JP5516366B2 - サービス提供システム及びサービス提供方法 - Google Patents

Description

本発明は、ロボットを用いてサービスを提供するサービス提供システム及びサービス提供方法に関する。

従来より、販売業務の省人化や販売時間等の拡大のために自動販売機や無人店舗等により物品の販売を無人で行なうための技術が種々提案されている。
例えば、特許文献１には、注文した飲食物をカウンターテーブルまで運ぶ機能を有する無人店舗が提案されている。

特開２００７−１０９０７２

ところで、従来の自動販売機や無人店舗等の無人販売システムでは、特許文献１のごとく商品をテーブルまで搬送するサービスを行えるものは提案されているが、取引される商品は完成品あるいは略完成された状態のものであり、無人販売システムでは、商品をその場で調理したり組立等の加工を行なったりするものは少なく、提供できる商品やサービスは限られたものであるという課題がある。
一方でより多様な商品や役務（サービス）を店員等の人手にたよることなく提供できるようにして、販売業務の省人化や販売時間等の拡大を図ることが望まれている。

本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであって、無人あるいは通常よりも少ない人員であってもより多様なサービスを提供することができるようにしたサービス提供システム及びサービス提供方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明は次のように構成した。
本願発明にかかるサービス提供システムは、ロボットユニットと、ロボットユニットを囲む筐体と、注文入力情報の入力を受け付けるインターフェイスと、ロボットユニット及びインターフェイスと接続された制御手段と、ロボットユニットの周囲に配置された商品の加工のための備品または材料をそれぞれ格納した単数または複数の商品加工ユニットと、筐体の内外に物品を搬入・搬出可能な搬出入口と、を有し、制御手段は、少なくとも１以上の加工作業を記憶した作業記憶部と、インターフェイスからの入力に応じて決済処理を行なう決済手段と、インターフェイスからの注文入力情報に基づいて、作業記憶部から加工作業を選択する加工選択部と、決済手段により決済処理が完了すると、加工選択部にて選択された加工作業に沿ってロボットユニットを動作させ、商品加工ユニットに格納された備品及び材料を用いてロボットによる加工作業を実行させる加工作業指令部と、加工作業が実行完了すると、加工作業により加工が施された商品を搬出入口を介して筐体に搬出する商品搬出司令部と、を有し、商品加工ユニットは、製品の母材を収納する母材収納部と、母材に接着させる１種類以上の被接着部材を収納する被接着部材収納部と、接着剤供給工具を収納する接着剤供給工具収納部と、母材を予め設定された位置に位置決めして載置可能な作業ステージと、を有し、制御手段の加工作業指令部は、母材収納部から母材を取り出し、作業ステージに載置させる動作と、加工選択部にて選択された加工作業に基づいて作業ステージ上の母材に接着剤供給工具により接着剤を付ける動作と、接着剤が付けられた箇所に被接着部材収納部から取り出した被接着部材を置く動作と、をロボットユニットに実行させることを特徴としている。

また、インターフェイスは、制御手段に記憶された複数種類の商品の仕様を表示させる表示画面と、表示画面から商品の仕様の入力を受け付ける注文入力画面とを有していることが好ましい。
また、注文入力情報は、１つの商品に対して１つ以上の設定情報を含んでおり、注文入力画面では、１つの商品に対して１つ以上の設定情報を入力可能に構成されていることが好ましい。

また、ロボットユニットは、基台と、複数の関節部を有する第１アームと、第１のアームと別体に複数の関節部を有する第２アームと、基台に旋回可能に設置され第１アーム及び第２アームを支持する胴体部と、を有していることが好ましい。
また、ロボットユニットは７自由度を有するマニピュレータを少なくとも有していることが好ましい。

また、被接着部材収納部は、母材に貼付ける１種類以上の装飾用部材を収納する小部材収納部であることが好ましい。
また、加工選択部は、インターフェイスに装飾用部材の母材への配置絵柄を複数種類表示させて所望の配置絵柄を選択させることが好ましい。
また、インターフェイスには、配置絵柄のデータの入力を受け付ける入力ポートが設けられ、加工選択部は、入力ポートから入力される配置絵柄のデータを母材への配置絵柄として選択可能に構成されていることが好ましい。

また、本願発明にかかるサービス提供システムは、ロボットユニットと、注文入力情報の入力を受け付けるインターフェイスと、ロボットユニット及びインターフェイスに接続された制御手段と、を有し、制御手段は、インターフェイスにより入力された注文入力情報に基づいて、製品の母材を取り出し、母材を予め設定された位置に位置決め可能な作業ステージに載置させる動作と、予め記憶された少なくとも１以上の加工作業のうち、選択された加工作業に基づいて作業ステージ上の母材に接着剤供給工具により接着剤を付ける動作と、接着剤が付けられた箇所に母材に接着させる被接着部材を置く動作と、をロボットユニットに実行させることを特徴としている。
また、本願発明にかかるサービス提供方法は、ロボットユニットにより加工作業を施した商品を提供するサービス提供方法であって、インターフェイスにより注文入力情報の入力を受け付けるステップと、インターフェイスにより入力された注文入力情報に基づいて、製品の母材を取り出し、母材を予め設定された位置に位置決め可能な作業ステージに載置させる動作と、予め記憶された少なくとも１以上の加工作業のうち、選択された加工作業に基づいて作業ステージ上の母材に接着剤供給工具により接着剤を付ける動作と、接着剤が付けられた箇所に母材に接着させる被接着部材を置く動作と、をロボットユニットに実行させるステップと、を有していることを特徴としている。

本発明によれば、注文から品物の提供まで、無人あるいは通常よりも少ない人員であってもより多様な商品及び役務を提供することができる。
また、ロボットユニットに熟練した作業者の動作を予め教示しておくことで、商品への加工作業をより安定した品質で精度良く行なうことができるという利点もある。
さらに、ロボットユニットへの加工作業の内容を新たに追加あるいは変更することで、設備を大きく入れ替えることなく、設備提供する商品及びサービスの内容を比較的容易に変更することができ、流行等に沿った商品及びサービスを少ない設備費用で提供することができるという利点もある。

