は、優先度の低いロボットに反射され、優先度の高いロボットに不十分な強度で受光される。上記の通りであるため、特許文献1の安全装置は、優先度の高いロボットを優先して作業させることが可能となる。
しかしながら、特許文献1のような安全装置では、ロボット等が所定の作業を適切に行うことが困難になる虞がある。即ち、安全装置による検出エリアが、例えばロボットの作業棚や作業台等が存在する作業エリアと重なった場合には、安全装置が作業棚等を検出してしまい、ロボット等が無用に減速したり停止したりする。
ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、走行装置及びロボットが所定の作業を適切に行うことが可能な、安全装置、ロボットシステム、及び制御方法を提供することにある。
ここに開示された安全装置は、走行装置、前記走行装置に設けられるロボットを有するロボットシステムに設けられる。前記安全装置は、第1センサと、動作抑制部とを備えている。前記第1センサは、前記走行装置および前記ロボットの少なくとも一方に取り付けられ、所定の検出エリアが設定され、前記所定の検出エリア内に存在する物体を検出する。前記動作抑制部は、前記第1センサによって前記所定の検出エリア内に物体の存在が検出されたとき、前記走行装置および前記ロボットの少なくとも一方の動作を抑制する。前記第1センサは、外部からの前記走行装置および前記ロボットの周囲に関する周囲信号に基づいて、前記所定の検出エリアを変更する。ここに、「前記走行装置および前記ロボットの周囲」は、前記走行装置および前記ロボットを取り巻いている物や人を意味する。
また、ここに開示されたロボットシステムは、走行装置と、前記走行装置に設けられるロボットと、前述の安全装置とを備えている。
また、ここに開示された制御方法は、走行装置と、前記走行装置に設けられるロボットと、前記走行装置および前記ロボットの少なくとも一方に取り付けられ、所定の検出エリアが設定され、前記所定の検出エリア内に存在する物体を検出する第1センサとを備えたロボットシステムにおいて、前記走行装置および前記ロボットの動作を制御する方法である。前記制御方法は、前記第1センサの前記所定の検出エリアを設定することと、前記走行装置および前記ロボットの周囲に関する周囲信号に基づいて、前記第1センサの前記所定の検出エリアを変更することと、前記第1センサによって前記所定の検出エリア内に物体の存在が検出されたとき、前記走行装置および前記ロボットの少なくとも一方の動作を抑制することとを含む。
前記安全装置によれば、走行装置及びロボットが所定の作業を適切に行ことができる。
前記ロボットシステムによれば、走行装置及びロボットが所定の作業を適切に行ことができる。
前記制御方法によれば、走行装置及びロボットが所定の作業を適切に行ことができる。
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
〈ロボットシステム10〉
図1は、ロボットシステム10が作業現場に適用された様子を示す概略図である。図1に示すように、本実施形態のロボットシステム10は、コンベヤCにより順次搬送されてくる複数のワークWを、コンベヤCの搬送方向に沿って並列された複数の棚Sのいずれかまで搬送するために用いられる。ロボットシステム10は、自走式である。本実施形態では、二台のロボットシステム10が、上記した搬送作業を行うために、コンベヤCと複数の棚Sとの間に配置される。なお、二台のロボットシステム10の近くには、二台のロボットシステム10と同じ搬送作業を行うために、作業者Pが配置される。
図1は、ロボットシステム10が作業現場に適用された様子を示す概略図である。図1に示すように、本実施形態のロボットシステム10は、コンベヤCにより順次搬送されてくる複数のワークWを、コンベヤCの搬送方向に沿って並列された複数の棚Sのいずれかまで搬送するために用いられる。ロボットシステム10は、自走式である。本実施形態では、二台のロボットシステム10が、上記した搬送作業を行うために、コンベヤCと複数の棚Sとの間に配置される。なお、二台のロボットシステム10の近くには、二台のロボットシステム10と同じ搬送作業を行うために、作業者Pが配置される。
図2は、ロボットシステム10の全体構成を示す斜視図である。図3は、ロボットシステム10の要部構成を示す側面図である。図4は、AGV20の一部を前方から視て示す正面図である。ロボットシステム10は、AGV(Automated Guided Vehicle、無人搬送車)20と、このAGV20の上面に設けられるロボット40と、ロボット制御装置100(図5参照)と、を備える。また、ロボットシステム10は、AGV20及びロボット40のために設けられる安全装置50をさらに備える。
〈AGV20〉
AGV20は、走行装置の一例であり、自走可能な装置である。AGV20は、直方体状の筐体22と、筐体22内に設けられる駆動装置24(図5参照)と、駆動装置24によって駆動される二つの駆動輪26a、26bと、駆動装置24に接続されない四つの車輪27a~27dと、を有する。
AGV20は、走行装置の一例であり、自走可能な装置である。AGV20は、直方体状の筐体22と、筐体22内に設けられる駆動装置24(図5参照)と、駆動装置24によって駆動される二つの駆動輪26a、26bと、駆動装置24に接続されない四つの車輪27a~27dと、を有する。
駆動輪26aは、AGV20の底面の左縁部の中央に設けられ、駆動装置24のサーボモータ110g(図5参照)によって駆動される。また、駆動輪26bは、AGV20の底面の右縁部の中央に設けられ、駆動装置24のサーボモータ110h(図5参照)によって駆動される。例えば、AGV20は、駆動輪26a、26bの回転速度を互いに異ならせることで、旋回及び右左折を行うことが可能である。四つの車輪27a~27dは、それぞれ、AGV20の底面の角部に設けられる。四つの車輪27a~27dは、それぞれ、全方位キャスタであってもよい。
〈ロボット40〉
ロボット40は、AGV20の筐体22の上面に固定される基台41と、基台41にその基端が連結されるロボットアーム42と、ロボットアーム42の先端に設けられるエンドエフェクタ(図示省略)と、を備える。本実施形態では、ロボット40は、いわゆる垂直多関節型ロボットである。
ロボット40は、AGV20の筐体22の上面に固定される基台41と、基台41にその基端が連結されるロボットアーム42と、ロボットアーム42の先端に設けられるエンドエフェクタ(図示省略)と、を備える。本実施形態では、ロボット40は、いわゆる垂直多関節型ロボットである。
図2に示すように、ロボットアーム42は、六つの関節軸JT1~JT6と、関節軸JT1~JT6によって順次連結される五つのリンク44a~44eと、を有する。なお、関節軸JT1~JT6は、サーボモータ110a~110f(図5参照)で駆動される。
関節軸JT1は、基台41とリンク44aの基端とを鉛直方向に延びる軸線回りに回転可能に連結する。基台41に対するリンク44aの回転動作は、サーボモータ110a(図5参照)によって行われる。関節軸JT2は、リンク44aの先端とリンク44bの基端とを水平方向に延びる軸線回りに回転可能に連結する。リンク44aに対するリンク44bの回転動作は、サーボモータ110b(図5参照)によって行われる。関節軸JT3は、リンク44bの先端とリンク44cの基端とを水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結する。リンク44bに対するリンク44cの回転動作は、サーボモータ110c(図5参照)によって行われる。
