JP2023180072A - 情報処理装置、情報処理方法、プログラム及びシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】積載物の重量又は重心座標に応じて適切に積載物を搬送することができる情報処理装置、情報処理方法、プログラム及びシステムを提供する。【解決手段】実施形態によれば、情報処理装置は、第1のインターフェースと、プロセッサと、を備える。第1のインターフェースは、積載物を搬送し前記積載物にかかる力及び回転モーメントを測定する自動搬送装置に接続する。プロセッサは、前記第1のインターフェースを通じて、前記力及び前記回転モーメントを示す測定データを前記自動搬送装置から取得し、前記測定データに基づいて、前記積載物の重心座標を算出し、前記第1のインターフェースを通じて、前記重心座標に基づいて、前記自動搬送装置の走行に関するパラメータセットを前記自動搬送装置に送信する。【選択図】 図1
Description
本発明の実施形態は、情報処理装置、情報処理方法、プログラム及びシステムに関する。
近年、自動搬送車を用いて物品を格納する棚(積載物)をステーションに搬送するシステムが提供されている。ステーションでは、オペレータ又はロボットが自動搬送車によって搬送された棚から物品をピッキングする。
自動搬送車は、棚の重量又は重心を知ることができないため、棚を高速で搬送すると棚の転倒又は他の棚への衝突などのおそれがある。そのため、自動搬送車は、棚を積載している間において、十分に低速で走行する必要がある。
上記の課題を解決するため、積載物の重量又は重心座標に応じて適切に積載物を搬送することができる情報処理装置、情報処理方法、プログラム及びシステムを提供する。
実施形態によれば、情報処理装置は、第1のインターフェースと、プロセッサと、を備える。第1のインターフェースは、積載物を搬送し前記積載物にかかる力及び回転モーメントを測定する自動搬送装置に接続する。プロセッサは、前記第1のインターフェースを通じて、前記力及び前記回転モーメントを示す測定データを前記自動搬送装置から取得し、前記測定データに基づいて、前記積載物の重心座標を算出し、前記第1のインターフェースを通じて、前記重心座標に基づいて、前記自動搬送装置の走行に関するパラメータセットを前記自動搬送装置に送信する。
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
実施形態に係る制御システムは、物流システムなどにおいて棚から物品をピッキングする。制御システムは、自動搬送車(automated guided vehicle(AGV))を用いてAGV棚をステーションに搬送する。制御システムは、ステーションにおいてAGV棚から物品をピッキングする。制御システムは、オペレータ又はロボットにAGV棚から物品をピッキングさせる。
たとえば、制御システムは、物流センタ又は倉庫などで用いられる。
実施形態に係る制御システムは、物流システムなどにおいて棚から物品をピッキングする。制御システムは、自動搬送車(automated guided vehicle(AGV))を用いてAGV棚をステーションに搬送する。制御システムは、ステーションにおいてAGV棚から物品をピッキングする。制御システムは、オペレータ又はロボットにAGV棚から物品をピッキングさせる。
たとえば、制御システムは、物流センタ又は倉庫などで用いられる。
図1は、制御システム100の構成例を示す。図1が示すように、制御システム100は、ステーションP、クライアント装置1、DAS3、複数のAGV7、複数のAGV棚8及び充電ステーション9などを備える。
ステーションPには、オペレータ及びクライアント装置1設置される。また、ステーションPには、ロボットが設置されるものであってもよい。制御システム100は、各ステーションPにおいて、オペレータ又はロボットを用いて、DAS3又は搬送されたAGV棚8から物品をピッキングする。また、制御システム100は、各ステーションPにおいて、オペレータ又はロボットを用いて、物品をDAS3又はAGV棚8に格納する。
また、制御システム100は、ロボットの稼働を停止してオペレータに物品を格納又はピッキングさせることもできる。オペレータは、ステーションPに設置されているクライアント装置1に表示される物品処理スケジュール等を目視確認して物品を処理することができる。また、クライアント装置1は、オペレータから種々の操作を入力する。たとえば、クライアント装置1は、物品のピッキングが完了したことを示す操作をオペレータから入力する。なお、クライアント装置1は、オペレータに割り当てられた無線通信端末であってもよい。
また、いくつかのステーションPにクライアント装置1を設置し、一部のステーションにロボットを設置するようにしてもよい。この場合、ロボットが設置されていないステーションPは、オペレータ用のステーションとして利用される。なお、ロボットが設置されているステーションPは、ロボット及びオペレータ用の何れのステーションとしても利用可能である。
なお、荷役システムは、複数のカメラを備えてもよい。また、複数のカメラのうちの1又は数台を固定式カメラとし、残りを移動式カメラとしてもよい。固定式カメラは、たとえば天井、壁面、及びステーションPに対する上面と側面等に固定されたカメラであり、倉庫全体及び倉庫内で処理される物品を撮影し、撮影データをリアルタイムに出力する。撮影データは、撮影日時データ(撮影時刻含む)及び撮影画像データを含む。撮影画像データは、静止画データ及び動画データである。また、固定式カメラは、上下左右に回動してもよい。固定式カメラが、上下左右に回動することにより、広範囲に倉庫内を監視することができる。
DAS3は、ステーションPに設置されている。DAS3は、物品を格納するケース4を複数個格納する。ケース4は、上部が開放された構造である。ケース4は、上部から物品を投入され又は取り出される。
また、DAS3は、物品からコード等を読み取る端末を備えるものであってもよい。また、DAS3は、物品を投入するケース4又は物品の個数などを表示する表示装置を備える。
AGV7(自動搬送装置)は、後述するWES10からの制御信号に基づき動作する。例えば、AGV7は、指定された積み込み位置へ向かって走行し、指定された積み込み位置のAGV棚8を持ち上げる。AGV7は、指定された積み降ろし位置へ向かって走行し、指定された積み降ろし位置でAGV棚8を降ろす。
