JP2024061566A - ピッキングシステム、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】イレギュラーの作業（特急、優先）に対して、通常作業に支障をきたすことなく、迅速に対応する。【解決手段】ダイレクトレーン６１は、フロア５０内において、貯蔵部５４に沿って設けられた、最も内側のレーンであり、貯蔵部５４の周囲を周回しながら、一時的に減速して、貯蔵部５４からバスケット５６のピックアップを行う。ダイレクトカート５２Ｃは、ローカルカート５２Ｂと同様に、少なくとも２本の内側に設けたピッキングアーム６２で荷物の入ったバスケット５６をピックアップ後、直接、バスケット５６を目的位置（例えば、ドッキングステーション６８）まで搬送する。【選択図】図１

Description

本発明は、ピッキングシステム、プログラムに関する。

従来、倉庫のピッキング、工場での製造（部品組み立て）、梱包作業等（以下、ピッキング作業等という）において、各作業員は異なるスピードで作業を行なっている。

このような作業環境の中に、自動制御されるカートロボット（以下、単にカートという場合がある。）が導入されている。カートロボットは、予め定められたプログラムに従い移動するが、移動時はカートロボット自身の車体（ボディ）に設置されたセンサ類、及び倉庫内に設置されたセンサ群による監視の下、相互の干渉（接触や衝突等）を回避することができる。センサ類とは、カメラやＬｉＤＡＲに代表される状況把握のためのセンサに加え、温度、湿度、振動、硬度等、自然現象や人工物の機械的、電磁気的、熱的、音響的、化学的性質、空間情報、時間情報等を、例えば電気信号に置き換えるデバイスを含む。

カートロボットは、複数のアーム（ピッキングアーム、パッシングアーム、及びレシービングアーム等）が取り付けられ、当該アームの姿勢を制御することで、荷物の受け渡しが実行される。

例えば、特許文献１には、工場の生産ラインにおいて、作業を自動で行うためのロボットの姿勢制御について記載されている。

特開２０１９－０９３５０６号公報

しかしながら、カートロボットで搬送する被搬送物の形状は様々であり、例えば、定型のバスケットに収容することで、外形を一定としてピッキング作業効率を向上することができるが、バスケットに収容しきれない異形の荷物の場合、通常の搬送作業に支障きたす場合がある。異形の荷物とは、例えば、物理的にバスケットに収容できない長尺物、搬送中に安定しない球体物、カートロボットの収容容積を超える大量搬送物等が挙げられる。

また、カートロボットに設置されたセンサ類は、車体に取り付けるのが基本であり、自身の移動において障害物等の監視をするが、例えば、複数のアームの移動に伴って、死角が発生することがある。

アームは、指令プログラムに基づき、不規則に移動するため（特に、先端部に近いほどその移動軌跡量が大きい）、時系列で死角が変化し、特に、異形物の場合、従来の車体に取り付けたセンサ群では、十分な監視ができない場合がある。また、アームが、バスケットの中から荷物をピッキングしようとした際は、バスケットの中はカートロボットのセンサからは死角である。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、カートロボットのピッキング作業において、被搬送物の形状や量に応じて搬送形態が変化しても、通常作業に支障をきたすことなく、迅速に対応することができるピッキングシステム、プログラムを得ることを目的とする。

また、上記目的に加え、自動運転中のピッキング作業時に周囲を監視するセンサ群の死角をなくすことができるピッキングシステム、プログラムを得ることを目的とする。

本発明に係るピッキングシステムは、カートロボットを用いて荷物が収容された被搬送物を搬送するピッキングシステムであって、前記被搬送物を、ローカルレーンに沿って相対的に低速で移動する第１のカートロボットのアームによってピックアップし、高速レーンに沿って相対的に高速で移動する第２のカートロボットのアームへ受け渡す受け渡し作業を介して、前記被搬送物をピックアップ位置から搬出位置まで搬送する通常作業を処理する通常作業処理制御部と、前記通常作業の搬送に対して、特殊搬送に分類される搬送形態が選択された場合に、特殊作業を処理する特殊作業処理制御部と、を有している。

本発明によれば、通常作業処理制御部は、荷物が収容された被搬送物を、ローカルレーンに沿って相対的に低速で移動する第１のカートロボットのアームによってピックアップし、高速レーンに沿って相対的に高速で移動する第２のカートロボットのアームへ受け渡す受け渡し作業を介して、前記被搬送物をピックアップ位置から搬出位置まで搬送する通常作業を処理する。

