JP7063708B2 - Autonomous mobile device - Google Patents

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JP7063708B2 JP2018086683A JP2018086683A JP7063708B2 JP 7063708 B2 JP7063708 B2 JP 7063708B2 JP 2018086683 A JP2018086683 A JP 2018086683A JP 2018086683 A JP2018086683 A JP 2018086683A JP 7063708 B2 JP7063708 B2 JP 7063708B2
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Description

本発明は、現在位置から目標位置へと自律的に移動する自律移動装置に関する。 The present invention relates to an autonomous moving device that autonomously moves from a current position to a target position.

従来、自律して走行する自律移動装置として、Automatic Guided Vehicle、つまり無人搬送車、Automatic Guided Cart、つまり無人搬送カートなどが知られている(例えば特許文献1、2参照)。なお、以下では、無人搬送カートのことをAGCと呼ぶ。近年、床面などに設けられた磁気テープ上を走行する有軌道AGCだけでなく、レーザ探知により障害物を認識して自律回避する無軌道AGCが知られている。 Conventionally, as an autonomous moving device that travels autonomously, an Automatic Guided Vehicle, that is, an automatic guided vehicle, an Automatic Guided Cart, that is, an unmanned transport cart and the like are known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In the following, the automatic guided vehicle will be referred to as AGC. In recent years, not only tracked AGC traveling on a magnetic tape provided on a floor surface or the like, but also trackless AGC that recognizes obstacles by laser detection and autonomously avoids them is known.

特開平5-108156号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-108156 特開2013-232078号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-23208

上記したような無軌道AGCが、例えば工場において部品箱を搬送する用途に用いられる場合には、次のような問題が生じる可能性がある。すなわち、この場合、搬送だけでなく、自動で部品箱を棚に投入または棚から部品箱を排出する自動投排を行う必要があることから、目標位置での停止位置の精度として、例えば±20mm程度といった高い精度が必要となる。 When the trackless AGC as described above is used, for example, in an application for transporting a parts box in a factory, the following problems may occur. That is, in this case, it is necessary to automatically put the parts box into the shelf or eject the parts box from the shelf in addition to the transportation. Therefore, the accuracy of the stop position at the target position is, for example, ± 20 mm. High accuracy such as degree is required.

従来の無軌道AGCでは、レーザレーダ、つまりLIDAR(Light Detection and Ranging)の分解能、モータの精度などの制約により、停止位置の精度としては、例えば±100mm程度であり、自動投排を行うために充分な精度を確保することが難しかった。そこで、従来では、目標位置付近の床に特殊な形状を持たせ、その形状を認識することにより停止位置の精度を向上させていた。なお、床に特殊な形状を持たせる手法としては、例えば床に磁気テープを設けること、床に凹凸のあるプレートを取り付けることなどが挙げられる。 In the conventional trackless AGC, the accuracy of the stop position is, for example, about ± 100 mm due to restrictions such as the resolution of the laser radar, that is, LIDAR (Light Detection and Ranging), and the accuracy of the motor, which is sufficient for automatic ejection. It was difficult to ensure accurate accuracy. Therefore, conventionally, the floor near the target position has a special shape, and the accuracy of the stop position is improved by recognizing the shape. As a method for giving the floor a special shape, for example, providing a magnetic tape on the floor, attaching an uneven plate to the floor, and the like can be mentioned.

工場においては、上記部品箱が配置される部品管理ロケーションは、同じ位置に固定され続けるとは限らず、その配置場所が移動されることがある。このように部品箱の位置が変更されると、目標位置での停止精度を高めるために床に設けられた磁気テープ、プレートなども移動させる必要があり、その手間がかかることになる。 In the factory, the parts management location where the parts box is placed is not always fixed at the same position, and the place may be moved. When the position of the parts box is changed in this way, it is necessary to move the magnetic tape, the plate, etc. provided on the floor in order to improve the stopping accuracy at the target position, which is troublesome.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、床に特殊な形状を持たせることなく、目標位置での停止位置の精度を向上させることができる自律移動装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an autonomous moving device capable of improving the accuracy of a stop position at a target position without giving the floor a special shape. It is in.

請求項1に記載の自律移動装置は、現在位置から目標位置へと自律的に移動するもので、現在位置および目標位置が含まれる通路を走行可能な走行部(10)と、自律移動装置が移動可能な範囲を示す地図を設定可能な地図管理部(51)と、地図において走行部が移動可能であり且つ走行部による走行の妨げとなる物体である障害物から所定の距離までの範囲である接近可能領域を設定可能な接近領域設定部(58)と、地図における目標位置を設定する目標位置設定部(52a)と、目標位置に設けられるマーカを識別して当該マーカの位置を検出するマーカ検出部(53)と、地図においてマーカに対してマーカ検出部による検出が可能な領域であるマーカ検出領域を予め設定可能な検出領域設定部(59)と、手前位置設定部(52b)と、走行部の動作を制御する移動制御部(57)と、を備える。 The autonomous moving device according to claim 1 autonomously moves from the current position to the target position, and includes a traveling unit (10) capable of traveling in a passage including the current position and the target position, and the autonomous moving device. A map management unit (51) that can set a map showing a movable range, and a range from an obstacle that is an object that the traveling unit can move on the map and hinders the traveling by the traveling unit to a predetermined distance. The approach area setting unit (58) that can set a certain accessible area, the target position setting unit (52a) that sets the target position on the map, and the marker provided at the target position are identified to detect the position of the marker. A marker detection unit (53), a detection area setting unit (59) that can preset a marker detection area that can be detected by the marker detection unit on a map, and a front position setting unit (52b). A movement control unit (57) that controls the operation of the traveling unit is provided.

手前位置設定部は、目標位置設定部により目標位置が設定されると、マーカ検出領域内であるとともに接近可能領域外の位置であり且つ当該位置から目標位置へと至る通路に走行部による走行の妨げとなる障害物が存在しない位置である手前位置を設定する。 When the target position is set by the target position setting unit, the front position setting unit is located within the marker detection area and outside the accessible area, and is connected to the passage from the position to the target position by the traveling unit. Set the front position, which is a position where there are no obstacles that hinder driving.

移動制御部は、目標位置設定部により目標位置が設定されると、手前位置まで移動するように走行部の動作を制御する。そして、移動制御部は、手前位置に到達すると、マーカ検出部により検出されたマーカの位置に基づいて、手前位置からマーカが設けられた目標位置へと移動するように走行部の動作を制御する。 When the target position is set by the target position setting unit, the movement control unit controls the operation of the traveling unit so as to move to the front position. Then, when the movement control unit reaches the front position, the movement control unit controls the operation of the traveling unit so as to move from the front position to the target position provided with the marker based on the position of the marker detected by the marker detection unit. ..

このような構成の自律移動装置は、目標位置へと移動する際、最初から目標位置を目指して移動するのではなく、まず、手前位置を目指して移動することになる。ここで、手前位置は、最終的な目標位置ではないため、手前位置での停止位置の精度は、比較的低い精度でよい。そのため、上記構成の自律移動装置は、現在位置から手前位置まで、比較的速い速度で移動することができる。そして、手前位置に到達した後、自律移動装置は、マーカを認識することにより、比較的高い精度で目標位置に向けて移動することになる。 When moving to the target position, the autonomous moving device having such a configuration does not move toward the target position from the beginning, but first moves toward the front position. Here, since the front position is not the final target position, the accuracy of the stop position at the front position may be relatively low. Therefore, the autonomous moving device having the above configuration can move from the current position to the front position at a relatively high speed. Then, after reaching the front position, the autonomous moving device recognizes the marker and moves toward the target position with relatively high accuracy.

このようにすることで、上記構成の自律移動装置は、従来に比べ、素早く且つ正確に目標位置に到達することができる。しかも、この場合、目標位置での停止精度を高めるために、床に磁気テープやプレートなどを設ける必要がない。したがって、上記構成によれば、床に特殊な形状を持たせることなく、目標位置での停止位置の精度を向上させることができるという優れた効果が得られる。 By doing so, the autonomous moving device having the above configuration can reach the target position more quickly and accurately than in the conventional case. Moreover, in this case, it is not necessary to provide a magnetic tape or a plate on the floor in order to improve the stopping accuracy at the target position. Therefore, according to the above configuration, it is possible to obtain an excellent effect that the accuracy of the stop position at the target position can be improved without giving the floor a special shape.

