JP7226451B2 - 搬送システム、搬送ロボット、管制装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

搬送システム、搬送ロボット、管制装置、制御方法、及びプログラム Download PDF

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Description

（関連出願についての記載）
本発明は、日本国特許出願：特願２０１８－１６８６８３号（２０１８年０９月１０日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、搬送システム、搬送ロボット、管制装置、制御方法、及びプログラムに関する。
複数台の搬送ロボットを協働（協調）させて搬送対象物を搬送する搬送システムとして、以下のようなものがある。
例えば、特許文献１、２の搬送システムでは、複数台の搬送ロボットのそれぞれにターンテーブル（位置誤差吸収機構）を設置し、複数のターンテーブル間を跨ぐように搬送対象物（荷物）を配置して、搬送対象物を搬送する構成となっている。
また、特許文献３の搬送システムでは、複数台の搬送ロボットのそれぞれにアームとハンドを設け、複数のハンドで搬送対象物を下から回転自在に支持して、搬送対象物を搬送する構成となっている。
また、特許文献４の搬送システムでは、複数台の搬送ロボットのそれぞれにロボットアームとフックを設け、複数のフックで搬送対象物を吊り上げて、搬送対象物を搬送する構成となっている。
さらに、特許文献５の搬送システムでは、複数台の搬送ロボットのそれぞれに可動アームと把持機構を設け、複数の把持機構で搬送対象物を把持して、搬送対象物を搬送する構成となっている。
特許第６１５１１５９号公報 特許第５５８８７１４号公報 特開２０００－４２９５８号公報 特開２００７－１１１８２６号公報 特開２００９－６４１５号公報
以下の分析は、本願発明者により与えられる。
特許文献１、２の搬送システムでは、搬送対象物をターンテーブル上に載せ替えるための人手又は載せ替えロボットが必要になる。また、物流業務（搬送業務）においては、移動しやすくするため、荷物を台車（ドーリーを含む）に載せて搬送することが多いが、特許文献１、２の搬送システムでは、荷物（搬送対象物）を台車に載せたまま、当該台車を搬送することができない。
また、特許文献３の搬送システムでは、ハンドで支持できるようにするための支持棒を搬送対象物に設けておく必要があり、支持棒がない搬送対象物を搬送することができない。
また、特許文献４の搬送システムでは、フックで吊り下げができるようにするためのアイボルトを搬送対象物に取り付ける必要があり、アイボルトを取り付けることができない搬送対象物を搬送することができない。
さらに、特許文献５の搬送システムでは、把持機構で把持できるようにするための把持部を搬送対象物に設けておく必要があり、把持部のない搬送対象物を搬送することができない。
物流業務においては、荷主等によって様々な形態（形状、サイズ等）の台車が用いられているが、荷物を載せる台車（搬送対象物）を改造しないで、そのまま安定して搬送できるようにしたい。
本発明の主な課題は、搬送対象物を載せ替えることなく、様々な形態の搬送対象物を改造しないでそのまま安定して搬送することに貢献することができる搬送システム、搬送ロボット、管制装置、制御方法、及びプログラムを提供することである。
第１の視点に係る搬送システムは、複数の搬送ロボットによって搬送対象物を挟み込んだ状態で該搬送対象物を搬送する搬送システムである。前記搬送ロボットは、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備える。前記搬送システムは、ハードウェア資源を用いて、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を行う。
前記第１の視点の変形として、複数の搬送ロボットによって搬送対象物を挟み込んだ状態で該搬送対象物を搬送する搬送システムであって、前記複数の搬送ロボットは、それぞれ、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備え、前記回動機構は、前記本体に固定された軸部と、前記接触部が固定されるとともに前記軸部に回動自在に取り付けられたアームと、を備え、ハードウェア資源を用いて、前記複数の搬送ロボットのそれぞれについて個別に、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を行う。
第２の視点に係る搬送ロボットは、他の搬送ロボットと協働することにより、搬送対象物を挟み込んだ状態で搬送するように構成される搬送ロボットである。前記搬送ロボットは、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備える。前記制御部は、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を行う。
前記第２の視点の変形として、他の搬送ロボットと協働することにより、搬送対象物を挟み込んだ状態で搬送するように構成される搬送ロボットであって、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備え、前記回動機構は、前記本体に固定された軸部と、前記接触部が固定されるとともに前記軸部に回動自在に取り付けられたアームと、を備え、前記制御部は、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を行う。
第３の視点に係る管制装置は、搬送対象物を挟み込み、互いに協働して前記搬送対象物を搬送する複数の搬送ロボットを制御する管制装置である。前記搬送ロボットは、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備える。前記管制装置は、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を行う。
前記第３の視点の変形として、搬送対象物を挟み込み、互いに協働して前記搬送対象物を搬送する複数の搬送ロボットを制御する管制装置であって、前記複数の搬送ロボットは、それぞれ、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備え、前記回動機構は、前記本体に固定された軸部と、前記接触部が固定されるとともに前記軸部に回動自在に取り付けられたアームと、を備え、前記管制装置は、前記複数の搬送ロボットのそれぞれについて個別に、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を行う。
第４の視点に係る搬送ロボットの制御方法は、搬送対象物を挟み込み、互いに協働して前記搬送対象物を搬送する複数の搬送ロボットを制御する搬送ロボットの制御方法である。前記搬送ロボットは、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備える。前記搬送ロボットの制御方法は、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御するステップと、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御するステップと、を含む。
前記第４の視点の変形として、搬送対象物を挟み込み、互いに協働して前記搬送対象物を搬送する複数の搬送ロボットを制御する搬送ロボットの制御方法であって、前記複数の搬送ロボットは、それぞれ、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備え、前記回動機構は、前記本体に固定された軸部と、前記接触部が固定されるとともに前記軸部に回動自在に取り付けられたアームと、を備え、前記搬送ロボットの制御方法は、前記複数の搬送ロボットのそれぞれについて個別に、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御するステップと、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御するステップと、を含む。
第５の視点に係るプログラムは、他の搬送ロボットと協働することにより、搬送対象物を挟み込んだ状態で搬送するように構成される搬送ロボットで実行されるプログラムである。前記搬送ロボットは、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備える。前記プログラムは、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を前記制御部に実行させる。
前記第５の視点の変形として、他の搬送ロボットと協働することにより、搬送対象物を挟み込んだ状態で搬送するように構成される搬送ロボットで実行されるプログラムであって、前記搬送ロボットは、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備え、前記回動機構は、前記本体に固定された軸部と、前記接触部が固定されるとともに前記軸部に回動自在に取り付けられたアームと、を備え、前記プログラムは、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を前記制御部に実行させる。