AGV棚8は、物品を格納する棚である。たとえば、AGV棚8は、複数の棚段から構成される。各棚段には、間口5が形成されている。各間口5は、物品を格納する。また、間口5は、物品を格納するケースを収納するものであってもよい。また、各棚段に収納される一つのケースに複数の間口5が形成されていてもよい。
また、AGV棚8は、四本の支柱で直立する。AGV棚8の棚下の高さは(床面から棚底までの高さ)、AGV7の高さよりも高い。これにより、AGV7は、AGV棚8の棚下に潜り込むことができる。棚下に潜り込んだAGV7は、後述するプッシャー702により床面から支柱の先端が数センチ離れる程度にAGV棚8を持ち上げて、AGV棚8を持ち上げた状態で走行する。このようにしてAGV7は、AGV棚8を搬送する。
また、AGV棚8には、固定式カメラ又は移動式カメラ等で読み取り可能な棚識別情報が貼り付けられていてもよい。物品にも、固定式カメラ又は移動式カメラ等で読み取り可能な物品識別情報が貼り付けられていてもよい。例えば、棚識別情報及び物品識別情報は、バーコードや二次元コードである。なお、荷役システムは、固定式カメラ又は移動式カメラとは別に、これら棚識別情報及び物品識別情報を読み取る複数のリーダを備えてもよい。
充電ステーション9は、AGV7を充電する。充電ステーション9は、電力出力部を備える。また、AGV7は、後述する充電機構79及びバッテリー78を備える。充電ステーション9は、電力出力部から出力される電力をAGV7へ供給する。AGV7は、充電機構79を介して入力される電力を78バッテリーに供給する。たとえば、電力出力部の床面からの高さは、AGV7の充電機構79の床面からの高さと同一である。AGV7は、充電ステーション9の電力出力部に対応する位置まで走行し、充電機構79を電力出力部に接続し、電力供給を受ける。なお、充電機構79と電力出力部の接続は、接触又は非接触の何れでもよい。
次に、制御システム100の制御系について説明する。
図2は、制御システム100の制御系の構成例を示すブロック図である。図2が示すように、制御システム100は、クライアント装置1、WMS2、DAS3、AGV7及びWES10などを備える。
WES10は、クライアント装置1、WMS2、DAS3及びAGV7に接続する。
図2は、制御システム100の制御系の構成例を示すブロック図である。図2が示すように、制御システム100は、クライアント装置1、WMS2、DAS3、AGV7及びWES10などを備える。
WES10は、クライアント装置1、WMS2、DAS3及びAGV7に接続する。
WMS2(Warehouse Management System)は、倉庫管理システムと呼ばれ、1又は複数のコンピュータで実現可能である。WMS2は、AGV棚8から物品をピッキングすることを指示する出庫オーダをWES10に送信する。また、WMS2は、AGV棚8に物品を入庫することを指示する入庫オーダをWES10に送信するものであってもよい。
WES10(Warehouse Execution System)(情報処理装置)は、倉庫運用管理システムと呼ばれ、1又は複数のコンピュータで実現可能である。WES10は、WMS2からの出庫オーダなどに基づいて、クライアント装置1、DAS3及びAGV7などを制御する。
図3は、WES10の構成例を示すブロック図である。図3が示すように、WES10は、プロセッサ11、ROM12、RAM13、NVM14、操作部15、表示部16、通信部17、クライアント装置インターフェース18、DASインターフェース19及びAGVインターフェース111などを備える。
プロセッサ11と、ROM12、RAM13、NVM14、操作部15、表示部16、通信部17、クライアント装置インターフェース18、DASインターフェース19及びAGVインターフェース111と、は、データバスなどを介して互いに接続する。
なお、WES10は、図3が示すような構成の他に必要に応じた構成を具備したり、WES10から特定の構成が除外されたりしてもよい。
なお、WES10は、図3が示すような構成の他に必要に応じた構成を具備したり、WES10から特定の構成が除外されたりしてもよい。
プロセッサ11(第2のプロセッサ)は、WES10全体の動作を制御する機能を有する。プロセッサ11は、内部キャッシュ及び各種のインターフェースなどを備えてもよい。プロセッサ11は、内部メモリ、ROM12又はNVM14が予め記憶するプログラムを実行することにより種々の処理を実現する。
なお、プロセッサ11がプログラムを実行することにより実現する各種の機能のうちの一部は、ハードウエア回路により実現されるものであってもよい。この場合、プロセッサ11は、ハードウエア回路により実行される機能を制御する。
ROM12は、制御プログラム及び制御データなどが予め記憶された不揮発性のメモリである。ROM12に記憶される制御プログラム及び制御データは、WES10の仕様に応じて予め組み込まれる。
RAM13は、揮発性のメモリである。RAM13は、プロセッサ11の処理中のデータなどを一時的に格納する。RAM13は、プロセッサ11からの命令に基づき種々のアプリケーションプログラムを格納する。また、RAM13は、アプリケーションプログラムの実行に必要なデータ及びアプリケーションプログラムの実行結果などを格納してもよい。
NVM14は、データの書き込み及び書き換えが可能な不揮発性のメモリである。たとえば、NVM14は、たとえば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)又はフラッシュメモリなどから構成される。NVM14は、WES10の運用用途に応じて制御プログラム、アプリケーション及び種々のデータなどを格納する。
また、NVM14は、AGV棚8の重量及び重心座標を示すデータベースと、重心及び重心座標に対応するパラメータセットと、を格納する。パラメータセットについては、後に詳述する。
操作部15は、オペレータから種々の操作の入力を受け付ける。操作部15は、入力された操作を示す信号をプロセッサ11へ送信する。たとえば、操作部15は、マウス、キーボード又はタッチパネルなどから構成される。
表示部16は、プロセッサ11からの画像データを表示する。たとえば、表示部16は、液晶モニタから構成される。なお、操作部15がタッチパネルから構成される場合、表示部16は、操作部15としてのタッチパネルと一体的に形成されるものであってもよい。
通信部17(第2のインターフェース)は、WMS2などとデータを送受信するためのインターフェースである。たとえば、通信部17は、ネットワークなどを介してWMS2に接続する。有線又は無線のLAN(Local Area Network)接続をサポートする。