第1実施形態に係るAGCの構成を模式的に示す図The figure which shows typically the structure of AGC which concerns on 1st Embodiment 第1実施形態に係る走行モジュールの外観構成を模式的に示す斜視図A perspective view schematically showing the external configuration of the traveling module according to the first embodiment. 第1実施形態に係る走行モジュールの構成を模式的に示すブロック図A block diagram schematically showing the configuration of the traveling module according to the first embodiment. 第1実施形態に係る2つのLIDARの配置およびセンシング範囲を説明するための図The figure for demonstrating the arrangement and the sensing range of two lidars which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るマーカが設けられる部品棚の構成を模式的に示す図The figure which shows typically the structure of the parts shelf provided with the marker which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る目標位置が設定された際の制御フローを模式的に示す図The figure which shows typically the control flow when the target position which concerns on 1st Embodiment is set. 第1実施形態に係るAGCの具体的な動作例1を説明するための図The figure for demonstrating the specific operation example 1 of AGC which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るAGCの具体的な動作例2を説明するための図The figure for demonstrating the specific operation example 2 of AGC which concerns on 1st Embodiment. 2つのLIDARの別の配置例を模式的に示す図A diagram schematically showing another arrangement example of two LIDARs. 第2実施形態に係るAGCの具体的な動作例を説明するための図The figure for demonstrating the specific operation example of AGC which concerns on 2nd Embodiment 第3実施形態に係る走行モジュールの構成を模式的に示す図The figure which shows typically the structure of the traveling module which concerns on 3rd Embodiment

以下、複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
以下、第1実施形態について図1~図9を参照して説明する。
Hereinafter, a plurality of embodiments will be described with reference to the drawings. In each embodiment, substantially the same configuration is designated by the same reference numeral, and the description thereof will be omitted.
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 9.

図1に示す本実施形態のAGC1は、例えば工場などの施設で用いられるもので、自律移動装置に相当する走行モジュール2と、作業モジュール3とから構成される。走行モジュール2は、自己位置推定と環境地図作成を同時に行うSLAM(Simultaneous Localization and Mapping)の技術を用いることにより、現在位置から目標位置へと自律的に移動する。AGC1において、走行モジュール2は、搬送、移動等を担うモジュールであり、単体で機能することができる。 The AGC 1 of the present embodiment shown in FIG. 1 is used in a facility such as a factory, and is composed of a traveling module 2 corresponding to an autonomous mobile device and a working module 3. The traveling module 2 autonomously moves from the current position to the target position by using SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) technology that simultaneously estimates the self-position and creates an environmental map. In the AGC 1, the traveling module 2 is a module responsible for transporting, moving, and the like, and can function as a single unit.

SLAMは、位置が固定された物体が配置された環境に適している。この場合、AGC1が用いられる工場には、位置が固定された壁、柱、固定設備等が配置されている。したがって、AGC1が用いられる工場はSLAMに適した環境であり、走行モジュール2は、精度良く自己位置推定および環境地図作成を行うことができる。 SLAM is suitable for environments where fixed-position objects are placed. In this case, in the factory where AGC1 is used, walls, pillars, fixed equipment and the like whose positions are fixed are arranged. Therefore, the factory where AGC 1 is used is an environment suitable for SLAM, and the traveling module 2 can accurately estimate the self-position and create an environmental map.

また、AGC1において、作業モジュール3は、移載、荷姿変更等を担うモジュールであり、昇降タイプ、ロボットタイプ、コンベアタイプ、牽引タイプ、台車タイプなど様々なタイプがある。作業モジュール3は、走行モジュール2から容易に着脱可能な構成となっている。したがって、ユーザは、走行モジュール2と組み合わせる作業モジュール3のタイプを適宜選択することにより、AGC1を様々な用途に用いることができる。 Further, in AGC 1, the work module 3 is a module responsible for transfer, change of packing style, etc., and there are various types such as an elevating type, a robot type, a conveyor type, a towing type, and a trolley type. The work module 3 has a configuration that can be easily attached to and detached from the traveling module 2. Therefore, the user can use the AGC 1 for various purposes by appropriately selecting the type of the work module 3 to be combined with the traveling module 2.

図2および図3に示すように、走行モジュール2は、走行部10、環境認識部20、表示部30、操作部40および制御部50を備えている。走行部10は、前述した複数のタイプの作業モジュール3、つまり複数種類の搭載物を選択的に搭載可能な構成となっている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the traveling module 2 includes a traveling unit 10, an environment recognition unit 20, a display unit 30, an operation unit 40, and a control unit 50. The traveling unit 10 has a configuration in which the above-mentioned plurality of types of work modules 3, that is, a plurality of types of mounted objects can be selectively mounted.

走行部10は、4つの車輪11と、車輪11を駆動するための駆動源(図示略)とを有しており、AGC1が用いられる施設である工場内の通路を走行可能である。なお、上記通路には、走行モジュール2の現在位置および目標位置が含まれる。車輪11は、メカナムホイールであり、4つ以上の円筒12を含む。円筒12は、樽型であり、車輪11の円周上に設けられている。また、円筒12は、その軸が車輪11の軸に対して45度傾くように設けられている。さらに、円筒12は、車輪11に対して自由に回転可能である。 The traveling unit 10 has four wheels 11 and a drive source (not shown) for driving the wheels 11, and can travel in a passage in a factory where the AGC 1 is used. The passage includes the current position and the target position of the traveling module 2. The wheel 11 is a Mecanum wheel and includes four or more cylinders 12. The cylinder 12 is barrel-shaped and is provided on the circumference of the wheel 11. Further, the cylinder 12 is provided so that its axis is tilted by 45 degrees with respect to the axis of the wheel 11. Further, the cylinder 12 is freely rotatable with respect to the wheel 11.

上記駆動源は、例えばモータであり、そのモータの駆動力が各車輪11に伝達されるようになっている。これにより、各車輪11は、それぞれ回転可能となっている。各車輪11の回転方向の組み合わせにより、走行部10は、四方八方、つまり360度自在に走行することができる。上記モータには、エンコーダなどが設けられており、これにより、車輪11の回転数eが検出される。 The drive source is, for example, a motor, and the drive force of the motor is transmitted to each wheel 11. As a result, each wheel 11 can rotate. By combining the rotation directions of the wheels 11, the traveling unit 10 can freely travel in all directions, that is, 360 degrees. The motor is provided with an encoder or the like, whereby the rotation speed e of the wheel 11 is detected.

環境認識部20は、LIDAR21、22および超音波ソナーを備えている。LIDAR21、22は、2次元LIDARであり、水平方向のセンシングを行うようになっている。LIDAR21、22のセンシングが可能な範囲は、いずれも270度となっている。この場合、LIDAR21、22は、走行部10の四隅のうち、互いに対向する2つの隅に配置されている。つまり、LIDAR21、22は、走行部10の対角に設けられている。 The environment recognition unit 20 includes LIDAR 21, 22 and ultrasonic sonar. LIDARs 21 and 22 are two-dimensional LIDARs, and are adapted to perform horizontal sensing. The range in which the LIDARs 21 and 22 can be sensed is 270 degrees. In this case, the LIDARs 21 and 22 are arranged at two corners of the traveling portion 10 facing each other. That is, the LIDARs 21 and 22 are provided diagonally to the traveling portion 10.

上記構成によれば、図4に示すように、環境認識部20は、360度の範囲にわたって、他のAGC、柱や壁といった障害物などの物体を検出することができる。なお、図4では、LIDAR21により物体を検出することができる検出範囲A21を一点鎖線で示し、LIDAR22により物体を検出することができる検出範囲A22を二点鎖線で示している。 According to the above configuration, as shown in FIG. 4, the environment recognition unit 20 can detect other objects such as AGCs and obstacles such as pillars and walls over a range of 360 degrees. In FIG. 4, the detection range A21 in which the object can be detected by the LIDAR 21 is indicated by the alternate long and short dash line, and the detection range A22 in which the object can be detected by the LIDAR 22 is indicated by the alternate long and short dash line.