第６の視点に係るプログラムは、搬送対象物を挟み込み、互いに協働して前記搬送対象物を搬送する複数の搬送ロボットを制御する管制装置で実行されるプログラムである。前記搬送ロボットは、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備える。前記プログラムは、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を前記管制装置に実行させる。
前記第６の視点の変形として、搬送対象物を挟み込み、互いに協働して前記搬送対象物を搬送する複数の搬送ロボットを制御する管制装置で実行されるプログラムであって、前記複数の搬送ロボットは、それぞれ、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備え、前記回動機構は、前記本体に固定された軸部と、前記接触部が固定されるとともに前記軸部に回動自在に取り付けられたアームと、を備え、前記プログラムは、前記複数の搬送ロボットのそれぞれについて個別に、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を前記管制装置に実行させる。
なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント（non-transient）なものとすることができる。また、本開示では、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。プログラムは、コンピュータ装置に入力装置又は外部から通信インタフェースを介して入力され、記憶装置に記憶されて、プロセッサを所定のステップないし処理に従って駆動させ、必要に応じ中間状態を含めその処理結果を段階毎に表示装置を介して表示することができ、あるいは通信インタフェースを介して、外部と交信することができる。そのためのコンピュータ装置は、一例として、典型的には互いにバスによって接続可能なプロセッサ、記憶装置、入力装置、通信インタフェース、及び必要に応じ表示装置を備える。
前記第１～第６の視点によれば、搬送対象物を載せ替えることなく、様々な形態の搬送対象物を改造しないでそのまま安定して搬送することに貢献することができる。
実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を搬送している状態の一例を模式的に示した平面図である。 実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を搬送している状態の一例を模式的に示した側面図である。 実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの構成を模式的に示した外観斜視図である。 実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの本体の回路構成を模式的に示したブロック図である。 実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの接触部の動作を説明する部分左側面図である。 実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの回動機構及び復元機構の動作を説明する概略部分平面図である。 実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの回動機構のアームを第１方向に回動したときの概略部分平面図である。 実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの回動機構のアームを第２方向に回動したときの概略部分平面図である。 実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットのガイド機構の動作を説明する概略底面図である。 実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの回動機構のアームを第１方向に回動したときの概略底面図である。 実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの回動機構のアームを第２方向に回動したときの概略底面図である。 実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの単独で移動するときの動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットが単独で移動するときの中間目的地及び最終目的地のイメージ図である。 実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を挟み込むときの搬送ロボットの動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を挟み込むときの搬送ロボットの動作のイメージ図である。 実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を協働搬送するときの後続搬送ロボットの動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を協働搬送するときのカーブでの後続搬送ロボットの回動機構の回転角度の目標値のイメージ図である。 実施形態１に係る搬送システムに搬送対象物を開放するときの搬送ロボットの動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を解放するときの搬送ロボットの動作のイメージ図である。 実施形態２に係る搬送システムの構成を模式的に示したブロック図である。 実施形態３に係る搬送システムの構成を模式的に示したブロック図である。 実施形態３に係る搬送システムの変形例の構成を模式的に示したブロック図である。 情報処理装置の構成を模式的に示したブロック図である。
以下に説明する本開示では、モード１に係る搬送システム及びその変形モードを適宜選択して組み合わせることができる。
前記モード１に係る搬送システムとして、複数の搬送ロボットによって搬送対象物を挟み込んだ状態で該搬送対象物を搬送する搬送システムとすることが可能である。前記搬送ロボットは、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備えることができる。前記搬送システムは、ハードウェア資源を用いて、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を行うことができる。
前記モード１に係る搬送システムの変形モードとして、前記駆動部を制御する処理では、少なくとも前記搬送対象物の重さに応じて、前記第１目標値を決定する処理と、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報を取得する処理と、取得した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、決定された前記第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を行うことができる。
前記モード１に係る搬送システムの変形モードとして、前記接触部は、２枚の板と、前記２枚の板間に配された弾性部材と、を有し、前記荷重センサは、前記２枚の板間の距離に基づいて、前記接触部と前記搬送対象物とが接触したときの荷重を検出することができる。
前記モード１に係る搬送システムの変形モードとして、前記駆動部を制御する処理では、少なくとも前記搬送対象物の搬送時の曲率に応じて、前記第２目標値を決定する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報を取得する処理と、取得した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、決定された前記第２目標値に近づくように前記駆動部を制御する処理と、を行うことができる。
前記モード１に係る搬送システムの変形モードとして、前記搬送ロボットは、前記ハードウェア資源として、前記駆動部を制御する処理を行う制御部を備えることができる。
前記モード１に係る搬送システムの変形モードとして、前記搬送システムは、前記ハードウェア資源として、前記搬送ロボットを制御する管制装置を備えることができる。前記管制装置は、前記駆動部を制御する処理を行うことができる。前記駆動部を制御する処理では、前記搬送ロボットから、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報を取得し、取得した前記荷重に係る情報に基づいて、前記駆動部を制御する処理と、前記搬送ロボットから、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報を取得し、取得した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記駆動部を制御する処理と、を行うことができる。
本開示では、モード２に係る搬送ロボットとして、他の搬送ロボットと協働することにより、搬送対象物を挟み込んだ状態で搬送するように構成される搬送ロボットとすることが可能である。前記搬送ロボットは、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備えることができる。前記制御部は、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を行うことができる。
