JP2023040644A - 自走式搬送装置及び自走式搬送装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】自走式搬送装置の停止位置のずれを容易に補間できる技術を提供する。【解決手段】自走式搬送装置は、複数の回転体を有し、前記複数の回転体の正逆回転を制御して走行可能な走行部と、ワークを載置可能なスライダを有し、前記自走式搬送装置の直進方向と直交する方向に前記スライダを移動可能なステージ機構と、対象物を計測するセンサと、前記センサから出力される前記対象物の計測データと前記センサの位置に関するデータとに基づいて、前記対象物の二次元形状を含む二次元形状データを生成する生成部と、前記対象物の二次元形状を含む二次元形状データであって、比較用の二次元形状データを記憶する記憶部と、生成された前記二次元形状データと前記比較用の二次元形状データとに基づいて、前記走行部を制御して前記自走式搬送装置の位置及び向きを修正し、前記ステージ機構を制御して前記スライダの位置を修正する制御部と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、自走式搬送装置及び自走式搬送装置の制御方法に関する。
対象物に近接した際に、センサに基づく走行を開始して、対象物へアプローチする無人搬送車が知られている(例えば、特許文献1参照)。
自律走行する搬送ロボットなどの自走式搬送装置の停止位置精度には、一般的にある程度のバラつきが生じる。そのため、製品や部品などのワークを受け渡すための機構に対して自走式搬送装置の停止位置のずれ量を許容した設計を行う場合、搬送ワークを受け渡すための機構が大きくなったり、ワークを受け渡す精度がラフになったりする。自走式搬送装置の停止位置のずれ量自体を低減するために、停止位置に磁気テープを設置して、自走式搬送装置を誘導する場合、自走式搬送装置が磁気テープに接触することによって磁気テープの位置ずれや損傷が発生する。そのため、磁気テープの位置ずれや損傷が発生した場合のメンテナンス作業が必要となる。また、差動輪タイプの自走式搬送装置は、前後進や旋回・超信地旋回の動作は容易であるが、側方への並進ができず、側方における停止位置のずれを修正することが困難である。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、自走式搬送装置の停止位置のずれを容易に補間できる技術を提供することにある。
本発明の一観点に係る自走式搬送装置は、複数の回転体を有し、前記複数の回転体の正逆回転を制御して走行可能な走行部と、ワークを載置可能なスライダを有し、前記自走式搬送装置の直進方向と直交する方向に前記スライダを移動可能なステージ機構と、対象物を計測するセンサと、前記センサから出力される前記対象物の計測データと前記センサの位置に関するデータとに基づいて、前記対象物の二次元形状を含む二次元形状データを生成する生成部と、前記対象物の二次元形状を含む二次元形状データであって、比較用の二次元形状データを記憶する記憶部と、生成された前記二次元形状データと前記比較用の二次元形状データとに基づいて、前記走行部を制御して前記自走式搬送装置の位置及び向きを修正し、前記ステージ機構を制御して前記スライダの位置を修正する制御部と、を備える、自走式搬送装置である。
制御部は、生成された対象物の二次元形状を含む二次元形状データと、対象物の二次元形状を含む二次元形状データであって、比較用の二次元形状データとに基づいて、走行部を制御して自走式搬送装置の位置を修正する。これにより、自走式搬送装置がワークを受け渡しする際の停止位置における自走式搬送装置の位置の誤差を補間することができる。制御部は、生成された対象物の二次元形状を含む二次元形状データと、対象物の二次元形状を含む二次元形状データであって、比較用の二次元形状データとに基づいて、走行部を制御して自走式搬送装置の向きを修正する。これにより、自走式搬送装置がワークを受け渡しする際の停止位置における自走式搬送装置の向きの誤差を補間することができる。制
御部は、生成された対象物の二次元形状を含む二次元形状データと、対象物の二次元形状を含む二次元形状データであって、比較用の二次元形状データとに基づいて、ステージ機構を制御してスライダの位置を修正する。スライダにはワークを載置可能であるため、スライダの位置を修正することで、自走式搬送装置がワークを受け渡しする際の停止位置における自走式搬送装置の位置の誤差を補間することができる。このように、自走式搬送装置の停止位置のずれを容易に補間することが可能となる。
御部は、生成された対象物の二次元形状を含む二次元形状データと、対象物の二次元形状を含む二次元形状データであって、比較用の二次元形状データとに基づいて、ステージ機構を制御してスライダの位置を修正する。スライダにはワークを載置可能であるため、スライダの位置を修正することで、自走式搬送装置がワークを受け渡しする際の停止位置における自走式搬送装置の位置の誤差を補間することができる。このように、自走式搬送装置の停止位置のずれを容易に補間することが可能となる。
前記制御部は、前記自走式搬送装置が直進移動するように前記走行部を制御して、前記直進方向における前記自走式搬送装置の位置を修正する、又は、前記自走式搬送装置が後退移動するように前記走行部を制御して、前記直進方向と反対方向における前記自走式搬送装置の位置を修正してもよい。前記制御部は、前記自走式搬送装置が超信地旋回するように前記走行部を制御して、前記自走式搬送装置の向きを修正してもよい。前記制御部は、前記直進方向と直交する方向に前記スライダが移動するように前記ステージ機構を制御して、前記直進方向と直交する方向における前記スライダの位置を修正してもよい。
前記制御部は、生成された前記二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状と前記比較用の二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状とが一致するように、前記自走式搬送装置の位置、向き、及び、前記スライダの位置を修正してもよい。
前記制御部は、生成された前記二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状における所定の直線と前記比較用の二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状における所定の直線とが平行になるように、前記自走式搬送装置の向きを修正してもよい。
前記制御部は、生成された前記二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状における所定の直線と前記比較用の二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状における所定の直線とが重なるように、前記自走式搬送装置の位置を修正してもよい。
前記制御部は、生成された前記二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状における所定の直線と前記比較用の二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状における所定の直線とが重なるように、前記スライダの位置を修正してもよい。
前記対象物は、凸形状又は凹形状を有してもよい。前記対象物は、凹凸形状を有し、前記制御部は、生成された前記二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状を解析することで、前記ワークを受け渡しするための位置を示す位置情報を取得し、前記位置情報に基づいて、前記ステージ機構を制御して前記スライダを移動してもよい。
前記センサは、前記対象物までの距離を計測する距離計測センサであってもよい。前記対象物は、光を反射する反射材と光を吸収する吸収材とを有し、前記センサは、前記反射材によって反射された反射光の光量を計測し、前記対象物の位置を計測する計測センサであってもよい。前記センサは、前記スライダに設けられていてもよい。
前記センサは、前記対象物の二次元形状を計測する二次元形状計測センサであってもよい。前記センサは、前記自走式搬送装置の本体部分又は前記走行部に設けられていてもよい。
前記対象物は、前記対象物をスライド移動可能なスライド部に設けられており、前記スライド部は、前記ワークを受け渡しするための位置に応じて前記対象物をスライド移動してもよい。
本発明の一観点に係る自走式搬送装置の制御方法であって、前記自走式搬送装置は、複
