JP5427561B2 - 移載機能付ロボットシステム - Google Patents
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また、上記ロボットシステムにおいて、前記移載制御手段が前記搭載ローダへの荷物の積込みを終了と判断した後、前記ロボットは前記荷物の転落を防止する転落防止装置をセットすることを特徴とする 。
また、上記ロボットシステムにおいて、前記移載制御手段が前記搭載ローダからの荷物の積降しを行う前に、前記ロボットは前記荷物の転落を防止する転落防止装置を解除することを特徴とする 。
また、上記ロボットシステムにおいて、前記第1及び第2の荷物検出手段は、移載方向に対する荷物の傾きを検知する機能を備えたことを特徴とする。
また、上記ロボットシステムにおいて、前記移載制御手段が、
荷物の移載が失敗したと判断したときには、前記荷物を元の状態に移動するとともに、
前記位置決め制御手段により、前記ロボットの位置・角度を補正して、再度、荷物の移載を行うことを特徴とする。
また、上記ロボットシステムにおいて、前記ロボットが前記設備ローダに移動する前に、
前記走行制御手段は、前記搭載ローダに荷物を積込む場合には搭載ローダに荷物が積載されていないことを、荷物を積降す場合には荷物が積載されていることを判断して、前記設備ローダへの移動の実施・不実施を決定することを特徴とする。
また、上記ロボットシステムにおいて、前記位置決め制御手段で行う位置決め終了時における前記搭載ローダと前記設備ローダの対面した平行方向(荷物移載方向に対する垂直方向)の位置ずれ最大誤差をΔX0とすると、前記搭載ローダ及び前記設備ローダにおける移載入口の幅L1、荷物積載領域の幅L2は、L1-L2≧2ΔX0>0を満たす形状であることを特徴とする。
また、上記ロボットシステムにおいて、前記搭載ローダ及び設備ローダは上面から見た床投影形状が同一であり、かつ、前記ロボットの周囲に取り付けたバンパの床投影形状の内側にあることを特徴とする。
また、移動する移動機構と荷物の積込み・積降しを行う搭載ローダを備えたロボットと、前記搭載ローダとの間で荷物の移載を行う設備ローダから構成されるロボットシステムにおいて、前記ロボットが前記設備ローダから荷物を積込む前に、前記設備ローダに荷物がないことを検出したとき、前記ロボットは、前記荷物が前記設備ローダに搭載され、前記ロボットに移載された後に、前記ロボットを移動する機能と、前記荷物が前記ロボットに直接搭載された後に、前記ロボットを移動する機能と、を備えたことを特徴とする。
また、上記ロボットシステムにおいて、前記設備ローダの荷物が正常状態にないときには、設備ローダの荷物の有無を周囲に報知するとともに、予め設定した時間を経過した後は、異なる状態で報知することを特徴とする 。
また、ロボット上記システムにおいて、前記ロボットに荷物の搬送方法を指示するロボット管理装置を備え、前記ロボットは、前記ロボット管理装置の指示に従い、移動、搬送を行うとともに、前記指示どおりに機能できない場合には、前記ロボットの状態を伝達することを特徴とする。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る移載機能付移動ロボットシステムの概略構成であって、移動ロボット、設備ローダ、及びロボット管理システムよりなるシステムブロック図である。図1において、1は移載機能を有した移動ロボット、2は設備ローダ装置、3はロボット管理システムである。移動ロボット1において、4は走行制御手段で、ロボット管理システム3から搬送命令を受けながら走行を制御する。5は位置決め制御手段で、移動ロボット1が設備ローダ装置2までに位置計測やアプローチを行い、位置決めを制御する。6は、レーザ距離センサで、移動ロボット1の周辺に存在する物体との距離、及び移動ロボットの正面方向に対する角度を検出する。7は、移載ローダで、荷物8を載置する載置台を有し、荷物8が落ちないように両側にはガイドを設け、さらに載置台には荷物8を出し入れし易いようにローラを設けている。
(i)搭載ローダ7に荷物がある場合、移動ロボット1は設備ローダ17に向かって出発する。
(i)搭載ローダ7に荷物がない場合、移動ロボット1は設備ローダ17に向かって出発する。
(1)設備ローダ17までの相対位置を計測する。すなわち、レーザ距離センサにより、移動ロボットから設備ローダ17の設置台までの相対位置・相対方向を計測する。予め指定された地点Aを含む位置決め可能領域にあることを確認する。位置決め可能領域にない場合には、一旦、位置決め可能領域に移動する制御を行い、相対位置を再計測する。それを繰り返す。
(1) 荷物の積み降ろしの場合