クライアント装置インターフェース18は、クライアント装置1とデータを送受信するためのインターフェースである。クライアント装置インターフェース18は、ネットワークなどを介してクライアント装置1に接続する。たとえば、クライアント装置インターフェース18は、有線又は無線のLAN接続をサポートする。
DASインターフェース19は、DAS3とデータを送受信するためのインターフェースである。DASインターフェース19は、ネットワークなどを介してDAS3に接続する。たとえば、DASインターフェース19は、有線又は無線のLAN接続をサポートする。
AGVインターフェース111(第1のインターフェース、第2の通信インターフェース)は、AGV7とデータを送受信するためのインターフェースである。AGVインターフェース111は、ネットワークなどを介してAGV7に接続する。たとえば、AGVインターフェース111は、有線又は無線のLAN接続をサポートする。
なお、通信部17、クライアント装置インターフェース18、DASインターフェース19及びAGVインターフェース111(又は、これらの一部)は、一体的に構成されるものであってもよい。
次に、AGV7について説明する。
図4は、AGV7の構成例を示す。図4が示すように、AGV7は、筐体701、プッシャー702及び力覚センサ703などを備える。
図4は、AGV7の構成例を示す。図4が示すように、AGV7は、筐体701、プッシャー702及び力覚センサ703などを備える。
筐体701は、AGV7の外層を構成する。筐体701は、AGV棚8の棚下に潜り込める形状及び大きさである。
筐体701の上部には、プッシャー702が形成されている。プッシャー702は、上方にせり上がる構造である。プッシャー702は、AGV7がAGV棚8の棚下に潜り込んだ場合に、AGV棚8を持ち上げる。
力覚センサ703は、AGV7が持ち上げているAGV棚8に生じる力を測定する。即ち、力覚センサ703は、プッシャー702上に積載されているAGV棚8に生じる力を測定する。力覚センサ703は、3軸方向の力及び3軸の回転モーメントを測定する。
ここでは、図4が示すように、X軸は、水平方向に延びる軸(第1の水平軸)である。また、Y軸は、X軸に直交し、水平方向に延びる軸(第2の水平軸)である。また、Z軸は、垂直方向に延びる軸(X軸及びY軸に直交する軸)である。
力覚センサ703は、3軸方向の力として、X軸方向に掛かる力(fx)、Y軸方向に掛かる力(fy)及びZ軸方向に掛かる力(fz)を測定する。また、力覚センサ703は、3軸の回転モーメントとして、X軸周りの回転モーメント(mx)、Y軸周りの回転モーメント(my)及びZ軸周りの回転モーメント(mz)を測定する。
力覚センサ703は、fx、fy、fz、mx、my及びmz(測定データ)を測定すると、測定データを後述するプロセッサ71に送信する。
次に、AGV7の制御系について説明する。
図5は、AGV7の制御系の構成例を示すブロック図である。
AGV7は、プロセッサ71、ROM72、RAM73、補助記憶デバイス74、通信インターフェース75、駆動部76、複数の反射センサ77、バッテリー78、充電機構79、タイヤ70及び力覚センサ703などを備える。
図5は、AGV7の制御系の構成例を示すブロック図である。
AGV7は、プロセッサ71、ROM72、RAM73、補助記憶デバイス74、通信インターフェース75、駆動部76、複数の反射センサ77、バッテリー78、充電機構79、タイヤ70及び力覚センサ703などを備える。
プロセッサ71(第1のプロセッサ)は、AGV7全体の動作を制御する機能を有する。プロセッサ71は、内部キャッシュ及び各種のインターフェースなどを備えてもよい。プロセッサ71は、内部メモリ、ROM72又は補助記憶デバイス74が予め記憶するプログラムを実行することにより種々の処理を実現する。
たとえば、プロセッサ71は、CPUである。なお、プロセッサ71は、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、又はFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウエアにより実現されてもよい。
プロセッサ71は、加速、減速、停止、方向転換及びAGV棚8の積み降ろし等の動作に必要な演算及び制御などの処理を行う。プロセッサ71は、WES10などからの制御信号に基づき、ROM72等に記憶されたプログラムを実行することにより、駆動信号を生成し各部に出力する。
ROM72は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であり、上記のプログラムを記憶する。また、ROM72は、プロセッサ71が各種の処理を行う上で使用するデータ又は各種の設定値などを記憶する。RAM73は、データの読み書きに用いられるメモリである。RAM73は、プロセッサ71が各種の処理を行う上で一時的に使用するデータを記憶しておく、いわゆるワークエリアなどとして利用される。
補助記憶デバイス74は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であり、上記のプログラムを記憶する場合もある。また、補助記憶デバイス74は、プロセッサ71が各種の処理を行う上で使用するデータ、プロセッサ71での処理によって生成されたデータ又は各種の設定値などを保存する。
通信インターフェース75(第1の通信インターフェース)は、無線LANアクセスポイントなどを通じてWES10などとデータを送受信するインターフェースである。たとえば、通信インターフェース75は、無線LAN接続をサポートする。
駆動部76は、モータ等であり、プロセッサ71から出力される駆動信号に基づきモータを回転又は停止する。モータの動力は、タイヤ70に伝達され、操舵機構に伝達される。このようなモータからの動力により、AGV7は、目的位置へ移動する。駆動部76は、AGV7及びAGV棚8を移動する移動機構として機能する。また、タイヤ70又は駆動部76のモータは、回転数などを測定するセンサを備えるものであってもよい。
また、AGV7がAGV棚8下に潜り込んだ状態で、駆動部76は、プロセッサ71から出力される駆動信号に基づきモータを回転(順回転)する。このモータからの動力によりプッシャー702が上昇しAGV棚8が持ち上げられる。また、AGV7が目的位置に到達した後、駆動部76は、プロセッサ71から出力される駆動信号に基づきモータを回転(逆回転)する。このモータからの動力によりプッシャー702が下降しAGV棚8が床面に降ろされる。
