JP2023069514A - Self-propelled conveying device and control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自走式搬送装置及び制御システムに関する。 The present invention relates to a self-propelled transport device and control system.
モバイルロボットなどの自走式搬送装置が台車を持ち上げて走行することが行われている。特許文献1には、荷物を安定して運ぶための機構技術が開示されている。
A self-propelled transport device such as a mobile robot lifts a trolley and travels.
台車に荷物が置かれた場合、台車に対する荷物の置き方によって台車の重心はまちまちとなる。台車の重心を考慮せずに自走式搬送装置が台車を持ち上げた場合、自走式搬送装置の走行中に振動が発生したり、自走式搬送装置の走行中に自走式搬送装置が転倒したりする可能性がある。 When a load is placed on a carriage, the center of gravity of the carriage varies depending on how the load is placed on the carriage. If the self-propelled transport equipment lifts the cart without considering the center of gravity of the cart, vibrations may occur while the self-propelled transport equipment is running, or the self-propelled transport equipment may You may fall over.
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、自走式搬送装置が台車を持ち上げて走行する際に自走式搬送装置が安定して走行できる技術を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a technique that enables a self-propelled transport device to travel stably when the self-propelled transport device lifts a carriage and travels. It is to be.
本発明の一観点に係る自走式搬送装置は、走行可能な自走式搬送装置であって、荷重を計測するセンサが設けられた複数のピンと、前記複数のピンを昇降可能な昇降機構と、前記昇降機構を制御し、かつ、前記複数のピンが上昇して、少なくとも一つの荷物が積載された台車の底面に接触した状態で前記台車を持ち上げたときに前記センサによって計測された荷重データを取得する制御部と、前記自走式搬送装置の重心位置を記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記荷重データに基づいて前記台車の重心位置を算出し、前記自走式搬送装置の重心位置と前記台車の重心位置とが所定位置関係にある状態で、前記昇降機構を制御して前記台車を持ち上げる、自走式搬送装置である。 A self-propelled transport apparatus according to one aspect of the present invention is a self-propelled transport apparatus capable of traveling, comprising: a plurality of pins provided with sensors for measuring loads; and an elevating mechanism capable of elevating the plurality of pins. , the load data measured by the sensor when the lifting mechanism is controlled and the trolley is lifted while the plurality of pins are raised to contact the bottom surface of the trolley on which at least one load is loaded; and a storage unit for storing the center-of-gravity position of the self-propelled transport device, wherein the control unit calculates the center-of-gravity position of the carriage based on the load data, and the self-propelled transport device In the self-propelled transport device, the lifting mechanism is controlled to lift the carriage in a state where the center of gravity of the transport device and the center of gravity of the carriage are in a predetermined positional relationship.
制御部は、自走式搬送装置の重心位置と台車の重心位置とが所定位置関係にある状態で、昇降機構を制御して台車を持ち上げる。自走式搬送装置が台車を搬送する際の振動の発生や台車の転倒が抑止されるため、自走式搬送装置は、台車を安定して搬送することができる。これにより、自走式搬送装置が台車を持ち上げて走行する際に自走式搬送装置が安定して走行できる。 The control unit controls the lifting mechanism to lift the carriage in a state where the center of gravity of the self-propelled carrier and the center of gravity of the carriage are in a predetermined positional relationship. Since the self-propelled carrier device can suppress the occurrence of vibration and overturning of the carrier when the carrier is carried, the self-propelled carrier device can carry the carrier stably. As a result, the self-propelled carrier can travel stably when the self-propelled carrier lifts the carriage and travels.
前記所定位置関係は、前記自走式搬送装置の重心位置を含む所定領域と前記台車の重心位置とが鉛直方向で重畳することを含んでもよい。前記所定位置関係は、前記自走式搬送装置の重心位置と前記台車の重心位置を含む所定領域とが鉛直方向で重畳することを含んでもよい。前記所定位置関係は、前記自走式搬送装置の重心位置と前記台車の重心位置とが鉛直方向で重畳することを含んでもよい。 The predetermined positional relationship may include that a predetermined region including the center-of-gravity position of the self-propelled transport device and the center-of-gravity position of the carriage overlap in the vertical direction. The predetermined positional relationship may include that a predetermined region including the center-of-gravity position of the self-propelled transport device and the center-of-gravity position of the cart overlap in the vertical direction. The predetermined positional relationship may include that a center-of-gravity position of the self-propelled transport device and a center-of-gravity position of the cart overlap in the vertical direction.
前記制御部は、前記自走式搬送装置の走行中に前記台車の重心位置に変化がある場合、前記自走式搬送装置の走行速度及び旋回半径の少なくとも一方を調整してもよい。前記制御部は、前記自走式搬送装置の重心位置と前記台車の重心位置とが前記所定位置関係にな
るように、前記自走式搬送装置を移動してもよい。自走式搬送装置は、前記自走式搬送装置の重心位置と前記台車の重心位置とが前記所定位置関係になるように、前記台車の移動を作業者に要求する要求部を備えてもよい。
The control unit may adjust at least one of a traveling speed and a turning radius of the self-propelled carrier device when the position of the center of gravity of the carriage changes during travel of the self-propelled carrier device. The control unit may move the self-propelled transport device such that the center of gravity of the self-propelled transport device and the center of gravity of the carriage are in the predetermined positional relationship. The self-propelled transport device may include a request unit that requests an operator to move the trolley so that the center of gravity of the self-propelled transport device and the center of gravity of the trolley have the predetermined positional relationship. .
自走式搬送装置は、前記台車及び前記少なくとも一つの荷物を撮像する撮像装置を備え、前記撮像装置は、前記台車及び前記少なくとも一つの荷物の画像データを生成し、前記制御部は、前記画像データから前記台車における前記荷物の積載状態を取得し、前記荷物の積載状態に基づいて前記自走式搬送装置が前記台車の底面の下方に潜り込む位置を決定してもよい。前記複数のピンは、3つ以上であってもよい。 The self-propelled transport device includes an imaging device that images the cart and the at least one package, the imaging device generates image data of the cart and the at least one package, and the control unit captures the image. A loading state of the cargo on the cart may be obtained from the data, and a position where the self-propelled transport device slips under the bottom surface of the cart may be determined based on the loading state of the cargo. The plurality of pins may be three or more.
本発明の一観点に係る制御システムは、走行可能な複数の自走式搬送装置と、前記複数の自走式搬送装置と通信可能な上位装置と、を備え、前記複数の自走式搬送装置は、荷重を計測するセンサが設けられた複数のピンと、前記複数のピンを昇降可能な昇降機構と、前記昇降機構を制御し、かつ、前記複数のピンが上昇して、少なくとも一つの荷物が積載された台車の底面に接触した状態で前記台車を持ち上げたときに前記センサによって計測された荷重データを取得する制御部とを有し、前記上位装置は、前記複数の自走式搬送装置の寸法及び前記台車の寸法を記憶する記憶部を有し、前記制御部は、前記荷重データを上位装置に送り、前記上位装置は、前記荷重データと、前記複数の自走式搬送装置の寸法と、前記台車の寸法とに基づいて、前記複数の自走式搬送装置のうちの一つに対して、前記台車の搬送指示を行う、制御システムである。 A control system according to one aspect of the present invention includes a plurality of self-propelled carrier devices capable of traveling and a host device capable of communicating with the plurality of self-propelled carrier devices, wherein the plurality of self-propelled carrier devices controls a plurality of pins provided with sensors for measuring loads, an elevating mechanism capable of elevating the plurality of pins, and the elevating mechanism, and the plurality of pins ascends to lift at least one load. a control unit that acquires load data measured by the sensor when the trolley is lifted while in contact with the bottom surface of the loaded trolley; A storage unit for storing the dimensions and the dimensions of the carriage, the control unit sends the load data to a host device, and the host device sends the load data and the dimensions of the plurality of self-propelled transport devices. , and the size of the carriage, the control system instructs one of the plurality of self-propelled transport devices to transport the carriage.
本発明によれば、自走式搬送装置が台車を持ち上げて走行する際に自走式搬送装置が安定して走行できる技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when a self-propelled conveying apparatus lifts a trolley and travels, the technique by which a self-propelled conveying apparatus can drive stably can be provided.
以下、実施形態について図を参照しながら説明する。以下に示す実施形態は、本願の一態様であり、本願の権利範囲を限定するものではない。
<適用例>
本発明が適用される場面の一例について説明する。
Embodiments will be described below with reference to the drawings. The embodiments shown below are aspects of the present application and do not limit the scope of rights of the present application.
<Application example>
An example of a scene to which the present invention is applied will be described.