本発明の第１実施形態に係るサービス提供システムを説明するための模式的な上面図である。 本発明の第１実施形態に係るロボットユニットの要部を説明するための模式的な図である。 本発明の第１実施形態に係るサービス提供システムを説明するための模式的な正面図である。 本発明の第２実施形態に係るサービス提供システムを説明するための模式的な上面図である。 本発明の第２実施形態に係るロボットユニットの要部を説明するための模式的な図である。 本発明の第２実施形態に係る小部材収納部を説明するための模式的な上面図である。 本発明の第２実施形態に係る配置絵柄の一例を説明するための模式的な上面図である。 本発明の第３実施形態に係る実施形態に係るサービス提供システムを説明するための模式的な上面図である。 本発明の第３実施形態に係る配置絵柄の一例を説明するための模式的な上面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。

本実施形態では、サービス提供システムの一例としてソフトクリームを注文に沿って調理する無人ソフトクリーム調理提供システムについて説明する。
図１〜図３に示すように、本実施形態に係るサービス提供システム１００は、ロボットユニット１０１，筐体１０２，商品加工ユニットの一つとしての各種の材料供給装置１０３Ａ〜１０３Ｄ，商品受渡し部（搬出入口）１０４，入力タッチパネル（インターフェイス，決済手段）１０５，現金投入機（決済手段）１０６，統括コンピュータシステム１０７を有して構成されている。

図２に示すように、ロボットユニット１０１は、基台１が図示しないアンカーボルトでフロアに固定され、この基台１の上には、アクチュエータを介して胴部２が基台１に対して旋回自在に設けられている。
この胴部２には、第１アーム３Ｌ及び第２アーム３Ｒがそれぞれ左右に設けられている。
第２アーム３Ｒには、右肩部４Ｒが水平面（フロアと平行な面）に沿って旋回可能に設けてある。この右肩部４Ｒには右上腕Ａ部５Ｒを揺動可能に設けている。この右上腕Ａ部５Ｒ先端には右上腕Ｂ部６Ｒを設けている。なお、この右上腕Ｂ部６Ｒは旋回する捻り動作が付与されている。

さらに、右上腕Ｂ部６Ｒ先端に右下腕部７Ｒを揺動可能に設けている。この右下腕部７Ｒ先端には右手首Ａ部８Ｒ、その先端に右手首Ｂ部９Ｒを設けている。
なお、この右手首Ａ部８Ｒは旋回する捻り動作、右手首Ｂ部９Ｒは曲げ動作を行う旋回動作が付与されている。
右手首Ｂ部９Ｒの先端には右フランジ１０Ｒが設けてあり、右フランジ１０Ｒには、右ハンド１１が取り付けられている。

第１アーム３Ｌは第２アーム３Ｒと左右対称であり、第１アーム３Ｌには、左肩部４Ｌ、左上腕Ａ部５Ｌ、左上腕Ｂ部６Ｌ、左下腕部７Ｌ、左手首Ａ部８Ｌ、左手首Ｂ部９Ｌ、左フランジ１０Ｌから構成されている。
左フランジ１０Ｌには、左ハンド１２が取り付けられている。ロボットユニット１０１の各関節部（旋回部，揺動部，ハンド）には、それぞれサーボモータを有するアクチュエータ（図示省略）が内蔵されており、各可動部の回転位置は、アクチュエータに内蔵のエンコーダからの信号としてロボットコントローラ１０７Ａに入力されるようになっている。

即ち、胴部２と右肩部４Ｒ，右肩部４Ｒと右上腕Ａ部５Ｒ，右上腕Ａ部５Ｒと右上腕Ｂ部６Ｒ，右上腕Ｂ部６Ｒと右下腕部７Ｒ，右下腕部７Ｒと右手首Ａ部８Ｒ，右手首Ａ部８Ｒと右手首Ｂ部９Ｒ，右手首Ｂ部９Ｒと右フランジ１０Ｒは、それぞれアクチュエータの駆動により相対回転するようになっている。同様に胴部２と左肩部４Ｌ，左肩部４Ｌと左上腕Ａ部５Ｌ，左上腕Ａ部５Ｌと左上腕Ｂ部６Ｌ，左上腕Ｂ部６Ｌと左下腕部７Ｌ，左下腕部７Ｌと左手首Ａ部８Ｌ，左手首Ａ部８Ｌと左手首Ｂ部９Ｌ，左手首Ｂ部９Ｌと左フランジ１０Ｌは、それぞれアクチュエータの駆動により相対回転するようになっている。

つまり、第１アーム３Ｌ及び第２アーム３Ｒは７自由度を有する垂直多関節ロボットであり、基台１と胴部２とを旋回するアクチュエータと合わせてロボットユニット１０１全体で１５自由度を有している。
なお、ロボットユニット１０１を冗長自由度を有する各７自由度の垂直多関節ロボットとすることにより、筐体１０２の限られた空間の中で周囲の物体及びロボットユニット１０１自身との干渉を回避しやすく、筐体１０２をよりコンパクトに構成することができるが、ロボットユニット１０１の自由度は必ずしも本実施形態のものには限られず１つ以上の自由度を有するものであればよい。

筐体１０２は、ロボットユニット１０１と、ロボットユニット１０１を囲むとともにロボットユニット１０１が存在する空間（内部空間）と外部とを隔離するように設けられており、ロボットユニット１０１および材料１０３Ａ〜１０３Ｄを固定すると共に、周囲をポリカーボネートなどの透明で割れにくい板で覆う事で顧客Ｇへの安全対策としての防護板としての機能と、ロボットユニット１０１による調理作業を顧客Ｇが視認できるという機能とを有している。
なお、筐体１０２には本システムの管理作業者が筐体１０２の内部のメンテナンス作業を行なうための通行口１０２Ａが設けられている。通行口１０２Ａは、通常のサービス提供時には閉じられ施錠されるようになっている。
また、筐体１０２は各材料供給装置１０３Ａ〜１０３Ｄを取り外した後、折りたたみ可能に構成されており、運搬が可能になるよう、下面にキャスター１０２Ｂが備わっている。