関節軸JT4は、リンク44cの先端とリンク44dの基端とをリンク44cの長手方向に延びる軸線回りに回転可能に連結する。リンク44cに対するリンク44dの回転動作は、サーボモータ110d(図5参照)によって行われる。関節軸JT5は、リンク44dの先端とリンク44eの基端とをリンク44dの長手方向と直交する方向に延びる軸線回りに回転可能に連結する。リンク44dに対するリンク44eの回転動作は、サーボモータ110e(図5参照)によって行われる。関節軸JT6は、リンク44eの先端とエンドエフェクタの基端とを捻れ回転可能に連結する。リンク44eに対するエンドエフェクタの回転動作は、サーボモータ110f(図5参照)によって行われる。
〈ロボット制御装置100〉
図5は、ロボットシステム10の制御系を示すブロック図である。ロボット制御装置100は、AGV20及びロボット40の動作を制御する。
図5は、ロボットシステム10の制御系を示すブロック図である。ロボット制御装置100は、AGV20及びロボット40の動作を制御する。
具体的に、ロボット制御装置100は、ロボットアーム42の動作をサーボ制御することができる。また、ロボット制御装置100は、ロボットアーム42の先端に設けられるエンドエフェクタ(図示せず)を外部軸として、エンドエフェクタの動作をサーボ制御することができる。さらに、ロボット制御装置100は、駆動輪26a、26bを外部軸として、駆動輪26a、26bの動作をサーボ制御することができる。
なお、ロボット制御装置100は、後述するブザー60、状態表示灯62a~62d、及びバンパスイッチ64a、64bの動作を制御してもよい。
〈安全装置50〉
図2~図5に示すように、本実施形態の安全装置50は、二つのレーザセンサ52a,52bと、二つの安全近接センサ58a,58bと、状態監視装置105と、を備える。二つのレーザセンサ52a,52bは、第1センサの一例である。二つの安全近接センサ58a,58bは、第2センサの一例である。なお、レーザセンサ52a,52bおよび安全近接センサ58a,58bのそれぞれの数量は、二つに限らず、一つ又は三つ以上であってもよい。
図2~図5に示すように、本実施形態の安全装置50は、二つのレーザセンサ52a,52bと、二つの安全近接センサ58a,58bと、状態監視装置105と、を備える。二つのレーザセンサ52a,52bは、第1センサの一例である。二つの安全近接センサ58a,58bは、第2センサの一例である。なお、レーザセンサ52a,52bおよび安全近接センサ58a,58bのそれぞれの数量は、二つに限らず、一つ又は三つ以上であってもよい。
二つのレーザセンサ52a,52bは、AGV20およびロボット40の少なくとも一方に取り付けられている。この例では、二つのレーザセンサ52a,52bは、AGV20の筐体22に取り付けられている。レーザセンサ52aは、筐体22の前面と右面が交わる角の底部に取り付けられ、レーザセンサ52bは、筐体22の背面と左面が交わる角の底部に取り付けられる。換言すれば、二つのレーザセンサ52a、52bは、それぞれ、平面視において、筐体22の隣り合わない二つの角それぞれに設けられる。なお、レーザセンサ52bは、レーザセンサ52aと同じ構造を有する。したがって、以下では特に必要な場合を除いて、レーザセンサ52aについてのみ説明し、レーザセンサ52bの同様となる説明は繰り返さない。
図5に示すように、二つのレーザセンサ52a,52bは、それぞれ、後述する所定の検出可能エリアD内(図6参照)に自らを中心として放射状にレーザ光を投光する投光器53と、投光器53に隣接して配置され、所定の検出可能エリアD内に存在する物体(例えば、図1に示す他のロボットシステム10及び作業者Pなど)に当たってはね返ってきた前記レーザ光を受光する受光器54と、受光器54の受光状態に基づき所定の検出可能エリアD内に存在する物体を検出する検出器55と、を有する。
図6は、安全装置50で設定される所定の検出可能エリアDを示す概略図である。図6に示すように、レーザセンサ52aは、投光器53によって、自らを中心として放射状にレーザ光を投光する。このとき、レーザセンサ52aは、AGV20の筐体22の前面と右面が交わる角の底部に取り付けられているので、筐体22に妨げられてレーザ光を投光することができないエリアが存在する。すなわち、レーザセンサ52aは、平面視において自らを中心として筐体22の前面から同右面までの270°のエリアに放射状にレーザ光を投光可能である。これにより、レーザセンサ52aは、図6において二点鎖線で示す検出可能エリアD1内に存在する物体を検出することが可能となる。
同様に、レーザセンサ52bは、投光器53によって、自らを中心として放射状にレーザ光を投光する。このとき、レーザセンサ52bは、AGV20の筐体22の背面と左面が交わる角の底部に取り付けられているので、筐体22に妨げられてレーザ光を投光することができないエリアが存在する。すなわち、レーザセンサ52bは、平面視において自らを中心として筐体22の背面から同左面までの270°のエリアに放射状にレーザ光を投光可能である。これにより、レーザセンサ52bは、図6において二点鎖線で示す検出可能エリアD2内に存在する物体を検出することが可能となる。
安全装置50による検出可能エリアDは、レーザセンサ52aによる検出可能エリアD1と、レーザセンサ52bによる検出可能エリアD2とを合わせたエリアである。なお、図6に示すように、検出可能エリアD1と検出可能エリアD2とは、平面視において互いの一部が重なり合う。
また、二つのレーザセンサ52a,52bは、それぞれ、検出可能エリアDの全部または一部を所定の検出エリアとして設定するエリア設定部56をさらに備えている。そして、エリア設定部56は、外部からのAGV20及びロボット40の周囲に関する周囲信号に基づいて、前記所定の検出エリアを変更する。より具体的に、エリア設定部56は、後述する安全近接センサ58a,58bから出力された周囲信号に基づいて、所定の検出エリアを変更する。
より詳しくは、エリア設定部56は、検出可能エリアDの一部(即ち、検出不要な部分)をマスクすることで所定の検出エリアを設定する。マスクされる部分が無い場合、検出可能エリアDの全部が、所定の検出エリアとして設定される。また、エリア設定部56は、検出可能エリアDのマスクする部分を変更することで所定の検出エリアを変更する。
また、エリア設定部56は、AGV20及びロボット40の動作状態に応じて、所定の検出エリアを変更し得る。具体的に、エリア設定部56は、後述する状態監視装置105からAGV20及びロボット40の動作状態が送信され、その送信された動作状態に応じて所定の検出エリアを変更する。つまり、検出器55は、こうしてエリア設定部56によって設定された所定の検出エリア内に存在する物体を検出する。
二つの安全近接センサ58a,58bは、AGV20及びロボット40の周囲の状態を検出する。より詳しくは、安全近接センサ58a,58bは、ロボット40の所定の作業エリアを検出すると共に、所定の作業エリアを検出すると周囲信号を出力する。本実施形態では、ロボット40の所定の作業エリアは、棚SやコンベヤCが配置されているエリアである。