<第1実施形態>
<モバイルロボットの全体構成>
図1は、第1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、統合制御部(制御装置)11と、通信部12と、走行制御部13と、昇降制御部14と、走行部15と、記憶部16と、昇降機構17と、複数のピン18と、撮像装置19と、複数の荷重センサ20とを備えている。上位装置2は、モバイルロボット1と通信可能であり、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。上位装置2は、記憶装置201及び入力装置202等を備える。記憶装置201は、各種の情報及びデータを記憶する。入力装置202は、各種の情報及びデータの入力を受け付ける。上位装置2は、サーバ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ等で構成されていてもよい。
<First embodiment>
<Overall Configuration of Mobile Robot>
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a
統合制御部11は、走行部15及び昇降機構17との連携や、上位装置2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。通信部12は、上位装置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11は、通信部12を介して上位装置2からの指示を受け付け、その指示内容に応じて走行部15を制御して、モバイルロボット1を移動(走行)する。走行制御部13は、統合制御部11の指示に基づいて、走行部15を制御する。走行制御部13を省略して、統合制御部11が、走行部15を制御してもよい。また、統合制御部11と走行制御部13とが一体であってもよい。昇降制御部14は、統合制御部11の指示に基づいて、昇降機構17を制御する。昇降制御部14を省略して、統合制御部11が、昇降機構17を制御してもよい。統合制御部11と昇降制御部14とが一体であってもよい。また、統合制御部11と走行制御部13と昇降制御部14とが一体であってもよい。
The integrated
走行部15は、モバイルロボット1を走行させる。走行部15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。回転体21は、車輪及びタイヤを有する。また、走行部15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。走行部15は、右側モータ駆動部23、左側モータ駆動部24、右側モータ25、左側モータ26を有する。
The running
走行制御部13は、統合制御部11からの走行指示信号に基づいて、右側モータ駆動部23及び左側モータ駆動部24を制御する。右側モータ駆動部23が、右側モータ25の駆動を制御することで、モバイルロボット1の右側に配置された回転体21を回転する。左側モータ駆動部24が、左側モータ26の駆動を制御することで、モバイルロボット1の左側に配置された回転体21が回転する。走行部15には、回転体21の回転数に関す
るデータを取得するエンコーダが設けられている。回転体21の回転数に関するデータは、統合制御部11又は走行制御部13に送られる。統合制御部11又は走行制御部13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。
The travel control unit 13 controls the right
また、走行部15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、監視センサの監視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。記憶部16は、統合制御部11によって演算された結果としての演算データ、各種の情報及びデータなどを記憶する。
Further, the running
昇降機構17は、複数のピン18を上昇又は下降させるための装置であり、複数のピン18を昇降可能である。昇降機構17は、モータ駆動部31と、モータ32とを有する。昇降制御部14は、統合制御部11からの昇降指示信号に基づいて、モータ駆動部31を制御する。モータ駆動部31が、モータ32の駆動を制御することで、複数のピン18が鉛直上方向又は鉛直下方向に移動する。モバイルロボット1の上面に配置した複数のピン18が上昇又は下降してもよい。昇降機構17は、複数のピン18のそれぞれを独立して動かしてもよい。複数のピン18をそれぞれ異なるタイミングで上昇又は下降させてもよいし、複数のピン18を同じタイミングで上昇又は下降させてもよい。
The elevating
モバイルロボット1の上面に配置した一つのプレートに複数のピン18を固定してもよい。モータ駆動部31がモータ32の駆動を制御して、ピン18が固定されたプレートを鉛直方向に移動することで、複数のピン18の全てを同時に上昇又は下降させてもよい。
A plurality of
図2は、モバイルロボット1の斜視図である。図2に示すモバイルロボット1の一例では、モバイルロボット1の上面にピン18A~18D及び荷重センサ20A~20Dが配置されている。ピン18及び荷重センサ20の個数は、図2に示す例に限定されず、モバイルロボット1の上面に3つのピン18及び3つの荷重センサ20を配置してもよいし、モバイルロボット1の上面に5つ以上のピン18及び5つ以上の荷重センサ20を配置してもよい。ピン18Aの先端に荷重センサ20Aが設けられ、ピン18Bの先端に荷重センサ20Bが設けられている。また、ピン18Cの先端に荷重センサ20Cが設けられ、ピン18Dの先端に荷重センサ20Dが設けられている。
FIG. 2 is a perspective view of the
モバイルロボット1は、台車の底面の下方に潜り込むことで、台車を持ち上げることが可能である。図3、図4(A)及び図4(B)は、モバイルロボット1による台車3の持ち上げの説明図である。図3は、モバイルロボット1が台車3の底面の下方に潜り込んだ場合のモバイルロボット1及び台車3の斜視図である。台車3には複数の荷物4が積載されているが、台車3に一つの荷物4が搭載されていてもよい。台車3の底面にキャスター5が設けられている。台車3を床面に置いた場合、台車3の底面と床面とが対向する。モバイルロボット1は、台車3の底面の下方に潜り込み、ピン18A~18Dを上昇して台車3の底面にピン18A~18Dを押し当てる。モバイルロボット1が台車3の底面の下方に潜り込んだ場合、モバイルロボット1の上面と台車3の底面とが対向する。モバイルロボット1は、ピン18A~18Dが台車3の底面に接触した状態で、ピン18A~18Dを上昇することで、台車3を持ち上げる。図4(A)及び図4(B)は、モバイルロボット1が台車3を持ち上げた状態のモバイルロボット1の側面図である。
The
荷重センサ20Aは、荷重センサ20Aに加わる荷重(F1)を計測する。荷重センサ20Bは、荷重センサ20Bに加わる荷重(F2)を計測する。荷重センサ20Cは、荷重センサ20Cに加わる荷重(F3)を計測する。荷重センサ20Dは、荷重センサ20
Dに加わる荷重(F4)を計測する。荷重センサ20A~20Dによって計測された荷重データは、統合制御部11に送られる。このように、統合制御部11は、ピン18A~18Dが台車3を持ち上げたときに荷重センサ20A~20Dによって計測された荷重データを取得する。
The
Measure the load (F4) applied to D. Load data measured by the
統合制御部11は、荷重センサ20A~20Dの荷重データに基づいて、積載重量を計測する。台車3に荷物4が積載されていない場合、積載重量は、台車3の重量である。すなわち、台車3に荷物4が積載されていない場合、積載重量は台車3の重量のみを含む。台車3に荷物4が積載されている場合、積載重量は、台車3の重量及び荷物4の重量の合計重量である。すなわち、積載重量は、台車3の重量及び荷物4の重量を含む。統合制御部11は、荷重センサ20A~20Dの荷重データに基づいて、台車3の重心位置(荷重重心位置)を算出(計測)する。
The
モバイルロボット1の上面における荷重センサ20A~20Dの設置位置は任意の位置である。図5は、モバイルロボット1の上面図である。図5には、平面視(上面視)で、モバイルロボット1の前後方向の中心線CL1、モバイルロボット1の左右方向の中心線CL2、及び、中心線CL1と中心線CL2との交点P1が示されている。交点P1を通る直線L1上に荷重センサ20A,20Dが設置されている。交点P1を通る直線L2上に荷重センサ20B,20Cが設置されている。モバイルロボット1の上面における荷重センサ20A~20Dの設置位置は、図5に示す各位置に限定されない。荷重センサ20Aの設置位置の座標[X1,Y1]、荷重センサ20Bの設置位置の座標[X2,Y2]、荷重センサ20Cの設置位置の座標[X3,Y3]及び荷重センサ20Dの設置位置の座標[X4,Y4]の原点は、交点P1であってもよい。
The installation positions of the
図5には、交点P1から荷重センサ20Aの設置位置までの距離D1と、交点P1から荷重センサ20Bの設置位置までの距離D2と、交点P1から荷重センサ20Cの設置位置までの距離D3と、交点P1から荷重センサ20Dの設置位置までの距離D4とが示されている。距離D1~D4が同じであってもよいし、距離D1~D4がそれぞれ異なってもよい。距離D1~D4のうちの二つ(例えば、距離D1,D2)が同じであり、距離D1~D4のうちの他の二つ(例えば、距離D3,D4)が同じであってもよい(この場合、距離D1≠距離D3とする)。距離D1~D4のうちの三つ(例えば、距離D1,D2,D3)が同じであってもよい(この場合、距離D1≠距離D4とする)。
FIG. 5 shows a distance D1 from the intersection P1 to the installation position of the
モバイルロボット1の上面の外周部分の近傍に荷重センサ20A~20Dを設置してもよい。モバイルロボット1の上面の外周部分の近傍に荷重センサ20A~20Dを設置する場合、モバイルロボット1の上面の外周部分の近傍にピン18A~18Dが設置されるため、モバイルロボット1が台車3を安定して持ち上げることができる。
The
モバイルロボット1が台車3を搬送する場合のモバイルロボット1の動作を説明する。例えば、台車3を第1の所定場所から第2の所定場所に搬送する場合、上位装置2からモバイルロボット1に台車3の搬送指示が送られる。台車3の搬送指示は、台車3を第1の所定場所から第2の所定場所に搬送する指示を含む。モバイルロボット1は、上位装置2から台車3の搬送指示を受け取った場合、第1の所定場所に移動し、第1の所定場所に置かれている台車3の底面の下方に潜り込む。
The operation of the
モバイルロボット1が台車3の底面の下方に潜り込む位置は任意の位置である。台車3の底面における所定位置と、モバイルロボット1の上面における所定位置とが鉛直方向で重畳するように、モバイルロボット1が移動してもよい。台車3の底面における所定範囲と、モバイルロボット1の上面における所定位置とが鉛直方向で重畳するように、モバイルロボット1が移動してもよい。台車3の底面における所定位置と、モバイルロボット1