本開示では、モード３に係る管制装置として、搬送対象物を挟み込み、互いに協働して前記搬送対象物を搬送する複数の搬送ロボットを制御する管制装置とすることが可能である。前記搬送ロボットは、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備えることができる。前記管制装置は、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を行うことができる。
本開示では、モード４に係る搬送ロボットの制御方法として、搬送対象物を挟み込み、互いに協働して前記搬送対象物を搬送する複数の搬送ロボットを制御する搬送ロボットの制御方法とすることが可能である。前記搬送ロボットは、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備えることができる。前記搬送ロボットの制御方法は、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御するステップと、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御するステップと、を含むことができる。
本開示では、モード５に係るプログラムとして、他の搬送ロボットと協働することにより、搬送対象物を挟み込んだ状態で搬送するように構成される搬送ロボットで実行されるプログラムとすることができる。前記搬送ロボットは、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備えることができる。前記プログラムは、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を前記制御部に実行させることができる。
本開示では、モード６に係るプログラムとして、搬送対象物を挟み込み、互いに協働して前記搬送対象物を搬送する複数の搬送ロボットを制御する管制装置で実行されるプログラムとすることができる。前記搬送ロボットは、本体と、車輪と、前記搬送対象物と接触する接触部と、前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、を備えることができる。前記プログラムは、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を前記管制装置に実行させることができる。
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。また、下記の実施形態は、あくまで例示であり、本発明を限定するものではない。また、以降の説明で参照する図面等のブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号（データ）の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。さらに、本願開示に示す回路図、ブロック図、内部構成図、接続図などにおいて、明示は省略するが、入力ポート及び出力ポートが各接続線の入力端及び出力端のそれぞれに存在する。入出力インタフェースも同様である。プログラムはコンピュータ装置を介して実行され、コンピュータ装置は、例えば、プロセッサ、記憶装置、入力装置、通信インタフェース、及び必要に応じ表示装置を備え、コンピュータ装置は、通信インタフェ－スを介して装置内又は外部の機器（コンピュータを含む）と、有線、無線を問わず、交信可能に構成される。
［実施形態１］
実施形態１に係る搬送システムについて図面を用いて説明する。図１は、実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を搬送している状態の一例を模式的に示した平面図である。図２は、実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を搬送している状態の一例を模式的に示した側面図である。図３は、実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの構成を模式的に示した外観斜視図である。図４は、実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの本体の回路構成を模式的に示したブロック図である。図５は、実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの接触部の動作を説明する部分左側面図である。図６は、実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの回動機構及び復元機構の動作を説明する概略部分平面図である。図７は、実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの回動機構のアームを第１方向に回動したときの概略部分平面図である。図８は、実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの回動機構のアームを第２方向に回動したときの概略部分平面図である。図９は、実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットのガイド機構の動作を説明する概略底面図である。図１０は、実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの回動機構のアームを第１方向に回動したときの概略底面図である。図１１は、実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの回動機構のアームを第２方向に回動したときの概略底面図である。
搬送システム１は、複数（図１では２つ；３つ以上でも可）の搬送ロボット２Ａ、２Ｂを備えるシステムである（図１、図２参照）。
搬送ロボット２（例えば、図１、図２の２Ａ）は、搬送対象物（例えば、図１、図２の５）を搬送するに際して、他の搬送ロボット（例えば、図１、図２の２Ｂ）と協働することにより、搬送対象物５を挟み込んだ状態で搬送するロボットである（図１～図４、図６～図１１参照）。搬送ロボット２（２Ａ、２Ｂ）は、本体１０と、車輪２０、２１と、接触部３０と、回動機構４０と、ガイド機構６０と、を有する。搬送ロボット２（２Ａ、２Ｂ）は、互いに通信（無線通信、有線通信であるかは不問）可能に接続することによって、協働する構成であってもよい。
本体１０は、搬送ロボット２（２Ａ、２Ｂ）として機能するための基本的な構成部（図４の１１～１７、図９の２０～２２）を有するユニットである（図１～図４、図６～図１１参照）。本体１０は、フレーム１１を有し、フレーム１１において搬送ロボットとして機能するための各種の構成部（図４の１２～１７、図９の２０～２２）を実装している。
フレーム１１は、搬送ロボット２（２Ａ、２Ｂ）として機能するための各種の構成部（図４の１１～１７、図９の２０～２２）を実装するための構造体である（図３、図４、図６～図１１参照）。フレーム１１は、例えば、筐体構造、箱状構造などとすることができる。フレーム１１の左右の両側方には、一対の車輪２０、２１が回転可能に取り付けられている。フレーム１１の底面には、キャスタ２２が取り付けられている。
駆動部１２、１３は、車輪２０、２１を駆動する機能部である（図４参照）。駆動部１２、１３として、例えば、モータ、減速機、ドライバ、各種のセンサ（電流センサ、トルクセンサ、位置センサ等）、レギュレータ等を含む駆動ユニットを用いることができる。駆動部１２、１３は、フレーム１１に取り付けられている。駆動部１２の回転動力は、シャフト１４を介して車輪２０に伝達可能である。駆動部１３の回転動力は、シャフト１５を介して車輪２１に伝達可能である。
シャフト１４、１５は、対応する駆動部１２、１３の回転動力を車輪２０、２１に伝達する軸部材である（図３、図４、図９～図１１参照）。シャフト１４は、駆動部１２の出力軸（図示せず）に接続され、フレーム１１の外部の一側面に延在している。シャフト１４は、フレーム１１の外部にて車輪２０の軸に取り付けられている。シャフト１５は、駆動部１３の出力軸（図示せず）に接続され、フレーム１１の外部の他側面に延在している。シャフト１５は、フレーム１１の外部にて車輪２１の軸に取り付けられている。シャフト１４、１５は、図９に一点鎖線で示す想像線（車軸８１）上で互いが実質的に同軸となるように配されている（図９参照）。なお、シャフト１４、１５は、車輪２０、２１が傾くように（キャンバー角を有するように）配されていてもよく、サスペンション、等速ジョイント等を用いて車輪２０、２１の傾きが変動するように（キャンバー角が変動するように）設計してもよい。
制御部１６は、他の搬送ロボット（２Ａ又は２Ｂ）と協働することにより、一対の駆動部１２、１３を制御する機能部である（図４参照）。制御部１６として、例えば、メモリ、プロセッサ等を含む制御ユニットを用いることができる。この場合、係る制御ユニットは、当該メモリを利用しながら、当該プロセッサにおいてプログラムを実行することにより、制御処理を行う構成であってもよい。制御部１６は、駆動部１２、１３を制御することによって、搬送ロボット２（２Ａ又は２Ｂ）の移動速度、移動方向、駆動トルクを調整することが可能である。制御部１６は、フレーム１１に取り付けられている。制御部１６は、通信部１７を介して、他の搬送ロボット（２Ａ又は２Ｂ）や外部装置（図示せず；例えば、タブレット端末、携帯通信端末など）と通信（例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、赤外線、Bluetooth（登録商標）を用いた通信）可能に接続することができる。制御部１６は、搬送の指示を受けて、自律して制御（ローカル制御）する。
