JP7003097B2 - 無人搬送車 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、無人搬送車に関する。

物流分野では人手不足やコスト削減のため、省人化の要望がある。例えば、かご台車のような搬送対象物の搬送を自動化する手法の一つとして、搬送対象物を無人搬送車により搬送させる手法が提案されている。このような無人搬送車は、搬送対象物に作用する外力の検知能力のさらなる向上が期待されている。

特開２０１９－０７９１７１号公報 特開２０１９－１１９３４３号公報

本発明が解決しようとする課題は、搬送対象物に作用する外力の検知能力の向上を図ることができる無人搬送車を提供することである。

実施形態の無人搬送車は、移動機構と、移動機構駆動部と、結合部と、力検知部と、を持つ。移動機構駆動部は、移動機構を駆動する。結合部は、搬送対象物に結合可能である。力検知部は、搬送対象物から結合部に作用する力を検知可能である。結合部は、搬送対象物との相対位置が水平面方向において変化しないように、搬送対象物に結合可能である。結合部は、搬送対象物を載置する天板と、天板を昇降させる昇降機構と、を有する。力検知部は、天板と昇降機構との間に配置される。力検知部は、天板および昇降機構のうち少なくとも一方に対して上下方向の相対位置が固定されず、天板および昇降機構の両方に対して水平面方向の相対位置が固定される。

台車および無人搬送車の斜視図。 第１の実施形態の無人搬送車の側面図。 第１の実施形態の無人搬送車の平面図。 無人搬送車の結合動作の第１説明図。 無人搬送車の結合動作の第２説明図。 図２のＰ部の拡大図。 中間部材の平面図。 第１の実施形態の無人搬送車のブロック図。 第１の実施形態の無人搬送車のシステム説明図。 回転中心の補正の説明図。 第１の実施形態の第２変形例の無人搬送車の側面図。 第１の実施形態の第２変形例の無人搬送車の背面図。 第１の実施形態の第３変形例の無人搬送車の側面図。 第２の実施形態の無人搬送車の側面図。 第２の実施形態の無人搬送車の平面図。 第１の実施形態の第１変形例の無人搬送車の側面図。 第１の実施形態の第１変形例の無人搬送車の平面図。

以下、実施形態の無人搬送車を、図面を参照して説明する。
本願において、直交座標系のＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向が以下のように定義される。Ｚ方向は鉛直方向であって、＋Ｚ方向は上方向である。Ｘ方向は水平方向であって、無人搬送車の前後方向であり、＋Ｘ方向は無人搬送車の前方向である。Ｙ方向は水平方向であって、Ｘ方向に直交する方向であり、無人搬送車の左右方向（幅方向）である。本願において「水平面方向」の用語には、Ｘ方向およびＹ方向に加えて、Ｚ軸周りの周方向が含まれる。
以下の実施形態では、荷物を積載する台車が搬送対象物である場合を例にして説明する。

（第１の実施形態）
図１は、台車および無人搬送車の斜視図である。台車１は、ロールボックスパレット（ＲＢＰ）のようなかご台車である。台車１は、底板２と、枠体４と、車輪５と、を有する。

底板２は、＋Ｚ方向から見て矩形状に形成される。底板２は、アルミニウム等の金属材料または樹脂材料などで形成される。
枠体４は、パイプ材を格子状に組み合わせて形成される。枠体４は、底板２の上面の縁辺から、＋Ｚ方向に立設される。枠体４の内側には、荷物（不図示）が積載可能である。
車輪５は、床面に水平な車軸の周りを回転可能である。複数の車輪５が、底板２の下面の四隅に装着される。車輪５は、Ｚ軸の周りを回転自在な自在輪（キャスタ）と、Ｚ軸の周りに回転しない固定輪と、を有する。

図２は、第１の実施形態の無人搬送車の側面図である。図２では、無人搬送車のＹ方向のバンパの記載を省略している。図３は、第１の実施形態の無人搬送車の平面図である。図３では、天板１６が仮想線で記載されている。無人搬送車１０は、例えば、オペレータによる操縦が不要な自律移動台車であり、床面に描かれたラインなども不要なラインレスタイプの自律移動台車である。無人搬送車１０は、例えば、低床型のＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）であり、台車１の下方に潜り込んで台車１に結合され、台車１を搬送する。ただし、無人搬送車１０は、上記例に限定されず、別のタイプの無人搬送車でもよい。例えば、無人搬送車１０は、オペレータにより操縦されるものでもよい。

図３に示されるように、無人搬送車１０は、車体１１と、車輪（移動機構）１２と、車輪１２を駆動する駆動モータ（移動機構駆動部）１３と、を有する。
車体１１は、直方体の箱状に形成される。車体１１は、平面視において無人搬送車１０の中央部に配置される。車輪１２は、Ｙ方向と平行な車軸を有する。車輪１２は、平面視において車体１１の四隅の外側に配置される。駆動モータ１３は、車体１１の四隅の内側に配置される。駆動モータ１３は、複数の車輪１２を相互に独立して回転駆動する。駆動モータ１３には、回転量を検知するエンコーダが付属している。

４個の車輪１２は、例えばメカナムホイールを形成する。メカナムホイールは、車輪１２の円周上に複数の樽を有する。樽は、車輪１２の車軸に対して４５度傾いた回転軸の周りを自由回転する。メカナムホイールは、４個の車輪１２の回転方向の組み合わせや回転速度を変えることにより、車体１１をあらゆる方向に移動させる。４個の車輪１２は、通常の２輪独立駆動方式（２個の駆動輪および２個の従動輪）でもよく、アクティブキャスターと呼ばれる操舵輪方式でもよい。

図２に示されるように、無人搬送車１０は、搬送対象物との結合部としてリフトユニット１５を有する。
結合部は、搬送対象物に対して着脱可能に結合する。本願でいう「結合」とは、「２つの対象を関係付ける」程度の広い概念を意味し、搬送対象物を支持する（例えば下方から持ち上げる）ことや、搬送対象物に係合する（例えば引っ掛かる）ことなども該当する。結合部であるリフトユニット１５は、搬送対象物である台車１の重量の少なくとも一部を支持する。以下には、台車１の重量の一部を支持することを「台車１を半支持する」と言う場合がある。

リフトユニット１５は、台車１を載置する天板１６と、天板１６を昇降させる昇降機構１７と、を有する。
天板１６は、平面視において略矩形の平板状に形成される。天板１６は、車体１１の＋Ｚ方向に配置される。昇降機構１７は、天板１６の－Ｚ方向に配置される。一対の昇降機構１７が、Ｘ方向に離れて配置される。昇降機構１７の個数は、２個に限られず、１個でもよく、３個以上でもよい。昇降機構１７は、リンク機構と、モータやアクチュエータなどの動力源（不図示）と、を含む。リンク機構の上端部は天板１６に接続され、下端部は車体１１に接続される。動力源は、リンク機構をＺ方向に伸縮させる。これにより、リンク機構に接続された天板１６がＺ方向に昇降する。昇降機構１７は、直動アクチュエータにより直接的に天板１６を昇降させてもよい。