の上面における所定範囲とが鉛直方向で重畳するように、モバイルロボット1が移動してもよい。
The position where the
The
上位装置2は、台車3の底面における所定位置又は所定範囲をモバイルロボット1に通知してもよい。台車3の底面における所定位置又は所定範囲は、モバイルロボット1に予め記憶されていてもよい。台車3の底面における所定位置は、台車3の底面の中心位置であってもよいし、台車3の底面の中心位置の近傍位置であってもよい。台車3の底面における所定範囲は、台車3の底面の中心位置と、台車3の底面の中心位置の近傍位置とを含んでもよい。
The
モバイルロボット1の上面における所定位置は、モバイルロボット1における中心線CL1と中心線CL2との交点P1であってもよい。モバイルロボット1の上面における所定位置は、交点P1の近傍位置であってもよい。モバイルロボット1の上面における所定範囲は、交点P1と、交点P1の近傍位置とを含んでもよい。
The predetermined position on the upper surface of the
モバイルロボット1は、台車3の底面の下方に潜り込んだ状態で、台車3を持ち上げて、積載重量を計測する。詳細には、統合制御部11は、荷重センサ20A~20Dの荷重データに基づいて、積載重量を計測する。統合制御部11は、計測した積載重量がモバイルロボット1の積載可能重量(搬送可能重量)を超えている否かを判定する。計測した積載重量がモバイルロボット1の積載可能重量を超えている場合、統合制御部11は、台車3の搬送が不可であることを上位装置2に通知する。計測した積載重量がモバイルロボット1の積載可能重量を超えていない場合、統合制御部11は、台車3の重心位置を算出する。詳細には、統合制御部11は、荷重センサ20A~20Dの荷重データに基づいて、台車3の重心位置を算出する。
The
統合制御部11は、モバイルロボット1における中心線CL1と中心線CL2との交点P1を原点とするXY座標を用いて、台車3の重心位置(重心の座標)を算出してもよい。統合制御部11は、下記の(式1)に基づいて、台車3のX軸方向の重心(Xg)を算出し、下記の(式2)に基づいて、台車3のY軸方向の重心(Yg)を算出することにより、台車3の重心位置(Xg,Yg)を算出する。
台車3の重心位置(Xg)=(F1×X1+F2×X2+F3×X3+F4×X4)/(F1+F2+F3+F4)・・・(式1)
台車3の重心位置(Yg)=(F1×Y1+F2×Y2+F3×Y3+F4×Y4)/(F1+F2+F3+F4)・・・(式2)
F1~F4:荷重センサ20A~20Dに加わる荷重
X1,Y1:荷重センサ20Aの設置位置の座標
X2,Y2:荷重センサ20Bの設置位置の座標
X3,Y3:荷重センサ20Cの設置位置の座標
X4,Y4:荷重センサ20Bの設置位置の座標
The
The position of the center of gravity of the cart 3 (Xg)=(F1×X1+F2×X2+F3×X3+F4×X4)/(F1+F2+F3+F4) (Formula 1)
The position of the center of gravity of the truck 3 (Yg)=(F1×Y1+F2×Y2+F3×Y3+F4×Y4)/(F1+F2+F3+F4) (Formula 2)
F1 to F4: Load applied to load
統合制御部11は、モバイルロボット1の重心位置を取得する。モバイルロボット1の重心位置(X,Y)は、例えば、モバイルロボット1における中心線CL1と中心線CL2との交点P1であってもよい。
モバイルロボット1の重心位置(X,Y)は、下記の(式3)及び(式4)から求めることができる。
モバイルロボット1の重心位置(X)=(X1+X2+X3+X4)/4・・・(式3)
モバイルロボット1の重心位置(Y)=(Y1+Y2+Y3+Y4)/4・・・(式4)
The
The center-of-gravity position (X, Y) of the
The center of gravity position (X) of the
The position of the center of gravity of the mobile robot 1 (Y)=(Y1+Y2+Y3+Y4)/4 (Formula 4)
距離D1~D4が同じである場合、モバイルロボット1の重心位置(X,Y)は、下記の(式5)及び(式6)から求めることができる。
モバイルロボット1の重心位置(X)=(X1+X2)/2・・・(式5)
モバイルロボット1の重心位置(Y)=(Y1+Y3)/2・・・(式6)
When the distances D1 to D4 are the same, the position of the center of gravity (X, Y) of the
The position of the center of gravity of the mobile robot 1 (X)=(X1+X2)/2 (Formula 5)
The position of the center of gravity of the mobile robot 1 (Y)=(Y1+Y3)/2 (Formula 6)
記憶部16は、モバイルロボット1の重心位置を記憶する。モバイルロボット1の重心位置は、ユーザ等の作業者が予め決定しておいてもよいし、設計時に決定しておいてもよい。統合制御部11は、記憶部16からモバイルロボット1の重心位置を読み出してもよい。記憶部16は、荷重センサ20A~20Dの設置位置を記憶してもよい。荷重センサ20A~20Dの設置位置は、作業者が予め決定しておいてもよいし、設計時に決定しておいてもよい。統合制御部11は、記憶部16から荷重センサ20A~20Dの設置位置を読み出し、荷重センサ20A~20Dの設置位置に基づいて、モバイルロボット1の重心位置を算出してもよい。
The
統合制御部11は、モバイルロボット1の寸法、台車3の寸法等に関するレイアウト情報に基づいて、台車3の重心位置に対応する位置にモバイルロボット1が物理的に移動できるか否かを判定する。すなわち、統合制御部11は、台車3の重心位置に対応する位置においてモバイルロボット1が台車3と接触せずに台車3を持ち上げることができるか否かを判定する。台車3の重心位置に対応する位置にモバイルロボット1が移動したときにモバイルロボット1が台車3に接触する場合、台車3の重心位置に対応する位置にモバイルロボット1が物理的に移動できないとしてもよい。レイアウト情報は、記憶部16に記憶されていてもよい。統合制御部11は、上位装置2からレイアウト情報を受け取ってもよい。
The
統合制御部11は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とに基づいて、台車3の重心位置に対応する位置を決定してもよい。台車3の重心位置に対応する位置は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが鉛直方向で重畳する位置であってもよい。台車3の重心位置に対応する位置は、台車3の重心位置を含む所定領域とモバイルロボット1の重心位置とが鉛直方向で重畳する位置であってもよい。台車3の重心位置に対応する位置は、台車3の重心位置とモバイルロボット1の重心位置を含む所定領域とが鉛直方向で重畳する位置であってもよい。
The
台車3の重心位置に対応する位置にモバイルロボット1が物理的に移動できない場合、モバイルロボット1は、台車3の搬送が不可であることを上位装置2に通知する。台車3の重心位置に対応する位置にモバイルロボット1が物理的に移動できる場合、モバイルロボット1は、台車3の重心位置に対応する位置に移動する。図6は、モバイルロボット1が台車3の重心位置に対応する位置に移動した場合のモバイルロボット1及び台車3の斜視図である。図6では、点P2を通る鉛直線上にモバイルロボット1の重心位置及び台車3の重心位置が位置している。
When the
モバイルロボット1が台車3の重心位置に対応する位置に移動した後、統合制御部11は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが所定位置関係にあるか否かを判定する。統合制御部11は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが所定位置関係にある場合、昇降機構17を制御して台車3を持ち上げる。所定位置関係は、モバイルロボット1の重心位置を含む所定領域と台車3の重心位置とが鉛直方向で重畳することを含んでもよい。所定位置関係は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置を含む所定領域とが鉛直方向で重畳することを含んでもよい。所定位置関係は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが鉛直方向で重畳することを含んでもよい。モバイルロボット1は、台車3を持ち上げた状態で、上位装置2からの台車3の搬送指示に従い、台車3を指定場所(例えば、第2の所定場所)に搬送する。
After the
モバイルロボット1が台車3を搬送する前に、モバイルロボット1が台車3の重心位置に対応する位置に移動し、移動後の位置で台車3を持ち上げる。すなわち、統合制御部11は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが所定位置関係になるように、走行部15を制御してモバイルロボット1を移動する。そして、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが所定位置関係にある状態で、統合制御部11は、昇降機構17を制御して台車3を持ち上げる。モバイルロボット1が台車3を搬送する際の振動の発生や台車3の転倒が抑止されるため、モバイルロボット1は、台車3を安定して搬送することができる。これにより、モバイルロボット1が台車3を持ち上げて走行する際にモバイルロボット1が安定して走行できる。モバイルロボット1は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが鉛直方向で重畳するように、モバイルロボット1が台車3の重心位置に対応する位置に移動し、移動後の位置で台車3を持ち上げてもよい。すなわち、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが鉛直方向で重畳している状態で、統合制御部11は、昇降機構17を制御して台車3を持ち上げる。これにより、モバイルロボット1の走行中において、片側のタイヤにのみ負担がかかることが抑制されるため、モバイルロボット1は、台車3を安定して搬送することができ、かつ、モバイルロボット1のタイヤの片減りを抑止することができる。
Before the
上記では、モバイルロボット1の上面に4つのピン18及び4つの荷重センサ20を配置しているが、モバイルロボット1の上面に3つ以上のピン18及び3つ以上の荷重センサ20を配置することにより、台車3の重心位置を算出することが可能である。
Although four