制御部１６は、荷重センサ２３から取得（受信）した荷重に係る情報に基づいて、接触部３０と搬送対象物５とが接触したときの荷重が目標値（第１目標値）に近づくように、一対の駆動部１２、１３を制御（フィードバック制御）する。つまり、制御部１６は、搬送対象物５を一定の力で挟んだ状態を維持するため、荷重センサ２３からの荷重（板部材３１、３２間の距離でも可）を目安に、駆動部１２、１３の駆動力を調整する。
制御部１６は、後続搬送ロボット２Ｂに実装された制御部１６である場合、荷重センサ２３から取得（受信）した荷重に係る情報に基づいて、搬送対象物５及び先導搬送ロボット２Ａを荷重が目標値に近づくように押し付けながら先導搬送ロボット２Ａに追従するように制御し、荷重が目標値よりも小さい場合（板部材３１、３２間の距離が離れすぎた場合）には加速し、荷重が目標値より大きい場合（板部材３１、３２間の距離が接近しすぎた場合）には減速する。
制御部１６は、先導搬送ロボット２Ａに実装された制御部１６である場合、荷重センサ２３から取得（受信）した荷重に係る情報に基づいて、後続搬送ロボット２Ｂによって押し付けられた搬送対象物５を荷重が目標値に近づくように受けながら進むように制御し、荷重が目標値よりも小さい場合（板部材３１、３２間の距離が離れすぎた場合）には減速し、荷重が目標値より大きい場合（板部材３１、３２間の距離が接近しすぎた場合）には加速する。
制御部１６は、角度センサ２４から取得（受信）した角度に係る情報に基づいて、回動機構４０のアーム４１、４３の回転角度を目標値（第２目標値）に近づくように、一対の駆動部１２、１３を制御（フィードバック制御）する。制御部１６は、後続搬送ロボット２Ｂに実装された制御部１６である場合、角度センサ２４からの角度を目安に、先導搬送ロボット２Ａの進行方向に追従するように後続搬送ロボット２Ｂの各駆動部１２、１３の速度差を設定し、先導搬送ロボット２Ａがいる方向に進むように、駆動部１２、１３の回転速度を調整する。例えば、後続搬送ロボット２Ｂの本体１０に対して接触部３０の回転角度が右側の場合（先導搬送ロボット２Ａの位置）には、左側の車輪２０に係る駆動部１２の回転速度を加速し、右側の車輪２１に係る駆動部１３の回転速度を減速又は維持する。回動機構４０のアーム４１、４３の回転角度の目標値に関しては、先導搬送ロボット２Ａが直進する時は後続搬送ロボット２Ｂが先導搬送ロボット２Ａの後ろにつくように０度とし、先導搬送ロボット２Ａがカーブする時は後続搬送ロボット２Ｂが先導搬送ロボット２Ａよりも大回りする角度とする。なお、カーブ時の回動機構４０のアーム４１、４３の回転角度の目標値は、搬送対象物５のサイズ（搬送ロボット２Ａ、２Ｂ間の距離）と走行コース（カーブの半径）から事前に決めることができる。
通信部１７は、他の搬送ロボット（２Ａ又は２Ｂ）と通信可能にする機能部である（図４参照）。通信部１７は、外部装置（図示せず；例えば、タブレット端末、携帯通信端末など）と通信可能な構成であってもよい。
車輪２０、２１は、搬送ロボット２（２Ａ、２Ｂ）の移動を実現する駆動輪である（図１～図４、図６～図１１参照）。車輪２０は、車輪２０の軸心においてシャフト１４に固定されている。車輪２１は、車輪２１の軸心においてシャフト１５に固定されている。車輪２０、２１は、互いに仮想線（図６、図９の車軸８１）上で実質的に同軸となるように配されている。なお、車輪２０、２１は、傾くように（キャンバー角を有するように）配されていてもよく、サスペンション、等速ジョイント等を用いて傾きが変動するように（キャンバー角が変動するように）設計してもよい。
キャスタ２２は、車輪２０、２１の補助輪として機能する非駆動輪である（図１、図２、図９～図１１参照）。キャスタ２２は、進行方向を変更できるように旋回自在に構成されている。
荷重センサ２３は、複数の搬送ロボット２（２Ａ、２Ｂ）で搬送対象物５を挟み込んだ状態で接触部３０と搬送対象物５とが接触したときの接触部３０にかかる荷重（圧力、板間距離）を検出するセンサである（図４参照）。荷重センサ２３は、接触部３０における弾性部材３４～３７を挟む板部材３１、３２間の距離に基づいて、接触部３０にかかる荷重を検出する距離センサを用いることができる。なお、荷重センサ２３は、これに限るものではなく、圧電素子（ピエゾ素子）、歪みゲージなども用いることができる。荷重センサ２３で検出した荷重に係る情報は、制御部１６に送信される。
角度センサ２４は、本体１０に対する回動機構４０のアーム４１、４３の回転角度（接触部３０の回動角度に相当）を検出するセンサである（図４参照）。角度センサ２４には、例えば、回動機構４０の回動部位となる軸部４２の一部（アーム４１の回動と連動する部分）に接続された角度測定用位置エンコーダ、位置角度センサ（磁気型、レゾルバ型、有接点型）などを用いることができる。角度センサ２４で検出された角度に係る情報は、制御部１６に送信される。
接触部３０は、搬送対象物５と接触する部分である（図１～図３、図５、図９～図１１参照）。接触部３０は、回動機構４０のアーム４１、４３の一端部に固定されている。アーム４１、４３は、アーム４１、４３の他端部近傍に設けられた軸部４２において回動自在に本体１０に支持されている。これにより、接触部３０は、図６の紙面に対して垂直方向に延びる軸部４２周りにおいて、図７及び図８に示す如く、回動機構４０のアーム４１と共に回動可能である。なお、接触部３０の回動方向は、本体１０に対して少なくとも経度方向（例えば、水平方向、左右方向）を含み、緯度方向（例えば、鉛直方向、上下方向）を含んでもよい。接触部３０は、搬送時において後続搬送ロボット２Ｂの接触部３０である場合、搬送対象物５を押し付ける部分となり、同じく搬送時において先導搬送ロボット２Ａの接触部３０である場合、搬送対象物５を受ける部分となる。接触部３０は、図１では搬送対象物５の幅よりも小さいが、大きくてもよい。
接触部３０は、荷重センサ２３によって接触部３０と搬送対象物５との接触荷重を検出できるように構成されている（図１～図４参照）。図３の接触部３０では、板部材３１、３２間の距離を検出することにより、接触部３０と搬送対象物５とが接触したときの接触荷重を検出できるように構成されており、接触荷重を検出する手段として図４の荷重センサ２３（距離センサ）を用いることができる。接触部３０は、板部材３１、３２と、摩擦部３３と、弾性部材３４～３７と、を有する。
板部材３１は、弾性部材３４～３７を介して板部材３２に支持されている（図３、図５、図９～図１１参照）。板部材３１は、搬送対象物５と接触する面に摩擦部３３を有する。
板部材３２は、弾性部材３４～３７を介して板部材３１を支持する（図３、図５、図９～図１１参照）。板部材３２は、ステー４４、４５によってアーム４３に取り付けられ、かつ、ステー４６、４７によってアーム４１に取り付けられている。板部材３２は、ガイド機構６０におけるガイド部材６１のガイド面６１ａにスライド可能に接しており、ガイド機構６０によって搬送対象物５への接触部３０の押し付けを支持する。
摩擦部３３は、搬送対象物５に当接した際の、その搬送対象物５との間に生じる摩擦力を大きくする（図３、図５参照）。これにより、摩擦部３３は、摩擦部３３に当接した状態で回動機構４０が回転したときに当該搬送対象物５が相対的に横滑りを起こすことを防止或いは抑制する。摩擦部３３には、例えば、板部材３１に用いられる材料よりも摩擦係数が高い素材、復元力がある弾性素材（例えば、ゴム）を用いることができる。
弾性部材３４～３７は、板部材３１、３２間に介在している（図３、図５参照）。弾性部材３４～３７は、板部材３１、３２間の間隔が狭くなって圧縮変形したときに、元の非圧縮状態に戻るように（板部材３１、３２間の間隔が広がるように）作用する。弾性部材３４～３７には、例えば、伸縮方向にガイドされるコイルスプリングを用いることができる。弾性部材３４～３７のバネ係数は、荷重センサ２３で検出する荷重の算出に用いることができる。
回動機構４０は、本体１０に対して接触部３０を回動自在にする機構である（図１～図３、図５～図１１参照）。回動機構４０の回動可能な角度は、特に限定されないが、左右に４５°とすることができる。回動機構４０は、軸部４２と、アーム４１、４３と、を有する。
軸部４２は、本体１０のフレーム１１の上面に取り付けられている。軸部４２の中心軸は、車輪２０、２１間の幅Ｗの中点を通るように設計することが好ましいが（図６参照）、この設計には限定されない。軸部４２は、フレーム１１に固定された部分と、当該部分に経度方向（例えば、水平方向、左右方向）に回動自在に取り付けられた他の部分を有し、当該他の部分にアーム４１、４３が固定されている。
アーム４１、４３は、接触部３０を回動させたときに、接触部３０を本体１０や車輪２０、２１に抵触しないように設定されている。アーム４３には、接触部３０の板部材３１がステー４４、４５によって取り付けられている。アーム４１には、接触部３０の板部材３１がステー４６、４７によって取り付けられている。アーム４１とアーム４３とは、所定の間隔をおいて配されている。アーム４１、４３は、図３では２つあるが、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。
アーム４１には、軸部４２から径方向に離れた位置にて、ピン部４１ａ、４１ｂが固定されている。ピン部４１ａ、４１ｂは、復元機構５０のカムとして機能する。ピン部４１ａ、４１ｂは、互いに離れて配されている。ピン部４１ａは、復元機構５０における揺動部材５１の受面５１ａと接離可能かつ摺動可能に接する。ピン部４１ｂは、復元機構５０における揺動部材５１の受面５１ｂと接離可能かつ摺動可能に接する。