図４は無人搬送車の結合動作の第１説明図であり、図５は第２説明図である。図４に示されるように、無人搬送車１０は、後述されるＬＲＦで台車１の車輪５の位置を把握しながら、台車１の下方に進入する。無人搬送車１０は、天板１６を下降させた状態で、台車１の底板２と床面との間に進入する。図５に示されるように、無人搬送車１０は、昇降機構１７により天板１６を上昇させ、天板１６を台車１の底板２に当接させる。無人搬送車１０は、さらに天板１６を上昇させ、台車１を支持または半支持する。無人搬送車１０の天板１６と台車１の底板２との間の摩擦力により、無人搬送車１０と台車１との水平面方向の相対移動が抑制される。すなわち、結合部であるリフトユニット１５は、無人搬送車１０と台車１との相対位置が水平面方向において変化しないように、無人搬送車１０と台車１とを結合する。

無人搬送車１０が台車１の全重量を支持するとき、台車１の車輪５は床面から浮上する。無人搬送車１０が台車１の重量の一部を半支持するとき、台車１の車輪５は床面に接地した状態（以下「半接地状態」と言う場合がある。）になる。無人搬送車１０は、台車１を支持または半支持した状態で、床面に沿って移動する。無人搬送車１０は、目的地まで台車１を搬送する。

無人搬送車１０が台車１を半支持する場合でも、半支持する重量が十分であれば、天板１６と台車１との間に十分な摩擦力が生じる。そのため、台車１の車輪５を半接地状態として無人搬送車１０が移動しても、無人搬送車１０と台車１との水平面方向の相対移動が抑制される。台車１の車輪５を半接地状態とすることで、台車１の車輪５が台車１の重量の残部を支えるので、台車１の姿勢が安定する。台車１の荷物が偏って搭載されている場合や、無人搬送車１０の旋回動作による遠心力または急加減速による慣性力が作用する場合でも、台車１が転倒（天板１６から脱落）しにくくなる。これにより、台車１を完全に持ち上げて車輪５を浮上させる場合と比べて、台車１の安定性が向上する。

無人搬送車１０が台車１の重量を支持または半支持することで、無人搬送車１０の車輪１２と床面との摩擦力が増加するので、車輪１２のグリップ力が向上する。そのため、車輪１２を空転させることなく、重い台車１を搬送することができる。台車１を半支持することにより、リフトユニット１５の持ち上げ可能重量を超える重量の台車１を搬送することも可能である。

図３に示されるように、無人搬送車１０は、バンパ２０と、接触センサ２１と、物体検知センサ２３と、を有する。
バンパ２０は、車体１１の±Ｘ方向および±Ｙ方向に配置される。±Ｙ方向のバンパ２０は、車輪１２のＹ方向の外側に配置される。バンパ２０と車体１１との間には、感圧センサが配置される。感圧センサの出力信号により、無人搬送車１０のバンパ２０と物体との接触が検知可能である。接触センサ２１は、無人搬送車１０の四隅に配置される。接触センサ２１は、車体１１から放射状に延びるアームの先端に装着される。接触センサ２１の出力信号により、無人搬送車１０と物体との接触が検知可能である。

物体検知センサ２３は、例えば空間中の１平面をレーザ走査するレーザレンジファインダ（ＬＲＦ）である。物体検知センサ２３のレーザ走査面は、床面と平行であって床面から所定高さの平面である。物体検知センサ２３のレーザ走査範囲は、例えば２７０°の範囲である。ＬＲＦが照射したレーザの反射の有無により、物体の存在が検知可能である。ＬＲＦが照射したレーザの反射の度合いにより、物体までの距離が検出可能である。物体検知センサ２３は、無人搬送車１０の±Ｘ方向および±Ｙ方向に配置される。

図２に示されるように、無人搬送車１０は、力検知部として力覚センサ２５を有する。力検知部である力覚センサ２５は、結合部であるリフトユニット１５に作用する力を検知可能である。
力覚センサ２５は、力またはモーメントの作用により物理量が変化する検出素子（不図示）を有する。力覚センサ２５は、検出素子のひずみなどの物理量に対応する電気信号を出力する。力覚センサ２５の出力信号により、力覚センサ２５に作用する各軸方向の力および各軸周りのモーメントが検知可能である。力覚センサ２５は、リフトユニット１５の天板１６と昇降機構１７との間に配置される。一対の昇降機構１７に対応して、一対の力覚センサ２５が配置される。天板１６に作用する全ての力およびモーメントは、一対の力覚センサ２５に伝達される。一対の力覚センサ２５で計測された力およびモーメントを合成することで、天板１６に作用する力を推定することができる。力覚センサ２５の個数は、２個に限定されず、１個でもよく、３個以上でもよい。

図６は、図２のＰ部の拡大図であり、図７のＶ－Ｖ線における側面断面図である。図６に示されるように、力覚センサ２５の－Ｚ方向の端部は、昇降機構１７に固定される。力覚センサ２５の＋Ｚ方向の端部には、板状の中間部材２６が配置される。中間部材２６は、固定部材２７により力覚センサ２５に固定される。中間部材２６は、天板１６に固定されていない。すなわち、力覚センサ２５は、天板１６に対してＺ方向の相対位置が固定されていない。昇降機構１７により天板１６を下降させたとき、天板１６の－Ｚ面が異物に接触すると、天板１６が中間部材２６から浮上する。これにより、力覚センサ２５の破損が防止される。力覚センサ２５は、昇降機構１７に対してＺ方向の相対位置が固定されていなくてもよい。すなわち、力覚センサ２５は、天板１６および昇降機構１７のうち少なくとも一方に対してＺ方向の相対位置が固定されていなければよい。

図７は、中間部材の平面図である。図７では、天板１６が仮想線で記載されている。中間部材２６は、平面視において、Ｙ方向を長手方向とする長方形状に形成される。力覚センサ２５は、平面視において円形状に形成される。平面視において、中間部材２６の面積は、力覚センサ２５の面積より大きい。これにより、台車１から天板１６に作用する力が、バランスよく力覚センサ２５に伝達される。