一方、特殊作業処理制御部は、通常作業の搬送に対して、特殊搬送に分類される搬送形態が選択された場合に、特殊作業を処理する。

被搬送物の種類によって搬送作業を選択することで、カートロボットのピッキング作業において、被搬送物の形状や量に応じて搬送形態が変化しても、確実に搬送作業を実行することができる。

本発明において、前記特殊搬送に分類される搬送形態が、特急又は優先して処理する必要のある被搬送物を対象とした搬送形態であり、前記特殊作業処理制御部は、当該特殊搬送としての専用の第３のカートロボットを、専用のダイレクトレーンに沿って移動させ、前記被搬送物を、第３のカートロボットのアームによってピックアップし、ピックアップ位置から目的位置までダイレクトに搬送することを特徴としている。

通常作業の搬送に対して、特殊搬送に分類される搬送形態が選択された場合に、当該特殊搬送としての専用の第３のカートロボットを、専用のダイレクトレーンに沿って移動させ、被搬送物を、第３のカートロボットのアームによってピックアップし、ピックアップ位置から目的位置までダイレクトに搬送する特殊作業を処理する。

このように、搬送形態に応じて、通常作業処理と特殊作業処理を併用することで、イレギュラーの作業（特急、優先）に対して、通常作業に支障をきたすことなく、迅速に対応することができる。

本発明において、前記被搬送物が、前記通常作業で処理が困難な形状に属する異形搬送物、又は、前記第１のカートロボット及び第２のカートロボットによる単位搬送量を超える大量搬送物であり、前記特殊作業処理制御部は、特殊搬送としての専用の第４のカートロボットを用いて、前記通常作業処理制御部の制御に準じて、搬送制御を実行することを特徴としている。

被搬送物が、通常作業で処理が困難な形状に属する異形搬送物、又は、第１のカートロボット及び第２のカートロボットによる単位搬送量を超える大量搬送物の場合、特殊作業処理制御部は、特殊搬送としての専用の第４のカートロボットを用いる。

この場合の特殊作業処理制御部による搬送制御は、通常作業処理制御部の制御に準じて、搬送制御を実行すればよく、全体の作業形態に大きな変化はない。

本発明において、前記カートロボットの車体に取り付けた車体センサ群と、前記アームの先端部に取り付けられたアームセンサ群と、の監視の下で、前記通常作業又は前記特殊作業が実行されることを特徴としている。

アームの先端部にアームセンサ群を取り付ける。アームセンサ群で検出した情報に基づき、アームの移動に伴う、車体センサ群の死角を補間する。これにより、カートロボットの自動運転時に、周囲を監視するセンサ群の死角をなくすことができる。

本発明において、前記アームセンサ群が、多軸アーム構造の前記アームの手首仕様の関節の内側に取り付けられることを特徴としている。

また、アームセンサ群が、多軸アーム構造のアームの、手首仕様の関節の内側に取り付けられることで、死角領域を確実になくすことができる。

本発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記のピッキングシステムの前記通常作業処理制御部及び前記特殊作業処理制御部として機能させることを特徴としている。

以上説明した如く本発明では、カートロボットのピッキング作業において、被搬送物の形状や量に応じて搬送形態が変化しても、通常作業に支障をきたすことなく、迅速に対応することができるという効果を奏する。

また、上記効果に加え、自動運転中のピッキング作業時に周囲を監視するセンサ群の死角をなくすことができる。

本実施の形態に係るピッキングシステムが適用された倉庫のフロアの平面図である。 本実施の形態に係るカートロボットの斜視図である。 ローカルカートから高速カートへバスケットを受け渡すときの状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係るローカルカートによるバスケットのピックアップ処理制御ルーチンを示すフローチャートである。 カートロボットの機能構成の一例を概略的に示す図である。 本実施の形態における人型ロボットの情報処理装置として機能するコンピュータハードウェアの一例を概略的に示す図である。 本実施の形態に係るアームの変形例であり、（Ａ）及び（Ｂ）は５本指ハンドロボット、（Ｃ）及び（Ｄ）３本指簡易ハンドロボットの斜視図である。 長尺物を搬送するのに適した長尺物搬送カートの斜視図である。 球体を搬送するのに適した球体搬送カートの斜視図である。 大量のバスケットを搬送するのに適した大量搬送カートの斜視図である。 特殊搬送時の長尺搬送カート、球体搬送カート、大量搬送カートによる異形物の搬送や大量のバスケット搬送作業ためのピックアップ処理制御ルーチンを示すフローチャートである。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施の形態に係るピッキングシステムが適用された倉庫のフロア５０の平面図である。