回動機構４０は、所定位置（例えば、回動方向の中心点：正面、原点、図６の状態）から回動した状態（例えば、図７、図８の状態）の接触部３０を所定位置に戻すように復元する復元機構５０を有する。
復元機構５０は、所定位置から回動した状態の接触部３０を当該所定位置へ復元するように、回動機構４０に作用する機構である（図３、図６～図８参照）。復元機構５０は、揺動部材５１と、軸部５２と、ピン部５３と、弾性部材５４と、を有する。
揺動部材５１は、本体１０のフレーム１１に取り付けられた軸部５２を中心軸として揺動可能（回動可能）な部材である。揺動部材５１は、受面５１ａ、５１ｂと、ピン部５１ｃと、を有する。受面５１ａは、回動機構４０におけるアーム４１のピン部４１ａと接離可能かつ摺動可能に接する面である。受面５１ｂは、回動機構４０におけるアーム４１のピン部４１ｂと接離可能かつ摺動可能に接する面である。ピン部５１ｃは、アーム４１と抵触しないように、軸部５２から離れた揺動部材５１の所定の位置に固定されている。ピン部５１ｃは、弾性部材５４の一端に接続されており、弾性部材５４の他端に接続されたピン部５３に向かって引き付けられるように設定されている。
軸部５２は、軸部４２から離れた位置にて、本体１０のフレーム１１に取り付けられている。軸部５２には、揺動部材５１が揺動可能（回動可能）に取り付けられている。
ピン部５３は、アーム４１と抵触しないように、軸部５２から離れた位置にて、本体１０のフレーム１１に取り付けられている。ピン部５３は、弾性部材５４の他端に接続されており、弾性部材５４の一端に接続されたピン部５１ｃを引き付けるように設定されている。
弾性部材５４は、伸長したときに、弾性力により揺動部材５１のピン部５１ｃをピン部５３に引き付けるように作用する部材である。弾性部材５４は、一端に揺動部材５１のピン部５１ｃが取り付けられており、他端にピン部５３が取り付けられている。弾性部材５４には、例えば、コイルスプリング、ねじりバネなどを用いることができる。
復元機構５０は、図６の状態から図７の状態になったとき、すなわち、回動機構４０におけるアーム４１が軸部４２を中心に所定位置（中央位置）から左側に回動したときに、アーム４１のピン部４１ａが揺動部材５１の受面５１ａを押し付け（かつ、ピン部４１ｂが受面５１ｂから離れ）、揺動部材５１のピン部５１ｃとピン部５３との間の距離が大きくなるように揺動部材５１が軸部５２を中心に回動し、ピン部５１ｃ、５３間の弾性部材５４が伸長し、アーム４１が所定位置（中央位置）に戻るように作用する。
また、復元機構５０は、図６の状態から図８の状態になったとき、すなわち、回動機構４０におけるアーム４１が軸部４２を中心に所定位置（中央位置）から右側に回動したときに、アーム４１のピン部４１ｂが揺動部材５１の受面５１ｂを押し付け（かつ、ピン部４１ａが受面５１ａから離れ）、揺動部材５１のピン部５１ｃとピン部５３との間の距離が大きくなるように揺動部材５１が軸部５２を中心に回動し、ピン部５１ｃ、５３間の弾性部材５４が伸長し、アーム４１が所定位置（中央位置）に戻るように作用する。
回動機構４０は、復元機構５０における弾性部材５４で生じた振動を減衰する減衰機構（図示せず）を有する構成であってもよい。減衰機構は、摩擦、粘性、ヒステリシスにより復元機構５０における弾性部材５４で生じた振動を減衰することができる。
ガイド機構６０は、本体１０に対する接触部３０の回動をガイドする機構である（図１～図３、図５、図９～図１１参照）。ガイド機構６０は、搬送対象物５への接触部３０の押し付けを支持する。ガイド機構６０は、本体１０におけるフレーム１１に取り付けられたガイド部材６１を有する。ガイド機構６０は、接触部３０の回動したときの軌道に沿って形成されたガイド面６１ａを有する。ガイド面６１ａは、接触部３０における板部材３２と摺動可能に接している。
搬送対象物５は、荷物６を載せる台座７０に、旋回自在な複数のキャスタ７１～７４（車輪）を有する台車、ドーリーなどを用いることができる。なお、搬送対象物５は、キャスタなどの車輪を有さないもの（例えば、ダンボールなど）であってもよい。
以上のような搬送システム１における複数の搬送ロボット２は、先導搬送ロボット２Ａ、後続搬送ロボット２Ｂのいずれかの役割を持つ。
先導搬送ロボット２Ａは、例えば、外部装置（図示せず；例えば、タブレット端末、携帯通信端末など）からの指示（目的地、速度入力）に従って、現在地と、目的地とに基づいて、速度を計算して、当該目的地に向けて移動する。例えば、現在地と目的地とを結ぶ軌道（直線、曲線（放物線、スプライン曲線、クロソイド曲線など）、円弧）に追従して移動する。ここでの現在地は、先導搬送ロボット２Ａ自身の現在地であり、外部から通信部１７を通じて取得してもよく、駆動部１２、１３のエンコーダ値や制御履歴に基づいて自身で算出して取得してもよく、先導搬送ロボット２Ａに備えられた位置検出部（図示せず；例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、ビーコン受信機等）から取得してもよい。先導搬送ロボット２Ａは、荷重センサ２３（ここでは距離センサ）で板部材３１、３２間の距離ｄを計測し、距離ｄを一定に保つように（荷重が第１目標値に近づくように）自身の駆動部１２、１３を制御（フィードバック制御）する。また、先導搬送ロボット２Ａは、角度センサ２４（ここではエンコーダ）で回動機構４０のアーム４１、４３の回転角度θを計測し、回転角度θを目標値に合わせるように（回転角度が第２目標値に近づくように）自身の駆動部１２、１３を制御（フィードバック制御）する。なお、先導搬送ロボット２Ａでの荷重センサ２３及び角度センサ２４によるフィードバック制御を省略し、後続搬送ロボット２Ｂでのみ荷重センサ２３及び角度センサ２４によるフィードバック制御を行ってもよい。また、フィードバック制御は、例えば、出力値と目標値との偏差、その積分、および微分の３つの要素によって入力値の制御を行うＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御とすることができる。
後続搬送ロボット２Ｂは、搬送対象物５の重さに応じて決定された目標値の荷重で、搬送対象物５を先導搬送ロボット２Ａに押し付けるようにして、先導搬送ロボット２Ａに追従する。後続搬送ロボット２Ｂは、押し付ける荷重が目標値からずれたときは、当該目標値に近づくように移動する。後続搬送ロボット２Ｂは、荷重センサ２３（ここでは距離センサ）で板部材３１、３２間の距離ｄを計測し、距離dを一定に保つように自身の駆動部１２、１３を制御（フィードバック制御）する。また、後続搬送ロボット２Ｂは、角度センサ２４（ここではエンコーダ）で回動機構４０のアーム４１、４３の回転角度θを計測し、回転角度θを目標値に合わせるよう自身の駆動部１２、１３を制御（フィードバック制御）する。
搬送ロボット２の走行速度について、現在の走行速度をvbaseとすると、左右の車輪２０、２１の駆動部１２、１３に入力する制御信号に係る速度vr、vlは、例えば、以下の数式１のように表すことができる。
［数式１］
Figure 0007226451000001
ここで、数式１のvbaseは、周辺環境、安全性などを考慮して事前に設定されるものであって、先導搬送ロボット２Ａの移動速度（重心の移動速度、左右の車輪の回転速度の平均値に相当）と同じ値が設定される。
数式１のvβは、荷重センサ２３で検出された荷重（距離センサの場合は板部材３１、３２間の距離ｄ）に対応する速度であり、例えば、以下の数式２のように表すことができる。
［数式２］
Figure 0007226451000002
数式２のvβは、例えば、荷重が小さくなった場合（板部材３１、３２間の距離dが離れた場合（Δd＜０））は加速し、荷重が小さくなった場合（板部材３１、３２間の距離dが接近した場合（Δd＞０））は減速する。vβは、路面の勾配、状況（凹凸等）に応じて、荷重が大きいと高くし、小さいと低くすることができる。なお、数式２において、Tは制御ループの時間であり、ka、kb、kcはゲイン係数であり、dtargetは板部材３１、３２間の距離の目標値である。dtargetは事前に設定する。
数式１のvγは、回動機構４０のアーム４１、４３の回転角度θに対応する速度であり、例えば、以下の数式３のように表すことができる。
［数式３］
Figure 0007226451000003
数式３のvγの値で搬送時の曲率が決まる。つまり、vγが大きいほど急カーブになる。なお、数式３において、Tは制御ループの１サイクルの時間であり、kd、ke、kfはゲイン係数であり、θtargetは回動機構４０のアーム４１、４３の回転角度の目標値である。θtargetは事前に設定する。
次に、実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの単独で移動するときの動作について図面を用いて説明する。図１２は、実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットの単独で移動するときの動作を模式的に示したフローチャートである。図１３は、実施形態１に係る搬送システムにおける搬送ロボットが単独で移動するときの中間目的地及び最終目的地のイメージ図である。なお、搬送システムの構成部については、図１～図１１を参照されたい。