図６に示されるように、天板１６の－Ｚ面には凹部１６ｄが形成される。凹部１６ｄには、中間部材２６の＋Ｚ方向の端部が収容される。図７に示されるように、凹部１６ｄは、Ｘ方向およびＹ方向において中間部材２６を隙間なく収容する。すなわち、中間部材２６に固定された力覚センサ２５は、天板１６に対して水平面方向の相対位置が固定される。力覚センサ２５は、天板１６および昇降機構１７の両方に対して、水平面方向の相対位置が固定される。これにより、力覚センサ２５は、台車１から天板１６に作用する水平面方向の力を検知可能である。

無人搬送車１０は、力検知部として、力覚センサ２５に代えて、変位センサ２５ｂを有してもよい。変位センサ２５ｂは、作用する力に応じた変位に対応する信号を出力する。例えば、変位センサ２５ｂは、ひずみゲージや静電センサ、ロードセルなどである。
無人搬送車１０は、力検知部として、力覚センサ２５に代えて、感圧センサ２５ｃを有してもよい。感圧センサ２５ｃは、作用する力に応じた信号を段階的に出力する。例えば、感圧センサ２５ｃは、所定値以上の大きさの力が作用するときに信号を出力する。

図３に示されるように、無人搬送車１０は制御部３０を有する。
図８は、第１の実施形態の無人搬送車のブロック図である。図９は、第１の実施形態の無人搬送車のシステム説明図である。以下には、文章中に括弧を付けて図９中の符号を引用することにより、無人搬送車のシステムを説明する。
制御部３０の各機能部は、例えば、少なくとも一部が、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェアプロセッサが記憶部に格納されたプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、制御部３０の各機能部の一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェア（回路部；circuitry）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。

図８に示されるように、制御部３０は、駆動モータ１３の動作を制御する移動制御部１３ｃと、昇降機構１７の動作を制御する昇降制御部１７ｃと、を有する。移動制御部１３ｃは、駆動モータ１３を駆動して車輪１２を回転させ、無人搬送車１０を移動させる。昇降制御部１７ｃは、昇降機構１７を駆動して天板１６を昇降させ、台車１を支持する。

移動制御部１３ｃは、移動目標に向けた無人搬送車１０の一般動作を生成する（Ｓ５０）。移動制御部１３ｃは、後述される無人搬送車１０の現在位置の情報を用いて、無人搬送車１０の位置制御を行う（Ｓ５４）。速度出力許可（衝突判定）（Ｓ５５）は後述される。回転中心シフト（Ｓ５６）は後述される。移動制御部１３ｃは、逆運動学（Ｓ５８）により、目標速度が実現されるように駆動モータ１３を制御する（Ｓ５９）。これにより、無人搬送車１０の移動動作が実現される（Ｓ６０）。

制御部３０は、物理モデル獲得部３１と、物理現象推定部３３と、外力推定部３５と、を有する。
物理モデル獲得部３１は、無人搬送車１０および台車１の物理モデルを獲得する。物理モデル獲得部３１は、無人搬送車１０のサイズや重量、車輪１２の配置、車輪１２の直径など、移動動作に関連するパラメータを既知情報として保有している。無人搬送車１０が決められた台車１を扱う場合には、台車１のサイズや重量、車輪５の配置などの物理モデルが、既知情報として予め物理モデル獲得部３１に入力されている。未知の台車１の場合には、荷積み作業など別の作業時や荷積み作業終了後に、台車１の重量を計測しておく。計測した台車１の重量は、個々の台車１と紐付けて記憶させておき、ネットワーク等を用いて物理モデル獲得部３１に通知されてもよい。物理モデル獲得部３１の重心位置推定部３２については後述される。

物理モデル獲得部３１は、次のように台車１の質量を獲得することも可能である。
物理モデル獲得部３１は、台車１の持ち上げ前に力覚センサ２５に作用する垂直荷重の合計値を計測する。物理モデル獲得部３１は、台車１を完全に持ち上げた状態で、力覚センサ２５に作用する垂直荷重の合計値を計測する。物理モデル獲得部３１は、台車１の持上げ前後の垂直荷重の差分ΔＦを計算する。物理モデル獲得部３１は、台車１の質量ＭをＭ＝ΔＦ／Ｇにより計算する。Ｇは重力加速度である。物理モデル獲得部３１は、台車１が完全に持ち上がると垂直荷重の合計値が変化しなくなることを利用して、台車１の持ち上げ完了を判定する。

物理モデル獲得部３１は、無人搬送車１０が半支持している台車１の質量の一部を、次のように獲得することも可能である。
物理モデル獲得部３１は、台車１を完全に持ち上げずに半接地状態とする。物理モデル獲得部３１は、無人搬送車１０に任意の加速度aで直進動作を行わせる。このとき、無人搬送車１０の動作生成を、物理モデル推定用動作生成（Ｓ５２）に切り替える（Ｓ７６）。物理モデル獲得部３１は、力覚センサ２５が計測する合力のうち、動作と逆方向に発生した力成分Ｆ´を求める。物理モデル獲得部３１は、台車１の質量の一部Ｍを、Ｍ＝Ｆ´／aとして求める。無人搬送車１０の直進動作時には、外部からの衝突等の影響がないことが保証されるようにする。すなわち、無人搬送車１０の動作により生じる慣性力のみが、力覚センサ２５の計測値に上乗せされるような意図的な環境下でテスト動作を行わせるようにする。

物理現象推定部３３は、無人搬送車１０および台車１の物理モデルを用いて、車体１１の動作により生じる物理現象を推定する。
無人搬送車１０の車輪１２の駆動モータ１３には、それぞれエンコーダが備わっている（Ｓ６１）。物理現象推定部３３は、エンコーダが出力する単位時間あたりの車軸の回転量から、順運動学（Direct Kinematics、デッドレコニング、Ｓ６２）により、無人搬送車１０の移動量を算出する。これにより、物理現象推定部３３は、無人搬送車１０の自己位置（現在位置）を推定する（Ｓ６３）。

物理現象推定部３３は、エンコーダが出力する単位時間あたりの車軸の回転量から、車輪１２の回転速度を算出する。物理現象推定部３３は、この情報を用いて、車輪１２の回転速度を自在に制御するとともに、無人搬送車１０の移動速度の推定を行う。無人搬送車１０は、加速度センサ（Ｓ６４）やジャイロなどを含む慣性センサを搭載してもよい。物理現象推定部３３は、慣性センサを用いて、無人搬送車１０の移動速度や加速度などを直接的に計測することも可能である。物理現象推定部３３は、無人搬送車１０の移動量の二階微分（Ｓ６５）により、加速度を算出することも可能である。