ピッキング作業とは、必要な品物を集める（ピックアップする）仕事のことである。ピッキングスタッフ（本実施の形態では、カートロボット５２）は、倉庫内の品物を出荷するために欠かせない役割を持つため、あらゆるジャンルの倉庫に配置される。なお、カートロボットに限らず、人型ロボットであってもよい。

例えば、予め指示されたリストや注文書を基に、指定の品物を集め、まとめたものを検品担当者や梱包担当者へと受け流していくのが主な仕事であり、倉庫規模が大きいほど、保管されている品物の種類や数も膨大で、そのため、多数のピッキングスタッフがフロア５０内を移動することになる。

図１に示されるフロア５０には、貯蔵部（倉庫、棚等）５４が設けられ、複数のバスケット５６（図３参照）が、貯蔵されている。この貯蔵部５４の周囲を、カートロボット５２が移動するようになっている。カートロボット５２は、バスケット５６の授受が主たる役目であり、移動経路として、以下に分類される。

（移動経路１） Ｆａｓｔ Ｌａｎｅ５８（高速レーン５８）に沿って移動するカートロボット５２としての、Ｆａｓｔ Ｔｒａｃｋ Ｃａｒｔ５２Ａ（高速カート５２Ａ）

（移動経路２） Ｌｏｃａｌ Ｐｉｃｋｉｎｇ Ｌａｎｅ６０（ローカルレーン６０）に沿って移動するカートロボット５２としての、Ｌｏｃａｌ Ｔｒａｃｋ Ｃａｒｔ５２Ｂ（ローカルカート５２Ｂ）

（移動経路３） Ｄｉｒｅｃｔ Ｐｉｃｋｉｎｇ Ｌａｎｅ（ダイレクトレーン６１）に沿って移動するカートロボットとしての、Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｒａｃｋ Ｃａｒｔ５２Ｃ（ダイレクトカート５２Ｃ）

なお、詳細は後述するが、移動経路１の高速カート５２Ａと、移動経路２のローカルカート５２Ｂとは、対となって作業を実行し（連携作業）、移動経路３のダイレクトカート５２Ｃは個々に作業を実行する（単独作業）。

（連携作業の詳細）
ローカルレーン６０は、フロア５０内の内側のレーンで、ローカルカート５２Ｂが貯蔵部５４に接近離間するように蛇行走行しながら、かつ、一時的に減速して、貯蔵部５４からバスケット５６のピックアップを行う。

図２に示される如く、ローカルカート５２Ｂは、２本の内側に設けたピッキングアーム６２（Ｐｉｃｋｉｎｇ Ａｒｍ）で荷物の入ったバスケット５６をピックアップ後、３本の外側に設けたパッシングアーム６４（Ｐａｓｓｉｎｇ Ａｒｍ）で高速レーン５８を移動する高速カート５２Ａへバスケット５６を渡す。

なお、ローカルカート５２Ｂは、転倒防止のカウンターバランスバッテリ（図示省略）を内蔵している。

高速レーン５８は、フロア５０内の外側のレーンで、例えば、時速２０Ｋｍで走行し、ローカルレーン６０を移動するローカルカート５２Ｂから、図３に示す、３本のレシービングアーム６６（Ｒｅｃｅｖｉｎｇ Ａｒｍ）でバスケット５６を受け取る。

一連の作業としては、ローカルレーン６０のローカルカート５２Ｂは、バスケット５６をピックアップ後、外側の高速レーン５８と時速２０Ｋｍでリレーのバトン渡しの要領で、高速カート５２Ａと並走しながら、ローカルカート５２Ｂの３本のパッシングアーム６４（Ｐａｓｓｉｎｇ Ａｒｍ）と、高速カート５２Ａの３本のレシービングアーム６６（Ｒｅｃｅｖｉｎｇ Ａｒｍ）により、高速カート５２Ａへバスケット５６を受け渡す。

フロア５０には、貯蔵部５４に対応して、Ｄｏｃｋｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ６８（ドッキングステーション６８）が設置されている。