材料供給装置１０３Ａ〜１０３Ｄはそれぞれ筐体１０２の内部空間に設置されている。
本実施形態では、材料供給装置１０３Ａは複数種類のソフトクリーム用コーンをストックしたコーンディスペンサーである。材料供給装置１０３Ｂは、ソフトクリームサーバであり一般業務用のソフトクリームサーバが適用されている。
材料供給装置１０３Ｃは複数種類のトッピング（コーンフレーク，フルーツ等）を入れたトッピングディスペンサーである。材料供給装置１０３Ｄは複数種類のフルーツソースを入れたソースディスペンサーである。
商品受渡し部１０４は、ロボットユニット１０１が作成したトッピングされたソフトクリームを顧客Ｇに渡すための装置であり、筺体１０２のポリカーボネート板により、顧客Ｇとの空間が分離され、商品の受け渡しの際にロボットユニット１０１と顧客Ｇとが直接接触しないようになっている。

入力タッチパネル１０５は表示モニタを有しており、当該表示画面にふれることで情報入力可能に構成されている。表示モニタには商品の仕様の入力を受け付ける注文入力画面が表示されるようになっている。
より具体的には注文入力画面は、ソフトクリームの容器（分量）・クリームの種類・トッピング材料・ソースの種類を入力タッチパネル１０５から選択し入力可能するように構成されている。即ち、ソフトクリームの容器（分量）・クリームの種類・トッピング材料・ソースの種類が１つの商品に対する設定情報（顧客により指定可能な情報）に相当し、かかる複数の設定情報の組み合わせにより注文入力情報が構成される。

統括コンピュータシステム１０７は、ロボットユニット１０１の動作を制御するロボットコントローラ１０７Ａと外部コンピュータ１０７Ｂとから構成されており、それぞれ演算装置，入力装置及び表示装置を有しロボットコントローラ１０７Ａと外部コンピュータ１０７Ｂとが命令等を受け渡し可能に接続されている。また、入力タッチパネル１０５は外部コンピュータ１０７Ｂに接続されている。
外部コンピュータ１０７Ｂは機能として、作業記憶部１０８Ａ，決済処理部（決済手段）１０８Ｂ，加工選択部１０８Ｃ，加工作業司令部１０８Ｄ及び商品搬出司令部１０８Ｅを有している。

作業記憶部１０８Ａは、少なくとも１以上の加工作業を記憶した記憶装置であり、加工作業は、ロボットユニット１０１の動作態様を記した教示データとして加工作業の種類毎に記憶されている。
決済処理部１０８Ｂは、現金投入器１０６への所定の金額の投入あるいは入力タッチパネル１０５への所定の決済情報の入力を受けると、ロボットユニット１０１に対する作業を許可する決済処理を実行するようになっている。

加工選択部１０８Ｃは決済処理が完了すると、入力タッチパネル１０５に入力された注文入力情報に基づいて、作業記憶部１０８Ａに記憶された加工作業から注文入力情報に適合する加工作業を選択する。加工作業指令部１０８Ｄは加工選択部１０８Ｃにて選択された加工作業に従ってロボットコントローラ１０７Ａに指令を生成する。
ロボットコントローラ１０７Ａは指令に沿ってロボットユニット１０１を動作させ、後述するように各材料供給装置１０３Ａ〜１０３Ｄの材料に調理加工を施すようになっている。
商品搬出司令部１０８Ｅは、加工作業指令部１０８Ｄによる指令が完了し、ロボットユニット１０１の加工作業が実行完了したと判定すると、調理加工された商品（ここではソフトクリーム）を商品受渡し部１０４に載置するようになっている。

本実施形態に係るサービス提供システム１００は、上述のように構成されており、以下のように動作する。
顧客Ｇが現金投入機１０６に入金するまではロボットユニット１０１が品物を作成する作業を開始せず、待機している。現金投入機１０６が入金を検出してから、入力タッチパネル１０５は注文入力画面（容器・ソフトクリーム・トッピング・ソースの種類など）を表示する。
顧客Ｇが入力タッチパネル１０５を通じてトッピングなどの商品の仕様を選択し終えていたら、ロボットユニット１０１が材料を取り出してソフトクリームを作る調理加工作業に取り掛かる。
ここでは、容器としてデザートコーン、ソフトクリームの種類としてバニラ、トッピングとしてコーンフレーク、ソースとしてイチゴが選択された場合を例に手順の一例を説明する。

外部コンピュータ１０７Ｂは、入力タッチパネル１０５により設定された注文入力情報に応じてロボットコントローラ１０７Ａに指令を送りロボットコントローラ１０７Ａはロボットユニット１０１へ動作開始の指令を与える。
ロボットユニット１０１は、左右のハンド１１，１２に備わる図示しないセンサにより材料供給装置１０３Ａに積まれたデザートコーン（以下、コーンと記す）の底面を検出し、コーン底面から一定量の位置をコーン把持位置として認識して把持動作を行う。
コーンを把持できた後はコーンを引き上げ、把持したコーンが筐体１０２や各材料供給装置１０３と干渉しないようにロボットユニット１０１の左右のアーム３Ｒ，３Ｌを動かしながら、胴部２を旋回させて材料供給装置１０３Ｂへ向く。

次にロボットコントローラ１０７Ａは、材料供給装置１０３のバニラ味のソフトクリームサーバへ向き終わった事を確認した後、コーンを把持していない方のハンド（例えば、コーン把持を左ハンド１２、レバー操作を右ハンド１１とする）に備わる、図示省略リング状の係合部に、ソフトクリームサーバに備わるレバー（以下、ソフトクリームレバーと記す）を係合させる（挿通させる）動作を実行させる。
右ハンド１１のリング状の係合部にソフトクリームレバーが通った後、ロボットユニット１０１はソフトクリームレバーを下げる動作を行ってソフトクリームを出して、左ハンド１２の動作によりソフトクリームを整形する。
一定量のソフトクリームが出たと判断したら、右ハンド１１によりソフトクリームレバーを上げてソフトクリームが出るのを止める。
ソフトクリームレバーがソフトクリームが出ない位置まで上がったら、右ハンド１１のリング状の係合部をソフトクリームレバーから外し、胴部２を旋回させて材料供給装置１０３Ｃの方向へ向く。