各反射センサ77は、AGV7の周囲に取り付けられる。各反射センサ77は、レーザ光を照射し、レーザ光を照射してからレーザ光が物体で反射して戻るまでの時間を検出し、検出された時間に基づき物体までの距離を検知し、検知信号をプロセッサ71へ通知する。プロセッサ71は、反射センサ77からの検知信号に基づき、AGV7の走行を制御する制御信号を出力する。例えば、プロセッサ71は、反射センサ77からの検知信号に基づき、物体への衝突を回避する減速又は停止等の制御信号を出力する。なお、反射センサ77以外に、カメラを備え、カメラが、周辺を撮影し撮影画像をプロセッサ71へ出力してもよい。この場合、プロセッサ71は、撮影画像を解析し、物体への衝突を回避する減速又は停止等の制御信号を出力する。
バッテリー78は、駆動部76等に必要な電力を供給する。充電機構79は、充電ステーションとバッテリー78とを接続する機構であり、バッテリー78は、充電機構79を介して充電ステーションなどから供給される電力により充電される。
タイヤ70は、AGV7の下部に設置される。タイヤ70は、回転することでAGV7を移動させる。また、タイヤ70は、AGV7の進行方向を制御する。
次に、AGV7が実現する機能について説明する。AGV7が実現する機能は、プロセッサ71が内部メモリ、ROM72又は補助記憶デバイス74などに格納されるプログラムを実行することで実現される。
まず、プロセッサ71は、WES10からの制御に従って、AGV棚8を積載する機能を有する。
たとえば、プロセッサ71は、通信インターフェース75を通じて、所定のAGV棚8を積載することを指示する制御信号をWES10から受信する。当該制御信号を受信すると、プロセッサ71は、駆動部76を用いて、現在位置からAGV棚8の棚下まで移動する。AGV棚8の棚下まで移動すると、プロセッサ71は、プッシャー702をせり上げでAGV棚8を積載する。
また、プロセッサ71は、力覚センサ703を用いて、静止した状態において3軸方向の力及び3軸の回転モーメントを測定する機能を有する。
AGV棚8を積載すると、プロセッサ71は、力覚センサ703を用いて、3軸方向の力及び3軸の回転モーメントを測定する。ここでは、AGV7が静止した状態におけるX軸方向に掛かる力をfx0、Y軸方向に掛かる力をfy0、及び、Z軸方向に掛かる力をfz0とする。また、AGV7が静止した状態におけるX軸周りの回転モーメントをmx0、Y軸周りの回転モーメントをmy0、及び、Z軸周りの回転モーメントをmz0とする。
fx0、fy0、fz0、mx0、my0及びmz0(第1の測定データ)を測定すると、プロセッサ71は、通信インターフェース75を通じて第1の測定データをWES10に送信する。
なお、プロセッサ71は、WES10からのリクエストに従って第1の測定データをWES10に送信してもよい。
また、プロセッサ71は、力覚センサ703を用いて、加速した状態において3軸方向の力及び3軸の回転モーメントを測定する機能を有する。
第1の測定データを送信すると、プロセッサ71は、WES10からの制御に従って、駆動部76を用いて一定の加速度で加速する。ここでは、AGV7は、X軸方向にa1x、Y軸方向にa1yで加速するものとする。
一定の加速度で加速している間において、プロセッサ71は、力覚センサ703を用いて、3軸方向の力及び3軸の回転モーメントを測定する。ここでは、AGV7が加速している状態におけるX軸方向に掛かる力をfx1、Y軸方向に掛かる力をfy1、及び、Z軸方向に掛かる力をfz1とする。また、AGV7が加速している状態におけるX軸周りの回転モーメントをmx1、Y軸周りの回転モーメントをmy1、及び、Z軸周りの回転モーメントをmz1とする。
fx1、fy1、fz1、mx1、my1及びmz1(第2の測定データ)を測定すると、プロセッサ71は、通信インターフェース75を通じて第1の測定データをWES10に送信する。
なお、プロセッサ71は、WES10からのリクエストに従って第2の測定データをWES10に送信してもよい。
また、プロセッサ71は、WES10からのパラメータセットに基づいてAGV棚8を搬送する機能を有する。
第2の測定データをWES10に送信すると、プロセッサ71は、WES10からパラメータセットを受信するまで待機する。プロセッサ71は、待機している間において、所定の速度でAGV棚8を積載しながら移動するものであってもよい。
後述するように、WES10は、パラメータセットをAGV7に送信する。
プロセッサ71は、通信インターフェース75を通じてパラメータセットをWES10から受信する。
パラメータセットは、プロセッサ71がAGV棚8を積載しながら移動する際に用いられるパラメータのセットである。パラメータセットを構成するパラメータは、AGV7の移動に関する。
ここでは、パラメータセットは、パラメータとして、X軸方向の移動速度、Y軸方向の移動速度、X軸方向の加速度、Y軸方向の加速度、回転角速度(Z軸周りの角速度)、回転角加速度(Z軸周りの角加速度)、X軸周りの回転モーメントの上限値、Y軸周りの回転モーメントの上限値、及び、変位量計算に用いるゲインなどから構成される。
変位量計算に用いるゲインは、X軸又はY軸周りの回転モーメントが上限値に達した場合にプロセッサ71が速度を抑制する幅を計算するために用いられる値である。
パラメータセットを受信すると、プロセッサ11は、パラメータセットに従って駆動部76を用いて、AGV棚8を積載しながら移動する。たとえば、プロセッサ11は、X軸方向に移動する場合、パラメータセットが示すX軸方向の加速度で加速し、パラメータセットが示すX軸方向の移動速度で移動する。
また、プロセッサ71は、移動中において、力覚センサを用いてX軸周りの回転モーメント及びY軸周りの回転モーメントを測定する。X軸周りの回転モーメント及びY軸周りの回転モーメントを測定すると、プロセッサ71は、X軸周りの回転モーメントが上限値に達したか又はY軸周りの回転モーメントが上限値に達したかを判定する。
何れかが上限値に達したと判定すると、プロセッサ71は、パラメータセットが示すゲインに基づいて、移動速度を抑制する。たとえば、プロセッサ71は、現在の移動速度にゲイン(この場合、ゲインは、1未満)を乗算して、抑止後の移動速度を算出する。また、プロセッサ71は、ゲインに基づいて変位量を算出して、現在の移動速度から変位量を減算してもよい。