ドッキングステーション６８は、高速レーン５８とローカルレーン６０との結合点となっている。

ドッキングステーション６８には、２０本のアームを備え、高速レーン５８からバスケット５６を受け取る機能を有している。

ドッキングステーション６８では、高速カート５２Ａが、一時的に、例えば、時速２Ｋｍまで減速し、例えば、１分以内にバスケット５６の受け渡しをして、再加速する。

フロア５０には、カメラ、ＬｉＤＡＲを含む倉庫内センサ群７０が天井や壁に設置されている。

これらの倉庫内センサ群７０は、常に、高速カート５２Ａ及びローカルカート５２Ｂの車間距離、速度を計測し、相互にシンクロナイズするための情報として利用される。

また、高速カート５２Ａ及びローカルカート５２Ｂにも、それぞれの車体（カートボディ）に、カメラ、ＬｉＤＡＲを含む車体センサ群７２が設置されており、車間距離がカートロボット台数の割り算の等間隔となるように制御することで、必要な車間距離（例えば、３ｍ以上）を空けるための予測が可能となっている。

上記ピッキングシステムでは、フロア５０内の高速カート５２Ａ及びローカルカート５２Ｂが完全にシンクロしたテンポで作業を行うため、干渉（接触や衝突）等の事故が起きることがない。また、ピッキング作業を行うため、時間的無駄を最大限なくすことができる。

（単独作業の詳細）
ダイレクトレーン６１は、フロア５０内において、貯蔵部５４に沿って設けられた、最も内側のレーンであり、貯蔵部５４の周囲を周回しながら、一時的に減速して、貯蔵部５４からバスケット５６のピックアップを行う。

ダイレクトカート５２Ｃは、図２に示すローカルカート５２Ｂと同様に、少なくとも２本の内側に設けたピッキングアーム６２（Ｐｉｃｋｉｎｇ Ａｒｍ）で荷物の入ったバスケット５６をピックアップ後、直接、バスケット５６を目的位置（例えば、ドッキングステーション６８）まで搬送する。

ドッキングステーション６８では、ダイレクトカート５２Ｃが、一時的に、例えば、時速２Ｋｍまで減速し、例えば、１分以内にバスケット５６の受け渡しをして、次のバスケット５６を、貯蔵部５４から受け取るため、再加速する。

ダイレクトカート５２Ｃは、所謂イレギュラーな作業（特急搬送、優先搬送等）が対象であるため、次のイレギュラーな作業の指示がない場合は、ドッキングステーション６８に隣接する待機位置（図示省略）で待機することになる。

（カートロボット５２の種類）
上記で説明したカートロボット５２（一例として、図２のローカルカート５２Ｂ参照）は、高速カート５２Ａ及びダイレクトカート５２Ｃを含み、バスケット５６を汎用的に搬送可能な、所謂定型構造のカートロボット５２である。

言い換えれば、バスケット５６の外形はほぼ同一であり、様々な形状の荷物をこのバスケット５６に収容することで、カートロボット５２に整理整頓された状態で、多くのバスケット５６を積載することが可能である。

これに対して、バスケット５６には収容できない異形の荷物等は、ピッキング作業に支障を来す場合がある。例えば、貯蔵部５４から持ち出すのに時間がかかる、受け渡しが困難、カートロボット５２への収容が困難、といった事態が発生する場合がある。また、カートロボット５２の積載容量以上（大量）のバスケット５６を一度に搬送する必要がある場合に定型構造のカートロボット５２では対応できない。

そこで、本実施の形態では、定型構造のカートロボット５２とは別に、図８～図１０に示すような複数種類の異形の荷物等に適した構造の複数種類のカートロボット５２を準備した。

（長尺物搬送カート５２Ｄ）
図８は、長尺物７６を搬送するのに適した長尺物搬送カート５２Ｄの斜視図である。

図８に示される如く、長尺物搬送カート５２Ｄは、例えば、ローカルカート５２Ｂに対して、バスケット収容部７８が縦長構造となっている。これにより、長尺物７６は、比較的、立てた状態で収容可能であり、長尺物７６が撓む等の力が加わり難く、荷物の損傷を回避することができる。

この縦長構造の長尺物搬送カート５２Ｄでは、走行中のバランスを維持するために、バスケット収容部７８にアーム８０を、回転軸８０Ａを介して取り付け、四輪の内の二輪のタイヤ８２を、当該アーム８０の先端に取り付けている。

アーム８０は、走行時の加減速に応じて、回転軸８０Ａを中心に回転し、バスケット収容部７８を傾倒させる。この傾倒により、長尺物７６に加わる慣性力が減衰し、安定した搬送が可能となる。