数の回転体を有し、前記複数の回転体の正逆回転を制御して走行可能な走行部と、ワークを載置可能なスライダを有し、前記自走式搬送装置の直進方向と直交する方向に前記スライダを移動可能なステージ機構と、対象物を計測するセンサと、を備え、前記センサから出力される前記対象物の計測データと前記センサの位置に関するデータとに基づいて、前記対象物の二次元形状を含む二次元形状データを生成する生成ステップと、生成された前記二次元形状データと、前記対象物の二次元形状を含む二次元形状データであって、比較用の二次元形状データとに基づいて、前記走行部を制御して前記自走式搬送装置の位置及び向きを修正し、前記ステージ機構を制御して前記スライダの位置を修正する制御ステップと、を含む、自走式搬送装置の制御方法である。
数の回転体を有し、前記複数の回転体の正逆回転を制御して走行可能な走行部と、ワークを載置可能なスライダを有し、前記自走式搬送装置の直進方向と直交する方向に前記スライダを移動可能なステージ機構と、対象物を計測するセンサと、を備え、前記センサから出力される前記対象物の計測データと前記センサの位置に関するデータとに基づいて、前記対象物の二次元形状を含む二次元形状データを生成する生成ステップと、生成された前記二次元形状データと、前記対象物の二次元形状を含む二次元形状データであって、比較用の二次元形状データとに基づいて、前記走行部を制御して前記自走式搬送装置の位置及び向きを修正し、前記ステージ機構を制御して前記スライダの位置を修正する制御ステップと、を含む、自走式搬送装置の制御方法である。
本発明によれば、自走式搬送装置の停止位置のずれを容易に補間できる技術を提供することができる。
<適用例>
まず、図1及び図2を用いて、本発明が適用される場面の一例について説明する。
まず、図1及び図2を用いて、本発明が適用される場面の一例について説明する。
<モバイルロボットの全体構成>
図1は、実施形態に係るモバイルロボット1の構成を示すブロック図である。モバイルロボット1は、自走式の無人搬送車としての機能を有する装置(自走式搬送装置)である。モバイルロボット1は、差動輪タイプの搬送ロボットである。モバイルロボット1は、制御装置10と、走行部20と、ステージ機構30と、距離計測センサ40とを備えている。制御装置10は、制御部の一例である。制御装置10は、走行部20及びステージ機構30を制御する。走行部20は、複数の回転体21を有し、複数の回転体21の正逆回転を制御して走行可能である。また、走行部20は、複数のキャスター22を有してもよい。キャスター22は、モバイルロボット1の走行を補助する。
図1は、実施形態に係るモバイルロボット1の構成を示すブロック図である。モバイルロボット1は、自走式の無人搬送車としての機能を有する装置(自走式搬送装置)である。モバイルロボット1は、差動輪タイプの搬送ロボットである。モバイルロボット1は、制御装置10と、走行部20と、ステージ機構30と、距離計測センサ40とを備えている。制御装置10は、制御部の一例である。制御装置10は、走行部20及びステージ機構30を制御する。走行部20は、複数の回転体21を有し、複数の回転体21の正逆回転を制御して走行可能である。また、走行部20は、複数のキャスター22を有してもよい。キャスター22は、モバイルロボット1の走行を補助する。
ステージ機構30は、例えば単軸のステージ機構である。ステージ機構30は、走行部20上に搭載されたステータ(ベース)31と、ステータ31上に載置され、所定方向にスライド移動(摺動)可能なスライダ32とを備えている。ステージ機構30は、ステータ31の駆動を制御することで、スライダ32を所定方向にスライド移動可能である。所
定方向は、例えば、モバイルロボット1の直進方向と直交する方向であり、スライダ32の幅方向である。スライダ32の幅方向は、モバイルロボット1が走行する地面と平行である。距離計測センサ40は、対象物を計測するセンサであり、対象物までの直線距離を計測する。距離計測センサ40は、測定対象物までの直線距離を計測し、測定対象物までの距離に関するデータ(距離データ)を計測データとして出力する。距離計測センサ40として、例えば、レーザ距離計、超音波センサなどを用いることができる。距離計測センサ40は、スライダ32に設けられている。
定方向は、例えば、モバイルロボット1の直進方向と直交する方向であり、スライダ32の幅方向である。スライダ32の幅方向は、モバイルロボット1が走行する地面と平行である。距離計測センサ40は、対象物を計測するセンサであり、対象物までの直線距離を計測する。距離計測センサ40は、測定対象物までの直線距離を計測し、測定対象物までの距離に関するデータ(距離データ)を計測データとして出力する。距離計測センサ40として、例えば、レーザ距離計、超音波センサなどを用いることができる。距離計測センサ40は、スライダ32に設けられている。
制御装置10は、走行部20及びステージ機構30との連携や、搬送システムサーバ2(AMHSサーバ:Automated Material Handling System Server)との間の通信の管理
などのモバイルロボット1における統合的な制御を実行する。
などのモバイルロボット1における統合的な制御を実行する。
搬送システムサーバ2(以下、サーバ2と表記する。)は、上位システムからの情報に基づいて、管理する搬送システムにおける所定のモバイルロボット1に具体的な搬送の指示を出すサーバである。
制御装置10は、統合制御部101、走行指示部102、ステージ駆動指示部103、スライダ位置取得部104、計測データ取得部105、二次元形状生成部106、記憶部107及び通信部108を有する。通信部108は、サーバ2との間の通信を実行する通信インターフェースである。
統合制御部101は、走行部20及びステージ機構30を制御する。統合制御部101は、通信部108を介してサーバ2からの指示を受け付け、その指示内容に応じて走行部20を制御して、モバイルロボット1を移動(走行)する。
走行部20は、走行指示受付部201、走行制御部202、右側モータ駆動部203、左側モータ駆動部204、右側モータ205、左側モータ206、右側エンコーダ207及び左側エンコーダ208を有する。
走行指示部102は、統合制御部101の制御の下、走行指示受付部201に走行指示信号を送り、走行指示受付部201は走行指示信号を受け付ける。走行指示受付部201は走行指示信号を走行制御部202に送り、走行制御部202は、走行指示信号に基づいて、右側モータ駆動部203及び左側モータ駆動部204を制御する。右側モータ駆動部203が、右側モータ205の駆動を制御することで、右側の回転体21を回転させる。回転体21は、車輪及びタイヤを有する。左側モータ駆動部204が、左側モータ206の駆動を制御することで、左側の回転体21(図示せず)を回転させる。
右側エンコーダ207は、右側の回転体21の回転数に関するデータを走行制御部202に送る。左側エンコーダ208は、左側の回転体21の回転数に関するデータを走行制御部202に送る。走行制御部202は、回転体21の回転数に関するデータに基づいて、モバイルロボット1の走行距離を算出する。
また、走行部20には、モバイルロボット1の走行方向前方を監視する監視センサや、モバイルロボット1の走行の状態や位置を検出するための加速度センサやその他の各種センサが設けられている。監視センサは、LiDARなどの距離センサであり、監視センサの計測範囲内に存在する物体までの距離を示すデータ(距離画像)を取得できる。
ステータ31は、駆動指示受付部301、駆動制御部302、スライダ駆動部303及びスライダ位置出力部304を有する。ステージ駆動指示部103は、統合制御部101の制御の下、駆動指示受付部301に駆動指示信号を送り、駆動指示受付部301は駆動
指示信号を受け付ける。駆動指示受付部301は駆動指示信号を駆動制御部302に送り、駆動制御部302は、駆動指示信号に基づいて、スライダ駆動部303を制御する。スライダ駆動部303は、スライダ32をスライダ32の幅方向にスライド移動する。スライダ位置出力部304は、スライダ32の位置を出力する。
指示信号を受け付ける。駆動指示受付部301は駆動指示信号を駆動制御部302に送り、駆動制御部302は、駆動指示信号に基づいて、スライダ駆動部303を制御する。スライダ駆動部303は、スライダ32をスライダ32の幅方向にスライド移動する。スライダ位置出力部304は、スライダ32の位置を出力する。
スライダ位置取得部104は、統合制御部101の制御の下、スライダ位置出力部304から出力されるスライダ32の位置に関するデータを取得し、スライダ32の位置に関するデータを二次元形状生成部106に引き渡す。計測データ取得部105は、統合制御部101の制御の下、距離計測センサ40から出力される計測データを取得し、計測データを二次元形状生成部106に引き渡す。二次元形状生成部106は、計測データ及びスライダ32の位置に関するデータに基づいて、対象物の二次元形状を含む二次元形状データを生成する。