統合制御部11は、モバイルロボット1の走行中、荷重センサ20A~20Dから荷重データを取得してもよい。統合制御部11は、モバイルロボット1の走行中、荷重センサ20A~20Dの荷重データに基づいて、台車3の重心位置を算出してもよい。統合制御部11は、モバイルロボット1の走行前に算出した台車3の重心位置と、モバイルロボット1の走行中に算出した台車3の重心位置とを比較してもよい。台車3の重心位置に変化がある場合、モバイルロボット1は、台車3の重心位置に変化があることを上位装置2に通知してもよい。モバイルロボット1の走行中に台車3の重心位置に変化がある場合、統合制御部11が走行部15を制御することにより、モバイルロボット1の走行速度及び旋回半径の少なくとも一方を調整してもよい。モバイルロボット1の走行速度や旋回半径を調整することで、台車3の搬送中における振動の発生や台車3の転倒を抑止することができる。
The
撮像装置19は、台車3及び少なくとも一つの荷物4を撮像して撮像画像を生成するカメラである。撮像装置19は、所定のフレームレートで台車3及び荷物4を撮像し、逐次、画像データを生成する。撮像装置9が生成した画像データは、統合制御部11に送られる。撮像装置19は、レンズ等の光学系と、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)やCCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子とを有する。
The
モバイルロボット1は、台車3における荷物4の積載状態を確認した後に、台車3の底面の下方に潜り込んでもよい。図7に示すように、モバイルロボット1は、台車3の底面の下方に潜り込む前に、台車3における荷物4の積載状態を確認してもよい。モバイルロボット1が台車3の周囲を走行することにより、複数の方向から台車3及び荷物4を撮像してもよい。統合制御部11は、台車3及び荷物4の画像データから台車3における荷物4の積載状態を取得し、台車3における荷物4の積載状態に基づいて台車3の底面の下方に潜り込む位置を決定する。複数の荷物4が集まって配置されている場合、統合制御部11は、複数の荷物4の配置に応じて、台車3の底面の下方に潜り込む位置を決定してもよい。
The
図8では、複数の荷物4の配置に応じて、台車3の底面の下方に潜り込む位置が決定され、モバイルロボット1が、決定された位置に基づいて、台車3の底面の下方に潜り込んでいる。図8に示すように、モバイルロボット1が台車3の底面の下方に潜り込んだ際に、モバイルロボット1と一つ又は複数の荷物4とが鉛直方向で重畳している。統合制御部11が。複数の荷物4の配置に応じて、台車3の底面の下方に潜り込む位置を決定することにより、モバイルロボット1が台車3を安定して持ち上げることができる。
In FIG. 8, the position to crawl under the bottom surface of the
統合制御部11は、台車3及び荷物4の画像データに基づいて、台車3の積載状態を確認し、台車3の積載状態に関する情報を上位装置2に送信してもよい。例えば、図9に示すように、台車3から荷物4がはみ出している場合、モバイルロボット1の走行中に台車3から荷物4が落下する可能性がある。統合制御部11は、一つ又は複数の荷物4の配置に基づいて、モバイルロボット1の走行中に台車3から荷物4が落下する可能性があるか否かを判定してもよい。
The
統合制御部11は、モバイルロボット1の走行中に台車3から荷物4が落下する可能性があることを上位装置2に送信してもよい。また、モバイルロボット1に警報機構を設け、統合制御部11が、警報機構を制御してもよい。警報機構が、モバイルロボット1の周囲に対して警報を行うことにより、作業者にモバイルロボット1の走行中に台車3から荷物4が落下する可能性があることを知らせてもよい。
The
<制御システムの全体構成>
図10は、第1実施形態に係る制御システムの一例を示す模式図である。図10では、上位装置2は、複数のモバイルロボット1(1A~1D)を管理している。上位装置2は、モバイルロボット1A~1Dと通信可能である。上位装置2は、複数のモバイルロボット1の一つを選択し、選択したモバイルロボット1に台車3の搬送指示を送る。上位装置2は、所定基準に従って、複数のモバイルロボット1の一つを選択してもよい。例えば、上位装置2は、搬送対象の台車3に一番近いモバイルロボット1を選択してもよい。
<Overall configuration of control system>
FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of a control system according to the first embodiment. In FIG. 10,
図10に示す制御システムの一例では、モバイルロボット1Aとモバイルロボット1Bとが同じサイズであり、モバイルロボット1Cがモバイルロボット1A,1Bよりも大きいサイズであり、モバイルロボット1Dがモバイルロボット1A,1B,1Cよりも大きいサイズである。モバイルロボット1Aの上面の面積とモバイルロボット1Bの上面の面積とが同じである。モバイルロボット1Cの上面の面積が、モバイルロボット1Aの上面の面積よりも大きい。モバイルロボット1Dの上面の面積が、モバイルロボット1Cの上面の面積よりも大きい。
In one example of the control system shown in FIG. 10, the
図11は、第1実施形態に係るモバイルロボット1における処理の流れを示すフローチャートである。上位装置2からモバイルロボット1に台車3の搬送の指示が送られることにより、図11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は、台車3の近傍位置に移動し(S1)、台車3の底面の下方に潜り込む(S2)。
FIG. 11 is a flow chart showing the flow of processing in the
モバイルロボット1は、台車3の底面の下方に潜り込む前に、台車3の周囲を走行して台車3及び荷物4を撮像し、台車3の積載状態を確認してもよい。モバイルロボット1の走行中に台車3から荷物4が落下する可能性がある場合、統合制御部11は、台車3の搬送が不可であることを上位装置2に通知する。モバイルロボット1は、待機状態に移行し、上位装置2からの指示を待つ。
The
モバイルロボット1は、台車3を持ち上げる(S3)。統合制御部11は、台車3の荷重分布を計測し、台車3の重心位置を算出する(S4)。また、統合制御部11は、積載重量を計測する。モバイルロボット1は、持ち上げた台車3を下げる(S5)。モバイル
ロボット1は、台車3の重量の確認を行う(S6)。
The
図12のフローチャートを参照して、台車3の重量の確認処理(確認フローA)の流れを説明する。統合制御部11は、上位装置2から荷物情報を取得する(S21)。荷物情報は、荷物4の重量に関する情報を含む。統合制御部11は、計測した積載重量が積載可能重量(許容重量)以下であるか否かを判定する(S22)。計測した積載重量が積載可能重量以下である場合(S22;YES)、S23の処理に進む。
The flow of confirmation processing (confirmation flow A) of the weight of the
統合制御部11は、荷物4の重量を算出する(S23)。詳細には、統合制御部11が、計測した積載重量から台車3の重量を減算することで、荷物4の重量を算出する。台車3の重量は、記憶部16に記憶されている。上位装置2から取得した荷物情報に、台車3の重量に関する情報が含まれていてもよい。上位装置2から台車3の重量に関する情報がモバイルロボット1に送られた場合、統合制御部11は、台車3の重量を記憶部16に記憶してもよい。統合制御部11は、算出した荷物4の重量と荷物情報に含まれる荷物4の重量とが同じであるか否かを判定する(S24)。算出した荷物4の重量と荷物情報に含まれる荷物4の重量とが同じである場合(S24;YES)、図11のS7の処理に進む。また、S24の処理が無効に設定されている場合、図11のS7の処理に進む。すなわち、S24の処理を省略して、図11のS7の処理に進んでもよい。例えば、モバイルロボット1が荷物情報を上位装置2から受信しなかった場合、S24の処理を省略して、図11のS7の処理に進んでもよい。
The
計測した積載重量が積載可能重量を超える場合(S22;NO)、図11のS13の処理に進む。また、算出した荷物4の重量と荷物情報に含まれる荷物4の重量とが異なる場合(S24;NO)、図11のS13の処理に進む。算出した荷物4の重量と荷物情報に含まれる荷物4の重量とが異なり、かつ、S24の処理が有効に設定されている場合、図11のS13の処理に進んでもよい。
If the measured load weight exceeds the loadable weight (S22; NO), the process proceeds to S13 in FIG. If the calculated weight of the
図11のフローチャートの説明に戻る。モバイルロボット1は、台車3の重心位置の確認を行う(S7)。図13のフローチャートを参照して、台車3の重量位置の確認処理(確認フローB)の流れを説明する。統合制御部11は、モバイルロボット1の重心位置を算出する(S31)。統合制御部11は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とに基づいて、モバイルロボット1を移動する必要があるか否かを判定する(S32)。
Returning to the description of the flowchart in FIG. The
統合制御部11は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが鉛直方向で重畳していない場合、モバイルロボット1を移動する必要があると判定してもよい。統合制御部11は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置との差分が所定値以上である場合、モバイルロボット1を移動する必要があると判定してもよい。統合制御部11は、モバイルロボット1の重心位置を含む所定領域と台車3の重心位置とが鉛直方向で重畳していない場合、モバイルロボット1を移動する必要があると判定してもよい。統合制御部11は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置を含む所定領域とが鉛直方向で重畳していない場合、モバイルロボット1を移動する必要があると判定してもよい。
The
モバイルロボット1の重心位置を含む所定領域は、例えば、モバイルロボット1の重心位置から平面方向に所定値の範囲であってもよい。台車3の重心位置を含む所定領域は、台車3の重心位置から平面方向に所定値の範囲であってもよい。所定値は記憶部16に記憶されている。所定値は、例えば、5cmであるが、作業者は、任意の値を所定値として設定することが可能である。また、作業者は、外部装置を用いてモバイルロボット1に指示を与えることで、記憶部16に記憶された所定値を任意の値に書き換えることが可能で
ある。上位装置2からモバイルロボット1に指示を与えることで、記憶部16に記憶された所定値を任意の値に書き換えるようにしてもよい。また、上位装置2からモバイルロボット1に対する台車3の搬送命令に応じて、記憶部16に記憶された所定値を任意の値に書き換えてもよい。
The predetermined area including the center-of-gravity position of the
モバイルロボット1を移動する必要がある場合(S32;YES)、図11のS8の処理に進む。モバイルロボット1を移動する必要がない場合(S32;NO)、図11のS10の処理に進む。