また、環境認識部20は、ジャイロセンサ、加速度センサ、エンコーダ、トルクセンサ、温度センサ、気圧センサ、ガスセンサなどを備えている。これにより、環境認識部20は、走行モジュール2の周囲の状況を環境情報Ieとして認識することができる。表示部30および操作部40は、例えばタッチパネルを有する操作表示端末として一体に構成されている。なお、表示部30および操作部40は、別体であってもよい。 Further, the environment recognition unit 20 includes a gyro sensor, an acceleration sensor, an encoder, a torque sensor, a temperature sensor, a barometric pressure sensor, a gas sensor and the like. As a result, the environment recognition unit 20 can recognize the situation around the traveling module 2 as the environment information Ie. The display unit 30 and the operation unit 40 are integrally configured as, for example, an operation display terminal having a touch panel. The display unit 30 and the operation unit 40 may be separate bodies.

表示部30は、走行モジュール2の状態、搭載物である作業モジュール3の状態などを表示することができる。具体的には、表示部30は、走行部10の動作状態、環境認識部20による認識された環境を表す画像、作業モジュール3のタイプ、AGC1に関する異常、警告などを表示することができる。操作部40は、ユーザにより操作可能であり、その操作に応じて、制御部50の制御内容を変更することができる。 The display unit 30 can display the state of the traveling module 2, the state of the work module 3 which is an on-board object, and the like. Specifically, the display unit 30 can display the operating state of the traveling unit 10, an image showing the environment recognized by the environment recognition unit 20, the type of the work module 3, an abnormality related to the AGC 1, a warning, and the like. The operation unit 40 can be operated by the user, and the control content of the control unit 50 can be changed according to the operation.

制御部50は、例えばCPU、ROM、RAMなどを有するマイクロコンピュータを主体として構成されている。制御部50は、地図管理部51、移動体目的設定部52、マーカ検出部53、経路計画部54、状態管理部55、自己位置推定部56、移動制御部57、接近領域設定部58および検出領域設定部59を備えている。なお、これら各部は、制御部50のCPUがROMなどに記憶されたプログラムを実行することにより実現されている、つまりソフトウェアにより実現されている。なお、これら各部をハードウェアにより実現する構成としてもよい。 The control unit 50 is mainly composed of a microcomputer having, for example, a CPU, a ROM, a RAM, or the like. The control unit 50 includes a map management unit 51, a moving object purpose setting unit 52, a marker detection unit 53, a route planning unit 54, a state management unit 55, a self-position estimation unit 56, a movement control unit 57, an approach area setting unit 58, and a detection unit. The area setting unit 59 is provided. It should be noted that each of these units is realized by the CPU of the control unit 50 executing a program stored in a ROM or the like, that is, by software. In addition, each of these parts may be realized by hardware.

地図管理部51は、走行モジュール2が移動可能な範囲を示す地図M、つまり走行部10が移動する範囲の地図Mを設定することができる。地図Mには、通路、設備、人、他のAGCなどが詳細に設定されており、それらの各種情報が随時更新されるようになっている。移動体目的設定部52は、地図Mにおける目標位置Gmを設定することができる。目標位置Gmは、任意に設定可能であり、目的に応じて設定されることになる。目標位置Gmは、複数のAGC1の動作を管理する外部の管理装置から与えられる指令に基づいて設定することができる。また、目標位置Gmは、AGC1が予め設定された経路を連続して移動するように設定することができる。 The map management unit 51 can set a map M indicating a range in which the traveling module 2 can move, that is, a map M in a range in which the traveling unit 10 moves. Aisles, equipment, people, other AGCs, etc. are set in detail on the map M, and various information thereof are updated at any time. The moving object purpose setting unit 52 can set the target position Gm on the map M. The target position Gm can be arbitrarily set and will be set according to the purpose. The target position Gm can be set based on a command given from an external management device that manages the operation of the plurality of AGC1s. Further, the target position Gm can be set so that the AGC1 continuously moves on a preset path.

接近領域設定部58は、接近可能領域Aaを地図M上に設定することができる。接近可能領域Aaは、地図Mにおいて走行部10が移動可能であり且つ走行部10による走行の妨げとなる物体である障害物から所定の距離までの範囲の領域である。接近領域設定部58は、次のように、接近可能領域Aaを設定する。すなわち、地図M上に存在する障害物から所定の距離を接近距離Laとする。接近距離Laは、障害物の大きさ、走行部10の大きさなどに基づいて設定される。接近領域設定部58は、地図Mにおいて、走行部10が移動可能であり且つ障害物から接近距離Laまでの範囲を接近可能領域Aaとして設定する。 The approach area setting unit 58 can set the approachable area Aa on the map M. The accessible area Aa is an area in the range from an obstacle, which is an object in which the traveling unit 10 is movable and hinders the traveling by the traveling unit 10, to a predetermined distance in the map M. The approach area setting unit 58 sets the approachable area Aa as follows. That is, a predetermined distance from an obstacle existing on the map M is defined as an approach distance La. The approach distance La is set based on the size of the obstacle, the size of the traveling portion 10, and the like. The approach area setting unit 58 sets the range from the obstacle to the approach distance La as the approachable area Aa in the map M where the traveling unit 10 is movable.

移動体目的設定部52は、上述した目標位置Gmを設定する目標位置設定部52aおよび手前位置設定部52bを備えている。手前位置設定部52bは、目標位置設定部52aにより目標位置Gmが設定されると、手前位置Nmを設定する。手前位置Nmは、目標位置Gmに近い位置であり且つ走行モジュール2を移動可能なスペースが存在するとともに、その位置から目標位置Gmへと至る通路に走行の妨げとなる障害物が存在しない位置である。より具体的には、手前位置Nmは、後述するマーカ検出領域Ad内であるとともに接近可能領域Aa外の位置であり且つ当該位置から目標位置Gmへと至る通路に障害物が存在しない位置である。 The moving body target setting unit 52 includes a target position setting unit 52a for setting the target position Gm and a front position setting unit 52b. When the target position Gm is set by the target position setting unit 52a, the front position setting unit 52b sets the front position Nm. The front position Nm is a position close to the target position Gm, there is a space in which the traveling module 2 can be moved, and there is no obstacle in the passage from that position to the target position Gm. be. More specifically, the front position Nm is a position inside the marker detection area Ad, which will be described later, and outside the accessible area Aa, and is a position where there is no obstacle in the passage from the position to the target position Gm. ..

マーカ検出部53は、目標位置Gmに設けられるマーカを識別して当該マーカの位置を検出する。マーカ検出部53は、検出したマーカの位置であるマーカ位置Mpを移動制御部57に出力する。マーカ検出部53は、環境認識部20のLIDAR21、22によるセンシングによりマーカを検出するようになっている。そのため、マーカは、LIDAR21、22により識別可能な特徴を有する構成となっている。例えば、AGC1が部品箱を搬送する用途に用いられる場合、目標位置Gmが部品管理ロケーションに設けられる部品棚に設定されることとなる。そのため、マーカは、このような部品棚に設けられる。 The marker detection unit 53 identifies a marker provided at the target position Gm and detects the position of the marker. The marker detection unit 53 outputs the marker position Mp, which is the position of the detected marker, to the movement control unit 57. The marker detection unit 53 detects the marker by sensing with the LIDARs 21 and 22 of the environment recognition unit 20. Therefore, the marker has a structure that can be identified by LIDAR 21 and 22. For example, when the AGC1 is used for transporting a parts box, the target position Gm is set on the parts shelf provided in the parts management location. Therefore, the marker is provided on such a parts shelf.

具体的には、図5に示すように、マーカ60は、部品棚70の下方の位置であり且つ走行モジュール2に設けられたLIDAR21、22によりセンシングが可能な高さの位置に取り付けられている。マーカ60は、水平方向の寸法が垂直方向の寸法より大きい矩形状の板により構成されている。また、マーカ60の表面の色は、レーザ光の反射率が高い白色となっている。なお、この場合、部品棚70は、車輪71が付いており、その移動が可能な構成となっている。 Specifically, as shown in FIG. 5, the marker 60 is attached at a position below the parts shelf 70 and at a position at a height that can be sensed by the LIDARs 21 and 22 provided on the traveling module 2. .. The marker 60 is composed of a rectangular plate whose horizontal dimension is larger than that of the vertical dimension. The surface color of the marker 60 is white, which has a high reflectance of laser light. In this case, the parts shelf 70 is provided with wheels 71 so that the parts shelves 70 can be moved.