まず、搬送ロボット２の制御部１６は、外部（図示せず；例えば、近距離通信可能な情報通信端末、情報処理装置が接続されたネットワーク）から、通信部１７を通じて、目的地（中間目的地、最終目的地を含む；図１３参照）に係る情報、及び、移動の指示を取得する（ステップＡ１）。
ステップＡ１の後、搬送ロボット２の制御部１６は、所定時間（例えば、数１０ｍｓ（ミリ秒））で駆動部１２、１３の制御ループを開始する（ステップＡ２～Ａ７）。
ステップＡ１の後、又は、ステップＡ５の後、若しくは、ステップＡ７の後、制御ループにおいて、搬送ロボット２の制御部１６は、搬送ロボット２自身（以下、「自身の」と省略する場合がある）の現在地に係る情報（例えば、位置座標）を取得する（ステップＡ２）。ここで、自身の現在地は、外部から通信部１７を通じて取得してもよく、駆動部１２、１３のエンコーダ値や制御履歴に基づいて自身で算出して取得してもよく、搬送ロボット２に備えられた位置検出部（図示せず；例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、ビーコン受信機等）から取得してもよい。
次に、制御ループにおいて、搬送ロボット２の制御部１６は、取得した自身の現在地が、取得した目的地（前方にある直近の目的地）に到達している（例えば、目的地の所定半径内にある）か否かを判定する（ステップＡ３）。目的地に到達している場合（ステップＡ３のＹＥＳ）、ステップＡ６に進む。
目的地に到達していない場合（ステップＡ３のＮＯ）、制御ループにおいて、搬送ロボット２の制御部１６は、自身の各駆動部１２、１３の制御量（例えば、車輪２０、２１の回転速度）を算出する（ステップＡ４）。
次に、制御ループにおいて、搬送ロボット２の制御部１６は、算出された制御量に基づいて、自身の駆動部１２、１３を制御し（ステップＡ５）、その後、ステップＡ２に戻る。
目的地に到達している場合（ステップＡ３のＹＥＳ）、制御ループにおいて、搬送ロボット２の制御部１６は、自身の現在地が最終目的地に到達している（例えば、最終目的地の所定半径内にある）か否かを判定する（ステップＡ６）。最終目的地に到達している場合（ステップＡ６のＹＥＳ）、ステップＡ８に進む。
最終目的地に到達していない場合（ステップＡ６のＮＯ）、制御ループにおいて、搬送ロボット２の制御部１６は、目的地を、前方に有る直近の目的地に更新し（ステップＡ７）、その後、ステップＡ２に戻る。
最終目的地に到達している場合（ステップＡ６のＹＥＳ）、搬送ロボット２の制御部１６は、制御ループから外れ、自身の駆動部１２、１３の制御を停止し（ステップＡ８）、その後、終了する。
なお、図１２では搬送ロボット２が単独で移動するときの動作を示したが、搬送システムが協働搬送するときの先導搬送ロボット２Ａの動作についても図１２と同じ動作をすることができる。
次に、実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を挟み込むときの搬送ロボットの動作について図面を用いて説明する。図１４は、実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を挟み込むときの搬送ロボットの動作を模式的に示したフローチャートである。図１５は、実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を挟み込むときの搬送ロボットの動作のイメージ図である。
まず、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの制御部１６は、外部（図示せず；例えば、近距離通信可能な情報通信端末、情報処理装置が接続されたネットワーク）から、通信部１７を通じて、目的地に係る情報、及び、搬送対象物５の挟み込みの指示を取得する（ステップＢ１）。
次に、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの制御部１６は、搬送ロボット２Ａ、２Ｂが搬送対象物５の近傍まで移動するように駆動部１２、１３を制御する（ステップＢ２；図１５（Ａ）参照）。
次に、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの制御部１６は、搬送ロボット２Ａ、２Ｂが搬送対象物５に向くように（搬送ロボット２Ａ、２Ｂが旋回して搬送ロボット２Ａ、２Ｂの正面が搬送対象物５と対向するように）駆動部１２、１３を制御する（ステップＢ３；図１５（Ｂ）参照）。
ステップＢ３の後、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの制御部１６は、所定時間（例えば、数１０ｍｓ）で駆動部１２、１３の制御ループを開始する（ステップＢ４～Ｂ６）。
ステップＢ３の後、又は、ステップＢ６の後、制御ループにおいて、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの制御部１６は、荷重センサ２３から荷重に係る情報（距離センサの場合は板部材３１、３２間の距離ｄに係る情報でも可）を取得する（ステップＢ４）。
次に、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの制御部１６は、取得した荷重が所定値より大きいか否か（距離ｄの場合、ｄ＜所定値であるか否か）を判定する（ステップＢ５）。荷重が所定値より大きい場合（ステップＢ５のＹＥＳ）、ステップＢ７に進む。
荷重が所定値以下の場合（ステップＢ５のＮＯ）、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの制御部１６は、搬送ロボット２Ａ、２Ｂが低速で前進するように駆動部１２、１３を制御し（ステップＢ６；図１５（Ｃ）参照）、その後、ステップＢ４に戻る。
荷重が所定値より大きい場合（ステップＢ５のＹＥＳ）、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの制御部１６は、制御ループから外れ、駆動部１２、１３の制御を停止し（ステップＢ７）、その後、終了する。
次に、実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を協働搬送するときの後続搬送ロボットの動作について図面を用いて説明する。図１６は、実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を協働搬送するときの後続搬送ロボットの動作を模式的に示したフローチャートである。図１７は、実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を協働搬送するときのカーブでの後続搬送ロボットの回動機構の回転角度の目標値（targetθ）のイメージ図である。
まず、後続搬送ロボット２Ｂの制御部１６は、搬送システムが搬送対象物５を挟み込んでいるときに、外部（図示せず；例えば、近距離通信可能な情報通信端末、情報処理装置が接続されたネットワーク）から、通信部１７を通じて、目的地（中間目的地、最終目的地を含む）に係る情報、及び、協働搬送の指示を取得する（ステップＣ１）。
ステップＣ１の後、後続搬送ロボット２Ｂの制御部１６は、所定時間（例えば、数１０ｍｓ）で駆動部１２、１３の制御ループを開始する（ステップＣ２～Ｃ９）。
ステップＣ１の後、又は、ステップＣ７の後、若しくは、ステップＣ９の後、制御ループにおいて、後続搬送ロボット２Ｂの制御部１６は、先導搬送ロボット２Ａの現在地に係る情報（例えば、位置座標）を取得する（ステップＣ２）。ここで、先導搬送ロボット２Ａの現在地は、先導搬送ロボット２Ａから通信部１７を通じて取得してもよく、外部から通信部１７を通じて取得してもよい。または、先導搬送ロボット２Ａの現在地は、搬送ロボット２に備えられた位置検出部（図示せず；例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、ビーコン受信機等）から取得した自身の位置、搬送対象物５のサイズ（搬送ロボット２Ａ、２Ｂ間の距離）、及び、回動機構４０のアーム４１、４３の回転角度に基づいて自身で算出して取得してもよい。
次に、制御ループにおいて、後続搬送ロボット２Ｂの制御部１６は、取得した先導搬送ロボット２Ａの現在地が、取得した目的地（前方にある直近の目的地）に到達している（例えば、目的地の所定半径内にある）か否かを判定する（ステップＣ３）。目的地に到達している場合（ステップＣ３のＹＥＳ）、ステップＣ８に進む。
目的地に到達していない場合（ステップＣ３のＮＯ）、制御ループにおいて、後続搬送ロボット２Ｂの制御部１６は、後続搬送ロボット２Ｂの荷重（板部材３１、３２間の距離でも可）及び回転角度の目標値を決定する（ステップＣ４）。例えば、板部材３２に対する板部材３１の可動域が１０ｍｍ～３０ｍｍの場合、板部材３１、３２間の距離（荷重に相当）に係る目標値は、少なくとも搬送対象物５の重さに応じて決定（例えば、２０ｍｍに決定）することができる。また、回転角度に係る目標値は、少なくとも搬送対象物５の搬送時の曲率（先導搬送ロボット２Ａの半径r）及び搬送対象物５のサイズ（搬送ロボット２Ａ、２Ｂ間の距離l）に応じて決定することができ、直進の場合は０°、カーブの場合は、例えば、arctan2(l, r)に設定することができる（図１７参照）。なお、図１７において、「l」は搬送ロボット２Ａ、２Ｂの重心間の距離を表し、「r」は先導搬送ロボット２Ａの重心の軌道の曲率半径を表し、「targetθ」は後続搬送ロボット２Ｂの本体１０に対する回動機構４０のアーム４１、４３の回転角度（先導搬送ロボット２Ａの進行方向と後続搬送ロボット２Ｂの進行方向とのなす角度に相当）の目標値を表す。