（球体搬送カート５２Ｅ）
図９は、球体８４を搬送するのに適した球体搬送カート５２Ｅの斜視図である。

図９に示される如く、球体搬送カート５２Ｅは、例えば、ローカルカート５２Ｂに対して、上部開口部に仕切板８６が取り付けられている。仕切板８６には、複数の円形の開口部８６Ａが設けられている。図９では、同一半径の開口部８６Ａを示しているが、異なる半径の開口部であってもよい。

球体８４は、ピックアップされると、仕切板８６の開口部８６Ａに対応して収容される。これにより、球体８４の一部が開口部８６Ａに収容され、転動することなく、安定した状態で保持される。

（大量搬送カート５２Ｆ）
図１０は、大量のバスケット５６を搬送するのに適した大量搬送カート５２Ｆの斜視図である。

図１０に示される如く、大量搬送カート５２Ｆは、例えば、ローカルカート５２Ｂに対して、複数（図１０では、６個）の収容部８８を備えている。なお、図１０で図示した個々の収容部８８の個々の容積は、図２に示すローカルカート５２Ｂの収容部よりも小さいが、ローカルカート５２Ｂの収容部と同等の容積であってもよい。また、ピッキングアーム６２、パッシングアーム６４の取付位置及び取付数は、収容部８８の容積に応じて定めればよい。

複数の収容部８８を設けることで、一度に、大量のバスケット（１台のローカルカート５２Ｂでは、収容できない数のバスケット）を搬送することができ、効率アップにつながり、かつ、走行するカートロボット数が削減され、相互の干渉（接触、衝突等）を軽減することが可能となる。

（監視の強化「死角の軽減」）
ここで、本実施の形態のカートロボット５２（高速カート５２Ａ、ローカルカート５２Ｂ、及びダイレクトカート５２Ｃ）は、前述したように、それぞれの複数のアームを備えている。

ローカルカート５２Ｂは、２本のピッキングアーム６２（Ｐｉｃｋｉｎｇ Ａｒｍ）と、３本のパッシングアーム６４（Ｐａｓｓｉｎｇ Ａｒｍ）とを備え、高速カート５２Ａは、３本のレシービングアーム６６（Ｒｅｃｅｖｉｎｇ Ａｒｍ）を備えている。以下、総称する場合、アーム６２、６４、６６という。

なお、その他のカートロボット（ダイレクトカート５２Ｃ、長尺物搬送カート５２Ｄ、球体搬送カート５２Ｅ、及び大量搬送カート５２Ｆ）にも、必要に応じて、アーム６２、６４、６６の何れかが取り付けられる。

また、ダイレクトカート５２Ｃは、高速カート５２Ａ又はローカルカート５２Ｂの何れかをダイレクトカート５２Ｃとして適用することが可能である。なお、専用構造として、ピッキングアーム６２を備えたダイレクトカート５２Ｃを用いてもよい。

さらに、ダイレクトレーン６１専用として、異形の荷物等に適した構造の複数種類のカートロボット５２（長尺物搬送カート５２Ｄ、球体搬送カート５２Ｅ、大量搬送カート５２Ｆ）を用いてもよい。

アーム６２、６４、６６は、バスケット５６のピッキング、カート間の受け渡し等の作業に基づき、三次元に移動するため、カートボディに設置された車体センサ群７２の監視領域を横切ることになる。

この三次元の移動に伴い、車体センサ群７２の何れかに死角が発生することがある。アーム６２、６４、６６は、不規則に移動し、特に、先端部に近いほどその移動軌跡量が大きい。さらに、車体センサ群７２の死角は、時系列で変化する。

そこで、本実施の形態では、各カート（高速カート５２Ａ及びローカルカート５２Ｂ）のそれぞれのアーム６２、６４、６６の先端部に、小型のカメラ、ＬｉＤＡＲ等のアームセンサ群７４を取り付けた。

アーム６２、６４、６６の先端部のアームセンサ群７４は、カートボディの車体センサ群７２の死角を無くすことができる。

また、例えば、アーム６２、６４、６６の先端部のアームセンサ群７４の種類として、温度センサや硬度センサ等を付加することで、バスケット５６の受け渡し（把持）の際の、把持強度等を設定することができる。把持強度等の設定により、バスケット５６の変形や損傷が防止できる。