検出領域設定部59は、地図Mにおいてマーカに対してマーカ検出部53による検出が可能な領域をマーカ検出領域Adとし、地図M上に設定することができる。マーカ検出領域Adの設定は、マーカの種類に応じて自動的に設定されるようにしてもよいし、ユーザがマーカ毎に任意に設定するようにしてもよい。 The detection area setting unit 59 can set an area on the map M where the marker can be detected by the marker detection unit 53 as the marker detection area Ad. The marker detection area Ad may be set automatically according to the type of marker, or may be arbitrarily set by the user for each marker.

経路計画部54は、地図Mにおける走行モジュール2の現在位置および手前位置Nmに基づいて、現在位置から手前位置Nmへと走行部10が移動するための経路Rmを設定することができる。本実施形態では、経路計画部54は、例えばA*探索アルゴリズムを用いて経路Rmを設定するようになっている。 The route planning unit 54 can set a route Rm for the traveling unit 10 to move from the current position to the front position Nm based on the current position and the front position Nm of the traveling module 2 on the map M. In the present embodiment, the route planning unit 54 sets the route Rm by using, for example, an A * search algorithm.

状態管理部55は、環境認識部20を介して、走行部10の角速度ωおよび加速度a、車輪11の回転数eなどを検出することができる。状態管理部55は、それら検出した角速度ω、加速度a、回転数eなどを自己位置推定部56および移動制御部57に出力する。自己位置推定部56は、環境情報Ie、地図M、経路Rm、角速度ω、加速度aおよび回転数eに基づいて、地図Mにおける走行モジュール2の位置および向き(姿勢)を推定する。自己位置推定部56は、推定した位置である推定位置Epおよび推定した向きである推定向きEdを移動制御部57に出力する。 The state management unit 55 can detect the angular velocity ω and the acceleration a of the traveling unit 10, the rotation speed e of the wheel 11, and the like via the environment recognition unit 20. The state management unit 55 outputs the detected angular velocities ω, acceleration a, rotation speed e, etc. to the self-position estimation unit 56 and the movement control unit 57. The self-position estimation unit 56 estimates the position and orientation (posture) of the traveling module 2 on the map M based on the environmental information Ie, the map M, the route Rm, the angular velocity ω, the acceleration a, and the rotation speed e. The self-position estimation unit 56 outputs the estimated position Ep, which is the estimated position, and the estimated direction Ed, which is the estimated direction, to the movement control unit 57.

移動制御部57は、走行部10の動作を制御するものであり、車輪11および駆動源であるモータを制御することで走行モジュール2の移動を制御する。移動制御部57は、環境情報Ie、地図M、目標位置Gm、手前位置Nm、経路Rm、推定位置Ep、推定向きEd、マーカ位置Mp、角速度ω、加速度aおよび回転数eに基づいて走行部10の動作を制御する。これにより、走行モジュール2は、自律して移動可能となっている。 The movement control unit 57 controls the operation of the traveling unit 10, and controls the movement of the traveling module 2 by controlling the wheels 11 and the motor which is the drive source. The movement control unit 57 is a traveling unit based on the environmental information Ie, the map M, the target position Gm, the front position Nm, the route Rm, the estimated position Ep, the estimated direction Ed, the marker position Mp, the angular velocity ω, the acceleration a, and the rotation speed e. 10 controls the operation. As a result, the traveling module 2 can move autonomously.

具体的には、移動制御部57は、目標位置設定部52aにより目標位置Gmが設定されると、手前位置Nmまで移動するように走行部10の動作を制御する。また、移動制御部57は、手前位置Nmに到達すると、マーカ検出部53により検出されたマーカの位置に基づいて、手前位置Nmから目標位置Gmへと移動するように走行部10の動作を制御する。また、移動制御部57は、手前位置Nmにおいてマーカ検出部53により複数のマーカの位置が検出された場合、手前位置Nmに最も近い位置のマーカが設けられた目標位置Gmへと移動するように走行部10の動作を制御する。 Specifically, the movement control unit 57 controls the operation of the traveling unit 10 so as to move to the front position Nm when the target position Gm is set by the target position setting unit 52a. Further, when the movement control unit 57 reaches the front position Nm, the movement control unit 57 controls the operation of the traveling unit 10 so as to move from the front position Nm to the target position Gm based on the position of the marker detected by the marker detection unit 53. do. Further, when the position of a plurality of markers is detected by the marker detection unit 53 at the front position Nm, the movement control unit 57 moves to the target position Gm provided with the marker at the position closest to the front position Nm. The operation of the traveling unit 10 is controlled.

次に、上記構成の作用について説明する。
[1]目標位置が設定された際の制御フロー
目標位置Gmが設定されると、走行モジュール2の制御部50は、図6に示すような内容の制御を行うようになっている。まず、ステップS100では、目標位置Gmへの移動が開始される。
Next, the operation of the above configuration will be described.
[1] Control flow when the target position is set When the target position Gm is set, the control unit 50 of the traveling module 2 controls the contents as shown in FIG. First, in step S100, the movement to the target position Gm is started.

ステップS200では、進行方向を向くために走行モジュール2の向きが変更される、つまり走行モジュール2が回転される。ステップS300では、A*探索アルゴリズムを用いて設定された経路Rmに基づいて、現在位置から手前位置Nmまで移動するように走行部10の動作が制御される。 In step S200, the direction of the traveling module 2 is changed in order to face the traveling direction, that is, the traveling module 2 is rotated. In step S300, the operation of the traveling unit 10 is controlled so as to move from the current position to the front position Nm based on the path Rm set by using the A * search algorithm.

ステップS400では、マーカ検出部53によるマーカの検出が行われる。ステップS500では、走行モジュール2が手前位置Nmから目標位置Gmへと移動するように走行部10の動作が制御される。なお、この際、検出されたマーカの位置から求められるマーカの座標系で、走行モジュール2が目標とする向きつまり目標姿勢となるように姿勢の制御が行われつつ、走行モジュール2が所望する位置(目標位置Gm)へと精細に移動するように走行部10の動作が制御される。 In step S400, the marker detection unit 53 detects the marker. In step S500, the operation of the traveling unit 10 is controlled so that the traveling module 2 moves from the front position Nm to the target position Gm. At this time, in the coordinate system of the marker obtained from the position of the detected marker, the posture is controlled so that the traveling module 2 has the target direction, that is, the target posture, and the traveling module 2 has a desired position. The operation of the traveling unit 10 is controlled so as to move finely to (target position Gm).

その後、目標位置GmにおいてAGC1が所定の作業を実行し終えると、ステップS600に進む。ステップS600では、走行モジュール2が目標位置Gmから手前位置Nmへと戻るように走行部10の動作が制御される。ステップS600の実行後、本制御フローが終了となる。この後は、次の目標位置Gmが設定されると、再び図6に示す内容の制御が実行される。 After that, when the AGC1 finishes executing the predetermined work at the target position Gm, the process proceeds to step S600. In step S600, the operation of the traveling unit 10 is controlled so that the traveling module 2 returns from the target position Gm to the front position Nm. After the execution of step S600, this control flow ends. After that, when the next target position Gm is set, the control of the content shown in FIG. 6 is executed again.

[2]AGC1の具体的な動作例1
以下、図7を参照して、部品管理ロケーション100に設けられた部品棚101に対する部品箱の自動投排が可能な位置へと移動する際におけるAGC1の具体的な動作を表す動作例1を説明する。なお、図7では、接近可能領域Aaおよびマーカ検出領域Adを、いずれも一点鎖線にて示している。この場合、部品管理ロケーション100には、1つの部品棚101だけが設けられており、その部品棚101にはマーカM1が設けられている。なお、AGC1の周辺には、部品管理ロケーション100の他、組み立て設備、加工設備などの固定設備200、300が存在する。そして、AGC1の現在位置Ppは、固定設備200の近傍の位置となっている。
[2] Specific operation example 1 of AGC1
Hereinafter, with reference to FIG. 7, an operation example 1 showing a specific operation of the AGC 1 when the parts box is moved to a position where the parts box can be automatically discharged from the parts shelf 101 provided in the parts management location 100 will be described. do. In FIG. 7, both the accessible region Aa and the marker detection region Ad are shown by a alternate long and short dash line. In this case, the parts management location 100 is provided with only one parts shelf 101, and the parts shelf 101 is provided with a marker M1. In addition to the parts management location 100, there are fixed equipments 200 and 300 such as assembly equipment and processing equipment around the AGC1. The current position Pp of AGC1 is located in the vicinity of the fixed equipment 200.

