JP2023077948A - 無人搬送装置 - Google Patents
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Abstract
Description
走行駆動部を有する台車本体と、荷物が載せられる載置台と、載置台を、上下方向の軸を中心に回転させる回転装置と、搬送車を制御するコントローラとを備える。載置台及び回転装置は台車本体に対して昇降可能に支持されている。台車本体の中央部に左右に並ぶ2つの駆動車輪が配置され、その前後に従動車輪(キャスター車輪)が配置される。前後の従動輪のそれぞれは、例えば左右に一つずつ配置される。台車本体に上向きに取り付けられたカメラにより載置台に載置された荷物の位置ずれを検出して搬送車の移動を規制している(特許文献1:特開2021-17309号公報)。
このため、以下の車輪型走行装置が提案されている。駆動車輪と補助車輪の双方を支持する第1車輪支持部と、補助車輪のみが支持される第2車輪支持部とを垂直方向に回転自在に連結され、駆動車輪と補助車輪が自立可能な位置に配置され第2車輪支持部上には、1個、あるいは横方向に並んだ複数の補助車輪のみが単独では自立不能に配置されている。第2車輪支持部上には荷物が載置され荷重が負荷される。第1車輪支持部と第2車輪支持部との連結部が、駆動車輪と第1車輪支持部上の補助車輪との中間位置に設定されるために、第1、第2のいずれの車輪支持部上に荷重が付加されても、第1車輪支持部の駆動車輪と補助車輪の双方に走行路への押圧力が負荷される。これにより、傾斜面の屈曲部が第1車輪支持部の前後いずれに配置されても、駆動車輪が、走行路面に所定圧力で接地することが保証されるため、走行不能状態と急斜面登坂による転倒を防止している(特許文献2:特開2005-313720号公報)。
ベース部に支持された搭載部に荷物が搭載され指定された地点まで走行して搬送する無人搬送装置であって、駆動モータにより回転駆動される一対の駆動車輪と、前記駆動車輪を中心に前記ベース部の一端側に設けられた第1車輪支持部に旋回可能に各々支持された一対の第1補助車輪と、前記ベース部の他端側に設けられた第2車輪支持部に旋回可能に各々支持された一対の第2補助車輪と、を備え、前記第1車輪支持部には前記第1補助車輪及び前記駆動車輪が各々支持されており、前記1車輪支持部は、前記搭載部と前記ベース部の間で当該ベース部に揺動可能に支持されていることを特徴とする。
このように、第1補助車輪及び駆動車輪を支持する第1車輪支持部が、ベース部に揺動可能に支持されているため、走行面に傾斜や凹凸が存在しても駆動車輪が浮き上がることなく安定した走行が可能となる。また、第1車輪支持部は、搭載部とベース部との間に配置されるため車体の低床化を図ることができ、ベース部に支持された搭載部を荷物積載用に広く使用することができる。
これにより、走行面に傾斜や凹凸が存在しても、駆動車輪は接地したまま第1車輪支持部が揺動軸を介して揺動して第1補助車輪が走行面に追従するので駆動車輪が走行不能になることなく安定した走行が可能となる。
これにより、ベース部と搭載部の間の空間を利用して第1車輪支持部が揺動するので、車高を抑えて低床化を図ることができる。
これにより、第1補助車輪側に比べて駆動車輪側に常時荷重がかかり易くなるため、駆動車輪の接地状態を維持して安定した走行を実現できる。
この場合も、荷物を搭載する搭載部のスペースを広く確保しつつSLAM(Simultaneous Localization and Mapping:自己位置推定と環境地図作成の同時実行)技術を適用して自律搬送動作の信頼性を高めることができる。
図5に示すように、一対の駆動車輪5は駆動モータ11a,11bにより各々回転駆動される。ベース部2には、一対の駆動車輪5を中心にベース部2の一端側(前方側)に一対の第1補助車輪6が各々設けられ、ベース部2の他端側(後方側)に一対の第2補助車輪7が各々設けられている。
図8(B)は走行面が上り坂である場合の無人搬送装置1の走行状態を表している。第1車輪支持部8はベース部2に対して揺動軸8aを中心として右肩上がりに揺動し、全ての車輪が走行面に接地している。図8(C)は走行面が下り坂である場合の無人搬送装置1の走行状態を表している。第1車輪支持部8はベース部2に対して揺動軸8aを中心として右肩下がりに揺動し、全ての車輪が走行面に接地している。
また、揺動軸8aは第1車輪支持部8とベース部2との間に設けられているので、ベース部2と搭載部4の間の空間を利用して第1車輪支持部8が揺動するので、車高を抑えて低床化を図ることができる。
また、ベース部2には、充電用ケーブル端子などを備えた端子ボックス21、バッテリー22,LEDライト23などが設けられている。
位置推定装置14eは、環境地図の作成処理、および、荷物搬送時には自己位置の推定処理を行う。位置推定装置14eは、無人搬送装置1の走行位置及びレーザー距離センサ13の走査結果により、移動空間の地図データM(3D座標の点群データ)を作成する。荷物搬送時には、位置推定装置14eは、レーザー距離センサ13から3D座標データを受け取り、データ格納部14cに記憶された地図データMを読み出す。作成された局所的地図データ(3D座標の点群データ)を、より広範囲の地図データMとのマッチングを行うことにより、位置推定装置14eは、地図データM上における自己位置を推定する。
これにより、撮像カメラ12が撮像により周囲の環境を撮像し、レーザー距離センサ13で距離を測定する際に、オフセット量を加味して地図を作製することができる。
また、無人搬送装置の一例として、自律型搬送装置について例示したが、これに限らず、遠隔操作される無人牽引車、各種サービスロボットなど無人搬送を行なう他の装置に適用してもよい。
また、第1車輪支持部8をベース部2に対して揺動可能に設けたが、第1車輪支持部8と同様な構成を第2車輪支持部10に適用して、駆動車輪5と第2補助車輪7がベース部2に対して揺動可能な第2車輪支持部10に支持されていてもよい。
Claims (4)
- ベース部に支持された搭載部に荷物が搭載され指定された地点まで走行して搬送する無人搬送装置であって、
駆動モータにより回転駆動される一対の駆動車輪と、
前記駆動車輪を中心に前記ベース部の一端側に設けられた第1車輪支持部に旋回可能に各々支持された一対の第1補助車輪と、
前記ベース部の他端側に設けられた第2車輪支持部に旋回可能に各々支持された一対の第2補助車輪と、を備え、
前記第1車輪支持部には前記第1補助車輪及び前記駆動車輪が各々支持されており、前記1車輪支持部は、前記搭載部と前記ベース部の間で当該ベース部に揺動可能に支持されていることを特徴とする無人搬送装置。 - 前記第1車輪支持部は、一端側に第1補助車輪が旋回可能に支持され、他端側に前記駆動車輪が回転可能に支持されており、前記第1車輪支持部は前記ベース部上に設けられた揺動支持部に揺動軸を介して揺動可能に軸支されている請求項1記載の無人搬送装置。
- 前記揺動軸は前記第1車輪支持部と前記ベース部との間に設けられている請求項2記載の無人搬送装置。
- 前記第1車輪支持部上で揺動軸位置から第1補助車輪側端部位置までの距離より前記揺動軸位置から駆動車輪側端部位置までの距離が長くなるように前記ベース部に前記第1車輪支持部が揺動可能に支持されている請求項2又は請求項3記載の無人搬送装置。
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