倉庫内センサ群７０、車体センサ群７２、及びアームセンサ群７４としては、最高性能のカメラ、ソリッドステートＬｉＤＡＲ、マルチカラーレーザ同軸変位計、又はその他様々なセンサ群が採用され得る。また他には、振動計、サーモカメラ、硬度計、レーダー、ＬｉＤＡＲ、高画素・望遠・超広角・３６０度・高性能カメラ、ビジョン認識、微細音、超音波、振動、赤外線、紫外線、電磁波、温度、湿度、スポットＡＩ天気予報、高精度マルチチャネルＧＰＳ、低高度衛星情報、又はロングテールインシデントＡＩ ｄａｔａ等が挙げられる。

なお、倉庫内センサ群７０、車体センサ群７２、及びアームセンサ群７４は、上記の情報のほかに、画像、距離、振動、熱、匂い、色、音、超音波、紫外線、又は赤外線等を検知する。他に倉庫内センサ群７０、車体センサ群７２、及びアームセンサ群７４が検知する情報としては、カートロボット５２の重心移動、カートロボット５２が設置される床の材質の検知、外気温度の検知、外気湿度の検知、床の上下横斜め傾き角度の検知、水分量の検知等が挙げられる。倉庫内センサ群７０、車体センサ群７２、及びアームセンサ群７４は、これらの検知を例えばナノ秒毎に実施する。

図５は、カートロボット５２に搭載される情報処理装置１４の制御系ブロック図である。

情報処理装置１４は、情報取得部１４０と、制御部１４２と、情報蓄積部１４４とを備えている。

情報取得部１４０は、車体センサ群７２及びアームセンサ群７４によって検知された物体の情報を取得する。

制御部１４２は、情報取得部１４０が取得した情報とＡＩ（Artificial intelligence）とを用いて、連結部４の回動動作、上下方向の移動動作および腕部５、６の動作等を制御する。また、制御部１４２は、本発明の補間制御部として機能する。

例えば、制御部１４２は、以下の各処理を実行する。
（１）物体をつかむことが可能なようにアーム６２、６４、６６およびその先端の把持部を駆動する。
（２）貯蔵部５４等の作業台の高さに合うように、上下に駆動する。
（３）転倒を防ぐために、バランスを取る。
（４）移動時の車輪の駆動を制御する。

以下に本実施の形態の作用を図４及び図１１のフローチャートに従い説明する。

（通常搬送処理の流れ）
図４は、通常搬送時のローカルカート５２Ｂによるバスケット５６のピックアップ処理制御ルーチンを示すフローチャートである。

ステップ１００では、バスケット５６のピックアップ指令を受け付ける。次のステップ１０２では、ローカルレーン６０に沿って、通常速度で目的地へ移動開始する。

次のステップ１０４では、目的のバスケット５６を検出したか否かを判断し、肯定判定されると、ステップ１０６へ移行して、ピッキングアーム６２によりバスケット５６をピックアップし、ステップ１０８へ移行する。

ステップ１０８では、速度制御（例えば、２０Ｋｍ／ｈ）で移動し、次いで、ステップ１１０へ移行して、高速レーン５８方向に蛇行しながら、高速カート５２Ａとドッキングさせる。

次のステップ１１２では、ローカルカート５２Ｂのパッシングアーム６４（Ｐａｓｓｉｎｇ Ａｒｍ）と、高速カート５２Ａのレシービングアーム６６（Ｒｅｃｅｖｉｎｇ Ａｒｍ）とにより、バスケット５６を、ローカルカート５２Ｂから高速カート５２Ａへ受け渡し、ステップ１１４へ移行する。

ステップ１１４では、ローカルカート５２Ｂを通常速度走行に復帰させ、次の指令を待つため、このルーチンは終了する。

ところで、アーム６２、６４、６６は、バスケット５６のピッキング、カート間の受け渡し等の作業に基づき、三次元に移動するため、カートボディに設置された車体センサ群７２の監視領域を横切ることがあり、車体センサ群７２の何れかに死角が発生することがある。

しかし、本実施の形態では、アーム６２、６４、６６の先端部のアームセンサ群７４により、カートボディの車体センサ群７２の死角を無くすことができる。

アーム６２、６４、６６の先端部のアームセンサ群７４が、温度センサや硬度センサ等の場合、バスケット５６の受け渡し（把持）の際に、把持強度等が調整でき、バスケット５６の変形や損傷が防止できる。また、アーム６２、６４、６６の先端部は、人間の手のように５本の指を有しているハンドロボット６２ＨＡでも良く（図７（Ａ）及び（Ｂ）参照）、或いは、３本の指を有している簡易ハンドロボット６２ＨＢでも良い（図７（Ｃ）及び（Ｄ）参照）。その場合は、アームセンサ群７４は、人間の手首の部分に相当する部位に取り付けてあっても良く（図７（Ａ）及び（Ｃ）参照）、手の甲に相当する部分に取り付けてあっても良い（図７（Ｂ）及び（Ｄ）参照）。これをIntelligent Hand Systemと呼ぶ。