If it is necessary to move the mobile robot 1 (S32; YES), the process proceeds to S8 in FIG. If the
図11のフローチャートの説明に戻る。モバイルロボット1は、移動可能か否かの判定を行う(S8)。図14のフローチャートを参照して、移動可能か否かの判定処理(判定フロー)の流れを説明する。統合制御部11は、レイアウト情報に基づいて、台車3の重心位置に対応する位置にモバイルロボット1を物理的に移動できるか否かを判定する(S41)。レイアウト情報は、モバイルロボット1の寸法、台車3の寸法等に関する情報を含む。レイアウト情報は、複数のモバイルロボット1の寸法、複数の台車3の寸法等に関する情報を含んでもよい。
Returning to the description of the flowchart in FIG. The
台車3の重心位置に対応する位置にモバイルロボット1を物理的に移動できる場合(S41;YES)、図11のS9の処理に進む。台車3の重心位置に対応する位置にモバイルロボット1を物理的に移動できない場合(S41;NO)、図11のS13の処理に進む。
If the
図11のフローチャートの説明に戻る。モバイルロボット1が、台車3の重心位置に対応する位置に移動する(S9)。モバイルロボット1が台車3の重心位置に対応する位置に移動した後、図11のS3の処理に進む。
Returning to the description of the flowchart in FIG. The
モバイルロボット1は、台車3を持ち上げる(S10)。モバイルロボット1は、台車3の搬送を開始する(S11)。すなわち、モバイルロボット1は、台車3を持ち上げた状態で、走行を開始し、上位装置2からの台車3の搬送指示に従い、台車3の搬送を開始する。
The
モバイルロボット1の走行中、統合制御部11は、台車3の荷重分布を計測し、台車3の重心位置を算出する(S12)。すなわち、モバイルロボット1の走行中、統合制御部11は、荷重センサ20A~20Dから荷重データを取得し、荷重センサ20A~20Dの荷重データに基づいて、台車3の重心位置を算出する。
While the
統合制御部11は、モバイルロボット1の走行前に算出したモバイルロボット1の重心位置と、モバイルロボット1の走行中に算出したモバイルロボット1の重心位置とを比較する。モバイルロボット1の重心位置に変化がある場合、モバイルロボット1は、モバイルロボット1の重心位置に変化があることを上位装置2に通知してもよい。モバイルロボット1の走行中に台車3の重心位置に変化がある場合、統合制御部11が走行部15を制御することにより、モバイルロボット1の走行速度及び旋回半径の少なくとも一方を調整してもよい。モバイルロボット1の走行速度や旋回半径を調整することで、台車3の搬送中における振動の発生や台車3の転倒を抑止することができる。モバイルロボット1は、台車3を指定場所に搬送した場合、上位装置2に搬送完了の通知を送る。
The
統合制御部11は、台車3の搬送が不可であることを上位装置2に通知し(S13)、上位装置2からの指示を待つ(S14)。また、統合制御部11は、台車3の搬送が不可である要因に関する情報を上位装置2に通知する。計測した積載重量が積載可能重量を超える場合、統合制御部11は、計測した積載重量が積載可能重量を超えていることを上位
装置2に通知する。算出した荷物4の重量と荷物情報に含まれる荷物4の重量とが異なる場合、統合制御部11は、算出した荷物4の重量と荷物情報に含まれる荷物4の重量とが異なることを上位装置2に通知する。台車3の重心位置に対応する位置にモバイルロボット1を物理的に移動できない場合、統合制御部11は、台車3の重心位置に対応する位置にモバイルロボット1を物理的に移動できないことを上位装置2に通知する。
The
モバイルロボット1は、上位装置2から退避指示(退避要求)を受け取った場合、台車3から離れた位置に移動する。退避指示は、台車3から退避を行うことを示す指示である。モバイルロボット1は、上位装置2から退避指示を受け取った場合、所定位置に移動してもよい。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。
The
図15は、第1実施形態に係る上位装置2における処理の流れを示すフローチャートである。上位装置2は、モバイルロボット1に台車3の搬送指示を送る(S51)。上位装置2は、モバイルロボット1から台車3の搬送の完了の通知又は台車3の搬送不可の通知を受け取る(S52)。上位装置2が、モバイルロボット1から台車3の搬送の完了の通知を受け取った場合、図15に示すフローチャートの処理が終了する。上位装置2は、台車3の搬送不可の通知を受け取った場合、台車3の搬送が不可であるモバイルロボット1に対して退避指示を送る(S53)。すなわち、上位装置2は、台車3の搬送指示を送ったモバイルロボット1に対して退避指示を送る。退避指示を受け取ったモバイルロボット1は退避を行う。例えば、モバイルロボット1は、台車3から離れた位置又は所定位置に移動する。
FIG. 15 is a flow chart showing the flow of processing in the
上位装置2は、複数のモバイルロボット1が動作しているか否かを判定する(S54)。複数のモバイルロボット1が動作している場合(S54;YES)、台車3の搬送が不可であるモバイルロボット1から荷重センサ20A~20Dの荷重データを取得する(S55)。統合制御部11が、荷重センサ20A~20Dの荷重データを上位装置2に送ってもよい。上位装置2は、荷重センサ20A~20Dの荷重データに基づいて、積載重量を計測すると共に、台車3の重心位置を算出する。上位装置2は、積載重量及び台車3の重心位置を、台車3の搬送が不可であるモバイルロボット1から取得してもよい。
The
上位装置2は、積載重量と、台車3の重心位置と、レイアウト情報とに基づいて、対応可能なモバイルロボット1を検索する(S56)。すなわち、上位装置2は、荷重センサ20A~120の荷重データと、レイアウト情報とに基づいて、複数のモバイルロボット1から対応可能なモバイルロボット1を選択する。レイアウト情報は、上位装置2の記憶装置201に記憶されている。作業者は、上位装置2と通信可能な端末装置を用いて、レイアウト情報を上位装置2に送ってもよい。作業者は、上位装置2の入力装置202を用いて、レイアウト情報を上位装置2に入力してもよい。また、上位装置2は、荷重センサ120A~120Dの荷重データと、レイアウト情報とに基づいて、複数のモバイルロボット1から対応可能なモバイルロボット1を選択してもよい。
The
上位装置2は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とに基づいて、台車3の重心位置に対応する位置を決定してもよい。上位装置2は、下記の(1)及び(2)を満たすことを条件に、対応可能なモバイルロボット1を検索する。
(1)積載重量がモバイルロボット1の積載可能重量以下である。
(2)台車3の重心位置に対応する位置にモバイルロボット1が物理的に移動することができる。
The
(1) The load weight is equal to or less than the loadable weight of the
(2) The
上位装置2は、対応可能なモバイルロボット1が動作しているか否かを判定する(S57)。対応可能なモバイルロボット1が動作している場合(S57;YES)、上位装置
2は、対応可能なモバイルロボット1に対して、台車3の搬送指示を送る(S58)。S58の処理が行われた後、S52の処理に進む。対応可能なモバイルロボット1が、台車3の搬送指示を受け取った場合、図11に示すフローチャートの処理が開始される。
The
一つのモバイルロボット1のみが動作している場合(S54;NO)、S59の処理に進む。対応可能なモバイルロボット1が動作していない場合(S57;NO)、S59の処理に進む。上位装置2は、作業者に対して台車3への荷物4の積み直しを指示する(S59)。上位装置2の表示装置が、台車3への荷物4の積み直しの指示に関する情報(例えば、メッセージ)を表示してもよい。上位装置2の音声出力装置が、台車3への荷物4の積み直しの指示に関する音声を出力してもよい。上位装置2は、上位装置2と通信可能な端末装置に対して、台車3への荷物4の積み直しの指示に関する情報(例えば、メッセージ)を送信し、端末装置が台車3への荷物4の積み直しの指示に関する情報を表示してもよい。
If only one
作業者は、台車3への荷物4の積み直しを行う。台車3への荷物4の積み直しが完了した場合、作業者は、上位装置2と通信可能な端末装置を用いて、台車3への荷物4の積み直しの完了の通知を上位装置2に送る。作業者は、上位装置2の入力装置202を用いて、台車3への荷物4の積み直しの完了の通知を上位装置2に入力してもよい。上位装置2が、台車3への荷物4の積み直しの完了の通知を受け取る(S60)。S60の処理が行われた後、S51の処理に進む。
The worker reloads the
<第2実施形態>
第2実施形態について説明する。第2実施形態において、第1実施形態と同一の構成要素については、第1実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。第1,第2実施形態に係る制御システムを適宜組み合わせてもよい。
<Second embodiment>
A second embodiment will be described. In the second embodiment, the same reference numerals as in the first embodiment are given to the same constituent elements as in the first embodiment, and the description thereof will be omitted. The control systems according to the first and second embodiments may be appropriately combined.
<制御システムの全体構成>
図16は、第2実施形態に係る制御システムの一例を示す模式図である。図16では、上位装置2は、一つのモバイルロボット101と、複数のモバイルロボット1(1E~1G)を管理している。モバイルロボット101は、荷重計測用モバイルロボットである。
<Overall configuration of control system>
FIG. 16 is a schematic diagram showing an example of a control system according to the second embodiment. In FIG. 16,
図16に示す制御システムの一例では、モバイルロボット101とモバイルロボット1Eとが同じサイズであり、モバイルロボット1Fがモバイルロボット101,1Eよりも大きいサイズであり、モバイルロボットGがモバイルロボット101,1E,1Fよりも大きいサイズである。モバイルロボット101の上面の面積とモバイルロボット1Eの上面の面積とが同じである。モバイルロボット1Fの上面の面積が、モバイルロボット101の上面の面積よりも大きい。モバイルロボット1Gの上面の面積が、モバイルロボット1Fの上面の面積よりも大きい。
In an example of the control system shown in FIG. 16, the