物理現象推定部３３は、慣性力推定部３４を有する。慣性力推定部３４は、車両の加減速により生じる慣性力を推定する。
慣性力推定部３４は、無人搬送車１０の加速度ａと力覚センサ２５（Ｓ６６）の出力値とを常に監視している。慣性力推定部３４は、無人搬送車１０の並進加速度ａと無人搬送車１０の質量Ｍとを用いて、慣性力Ｆ_Ｉ＝－Ｍａを推定する（Ｓ６８）。慣性力推定部３４は、複数の力覚センサ２５の合力ＦにＦ_Ｉを合成する。これにより、慣性力推定部３４は、力覚センサ２５が計測した合力から慣性力成分を除外した外部入力（外力）Ｆ´＝Ｆ＋Ｆ_Ｉを推定する（Ｓ６９）。

制御部３０は、動作制御部４０を有する。動作制御部４０は、外力推定部３５により推定された外力に応じて無人搬送車１０の動作を制御する。動作制御部４０は、複数の動作制御モード（動作遮断モード、移動補助（アシスト）モード、動作確認モード、回転中心補正モード）を有する。
制御部３０は、制御モード選択部４８を有する。制御モード選択部４８は、動作制御部４０における無人搬送車１０の動作の制御モードを選択する。制御モード選択部４８は、どのモードで動作出力するかをフラグにより切り替えて、モード管理（Ｓ７５）を行う。フラグは、システム上のシーケンス管理により自動的に切り替えられる場合のほか、タッチパネルやスイッチなど外部入力インタフェースからの入力により手動で切り替えられる場合がある。

動作制御部４０は、動作遮断部４２を有する。動作遮断部４２は、動作遮断モードを実行する。動作遮断部４２は、外力推定部３５により推定された外力の大きさが第１閾値を超える場合に、無人搬送車１０の動作を遮断する。

外力推定部３５により推定された外力の大きさが第１閾値Ａを超える場合（|Ｆ´|＞Ａ）には、無人搬送車１０の動きにより台車１に発生した慣性力以外の力が、外部から台車１に加わったとみなすことができる。例えば、台車１と物体との衝突による衝撃力が、台車１に作用した可能性がある。このとき、動作遮断部４２は、移動制御部１３ｃが出力している無人搬送車１０の移動速度を、直ちに０にまで下げる（Ｓ５５、衝突判定）。すなわち、動作遮断部４２は、無人搬送車１０の動作を遮断する。これにより、台車１と物体との衝突時に、台車１および周囲に対して大きな力を加えてしまう事態を回避することができる。

前述されたように、力覚センサ２５は、無人搬送車１０と台車１との結合部に配置される。これにより、台車１を外部障害物との接触検知機構の一部に組み込むことができる。すなわち、台車１に接触検知センサを具備した場合と同等の効果を発揮させることができる。この場合、ＬＲＦや伸縮バンパのような一部範囲のみの衝突検知ではなく、台車１のどの部分にどの方向から加えられた力も検出可能である。したがって、台車１に作用する外力の検知能力の向上を図ることができる。

動作制御部４０は、移動補助部４３を有する。移動補助部４３は、移動補助モードを実行する。移動補助部４３は、外力推定部３５により推定された外力に応じた無人搬送車１０の移動を補助（アシスト）するように車体１１を移動させる。例えば、台車１が作業者により所定方向に押されたときに、移動補助部４３は、無人搬送車１０の同方向への移動を補助するように、無人搬送車１０を同方向に移動させる。
無人搬送車１０に備えられたアシストモード有効化スイッチ（Ｓ７７）をＯＮにすると、それまで有効であった動作遮断モードが無効になり、代わりに移動補助モードが有効になる。また、動作遮断モードに使用する第１閾値の大きさＦ１と、移動補助モードにおける作業者の操作入力の大きさＦ２が、Ｆ１＞Ｆ２の大小関係でさらに十分差がある場合には、動作遮断モードを無効にせず同時に有効にしたままでもよい。

移動補助部４３は、全ての力覚センサ２５により検出された合力のうち、移動平面に対して水平方向に対応する並進成分Ｆ_Ｈ＝（Ｆ_ｘ，Ｆ_ｙ）と、移動平面に対して垂直方向に対応する回転成分Ｍ_ｚを利用する。移動補助部４３には、アシスト動作に対応する台車１の仮想的な質量Ｍ_ｖおよび慣性モーメントＩ_ｖが設定されている。移動補助部４３は、検出した外力Ｆ_Ｈ，Ｍ_ｚに対応して、仮想的な並進加速度ａ_v＝Ｆ_Ｈ／Ｍ_ｖ，回転角加速度ｗ_v＝Ｍ_ｚ／Ｉ_ｖを算出する。移動補助部４３は、算出した加速度ａ_v，ｗ_vに対応した、次の制御ステップ（時間間隔Δｔ）における並進速度ｖ（ｔ＋Δｔ）＝ｖ（ｔ）＋ａ_vΔｔ，回転角速度ω（ｔ＋Δｔ）＝ω（ｔ）＋ｗ_vΔｔを算出する（Ｓ７１）。移動補助部４３は、逆運動学（Inverse Kinematics、Ｓ５８）に応じて各車輪１２の車軸の回転速度φ_nを求め、各車輪１２の駆動モータ１３の制御を行う（Ｓ５９）。

これにより、無人搬送車１０と結合した台車１に対して作業員が手で力を加えると、その力に応じて無人搬送車１０は台車１を床面内で自在に移動させる。搬送対象物である台車１を入力装置として利用するので、入力装置分の無駄なスペースを占有する必要がなく、またコストを抑制することができる。

台車１の仮想的な質量Ｍ_ｖおよび慣性モーメントＩ_ｖを、実際の台車１の値より小さく設定してもよい。この場合には、同じ大きさの入力に対して大きな加速が実現されるため、作業員は実際の台車１より軽いものを扱っているような感覚で、台車１を動かすことができる。
力覚センサ２５の計測値から各車輪１２の速度出力を生成するためのアルゴリズムは上記に限定されない。例えば、加速度の算出の際に、現在の速度に比例した逆方向の力（減衰力）を生じさせるダンピング項を追加して、外力が働かない場合でもカゴ台車が一定加速度で停止するような制御則にしても良い。

無人搬送車１０が台車１を半支持すると、台車１の車輪５が半接地状態になる。この状態で、制御部３０は、直ちに台車１の搬送を開始せずに、動作確認モードおよび回転中心補正モードを順に実行する。制御モード選択部４８は、動作遮断モードを無効化し、動作確認モードおよび回転中心補正モードを順に有効化する。
動作制御部４０は、動作確認部４４を有する。動作確認部４４は、動作確認モードを実行する。動作確認部４４は、無人搬送車１０の移動を試行したとき、外力推定部３５により推定された外力が第２閾値を超える場合に、車体１１の動作を遮断するとともに警報を出力する。例えば、動作確認部４４は、台車１の搬送開始時に、台車１が車輪ロック等により移動不能になっていないか確認する。