この場合、部品棚101に対する部品箱の自動投排が可能な位置が目標位置Gm1として設定されると、部品管理ロケーション100の手前の位置が手前位置Nm1として設定される。通常、手前位置Nm1のように部品管理ロケーションに正対する手前の位置は、部品箱の投入および排出を行うため、比較的広いスペースが確保されている。 In this case, when the position where the parts box can be automatically discharged from the parts shelf 101 is set as the target position Gm1, the position in front of the parts management location 100 is set as the front position Nm1. Normally, a relatively large space is secured at a position in front of the parts management location, such as the front position Nm1, for loading and unloading parts boxes.

したがって、手前位置Nm1は、AGC1を移動可能なスペースが存在するとともに、その位置から目標位置Gm1へと至る通路に障害物が存在しない位置となっている。また、手前位置Nm1は、マーカ検出部53により、部品棚101に設けられたマーカM1の識別が可能な位置となっている。つまり、手前位置Nm1は、マーカ検出領域Ad内であるとともに接近可能領域Aa外の位置となっている。 Therefore, the front position Nm1 has a space where the AGC1 can be moved, and there is no obstacle in the passage from that position to the target position Gm1. Further, the front position Nm1 is a position where the marker detection unit 53 can identify the marker M1 provided on the parts shelf 101. That is, the front position Nm1 is located inside the marker detection area Ad and outside the accessible area Aa.

手前位置Nm1が設定されると、AGC1は、一旦、その手前位置Nm1まで移動する。そして、AGC1は、手前位置Nm1に到達すると、マーカM1を識別してマーカM1の位置を検出する。その後、AGC1は、検出されたマーカM1の位置に基づいて、マーカM1に誘導されるように、手前位置Nm1から目標位置Gm1へと移動する。このようにして、AGC1は、現在位置Ppから部品棚101に対する部品箱の自動投排が可能な目標位置Gm1へと精度良く移動することができる。 When the front position Nm1 is set, the AGC1 once moves to the front position Nm1. Then, when the AGC1 reaches the front position Nm1, it identifies the marker M1 and detects the position of the marker M1. After that, the AGC1 moves from the front position Nm1 to the target position Gm1 so as to be guided by the marker M1 based on the detected position of the marker M1. In this way, the AGC1 can be accurately moved from the current position Pp to the target position Gm1 where the parts box can be automatically discharged from the parts shelf 101.

[3]AGC1の具体的な動作例2
以下、図8を参照して、部品管理ロケーション100に設けられた部品棚102に対する部品箱の自動投排が可能な位置へと移動する際におけるAGC1の具体的な動作を表す動作例2を説明する。この場合、部品管理ロケーション100には、3つの部品棚101~103が設けられており、それら部品棚101~103にはそれぞれマーカM1~M3が設けられている。
[3] Specific operation example 2 of AGC1
Hereinafter, with reference to FIG. 8, an operation example 2 showing a specific operation of the AGC 1 when the parts box is moved to a position where the parts box can be automatically discharged to the parts shelf 102 provided in the parts management location 100 will be described. do. In this case, the parts management location 100 is provided with three parts shelves 101 to 103, and the parts shelves 101 to 103 are provided with markers M1 to M3, respectively.

この場合、部品棚102に対する部品箱の自動投排が可能な位置が目標位置Gm2として設定されると、部品管理ロケーション100の手前の位置が手前位置Nm2として設定される。手前位置Nm2は、動作例1で説明した手前位置Nm1と同様、AGC1を移動可能なスペースが存在するとともに、その位置から目標位置Gm2へと至る通路に障害物が存在しない位置であり、部品棚102に設けられたマーカM2の識別が可能な位置となっている。 In this case, when the position where the parts box can be automatically discharged from the parts shelf 102 is set as the target position Gm2, the position in front of the parts management location 100 is set as the front position Nm2. The front position Nm2 is a position where there is a space in which the AGC1 can be moved and there is no obstacle in the passage from that position to the target position Gm2, as in the case of the front position Nm1 described in the operation example 1. The position is such that the marker M2 provided on the 102 can be identified.

手前位置Nm2が設定されると、AGC1は、一旦、その手前位置Nm2まで移動する。そして、AGC1は、手前位置Nm2に到達すると、マーカM2を識別してマーカM2の位置を検出する。ただし、この場合、AGC1は、手前位置Nm2に到達した際、マーカM2の位置だけでなく、部品棚101、103に設けられたマーカM1、M3の位置も検出してしまう。 When the front position Nm2 is set, the AGC1 once moves to the front position Nm2. Then, when the AGC1 reaches the front position Nm2, it identifies the marker M2 and detects the position of the marker M2. However, in this case, when the AGC1 reaches the front position Nm2, it detects not only the position of the marker M2 but also the positions of the markers M1 and M3 provided on the parts shelves 101 and 103.

このように、手前位置Nm2において複数のマーカM1~M3の位置が検出された場合、AGC1は、検出された複数のマーカM1~M3のうち手前位置Nm1に最も近い位置のマーカ、つまりマーカM2が設けられた部品棚102に対応する目標位置Gm2へと移動する。このようにして、AGC1は、現在位置Ppから部品棚102に対する部品箱の自動投排が可能な目標位置Gm2へと精度良く移動することができる。 In this way, when the positions of the plurality of markers M1 to M3 are detected at the front position Nm2, the AGC1 has the marker M2 at the position closest to the front position Nm1 among the detected plurality of markers M1 to M3. It moves to the target position Gm2 corresponding to the provided parts shelf 102. In this way, the AGC1 can be accurately moved from the current position Pp to the target position Gm2 where the parts box can be automatically discharged from the parts shelf 102.

以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
上記構成の走行モジュール2において、手前位置設定部52bは、目標位置設定部52aにより目標位置が設定されると、マーカ検出部53によるマーカの識別が可能な程度に目標位置に近い位置であり且つ走行モジュール2を移動可能なスペースが存在するとともに当該位置から目標位置へと至る通路に走行部10による走行の妨げとなる障害物が存在しない位置、つまりマーカ検出領域Ad内であるとともに接近可能領域Aa外である手前位置を設定する。
According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
In the traveling module 2 having the above configuration, the front position setting unit 52b is located close to the target position so that the marker detection unit 53 can identify the marker when the target position is set by the target position setting unit 52a. There is a space in which the traveling module 2 can be moved, and there is no obstacle in the passage from the position to the target position, that is, an area within the marker detection area Ad and an accessible area. Set the front position outside Aa.

また、移動制御部57は、目標位置設定部52aにより目標位置が設定されると、手前位置まで移動するように走行部10の動作を制御する。そして、移動制御部57は、走行モジュール2が手前位置に到達すると、マーカ検出部53により検出されたマーカの位置に基づいて、手前位置からマーカが設けられた目標位置へと移動するように走行部10の動作を制御する。 Further, the movement control unit 57 controls the operation of the traveling unit 10 so as to move to the front position when the target position is set by the target position setting unit 52a. Then, when the traveling module 2 reaches the front position, the movement control unit 57 travels so as to move from the front position to the target position provided with the marker based on the position of the marker detected by the marker detection unit 53. The operation of the unit 10 is controlled.

このような構成により、本実施形態の走行モジュール2、ひいてはAGC1は、目標位置へと移動する際、最初から目標位置を目指して移動するのではなく、まず、手前位置を目指して移動することになる。ここで、手前位置は、最終的な目標位置ではないため、手前位置での停止位置の精度は、比較的低い精度でよい。そのため、AGC1は、現在位置から手前位置まで、比較的速い速度で移動することができる。そして、AGC1は、手前位置に到達した後、マーカを認識することにより、比較的高い精度で目標位置に向けて移動することになる。 With such a configuration, when the traveling module 2 and thus the AGC1 of the present embodiment move to the target position, they do not move toward the target position from the beginning, but first move toward the front position. Become. Here, since the front position is not the final target position, the accuracy of the stop position at the front position may be relatively low. Therefore, the AGC1 can move from the current position to the front position at a relatively high speed. Then, after reaching the front position, the AGC1 moves toward the target position with relatively high accuracy by recognizing the marker.