(1−1)設備ローダ17の上の荷物の有無を確認し、
(1-1-1)荷物がない場合は、次の(1−2)の作業を行う。
(2)荷物の積み込みの場合
(2−1)設備ローダ17の上の荷物の有無を確認し、
(2-1-1)荷物がある場合、次の(2−2)の作業を行う。
(2−3)次に、移載終了判断は、所定時間内に荷物の移載が終了することをチェックし、積み込み移載終了の場合は、ストッパを上げてセットし、移載終了と判断する。荷物の移載が時間内に終了しない場合は、音声で報知し周囲に知らせる。また、移載未終了をロボット管理システム3に連絡して、指令を待つ。
次に、図3に本発明の設備ローダ17の外観図を示す。図3(a)は、設備ローダ17の斜視図で、図3(b)は上方斜めから見た設備ローダ17の外観図である。
可動式でも良い。
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2に係る移載機能付移動ロボットシステムについて、図7を用いて説明する。
このような構成にすることにより、設備ローダ17はロボット管理システム3と直接通信でき、設備ローダ17の状態を連絡するとともに、ロボット管理システム3が設備ローダ17を制御することが可能となる。
まず、設備ローダ17での積み降ろしが指令されているときには、設備ローダ17に荷物がないことを確認する。荷物がある場合には、設備ローダ17の荷物を移動ロボット1が到着するまでに、取り除くように、移動ロボット1は設備ローダ17に指示する。設備ローダ17では、荷物を他に自動的に移載できる場合には、事前に移載する。できない場合には、設備ローダ17の上の荷物を移動するように周囲に報知する。それを実施した後、移動ロボット1は搭載ローダ7の荷物の有無を確認する。
(i)搭載ローダ7に荷物がある場合、移動ロボット1は設備ローダ17に向かって出発する。
(ii)搭載ローダ7に荷物がない場合、ロボット管理システム3と他の移動ロボット等周囲に連絡し、ロボット管理システム3からの指示を待つ。その後、荷物が搭載された場合の処理は、実施例1と同様でよい。
ここで、地点Aは、搭載ローダ7が設備ローダ17に積み込み、積み降ろしで位置決めする点の手前の点である。
(1)設備ローダ17までの相対位置を計測する。すなわち、レーザ距離センサにより、移動ロボットから設備ローダ17の設置台までの相対位置・相対方向を計測する。予め指定された地点Aを含む位置決め可能領域にあることを確認する。位置決め可能領域にない場合には、一旦、位置決め可能領域に移動する制御を行い、相対位置を再計測する。それを繰り返す。
搭載ローダ7から設備ローダ17への荷物の積み降ろしの場合
(1−1)設備ローダ17の上の荷物の有無を確認し、
(1-1-1)荷物がない場合は、次の(1−2)の作業を行う。
(2)荷物の積み込みの場合
(2−1)設備ローダ17の上の荷物の有無を確認し、
(2-1-1)荷物がある場合、次の(2−2)の作業を行う。
(2−3)次に、移載終了判断は、所定時間内に荷物の移載が終了することをチェックし、積み込み移載終了の場合は、ストッパを上げてセットし、移載終了と判断する。
このような状態から脱出する方法について、以下説明する。
2‥設備ローダ装置
3‥ロボット管理システム
4‥走行制御手段
5‥位置決め制御手段
6‥レーザ距離センサ
7‥搭載ローダ
8‥荷物
9、9a‥荷物検出手段
10‥ストッパ
11‥移載制御手段
12‥赤外線通信センサ
14、15‥通信装置
16‥設備ローダ設置台
17‥設備ローダ
18、18a‥荷物検出センサ
19‥移載制御手段
20‥赤外線通信センサ
21,30‥ローラ
22‥側面ガイド
23‥背面ガイド
27‥側面ガイド
24、28‥載置台
25‥バンパ
26‥荷物停止部材
35‥通信装置
Claims (11)
- 移動する移動機構と荷物の積込み・積降しを行う搭載ローダを備えたロボットと、前記搭載ローダとの間で荷物の移載を行う設備ローダから構成されるロボットシステムにおいて、
前記搭載ローダ、及び、前記設備ローダにおける荷物の積載の有無をそれぞれ検出する第1、及び、第2の荷物検出手段と、
該第1、及び、第2の荷物検出手段の出力を基に、前記ロボットが前記設備ローダまでの進行の可否を判断し、進行可能であるとき、前記設備ローダまで移動する走行制御手段と、
前記ロボットが前記設備ローダまで移動した後、前記設備ローダに対する相対的な位置及び方向の制御を行う位置決め制御手段と、
前記搭載ローダと前記設備ローダの間で、移載開始から移載終了までの荷物の移載動作を通信して制御する移載制御手段とを備え、
前記移載制御手段が移載終了と判断した後、前記ロボットが設備ローダから移動し、