次にロボットコントローラ１０７Ａは、コーンフレークの材料供給装置１０３Ｃへ向き終わった事を確認した後、左ハンド１２で把持したソフトクリームをトッピングディスペンサーのトッピング排出部へ移動させ、右ハンド１１でトッピングディスペンサーのダイヤルを回す事で、トッピングディスペンサーの中身（ここではコーンフレーク）を一定量排出し、ソフトクリームの上にコーンフレークを振り掛ける。
トッピングが一定量排出されたら、右ハンド１１をトッピングディスペンサーから外し、右ハンド１１および左ハンド１２に把持したソフトクリームが筐体１０２および各材料１０３と干渉しないように両アームを動作させながら、材料供給装置１０３Ｄの方向へ向く。

次にロボットコントローラ１０７Ａは、イチゴ味のソースディスペンサー１０３Ｄへ向き終わった事を確認した後、左ハンド１２で把持したソフトクリームをソースディスペンサーのソース抽出位置へ移動させ、右ハンド１１でソースディスペンサー１０３Ｄを把持し、ソースディスペンサー１０３Ｄをソース抽出位置の上へ移動させ、左ハンド１２で把持しているソフトクリームの上にイチゴ味のソースを一定量だけ掛ける。
ソースがソフトクリームに掛かったら、右ハンド１１で把持したソースディスペンサー１０３Ｄを元の位置へ戻す。
ここまでの過程で商品としてのソフトクリームの調理加工作業が終了となる。
その後、右ハンド１１および左ハンド１２に把持したソフトクリームが筐体１０２および各材料１０３と干渉しないように両アームを動作させながら、商品受渡し部１０４の方向へ向く。

次にロボットコントローラ１０７Ａは、商品受渡し部１０４へ向き終わった事を確認した後、左ハンド１２で把持したソフトクリームを、商品受渡し部１０４の中に備わる図示しないソフトクリーム置き台にセットするように左アームを移動させてソフトクリームを台に置く。ロボットコントローラ１０７Ａは、ソフトクリームが置かれたのを確認した後、左アームが筐体１０２などと干渉しない位置へ移動したのを確認し、右ハンド１１に備わるリングを商品受渡し部１０４に備わる突起へ引っ掛け、突起と連動させてソフトクリーム置き台を筐体１０２のポリカーボネート板外側（顧客Ｇ側）へ移動させる。ロボットコントローラ１０７Ａは、ソフトクリーム置き台が筐体１０２のポリカーボネート板外側（顧客Ｇ側）へ移動したのを確認したら、右ハンド１１が筐体１０２などに干渉しないように、右アームを待機姿勢へ移動させる。

次に統括コンピュータシステム１０７は、顧客Ｇがソフトクリームを取ったと判断した（例えば、入力タッチパネル１０５によって顧客Ｇが受取った事を操作するなど）後に、右ハンド１１に備わるリングを商品受渡し部１０４に備わる突起へ引っ掛け、ソフトクリーム置き台を筐体１０２のポリカーボネート板内側（ロボット側）へ引き寄せる。ソフトクリーム置き台が筐体１０２のポリカーボネート板内側（ロボット側）へ引き寄せ終わった事をロボットコントローラ１０７Ａが判断した後は、右ハンド１１が筐体１０２などに干渉しないように、右アームを待機姿勢へ移動させ、次に現金投入機１０６へ入金されるのを待つ。

このように、本実施形態にかかるサービス提供システム１００によれば、顧客Ｇは他の人間（例えば店の従業員）が介在しなくても、現金投入機１０６へ入金して入力タッチパネル１０５に表示される選択画面を操作するだけで、自分が選んだ通りの組み合わせ（本実施例では、容器としてデザートコーン、ソフトクリームの種類としてバニラ、トッピングとしてコーンフレーク、ソースとしてイチゴ）の品物を購入することができると共に、料理屋の調理実演のように品物が組み上がる（出来上がる）過程を見ることができ、顧客への訴求度を向上することができる。
また、加工作業を構成するロボットユニット１０１の動作態様（教示データ）をより熟練したソフトクリーム調理人の動作を模して設定するなどすれば、熟練したソフトクリーム調理人により近い調理加工を反復して高精度に再現することができ、提供する商品の価値を向上させることができる。

なお、左ハンド１２でのコーン把持動作の方法としては、エアチャックやサーボグリッパなどが考えられるが、限定はしない。また、右ハンド１１でのソフトクリームレバー操作、受渡し部の操作方法としてリングを用いているが、他の方法としてエアチャックやサーボグリッパなどでも良い。さらに、ソースディスペンサー１０３Ｄを把持する方法やソースを一定量だけ抽出方法については明記していないが、ソースが一定量だけ抽出できるのであれば、方法は限定されるものではない。また、本実施形態ではコーン、ソフトクリーム、トッピング、ソースの順で組み合わせているが、トッピングとソースの順番は逆でも良く、トッピングおよびソースともに複数の種類を組み合わせても良い。

［第２実施形態］
続いて第２実施形態について説明する。本実施形態では、サービス提供システムの一例として注文（選択）された配置絵柄に沿って商品としての手鏡（製品，母材）にガラス粒子等の装飾材を貼りつけてデコレーション加工を施して顧客に提供するロボットデコレーションシステムについて説明する。
なお、上述の第１実施形態と同様に構成されているものについては説明を省略し、同じ符号を用いる。
図４に示すように、本実施形態に係るサービス提供システム２００は、ロボットユニット２０１，筐体１０２，作業ステージ２０３，商品受渡し部２０４，入力タッチパネル（インターフェイス，決済手段）２０５，現金投入機（決済手段）１０６，統括コンピュータ２０７，装飾材収納エリア（小部材収納部）２０９，作業用装飾材置き場２１０，手鏡収納棚（母材収納部）２１１，接着剤ガン置き場（接着剤供給工具収納部）２１２を有して構成されている。

ロボットユニット２０１は、第１実施形態のロボットユニット１０１とほぼ同様に構成されている。詳細な構成について改めて説明すると、ロボットユニット２０１は第１実施形態のロボットユニット１０１と同様に基台５１が図示しないアンカーボルトで設置面に固定され、この基台５１の上には、アクチュエータ５２Ａを介して胴部５２が基台５１に対してアクチュエータ５２Ａの回転軸Ａｂを中心に旋回自在に設けられており、胴部５２には、第１アーム５３Ｌ及び第２アーム５３Ｒがそれぞれ左右に設けられている。
なお、アクチュエータ５２Ａの回転軸Ａｂと、第１アーム５３Ｌ及び第２アーム５３Ｒの第１アクチュエータの回転軸Ａ１とは、設置面と水平な方向に長さＤ１だけずれるように、基台５１に対して胴部５２が水平前方にせり出すように胴部５２の形状が設定されている。