次に、後続搬送ロボット２Ｂの制御部１６は、後続搬送ロボット２Ｂの荷重センサ２３から荷重（距離センサの場合は板間距離ｄ）に係る情報、角度センサ２４から回動機構４０のアーム４１、４３の回転角度θに係る情報を取得する（ステップＣ５）。
次に、後続搬送ロボット２Ｂの制御部１６は、決定した目標値、及び、取得した荷重（距離センサの場合は板間距離ｄ）及び回転角度θに基づいて、荷重及び回転角度が目標値に近づくように、後続搬送ロボット２Ｂの左右の駆動部１２、１３の制御量（例えば、車輪２０、２１の回転速度）を算出する（ステップＣ６）。
次に、後続搬送ロボット２Ｂの制御部１６は、算出された制御量に基づいて、後続搬送ロボット２Ｂの各駆動部１２、１３を制御し（ステップＣ７）、その後、ステップＣ２に戻る。
目的地に到達している場合（ステップＣ３のＹＥＳ）、制御ループにおいて、後続搬送ロボット２Ｂの制御部１６は、先導搬送ロボット２Ａの現在地が最終目的地に到達している（例えば、最終目的地の所定半径内にある）か否かを判定する（ステップＣ８）。最終目的地に到達している場合（ステップＣ８のＹＥＳ）、ステップＣ１０に進む。
最終目的地に到達していない場合（ステップＣ８のＮＯ）、制御ループにおいて、後続搬送ロボット２Ｂの制御部１６は、目的地を、前方に有る直近の目的地に更新し（ステップＣ９）、その後、ステップＣ２に戻る。
最終目的地に到達している場合（ステップＣ８のＹＥＳ）、後続搬送ロボット２Ｂの制御部１６は、制御ループから外れ、後続搬送ロボット２Ｂの駆動部１２、１３の制御を停止し（ステップＣ１０）、その後、終了する。
次に、実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を開放するときの搬送ロボットの動作について図面を用いて説明する。図１８は、実施形態１に係る搬送システムに搬送対象物を開放するときの搬送ロボットの動作を模式的に示したフローチャートである。図１９は、実施形態１に係る搬送システムが搬送対象物を解放するときの搬送ロボットの動作のイメージ図である。
まず、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの制御部１６は、外部（図示せず；例えば、近距離通信可能な情報通信端末、情報処理装置が接続されたネットワーク）から、通信部１７を通じて、搬送対象物５の開放の指示を取得する（ステップＤ１）。
ステップＤ１の後、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの制御部１６は、所定時間（例えば、数１０ｍｓ）で駆動部１２、１３の制御ループを開始する（ステップＤ２～Ｄ４）。
ステップＤ１の後、又は、ステップＤ４の後、制御ループにおいて、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの制御部１６は、搬送ロボット２Ａ、２Ｂ自身の現在地に係る情報（例えば、位置座標）を取得する（ステップＤ２）。ここで、自身の現在地は、外部から通信部１７を通じて取得してもよく、駆動部１２、１３のエンコーダ値や制御履歴に基づいて自身で算出して取得してもよく、搬送ロボット２Ａ、２Ｂに備えられた位置検出部（図示せず；例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、ビーコン受信機等）から取得してもよい。
次に、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの制御部１６は、取得した現在地に基づいて、搬送ロボット２Ａ、２Ｂが搬送対象物５から所定距離後退したか否かを判定する（ステップＤ３）。所定距離後退した場合（ステップＤ３のＹＥＳ）、ステップＤ５に進む。
所定距離後退していない場合（ステップＤ３のＮＯ）、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの制御部１６は、搬送ロボット２Ａ、２Ｂが低速で後退するように駆動部１２、１３を制御し（ステップＤ４；図１９（Ｂ）参照）、その後、ステップＤ２に戻る。
所定距離後退した場合（ステップＤ３のＹＥＳ）、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの制御部１６は、制御ループから外れ、駆動部１２、１３の制御を停止し（ステップＤ５）、その後、終了する。
実施形態１によれば、搬送対象物５を搬送するに際して、管制装置３を用いて複数の搬送ロボット２Ａ、２Ｂを制御して、複数の搬送ロボット２Ａ、２Ｂで搬送対象物５を挟み込んだ状態で搬送することにより、搬送対象物５を載せ替えることなく、様々な形態の搬送対象物を改造しないでそのまま搬送することに貢献することができる。特に、搬送ロボット２Ａ、２Ｂに接触部３０及び回動機構４０を設け、荷重センサ２３及び角度センサ２４によるフィードバック制御を行うことで、搬送対象物５を安定して搬送することに貢献することができる。
［実施形態２］
実施形態２に係る搬送システムについて図面を用いて説明する。図２０は、実施形態２に係る搬送システムの構成を模式的に示したブロック図である。
実施形態２は、実施形態１の変形例であり、搬送の指示を受けた複数の搬送ロボット２Ａ、２Ｂが自律して制御（ローカル制御）する代わりに、搬送の要求を受けた管制装置３が搬送ロボット２Ａ、２Ｂを遠隔制御するようにしたものである（図２０参照）。
搬送ロボット２Ａ、２Ｂは、管制装置３と通信（例えば、無線ＬＡＮ、赤外線、Bluetooth（登録商標）を用いた通信）可能に接続することができる。搬送ロボット２Ａ、２Ｂは、管制装置３によって遠隔制御される。搬送ロボット２Ａ、２Ｂは、荷重センサ（図４の２３）及び角度センサ（図４の２４）で検出した荷重及び回転角度に係る情報（センサ情報）を管制装置３に送信する機能を有する。搬送ロボット２Ａ、２Ｂのその他の構成については、実施形態１と同様な構成（図１～図１１参照）である。
管制装置３は、搬送ロボット２Ａ、２Ｂを管理及び遠隔制御する装置である。管制装置３には、例えば、メモリ、プロセッサ等を含むコンピュータ装置を用いることができる。管制装置３は、搬送ロボット２Ａ、２Ｂや外部装置（図示せず；例えば、タブレット端末、携帯通信端末など）と通信（例えば、無線ＬＡＮ、赤外線、Bluetooth（登録商標）を用いた通信）可能に接続することができる。管制装置３は、複数の搬送ロボット２Ａ、２Ｂの現在地に係る情報を取得する機能を有する。搬送ロボット２Ａ、２Ｂの現在地に係る情報は、搬送ロボット２Ａ、２Ｂを撮影するカメラ（図示せず）からの撮影データを用いて取得してもよく、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの駆動部（図４の１２、１３）のエンコーダ値や制御履歴に基づいて算出して取得してもよく、搬送ロボット２Ａ、２Ｂに備えられた位置検出部（図示せず；例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、ビーコン受信機等）から取得してもよい。管制装置３は、外部（図示せず；例えば、近距離通信可能な情報通信端末、情報処理装置が接続されたネットワーク）から目的地（中間目的地、最終目的地を含む）、搬送要求を受けると、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの遠隔制御を開始する。
管制装置３は、搬送ロボット２Ａ、２Ｂから、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの荷重センサ（図４の２３）で検出した荷重に係る情報を取得する機能を有する。管制装置３は、搬送ロボット２Ａ、２Ｂから取得（受信）した荷重に係る情報に基づいて、接触部（図１の３０）と搬送対象物（図１の５）とが接触したときの荷重が目標値に近づくように、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの駆動部１２、１３を制御（フィードバック制御）する。つまり、管制装置３は、搬送ロボット２Ａ、２Ｂが搬送対象物（図１の５）を一定の力で挟んだ状態を維持するため、荷重センサ（図４の２３）からの荷重（板部材（図５の３１、３２）間の距離でも可）を目安に、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの駆動部１２、１３の駆動力を調整する。なお、荷重の目標値に関しては、実施形態１と同様である。
管制装置３は、後続搬送ロボット２Ｂの荷重センサ（図４の２３）から取得（受信）した荷重に係る情報に基づいて、荷重が目標値に近づくように、搬送対象物５及び先導搬送ロボット２Ａを押し付けながら先導搬送ロボット２Ａに追従するように制御し、荷重が目標値よりも小さい場合（板部材（図５の３１、３２）間の距離が離れすぎた場合）には加速し、荷重が目標値より大きい場合（板部材（図５の３１、３２）間の距離が接近しすぎた場合）には減速する。
管制装置３は、先導搬送ロボット２Ａの荷重センサ（図４の２３）から取得（受信）した荷重に係る情報に基づいて、荷重が目標値に近づくように、後続搬送ロボット２Ｂによって押し付けられた搬送対象物５を受けて進むように制御し、荷重が目標値よりも小さい場合（板部材（図５の３１、３２）間の距離が離れすぎた場合）には減速し、荷重が目標値より大きい場合（板部材（図５の３１、３２）間の距離が接近しすぎた場合）には加速する。