このようにすることで、本実施形態のAGC1は、従来のAGCに比べ、素早く且つ正確に目標位置に到達することができる。しかも、この場合、目標位置での停止精度を高めるために、床に磁気テープやプレートなどを設ける必要がない。したがって、本実施形態によれば、床に特殊な形状を持たせることなく、目標位置での停止位置の精度を向上させることができるという優れた効果が得られる。 By doing so, the AGC1 of the present embodiment can reach the target position more quickly and accurately than the conventional AGC. Moreover, in this case, it is not necessary to provide a magnetic tape or a plate on the floor in order to improve the stopping accuracy at the target position. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to obtain an excellent effect that the accuracy of the stop position at the target position can be improved without giving the floor a special shape.

また、上記構成において、走行モジュール2の走行部10は、複数のタイプの作業モジュール3を選択的に搭載可能な構成となっている。このような構成によれば、ユーザは、走行モジュール2と組み合わせる作業モジュール3のタイプを適宜選択することにより、AGC1を様々な用途に用いることができる。 Further, in the above configuration, the traveling unit 10 of the traveling module 2 is configured so that a plurality of types of work modules 3 can be selectively mounted. According to such a configuration, the user can use the AGC 1 for various purposes by appropriately selecting the type of the work module 3 to be combined with the traveling module 2.

また、移動制御部57は、手前位置においてマーカ検出部53により複数のマーカの位置が検出された場合、手前位置に最も近い位置のマーカが設けられた目標位置へと移動するように走行部10の動作を制御するようになっている。このようにすれば、複数の目標位置(例えば、部品箱を投入および排出する部品棚)が隣接するような場合でも、図8に示したように、対応する目標位置に正対する近傍の位置を手前位置として設定すれば、複数の目標位置のうち所望する目標位置へとAGC1を確実に移動させることができる。 Further, when the position of a plurality of markers is detected by the marker detection unit 53 at the front position, the movement control unit 57 moves to the target position provided with the marker at the position closest to the front position. It is designed to control the operation of. By doing so, even when a plurality of target positions (for example, parts shelves for loading and unloading parts boxes) are adjacent to each other, as shown in FIG. 8, the positions in the vicinity facing the corresponding target positions are set. If it is set as the front position, the AGC1 can be reliably moved to a desired target position among a plurality of target positions.

目標位置設定部52aは、外部の管理装置から与えられる指令に基づいて目標位置を設定することができる。このようにすれば、例えば工場で用いられるAGC1を含む複数のAGCの動作を管理装置(管理PC)により一括して管理するようなシステムにおいて、管理装置による各AGCの配車を実現することができる。また、目標位置設定部52aは、予め設定された経路を連続して移動するように目標位置を設定することができる。このようにすれば、AGC1が固定のルート(経路)を連続して走行するような用途に最適となる。 The target position setting unit 52a can set the target position based on a command given from an external management device. By doing so, for example, in a system in which the operation of a plurality of AGCs including AGC1 used in a factory is collectively managed by a management device (management PC), it is possible to realize the allocation of each AGC by the management device. .. Further, the target position setting unit 52a can set the target position so as to continuously move on the preset route. In this way, it is most suitable for applications in which the AGC1 continuously travels on a fixed route (route).

図5に示したように、部品管理ロケーションに設けられる部品棚70は、車輪71が付いており、その移動が可能な構成となっている。これは、工場内における各設備などのレイアウト変更などに容易に対応できるようにするためである。このように移動可能な構成の部品棚70は、予め定められた所定位置に精度良く停止させておくことが難しく、その位置が所定位置からばらつく可能性がある。 As shown in FIG. 5, the parts shelf 70 provided in the parts management location has wheels 71 and is configured to be movable. This is to make it easy to respond to changes in the layout of each facility in the factory. It is difficult to accurately stop the parts shelf 70 having such a movable configuration at a predetermined predetermined position, and the position may vary from the predetermined position.

したがって、上記構成の部品棚70に対する部品箱の自動投排が可能な位置をAGC1の移動の目標位置とする場合、その目標位置に精度良くAGC1が移動できたとしても、上述した理由から部品棚70自体が所定位置からずれるように移動してしまうと、AGC1を部品箱の自動投排が可能な位置に精度良く停止させることができなくなるおそれがある。 Therefore, when the position where the parts box can be automatically discharged from the parts shelf 70 having the above configuration is set as the target position for moving the AGC1, even if the AGC1 can be moved to the target position with high accuracy, the parts shelf can be moved for the above-mentioned reason. If the 70 itself moves so as to deviate from a predetermined position, it may not be possible to accurately stop the AGC 1 at a position where the parts box can be automatically ejected.

しかし、本実施形態によれば、AGC1は、部品棚70に設けられたマーカ60を認識し、そのマーカ60に対して寄せるように位置決めが行われるため、部品棚70自体が所定位置からずれるように移動した場合でも、AGC1を部品箱の自動投排が可能な位置に精度良く停止させることができる。つまり、本実施形態によれば、特に部品箱を搬送する用途において、目標位置での停止精度を向上させることができる。 However, according to the present embodiment, the AGC 1 recognizes the marker 60 provided on the parts shelf 70 and is positioned so as to be closer to the marker 60, so that the parts shelf 70 itself deviates from a predetermined position. Even when the AGC1 is moved to, the AGC1 can be accurately stopped at a position where the parts box can be automatically ejected. That is, according to the present embodiment, it is possible to improve the stopping accuracy at the target position, particularly in the application of transporting the parts box.

上記構成では、図4に示したように、マーカを検出するためのLIDAR21、22は、走行部10の対角に設けられている。このような構成によれば、AGC1は、360度の範囲にわたってマーカを含めた物体を検出することができる。また、このような構成によれば、次のような効果も得られる。 In the above configuration, as shown in FIG. 4, the LIDARs 21 and 22 for detecting the marker are provided diagonally to the traveling portion 10. According to such a configuration, AGC1 can detect an object including a marker over a range of 360 degrees. Further, according to such a configuration, the following effects can be obtained.

すなわち、図9に示すように、走行部10の四辺のうち対向する2つの辺の各中央にLIDAR21、22を設けた構成でも、AGC1は、360度の範囲にわたって物体を検出することができる。しかし、このような構成では、走行部10のうち、図9中、ハッチングされた範囲には、搭載物(上物)を配置することができない。したがって、このような構成では、走行部10に搭載される作業モジュール3の形状に制約が生じてしまう。 That is, as shown in FIG. 9, the AGC1 can detect an object over a range of 360 degrees even in a configuration in which LIDARs 21 and 22 are provided at the centers of two opposing sides of the four sides of the traveling unit 10. However, in such a configuration, the mounted object (upper object) cannot be arranged in the hatched range in FIG. 9 in the traveling unit 10. Therefore, in such a configuration, the shape of the work module 3 mounted on the traveling unit 10 is restricted.

これに対し、本実施形態の構成では、走行部10の全ての範囲において搭載物を配置することができる。したがって、本実施形態によれば、走行部10に搭載される作業モジュール3の形状に制約が生じることなく、AGC1は、360度の範囲にわたってマーカを含む物体を検出することができる。 On the other hand, in the configuration of the present embodiment, the mounted object can be arranged in the entire range of the traveling unit 10. Therefore, according to the present embodiment, the AGC 1 can detect an object including a marker over a range of 360 degrees without limiting the shape of the work module 3 mounted on the traveling unit 10.

(第2実施形態)
以下、第2実施形態について図10を参照して説明する。
第2実施形態では、制御部50による制御内容が第1実施形態と異なっている。なお、構成については第1実施形態と共通する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, the control content by the control unit 50 is different from that in the first embodiment. The configuration is the same as that of the first embodiment.