二つの安全近接センサ58a,58bは、同様の構成である。本実施形態では、二つの安全近接センサ58a,58bは、AGV20の筐体22に取り付けられている。より具体的には、二つの安全近接センサ58a,58bは、筐体22の底面の前方側において左側と右側にそれぞれ設けられている。安全近接センサ58a,58bは、床の所定の位置に貼られたアルミニウムテープ(以下、ALテープと称する。)59a,59bを検知することにより(図10や図11等参照)、所定の作業エリアを検出する。ALテープ59a,59bは、所定の作業エリア、即ち棚SやコンベヤCが配置されているエリアの近傍の床面に貼られている。そのため、AGV20およびロボット40が所定の作業エリアに近づくと、安全近接センサ58a,58bがALテープ59a,59bを検知することで、AGV20およびロボット40の周囲に作業エリアが存在していることが検出される。安全近接センサ58a,58bは、所定の作業エリアを検出すると、その検出信号である周囲信号を状態監視装置105を介してレーザセンサ52a,52bに送信する。
状態監視装置105は、AGV20及びロボット40の動作状態を監視し、その監視した動作状態をレーザセンサ52a,52bのエリア設定部56に送信する。より詳しくは、状態監視装置105には、ロボット制御装置100から、図示しないエンコーダの検出値が送信される。エンコーダは、例えばロボット40に設けられており、それぞれのサーボモータ110a~110fの回転角度を検出し、その検出値をロボット制御装置100へ出力する。状態監視装置105は、ロボット制御装置100から送信されたエンコーダの検出値に基づいて、AGV20およびロボット40の動作状態を把握し、監視する。AGV20およびロボット40の動作状態は、例えば、AGV20およびロボット40のそれぞれの停止状態や、AGV20の走行速度、ロボットアーム42の動作速度、ロボットアーム42の位置である。状態監視装置105は、こうした動作状態を監視し、その監視結果(即ち、監視した動作状態)を二重化された安全信号にしてエリア設定部56へ出力する。こうして状態監視装置105から送られた安全信号に応じて、エリア設定部56は所定の検出エリアを変更する。
また、状態監視装置105は、動作抑制部106を有している。動作抑制部106は、レーザセンサ52a,52bに所定の検出エリア内に物体の存在が検出されたとき、AGV20及びロボット40の少なくとも一方の動作を抑制する。具体的に、レーザセンサ52a,52bは、所定の検出エリア内に物体の存在を検出すると、その検出信号を状態監視装置105に送信する。動作抑制部106は、状態監視装置105がレーザセンサ52a,52bの検出信号を受信すると、その検出信号に基づいて、AGV20及びロボット40の少なくとも一方の動作を抑制させる(例えば、減速させる又は停止させる)指令をロボット制御装置100に出力する。ロボット制御装置100は、状態監視装置105からの指令に基づいて、AGV20及びロボット40の動作を抑制する。
安全近接センサ58a,58bの周囲信号を含め、レーザセンサ52a,52b及び状態監視装置105で送受信される各種信号は、二重化され、自己診断機能を有する、いわゆる安全信号である。そのため、万一、これら信号の一部が故障しても、適切な信号が確実に送受信される。
また、安全装置50は、ブザー60と、状態表示灯62a~62dと、バンパスイッチ64a,64bをさらに備えている。
ブザー60は、AGV20の筐体22の前面と上面が交わる角に取り付けられている。ブザー60は、筐体22の幅方向に延びるように取り付けられる。ブザー60は、レーザセンサ52a、52bによって後述する減速エリアAD1内に物体の存在が検出されたとき、警報音を発することで、危険が生じていることを報知してもよい。また、ブザー60は、レーザセンサ52a、52bによって停止エリアAS1内に物体の存在が検出されたとき、減速エリアAD1内に物体の存在が検出されたときよりも大きな警報音を発することで、危険が生じていることを報知してもよい。
状態表示灯62a~62dは、AGV20の筐体22の前面と左面が交わる角の中央部、筐体22の前面と右面が交わる角の中央部、筐体22の背面と左面が交わる角の中央部、及び筐体22の背面と右面が交わる角の中央部に取り付けられている。状態表示灯62a~62dは、それぞれ、レーザセンサ52a、52bによって後述する減速エリアAD1内に物体の存在が検出されたとき点灯することで(或いは、点滅することで)、危険が生じていることを報知してもよい。また、状態表示灯62a~62bは、それぞれ、レーザセンサ52a、52bによって停止エリアAS1内に物体の存在が検出されたとき、減速エリアAD1内に物体の存在が検出されたときとは異なる色に点灯することで(或いは、激しく点滅することで)、危険が生じていることを報知してもよい。
バンパスイッチ64aは、AGV20の筐体22の前面と底面が交わる角に取り付けられ、筐体22の幅方向に延びている。バンパスイッチ64bは、AGV20の筐体22の背面と底面が交わる角に取り付けられ、筐体22の幅方向に延びている。バンパスイッチ64a、64bは、それぞれ、自らに物体が衝突したとき、AGV20及びロボット40の動作を停止させる。
ロボットシステム10では、図7に示すように、安全装置50を用いた、AGV20及びロボット40の動作の制御が行われる。その際、レーザセンサ52a,52bにおいて様々な所定の検出エリアが設定/変更され得る。図7は、制御方法を示すフローチャートである。
〈検出エリアA1〉
まず、レーザセンサ52a,52bのエリア設定部56によって、所定の検出エリアが設定される(ステップS1)。例えば、図8(A)に示すように、第1検出エリアとしての検出エリアA1が設定される。図8は、安全装置50で設定される所定の検出エリアを示す概略図であり、(A)が第1検出エリアを示す概略図、(B)が第2検出エリアを示す概略図である。
まず、レーザセンサ52a,52bのエリア設定部56によって、所定の検出エリアが設定される(ステップS1)。例えば、図8(A)に示すように、第1検出エリアとしての検出エリアA1が設定される。図8は、安全装置50で設定される所定の検出エリアを示す概略図であり、(A)が第1検出エリアを示す概略図、(B)が第2検出エリアを示す概略図である。
検出エリアA1は、ロボット40が動作しておらず、AGV20が前方へと走行している動作状態のときに設定される。レーザセンサ52a、52bは、検出エリアA1内に存在する物体を検出する。なお、検出エリアA1は、検出可能エリアDの一部である。換言すれば、検出エリアA1は、検出可能エリアDに含まれる。
具体的に、エリア設定部56は、検出可能エリアDの一部をマスクすることで、検出エリアA1を設定する。検出エリアA1は、AGV20から少なくとも当該AGV20の走行方向へと延在するように設定される。図8(A)において、AGV20が前方へと走行しているため、検出エリアA1は、AGV20から当該AGV20の前方へと延在し、かつ、AGV20から当該AGV20の後方へも僅かに延在している。検出エリアA1は、平面視において矩形状となるように設定される。なお、図示するように、検出エリアA1は、平面視においてAGV20を包含するように矩形状に設定されており、AGV20の左側及び右側それぞれにも僅かに存在する。
図8(A)に示すように、エリア設定部56は、検出エリアA1内に、減速エリアAD1及び停止エリアAS1を設定可能である。図示するように、減速エリアAD1及び停止エリアAS1それぞれが矩形状であり、かつ、減速エリアAD1が停止エリアAS1を包含するように設定される。