スライダ32上にワークを載置可能である。ワークは、例えば、最終製品、中間製品、半製品、部品、材料等である。スライダ32上の積載部50には、コンベア、からくり機構、リフター、マニピュレータなどの装置を積載することが可能である。コンベア、からくり機構、リフター、マニピュレータなどの装置は、スライダ32上にワークを載置したり、スライダ32上に載置されたワークをモバイルロボット1の近傍に位置する外部装置に渡したりする。積載部50に積載された装置が、スライダ32上にワークを載置してもよい。作業者や外部装置が、スライダ32上にワークを載置してもよい。
図2は、モバイルロボット1の位置決め処理の説明図である。図2は、モバイルロボット1を上面から見た図を示している。図2では、モバイルロボット1と装置3との間でワークを受け渡しするために、モバイルロボット1は停止位置の位置決め処理を実行している。図2に示すワーク受け渡し位置P1は、モバイルロボット1が装置3との間でワークを受け渡しするための位置である。装置3は、例えば、ワークの生産装置、ワークの加工装置、ワークの保管装置などである。
モバイルロボット1は、装置3との間でワークを受け渡しするために、ワーク受け渡し位置P1に正確に停止する必要があるが、モバイルロボット1の停止位置精度にはバラツキがあるため、モバイルロボット1は、まず、アプローチ位置P2に停止する。図2に示すように、ワーク受け渡し位置P1の近傍に対象物A1が設けられている。例えば、対象物A1をワーク受け渡し位置P1の近傍の壁などに配置してもよい。対象物A1は、凸形状を有する。対象物A1の近傍の任意の位置を、アプローチ位置P2としてもよい。例えば、モバイルロボット1は、走行部20が備える監視センサを用いて対象物A1を把握し、対象物A1の近傍の任意の位置に停止してもよい。モバイルロボット1の位置決めを行うための構造物(位置決め構造物)を対象物A1の近傍に別途設け、走行部20が備える監視センサを用いて位置決め構造物を把握し、対象物A1の近傍の任意の位置に停止してもよい。これにより、対象物A1の近傍の任意の位置に停止する精度が向上する。位置決め構造物は、モバイルロボット1の位置決めを行うための専用の構造物であってもよい。位置決め構造物は、例えば、三角板やL字板などの構造物であってもよい。
制御装置10は、スライダ32をスライダ32の幅方向にスライド移動させながら、距離計測センサ40から出力される距離データと、スライダ32の位置に関するデータ(位置データ)とを逐次取得する。スライダ32の位置は、ステータ31の基準位置に対する相対的な位置であってもよい。例えば、ステータ31の基準位置は、ステータ31の幅方向におけるステータ31の中心位置である。ステータ31の幅方向は、スライダ32の幅方向と一致する。制御装置10は、距離計測センサ40から出力される距離データと、距離計測センサ40から距離データが出力されたときのスライダ32の位置データと、を取得する。したがって、制御装置10は、スライダ32を移動させた分の距離データと、ス
ライダ32を移動させた分のスライダ32の位置データと、を取得する。
ライダ32を移動させた分のスライダ32の位置データと、を取得する。
制御装置10は、距離データ及びスライダ32の位置データに基づいて、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成する。図2に示すように、アプローチ位置P2にモバイルロボット1が停止することにより、距離計測センサ40から出力される距離データは、対象物A1までの距離を含む。距離計測センサ40は、スライダ32に設けられているため、スライダ32の位置データから距離計測センサ40の位置に関するデータ(位置データ)を算出することが可能である。例えば、距離計測センサ40を、スライダ32の幅方向におけるスライダ32の中心位置に設ける場合、距離計測センサ40の位置データは、ステータ31の基準位置に対する相対的な位置を含む。制御装置10は、距離データ及び距離計測センサ40の位置データから対象物A1の二次元形状データを生成する。
制御装置10は、対象物A1の二次元形状データと比較用の二次元形状データ(比較データ)とに基づいて、走行部20を制御してモバイルロボット1の位置及び向きを修正し、ステージ機構30を制御してスライダ32の位置を修正する。対象物A1の二次元形状データは、ワーク受け渡し位置P1の近傍にモバイルロボット1が停止したときに、距離データ及びスライダ32の位置データに基づいて生成された対象物A1の二次元形状を含む。比較用の二次元形状データは、例えば、モバイルロボット1がワーク受け渡し位置P1に停止したときに、スライダ32の位置を基準位置に合わせた状態で、距離データ及びスライダ32の位置データに基づいて生成された対象物A1の二次元形状を含む。
図3に、ワーク受け渡し位置P1の近傍位置において距離データ及びスライダ32の位置データに基づいて生成された対象物A1の二次元形状B1と、比較用の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状B2とを示す。ワーク受け渡し位置P1と、ワーク受け渡し位置P1の近傍位置とが異なっている。そのため、ワーク受け渡し位置P1の近傍位置において距離データ及びスライダ32の位置データに基づいて生成された二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状B1と、比較用の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状B2とが一致していない。制御装置10は、対象物A1の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状と、比較用の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状とが一致するように、モバイルロボット1の位置、向き、及び、スライダ32の位置を修正する。
制御装置10は、対象物A1の二次元形状データと比較用の二次元形状データとに基づいて、走行部20を制御し、モバイルロボット1をモバイルロボット1の前後方向に移動することで、モバイルロボット1の位置を修正する。これにより、モバイルロボット1がワークを受け渡しする際の停止位置におけるモバイルロボット1の前後方向の位置の誤差を補間することができる。制御装置10は、対象物A1の二次元形状データと比較用の二次元形状データとに基づいて、走行部20を制御し、モバイルロボット1の向きを変えることで、モバイルロボット1の向きを修正する。これにより、モバイルロボット1がワークを受け渡しする際の停止位置におけるモバイルロボット1の向きの誤差を補間することができる。制御装置10は、対象物A1の二次元形状データと比較用の二次元形状データとに基づいて、ステージ機構30を制御し、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動することで、スライダ32の位置を修正する。スライダ32にはワークを載置可能であるため、スライダ32の位置を修正することで、モバイルロボット1がワークを受け渡しする際の停止位置におけるモバイルロボット1の左右方向の位置の誤差を補間することができる。このように、モバイルロボット1の停止位置のずれを容易に補間することが可能となる。
図4は、実施形態に係るモバイルロボット1の動作を説明するフローチャートである。
モバイルロボット1が、アプローチ位置P2に停止することにより、図4に示すフローチャートの処理が開始される。
モバイルロボット1が、アプローチ位置P2に停止することにより、図4に示すフローチャートの処理が開始される。
S1において、制御装置10は、ステージ機構30を制御することで、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動させると共に、距離計測センサ40から出力される距離データ及びステージ機構30から出力されるスライダ32の位置データを取得する。上記のように、距離計測センサ40から出力される距離データは、対象物A1までの距離を含む。モバイルロボット1の電源がONの間、距離計測センサ40から距離データが出力されてもよい。制御装置10から距離計測センサ40に制御信号が送られ、距離計測センサ40が、制御信号を受け取ることにより、距離データの出力を開始してもよい。
S1において、制御装置10は、距離データ及びスライダ32の位置データに基づいて、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成する。二次元形状生成部106が、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成してもよいし、統合制御部101が、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成してもよい。上記のように、距離計測センサ40から出力される距離データは、対象物A1までの距離を含み、距離計測センサ40は、スライダ32に設けられているため、制御装置10は、スライダ32の位置データから距離計測センサ40の位置データを算出することが可能である。制御装置10は、距離データ及び距離計測センサ40の位置データから対象物A1の二次元形状データを生成する。