前記移載制御手段が、荷物の移載が失敗したと判断したときには、前記荷物を元の状態に移動するとともに、前記位置決め制御手段により、前記ロボットの位置・角度を補正して、再度、荷物の移載を行うことを特徴とするロボットシステム。 - 移動する移動機構と荷物の積込み・積降しを行う搭載ローダを備えたロボットと、前記搭載ローダとの間で荷物の移載を行う設備ローダから構成されるロボットシステムにおいて、
前記搭載ローダ、及び、前記設備ローダにおける荷物の積載の有無をそれぞれ検出する第1、及び、第2の荷物検出手段と、
該第1、及び、第2の荷物検出手段の出力を基に、前記ロボットが前記設備ローダまでの進行の可否を判断し、進行可能であるとき、前記設備ローダまで移動する走行制御手段と、
前記ロボットが前記設備ローダまで移動した後、前記設備ローダに対する相対的な位置及び方向の制御を行う位置決め制御手段と、
前記搭載ローダと前記設備ローダの間で、移載開始から移載終了までの荷物の移載動作を通信して制御する移載制御手段とを備え、
前記移載制御手段が移載終了と判断した後、前記ロボットが設備ローダから移動し、
前記位置決め制御手段で行う位置決め終了時における前記搭載ローダと前記設備ローダの対面した平行方向(荷物移載方向に対する垂直方向)の位置ずれ最大誤差をΔX0とすると、前記搭載ローダ及び前記設備ローダにおける移載入口の幅L1、荷物積載領域の幅L2は、L1-L2≧2ΔX0>0を満たす形状であることを特徴とするロボットシステム。 - 請求項1または2記載のロボットシステムにおいて、
前記移載制御手段が前記搭載ローダへの荷物の積込みを終了と判断した後、前記ロボットは前記荷物の転落を防止する転落防止装置をセットすることを特徴とするロボットシステム。 - 請求項1または2記載のロボットシステムにおいて、
前記移載制御手段が前記搭載ローダからの荷物の積降しを行う前に、前記ロボットは前記荷物の転落を防止する転落防止装置を解除することを特徴とするロボットシステム。 - 請求項1または2記載のロボットシステムにおいて、
前記第1及び第2の荷物検出手段は、移載方向に対する荷物の傾きを検知する機能を備えたことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項1または2記載のロボットシステムにおいて、
前記ロボットが前記設備ローダに移動する前に、前記走行制御手段は、前記搭載ローダに荷物を積込む場合には搭載ローダに荷物が積載されていないことを、荷物を積降す場合には荷物が積載されていることを判断して、前記設備ローダへの移動の実施・不実施を決定することを特徴とするロボットシステム。 - 請求項1または2記載のロボットシステムにおいて、
前記搭載ローダ及び設備ローダは上面から見た床投影形状が同一であり、かつ、前記ロボットの周囲に取り付けたバンパの床投影形状の内側にあることを特徴とするロボットシステム。 - 請求項1または2記載のロボットシステムにおいて、
前記ロボットが前記設備ローダから荷物を積込む前に、前記設備ローダに荷物がないことを検出したとき、
前記ロボットは、
前記荷物が前記設備ローダに搭載され、前記ロボットに移載された後に、前記ロボットを移動する機能と、
前記荷物が前記ロボットに直接搭載された後に、前記ロボットを移動する機能と、
を備えたことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項1または2記載のロボットシステムにおいて、
前記ロボットが前記設備ローダに第1の荷物を積降す前に、前記設備ローダに第2の荷物があることを検出したとき、
前記ロボットは、前記第2の荷物が前記設備ローダから取り除かれて、前記ロボットから第1の荷物が移載された後、前記ロボットが移動する機能と、前記第1の荷物が前記ロボットから直接積降ろされた後、前記ロボットが移動する機能と、を備えたことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項8または9記載のロボットシステムにおいて、前記設備ローダの荷物が正常状態にないときには、設備ローダの荷物の有無を周囲に報知するとともに、予め設定した時間を経過した後は、異なる状態で報知することを特徴とするロボットシステム。
- 請求項1乃至10いずれかに記載のロボットシステムにおいて、前記ロボットに荷物の搬送方法を指示するロボット管理装置を備え、
前記ロボットは、前記ロボット管理装置の指示に従い、移動、搬送を行うとともに、前記指示どおりに機能できない場合には、前記ロボットの状態を伝達することを特徴とするロボットシステム。
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