レーザセンサ52a、52bによって減速エリアAD1内に物体の存在が検出されたとき、その検出信号がレーザセンサ52a,52bから動作抑制部106に送信される。動作抑制部106は、レーザセンサ52a,52bから検出信号を受信すると、AGV20の走行を減速させる指令をロボット制御装置100に出力することで、AGV20の動作を抑制させる。また、レーザセンサ52a、52bによって停止エリアAS1内に物体の存在が検出されたとき、その検出信号がレーザセンサ52a,52bから動作抑制部106に送信される。動作抑制部106は、レーザセンサ52a,52bから検出信号を受信すると、AGV20の走行を停止させる指令をロボット制御装置100に出力することで、AGV20の動作を抑制させる。なお、動作抑制部106は、減速エリアAD1内及び停止エリアAS1内の両方で物体の存在が検出されたとき、AGV20の走行を停止させることで、AGV20の動作を抑制させてもよい。
続くステップS2では、状態監視装置105が、安全近接センサ58a,58bから周囲信号を受信したか否かを判定する。状態監視装置105が周囲信号を受信していない場合、ステップS3へ移行する。
〈検出エリアA2〉
ステップS3では、エリア設定部56が、状態監視装置105から送信されたAGV20及びロボット40の動作状態に応じて、所定の検出エリアを変更する。ここでは、例えば、検出エリアA1が、第2検出エリアとしての検出エリアA2(図8(B)参照)に変更される。検出エリアA2は、AGV20が停止しており、ロボット40が動作している動作状態のときに設定される。レーザセンサ52a、52bは、検出エリアA2内に存在する物体を検出する。なお、検出エリアA2は、検出可能エリアDの一部である。換言すれば、検出エリアA2は、検出可能エリアDに含まれる。
ステップS3では、エリア設定部56が、状態監視装置105から送信されたAGV20及びロボット40の動作状態に応じて、所定の検出エリアを変更する。ここでは、例えば、検出エリアA1が、第2検出エリアとしての検出エリアA2(図8(B)参照)に変更される。検出エリアA2は、AGV20が停止しており、ロボット40が動作している動作状態のときに設定される。レーザセンサ52a、52bは、検出エリアA2内に存在する物体を検出する。なお、検出エリアA2は、検出可能エリアDの一部である。換言すれば、検出エリアA2は、検出可能エリアDに含まれる。
具体的に、エリア設定部56は、検出可能エリアDのうちの検出エリアA1の場合とは異なる一部をマスクすることで、検出エリアA2を設定する。検出エリアA2は、ロボット40から少なくとも当該ロボット40が動作可能な可動エリアに向けて延在するように設定される。図8(B)において、ロボットアーム42がAGV20から右方向に延びているため、検出エリアA2は、ロボットアーム42を包含するようにAGV20から右方向へと延在する。また、平面視において、検出エリアA2のうちロボットアーム42を包含する部分以外は、AGV20の筐体22を包含する矩形状となるように設定される。
図8(B)に示すように、エリア設定部56は、検出エリアA2内に、減速エリアAD2及び停止エリアAS2を設定可能である。図示するように、減速エリアAD2が停止エリアAS2を包含するように設定される。
続くステップS5では、検出エリアA2内に物体の存在が検出されると、動作抑制部106によってAGV20及びロボット40の動作が抑制される。具体的には、レーザセンサ52a、52bによって減速エリアAD2内に物体の存在が検出されたとき、その検出信号がレーザセンサ52a,52bから動作抑制部106に送信される。動作抑制部106は、レーザセンサ52a,52bから検出信号を受信すると、ロボット40の動作を減速させる指令をロボット制御装置100に出力することで、ロボット40の動作を抑制させる。また、レーザセンサ52a、52bによって停止エリアAS2内に物体の存在が検出されたとき、その検出信号がレーザセンサ52a,52bから動作抑制部106に送信される。動作抑制部106は、レーザセンサ52a,52bから検出信号を受信すると、ロボット40を停止させる指令をロボット制御装置100に出力することで、ロボット40の動作を抑制させる。なお、動作抑制部106は、減速エリアAD2内及び停止エリアAS2内の両方で物体の存在が検出されたとき、ロボット40を停止させることで、ロボット40の動作を抑制させてもよい。
なお、ブザー60、状態表示灯62a~62d、及びバンパスイッチ64a、64bそれぞれの動作は、図8(A)に基づき説明した検出エリアA1の場合と同様であるため、ここではその説明を繰り返さない。後述する検出エリアA3~検出エリアA8についても同様である。
〈検出エリアA3〉
ステップS3において、エリア設定部56は、検出エリアA1を、第3検出エリアとしての検出エリアA3(図9参照)に変更することも可能である。図9は、安全装置50で設定される第3検出エリアを示す概略図である。検出エリアA3は、AGV20が走行しており、かつ、ロボット40が動作している動作状態のときに設定される。同図に示すように、エリア設定部56は、検出可能エリアDのうちの検出エリアA1、A2の場合とは異なる一部をマスクすることで、検出エリアA3を設定する。検出エリアA3は、平面視において、その中心がAGV20の筐体22の中心と重なる円形状となるように設定される。
ステップS3において、エリア設定部56は、検出エリアA1を、第3検出エリアとしての検出エリアA3(図9参照)に変更することも可能である。図9は、安全装置50で設定される第3検出エリアを示す概略図である。検出エリアA3は、AGV20が走行しており、かつ、ロボット40が動作している動作状態のときに設定される。同図に示すように、エリア設定部56は、検出可能エリアDのうちの検出エリアA1、A2の場合とは異なる一部をマスクすることで、検出エリアA3を設定する。検出エリアA3は、平面視において、その中心がAGV20の筐体22の中心と重なる円形状となるように設定される。
図9に示すように、エリア設定部56は、検出エリアA3内に、減速エリアAD3及び停止エリアAS3を設定可能である。図示するように、減速エリアAD3及び停止エリアAS3それぞれが同心の円形状であり、かつ、減速エリアAD3が停止エリアAS3を包含するように設定される。
例えば、エリア設定部56は、AGV20が走行しており、かつ、ロボット40が動作しているとき、AGV20及びロボット40の動作速度に応じて、検出エリアA3の大きさ(換言すれば、減速エリアAD3及び停止エリアAS3の大きさ)を変更してもよい。例えば、エリア設定部56は、AGV20及びロボット40の少なくともいずれかが高速動作しているとき、検出エリアA3を大きくしてもよい。
なお、AGV20が走行しており、かつ、ロボット40が動作しているとき、エリア設定部56は、検出エリアの形状を、図9に示す検出エリアA3の形状に代えて、図8(A)に示す検出エリアA1の形状としてもよいし、図8(B)に示す検出エリアA2の形状としてもよい。
また、ステップS2において、状態監視装置105が、安全近接センサ58a,58bから周囲信号を受信した場合、ステップS4へ移行する。ステップS4では、エリア設定部56が、安全近接センサ58a,58bから状態監視装置105を介して送信された周囲信号に基づいて、所定の検出エリアを変更する。ここでは、ステップS4における所定の検出エリアの変更例として、検出エリアA4~検出エリアA7について図10~図13を参照しながら説明する。
〈検出エリアA4〉
図10は、安全装置50で設定される第4検出エリアを示す概略図である。なお、図10では、検出可能エリアDの図示が省略されており、これは、後述する図11~図14についても同様である。エリア設定部56は、安全近接センサ58aの周囲信号に基づいて、検出エリアA1を、第4検出エリアとしての検出エリアA4に変更する。より詳しくは、エリア設定部56は、安全近接センサ58aの周囲信号に加え、状態監視装置105からのAGV20の動作状態にも基づいて、検出エリアA4を設定する。