S2において、制御装置10は、S1で生成された二次元形状データと比較用の二次元形状データとに基づいて、走行部20を制御してモバイルロボット1の向きを修正する。比較用の二次元形状データは、記憶部107に予め記憶されていてもよい。統合制御部101が、記憶部107から比較用の二次元形状データを取得してもよい。統合制御部101が、走行指示部102を介して、走行部20に走行指示信号を送ることにより、走行部20を制御してもよい。
S2における制御装置10及び走行部20の動作の一例について説明する。図5の(A)には、モバイルロボット1の向きが修正される前の対象物A1の二次元形状B1と、比較用の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状B2とが示されている。図5の(B)には、モバイルロボット1の向きが修正された後の対象物A1の二次元形状B1と、比較用の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状B2とが示されている。S1で生成された二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状における所定の直線(図5ではL1)と比較用の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状における所定の直線(図5ではL2)とが平行になるように、制御装置10は、モバイルロボット1の向きを修正する。図5の場合であれば、二次元形状B2に対する二次元形状B1の傾き(角度a)が相殺されるように(角度a=0°)、モバイルロボット1を超信地旋回する。超信地旋回は、モバイルロボット1の中心が動かない状態の円運動である。走行部20は、右側の回転体21と左側の回転体21とが互いに逆回転するように、右側モータ205及び左側モータ206の駆動を制御して、モバイルロボット1を超信地旋回させる。このように、制御装置10は、モバイルロボット1が超信地旋回するように走行部20を制御して、モバイルロボット1の向きを修正する。
S3において、制御装置10は、ステージ機構30を制御することで、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動させると共に、距離計測センサ40から出力される距離データ及びステージ機構30から出力されるスライダ32の位置データを取得する。S3において、制御装置10は、距離データ及びスライダ32の位置データ(距離計測センサ40の位置データ)に基づいて、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成する。
S4において、制御装置10は、S3で生成された二次元形状データと比較用の二次元形状データとに基づいて、走行部20を制御してモバイルロボット1の位置を修正する。S4における制御装置10及び走行部20の動作の一例について説明する。
図6の(A)には、モバイルロボット1の位置が修正される前の対象物A1の二次元形状B1と、比較用の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状B2とが示されている。図6の(B)には、モバイルロボット1の位置が修正された後の対象物A1の二次元形状B1と、比較用の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状B2とが示されている。S3で生成された二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状における所定の直線(図6ではL1)と比較用の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状における所定の直線(図6ではL2)とが重なるように、制御装置10は、モバイルロボット1の位置を修正する。図6の場合であれば、二次元形状B1と二次元形状B2との間の第1方向における距離dが相殺されるように(距離d=0)、モバイルロボット1を直進移動(前進)させて、モバイルロボット1の位置を修正する。第1方向は、例えば、対象物A1の正面方向である。
例えば、対象物A1に対してワーク受け渡し位置P1がアプローチ位置P2よりも近い場合には、モバイルロボット1を直進移動させる。走行部20は、右側の回転体21及び左側の回転体21が正回転するように、右側モータ205及び左側モータ206の駆動を制御(正転制御)して、モバイルロボットを直進移動させる。このように、制御装置10は、モバイルロボット1が直進移動するように走行部20を制御して、モバイルロボット1の直進方向におけるモバイルロボット1の位置を修正する。
例えば、対象物A1に対してアプローチ位置P2がワーク受け渡し位置P1よりも近い場合には、モバイルロボット1を後退移動させる。走行部20は、右側の回転体21及び左側の回転体21が逆回転するように、右側モータ205及び左側モータ206の駆動を制御(逆転制御)して、モバイルロボットを後退移動させる。このように、制御装置10は、モバイルロボット1が後退移動するように走行部20を制御して、モバイルロボット1の直進方向と反対方向におけるモバイルロボット1の位置を修正する。
S5において、制御装置10は、ステージ機構30を制御することで、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動させると共に、距離計測センサ40から出力される距離データ及びステージ機構30から出力されるスライダ32の位置データを取得する。S5において、制御装置10は、距離データ及びスライダ32の位置データ(距離計測センサ40の位置データ)に基づいて、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成する。
S6において、制御装置10は、S1で生成された二次元形状データと比較用の二次元形状データとに基づいて、ステージ機構30を制御してスライダ32の位置を修正する。S6における制御装置10及び走行部20の動作の一例について説明する。
図7の(A)には、スライダ32の位置が修正される前の対象物A1の二次元形状B1と、比較用の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状B2とが示されている。図7の(B)には、スライダ32の位置が修正された後の対象物A1の二次元形状B1と、比較用の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状B2とが示されている。S5で生成された二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状における所定の直線(図7ではL3)と比較用の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状における所定の直線(図7ではL4)とが重なるように、制御装置10は、スライダ32の位置を修正する。図7の場合であれば、二次元形状B1と二次元形状B2との間の第2方
向における距離yが相殺されるように(距離y=0)、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動させて、スライダ32の位置を修正する。第2方向は、例えば、対象物A1の正面方向と直交する側面方向である。
向における距離yが相殺されるように(距離y=0)、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動させて、スライダ32の位置を修正する。第2方向は、例えば、対象物A1の正面方向と直交する側面方向である。
対象物A1の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状と比較用の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状とが一致するように、モバイルロボット1の位置、向き、及び、スライダ32の位置が修正された場合、モバイルロボット1の位置決めが完了する。
対象物A1は、凸形状を有するが、この形状に限定されず、対象物A1は、凹形状を有してもよい。図8に、ワーク受け渡し位置P1の近傍位置において距離データ及びスライダ32の位置データに基づいて生成された対象物A1の二次元形状B1と、比較用の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状B2とを示す。図8に示すように、対象物A1は、凹形状を有している。凹形状の対象物A1によれば、突起物を無くすことができ、安全性が向上する。作業者や台車が凹形状の対象物A1に近接しても、作業者の服や台車が凹形状の対象物A1に引っ掛かることが抑制される。