第１アーム５３Ｌは、図５に示すように、胴部５２側から先端にかけて順々に第１構造材４１，第２構造材４２，第３構造材４３，第４構造材４４，第５構造材４５，第６構造材４６，フランジ４７がそれぞれ回転駆動するアクチュエータ（回転関節）を介して連結されている。

胴部５２と第１構造材４１とは、第１アクチュエータ（第１関節）４１Ａを介して連結されており、第１アクチュエータ４１Ａの駆動により、第１構造材４１が回転するようになっている。第１構造材４１と第４構造材４２とは、第２アクチュエータ（第２関節）４２Ａを介して連結されており、第２アクチュエータ４２Ａの駆動により、第２構造材４２が旋回するようになっている。

第２構造材４２と第３構造材４３とは、第３アクチュエータ（第３関節）４３Ａを介して連結されており、第３アクチュエータ４３Ａの駆動により、第３構造材４３が回転する
ようになっている。第３構造材４３と第４構造材４４とは、第４アクチュエータ（第４関節）４４Ａを介して連結されており、第４アクチュエータ４４Ａの駆動により、第４構造材４４が旋回するようになっている。

第４構造材４４と第５構造材４５とは、第５アクチュエータ（第５関節）４５Ａを介して連結されており、第５アクチュエータ４５Ａの駆動により、第５構造材４５が回転するようになっている。第５構造材４５と第６構造材４６とは、第６アクチュエータ（第６関節）４６Ａを介して連結されており、第６アクチュエータ４６Ａの駆動により、第６構造材４６が旋回するようになっている。
第６構造材４６とフランジ４７とは、第７アクチュエータ（第７関節）４７Ａを介して連結されており、第７アクチュエータ４７Ａの駆動により、フランジ４７が回転するようになっている。

フランジ４７には、図示省略のアクチュエータの駆動により一対の指部の間隔を拡縮可能な左ハンド４８が設けられている。
なお、第３アクチュエータ４３Ａの回転軸Ａ３と第４アクチュエータ４４Ａの回転軸Ａ４とは、上面視で長さＤ２だけずれるように第３構造材４３の形状が設定されている。そして第４アクチュエータ４４Ａの回転軸Ａ４と第５アクチュエータ４５Ａの回転軸Ａ５とは、上面視で長さＤ３だけずれるように第４構造材４３の形状が設定されており、第４アクチュエータ４４Ａの回動により第１アーム３Lが屈曲し第２構造材４２と第５構造材４５とが並んだときに、第３アクチュエータ４３Ａの回転軸Ａ３と第５アクチュエータ４５Ａの回転軸Ａ５とが長さ（Ｄ２＋Ｄ３）だけずれるように各構造材の形状が設定されており、第４アクチュエータ４４Ａを屈曲させたときの第２〜第５構造材４２〜４５同士の干渉を抑制して、基台５１及び胴部５２の近傍でのロボットユニット２０１の動作領域を確保している。

第２アーム５３Ｒは、上述の第１アーム５３Ｌと同様に構成されており、胴部５２への設置方向が１８０度ずれて配置されている。第２アーム５３Ｒには、左ハンド４８と同様に拡縮する1対の指部材と、後述する装飾材カセットから装飾材を１個ずつ吸着しうるように先端に吸引装置とを有する右ハンド４９が取り付けられている。

作業ステージ２０３は実質的に水平な作業面と位置合わせ用の位置規制冶具２０３Ａを有しており、手鏡Ｗを位置規制冶具２０３Ａに当接させることで、手鏡Ｗが予め統括コンピュータ２０７に記憶された位置に位置決めされて載置されるようになっている。
商品受渡し部２０４は、ロボットユニット２０１により装飾加工が施された手鏡Ｗを顧客Ｇに渡すための装置であり、ポリカーボネート板により、顧客Ｇとの空間が分離されている。なお、常時は施錠させており商品の受け渡しの際にロボットユニット２０１により受け渡し動作が行われ、ロボットユニット２０１と顧客Ｇとが直接接触できないように構成されている。

入力タッチパネル２０５は表示モニタを有しており、統括コンピュータ２０７と情報通信可能に接続されている。そして顧客Ｇは表示モニタにふれることで統括コンピュータ２０７側に情報入力可能に構成されている。また、入力タッチパネル２０５には、装飾材の配置絵柄のデータを読み取り可能なデータ読み取り装置（入力ポート）２０５Ａが設けられており、顧客Ｇが準備する配置絵柄データを受け付けることができる。
なお、読み取り装置２０５Ａは、もっとも単純には、記録媒体からの電子データの読み取り装置でよく、さらに、顧客がその場で描いた絵柄の情報をデータ化する絵柄入力機能を有してもよい。

入力タッチパネル２０５の表示モニタには商品の仕様の入力を受け付ける注文入力画面が表示されるようになっている。
より具体的に説明すると、注文入力画面には、まず複数種類の手鏡を表示させて所望の種類を選択させる手鏡選択画面が表示される。
そして、予め統括コンピュータ２０７に記憶されたカスタム配置絵柄を選択するか、データ読み取り装置２０５から顧客Ｇのオリジナル配置絵柄を入力するかのカスタム／オリジナル選択画面が表示される。

カスタム／オリジナル選択画面でカスタム配置絵柄が選択されると、選択された手鏡に対応した配置絵柄が複数種類表示され所望の種類の配置絵柄を選択させる配置絵柄選択画面が表示される。
オリジナル配置絵柄の配置絵柄データが入力されると、統括コンピュータ２０７の配置絵柄作成部２０８Ｆは、入力された配置絵柄データに基づいて装飾材の配置座標データを作成する。このとき、配置絵柄作成部２０８Ｆでは選択された手鏡の種類と入力された配置絵柄データとの不一致等、ロボットユニット２０１による加工作業が可能であるか否かの判定が行われ、加工作業が不可能な配置絵柄データと判定された場合、表示モニタにその旨の表示がなされて１つ前のカスタム／オリジナル選択画面が再び表示されるようになっている。