図10は、安全装置50で設定される第4検出エリアを示す概略図である。なお、図10では、検出可能エリアDの図示が省略されており、これは、後述する図11~図14についても同様である。エリア設定部56は、安全近接センサ58aの周囲信号に基づいて、検出エリアA1を、第4検出エリアとしての検出エリアA4に変更する。より詳しくは、エリア設定部56は、安全近接センサ58aの周囲信号に加え、状態監視装置105からのAGV20の動作状態にも基づいて、検出エリアA4を設定する。
検出エリアA4は、AGV20が停止しており、二つの安全近接センサ58a,58bのうち左側の安全近接センサ58aが所定のALテープ59aを検知して周囲信号を出力したときに設定される。つまり、AGV20が停止状態であり、かつ、AGV20及びロボット40の左右のうち左側方に所定の作業エリア(この例では、棚S)の存在が検出されたときに、検出エリアA4が設定される。
具体的に、エリア設定部56は、検出可能エリアのうち検出エリアA1の場合とは異なる一部をマスクすることで、検出エリアA4を設定する。より詳しくは、エリア設定部56は、検出エリアA4が、安全近接センサ58aによって検出された所定の作業エリアと重ならないように、検出エリアA4を設定する。つまり、この例では、検出エリアA4は、検出可能エリアのうち、所定の作業エリアに相当する部分(即ち、AGV20よりも左側の部分)がマスクされることで設定される。こうして設定された検出エリアA4は、平面視で矩形状に形成されている。つまり、検出エリアA4は、AGV20から前方および後方へと延在し、かつ、右方向へ延在している。
図10に示すように、エリア設定部56は、検出エリアA1等と同様、検出エリアA4内に、減速エリアAD4及び停止エリアAS4を設定可能である。図示するように、減速エリアAD4及び停止エリアAS4のそれぞれは矩形状であり、かつ、減速エリアAD4が停止エリアAS4(但し、左側の外縁を除く)を包含している。このように、検出エリアA4では、所定の作業エリアに相当する部分には減速エリアAD4も停止エリアAS4も設定されない。このような検出エリアA4を設定することにより、レーザセンサ52a,52bによって所定の作業エリア(即ち、棚Sの存在)は検出されない。そのため、ロボット40は、減速したり停止したりすることなく、所定の作業エリアにおいて適切に作業を行うことができる。
続くステップS5では、検出エリアA2で説明したステップS5と同様、レーザセンサ52a,52bによって検出エリアA4内に物体の存在が検出されると、動作抑制部106によってロボット40の動作が抑制される。
〈検出エリアA5〉
図11は、安全装置50で設定される第5検出エリアを示す概略図である。エリア設定部56は、安全近接センサ58bの周囲信号に基づいて、検出エリアA1を、第5検出エリアとしての検出エリアA5に変更する。より詳しくは、エリア設定部56は、安全近接センサ58bの周囲信号に加え、状態監視装置105からのAGV20の動作状態にも基づいて、検出エリアA5を設定する。
図11は、安全装置50で設定される第5検出エリアを示す概略図である。エリア設定部56は、安全近接センサ58bの周囲信号に基づいて、検出エリアA1を、第5検出エリアとしての検出エリアA5に変更する。より詳しくは、エリア設定部56は、安全近接センサ58bの周囲信号に加え、状態監視装置105からのAGV20の動作状態にも基づいて、検出エリアA5を設定する。
検出エリアA5は、AGV20が停止しており、二つの安全近接センサ58a,58bのうち右側の安全近接センサ58bが所定のALテープ59bを検知して周囲信号を出力したときに設定される。つまり、AGV20が停止状態であり、かつ、AGV20及びロボット40の左右のうち右側方に所定の作業エリア(この例では、棚S)の存在が検出されたときに、検出エリアA5が設定される。
具体的に、エリア設定部56は、検出可能エリアのうち検出エリアA1の場合とは異なる一部をマスクすることで、検出エリアA5を設定する。より詳しくは、エリア設定部56は、検出エリアA5が、安全近接センサ58bによって検出された所定の作業エリアと重ならないように、検出エリアA5を設定する。つまり、この例では、検出エリアA5は、検出可能エリアのうち、所定の作業エリアに相当する部分(即ち、AGV20よりも右側の部分)がマスクされることで設定される。こうして設定された検出エリアA5は、平面視で矩形状に形成されている。つまり、検出エリアA5は、AGV20から前方および後方へと延在し、かつ、左方向へ延在している。
図11に示すように、エリア設定部56は、検出エリアA1等と同様、検出エリアA5内に、減速エリアAD5及び停止エリアAS5を設定可能である。図示するように、減速エリアAD5及び停止エリアAS5のそれぞれは矩形状であり、かつ、減速エリアAD5が停止エリアAS5(但し、右側の外縁を除く)を包含している。このように、検出エリアA5では、所定の作業エリアに相当する部分には減速エリアAD5も停止エリアAS5も設定されない。このような検出エリアA5を設定することにより、検出エリアA4と同様、ロボット40は、減速したり停止したりすることなく、所定の作業エリアにおいて適切に作業を行うことができる。続くステップS5については、検出エリアA4の場合と同様である。
〈検出エリアA6〉
図12は、安全装置50で設定される第6検出エリアを示す概略図である。エリア設定部56は、安全近接センサ58bの周囲信号に基づいて、検出エリアA1を、第6検出エリアとしての検出エリアA6に変更する。より詳しくは、エリア設定部56は、安全近接センサ58bの周囲信号に加え、状態監視装置105からのAGV20の動作状態にも基づいて、検出エリアA6を設定する。
図12は、安全装置50で設定される第6検出エリアを示す概略図である。エリア設定部56は、安全近接センサ58bの周囲信号に基づいて、検出エリアA1を、第6検出エリアとしての検出エリアA6に変更する。より詳しくは、エリア設定部56は、安全近接センサ58bの周囲信号に加え、状態監視装置105からのAGV20の動作状態にも基づいて、検出エリアA6を設定する。
検出エリアA6は、AGV20が図12に示す矢印の方向に走行しており、二つの安全近接センサ58a,58bのうち右側の安全近接センサ58bが所定のALテープ59bを検知して周囲信号を出力したときに設定される。つまり、AGV20が走行状態であり、かつ、AGV20及びロボット40の左右のうち右側方に所定の作業エリア(この例では、棚S)の存在が検出されたときに、検出エリアA5が設定される。さらに言えば、検出エリアA5は、AGV20が停止状態のときに設定されるのに対し、検出エリアA6は、AGV20が走行状態のときに設定される点で、両検出エリアA5,A6は異なる。
具体的に、エリア設定部56は、検出可能エリアのうち検出エリアA1の場合とは異なる一部をマスクすることで、検出エリアA6を設定する。より詳しくは、エリア設定部56は、検出エリアA6が、安全近接センサ58bによって検出された所定の作業エリアと重ならないように、検出エリアA6を設定する。つまり、この例では、検出エリアA6は、検出可能エリアのうち、所定の作業エリアに相当する部分(即ち、AGV20よりも右側の部分)がマスクされる。こうして設定された検出エリアA6は、平面視で矩形状に形成されている。つまり、検出エリアA6は、AGV20から前方および後方へと延在し、かつ、左方向へ延在している。また、検出エリアA6は、AGV20が前方へと走行している状態であるため、AGV20の前方側の検出エリアが、検出エリアA5の場合よりも大きく設定されている。