スライダ32の位置データの精度・分解能が許容範囲内となるような対象物A1を選択することにより、対象物A1における凹形状や対象物A1の凹部の幅を一般的な人の手指の幅よりも狭く設計することができる。これにより、ワーク受け渡し位置P1の近傍に対象物A1を設ける際の安全設計(侵入制限)が容易となる。例えば、対象物A1の凹部の幅を、JISB9707で規定される安全距離に基づいて設計してもよい。
図9は、モバイルロボット1の位置決め処理の説明図である。図9は、モバイルロボット1を上面から見た図を示している。図9に示すシステム構成では、対象物A1が第2方向(側面方向)にスライド移動可能である。対象物A1をスライド移動可能なステージ機構を、装置3や装置3の近傍の壁などに設けてもよい。図10は、対象物A1をスライド移動可能なステージ機構4の斜視図である。ステージ機構4は、対象物A1をスライド移動可能なスライド部410と、スライド部410をスライド移動させるための駆動機構などを内部に有するステータ部411と、ステータ部411の駆動を制御するステージ制御装置412を有する。対象物A1は、スライド部410に設けられている。ステータ部411の上部には、ワークW1~W3が置かれている。
モバイルロボット1がワークをステージ機構4に渡す場合について説明する。サーバ2からステージ機構4に対して、ワークW1~W3の何れもが置かれていない場所に対応する位置に対象物A1を移動する指示が送られる。そして、ワークW1~W3の何れもが置かれていない場所に応じて、ワーク受け渡し位置P1が決定される。図10では、ワークW1~W3の何れもが置かれていない場所を点線の直方体で示している。ステージ制御装置412は、ステータ部411の駆動を制御することで、スライド部410を第2方向にスライド移動することで、ワークW1~W3の何れもが置かれていない場所に対応する位置に対象物A1をスライド移動する。このように、スライド部410は、決定されたワーク受け渡し位置P1に応じて対象物A1をスライド移動する。サーバ2からステージ機構4に対して、ワークW2をモバイルロボット1から受け取る指示が送られる。サーバ2からモバイルロボット1に対して、スライダ32上に載置されたワークをステージ機構4に渡す指示が送られる。モバイルロボット1は、アプローチ位置P2に停止して、位置決め処理を実行する。
モバイルロボット1がワークW2を受け取る場合について説明する。サーバ2からステージ機構4に対して、ワークW2が置かれている場所に対応する位置に対象物A1を移動する指示が送られる。そして、ワークW2が置かれている場所に応じて、ワーク受け渡し
位置P1が決定される。ステージ制御装置412は、ステータ部411の駆動を制御することで、スライド部410を第2方向にスライド移動することで、ワークW2が置かれている場所に対応する位置に対象物A1をスライド移動する。このように、スライド部410は、決定されたワーク受け渡し位置P1に応じて対象物A1をスライド移動する。サーバ2からステージ機構4に対して、ワークW2をモバイルロボット1に渡す指示が送られる。サーバ2からモバイルロボット1に対して、ステージ機構4からワークW2を受け取る指示が送られる。モバイルロボット1は、アプローチ位置P2に停止して、位置決め処理を実行する。
位置P1が決定される。ステージ制御装置412は、ステータ部411の駆動を制御することで、スライド部410を第2方向にスライド移動することで、ワークW2が置かれている場所に対応する位置に対象物A1をスライド移動する。このように、スライド部410は、決定されたワーク受け渡し位置P1に応じて対象物A1をスライド移動する。サーバ2からステージ機構4に対して、ワークW2をモバイルロボット1に渡す指示が送られる。サーバ2からモバイルロボット1に対して、ステージ機構4からワークW2を受け取る指示が送られる。モバイルロボット1は、アプローチ位置P2に停止して、位置決め処理を実行する。
図11は、モバイルロボット1の位置決め処理の説明図である。図11は、モバイルロボット1を上面から見た図を示している。図11に示すシステム構成では、ワーク受け渡し位置P1の近傍に設けられた対象物A1が、ワークを受け渡しするための位置を示す位置情報がエンコードされた形状を含んでいる。図11に示すように、対象物A1は、開始位置を示す形状E1と、インクリメンタル部分(番号部分)を示す形状F1~F9とで構成された凹凸形状を有する。形状F1~F9は同一形状である。形状E1と、形状F1~F9とは異なる形状であり、形状E1は、形状F1~F9との差異が明確なユニーク形状である。制御装置10は、形状E1及び形状F1~F9を含む対象物A1を距離計測センサ40で計測することで、指定されたワーク受け渡し位置P1を認識することが可能となる。
図12は、実施形態に係るモバイルロボット1の動作を説明するフローチャートである。モバイルロボット1が、アプローチ位置P2に停止することにより、図12に示すフローチャートの処理が開始される。ここでは、モバイルロボット1がアプローチ位置P2に停止する前に、サーバ2からモバイルロボット1に搬送指示が送られている。また、サーバ2からモバイルロボット1に送られた搬送指示に目標カウントが含まれている。目標カウントは、指定したワーク受け渡し位置P1で、ワークの受け渡しを行うための数値データである。
図12に示すフローチャートのS11~S16の処理では、図4に示すフローチャートのS1~S6の処理と同様の処理が行われるので、その説明を省略する。S17において、制御装置10は、ステージ機構30を制御することで、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動させると共に、距離計測センサ40から出力される距離データ及びステージ機構30から出力されるスライダ32の位置データを取得する。
S17において、制御装置10は、ステージ機構30を制御して、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動させると共に、制御装置10は、距離計測センサ40から出力される距離データ、スライダ32の位置データ(距離計測センサ40の位置データ)及び目標カウントに基づいて、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動させる。例えば、目標カウントが5countである場合、制御装置10は、距離計測センサ40から出力される距離データ及びスライダ32の位置データ(距離計測センサ40の位置データ)を用いて、開始位置を示す形状E1から5番目に対応する形状F5が確認できるまで、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動させる。すなわち、制御装置10は、形状F5が確認できた時点で、スライダ32の移動を停止する。図13には、形状E1、F1~F5を有する対象物A1の二次元形状B1が示されている。例えば、制御装置10は、図13に示す二次元形状B1を参照し、形状F5が確認できるまで、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動させる。
また、S17において、制御装置10は、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成し、二次元形状データを用いて形状F5が確認できた時点で、スライダ32の移動を停止してもよい。
S11~S16の各処理が行われることで、対象物A1の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状と比較用の二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状とが一致する。これにより、モバイルロボット1の位置及び向きの誤差を補間することができる。S17の処理が行われることで、指定されたワーク受け渡し位置P1で、モバイルロボット1と装置3との間でワークの受け渡しを行うことができる。このように、制御装置10は、生成された二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状を解析することで、ワークを受け渡しするための位置を示す位置情報を取得する。制御装置10は、ワークを受け渡しするための位置を示す位置情報に基づいて、ステージ機構30を制御してスライダ32をスライダ32の幅方向に移動させることで、指定されたワーク受け渡し位置P1でワークの受け渡しを行うことができる。