図17は、第2実施形態に係るモバイルロボット101の構成を示すブロック図である。モバイルロボット101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101は、統合制御部(制御装置)111と、通信部112と、走行制御部113と、昇降制御部114と、走行部115と、記憶部116と、昇降機構117と、複数のピン118と、撮像装置119と、複数の荷重センサ120とを備えている。
FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of the
走行部115は、複数の回転体121を有する。また、走行部115は、複数のキャスター122を有してもよい。走行部115は、右側モータ駆動部123、左側モータ駆動部124、右側モータ125、左側モータ126を有する。昇降機構117は、モータ駆動部131と、モータ132とを有する。モバイルロボット101の構成は、モバイルロ
ボット1の構成と同様であるので、モバイルロボット101の構成の詳細な説明は省略する。
The traveling
図18は、モバイルロボット101の斜視図である。図18に示すモバイルロボット101の一例では、モバイルロボット101の上面にピン118A~118D及び荷重センサ120A~120Dが配置されている。ピン118及び荷重センサ120の個数は、図18に示す例に限定されず、モバイルロボット101の上面に3つのピン118及び3つの荷重センサ120を配置してもよいし、モバイルロボット101の上面に5つ以上のピン118及び5つ以上の荷重センサ120を配置してもよい。
FIG. 18 is a perspective view of the
ピン118Aの先端に荷重センサ120Aが設けられ、ピン118Bの先端に荷重センサ120Bが設けられている。また、ピン118Cの先端に荷重センサ120Cが設けられ、ピン118Dの先端に荷重センサ120Dが設けられている。荷重センサ120Aは、荷重センサ120Aに加わる荷重を計測する。荷重センサ120Bは、荷重センサ120Bに加わる荷重を計測する。荷重センサ120Cは、荷重センサ120Cに加わる荷重を計測する。荷重センサ120Dは、荷重センサ120Dに加わる荷重を計測する。荷重センサ120A~120Dによって計測された荷重データは、統合制御部111に送られる。統合制御部111は、ピン118A~118Dが台車3を持ち上げたときに荷重センサ120A~120Dによって計測された荷重データを取得する。
A
上位装置2は、モバイルロボット101に対して台車3の近傍位置への移動指示を行うと共に、モバイルロボット101に対して台車3の持ち上げ指示を行う。モバイルロボット101は、移動指示及び持ち上げ指示を受け取った場合、台車3の近傍位置へ移動し、台車3の底面の下方に潜り込む。モバイルロボット101は、台車3の底面の下方に潜り込んだ状態で、台車3を持ち上げて、積載重量を計測する。詳細には、統合制御部111は、荷重センサ120A~120Dの荷重データに基づいて、積載重量を計測する。台車3に荷物4が積載されていない場合、積載重量は、台車3の重量である。台車3に荷物4が積載されている場合、積載重量は、台車3の重量及び荷物4の重量の合計重量である。
The
統合制御部111は、荷重センサ120A~120Dの荷重データに基づいて、台車3の重心位置を算出する。統合制御部111は、積載重量及び台車3の重心位置を上位装置2に送る。上位装置2は、積載重量と、台車3の重心位置と、レイアウト情報とに基づいて、複数のモバイルロボット1から対応可能なモバイルロボット1を選択する。上位装置2は、対応可能なモバイルロボット1に対して、台車3の搬送指示を送る。対応可能なモバイルロボット1が、台車3の搬送指示を受けた場合、図11に示すフローチャートの処理が開始される。
The
また、統合制御部111は、荷重センサ120A~120Dの荷重データを上位装置2に送ってもよい。上位装置2は、荷重センサ120A~120Dの荷重データに基づいて、積載重量を計測してもよい。上位装置2は、荷重センサ120A~120Dの荷重データに基づいて、台車3の重心位置を算出してもよい。上位装置2は、荷重センサ120A~120Dの荷重データと、レイアウト情報とに基づいて、複数のモバイルロボット1から対応可能なモバイルロボット1を選択する。
Further, the
例えば、上位装置2が、複数のモバイルロボット1の一つを無作為に選択し、選択したモバイルロボット1に台車3の搬送指示を送る場合がある。選択したモバイルロボット1が台車3を搬送することができない場合、選択したモバイルロボット1が台車3の近傍位置に移動する時間が無駄になり、モバイルロボット1の移動時間が増える。第2実施形態によれば、上位装置2は、モバイルロボット101から取得した積載重量及び台車3の重心位置を用いて、複数のモバイルロボット1から対応可能なモバイルロボット1を選択す
ることができる。そのため、モバイルロボット1の移動時間の増加を抑制することができる。
For example, the
図19は、第2実施形態に係るモバイルロボット101における処理の流れを示すフローチャートである。上位装置2がモバイルロボット101に台車3の持ち上げ指示を送り、モバイルロボット101が台車3の持ち上げ指示を受け取ることにより、図19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101は、台車3の近傍位置に移動し(S61)、台車3の底面の下方に潜り込む(S62)。
FIG. 19 is a flow chart showing the flow of processing in the
モバイルロボット101は、台車3を持ち上げる(S63)。統合制御部111は、台車3の荷重分布を計測し、台車3の重心位置を算出する(S64)。また、統合制御部111は、積載重量を計測する。統合制御部111は、積載重量及び台車3の重心位置を上位装置2に送る(S65)。また、統合制御部111は、荷重センサ120A~120Dの荷重データを上位装置2に送ってもよい。モバイルロボット101は、持ち上げた台車3を下げる(S66)。モバイルロボット101は、上位装置2から退避指示(退避要求)を受け取ることにより、退避を行う(S67)。退避指示は、台車3から退避を行うことを示す指示である。例えば、モバイルロボット101は、台車3から離れた位置又は所定位置に移動する。モバイルロボット101は、待機状態に移行し、上位装置2からの指示を待つ(S68)。また、上記で説明した各処理は、モバイルロボット101の制御方法として捉えてもよい。
The
図20は、第2実施形態に係る上位装置2における処理の流れを示すフローチャートである。上位装置2は、モバイルロボット101に台車3の持ち上げ指示を送る(S71)。上位装置2は、モバイルロボット101から積載重量及び台車3の重心位置を受け取る(S72)。上位装置2は、モバイルロボット101に退避指示を送る(S73)。
FIG. 20 is a flow chart showing the flow of processing in the
上位装置2は、積載重量と、台車3の重心位置と、レイアウト情報とに基づいて、対応可能なモバイルロボット1を検索する(S74)。すなわち、上位装置2は、複数のモバイルロボット1から対応可能なモバイルロボット1を選択する。レイアウト情報は、上位装置2の記憶装置201に記憶されていてもよい。作業者は、上位装置2と通信可能な端末装置を用いて、レイアウト情報を上位装置2に送ってもよい。作業者は、上位装置2の入力装置202を用いて、レイアウト情報を上位装置2に入力してもよい。
The
上位装置2は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とに基づいて、台車3の重心位置に対応する位置を決定してもよい。上位装置2は、下記の(1)及び(2)を満たすことを条件に、対応可能なモバイルロボット1を検索する。
(1)積載重量がモバイルロボット1の積載可能重量以下である。
(2)台車3の重心位置に対応する位置にモバイルロボット1が物理的に移動することができる。
The
(1) The load weight is equal to or less than the loadable weight of the
(2) The
上位装置2は、対応可能なモバイルロボット1が動作しているか否かを判定する(S75)。対応可能なモバイルロボット1が動作している場合(S75;YES)、上位装置2は、対応可能なモバイルロボット1に対して、台車3の搬送指示を送る(S76)。上位装置2は、対応可能なモバイルロボット1に対して、移動情報を送ってもよい。移動情報は、台車3の重心位置に対応する位置に関する情報を含む。対応可能なモバイルロボット1が、台車3の搬送指示を受け取った場合、図11に示すフローチャートの処理が開始される。対応可能なモバイルロボット1は、台車3の底面の下方に潜り込む位置として、台車3の重心位置に対応する位置を用いてもよい。
The
対応可能なモバイルロボット1が動作していない場合(S75;NO)、上位装置2は
、作業者に対して台車3への荷物4の積み直しを指示する(S77)。上位装置2の表示装置が、台車3への荷物4の積み直しの指示に関する情報(例えば、メッセージ)を表示してもよい。上位装置2の音声出力装置が、台車3への荷物4の積み直しの指示に関する音声を出力してもよい。上位装置2は、上位装置2と通信可能な端末装置に対して、台車3への荷物4の積み直しの指示に関する情報(例えば、メッセージ)を送信し、端末装置が台車3への荷物4の積み直しの指示に関する情報を表示してもよい。
If the
作業者は、台車3への荷物4の積み直しを行う。台車3への荷物4の積み直しが完了した場合、作業者は、上位装置2と通信可能な端末装置を用いて、台車3への荷物4の積み直しの完了の通知を上位装置2に送る。作業者は、上位装置2の入力装置202を用いて、台車3への荷物4の積み直しの完了の通知を上位装置2に入力してもよい。上位装置2が、台車3への荷物4の積み直しの完了の通知を受け取る(S78)。S78の処理が行われた後、S71の処理に進む。台車3への荷物4の積み直しが行われているため、上位装置2は、モバイルロボット101に台車3の持ち上げ指示を再度送る。
The worker reloads the
<第3実施形態>
第3実施形態について説明する。第3実施形態において、第1,2実施形態と同一の構成要素については、第1,2実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。また、第3実施形態に係る制御システムの構成は、第1実施形態に係る制御システムの構成と同様であるので、第3実施形態に係る制御システムの構成の詳細な説明は省略する。図15に示す上位装置2における処理の流れを示すフローチャートが、第3実施形態に適用される。第1~第3実施形態に係る制御システムを適宜組み合わせてもよい。
<Third Embodiment>