動作確認部４４は、台車１の搬送開始時に、数センチ程度の前進動作を試行する。このとき、外力推定部３５により推定された外力が第２閾値を超える場合には、台車１が移動不能であると判断する。例えば、台車１の車輪ロック機構がＯＮになっていたり、車輪留めが施してあったりすることが考えられる。動作確認部４４は、その後の移動タスクを中断し、その場に停止した状態で警報を出力する。例えば、異常を示すランプを点灯することでオペレータに通知する。異常通知の手段はランプによる視覚提示に限らず、特別なパターン音で通知しても構わないし、ネットワーク経由で統合管理システムに通知するなどしてもよい。動作確認部４４は、前方向と同様に横方向や旋回方向に対しても微小移動を試み、台車１が移動不能でないか確認する。

制御モード選択部４８は、動作確認モードが実行された後、制御フラグを回転中心補正モードに切り替える。
動作制御部４０は、回転中心補正部４５を有する。回転中心補正部４５は、予め設定された回転中心に基づいて無人搬送車１０の移動を試行したとき、外力推定部３５によって推定された外力が第３閾値を超える場合に、回転中心を補正する。

図１０は、回転中心の補正の説明図であり、台車１および無人搬送車１０の平面図である。例えば、無人搬送車１０は、台車１のＹ方向の中央部であって、＋Ｘ方向の端部に進入して、台車１と結合する。
前述されたように、台車１は、Ｚ軸の周りを回転自在な自在輪（キャスタ）５ｒと、Ｚ軸の周りに回転しない固定輪５ｓと、を有する。例えば、台車１の＋Ｘ方向の２輪が自在輪５ｒであり、－Ｘ方向の２輪が固定輪５ｓである。固定輪５ｓの車軸はＹ方向に平行である。台車１をＺ軸の周りに回動させるとき、一対の固定輪５ｓの中間点Ｏ´を回動中心とすれば、回動抵抗が最も小さくなる。台車１を水平移動させるとき、一対の固定輪５ｓの車軸と直交する方向に移動させれば、移動抵抗が最も小さくなる。回転中心補正部４５は、台車１の回動の回転中心を、無人搬送車１０の中心点Ｏから、一対の固定輪５ｓの中間点Ｏ´にシフトする。回転中心シフト量Ｓを（Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚ）とする。ＳｘはＸ方向の移動量、ＳｙはＹ方向の移動量、ＳｚはＺ軸の周りの回転量である。

無人搬送車１０は、搬送する台車１のサイズや車輪の種類および位置など、台車１の個体情報を事前に入手している。無人搬送車１０は、台車１のどの位置から進入してどの位置に移動して台車１に接合するべきか、予め把握している。また無人搬送車１０は、台車１と接合した後に、固定輪５ｓの動作干渉を回避するためにどの位置を回転中心として移動動作出力を行うべきか、予め把握している。台車１の個体情報の入手方法に関しては、特に限定されない。例えば、台車１にタグやバーコードなどを添付しておき、ドッキング時にそれをスキャンして個体情報を取得してもよい。また、上位管理システムからネットワーク経由で個体情報を入手してもよい。

回転中心補正部４５は、回転中心シフト量Ｓに対し、微小変化量ΔＳ＝（ΔＳｘ，ΔＳｙ，ΔＳｚ）を加えた補正回転中心シフト量Ｓ´＝（Ｓｘ＋ΔＳｘ，Ｓｙ＋ΔＳｙ，Ｓｚ＋ΔＳｚ）を設定する。回転中心補正部４５は、並進移動や旋回動作など既定の動作パターン（Ｓ５１）を、補正回転中心シフト量Ｓ´に適用して動作速度を生成する。回転中心補正部４５は、微小変化量ΔＳを変化させて、既定の動作パターンを繰り返し実施する。回転中心補正部４５は、外力推定部３５により推定された外力を確認する。回転中心補正部４５は、推定外力のスカラ最大値が一番小さくなる組合せＳ´ｍｉｎを、実際の接続に適応した回転中心シフト量に決定する（Ｓ７２）。回転中心補正部４５は、決定された回転中心シフト量を、他の動作モード（別制御フラグ時）でも使用する（Ｓ５６）。

無人搬送車１０は、台車１の底部に進入して台車１に接合する。このとき、台車１と無人搬送車１０との理想的な相対位置関係に対して位置ずれが生じやすい。位置ずれがある場合には、台車１の搬送に伴って固定輪５ｓが床面から抵抗力を受けるため、台車１の搬送が不安定になりやすい。これに対して、回転中心補正部４５は、既定の動作パターンを繰り返し実施して、推定外力が最小になるように、回転中心を補正する。これにより、台車１の固定輪５ｓが床面から抵抗力を受けにくい方向に台車１を搬送することが可能になり、台車１の搬送が安定する。

制御部３０は、重量監視制御部３７を有する。重量監視制御部３７は、台車１に搭載された荷物の落下を検知する。
無人搬送車１０は、各種データを記憶する記憶部５０を有する。記憶部５０は、台車１の重量を記憶する重量記憶部５７を有する。力覚センサ２５は、無人搬送車１０に結合された台車１の重量を検知可能である。重量監視制御部３７は、力覚センサ２５により台車１の重量を計測する。重量監視制御部３７は、計測した台車１の重量を重量記憶部５７に保存する。

重量監視制御部３７は、台車１の搬送ジョブの開始前に、台車１の重量Ｗ_０を計測して、重量記憶部５７に保存する。台車１の重量には、台車１に搭載された荷物の重量が含まれている。重量監視制御部３７は、所定時間ごとに、台車１の重量Ｗ_ｔを計測する。重量監視制御部３７は、重量記憶部５７に記憶された台車１の重量Ｗ_０と、新たに計測された台車１の重量Ｗ_ｔとを比較する。台車１に搭載されていた荷物が、台車１の搬送中に台車１から落下していれば、重量Ｗ_ｔは重量Ｗ_０より小さくなる。重量監視制御部３７は、重量Ｗ_０と重量Ｗ_ｔとの差が第４閾値を超える場合に、荷物の落下が発生したと判断する。この場合に、重量監視制御部３７は、無人搬送車１０の動作を変更する。例えば、重量監視制御部３７は、無人搬送車１０の動作を遮断し、無人搬送車１０を停止させる。重量監視制御部３７は、荷物の落下に関する警報を出力する。