上記では、サーバ2からモバイルロボット1に送られた搬送指示に目標カウントが含まれている場合について説明したが、モバイルロボット1が、サーバ2又は装置3に対して目標カウントを問い合わせてもよい。モバイルロボット1が、アプローチ位置P2に停止した後、S11の処理が行われる前のタイミングで、モバイルロボット1が、サーバ2又は装置3に対して目標カウントを問い合わせてもよい。また、S16の処理が行われた後であって、S17の処理が行われる前のタイミングで、モバイルロボット1が、サーバ2又は装置3に対して目標カウントを問い合わせてもよい。サーバ2又は装置3は、モバイルロボット1から目標カウントの問い合わせがあった場合、モバイルロボット1に対して目標カウントを知らせる。
上記では、形状F1~F9のそれぞれが同一形状であるインクリメンタル型を採用しているが、形状F1~F9のそれぞれが異なる形状であるアブソリュート型を採用してもよい。形状F1~F9のそれぞれをユニーク形状とすることにより、対象物A1から開始位置を示す形状E1を省略することができる。
記憶部107に記憶されている比較用の二次元形状データについて説明する。ここでは、記憶部107に二次元形状データを記憶する2つの方法について説明する。
(方法1)
スライダ32の位置を、ステータ31の基準位置に停止させた後、教示者などのユーザが、モバイルロボット1を手動で、ワーク受け渡し位置P1に移動させる。ワーク受け渡し位置P1で、対象物A1の形状をスキャンして、スキャンしたデータを記憶部107に記憶する。すなわち、ワーク受け渡し位置P1で、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動させると共に、距離計測センサ40から出力される距離データ及びステージ機構30から出力されるスライダ32の位置データを記憶部107に記憶する。距離データ及びスライダ32の位置データに基づいて、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成して、生成された二次元形状データを比較用の二次元形状データとして記憶部107に記憶する。
(方法1)
スライダ32の位置を、ステータ31の基準位置に停止させた後、教示者などのユーザが、モバイルロボット1を手動で、ワーク受け渡し位置P1に移動させる。ワーク受け渡し位置P1で、対象物A1の形状をスキャンして、スキャンしたデータを記憶部107に記憶する。すなわち、ワーク受け渡し位置P1で、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動させると共に、距離計測センサ40から出力される距離データ及びステージ機構30から出力されるスライダ32の位置データを記憶部107に記憶する。距離データ及びスライダ32の位置データに基づいて、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成して、生成された二次元形状データを比較用の二次元形状データとして記憶部107に記憶する。
(方法2)
スライダ32の位置を、ステータ31の基準位置に停止させた後、教示者などのユーザが、モバイルロボット1を手動で、ワーク受け渡し位置P1の近傍に移動させる。ワーク受け渡し位置P1の近傍で、対象物A1の形状をスキャンする。すなわち、ワーク受け渡し位置P1で、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動させると共に、距離計測センサ40から出力される距離データ及びステージ機構30から出力されるスライダ32の位置データに基づいて、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成する。生成された二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状をユーザが表示装置で確認する。対象物A1の二次元形状に必要な距離及び角度(x,y,θ)の変位量(Δx,Δy,Δθ)を加味したデータを、比較用の二次元形状データとして記憶部107に記憶する
。
スライダ32の位置を、ステータ31の基準位置に停止させた後、教示者などのユーザが、モバイルロボット1を手動で、ワーク受け渡し位置P1の近傍に移動させる。ワーク受け渡し位置P1の近傍で、対象物A1の形状をスキャンする。すなわち、ワーク受け渡し位置P1で、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動させると共に、距離計測センサ40から出力される距離データ及びステージ機構30から出力されるスライダ32の位置データに基づいて、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成する。生成された二次元形状データに含まれる対象物A1の二次元形状をユーザが表示装置で確認する。対象物A1の二次元形状に必要な距離及び角度(x,y,θ)の変位量(Δx,Δy,Δθ)を加味したデータを、比較用の二次元形状データとして記憶部107に記憶する
。
距離計測センサ40を、光量計測機能(光量検出機能)を備えるセンサに置き換えてもよい。図14は、実施形態に係るモバイルロボット1の一例を示す図である。図14は、モバイルロボット1を上面から見た図を示している。モバイルロボット1は、光量計測機能を備える光量計測センサ41を備える。光量計測センサ41は、対象物を計測するセンサである。光量計測センサ41は、スライダ32に設けられている。対象物A1は、反射シート81及び吸光シート82を有する。反射シート81は光を反射する反射材であり、吸光シート82は光を吸収する吸収材である。光量計測センサ41は、対象物A1にレーザビームなどの光ビームを照射し、対象物A1の反射シート81によって反射された反射光の光量を計測して、対象物A1の位置を計測する。すなわち、光量計測センサ41は、対象物A1の光量を計測し、対象物A1の位置に関するデータ(位置データ)を計測データとして出力する。例えば、光量計測センサ41は、光量計測センサ41の位置を基準とした対象物A1の位置を対象物A1の位置データとして出力してもよい。また、光量計測センサ41は、光量計測センサ41から対象物A1までの距離に関するデータを出力し、制御装置10が、光量計測センサ41から対象物A1までの距離に基づいて、光量計測センサ41の位置を基準とした対象物A1の位置を算出して、対象物A1の位置データを取得してもよい。
図14に示すように、シート状の反射シート81とシート状の吸光シート82とを組み合わせて対象物A1を構成することで、対象物A1を平坦な構造とすることできる。これにより、安全性が向上する。作業者や台車が平坦形状の対象物A1に近接しても、作業者の服や台車が平坦形状の対象物A1に引っ掛かることが抑制される。
距離計測センサ40を光量計測センサ41に置き換えた場合についても、図4のフローチャートに示す処理と同様の処理又は図12のフローチャートに示す処理と同様の処理が行われることで、モバイルロボット1の位置及び向きの誤差の補間が行われる。以下において、距離計測センサ40を光量計測センサ41に置き換えた場合における図4のフローチャートに示すS1、S3及びS5の処理の変更点を説明する。
S1において、制御装置10は、ステージ機構30を制御することで、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動させると共に、光量計測センサ41から出力される計測データ及びステージ機構30から出力されるスライダ32の位置データを取得する。モバイルロボット1の電源がONの間、光量計測センサ41から計測データが出力されてもよい。制御装置10から光量計測センサ41に制御信号が送られ、光量計測センサ41が、制御信号を受け取ることにより、計測データの出力を開始してもよい。光量計測センサ41は、対象物A1の位置データを計測データとして出力してもよい。光量計測センサ41は、対象物A1までの距離に関するデータを計測データとして出力してもよい。制御装置10は、光量計測センサ41から対象物A1までの距離に関するデータに基づいて、光量計測センサ41の位置を基準とした対象物A1の位置を算出して、対象物A1の位置データを取得してもよい。
S1において、制御装置10は、対象物A1の位置データ及びスライダ32の位置データに基づいて、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成する。光量計測センサ41は、スライダ32に設けられているため、制御装置10は、スライダ32の位置データから、光量計測センサ41の位置データを算出することが可能である。制御装置10は、対象物A1の位置データ及び光量計測センサ41の位置データから対象物A1の二次元形状データを生成する。
S3において、制御装置10は、ステージ機構30を制御することで、スライダ32を