（特殊搬送処理の流れ）
図１１は、特殊搬送時の長尺物搬送カート５２Ｄ、球体搬送カート５２Ｅ、大量搬送カート５２Ｆによる異形物の搬送や大量のバスケット搬送作業のためのピックアップ処理制御ルーチンを示すフローチャートである。

ステップ１２０では、搬送形態を判別する。このステップ１２０では、（ａ）特急（優先）搬送、（ｂ）異形物搬送、及び（ｃ）大量搬送の何れかに判別するようにしたが、上記（ａ）～（ｃ）以外の搬送形態を排除するものではない。例えば、超精密構造であり、振動が制限されている荷物、臭気が発生する荷物等の搬送形態を判別対象として、それぞれ専用のカートロボットを準備するようにしてもよい。

次のステップ１２２では、判別された搬送形態（ここでは、（ａ）～（ｃ））は、（ａ）の特急（優先）搬送か否かを判断する。

このステップ１２２で肯定判定された場合は、搬送形態が特急（優先）搬送であると判断し、ステップ１２４へ移行する。また、ステップ１２２で否定判定された場合は、搬送形態が異形物搬送又は大量搬送であると判断し、ステップ１３４へ移行する。

（特急（優先）搬送）
ステップ１２２で肯定判定されてステップ１２４へ移行すると、ステップ１２４では、ダイレクトカート５２Ｃを選択し、次いでステップ１２６へ移行して、ダイレクトレーンに沿って、バスケット５６の受取位置へ移動させる。なお、特急又は優先の内、特急の場合は高速で移動させる。

次のステップ１２８では、バスケット５６をピックアップして収容し、ステップ１３０へ移行して、ダイレクトレーン６１に沿って、バスケット５６の最終搬出位置（例えば、ドッキングステーション６８）まで移動（特急搬送時は高速移動）し、ステップ１３２へ移行する。

ステップ１３２では、特殊搬送用カート（ステップ１３０から移行した場合は、ダイレクトカート５２Ｃ）を待機位置まで移動し、このルーチンは終了する。

（異形物又は大量搬送）
一方、ステップ１２２で否定判定されてステップ１３４へ移行すると、ステップ１３４では、判別された搬送形態に応じたカートロボット５２を選択する。

すなわち、異形物用のカートロボット５２としては、長尺物搬送カート５２Ｄ又は球体搬送カート５２Ｅが選択され、大量搬送用のカートロボット５２としては、大量搬送カート５２Ｆが選択され、ステップ１３６へ移行する。

ステップ１３６では、選択されたカートロボット５２による、バスケット５６等の受け渡しを指示し、ステップ１３８へ移行して、図４に示す通常搬送処理に準ずる受け渡し処理（ローカルカート５２Ｂから高速カート５２Ａへの受け渡し）が実行され、ステップ１３２へ移行する。

ステップ１３２では、特殊搬送用カート（ステップ１３８から移行した場合は、長尺物搬送カート５２Ｄ、球体搬送カート５２Ｅ、又は大量搬送カート５２Ｆ）を待機位置まで移動し、このルーチンは終了する。

（カートロボット５２の情報処理装置１４の実施態様）
図６は、情報処理装置１４として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００を、本実施形態に係る装置の１又は複数の「部」として機能させ、又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該１又は複数の「部」を実行させることができ、および／又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつか又は全てに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、ＲＡＭ１２１４、およびグラフィックコントローラ１２１６を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、記憶装置１２２４、ＤＶＤドライブ、およびＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。ＤＶＤドライブは、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブおよびＤＶＤ－ＲＡＭドライブ等であってよい。記憶装置１２２４は、ハードディスクドライブおよびソリッドステートドライブ等であってよい。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０およびキーボードのような入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ１２４０を介して入出力コントローラ１２２０に接続されている。

ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０およびＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ１２１６は、ＲＡＭ１２１４内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、ＣＰＵ１２１２によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス１２１８上に表示されるようにする。

通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。記憶装置１２２４は、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤドライブは、プログラム又はデータをＤＶＤ－ＲＯＭ等から読み取り、記憶装置１２２４に提供する。ＩＣカードドライブは、プログラムおよびデータをＩＣカードから読み取り、および／又はプログラムおよびデータをＩＣカードに書き込む。

ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、および／又はコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ１２４０はまた、様々な入出力ユニットをＵＳＢポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ１２２０に接続してよい。

プログラムは、ＤＶＤ－ＲＯＭ又はＩＣカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもある記憶装置１２２４、ＲＡＭ１２１４、又はＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ１２００および外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、記憶装置１２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭ、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ１２１２は、記憶装置１２２４、ＤＶＤドライブ（ＤＶＤ－ＲＯＭ）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本発明の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、当該複数のエントリの中から、第１の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ１２００上又はコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。

本実施形態におけるフローチャートおよびブロック図におけるブロックは、オペレーションが実行されるプロセスの段階又はオペレーションを実行する役割を持つ装置の「部」を表してよい。特定の段階および「部」が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、および／又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび／又はアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）および／又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、およびプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、および他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。

コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はＳｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかを含んでもよい。

コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路が、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を生成するために当該コンピュータ可読命令を実行すべく、ローカルに又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路に提供されてよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１４ 情報処理装置、５０ フロア、５２ カートロボット、５４ 貯蔵部、５２Ａ 高速カート、５２Ｂ ローカルカート、５２Ｃ ダイレクトカート、５２Ｄ 長尺物搬送カート、５２Ｅ 球体搬送カート、５２Ｆ 大量搬送カート、５６ バスケット、５８ 高速レーン、６０ ローカルレーン、６１ ダイレクトレーン、６２ ピッキングアーム、６４ パッシングアーム、６６ レシービングアーム、６８ ドッキングステーション、７０ 倉庫内センサ群、７２ 車体センサ群、７４ アームセンサ群、７６ 長尺物、７８ バスケット収容部、８０ アーム、８０Ａ 回転軸、８２ タイヤ、８４ 球体、８６ 仕切板、８６Ａ 開口部、１２００ コンピュータ、１２１０ ホストコントローラ、１２１２ ＣＰＵ、１２１４ ＲＡＭ、１２１６ グラフィックコントローラ、１２１８ ディスプレイデバイス、１２２０ 入出力コントローラ、１２２２ 通信インタフェース、１２２４ 記憶装置、１２３０ ＲＯＭ、１２４０ 入出力チップ

Claims (6)

1. カートロボットを用いて荷物が収容された被搬送物を搬送するピッキングシステムであって、
   前記被搬送物を、ローカルレーンに沿って相対的に低速で移動する第１のカートロボットのアームによってピックアップし、高速レーンに沿って相対的に高速で移動する第２のカートロボットのアームへ受け渡す受け渡し作業を介して、前記被搬送物をピックアップ位置から搬出位置まで搬送する通常作業を処理する通常作業処理制御部と、
   前記通常作業の搬送に対して、特殊搬送に分類される搬送形態が選択された場合に、特殊作業を処理する特殊作業処理制御部と、
   を有するピッキングシステム。
2. 前記特殊搬送に分類される搬送形態が、特急又は優先して処理する必要のある被搬送物を対象とした搬送形態であり、
   前記特殊作業処理制御部は、当該特殊搬送としての専用の第３のカートロボットを、専用のダイレクトレーンに沿って移動させ、前記被搬送物を、第３のカートロボットのアームによってピックアップし、ピックアップ位置から目的位置までダイレクトに搬送する、請求項１記載のピッキングシステム。
3. 前記被搬送物が、前記通常作業で処理が困難な形状に属する異形搬送物、又は、前記第１のカートロボット及び第２のカートロボットによる単位搬送量を超える大量搬送物であり、
   前記特殊作業処理制御部は、特殊搬送としての専用の第４のカートロボットを用いて、前記通常作業処理制御部の制御に準じて、搬送制御を実行する、請求項１記載のピッキングシステム。
4. 前記カートロボットの車体に取り付けた車体センサ群と、前記アームの先端部に取り付けられたアームセンサ群と、の監視の下で、前記通常作業又は前記特殊作業が実行される、請求項１記載のピッキングシステム。
5. 前記アームセンサ群が、
   多軸アーム構造の前記アームの手首仕様の関節の内側に取り付けられる、請求項４記載のピッキングシステム。
6. コンピュータを、
   請求項１～請求項５の何れか１項記載のピッキングシステムの前記通常作業処理制御部及び前記特殊作業処理制御部として機能させるためのプログラム。