制御部３０は、重心位置監視制御部３８を有する。重心位置監視制御部３８は、台車１の内部における荷崩れの発生を検知する。

物理モデル獲得部３１は、重心位置推定部３２を有する。重心位置推定部３２は、力覚センサ２５により検知された力および物理現象推定部３３により推定された物理現象により、台車１の重心位置を推定する。
重心位置推定部３２は、力覚センサ２５により台車１の重量を検知する。重心位置推定部３２は、複数の力覚センサ２５により検知した力のバランスから、Ｘ方向およびＹ方向の重心位置を検知する。重心位置推定部３２は、無人搬送車１０を所定加速度で微小移動させる。重心位置推定部３２は、物理現象推定部３３の慣性力推定部３４により、物理現象として台車１に作用する慣性力を推定する。重心位置推定部３２は、複数の力覚センサ２５により検知した力、並びに台車１の重心位置に作用する台車１の重量および慣性力の、モーメントのつり合いから、Ｚ方向の重心位置を検知する。

記憶部５０は、台車１の重心位置を記憶する重心位置記憶部５８を有する。重心位置監視制御部３８は、重心位置推定部３２により台車１の重心位置を推定する。重心位置監視制御部３８は、推定した台車１の重心位置を重心位置記憶部５８に保存する。
重心位置監視制御部３８は、台車１の搬送ジョブの開始前に、台車１の重心位置Ｐ_０を計測して、重心位置記憶部５８に保存する。重量監視制御部３７は、所定時間ごとに、台車１の重心位置Ｐ_ｔを計測する。重量監視制御部３７は、重心位置記憶部５８に記憶された台車１の重心位置Ｐ_０と、新たに計測された台車１の重心位置Ｐ_ｔとを比較する。台車１の内部で荷崩れが発生していれば、重心位置Ｐ_ｔは重心位置Ｐ_０からずれている。重量監視制御部３７は、重心位置Ｐ_０と重心位置Ｐ_ｔとの距離が第５閾値を超える場合に、荷崩れが発生したと判断する。この場合に、重量監視制御部３７は、無人搬送車１０の動作を変更する。例えば、重量監視制御部３７は、無人搬送車１０の動作を遮断し、無人搬送車１０を停止させる。重量監視制御部３７は、荷崩れに関する警報を出力する。

以上に詳述されたように、無人搬送車１０は、車輪１２と、駆動モータ１３と、リフトユニット１５と、力覚センサ２５と、を持つ。駆動モータ１３は、車輪１２を駆動する。リフトユニット１５は、台車１に結合可能である。力覚センサ２５は、台車１からリフトユニット１５に作用する力を検知可能である。リフトユニット１５は、台車１との相対位置が水平面方向において変化しないように、台車１に結合可能である。
台車１に作用する力は、リフトユニット１５に伝達され、力覚センサ２５により検知される。これにより、台車１を外部障害物との接触検知機構の一部に組み込むことができる。力覚センサ２５は、各方向の力およびモーメントを検知可能である。したがって、台車１に作用する外力の検知能力の向上を図ることができる。

無人搬送車１０は、物理現象推定部３３と、外力推定部３５と、を有する。物理現象推定部３３は、無人搬送車１０および台車１の物理モデルを用いて、無人搬送車１０の動作により生じる物理現象を推定する。外力推定部３５は、物理現象推定部３３により推定された物理現象と、力覚センサ２５により検知された力の情報から、外部から台車１に作用する外力を推定する。
物理現象推定部３３は、無人搬送車１０の加減速により生じる慣性力を推定する慣性力推定部３４を有する。外力推定部３５は、力覚センサ２５により検知された力から、慣性力推定部３４により推定された慣性力を除外することで、外部から台車１に作用する外力を推定する。
これにより、台車１に作用する外力が精度よく検知される。したがって、台車１に作用する外力の検知能力の向上を図ることができる。

無人搬送車１０は、外力推定部３５により推定された外力に応じて無人搬送車１０の動作を制御する動作制御部４０を有する。
動作制御部４０は、外力推定部３５により推定された外力の大きさが第１閾値を超える場合に、無人搬送車１０の動作を遮断する動作遮断部４２を有する。
これにより、台車１および周囲の物体を保護することができる。

動作制御部４０は、外力推定部３５により推定された外力に応じた無人搬送車１０の移動を補助するように無人搬送車１０を移動させる移動補助部４３を有する。
これにより、無人搬送車１０と結合した台車１に対して作業員が手で力を加えると、その力に応じて無人搬送車１０は台車１を床面内で自在に移動させる。搬送対象物である台車１を入力装置として利用するので、入力装置分の無駄なスペースを占有する必要がなく、またコストを抑制することができる。

動作制御部４０は、無人搬送車１０の移動を試行したとき、外力推定部３５により推定された外力が第２閾値を超える場合に、無人搬送車１０の動作を遮断するとともに警報を出力する動作確認部４４を有する。
これにより、台車１の移動不能を判断して報知することができる。

動作制御部４０は、予め設定された回転中心に基づいて無人搬送車１０の移動を試行したとき、外力推定部３５によって推定された外力が第３閾値を超える場合に、回転中心を補正する回転中心補正部４５を有する。
これにより、台車１の固定輪５ｓが床面から抵抗力を受けにくい方向に台車１を搬送することが可能になる。したがって、台車１の搬送が安定する。

無人搬送車１０は、動作制御部４０による無人搬送車１０の動作の制御モードを選択する制御モード選択部４８を有する。
これにより、複数の制御モードを適時に選択して実行することができる。

リフトユニット１５は、台車１を載置する天板１６と、天板１６を昇降させる昇降機構１７と、を有する。
無人搬送車１０は、台車１の下方に潜り込み、台車１を支持または半支持して搬送する。これにより、台車１を改造することなく、多くの台車１を搬送することができる。

力覚センサ２５は、天板１６と昇降機構１７との間に配置される。力覚センサ２５は、天板１６および昇降機構１７のうち少なくとも一方に対して上下方向の相対位置が固定されない。力覚センサ２５は、天板１６および昇降機構１７の両方に対して水平面方向の相対位置が固定される。
力覚センサ２５の上下方向の相対位置が固定されない。これにより、昇降機構１７により天板１６を下降させたとき、天板１６の下面が異物に接触すると、天板１６が昇降機構１７から離れる。したがって、力覚センサ２５の破損が防止される。一方、力覚センサ２５の水平面方向の相対位置が固定される。これにより、力覚センサ２５は水平面方向の力およびモーメントを検知可能である。

無人搬送車１０は、台車１の重量を記憶する重量記憶部５７を有する。力覚センサ２５は、結合された台車１の重量を検知可能である。無人搬送車１０は、重量記憶部５７に記憶された台車１の重量と、力覚センサ２５により新たに検知された台車１の重量との差が第４閾値を超える場合に、無人搬送車１０の動作を変更する重量監視制御部３７を有する。
これにより、台車１からの荷物の落下を検知することができる。