スライダ32の幅方向に移動させると共に、光量計測センサ41から出力される計測データ及びステージ機構30から出力されるスライダ32の位置データを取得する。S3において、制御装置10は、対象物A1の位置データ及びスライダ32の位置データ(光量計測センサ41の位置データ)に基づいて、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成する。
スライダ32の幅方向に移動させると共に、光量計測センサ41から出力される計測データ及びステージ機構30から出力されるスライダ32の位置データを取得する。S3において、制御装置10は、対象物A1の位置データ及びスライダ32の位置データ(光量計測センサ41の位置データ)に基づいて、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成する。
S5において、制御装置10は、ステージ機構30を制御することで、スライダ32をスライダ32の幅方向に移動させると共に、光量計測センサ41から出力される計測データ及びステージ機構30から出力されるスライダ32の位置データを取得する。S5において、制御装置10は、対象物A1の位置データ及びスライダ32の位置データ(光量計測センサ41の位置データ)に基づいて、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成する。
次に、距離計測センサ40を光量計測センサ41に置き換えた場合における図12のフローチャートに示すS17の処理の変更点を説明する。S17においては、「距離計測センサ40から出力される距離データ」を「光量計測センサ41から出力される計測データ」に読み替え、「スライダ32の位置データ(距離計測センサ40の位置データ)」を「スライダ32の位置データ(光量計測センサ41の位置データ)」に読み替える。
距離計測センサ40を、2次元形状計測機能を備えるセンサに置き換えてもよい。図15は、実施形態に係るモバイルロボット1の一例を示す図である。図15は、モバイルロボット1を上面から見た図を示している。モバイルロボット1は、二次元形状計測機能を備える二次元形状計測センサ42を備える。二次元形状計測センサ42は、対象物の二次元形状を計測するセンサである。二次元形状計測センサ42は、モバイルロボット1の本体部分又は走行部20に設けられている。二次元形状計測センサ42は、対象物A1の二次元形状を計測し、対象物A1の二次元形状の計測データを出力する。
距離計測センサ40を二次元形状計測センサ42に置き換えた場合についても、図4のフローチャートに示す処理と同様の処理又は図12のフローチャートに示す処理と同様の処理が行われることで、モバイルロボット1の位置及び向きの誤差の補間が行われる。以下において、距離計測センサ40を二次元形状計測センサ42に置き換えた場合における図4のフローチャートに示すS1、S3及びS5の処理の変更点を説明する。
S1において、制御装置10は、二次元形状計測センサ42から出力される計測データ及び二次元形状計測センサ42の位置に関するデータ(位置データ)を取得する。モバイルロボット1の電源がONの間、二次元形状計測センサ42から計測データが出力されてもよい。制御装置10から二次元形状計測センサ42に制御信号が送られ、二次元形状計測センサ42が、制御信号を受け取ることにより、計測データの出力を開始してもよい。二次元形状計測センサ42の位置データは、記憶部107に予め記憶されている。例えば、モバイルロボット1の出荷時に二次元形状計測センサ42の位置データを記憶部107に記憶してもよい。
S1において、制御装置10は、計測データ及び二次元形状計測センサ42の位置データに基づいて、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成する。
S3において、制御装置10は、二次元形状計測センサ42から出力される計測データ及び二次元形状計測センサ42の位置データを取得する。S3において、制御装置10は、計測データ及び二次元形状計測センサ42の位置データに基づいて、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成する。
S5において、制御装置10は、二次元形状計測センサ42から出力される計測データ及び二次元形状計測センサ42の位置データを取得する。S5において、制御装置10は、計測データ及び二次元形状計測センサ42の位置データに基づいて、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成する。
次に、距離計測センサ40を二次元形状計測センサ42に置き換えた場合における図12のフローチャートに示すS17の処理の変更点を説明する。S17においては、「距離計測センサ40から出力される距離データ」を「二次元形状計測センサ42から出力される計測データ」に読み替え、「スライダ32の位置データ(距離計測センサ40の位置データ)」を「二次元形状計測センサ42の位置データ」に読み替える。
図3、5~8及び13では、模式的に対象物A1の二次元形状B1、B2を連続線(実線)で示しているが、計測データは離散した点群データである。そのため、制御装置10(二次元形状生成部106)は、点群データを二次元形状にマッチングして、対象物A1の二次元形状を含む二次元形状データを生成している。
実施形態によれば、ワークの受け渡し場所に小型の構造物である対象物A1を追加することで、ワークの受け渡し精度を向上することができる。ワークを受け渡すための機構に対してモバイルロボット1の停止位置のずれ量を許容した設計を行う必要がないため、ワークを受け渡すための機構を変更する必要がない。また、モバイルロボット1の停止位置に磁気テープを設置する場合、磁気テープの位置ずれや損傷が発生した場合のメンテナンスが必要となる。モバイルロボット1は対象物A1に接触しないため、対象物A1の位置ずれや損傷が発生する可能性が低く、対象物A1のメンテナンス作業が必要ないか、或いは対象物A1のメンテナンス作業の頻度が低下する。実施形態によれば、単純な構造の対象物A1をワークの受け渡し場所に設けることで、ワークの受け渡し場所が元から備える形状的な特徴に合わせて、ワークの高精度の受け渡しを実現することができる。また、上記で説明した各処理は、モバイルロボット1の制御方法として捉えてもよい。
<付記>
自走式搬送装置(1)であって、
複数の回転体(21)を有し、前記複数の回転体の正逆回転を制御して走行可能な走行部(20)と、
ワークを載置可能なスライダ(32)を有し、前記自走式搬送装置(1)の直進方向と直交する方向に前記スライダ(32)を移動可能なステージ機構(30)と、
対象物(A1)を計測するセンサ(40、41、42)と、
前記センサ(40、41、42)から出力される前記対象物(A1)の計測データと前記センサ(40、41、42)の位置に関するデータとに基づいて、前記対象物(A1)の二次元形状を含む二次元形状データを生成する生成部(106)と、
前記対象物(A1)の二次元形状を含む二次元形状データであって、比較用の二次元形状データを記憶する記憶部(107)と、
生成された前記二次元形状データと前記比較用の二次元形状データとに基づいて、前記走行部(20)を制御して前記自走式搬送装置(1)の位置及び向きを修正し、前記ステージ機構(30)を制御して前記スライダ(32)の位置を修正する制御部(10、101)と、
を備える、
自走式搬送装置(1)。
自走式搬送装置(1)であって、
複数の回転体(21)を有し、前記複数の回転体の正逆回転を制御して走行可能な走行部(20)と、
ワークを載置可能なスライダ(32)を有し、前記自走式搬送装置(1)の直進方向と直交する方向に前記スライダ(32)を移動可能なステージ機構(30)と、
対象物(A1)を計測するセンサ(40、41、42)と、
前記センサ(40、41、42)から出力される前記対象物(A1)の計測データと前記センサ(40、41、42)の位置に関するデータとに基づいて、前記対象物(A1)の二次元形状を含む二次元形状データを生成する生成部(106)と、
前記対象物(A1)の二次元形状を含む二次元形状データであって、比較用の二次元形状データを記憶する記憶部(107)と、
生成された前記二次元形状データと前記比較用の二次元形状データとに基づいて、前記走行部(20)を制御して前記自走式搬送装置(1)の位置及び向きを修正し、前記ステージ機構(30)を制御して前記スライダ(32)の位置を修正する制御部(10、101)と、
を備える、
自走式搬送装置(1)。
1:モバイルロボット
2:搬送システムサーバ
3:装置
10:制御装置
20:走行部
21:回転体
30:ステージ機構
31:ステータ
32:スライダ
40:距離計測センサ
41:光量計測センサ
42:二次元形状計測センサ
50:積載部
A1:対象物
P1:ワーク受け渡し位置
P2:アプローチ位置
2:搬送システムサーバ
3:装置
10:制御装置