プロセッサ71は、上記の通りAGV棚8を積載した状態でステーションPまで移動する。
ステーションPまで移動すると、プロセッサ71は、AGV棚8を所定の返却位置まで返却することを指示する制御信号を受信するまで待機する。
ステーションPまで移動すると、プロセッサ71は、AGV棚8を所定の返却位置まで返却することを指示する制御信号を受信するまで待機する。
当該制御信号を受信すると、プロセッサ71は、上記と同様に第1の測定データをWES10に送信する。第1の測定データを送信すると、プロセッサ71は、上記と同様に第2の測定データをWES10に送信する。第2の測定データをWES10に送信すると、プロセッサ71は、パラメータセットをWES10から受信する。
パラメータセットを受信すると、プロセッサ71は、パラメータセットに従って返却位置まで移動する。返却位置まで移動すると、プロセッサ71は、プッシャー702を下げてAGV棚8を返却位置に降ろす。
次に、WES10が実現する機能について説明する。WES10が実現する機能は、プロセッサ11が内部メモリ、ROM12又はNVM14などに格納されるプログラムを実行することで実現される。
まず、プロセッサ11は、AGV7にステーションPまで搬送させるAGV棚8を特定する機能を有する。
プロセッサ11は、通信部17を通じて出庫オーダをWMS2から受信する。出庫オーダを受信すると、プロセッサ11は、出庫オーダの物品を格納するAGV棚8を特定する。
プロセッサ11は、通信部17を通じて出庫オーダをWMS2から受信する。出庫オーダを受信すると、プロセッサ11は、出庫オーダの物品を格納するAGV棚8を特定する。
たとえば、NVM14は、各AGV棚8が格納している物品を示す在庫情報を予め格納する。プロセッサ11は、在庫情報を参照して、出庫オーダの物品を格納するAGV棚8を特定する。
また、プロセッサ11は、AGV7にAGV棚8を積載させる機能を有する。
AGV棚8を特定すると、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて、AGV7の1つに、特定されたAGV棚8を積載することを指示する制御信号を送信する。なお、プロセッサ11は、仮のパラメータセットをAGV7に送信してもよい。
AGV棚8を特定すると、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて、AGV7の1つに、特定されたAGV棚8を積載することを指示する制御信号を送信する。なお、プロセッサ11は、仮のパラメータセットをAGV7に送信してもよい。
前述の通り、AGV7は、当該制御信号に従って、AGV棚8を棚下まで移動しAGV棚8を積載する。
また、プロセッサ11は、AGV7にパラメータセットを送信する機能を有する。
AGV7にAGV棚8を積載させると、プロセッサ11は、データベースから、現在のAGV棚8の重量及び重心座標を検索する。データベースに、現在のAGV棚8の重量及び重心座標が存在しない場合、プロセッサ11は、以下のようにAGV棚8の重量及び重心座標を算出する。
AGV7にAGV棚8を積載させると、プロセッサ11は、データベースから、現在のAGV棚8の重量及び重心座標を検索する。データベースに、現在のAGV棚8の重量及び重心座標が存在しない場合、プロセッサ11は、以下のようにAGV棚8の重量及び重心座標を算出する。
ここでは、AGV棚8の重量をWとし、重心座標を(gx,gy,gz)とする。原点は、力覚センサ703上の所定の点とする。
プロセッサ11は、AGV7が静止した状態において、AGVインターフェース111を通じて第1の測定データをAGV7から受信する。たとえば、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて、第1の測定データのリクエストをAGV7に送信して第1の測定データをAGV7から受信する。
第1の測定データを受信すると、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて一定の加速度(a1x,a1y)で加速させる制御信号をAGV7に送信する。当該制御信号をAGV7に送信すると、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて、第2の測定データをAGV7から受信する。たとえば、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて、第2の測定データのリクエストをAGV7に送信して第2の測定データをAGV7から受信する。
プロセッサ11は、第1の測定データ及び第2の測定データに基づいてW、gx、gy及びgzを算出する。
まず、プロセッサ11がWを算出する方法について説明する。
fz0は、以下の式で表される。
fz0は、以下の式で表される。
fz0=W×G
ここで、Gは、重力角速度を示す。
ここで、Gは、重力角速度を示す。
従って、
Wは、以下の式で求められる。
Wは、以下の式で求められる。
W=fz0/G (1)
よって、プロセッサ11は、式(1)にfz0を代入してWを算出する。
よって、プロセッサ11は、式(1)にfz0を代入してWを算出する。
次に、プロセッサ11がgx及びgyを算出する方法について説明する。
図6は、プロセッサ11がgx及びgyを算出する方法について説明するための図である。
図6は、プロセッサ11がgx及びgyを算出する方法について説明するための図である。
図6は、XZ平面でAGV棚8及び力覚センサ703を切り取った図である。また、図6では、AGV7は、静止している。
図6が示すように、my0は、以下の式で表される。
my0=fz0×gx
従って、gxは、以下の式で求められる。
従って、gxは、以下の式で求められる。
gx=my0/fz0 (2)
同様に、gyは、以下の式で求められる。
同様に、gyは、以下の式で求められる。
gy=mx0/fz0 (3)
よって、プロセッサ11は、式(2)にmy0及びfz0を代入してgxを算出する。同様に、プロセッサ11は、式(3)にmx0及びfz0を代入してgyを算出する。
よって、プロセッサ11は、式(2)にmy0及びfz0を代入してgxを算出する。同様に、プロセッサ11は、式(3)にmx0及びfz0を代入してgyを算出する。
次に、プロセッサ11がgzを算出する方法について説明する。
図7は、プロセッサ11がgx及びgyを算出する方法について説明するための図である。
図7は、プロセッサ11がgx及びgyを算出する方法について説明するための図である。