無人搬送車１０は、台車１の重心位置を記憶する重心位置記憶部５８を有する。無人搬送車１０は、力覚センサ２５により検知された力および物理現象推定部３３により推定された物理現象により台車１の重心位置を推定する重心位置推定部３２を有する。無人搬送車１０は、重心位置記憶部５８に記憶された台車１の重心位置と、重心位置推定部３２により新たに推定された台車１の重心位置との距離が第５閾値を超える場合に、無人搬送車１０の動作を変更する重心位置監視制御部３８を有する。
これにより、台車１の内部における荷崩れを検知することができる。

第１の実施形態の第１変形例について説明する。
図６に示されるように、第１変形例の無人搬送車１０は、天板１６の上面に摩擦部材１６ｆを有する点で、第１の実施形態とは異なる。第１の実施形態と同様である点についての第１変形例の説明は省略される。

図６に二点鎖線で示されるように、天板１６の上面には、天板１６の上面より摩擦係数が大きい摩擦部材１６ｆが配置される。天板１６がステンレス等の金属材料であるのに対して、摩擦部材１６ｆはウレタンシートやゴムシートなどである。摩擦部材１６ｆとして、樹脂やゲル素材など、他の柔軟素材シートを使用してもよい。
図１６は第１の実施形態の第１変形例の無人搬送車の側面図であり、図１７は平面図である。天板１６あるいは摩擦部材１６ｆの上面に対して、（タイヤのような波目状の）溝状の加工を施すことで、台車１の底板２との接触時における摩擦力のさらなる向上を図ってもよい。複数の溝部１６ｇを形成することにより、天板１６または摩擦部材１６ｆの上面には複数の突状部（突条部）１６ｒが形成される。

第１変形例の無人搬送車１０は、天板１６の上面に配置され、天板１６の上面より摩擦係数が大きい摩擦部材１６ｆを有する。
摩擦部材１６ｆにより、台車１の底板２との摩擦力が大きくなる。これにより、無人搬送車１０と台車１との水平面方向の相対移動が抑制される。したがって、台車１に作用する外力の検知能力の向上を図ることができる。

第１の実施形態の第２変形例について説明する。
図１１は第１の実施形態の第２変形例の無人搬送車の側面図であり、図１２は背面図である。第２変形例の無人搬送車１０は、天板１６の上面に固定機構を有する点で、第１の実施形態とは異なる。第１の実施形態と同様である点についての第２変形例の説明は省略される。

第２変形例の無人搬送車１０は、固定機構として一対のグリッパ８２を有する。一対のグリッパ８２は、Ｘ方向に沿って平行に伸びる。一対のグリッパ８２は、アクチュエータ（不図示）等により、相互に接近または離反するように、Ｙ方向に移動可能である。一対のグリッパ８２は、台車１の底板２の下面に存在する被把持部２Ｂを挟み込むことが可能である。被把持部２Ｂは、一対のグリッパ８２の形状に合せて、新たに台車１に設置される。被把持部２Ｂは、予め台車１の底板２の下面に設置されているフレームなどでもよい。

第２変形例の無人搬送車１０は、天板１６の上面に配置され、天板１６と台車１との水平面方向の相対位置を固定する固定機構を有する。
固定機構である一対のグリッパ８２が台車１の被把持部２Ｂを挟み込むことにより、無人搬送車１０と台車１との水平面方向の相対位置が固定される。これにより、台車１に作用する力が、天板１６に伝達され、力覚センサ２５により検知される。したがって、台車１に作用する外力の検知能力の向上を図ることができる。

第１の実施形態の第３変形例について説明する。
図１３は、第１の実施形態の第３変形例の無人搬送車の側面図である。第３変形例の無人搬送車１０は、天板１６の上面に係合部材８４を有する点で、第１の実施形態とは異なる。第１の実施形態と同様である点についての第３変形例の説明は省略される。

第３変形例の無人搬送車１０は、固定機構として一対の係合部材８４を有する。係合部材８４は、＋Ｚ方向に向かって先細る円錐台状に形成される。一対の係合部材８４が、Ｘ方向に離れて配置される。一対の係合部材８４は、Ｘ方向およびＹ方向において力覚センサ２５と同じ位置に配置されてもよい。
台車１の底板２は、Ｚ方向に厚く形成される。底板２の底面には、＋Ｚ方向に窪む凹部２Ｃが形成される。凹部２Ｃの内周面の形状は、係合部材８４の外周面の形状に合わせて、円錐面状に形成される。一対の係合部材８４に対応して、一対の凹部２Ｃが、Ｘ方向に離れて配置される。

天板１６を上昇させると、係合部材８４が凹部２Ｃに入り込む。係合部材８４の外周面および凹部２Ｃの内周面は円錐面状に形成されている。そのため、係合部材８４と凹部２Ｃとの水平面方向の位置がずれていても、天板１６の上昇に合せて位置ずれが補正される。天板１６の上昇中に力覚センサ２５が検知する力をモニタして、その力が作用する方向に無人搬送車１０を移動させながら結合作業を行ってもよい。一対の係合部材８４と一対の凹部２Ｃとが係合すると、無人搬送車１０と台車１との水平面方向の相対位置が固定される。したがって、台車１に作用する外力の検知能力の向上を図ることができる。

（第２の実施形態）
図１４は第２の実施形態の無人搬送車の側面図であり、図１５は平面図である。第２の実施形態の無人搬送車２１０は、台車１の牽引ユニット２１５を有する点で、第１の実施形態とは異なる。第１の実施形態と同様である点についての第２の実施形態の説明は省略される。

第２の実施形態の無人搬送車２１０は、台車１との結合部として牽引ユニット２１５を有する。牽引ユニット２１５は、台車１を牽引可能な牽引部材２１６と、牽引部材２１６を台車１に結合させる結合機構２１７と、を有する。
牽引部材２１６は、円柱状に形成され、中心軸をＺ方向と平行にして配置される。牽引部材２１６は、車体１１のＹ方向の中央部であって、車体１１の－Ｘ方向に配置される。
結合機構２１７は、車体１１に固定され、牽引部材２１６をＺ方向に昇降させる。牽引部材２１６と結合機構２１７との間には、力覚センサ２５が配置される。

台車１は、牽引部材２１６が挿入される孔部２０６を有する。孔部２０６は、台車１から＋Ｘ方向に突出する板部材２０７に形成される。孔部２０６は、板部材２０７をＺ方向に貫通する。
無人搬送車２１０は、牽引部材２１６を下降させた状態で、台車１に接近する。無人搬送車２１０は、結合機構２１７により牽引部材２１６を上昇させて、孔部２０６に挿入する。これにより、牽引部材２１６が台車１に結合し、無人搬送車１０と台車１との水平面方向の相対位置が固定される。