20:走行部
21:回転体
30:ステージ機構
31:ステータ
32:スライダ
40:距離計測センサ
41:光量計測センサ
42:二次元形状計測センサ
50:積載部
A1:対象物
P1:ワーク受け渡し位置
P2:アプローチ位置
Claims (17)
- 自走式搬送装置であって、
複数の回転体を有し、前記複数の回転体の正逆回転を制御して走行可能な走行部と、
ワークを載置可能なスライダを有し、前記自走式搬送装置の直進方向と直交する方向に前記スライダを移動可能なステージ機構と、
対象物を計測するセンサと、
前記センサから出力される前記対象物の計測データと前記センサの位置に関するデータとに基づいて、前記対象物の二次元形状を含む二次元形状データを生成する生成部と、
前記対象物の二次元形状を含む二次元形状データであって、比較用の二次元形状データを記憶する記憶部と、
生成された前記二次元形状データと前記比較用の二次元形状データとに基づいて、前記走行部を制御して前記自走式搬送装置の位置及び向きを修正し、前記ステージ機構を制御して前記スライダの位置を修正する制御部と、
を備える、
自走式搬送装置。 - 前記制御部は、前記自走式搬送装置が直進移動するように前記走行部を制御して、前記直進方向における前記自走式搬送装置の位置を修正する、又は、前記自走式搬送装置が後退移動するように前記走行部を制御して、前記直進方向と反対方向における前記自走式搬送装置の位置を修正する、
請求項1に記載の自走式搬送装置。 - 前記制御部は、前記自走式搬送装置が超信地旋回するように前記走行部を制御して、前記自走式搬送装置の向きを修正する、
請求項1又は2に記載の自走式搬送装置。 - 前記制御部は、前記直進方向と直交する方向に前記スライダが移動するように前記ステージ機構を制御して、前記直進方向と直交する方向における前記スライダの位置を修正する、
請求項1から3の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 - 前記制御部は、生成された前記二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状と前記比較用の二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状とが一致するように、前記自走式搬送装置の位置、向き、及び、前記スライダの位置を修正する、
請求項1から4の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 - 前記制御部は、生成された前記二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状における所定の直線と前記比較用の二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状における所定の直線とが平行になるように、前記自走式搬送装置の向きを修正する、
請求項1から5の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 - 前記制御部は、生成された前記二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状における所定の直線と前記比較用の二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状における所定の直線とが重なるように、前記自走式搬送装置の位置を修正する、
請求項1から6の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 - 前記制御部は、生成された前記二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状における所定の直線と前記比較用の二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状における所定の直線とが重なるように、前記スライダの位置を修正する、
請求項1から7の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 - 前記対象物は、凸形状又は凹形状を有する、
請求項1から8の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 - 前記対象物は、凹凸形状を有し、
前記制御部は、生成された前記二次元形状データに含まれる前記対象物の二次元形状を解析することで、前記ワークを受け渡しするための位置を示す位置情報を取得し、前記位置情報に基づいて、前記ステージ機構を制御して前記スライダを移動する、
請求項1から8の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 - 前記センサは、前記対象物までの距離を計測する距離計測センサである、
請求項1から10の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 - 前記対象物は、光を反射する反射材と光を吸収する吸収材とを有し、
前記センサは、前記反射材によって反射された反射光の光量を計測し、前記対象物の位置を計測する計測センサである、
請求項1から10の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 - 前記センサは、前記スライダに設けられている、
請求項1から12の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 - 前記センサは、前記対象物の二次元形状を計測する二次元形状計測センサである、
請求項1から10の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 - 前記センサは、前記自走式搬送装置の本体部分又は前記走行部に設けられている、
請求項1から10及び14の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 - 前記対象物は、前記対象物をスライド移動可能なスライド部に設けられており、
前記スライド部は、前記ワークを受け渡しするための位置に応じて前記対象物をスライド移動する、
請求項1から15の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 - 自走式搬送装置の制御方法であって、
前記自走式搬送装置は、複数の回転体を有し、前記複数の回転体の正逆回転を制御して走行可能な走行部と、ワークを載置可能なスライダを有し、前記自走式搬送装置の直進方向と直交する方向に前記スライダを移動可能なステージ機構と、対象物を計測するセンサと、を備え、
前記センサから出力される前記対象物の計測データと前記センサの位置に関するデータとに基づいて、前記対象物の二次元形状を含む二次元形状データを生成する生成ステップと、
生成された前記二次元形状データと、前記対象物の二次元形状を含む二次元形状データであって、比較用の二次元形状データとに基づいて、前記走行部を制御して前記自走式搬送装置の位置及び向きを修正し、前記ステージ機構を制御して前記スライダの位置を修正する制御ステップと、
を含む、
自走式搬送装置の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021147751A JP2023040644A (ja) | 2021-09-10 | 2021-09-10 | 自走式搬送装置及び自走式搬送装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021147751A JP2023040644A (ja) | 2021-09-10 | 2021-09-10 | 自走式搬送装置及び自走式搬送装置の制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023040644A true JP2023040644A (ja) | 2023-03-23 |
Family
ID=85632578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021147751A Pending JP2023040644A (ja) | 2021-09-10 | 2021-09-10 | 自走式搬送装置及び自走式搬送装置の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023040644A (ja) |
-
2021
- 2021-09-10 JP JP2021147751A patent/JP2023040644A/ja active Pending
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