図7は、XZ平面でAGV棚8及び力覚センサ703を切り取った図である。また、図7では、AGV7は、X軸方向に加速している。
図7が示すように、my1は、以下の式で表される。
my1=my0+fx1×gz
従って、gzは、以下の式で求められる。
従って、gzは、以下の式で求められる。
gz=(my1-my0)/fx1 (4)
よって、プロセッサ11は、式(4)にmy0、my1及びfx1を代入してgzを算出する。
よって、プロセッサ11は、式(4)にmy0、my1及びfx1を代入してgzを算出する。
W、gx、gy及びgzを算出すると、プロセッサ11は、データベースを更新する。たとえば、プロセッサ11は、AGV棚8のW、gx、gy及びgzを追加する。また、データベースが過去のAGV棚8の重量及び重心座標を格納している場合、プロセッサ11は、W、gx、gy及びgzを上書きする。
データベースからAGV棚8の重量及び重心座標を検索した場合、又は、AGV棚8の重量及び重心座標を算出した場合、プロセッサ11は、重量及び重心座標に対応するパラメータセットを選択する。
前述の通り、NVM14は、重量及び重心座標に対応するパラメータセットを予め格納する。
図8は、NVM14が格納するパラメータセットの例を示す。ここでは、NVM14は、水平方向距離、重心座標の高さ及び重量に対応するパラメータセットを格納する。
水平方向距離は、原点から重心までの水平方向の距離である。水平方向距離は、gxの二乗とgyの二乗とを加算した値の平方根である。
重心座標の高さは、gzである。
重量は、Wである。
重心座標の高さは、gzである。
重量は、Wである。
水平方向距離は、0からAA、AAからBB、BBからCCの3つの区分に分類される。
また、重心の高さは、0からXX、XXからYY、YYからZZの3つの区分に分類される。
また、重心の高さは、0からXX、XXからYY、YYからZZの3つの区分に分類される。
また、重量は、0からMM、MMからNN、NNからOO、OOからPPの4つの区分に分類される。
NVM14は、区分の各組合せに対するパラメータセットを格納する。
NVM14は、区分の各組合せに対するパラメータセットを格納する。
プロセッサ11は、gx及びgyから水平方向距離を算出する。水平方向距離を算出すると、プロセッサ11は、水平方向距離、重心座標の高さ及び重量に対応するパラメータセットをNVM14から選択する。
たとえば、水平方向距離がAAからBBの間であり、重心の高さがYYからZZの間であり、重量がMMからNNの間である場合、プロセッサ11は、パラメータセット2-3-2を選択する。
パラメータセットを選択すると、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて、選択されたパラメータセットをAGV7に送信する。
また、プロセッサ11は、AGV7をステーションPまで移動させる機能を有する。
パラメータセットを送信すると、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて、ステーションPまで移動させる制御信号をAGV7に送信する。
パラメータセットを送信すると、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて、ステーションPまで移動させる制御信号をAGV7に送信する。
また、プロセッサ11は、AGV7にAGV棚8を返却させる機能を有する。
AGV7がステーションPにAGV棚8を搬送すると、プロセッサ11は、オペレータに物品をピッキングさせる。たとえば、プロセッサ11は、クライアント装置インターフェース18を通じて、ピッキングする物品及び個数などをクライアント装置1に表示する。また、プロセッサ11は、DASインターフェース19を通じて、ピッキングされた物品の投入先などをDAS3の表示装置などに表示する。
AGV7がステーションPにAGV棚8を搬送すると、プロセッサ11は、オペレータに物品をピッキングさせる。たとえば、プロセッサ11は、クライアント装置インターフェース18を通じて、ピッキングする物品及び個数などをクライアント装置1に表示する。また、プロセッサ11は、DASインターフェース19を通じて、ピッキングされた物品の投入先などをDAS3の表示装置などに表示する。
ここで、オペレータは、AGV棚8から物品をピッキングしてDAS3に投入する。物品をDAS3に投入すると、オペレータは、ピッキングが完了したことを示す操作をクライアント装置1に入力する。
プロセッサ11は、クライアント装置インターフェース18を通じて当該操作を入力する。当該操作を入力すると、プロセッサ11は、通信部17を通じて、出庫が完了したことを示す通知をWMS2に送信する。
当該通知をWMS2に送信すると、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて、AGV棚8を所定の返却位置に返却することを指示する制御信号をAGV7に送信する。制御信号を送信すると、プロセッサ11は、上記と同様にパラメータセットをAGV7に送信する。
次に、制御システム100の動作例について説明する。
図9は、制御システム100の動作例について説明するためのフローチャートである。
図9は、制御システム100の動作例について説明するためのフローチャートである。
まず、WMS2は、出庫オーダをWES10に送信する(S11)。
WES10のプロセッサ11は、通信部17を通じて出庫オーダをWES10から受信する。出庫オーダを受信すると、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて、AGV棚8を積載することを指示する制御信号をAGV7に送信する(S12)。
WES10のプロセッサ11は、通信部17を通じて出庫オーダをWES10から受信する。出庫オーダを受信すると、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて、AGV棚8を積載することを指示する制御信号をAGV7に送信する(S12)。
ここで、AGV7のプロセッサ71は、AGV棚8まで移動して、プッシャー702を用いてAGV棚8を積載するものとする。
AGV7がAGV棚8を積載すると、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じてパラメータセットをAGV7に送信する(S13)。