図12に示すように、エリア設定部56は、検出エリアA5と同様、検出エリアA6内に、減速エリアAD6及び停止エリアAS6を設定可能である。図示するように、減速エリアAD6及び停止エリアAS6のそれぞれは矩形状であり、かつ、減速エリアAD6が停止エリアAS6(但し、右側の外縁を除く)を包含している。この例では、AGV20の前方側の停止エリアAS6は、検出エリアA5の場合よりも大きく設定されている。このように、検出エリアA6では、検出エリアA5と同様、所定の作業エリアに相当する部分には減速エリアAD6も停止エリアAS6も設定されない。そのため、ロボット40は、減速したり停止したりすることなく、所定の作業エリアにおいて適切に作業を行うことができる。また、検出エリアA6のうちAGV20の前方側の部分が検出エリアA5の場合よりも大きいため、AGV20の前方側における物体の存在をいち早く検出することが可能である。続くステップS5については、検出エリアA4の場合と同様である。
〈検出エリアA7〉
図13は、安全装置50で設定される第7検出エリアを示す概略図である。エリア設定部56は、二つの安全近接センサ58a,58bの周囲信号に基づいて、検出エリアA1を、第7検出エリアとしての検出エリアA7に変更する。より詳しくは、エリア設定部56は、二つの安全近接センサ58a,58bの周囲信号に加え、状態監視装置105からのAGV20の動作状態にも基づいて、検出エリアA7を設定する。
図13は、安全装置50で設定される第7検出エリアを示す概略図である。エリア設定部56は、二つの安全近接センサ58a,58bの周囲信号に基づいて、検出エリアA1を、第7検出エリアとしての検出エリアA7に変更する。より詳しくは、エリア設定部56は、二つの安全近接センサ58a,58bの周囲信号に加え、状態監視装置105からのAGV20の動作状態にも基づいて、検出エリアA7を設定する。
検出エリアA7は、AGV20が停止しており、二つの安全近接センサ58a,58bのそれぞれが所定のALテープ59a,59bを検知して周囲信号を出力したときに設定される。つまり、AGV20が停止状態であり、かつ、AGV20及びロボット40の左側方および右側方に所定の作業エリア(この例では、棚S)の存在が検出されたときに、検出エリアA7が設定される。
具体的に、エリア設定部56は、検出可能エリアのうち検出エリアA1の場合とは異なる一部をマスクすることで、検出エリアA7を設定する。より詳しくは、エリア設定部56は、検出エリアA7が、二つの安全近接センサ58a,58bによって検出された二つの所定の作業エリアと重ならないように、検出エリアA7を設定する。つまり、この例では、検出エリアA7は、検出可能エリアのうち、左右の二つの所定の作業エリアに相当する部分(即ち、AGV20よりも左側と右側の部分)がマスクされることで設定される。こうして設定された検出エリアA7は、平面視で矩形状に形成されている。つまり、検出エリアA7は、AGV20から前方および後方へと延在している。
図13に示すように、エリア設定部56は、検出エリアA1等と同様、検出エリアA7内に、減速エリアAD7及び停止エリアAS7を設定可能である。図示するように、減速エリアAD7及び停止エリアAS7のそれぞれは矩形状であり、かつ、減速エリアAD7が停止エリアAS7(但し、左右の外縁を除く)を包含している。このように、検出エリアA7では、左右の二つの所定の作業エリアに相当する部分には減速エリアAD7も停止エリアAS7も設定されない。そのため、ロボット40は、減速したり停止したりすることなく、左右の二つの所定の作業エリアにおいて適切に作業を行うことができる。続くステップS5については、検出エリアA4の場合と同様である。
以上のように、前記実施形態の安全装置50は、AGV20(走行装置)、AGV20に設けられるロボット40を有するロボットシステム10に設けられる。安全装置50は、レーザセンサ52a,52b(第1センサ)と、動作抑制部106とを備えている。レーザセンサ52a,52bは、AGV20およびロボット40の少なくとも一方に取り付けられ、所定の検出エリアA1~A7が設定され、所定の検出エリアA1~A7内に存在する物体を検出する。動作抑制部106は、レーザセンサ52a,52bによって所定の検出エリアA1~A7内に物体の存在が検出されたとき、AGV20およびロボット40の少なくとも一方の動作を抑制する。レーザセンサ52a,52bは、外部からのAGV20およびロボット40の周囲に関する周囲信号に基づいて、所定の検出エリアA1~A7を変更する。
また、前記実施形態のロボットシステム10は、AGV20(走行装置)と、AGV20に設けられるロボット40と、安全装置50とを備えている。
また、前記実施形態の制御方法は、AGV20(走行装置)と、AGV20に設けられるロボット40と、AGV20およびロボット40の少なくとも一方に取り付けられ、所定の検出エリアA1~A7が設定され、所定の検出エリアA1~A7内に存在する物体を検出するレーザセンサ52a,52b(第1センサ)とを備えたロボットシステム10において、AGV20およびロボット40の動作を制御する方法である。この制御方法は、レーザセンサ52a,52bの所定の検出エリアA1~A7を設定することと、AGV20およびロボット40の周囲に関する周囲信号に基づいて、レーザセンサ52a,52bの所定の検出エリアA1~A7を変更することと、レーザセンサ52a,52bによって所定の検出エリアA1~A7内に物体の存在が検出されたとき、AGV20およびロボット40の少なくとも一方の動作を抑制することとを含む。
これらの構成によれば、レーザセンサ52a,52bによって所定の検出エリアA1~A7内に物体の存在が検出されると、AGV20およびロボット40の少なくとも一方の動作が抑制(例えば、減速または停止)されるので、例えば、AGV20等が物体に衝突することを未然に防止することができる。一方、所定の検出エリアA1~A7は、外部からのAGV20およびロボット40の周囲に関する周囲信号に基づいて変更される。そのため、AGV20等を取り巻く物体や人のうち、例えば、ロボット40が行う作業に必要な物体については検出されないように、所定の検出エリアA1~A7を変更することができる。これにより、AGV20およびロボット40は、無用に減速したり停止したりすることはないので、所定の作業を適切に行うことができる。
また、前記実施形態の安全装置50において、レーザセンサ52a,52b(第1センサ)は、所定の検出可能エリアDの一部をマスクすることで所定の検出エリアA1~A7を設定する一方、所定の検出可能エリアDのマスクする部分を変更することで所定の検出エリアA1~A7を変更する。
前記の構成によれば、検出可能エリアDのマスクする部分を変更することにより所定の検出エリアA1~A7が変更されるので、簡易に検出エリアA1~A7を変更することができる。
また、前記実施形態の安全装置50において、周囲信号は、二重化されている。
前記の構成によれば、万一、周囲信号の一部が不良状態になっても、正常な周囲信号が確実に送受信される。そのため、より確実に周囲信号に基づいて、所定の検出エリアA1~A7を変更することができる。
また、前記実施形態の安全装置50は、ロボット40の所定の作業エリアを検出すると共に、所定の作業エリアを検出すると周囲信号を出力する安全近接センサ58a,58b(第2センサ)をさらに備えている。
前記の構成によれば、周囲信号は、AGV20およびロボット40の所定の作業エリア(この例では、棚S)に関する信号である。そのため、所定の作業エリアがレーザセンサ52a,52bによって検出されないよう、所定の検出エリアA1~A7を変更することができる。これにより、ロボット40等は、所定の作業エリアにおいて適切に作業を行うことができる。