装飾材収納エリア２０９はロボットユニット２０１の第２アーム５３Ｒの近傍に設けられており、装飾材収納エリア２０９には図６に示すように、縦横に整列された複数の収納小部屋を有する装飾材カセットＤＣ１，ＤＣ２が複数個、位置決めされて載置されている。各装飾材カセットの収納小部屋には、それぞれ、装飾材Ｄｅｃ１，Ｄｅｃ２が１個ずつ収納されている。なお、装飾材カセットの各収納小部屋のサイズや位置、または、各種の装飾材のサイズの情報は予め統括コンピュータ２０７に記憶されている。
装飾材カセットＤＣ１には同種類の装飾材Ｄｅｃ１が収納されており、装飾材収納エリア２０９には同種類の装飾材を収納した装飾材カセットがそれぞれ２個ずつ載置されている。同種類の装飾材カセットを２個ずつ配置することにより、単一の手鏡Ｗへの作業中に装飾材が不足することが回避される。
なお、図６では装飾材及び装飾材カセットの種類は２種類のみを図示しているが、装飾材の種類や個数は装飾材となるラインストーン等の種類に応じて適宜設定可能である。

作業用装飾材置き場２１０は、装飾材収納エリア２０９よりも作業ステージ２０３に近い位置に設けられており、２個の装飾材カセットを位置決めして載置できるように形成されている。
手鏡収納棚２１１には、製品となる複数種類の手鏡Ｗが収納されており、手鏡Ｗの種類と収納位置は予め統括コンピュータ２０７に記憶されている。
接着剤ガン置き場２１１には、接着剤を供給する接着剤ガン（図示省略）が置かれている。接着剤ガンは左ハンド４８により保持可能であるとともに、左ハンド４８の動作により先端からの接着剤の供給の開始／停止を操作可能となっている。

本実施形態では制御手段の構成例として、第１実施形態と異なり、ロボットコントローラを含めた制御系を一体の演算装置である統括コンピュータ２０７によって構成している。ただし、本実施形態においても第１実施形態と同様に機能を分担する別体の演算装置群により制御装置を構成してもよい。
統括コンピュータ２０７は機能として、作業記憶部２０８Ａ，決済処理部（決済手段）２０８Ｂ，加工選択部２０８Ｃ，ロボットコントロール部２０８Ｄ，商品搬出司令部２０８Ｅ，配置絵柄作成部２０８Ｆを有している。

作業記憶部２０８Ａは、選択された手鏡とこれに対応する配置絵柄毎に、手鏡Ｗに対する加工作業の作業手順が記憶されている。加工作業は、ロボットユニット２０１の動作態様を記した教示データとして記憶されており、教示データには配置絵柄に使用される装飾材の種類と、各種装飾材の手鏡Ｗに対する配置位置（配置座標）情報が含まれている。
決済処理部２０８Ｂは、現金投入器１０６への所定の金額の投入あるいは入力タッチパネル２０５への所定の決済情報の入力を受けると、ロボットユニット２０１に対する作業を許可する決済処理を実行するようになっている。

加工選択部２０８Ｃは、決済処理部２０８Ｂによる決済処理が完了すると、入力タッチパネル２０５に入力された注文入力情報に基づいて、作業記憶部２０８Ａに記憶された加工作業から注文入力情報に適合する加工作業を選択する。ロボットコントロール２０８Ｄは加工選択部２０８Ｃにて選択された加工作業に従ってロボットユニット２０１の各アクチュエータに対する動作指令を生成し、ロボットユニット２０１を動作させるようになっている。
商品搬出司令部２０８Ｅは、ロボットユニット２０１による加工作業が実行完了したと判定すると、装飾加工された製品（ここでは手鏡Ｗ）を商品受渡し部２０４に載置するようになっている。
配置絵柄作成部２０８Ｆは、上述のようにデータ読み取り装置２０５Ａから入力された配置絵柄データに基づいて装飾材の配置座標データを作成する。
なお、統括コンピュータ２０７には、予め全種類の装飾材に対する配置間隔情報が記憶されており配置絵柄作成部２０８Ｆは配置絵柄データを各種類の装飾材の配置座標に置き換えて装飾材の配置座標データを作成するようになっている。

本実施形態に係るサービス提供システム２００は、上述のように構成されており、以下のように動作する。
顧客Ｇが現金投入機１０６に入金するまではロボットユニット２０１は待機している。現金投入機１０６が入金を検出すると、入力タッチパネル２０５は注文入力画面（手鏡選択画面，カスタム／オリジナル選択画面，配置絵柄選択画面など）を表示する。
顧客Ｇが入力タッチパネル２０５を通じて商品の仕様を選択し終えると、加工選択部２０８Ｃにより加工作業が選択され、作業記憶部２０８Ａに記憶された複数の加工作業の作業手順から該当する作業手順が選択される。

ここでは、図７に示すような配置絵柄が選択された場合を例に作業手順について説明する。
ロボットコントロール部２０８Ｄからの動作指令に基づいて、第１アーム５３Ｌが動作して選択された種類の手鏡Ｗを左ハンド４８で把持して手鏡収納棚２１１から取り出し、作業ステージ２０３の位置規制冶具２０３Ａに把持した手鏡Ｗを当接させて、手鏡Ｗの位置を位置決めした状態で作業ステージ２０３に載置する。
手鏡Ｗを作業ステージ２０３に載置すると、第１アーム５３Ｌは接着剤ガン置き場２１２に移動し、左ハンド４８により接着剤ガンを把持して作業ステージ２０３近傍の待機位置で停止する。

第２アーム５３Ｒは、第１アーム５３Ｌの動作と並行して動作し、選択された配置絵柄データに基づいて、装飾材収納エリア２０９から直近の作業に用いる種類（最初はＤｅｃ１）の装飾材カセットＤＣ１を右ハンド４９の指部材で把持して作業用装飾材置き場２１０に位置決めして載置する。この際、同種類の装飾材カセットＤＣ１を２個、装飾材収納エリア２０９から作業用装飾材置き場２１０に移し替える。