AGV7のプロセッサ71は、通信インターフェース75を通じてパラメータセットを受信する。パラメータセットを受信すると、プロセッサ71は、パラメータセットに従って、AGV棚8を積載した状態でステーションPまで移動する。
ステーションPに到着すると、プロセッサ71は、通信インターフェース75を通じて、ステーションPに到着したことを示す通知をWES10に送信する(S15)。
WES10のプロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて当該通知を受信する。当該通知を受信すると、プロセッサ11は、クライアント装置インターフェース18を通じて、ピッキングする物品及び個数などを表示させる制御信号をクライアント装置1に送信する(S16)。
クライアント装置1は、当該制御信号を受信して、ピッキングする物品及び個数などを表示する(S17)。
また、当該制御信号を送信すると、プロセッサ11は、DASインターフェース19を通じてDAS3の表示装置の表示を更新する(S18)。
ここで、オペレータは、AGV棚8から物品をピッキングしてDAS3に投入する。物品をピッキングしてDAS3に投入すると、オペレータは、ピッキングが完了したことを示す操作をクライアント装置1に入力する(S19)。
クライアント装置1は、当該操作を入力すると、当該操作を入力したこと示す通知をWES10に送信する(S20)。
WES10のプロセッサ11は、クライアント装置インターフェース18を通じて当該通知を受信する。当該通知を受信すると、プロセッサ11は、DASインターフェース19を通じてDAS3の表示装置の表示を更新する(S21)。
DAS3の表示装置の表示を更新すると、プロセッサ11は、通信部17を通じて、ピッキングが完了したことを示す通知をWMS2に送信する(S22)。当該通知を送信すると、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて、AGV棚8を所定の返却位置に返却することを指示する制御信号をAGV7に送信する(S23)。
当該制御信号を送信すると、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じてパラメータセットをAGV7に送信する(S24)。
AGV7のプロセッサ71は、通信インターフェース75を通じてパラメータセットを受信する。パラメータセットを受信すると、プロセッサ71は、パラメータセットに従って、AGV棚8を積載した状態で返却位置まで移動し、AGV棚8を下ろす(S25)。
プロセッサ71がAGV棚8を下ろすと、制御システム100は、動作を終了する。
プロセッサ71がAGV棚8を下ろすと、制御システム100は、動作を終了する。
次に、WES10がパラメータセットをAGV7に送信する動作例(S13及びS24)について説明する。
図10は、WES10がパラメータセットをAGV7に送信する動作例(S13及びS24)について説明するためのフローチャートである。
図10は、WES10がパラメータセットをAGV7に送信する動作例(S13及びS24)について説明するためのフローチャートである。
ここでは、AGV7は、AGV棚8を積載して停止しているものとする。
まず、WES10のプロセッサ11は、AGV棚8の現在の重量及び重心座標をデータベースから検索する(S31)。
AGV棚8の現在の重量及び重心座標がデータベースに存在しないと判定すると(S32、NO)、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて、第1の測定データをAGV7から取得する(S33)。
第1の測定データを取得すると、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて、AGV7を一定の加速度で加速させる(S34)。AGV7を一定の加速度で加速させると、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて、第2の測定データをAGV7から取得する(S35)。
第2の測定データを取得すると、プロセッサ11は、第1の測定データ及び第2の測定データに基づいてAGV棚8の重量及び重心座標を算出する(S36)。AGV棚8の重量及び重心座標を算出すると、プロセッサ11は、データベースを更新する(S37)。
また、AGV棚8の現在の重量及び重心座標がデータベースに存在すると判定すると(S32、YES)、プロセッサ11は、データベースから重量及び重心座標を取得する(S38)。
データベースを更新した場合(S37)、又は、データベースから重量及び重心座標を取得した場合(S38)、プロセッサ11は、AGV棚8の重量及び重心座標に対応するパラメータセットを選択する(S39)。
パラメータセットを選択すると、プロセッサ11は、AGVインターフェース111を通じて、選択されたパラメータセットをAGV7に送信する(S40)。
パラメータセットを送信すると、プロセッサ11は、動作を終了する。
パラメータセットを送信すると、プロセッサ11は、動作を終了する。
なお、AGV7は、パレット、コンテナ、資材、廃棄物などを搬送するものであってもよい。AGV7が搬送する積載物は、特定の構成に限定されるものではない。
パラメータセットは、搬送速度の上昇カーブ又は下降カーブなどを示すものであってもよい。また、パラメータセットは、ブレーキの強度などを示すものであってもよい。パラメータセットの構成は、特定の構成に限定されるものではない。
また、WES10の機能又は機能の一部は、AGV7が実行するものであってもよい。たとえば、AGV7のプロセッサ71は、第1の測定データ及び第2の測定データからAGV棚8の重量及び重心位置を算出するものであってもよい。また、プロセッサ71は、重量及び重心位置に対応するパラメータセットを補助記憶デバイス74から取得するものであってもよい。
また、制御システム100は、複数のAGV7を同時に移動させるものであってもよい。
また、制御システム100は、物品をAGV棚8に入庫するものであってもよい。たとえば、オペレータは、DAS3から物品を取り出して、AGV7に搬送されたAGV棚8に物品を投入してもよい。
また、制御システム100は、物品をAGV棚8に入庫するものであってもよい。たとえば、オペレータは、DAS3から物品を取り出して、AGV7に搬送されたAGV棚8に物品を投入してもよい。