また、前記実施形態の安全装置50において、レーザセンサ52a,52b(第1センサ)は、安全近接センサ58a,58b(第2センサ)から周囲信号が出力されると、所定の検出エリアA1~A7が所定の作業エリアと重ならないように所定の検出エリアA1~A7を変更する。
前記の構成によれば、所定の検出エリアA1~A7は、安全近接センサ58a,58bによって検出された所定の作業エリアと重ならないように変更されるため、所定の作業エリアがレーザセンサ52a,52bによって検出されることを確実に阻止することができる。
また、前記実施形態の安全装置50において、第2センサは、安全近接センサ58a,58bである。
前記の構成によれば、周囲信号を安全信号として出力することができる。
また、前記実施形態の安全装置50は、AGV20(走行装置)およびAGV20の少なくとも一方に設けられるロボット40に取り付けられ、自らの位置を基準として所定の検出エリアA1~A7が設定され、所定の検出エリアA1~A7内に存在する物体を検出するためのレーザセンサ52a,52bと、レーザセンサ52a,52bによって所定の検出エリアA1~A7内に物体の存在が検出されたとき、AGV20及びロボット40の少なくとも一方の動作を抑制するための動作抑制部106とを備えている。レーザセンサ52a,52bは、AGV20及びロボット40の動作状態に応じて、所定の検出エリアA1~A7を変更するためのエリア設定部56を備える。
前記の構成によれば、安全装置50は、AGV20及びロボット40の動作状態に応じて、AGV20及びロボット40の少なくとも一方の動作を抑制することが可能となる。
また、エリア設定部56は、ロボット40が動作しておらず、AGV20が走行している際に、AGV20から少なくともAGV20の走行方向へと延在する所定の検出エリアA1としての第1検出エリアと、AGV20が走行しておらず、ロボット40が動作している際に、ロボット40から少なくともロボット40が動作可能な可動エリアに向けて延在する所定の検出エリアA2としての第2検出エリアと、を切り替え可能である。
前記の構成によれば、安全装置50は、AGV20及びロボット40の動作を効率的に抑制することが可能となる。
また、エリア設定部56は、AGV20が走行しており、かつ、ロボット40が動作している際に、所定の検出エリアA3を第3検出エリアに変更することが可能である。
また、エリア設定部56は、所定の検出エリアA1~A7内に、減速エリア及び停止エリアの少なくともいずれかを設定可能であり、動作抑制部106は、レーザセンサ52a,52bによって減速エリア内に物体の存在が検出されたとき、AGV20及びロボット40の動作を減速させ、レーザセンサ52a,52bによって停止エリア内に物体の存在が検出されたとき、AGV20及びロボット40の動作を停止させる。
前記の構成によれば、安全装置50は、AGV20及びロボット40の動作を適切に抑制することが可能である。
また、第1センサは、所定の検出エリアを含む所定の検出可能エリアD内に自らを中心として放射状にレーザ光を投光する投光器53と、投光器53に隣接して配置され、所定の検出可能エリアD内に存在する物体に当たってはね返ってきたレーザ光を受光する受光器54と、受光器54の受光状態に基づき所定の検出可能エリアD内に存在する物体を検出する検出器55とを有するレーザセンサ52a,52bであり、エリア設定部56は、所定の検出可能エリアDのマスクする部分を変更することで、所定の検出エリアA1~A7を変更する。
また、AGV20は、直方体状の筐体22と、筐体22に設けられる駆動装置24と、駆動装置24によって駆動される駆動輪26a,26bとを有し、レーザセンサ52a,52bは、平面視において、筐体22の隣り合わない二つの角それぞれに少なくとも設けられている。
前記の構成によれば、安全装置50は、必要以上にレーザセンサ52a,52bを設けることなく、十分大きな検出可能エリアDを得ることが可能となる。
また、前記実施形態の制御方法は、安全装置50を用いて、AGV20及びロボット40の動作を制御するための制御方法であって、所定の検出エリアA1~A7を設定することと、AGV20及びロボット40の動作状態に応じて、所定の検出エリアA1~A7をエリア設定部56によって変更することと、レーザセンサ52a,52b(第1センサ)によって所定の検出エリアA1~A7内に物体の存在が検出されたとき、AGV20及びロボット40の動作を動作抑制部106によって抑制することと、を備える。
前記の構成によれば、安全装置50を用いて、AGV20及びロボット40の動作状態に応じて、AGV20及びロボット40の動作を抑制することができる。
《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
例えば、前述のステップS4において、図14に示す第8検出エリアとしての検出エリアA8に変更することも可能である。図14は、その他の実施形態に係る安全装置50で設定される第8検出エリアを示す概略図である。なお、図14についても、検出可能エリアDの図示が省略されている。
エリア設定部56は、二つの安全近接センサ58a,58bの周囲信号に基づいて、検出エリアA1を検出エリアA8に変更する。より詳しくは、エリア設定部56は、二つの安全近接センサ58a,58bの周囲信号に加え、状態監視装置105からのAGV20の動作状態にも基づいて、検出エリアA8を設定する。ここに、二つの安全近接センサ58a,58bの周囲信号は、前記実施形態とは異なり、所定の壁WAの存在を検出したことを示す信号である。つまり、検出エリアA8は、AGV20が前方へと通常走行している検出エリアA1の状態において、AGV20等が所定の壁WAに接近する場合に設定される。所定の壁WAの近傍の床面には、互いに平行な二つのALテープ59a,59bが貼られている。AGV20およびロボット40が所定の壁WAに接近すると、安全近接センサ58a,58bが二つのALテープ59a,59bを検知することで、所定の壁WAの存在を検出する。そして、安全近接センサ58a,58bは、所定の壁WAの存在を検出したことを示す周囲信号を出力する。このように、検出エリアA8は、AGV20を所定の物体(この例では、壁WA)にできるだけ接近させて走行させる場合に設定される。なお、検出エリアA8内には、検出エリアA1と同様、減速エリアAD8及び停止エリアAS8が設定される。
具体的に、エリア設定部56は、検出可能エリアのうち検出エリアA1の場合とは異なる一部をマスクすることで、検出エリアA8を設定する。なお、検出エリアA8より詳しくは、エリア設定部56は、検出エリアA8のうち前方側に設定される停止エリアAS8が、二つの安全近接センサ58a,58bによって検出された所定の壁WAと重ならないように、検出エリアA8を設定する。より具体的には、検出エリアA8は、前方側の停止エリアAS8の前方側の外縁が、検出エリアA1の場合よりも後方へシフトされることで設定される(図14に示す白抜きの矢印参照)。つまり、検出エリアA8は、検出エリアA1と同様、AGV20から前方および後方へと矩形状に延在する一方、前方側の停止エリアAS8が検出エリアA1に比べて小さく設定される。
このように、前方側の停止エリアAS8を、通常走行時の検出エリアA1の場合より後方へ縮めた検出エリアA8を設定することにより、AGV20を所定の壁WAに接近させた際に、停止エリアAS8が所定の壁WAと重なることを抑制することができる。そのため、AGV20は、減速はするものの停止はしないので、できるだけ所定の壁WAに接近することができる。これにより、AGV20およびロボット40による作業を適切に行うことができる。