本実施形態では、手前位置設定部52bは、手前位置を設定する際、手前位置を基準とした目標位置に設けられたマーカの相対位置を表すマーカ相対位置も設定する。そして、移動制御部57は、手前位置においてマーカ検出部53により複数のマーカの位置が検出された場合、検出された位置がマーカ相対位置に最も近いマーカに対応する目標位置へと移動するように走行部10の動作を制御する。 In the present embodiment, when setting the front position, the front position setting unit 52b also sets the marker relative position representing the relative position of the marker provided at the target position with respect to the front position. Then, when the position of a plurality of markers is detected by the marker detection unit 53 at the front position, the movement control unit 57 moves the detected position to the target position corresponding to the marker closest to the marker relative position. The operation of the traveling unit 10 is controlled.

以下、図10を参照して、部品管理ロケーション100に設けられた部品棚101~103に対する部品箱の自動投排が可能な位置へと移動する際におけるAGC1の具体的な動作を説明する。この場合、部品棚101、102に正対する手前の位置には、壁が張り出しており、第1実施形態のような手前位置Nm1、Nm2を設定することができないようになっている。 Hereinafter, with reference to FIG. 10, a specific operation of the AGC 1 when moving the parts box to a position where the parts box can be automatically discharged with respect to the parts shelves 101 to 103 provided in the parts management location 100 will be described. In this case, a wall is projected at a position facing the parts shelves 101 and 102, so that the front positions Nm1 and Nm2 as in the first embodiment cannot be set.

したがって、この場合、部品棚101に対する部品箱の自動投排が可能な位置が目標位置Gm1として設定された場合、部品棚102に対する部品箱の自動投排が可能な位置が目標位置Gm2として設定された場合および部品棚103に対する部品箱の自動投排が可能な位置が目標位置Gm3として設定された場合のいずれであっても、部品棚103に正対する手前の位置が手前位置Nm3として設定される。 Therefore, in this case, when the position where the parts box can be automatically discharged from the parts shelf 101 is set as the target position Gm1, the position where the parts box can be automatically discharged from the parts shelf 102 is set as the target position Gm2. In either case or when the position where the parts box can be automatically ejected with respect to the parts shelf 103 is set as the target position Gm3, the position in front of the parts shelf 103 is set as the front position Nm3. ..

ただし、この場合、目標位置Gm1が設定された場合には手前位置Nm3を基準としたマーカM1の相対位置がマーカ相対位置Pr1として設定され、目標位置Gm2が設定された場合には手前位置Nm3を基準としたマーカM2の相対位置がマーカ相対位置Pr2として設定され、目標位置Gm3が設定された場合には手前位置Nm3を基準としたマーカM3の相対位置がマーカ相対位置Pr3として設定される。 However, in this case, when the target position Gm1 is set, the relative position of the marker M1 with respect to the front position Nm3 is set as the marker relative position Pr1, and when the target position Gm2 is set, the front position Nm3 is set. The relative position of the marker M2 as a reference is set as the marker relative position Pr2, and when the target position Gm3 is set, the relative position of the marker M3 with respect to the front position Nm3 is set as the marker relative position Pr3.

ここで、部品棚101に対する部品箱の自動投排が可能な位置が目標位置Gm1として設定された場合、AGC1は、一旦、手前位置Nm3まで移動する。そして、AGC1は、手前位置Nm3に到達すると、マーカM1~M3を識別してマーカM1~M3の位置を検出することとなる。この場合、AGC1は、検出された複数のマーカM1~M3のうち、検出された位置が設定されたマーカ相対位置Pr1に最も近いマーカ、つまりマーカM1が設けられた部品棚101に対応する目標位置Gm1へと移動する。 Here, when the position where the parts box can be automatically discharged from the parts shelf 101 is set as the target position Gm1, the AGC1 temporarily moves to the front position Nm3. Then, when the AGC1 reaches the front position Nm3, it identifies the markers M1 to M3 and detects the positions of the markers M1 to M3. In this case, among the plurality of detected markers M1 to M3, the AGC1 is the marker closest to the marker relative position Pr1 in which the detected position is set, that is, the target position corresponding to the parts shelf 101 provided with the marker M1. Move to Gm1.

また、部品棚102に対する部品箱の自動投排が可能な位置が目標位置Gm2として設定された場合も、AGC1は、一旦、手前位置Nm3まで移動する。そして、AGC1は、手前位置Nm3に到達すると、マーカM1~M3を識別してマーカM1~M3の位置を検出することとなる。この場合、AGC1は、検出された複数のマーカM1~M3のうち、検出された位置が設定されたマーカ相対位置Pr2に最も近いマーカ、つまりマーカM2が設けられた部品棚102に対応する目標位置Gm2へと移動する。 Further, even when the position where the parts box can be automatically discharged from the parts shelf 102 is set as the target position Gm2, the AGC1 temporarily moves to the front position Nm3. Then, when the AGC1 reaches the front position Nm3, it identifies the markers M1 to M3 and detects the positions of the markers M1 to M3. In this case, the AGC1 is the target position corresponding to the part shelf 102 provided with the marker M2, that is, the marker closest to the marker relative position Pr2 in which the detected position is set among the plurality of detected markers M1 to M3. Move to Gm2.

また、部品棚103に対する部品箱の自動投排が可能な位置が目標位置Gm3として設定された場合も、AGC1は、一旦、手前位置Nm3まで移動する。そして、AGC1は、手前位置Nm3に到達すると、マーカM1~M3を識別してマーカM1~M3の位置を検出することとなる。この場合、AGC1は、検出された複数のマーカM1~M3のうち、検出された位置が設定されたマーカ相対位置Pr3に最も近いマーカ、つまりマーカM3が設けられた部品棚103に対応する目標位置Gm2へと移動する。 Further, even when the position where the parts box can be automatically discharged from the parts shelf 103 is set as the target position Gm3, the AGC1 temporarily moves to the front position Nm3. Then, when the AGC1 reaches the front position Nm3, it identifies the markers M1 to M3 and detects the positions of the markers M1 to M3. In this case, the AGC1 is the target position corresponding to the part shelf 103 provided with the marker M3, that is, the marker closest to the marker relative position Pr3 in which the detected position is set among the plurality of detected markers M1 to M3. Move to Gm2.

以上説明した本実施形態によれば、複数の目標位置(例えば、部品箱を投入および排出する部品棚)が隣接するような場合において、少なくとも1つの目標位置に対応する最適な手前位置を設定することができないような状況であっても、それら複数の目標位置のうち所望する目標位置へとAGC1を確実に移動させることができる。 According to the present embodiment described above, when a plurality of target positions (for example, parts shelves for loading and unloading parts boxes) are adjacent to each other, an optimum front position corresponding to at least one target position is set. Even in a situation where this is not possible, the AGC1 can be reliably moved to the desired target position among the plurality of target positions.

(第3実施形態)
以下、第3実施形態について図11を参照して説明する。
図11に示すように、本実施形態の走行モジュール32は、走行モジュール2が備える構成に加え、読取部80を備えている。読取部80は、AGC1により搬送される物体である搬送物に設けられた目標位置を表す目標位置情報を読み取るためのものである。目標位置情報は、例えば搬送物である部品箱などに付された2次元コード(例えばバーコード)により設けることができる。目標位置情報が2次元コードによるものである場合、読取部80は、二次元コードリーダなどにより構成される。
(Third Embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 11, the traveling module 32 of the present embodiment includes a reading unit 80 in addition to the configuration provided in the traveling module 2. The reading unit 80 is for reading the target position information representing the target position provided on the conveyed object which is an object conveyed by the AGC1. The target position information can be provided by, for example, a two-dimensional code (for example, a bar code) attached to a parts box which is a transported object. When the target position information is based on a two-dimensional code, the reading unit 80 is configured by a two-dimensional code reader or the like.

この場合、目標位置設定部52aは、読取部80により読み取られた目標位置情報に基づいて目標位置を設定することができる。このようにすれば、AGC1が所定の目標位置において部品箱を受け取った際、その部品箱に付された2次元コードを読み取ることで次の目標位置の設定を行い、その設定された次の目標位置へと移動するといったこと、つまりID等によるルート(経路)選択を行うことができる。 In this case, the target position setting unit 52a can set the target position based on the target position information read by the reading unit 80. By doing so, when the AGC1 receives the parts box at a predetermined target position, the next target position is set by reading the two-dimensional code attached to the parts box, and the set next target is set. It is possible to move to a position, that is, to select a route by ID or the like.