そして、装飾材の手鏡Ｗに対する配置位置情報に基づいて第１アーム５３Ｌが接着剤ガンから接着剤を手鏡Ｗの所定位置に付けて再び待機位置に戻る。待機位置は第２アーム５３Ｒが装飾材の載置作業時に第１アーム５３Ｌと第２アーム５３Ｒとが干渉しない位置に予め設定されている。
そして第２アーム５３Ｒの右ハンド４９の吸引装置により、作業用装飾材置き場２１０に置かれた装飾材カセットＤＣ１の収納小部屋から装飾材Ｄｅｃ１を１つ吸引し、接着剤ガンにより手鏡Ｗに付けられた接着剤の位置に装飾材Ｄｅｃ１を置く。
なお、統括コンピュータ２０７には、各装飾材カセットの各収納小部屋の使用順番と位置、及び、過去の装飾材の使用回数が記録されており、順番に沿って装飾材を取り出して手鏡Ｗに貼り付ける作業が実行される。
このように、第１アーム５３Ｌによる接着剤の塗布動作と第２アーム５３Ｒによる装飾材の配置動作が配置絵柄に含まれる装飾材Ｄｅｃ１の個数分だけ交互に繰り返し実行される。

装飾材Ｄｅｃ１の手鏡Ｗへの配置作業が完了すると、第２アーム５３Ｒが作業用装飾材置き場２１０の装飾材カセットＤＣ１を装飾材収納エリア２０９に移送し、装飾材収納エリア２０９から次の作業に用いる装飾材カセットＤＣ２を取り出し、作業用装飾材置き場２１０に移送する。この作業を繰り返し、作業用装飾材置き場２１０に位置決めされた２個の装飾材カセットを装飾材カセットＤＣ１から装飾材カセットＤＣ２に入れ替え、第１アーム５３Ｌによる接着剤の塗布と第２アーム５３Ｒによる装飾材の配置の作業が配置絵柄に含まれる装飾材Ｄｅｃ２の個数分だけ繰り返し実行される。
装飾材Ｄｅｃ３についても同様の作業が繰り返され、図７に示すように装飾材の配置作業が完了する。

配置作業が完了すると、第１アーム５３Ｌが動作され装飾材が配置された手鏡Ｗを左ハンド４８で把持し、商品受渡し部２０４に移送され、そこで、予め設定された時間（接着剤の乾燥に要する時間）が経過すると第１アーム５３Ｌが動作されて左ハンド４８により商品受渡し部２０４が開錠操作されて、手鏡Ｗは商品として顧客Ｇに受渡される。

このように本実施形態にかかるサービス提供システムによれば、より熟練と精密な作業を要する装飾加工作業をより高精度で、且つ、顧客の要求に応じて再現することができ、提供する商品の価値を向上させることができる。また、配置絵柄等のデータのストックを増やすことでより多様な絵柄の装飾加工を行なうことができる。

［第３実施形態］
続いて第３実施形態について説明する。本実施形態では、サービス提供システムの一例としてカップに注がれたコーヒー飲料に対して注文された絵柄に沿ってデコレーション加工を施して顧客に提供するロボットバリスタシステムを具体例として説明する。
なお、本実施形態は、材料供給装置の内容構成とロボットの動作態様が上述の第１実施形態と異なっている他は第１実施形態と同趣旨で構成されており、同様のものについては説明を省略し、同じ符号を用いる。

図８に示すように、本実施形態に係るサービス提供システム３００において、材料供給装置３０３Ａは複数のサイズの飲料カップＣをストックしたカップディスペンサーである。材料供給装置３０３Ｂは、一般業務用のコーヒーメーカである。
材料供給装置３０３Ｃは複数種類のトッピング品（ココアパウダー，ホイップクリーム等）を入れたトッピングディスペンサーである。
統括コンピュータシステム３０７は第１実施形態のものと同様に構成されているが、作業記憶部３０８には、選択されるカップＣの種類に対応した複数種類のトッピング品による装飾絵柄データがロボットユニット１０１の動作情報として記憶されている。

また、入力タッチパネル１０５に表示される注文入力画面には、カップＣのサイズ（分量）の選択を受け付けるサイズ選択画面と、図９に例示するようにコーヒー飲料に対して、クリームやココアパウダー等のトッピング品の配置による盛りつけ態様（配置絵柄）を複数種類表示させて所望の配置態様を選択させるデコレーション選択画面が表示されるようになっている。

本実施形態に係るサービス提供システム３００は上述のように構成されており、顧客Ｇのが確定すると、ロボットユニット１０１が動作して第２アーム３Ｒの右ハンド１１により材料供給装置３０３Ａから選択された内容に応じたサイズの飲料カップＣを取り出し、材料供給装置３０３Ｂを操作して選択されたサイズに対応したコーヒー飲料を飲料カップＣに容れる。

第２アーム３Ｒの動作と並行して第１アーム３Ｌが動作して材料供給装置３０３Ｃから顧客Ｇの選択内容にあったトッピング品ディスペンサーを左ハンド３Ｌにより把持する。
その後、飲料カップＣを把持した状態で第２アーム３Ｒが予め設定された姿勢をとって飲料カップＣを位置決めし、トッピング品ディスペンサーを把持した第１アーム３Ｌにより、顧客Ｇにより選択された盛りつけ態様に沿って飲料カップＣにトッピング品による盛りつけ作業を実行する。なお、本実施形態では、先ず左ハンド３Ｌの動作によりホイップクリームを飲料カップＣ内のコーヒー飲料の上に一様に注ぎ、次に左ハンド３Ｌの動作により材料供給装置３０３Ｃからトッピング品ディスペンサーを持ち替えてホイップクリームＷＣの上から図９に示すような絵柄に沿ってココアパウダーＣＰを配置する作業が実行される。