また、安全装置50では、図14に示すように、安全近接センサ58a,58bに代えて、非接触安全スイッチ65を用いて所定の壁WAを検出するようにしてもよい。この場合、ALテープ59a,59bは省略される。非接触安全スイッチ65は、親機65aと子機65bを有する。親機65aは、例えばAGV20の筐体22に取り付けられ、子機65bは、所定の壁WAに取り付けられる。この場合、AGV20が所定の壁WAに接近すると、親機65aが子機65bからの所定の信号を受信することで、所定の壁WAの存在を検出する。そして、親機65aは、所定の壁WAの存在を検出したことを示す周囲信号を出力する。この構成では、ALテープ59a,59bに比べて、親機65a及び子機65bを比較的容易に取り付けることができ、また、取付位置の自由度が比較的高い。
また、前記実施形態においては、安全近接センサ58a,58bの代わりに、前述した非接触安全スイッチを用いて所定の作業エリアを検出するようにしてもよい。この場合、例えば、親機はAGV20の筐体22に取り付けられ、子機は棚Sに取り付けられる。
また、前記実施形態において、ALテープ59a,59bは、単なる一例であって、例えば、アルミニウム以外の金属製のテープを用いるようにしてもよい。
また、前記実施形態において、周囲信号は、二重化された信号でなくてもよい。
また、前記実施形態において、安全装置50で送受信される安全信号は、無線型であってもよい。
また、前記実施形態において、各検出エリアA1~A7の形状は矩形状以外のものであってもよく、例えば、楕円状に形成されてもよい。
また、前記実施形態において、安全近接センサ58a,58bによって検出される所定の作業エリアは、棚S以外にコンベヤCであってもよいし、それ以外のものであってもよい。
また、前記実施形態において、レーザセンサ52a,52bは、AGV20ではなくロボット40に取り付けられてもよい。その場合、レーザセンサ52a,52bは、例えば基台41に取り付けられる。また、レーザセンサ52a,52bは、AGV20およびロボット40の両方に取り付けられてもよい。
また、前記実施形態では、筐体22が直方体状であり、レーザセンサ52a、52bが、それぞれ、平面視において、筐体22の隣り合わない二つの角それぞれに設けられる場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、筐体22は、直方体状以外の多角柱状であってもよいし、その他の形状であってもよい。また、例えば、レーザセンサを一つのみ筐体22の上面の中央に配置してもよい。さらに、レーザセンサを一つ又は三つ以上筐体22に取り付けてもよい。また、レーザセンサは、ロボット40に取り付けられてもよい。
また、前記実施形態では、エリア設定部56が、検出エリアA1~A7内に減速エリアAD1~AD7及び停止エリアAS1~AS7を設定する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、エリア設定部56は、所定の検出エリア内に、減速エリア及び停止エリアの少なくともいずれかを設定可能であればよい。
また、前記実施形態では、第1センサがいわゆる反射型のレーザセンサ52a、52bとして構成される場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、外壁などに取り付けられたセンサと協働するいわゆる透過型のレーザセンサとして構成されてもよいし、その他のセンサとして構成されてもよい。
また、前記実施形態では、ロボット40が六つの関節軸JT1~JT6を有する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、ロボット40は、六軸以外の少なくとも一つの関節軸を有する垂直多関節型ロボットとして構成されてもよい。或いは、ロボット40は、双腕型ロボットとして構成されてもよいし、水平多関節型ロボットとして構成されてもよいし、或いは、その他のロボットとして構成されてもよい。
10 ロボットシステム
20 AGV(走行装置)
40 ロボット
50 安全装置
52a,52b レーザセンサ(第1センサ)
56 エリア設定部
58a,58b 安全近接センサ
65 非接触安全スイッチ
106 動作抑制部
A1~A7 検出エリア
D 検出可能エリア
S 棚(作業エリア)
20 AGV(走行装置)
40 ロボット
50 安全装置
52a,52b レーザセンサ(第1センサ)
56 エリア設定部
58a,58b 安全近接センサ
65 非接触安全スイッチ
106 動作抑制部
A1~A7 検出エリア
D 検出可能エリア
S 棚(作業エリア)
Claims (8)
- 走行装置、前記走行装置に設けられるロボットを有するロボットシステムに設けられる安全装置であって、
前記走行装置および前記ロボットの少なくとも一方に取り付けられ、所定の検出エリアが設定され、前記所定の検出エリア内に存在する物体を検出する第1センサと、
前記第1センサによって前記所定の検出エリア内に物体の存在が検出されたとき、前記走行装置および前記ロボットの少なくとも一方の動作を抑制する動作抑制部とを備え、
前記第1センサは、外部からの前記走行装置および前記ロボットの周囲に関する周囲信号に基づいて、前記所定の検出エリアを変更する安全装置。 - 請求項1に記載の安全装置において、
前記第1センサは、所定の検出可能エリアの一部をマスクすることで前記所定の検出エリアを設定する一方、前記所定の検出可能エリアのマスクする部分を変更することで前記所定の検出エリアを変更する安全装置。 - 請求項1または2に記載の安全装置において、
前記周囲信号は、二重化されている安全装置。 - 請求項1乃至3の何れか1項に記載の安全装置において、
前記ロボットの所定の作業エリアを検出すると共に、前記所定の作業エリアを検出すると前記周囲信号を出力する第2センサをさらに備えている安全装置。 - 請求項4に記載の安全装置において、
前記第1センサは、前記第2センサから前記周囲信号が出力されると、前記所定の検出エリアが前記所定の作業エリアと重ならないように前記所定の検出エリアを変更する安全装置。 - 請求項4または5に記載の安全装置において、
前記第2センサは、安全近接センサまたは非接触安全スイッチである安全装置。 - 走行装置と、前記走行装置に設けられるロボットと、請求項1乃至6の何れか1項に記載の安全装置とを備えているロボットシステム。
- 走行装置と、前記走行装置に設けられるロボットと、前記走行装置および前記ロボットの少なくとも一方に取り付けられ、所定の検出エリアが設定され、前記所定の検出エリア内に存在する物体を検出する第1センサとを備えたロボットシステムにおいて、前記走行装置および前記ロボットの動作を制御する制御方法であって、
前記第1センサの前記所定の検出エリアを設定することと、
前記走行装置および前記ロボットの周囲に関する周囲信号に基づいて、前記第1センサの前記所定の検出エリアを変更することと、
前記第1センサによって前記所定の検出エリア内に物体の存在が検出されたとき、前記走行装置および前記ロボットの少なくとも一方の動作を抑制することとを含む制御方法。
Priority Applications (3)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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