A third embodiment will be described. In the third embodiment, the same reference numerals as in the first and second embodiments are assigned to the same components as in the first and second embodiments, and the description thereof is omitted. Also, since the configuration of the control system according to the third embodiment is the same as that of the control system according to the first embodiment, detailed description of the configuration of the control system according to the third embodiment will be omitted. A flowchart showing the flow of processing in the
図21は、第3実施形態に係るモバイルロボット1及び上位装置2における処理の流れを示すフローチャートである。図21に示すフローチャートのS81~S84の処理は、図11に示すフローチャートのS1~S4の処理と同様である。図21に示すフローチャートのS85~S87の処理は、図11に示すフローチャートのS6~S8の処理と同様である。図21に示すフローチャートのS91~S94の処理は、図11に示すフローチャートのS11~S14の処理と同様である。
FIG. 21 is a flow chart showing the flow of processing in the
モバイルロボット1は、持ち上げた台車3を下げる(S88)。また、モバイルロボット1は、上位装置2に台車3を下げたことを通知する。上位装置2は、作業者に対して、台車3の移動要求を行う(S89)。台車3の移動要求は、台車3の移動を要求する通知、音声等である。上位装置2の表示装置が、台車3の移動要求に関する情報(例えば、メッセージ)を表示してもよい。上位装置2の音声出力装置が、台車3の移動要求に関する音声を出力してもよい。上位装置2は、上位装置2と通信可能な端末装置に対して、台車3の移動要求に関する情報(例えば、メッセージ)を送信し、端末装置が台車3の移動要求に関する情報を表示してもよい。
The
統合制御部11が、作業者に対して、台車3の移動要求を行ってもよい。統合制御部11は、要求部の一例である。統合制御部11は、台車3の移動要求に関する情報(例えば、メッセージ)をモバイルロボット1の表示装置に表示してもよい。統合制御部11は、モバイルロボット1の音声出力装置を介して、台車3の移動要求に関する音声を出力してもよい。統合制御部11は、モバイルロボット1と通信可能な端末装置に対して、台車3の移動要求に関する情報(例えば、メッセージ)を送信し、端末装置が台車3の移動要求に関する情報を表示してもよい。
The
台車3の移動要求は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが所定位置関係となるように台車3を移動するという要求を含んでもよい。所定位置関係は、モバイルロボット1の重心位置を含む所定領域と台車3の重心位置とが鉛直方向で重畳すること
を含んでもよい。この場合、作業者は、台車3の重心位置を含む所定領域とモバイルロボット1の重心位置とが鉛直方向で重畳するように台車3を移動する。所定位置関係は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置を含む所定領域とが鉛直方向で重畳することを含んでもよい。この場合、作業者は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置を含む所定領域とが鉛直方向で重畳するように台車3を移動する。所定位置関係は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが鉛直方向で重畳することを含んでもよい。この場合、作業者は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが鉛直方向で重畳するように台車3を移動する。
The request to move the
統合制御部11は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが所定位置関係にあるか否かを判定してもよい。統合制御部11は、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが所定位置関係にない場合、作業者に対して、台車3の移動要求を再度行ってもよい。上位装置2が、作業者に対して、台車3の移動要求を再度行ってもよい。
The
作業者は、台車3の移動が完了したことを上位装置2に知らせる(S90)。作業者は、上位装置2の入力装置202を用いて、台車3の移動が完了したことを示す通知を上位装置2に入力してもよい。作業者は、上位装置2と通信可能な端末装置を用いて、台車3の移動が完了したことを示す通知を上位装置2に送ってもよい。上位装置2は、台車3の移動が完了したことを示す通知をモバイルロボット1に送る。
The operator notifies the
また、作業者は、台車3の移動が完了したことをモバイルロボット1に知らせてもよい。作業者は、モバイルロボット1の入力装置を用いて、台車3の移動が完了したことを示す通知をモバイルロボット1に入力してもよい。作業者は、モバイルロボット1と通信可能な端末装置を用いて、台車3の移動が完了したことを示す通知をモバイルロボット1に送ってもよい。S90の処理が行われた後、S83の処理に進む。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。
Also, the worker may inform the
台車3を搬送する前に、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが所定位置関係となるように台車3を移動する。そして、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが所定位置関係にある状態で、統合制御部11は、昇降機構17を制御して台車3を持ち上げる。これにより、モバイルロボット1が台車3を搬送する際の振動の発生や台車3の転倒が抑止されるため、モバイルロボット1は、台車3を安定して搬送することができる。モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが鉛直方向で重畳するように台車3を移動してもよい。そして、モバイルロボット1の重心位置と台車3の重心位置とが鉛直方向で重畳している状態で、統合制御部11は、昇降機構17を制御して台車3を持ち上げる。これにより、モバイルロボット1は、台車3を安定して搬送することができ、かつ、モバイルロボット1のタイヤの片側減りを抑止することができる。
Before transporting the
<付記>
自走式搬送装置(1)であって、
前記自走式搬送装置(1)を走行させる走行部(15)と、
荷重を計測するセンサ(20)が設けられた複数のピン(18)と、
前記複数のピン(18)を昇降可能な昇降機構(17)と、
前記昇降機構(17)を制御し、かつ、前記複数のピン(18)が上昇して、少なくとも一つの荷物(4)が積載された台車(3)の底面に接触した状態で前記台車(3)を持ち上げたときに前記センサ(20)によって計測された荷重データを取得する制御部(11)と、
前記自走式搬送装置(1)の重心位置を記憶する記憶部(16)と、
を備え、
前記制御部(11)は、前記荷重データに基づいて前記台車(3)の重心位置を算出し、前記自走式搬送装置(1)の重心位置と前記台車(3)の重心位置とが所定位置関係にある状態で、前記昇降機構(17)を制御して前記台車(3)を持ち上げる、
自走式搬送装置(1)。
<Appendix>
A self-propelled transport device (1),
a running unit (15) for running the self-propelled transport device (1);
a plurality of pins (18) provided with sensors (20) for measuring loads;
an elevating mechanism (17) capable of elevating the plurality of pins (18);
The lifting mechanism (17) is controlled, and the plurality of pins (18) are raised to contact the bottom surface of the truck (3) on which at least one load (4) is loaded. ) is lifted, a control unit (11) for acquiring load data measured by the sensor (20);
a storage unit (16) for storing the center-of-gravity position of the self-propelled transport device (1);
with
The control unit (11) calculates the position of the center of gravity of the carriage (3) based on the load data, and the position of the center of gravity of the self-propelled transport device (1) and the position of the center of gravity of the carriage (3) are predetermined. Controlling the lifting mechanism (17) to lift the carriage (3) in the positional relationship;
A self-propelled carrier (1).
1,101:モバイルロボット
2;上位装置
3;台車
4;荷物
11,111;統合制御部
12,112;通信部
13,113;走行制御部
14,114;昇降制御部
15,115;走行部
16,116;記憶部
17,117;昇降機構
18,118;ピン
19,119;撮像装置
20,120荷重センサ
1, 101:
Claims (10)
荷重を計測するセンサが設けられた複数のピンと、
前記複数のピンを昇降可能な昇降機構と、
前記昇降機構を制御し、かつ、前記複数のピンが上昇して、少なくとも一つの荷物が積載された台車の底面に接触した状態で前記台車を持ち上げたときに前記センサによって計測された荷重データを取得する制御部と、
前記自走式搬送装置の重心位置を記憶する記憶部と、
を備え、
前記制御部は、前記荷重データに基づいて前記台車の重心位置を算出し、前記自走式搬送装置の重心位置と前記台車の重心位置とが所定位置関係にある状態で、前記昇降機構を制御して前記台車を持ち上げる、
自走式搬送装置。 A self-propelled transport device that can travel,
a plurality of pins provided with sensors for measuring loads;
an elevating mechanism capable of elevating the plurality of pins;