このように本実施形態にかかるサービス提供システムによれば、熟練された職人（バリスタ）の動作を予め記憶させておくことにより、高精密な作業を要するコーヒー商品の加工作業を高精度に安定して再現することができ、提供する商品の価値を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して適用することができる。
例えば、実施形態では顧客に提供する商品あるいはサービスとしてソフトクリームの調理及び顧客への提供，手鏡への装飾加工及び顧客への提供，カップ飲料へのデコレーション作業と顧客への提供を例として説明しているが、本発明はこれらの商品の提供に限定されることなく、種々の役務の提供に用いることができる。
例えば、顧客が所有する携帯電話やＴシャツなどの物品を搬出入口を通じて筐体内部に供給し、インターフェイスを通じて注文入力情報を入力することで、供給された物品に装飾品等の設置加工を施すように構成してもよい。また、カクテル飲料の調理と提供など実施形態に例示した商品以外のものを加工（調理）し提供するように構成してもより。
また、決済手段についても現金投入装置のみでなく、種々の決済方法を選択できるように構成してもよい。

１００，２００，３００ サービス提供システム
１０１，２０１ ロボットユニット
１０２ 筐体
１０３Ａ〜１０３Ｄ，３０３Ａ〜３０３Ｃ 材料供給装置
１０４，２０４ 商品受渡し部（搬出入口）
１０５，２０５ 入力タッチパネル
１０６ 入金システム（インターフェイス，決済手段）
１０７，２０７，３０７ 統括コンピュータシステム（制御手段）
１０７Ａ ロボットコントローラ
１０７Ｂ，２０７Ｂ，３０７Ｂ 外部コンピュータ

Claims (10)

1. ロボットユニットと、
   前記ロボットユニットを囲む筐体と、
   注文入力情報の入力を受け付けるインターフェイスと、
   前記ロボットユニット及び前記インターフェイスと接続された制御手段と、
   前記ロボットユニットの周囲に配置された商品の加工のための備品または材料をそれぞれ格納した単数または複数の商品加工ユニットと、
   前記筐体の内外に物品を搬入・搬出可能な搬出入口と、を有し、
   前記制御手段は、
   少なくとも１以上の加工作業を記憶した作業記憶部と、
   前記インターフェイスからの入力に応じて決済処理を行なう決済手段と、
   前記インターフェイスからの前記注文入力情報に基づいて、前記作業記憶部から前記加工作業を選択する加工選択部と、
   前記決済手段により決済処理が完了すると、前記加工選択部にて選択された前記加工作業に沿って前記ロボットユニットを動作させ、前記商品加工ユニットに格納された前記備品及び前記材料を用いてロボットによる加工作業を実行させる加工作業指令部と、
   前記加工作業が実行完了すると、前記加工作業により加工が施された商品を前記搬出入口を介して前記筐体に搬出する商品搬出司令部と、を有し、
   前記商品加工ユニットは、
   製品の母材を収納する母材収納部と、
   前記母材に接着させる１種類以上の被接着部材を収納する被接着部材収納部と、
   接着剤供給工具を収納する接着剤供給工具収納部と、
   前記母材を予め設定された位置に位置決めして載置可能な作業ステージと、を有し、
   前記制御手段の加工作業指令部は、
   前記母材収納部から前記母材を取り出し、前記作業ステージに載置させる動作と、前記加工選択部にて選択された前記加工作業に基づいて前記作業ステージ上の前記母材に接着剤供給工具により接着剤を付ける動作と、前記接着剤が付けられた箇所に前記被接着部材収納部から取り出した前記被接着部材を置く動作と、を前記ロボットユニットに実行させる
   ことを特徴とする、サービス提供システム。
2. 前記インターフェイスは、
   前記制御手段に記憶された複数種類の前記商品の仕様を表示させる表示画面と、
   前記表示画面から前記商品の仕様の入力を受け付ける注文入力画面とを有している
   ことを特徴とする、請求項１記載のサービス提供システム。
3. 前記注文入力情報は、１つの商品に対して１つ以上の設定情報を含んでおり、
   前記注文入力画面では、前記１つの商品に対して１つ以上の前記設定情報を入力可能に構成されている
   ことを特徴とする、請求項２記載のサービス提供システム。
4. 前記ロボットユニットは、
   基台と、
   複数の関節部を有する第１アームと、
   前記第１のアームと別体に複数の関節部を有する第２アームと、
   前記基台に旋回可能に設置され前記第１アーム及び前記第２アームを支持する胴体部と、を有している
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のサービス提供システム。
5. 前記ロボットユニットは
   ７自由度を有するマニピュレータを少なくとも有している
   ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のサービス提供システム。
6. 前記被接着部材収納部は、前記母材に貼付ける１種類以上の装飾用部材を収納する小部材収納部である
   ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のサービス提供システム。
7. 前記加工選択部は、
   前記インターフェイスに前記装飾用部材の前記母材への配置絵柄を複数種類表示させて所望の配置絵柄を選択させる
   ことを特徴とする、請求項６記載のサービス提供システム。
8. 前記インターフェイスには、配置絵柄のデータの入力を受け付ける入力ポートが設けられ、
   前記加工選択部は、
   前記入力ポートから入力される前記配置絵柄のデータを前記母材への配置絵柄として選択可能に構成されている
   ことを特徴とする、請求項６記載のサービス提供システム。
9. ロボットユニットと、
   注文入力情報の入力を受け付けるインターフェイスと、
   前記ロボットユニット及び前記インターフェイスに接続された制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、
   前記インターフェイスにより入力された前記注文入力情報に基づいて、製品の母材を取り出し、前記母材を予め設定された位置に位置決め可能な作業ステージに載置させる動作と、予め記憶された少なくとも１以上の加工作業のうち、選択された加工作業に基づいて前記作業ステージ上の前記母材に接着剤供給工具により接着剤を付ける動作と、前記接着剤が付けられた箇所に前記母材に接着させる被接着部材を置く動作と、を前記ロボットユニットに実行させる
   ことを特徴とする、サービス提供システム。
10. ロボットユニットにより加工作業を施した商品を提供するサービス提供方法であって、
    インターフェイスにより注文入力情報の入力を受け付けるステップと、
    前記インターフェイスにより入力された前記注文入力情報に基づいて、製品の母材を取り出し、前記母材を予め設定された位置に位置決め可能な作業ステージに載置させる動作と、予め記憶された少なくとも１以上の加工作業のうち、選択された加工作業に基づいて前記作業ステージ上の前記母材に接着剤供給工具により接着剤を付ける動作と、前記接着剤が付けられた箇所に前記母材に接着させる被接着部材を置く動作と、を前記ロボットユニットに実行させるステップと、を有している
    ことを特徴とする、サービス提供方法。

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