(その他の実施形態)
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。
(Other embodiments)
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and can be arbitrarily modified, combined, or extended without departing from the gist thereof.
The numerical values and the like shown in each of the above embodiments are examples and are not limited thereto.

走行部10の車輪11は、メカナムホイールに限らずともよく、オムニホイールであってもよい。
マーカを検出するためのLIDAR21、22の配置などは、上記各実施形態で示したものに限らずともよく、適宜変更可能である。また、マーカの形状、表面の色などは、上記各実施形態で示したものに限らずともよく、適宜変更可能である。
The wheel 11 of the traveling portion 10 is not limited to the Mecanum wheel, and may be an omni wheel.
The arrangement of LIDARs 21 and 22 for detecting the marker is not limited to that shown in each of the above embodiments, and can be appropriately changed. Further, the shape of the marker, the color of the surface, and the like are not limited to those shown in each of the above embodiments, and can be changed as appropriate.

マーカ検出部53は、LIDAR21、22によるセンシングによりマーカを検出するものに限らず、2次元カメラ、3次元カメラ、レーダ、スイッチ、ソナー、バンパなどを用いてマーカを検出する構成としてもよい。この場合、マーカは、マーカ検出部53で用いられる各センサに対応して識別可能な特徴を有するように構成すればよい。
上記各実施形態では、本発明を工場などで用いられるAGCに適用した例について説明したが、本発明は、現在位置から目標位置へと自律的に移動する自律移動装置全般に適用することができる。
The marker detection unit 53 is not limited to the one that detects the marker by sensing by LIDAR 21 and 22, and may be configured to detect the marker by using a two-dimensional camera, a three-dimensional camera, a radar, a switch, a sonar, a bumper, or the like. In this case, the marker may be configured to have an identifiable feature corresponding to each sensor used in the marker detection unit 53.
In each of the above embodiments, an example in which the present invention is applied to an AGC used in a factory or the like has been described, but the present invention can be applied to all autonomous mobile devices that autonomously move from a current position to a target position. ..

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。 The present disclosure has been described in accordance with the examples, but it is understood that the present disclosure is not limited to the examples and structures. The present disclosure also includes various variations and variations within a uniform range. In addition, various combinations and forms, as well as other combinations and forms that include only one element, more, or less, are within the scope and scope of the present disclosure.

2、32…走行モジュール、10…走行部、51…地図管理部、52a…目標位置設定部、52b…手前位置設定部、53…マーカ検出部、57…移動制御部、58…接近領域設定部、59…検出領域設定部、80…読取部。 2, 32 ... Travel module, 10 ... Travel unit, 51 ... Map management unit, 52a ... Target position setting unit, 52b ... Front position setting unit, 53 ... Marker detection unit, 57 ... Movement control unit, 58 ... Approach area setting unit , 59 ... Detection area setting unit, 80 ... Reading unit.

Claims (7)

現在位置から目標位置へと自律的に移動する自律移動装置であって、
前記現在位置および前記目標位置が含まれる通路を走行可能な走行部(10)と、
前記自律移動装置が移動可能な範囲を示す地図を設定可能な地図管理部(51)と、
前記地図において前記走行部が移動可能であり且つ前記走行部による走行の妨げとなる物体である障害物から所定の距離までの範囲である接近可能領域を設定可能な接近領域設定部(58)と、
前記地図における前記目標位置を設定する目標位置設定部(52a)と、
前記目標位置に設けられるマーカを識別して当該マーカの位置を検出するマーカ検出部(53)と、
前記地図において前記マーカに対して前記マーカ検出部による検出が可能な領域であるマーカ検出領域を予め設定可能な検出領域設定部(59)と、
前記目標位置設定部により前記目標位置が設定されると、前記マーカ検出領域内であるとともに前記接近可能領域外の位置であり且つ当該位置から前記目標位置へと至る通路に前記障害物が存在しない位置である手前位置を設定する手前位置設定部(52b)と、
前記走行部の動作を制御する移動制御部(57)と、
を備え、
前記移動制御部は、
前記目標位置設定部により前記目標位置が設定されると、前記手前位置まで移動するように前記走行部の動作を制御し、
前記手前位置に到達すると、前記マーカ検出部により検出された前記マーカの位置に基づいて、前記手前位置から前記マーカが設けられた前記目標位置へと移動するように前記走行部の動作を制御する自律移動装置。
An autonomous moving device that autonomously moves from the current position to the target position.
A traveling unit (10) capable of traveling in a passage including the current position and the target position, and
A map management unit (51) capable of setting a map showing a range in which the autonomous mobile device can move, and a map management unit (51).
In the map, the approach area setting unit (58) capable of setting an accessible area within a range from an obstacle which is an object that is movable and hinders the travel by the traveling unit to a predetermined distance. ,
A target position setting unit (52a) for setting the target position on the map, and a target position setting unit (52a).
A marker detection unit (53) that identifies a marker provided at the target position and detects the position of the marker.
In the map, a detection area setting unit (59) that can preset a marker detection area, which is a region that can be detected by the marker detection unit with respect to the marker,
When the target position is set by the target position setting unit, the obstacle does not exist in the passage within the marker detection area and outside the accessible area and from the position to the target position. The front position setting unit (52b) that sets the front position, which is the position, and
A movement control unit (57) that controls the operation of the traveling unit,
Equipped with
The movement control unit
When the target position is set by the target position setting unit, the operation of the traveling unit is controlled so as to move to the front position.
Upon reaching the front position, the operation of the traveling unit is controlled so as to move from the front position to the target position provided with the marker based on the position of the marker detected by the marker detection unit. Autonomous mobile device.
前記走行部は、複数種類の搭載物を選択的に搭載可能な構成となっている請求項1に記載の自律移動装置。 The autonomous mobile device according to claim 1, wherein the traveling unit is configured to be capable of selectively mounting a plurality of types of mounted objects. 前記移動制御部は、前記手前位置において前記マーカ検出部により複数の前記マーカの位置が検出された場合、前記手前位置に最も近い位置の前記マーカが設けられた前記目標位置へと移動するように前記走行部の動作を制御する請求項1または2に記載の自律移動装置。 When the marker detection unit detects the positions of a plurality of the markers at the front position, the movement control unit moves to the target position provided with the markers at the position closest to the front position. The autonomous mobile device according to claim 1 or 2, which controls the operation of the traveling unit. 前記手前位置設定部は、前記手前位置を設定する際、前記手前位置を基準とした前記目標位置に設けられた前記マーカの相対位置を表すマーカ相対位置も設定し、
前記移動制御部は、前記手前位置において前記マーカ検出部により複数の前記マーカの位置が検出された場合、検出された位置が前記マーカ相対位置に最も近い前記マーカに対応する前記目標位置へと移動するように前記走行部の動作を制御する請求項1または2に記載の自律移動装置。
When setting the front position, the front position setting unit also sets a marker relative position representing the relative position of the marker provided at the target position with respect to the front position.
When the marker detection unit detects the positions of a plurality of the markers at the front position, the movement control unit moves to the target position corresponding to the marker whose detected position is closest to the marker relative position. The autonomous mobile device according to claim 1 or 2, wherein the operation of the traveling unit is controlled so as to be performed.
前記目標位置設定部は、外部の管理装置から与えられる指令に基づいて前記目標位置を設定する請求項1から4のいずれか一項に記載の自律移動装置。 The autonomous mobile device according to any one of claims 1 to 4, wherein the target position setting unit sets the target position based on a command given from an external management device. 前記目標位置設定部は、予め設定された経路を連続して移動するように前記目標位置を設定する請求項1から4のいずれか一項に記載の自律移動装置。 The autonomous movement device according to any one of claims 1 to 4, wherein the target position setting unit sets the target position so as to continuously move on a preset route. さらに、前記自律移動装置により搬送される物体である搬送物に設けられた前記目標位置を表す目標位置情報を読み取る読取部(80)を備え、
前記目標位置設定部は、前記読取部により読み取られた前記目標位置情報に基づいて前記目標位置を設定する請求項1から4のいずれか一項に記載の自律移動装置。
Further, a reading unit (80) for reading target position information representing the target position provided on the transported object, which is an object transported by the autonomous moving device, is provided.
The autonomous moving device according to any one of claims 1 to 4, wherein the target position setting unit sets the target position based on the target position information read by the reading unit.
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