load data measured by the sensor when the lift mechanism is controlled and the trolley is lifted while the plurality of pins are raised to contact the bottom surface of the trolley on which at least one load is loaded; a control unit to obtain;
a storage unit that stores the position of the center of gravity of the self-propelled transport device;
with
The control unit calculates the center-of-gravity position of the cart based on the load data, and controls the lifting mechanism in a state where the center-of-gravity position of the self-propelled transport device and the center-of-gravity position of the cart are in a predetermined positional relationship. to lift said dolly,
Self-propelled transport device.
請求項1に記載の自走式搬送装置。 The predetermined positional relationship includes that a predetermined area including the center of gravity of the self-propelled transport device and the center of gravity of the carriage overlap in the vertical direction.
The self-propelled transport apparatus according to claim 1.
請求項1に記載の自走式搬送装置。 The predetermined positional relationship includes that the center of gravity position of the self-propelled transport device and a predetermined region including the center of gravity position of the carriage overlap in the vertical direction.
The self-propelled transport apparatus according to claim 1.
請求項1に記載の自走式搬送装置。 The predetermined positional relationship includes that the center-of-gravity position of the self-propelled transport device and the center-of-gravity position of the carriage overlap in the vertical direction.
The self-propelled transport apparatus according to claim 1.
請求項1から4の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 The control unit adjusts at least one of a traveling speed and a turning radius of the self-propelled carrier device when there is a change in the position of the center of gravity of the carriage during travel of the self-propelled carrier device.
The self-propelled transport device according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から5の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 The control unit moves the self-propelled transport device such that the center of gravity of the self-propelled transport device and the center of gravity of the carriage are in the predetermined positional relationship.
The self-propelled transport device according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から6の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 A request unit that requests the worker to move the carriage so that the center of gravity of the self-propelled transport device and the center of gravity of the carriage are in the predetermined positional relationship,
The self-propelled transport apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記撮像装置は、前記台車及び前記少なくとも一つの荷物の画像データを生成し、
前記制御部は、前記画像データから前記台車における前記荷物の積載状態を取得し、前記荷物の積載状態に基づいて前記自走式搬送装置が前記台車の底面の下方に潜り込む位置を決定する、
請求項1から7の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 An imaging device that images the trolley and the at least one package,
The imaging device generates image data of the trolley and the at least one package,
The control unit acquires the loading state of the cargo on the cart from the image data, and determines a position where the self-propelled transport device slips under the bottom surface of the cart based on the loading state of the cargo.
The self-propelled transport device according to any one of claims 1 to 7.
請求項1から8の何れか一項に記載の自走式搬送装置。 The plurality of pins is three or more,
The self-propelled transport device according to any one of claims 1 to 8.
前記複数の自走式搬送装置と通信可能な上位装置と、
を備え、
前記複数の自走式搬送装置は、
荷重を計測するセンサが設けられた複数のピンと、
前記複数のピンを昇降可能な昇降機構と、
前記昇降機構を制御し、かつ、前記複数のピンが上昇して、少なくとも一つの荷物が積載された台車の底面に接触した状態で前記台車を持ち上げたときに前記センサによって計測された荷重データを取得する制御部と
を有し、
前記上位装置は、前記複数の自走式搬送装置の寸法及び前記台車の寸法を記憶する記憶部を有し、
前記制御部は、前記荷重データを上位装置に送り、
前記上位装置は、前記荷重データと、前記複数の自走式搬送装置の寸法と、前記台車の寸法とに基づいて、前記複数の自走式搬送装置のうちの一つに対して、前記台車の搬送指示を行う、
制御システム。 a plurality of self-propelled transport devices capable of traveling;
a host device capable of communicating with the plurality of self-propelled transport devices;
with
The plurality of self-propelled transport devices are
a plurality of pins provided with sensors for measuring loads;
an elevating mechanism capable of elevating the plurality of pins;
load data measured by the sensor when the lift mechanism is controlled and the trolley is lifted while the plurality of pins are raised and in contact with the bottom surface of the trolley on which at least one load is loaded; and a control unit that obtains
The host device has a storage unit that stores the dimensions of the plurality of self-propelled transport devices and the dimensions of the carriage,
The control unit sends the load data to a host device,
Based on the load data, the dimensions of the plurality of self-propelled transport devices, and the dimensions of the carriage, the upper-level device is configured to transfer the carriage to one of the plurality of self-propelled transport devices. to instruct the transportation of
control system.
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