第２の実施形態の無人搬送車２１０は、台車１を牽引可能な牽引部材２１６と、牽引部材２１６を台車１に結合させる結合機構２１７と、を有する。
牽引部材２１６が台車１に結合すると、無人搬送車１０と台車１との水平面方向の相対位置が固定される。したがって、台車１に作用する外力の検知能力の向上を図ることができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、結合部に作用する力を検知可能な力覚センサ２５を持つ。結合部は、台車１と車体１１との相対位置が水平面方向において変化しないように車体１１と台車１とを結合する。これにより、台車１に作用する外力の検知能力の向上を図ることができる。

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同様に、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ものである。

１…台車（搬送対象物）、１０…無人搬送車、１１…車体、１２…車輪（移動機構）、１３…駆動モータ（移動機構駆動部）、１５…リフトユニット（結合部）、１６…天板、１６ｆ…摩擦部材、１６ｒ…突状部、１７…昇降機構、２５…力覚センサ（力検知部）、３２…重心位置推定部、３３…物理現象推定部、３４…慣性力推定部、３５…外力推定部、４０…動作制御部、４２…動作遮断部、４３…移動補助部、４４…動作確認部、４５…回転中心補正部、４８…制御モード選択部、３７…重量監視制御部、３８…重心位置監視制御部、５７…重量記憶部、５８…重心位置記憶部、８２…グリッパ（固定機構）、８４…係合部材（固定機構）、２１５…牽引ユニット（結合部）、２１６…牽引部材、２１７…結合機構。

Claims (17)

1. 移動機構と、
   前記移動機構を駆動する移動機構駆動部と、
   搬送対象物に結合可能な結合部と、
   前記搬送対象物から前記結合部に作用する力を検知可能な力検知部と、を有し、
   前記結合部は、前記搬送対象物との相対位置が水平面方向において変化しないように、前記搬送対象物に結合可能であり、
   前記結合部は、前記搬送対象物を載置する天板と、前記天板を昇降させる昇降機構と、を有し、
   前記力検知部は、前記天板と前記昇降機構との間に配置され、前記天板および前記昇降機構のうち少なくとも一方に対して上下方向の相対位置が固定されず、前記天板および前記昇降機構の両方に対して水平面方向の相対位置が固定される、
   無人搬送車。
2. 前記無人搬送車および前記搬送対象物の物理モデルを用いて、前記無人搬送車の動作により生じる物理現象を推定する物理現象推定部と、
   前記物理現象推定部により推定された物理現象と、前記力検知部により検知された力の情報から、外部から前記搬送対象物に作用する外力を推定する外力推定部と、を有する、
   請求項１に記載の無人搬送車。
3. 前記外力推定部により推定された外力に応じて前記無人搬送車の動作を制御する動作制御部を有する、
   請求項２に記載の無人搬送車。
4. 前記物理現象推定部は、前記無人搬送車の加減速により生じる慣性力を推定する慣性力推定部を有し、
   前記外力推定部は、前記力検知部により検知された力から、前記慣性力推定部により推定された慣性力を除外することで、外部から前記搬送対象物に作用する外力を推定する、
   請求項３に記載の無人搬送車。
5. 前記動作制御部は、前記外力推定部により推定された外力の大きさが第１閾値を超える場合に、前記無人搬送車の動作を遮断する動作遮断部を有する、
   請求項３または４に記載の無人搬送車。
6. 前記動作制御部は、前記外力推定部により推定された外力に応じた前記無人搬送車の移動を補助するように前記無人搬送車を移動させる移動補助部を有する、
   請求項３または４に記載の無人搬送車。
7. 前記動作制御部は、前記無人搬送車の移動を試行したとき、前記外力推定部により推定された外力が第２閾値を超える場合に、前記無人搬送車の動作を遮断するとともに警報を出力する動作確認部を有する、
   請求項３または４に記載の無人搬送車。
8. 移動機構と、
   前記移動機構を駆動する移動機構駆動部と、
   搬送対象物に結合可能な結合部と、
   前記搬送対象物から前記結合部に作用する力を検知可能な力検知部と、を有し、
   前記結合部は、前記搬送対象物との相対位置が水平面方向において変化しないように、前記搬送対象物に結合可能であり、
   前記結合部は、前記搬送対象物を載置する天板と、前記天板を昇降させる昇降機構と、を有し、
   前記力検知部は、前記天板と前記昇降機構との間に配置され、
   無人搬送車および前記搬送対象物の物理モデルを用いて、前記無人搬送車の動作により生じる物理現象を推定する物理現象推定部と、
   前記物理現象推定部により推定された物理現象と、前記力検知部により検知された力の情報から、外部から前記搬送対象物に作用する外力を推定する外力推定部と、
   前記外力推定部により推定された外力に応じて前記無人搬送車の動作を制御する動作制御部と、をさらに有し、
   前記動作制御部は、予め設定された回転中心に基づいて前記無人搬送車の移動を試行したとき、前記外力推定部によって推定された外力が第３閾値を超える場合に、前記回転中心を補正する回転中心補正部を有する、
   無人搬送車。
9. 前記動作制御部による前記無人搬送車の動作の制御モードを選択する制御モード選択部を有する、
   請求項３から８のいずれか１項に記載の無人搬送車。
10. 前記力検知部は、力覚センサを有する、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の無人搬送車。
11. 前記力検知部は、変位センサの出力に基づいて前記結合部に作用する力を検知する、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の無人搬送車。
12. 前記力検知部は、感圧センサの出力に基づいて前記結合部に作用する力を検知する、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の無人搬送車。
13. 前記天板の上面に配置され、前記天板の上面より摩擦係数が大きい摩擦部材を有する、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の無人搬送車。
14. 前記天板または前記摩擦部材の上面に複数の突状部を有する、
    請求項１３に記載の無人搬送車。
15. 前記天板の上面に配置され、前記天板と前記搬送対象物との水平面方向の相対位置を固定する固定機構を有する、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の無人搬送車。
16. 前記搬送対象物の重量を記憶する重量記憶部を有し、
    前記力検知部は、結合された前記搬送対象物の重量を検知可能であり、
    前記重量記憶部に記憶された前記搬送対象物の重量と、前記力検知部により新たに検知された前記搬送対象物の重量との差が第４閾値を超える場合に、前記無人搬送車の動作を変更する重量監視制御部を有する、
    請求項１に記載の無人搬送車。
17. 前記搬送対象物の重心位置を記憶する重心位置記憶部を有し、
    前記力検知部により検知された力および前記物理現象推定部により推定された物理現象により前記搬送対象物の重心位置を推定する重心位置推定部を有し、
    前記重心位置記憶部に記憶された前記搬送対象物の重心位置と、前記重心位置推定部により新たに推定された前記搬送対象物の重心位置との距離が第５閾値を超える場合に、前記無人搬送車の動作を変更する重心位置監視制御部を有する、
    請求項２に記載の無人搬送車。

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