以上のように構成された制御システムは、AGVが積載するAGV棚にかかる力及び回転モーメントを測定する。制御システムは、力及び回転モーメントに基づいてAGV棚の重量及び重心座標を算出する。制御システムは、重量及び重心座標に対応するパラメータセットに従ってAGVを移動させる。その結果、制御システムは、AGV棚の重量及び重心座標に応じて効果的にAGV棚を搬送することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…クライアント装置、2…WMS、3…DAS、4…ケース、5…間口、7…AGV、8…AGV棚、9…充電ステーション、10…WES、11…プロセッサ、12…ROM、13…RAM、14…NVM、15…操作部、16…表示部、17…通信部、18…クライアント装置インターフェース、19…DASインターフェース、70…タイヤ、71…プロセッサ、72…ROM、73…RAM、74…補助記憶デバイス、75…通信インターフェース、76…駆動部、77…反射センサ、78…バッテリー、79…充電機構、100…制御システム、111…AGVインターフェース、701…筐体、702…プッシャー、703…力覚センサ。
Claims (14)
- 積載物を搬送し前記積載物にかかる力及び回転モーメントを測定する自動搬送装置に接続する第1のインターフェースと、
前記第1のインターフェースを通じて、前記力及び前記回転モーメントを示す測定データを前記自動搬送装置から取得し、
前記測定データに基づいて、前記積載物の重心座標を算出し、
前記第1のインターフェースを通じて、前記重心座標に基づいて、前記自動搬送装置の走行に関するパラメータセットを前記自動搬送装置に送信する、
プロセッサと、
を備える情報処理装置。 - 前記測定データは、
前記自動搬送装置が停止している間において測定された前記力及び前記回転モーメントを示す第1の測定データと、
前記自動搬送装置が加速している間において測定された前記力及び前記回転モーメントを示す第2の測定データと、
から構成される、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記プロセッサは、
前記第1の測定データに基づいて、水平軸における前記重心座標を算出し、
前記第1の測定データ及び前記第2の測定データに基づいて、前記重心座標の高さを算出する、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記プロセッサは、
前記測定データから前記積載物の重量を算出し、
前記第1のインターフェースを通じて、前記重量にさらに基づいて、前記パラメータセットを前記自動搬送装置に送信する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記積載物の重心の水平方向距離、前記重心座標の高さ及び前記重量に対応するパラメータセットを格納するメモリを備え、
前記プロセッサは、
前記重心座標に基づいて水平方向距離を算出し、
前記水平方向距離、前記積載物の前記重心座標の高さ、及び、前記積載物の前記重量に対応するパラメータセットを前記メモリから取得し、
前記第1のインターフェースを通じて、取得された前記パラメータセットを前記自動搬送装置に送信する、
請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記パラメータセットは、第1の水平軸方向の移動速度、前記第1の水平軸に直交する第2の水平軸方向の移動速度、前記第1の水平軸方向の加速度、前記第2の水平軸方向の加速度、回転角速度、又は、回転角加速度の何れかを含む、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記パラメータセットは、前記第1の水平軸周りの回転モーメントの上限値又は前記第2の水平軸周りの回転モーメントの上限値の何れかを含む、
請求項6に記載の情報処理装置。 - 前記測定データは、3軸方向の力と3軸の回転モーメントとから構成される、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記積載物は、物品を格納する棚である、
請求項1乃至8の何れか1項に記載の情報処理装置。 - 物品をピッキングする出庫オーダを取得する第2のインターフェースを備え、
前記プロセッサは、
前記物品を格納する前記棚を特定し、
前記自動搬送装置に前記棚を搬送させる、
請求項9に記載の情報処理装置。 - プロセッサによって実行される情報処理方法であって、
自動搬送装置が積載する積載物にかかる力及び回転モーメントを示す測定データを前記自動搬送装置から取得し、
前記測定データに基づいて、前記積載物の重心座標を算出し、
前記重心座標に基づいて、前記自動搬送装置の走行に関するパラメータセットを前記自動搬送装置に送信する、
情報処理方法。 - プロセッサによって実行されるプログラムであって、
前記プロセッサに、
自動搬送装置が積載する積載物にかかる力及び回転モーメントを示す測定データを前記自動搬送装置から取得する機能と、
前記測定データに基づいて、前記積載物の重心座標を算出する機能と、
前記重心座標に基づいて、前記自動搬送装置の走行に関するパラメータセットを前記自動搬送装置に送信する機能と、
を実現させるプログラム。 - 自動搬送装置と情報処理装置とから構成されるシステムであって、
前記自動搬送装置は、
前記情報処理装置に接続する第1の通信インターフェースと、
前記自動搬送装置を移動する移動機構と、
積載物にかかる力及び回転モーメントを測定する力覚センサと、
前記第1の通信インターフェースを通じて、前記力及び前記回転モーメントを示す測定データを前記情報処理装置に送信し、
前記第1の通信インターフェースを通じて、走行に関するパラメータセットを前記情報処理装置から受信し、
前記移動機構を用いて、前記パラメータセットに従って、前記自動搬送装置を移動する、
第1のプロセッサと、
を備え、
前記情報処理装置は、
前記自動搬送装置に接続する第2の通信インターフェースと、
前記第2の通信インターフェースを通じて、前記測定データを前記自動搬送装置から取得し、
前記測定データに基づいて、前記積載物の重心座標を算出し、
前記第2の通信インターフェースを通じて、前記重心座標に基づいて、前記パラメータセットを前記自動搬送装置に送信する、
第2のプロセッサと、
を備える、
システム。 - 前記パラメータセットは、前記回転モーメントの上限値を含み、
前記第2のプロセッサは、前記回転モーメントが前記上限値に達すると前記自動搬送装置の移動速度を下げる、
請求項13に記載のシステム。
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