管制装置３は、搬送ロボット２Ａ、２Ｂから、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの角度センサ（図４の２４）で検出した回転角度に係る情報を取得する機能を有する。管制装置３は、角度センサ（図４の２４）から取得（受信）した角度に係る情報に基づいて、回動機構（図６の４０）のアーム（図６の４１）の回転角度を目標値に近づくように、搬送ロボット２Ａ、２Ｂの駆動部（図４の１２、１３）を制御（フィードバック制御）する。管制装置３は、後続搬送ロボット２Ｂの角度センサ（図４の２４）からの角度を目安に、先導搬送ロボット２Ａの進行方向に追従するように後続搬送ロボット２Ｂの各駆動部（図４の１２、１３）の速度差を設定し、先導搬送ロボット２Ａがいる方向に進むように、駆動部（図４の１２、１３）の回転速度を調整する。例えば、後続搬送ロボット２Ｂの本体（図１の１０）に対して接触部（図１の２０）の回転角度が右側の場合（先導搬送ロボット２Ａの位置）には、左側の車輪（図１の２０）に係る駆動部（図４の１２）の回転速度を加速し、右側の車輪（図１の２１）に係る駆動部（図４の１３）の回転速度を減速又は維持する。なお、回転角度の目標値に関しては、実施形態１と同様である。
実施形態２によれば、搬送対象物５を搬送するに際して、管制装置３を用いて複数の搬送ロボット２Ａ、２Ｂを制御して、複数の搬送ロボット２Ａ、２Ｂで搬送対象物５を挟み込んだ状態で搬送することにより、実施形態１と同様に、荷物を載せ替えることなく、様々な形態の搬送対象物をそのまま搬送することに貢献することができる。特に、搬送ロボット２Ａ、２Ｂに接触部３０及び回動機構４０を設け、荷重センサ２３及び角度センサ２４によるフィードバック制御を行うことで、搬送対象物５を安定して搬送することに貢献することができる。また、管制装置３で搬送ロボット２Ａ、２Ｂを制御することにより、搬送ロボット２Ａ、２Ｂでの情報処理の負担が軽減され、時間的に長く運用することができるようになる。
［実施形態３］
実施形態３に係る搬送システムについて図面を用いて説明する。図２１は、実施形態３に係る搬送システムの構成を模式的に示したブロック図である。
搬送システム１は、複数（図２１では２つ、図２２のように３つ以上でも可）の搬送ロボット２Ａ、２Ｂによって搬送対象物５を挟み込んだ状態で該搬送対象物５を搬送するシステムである。
搬送ロボット２Ａ、２Ｂは、本体１０と、車輪２０、２１と、搬送対象物５と接触する接触部３０と、本体１０に対して接触部３０を回動自在に取り付けられた回動機構４０と、本体１０に取り付けられるとともに車輪２０、２１を駆動する駆動部１８と、接触部３０が搬送対象物５に接触したときの荷重を検出する荷重センサ２３と、本体１０に対する接触部３０の回転角度を検出する角度センサ２４と、を備える。
搬送システム１は、ハードウェア資源９０を用いて、荷重センサ２３で検出した荷重に係る情報に基づいて、接触部３０が搬送対象物５に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、駆動部１２、１３を制御する処理と、角度センサ２４で検出した回転角度に係る情報に基づいて、本体１０に対する接触部３０の回転角度が、第２目標値に近づくように、駆動部１２、１３を制御する処理と、を行う。
実施形態３によれば、実施形態１と同様に、搬送対象物を載せ替えることなく、様々な形態の搬送対象物を改造しないでそのまま安定して搬送することに貢献することができる。特に、搬送ロボット２Ａ、２Ｂに接触部３０及び回動機構４０を設け、荷重センサ２３及び角度センサ２４によるフィードバック制御を行うことで、搬送対象物５を安定して搬送することに貢献することができる。
なお、実施形態１に係る搬送ロボットの制御部及び通信部、実施形態２に係る管制装置、実施形態３に係るハードウェア資源は、いわゆる情報処理装置（コンピュータ、ハードウェア資源）により構成することができ、図２３に例示する構成を備えたものを用いることができる。例えば、情報処理装置１００は、内部バス１０４により相互に接続される、プロセッサ１０１、メモリ１０２、ネットワークインタフェース１０３等を備える。
なお、図２３に示す構成は、情報処理装置１００のハードウェア構成を限定する趣旨ではない。情報処理装置１００は、図示しないハードウェア（例えば、入出力インタフェース）を含んでもよい。あるいは、情報処理装置１００に含まれるプロセッサ１０１等のユニットの数も図２３の例示に限定する趣旨ではなく、例えば、複数のプロセッサ１０１が情報処理装置１００に含まれていてもよい。
プロセッサ１０１には、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）等を用いることができる。
メモリ１０２には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等を用いることができる。
ネットワークインタフェース１０３には、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）カード、ネットワークアダプタ、ネットワークインタフェースカード等を用いることができる。
情報処理装置１００の機能は、上述の処理モジュールにより実現される。当該処理モジュールは、例えば、メモリ１０２に格納されたプログラムをプロセッサ１０１が実行することで実現される。また、そのプログラムは、ネットワークを介してダウンロードするか、あるいは、プログラムを記憶した記憶媒体を用いて、更新することができる。さらに、上記処理モジュールは、半導体チップにより実現されてもよい。即ち、上記処理モジュールが行う機能は、何らかのハードウェアにおいてソフトウェアが実行されることによって実現できればよい。
上記実施形態の一部または全部は以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
［付記１］
本発明では、前記第１の視点に係る搬送システムの形態が可能である。
［付記２］
前記駆動部を制御する処理では、少なくとも前記搬送対象物の重さに応じて、前記第１目標値を決定する処理と、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報を取得する処理と、取得した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、決定された前記第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、を行う、付記１記載の搬送システム。
［付記３］
前記接触部は、２枚の板と、前記２枚の板間に配された弾性部材と、を有し、前記荷重センサは、前記２枚の板間の距離に基づいて、前記接触部と前記搬送対象物とが接触したときの荷重を検出する、付記１又は２記載の搬送システム。
［付記４］
前記駆動部を制御する処理では、少なくとも前記搬送対象物の搬送時の曲率に応じて、前記第２目標値を決定する処理と、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報を取得する処理と、取得した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、決定された前記第２目標値に近づくように前記駆動部を制御する処理と、を行う、付記１乃至３のいずれか一に記載の搬送システム。
［付記５］
前記搬送ロボットは、前記ハードウェア資源として、前記駆動部を制御する処理を行う制御部を備える、付記１乃至４のいずれか一に記載の搬送システム。
［付記６］
前記搬送システムは、前記ハードウェア資源として、前記搬送ロボットを制御する管制装置を備え、前記管制装置は、前記駆動部を制御する処理を行い、前記駆動部を制御する処理では、前記搬送ロボットから、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報を取得し、取得した前記荷重に係る情報に基づいて、前記駆動部を制御する処理と、前記搬送ロボットから、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報を取得し、取得した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記駆動部を制御する処理と、を行う、付記１乃至４のいずれか一に記載の搬送システム。
［付記７］
本発明では、前記第２の視点に係る搬送ロボットの形態が可能である。
［付記８］
本発明では、前記第３の視点に係る管制装置の形態が可能である。
［付記９］
本発明では、前記第４の視点に係る搬送ロボットの制御方法の形態が可能である。
［付記１０］
本発明では、前記第５の視点に係るプログラムの形態が可能である。
［付記１１］
本発明では、前記第６の視点に係るプログラムの形態が可能である。
なお、上記の特許文献の各開示は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとし、必要に応じて本発明の基礎ないし一部として用いることが出来るものとする。本発明の全開示（特許請求の範囲及び図面を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせないし選択（必要により不選択）が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。また、本願に記載の数値及び数値範囲については、明記がなくともその任意の中間値、下位数値、及び、小範囲が記載されているものとみなされる。さらに、上記引用した文献の各開示事項は、必要に応じ、本発明の趣旨に則り、本発明の開示の一部として、その一部又は全部を、本書の記載事項と組み合わせて用いることも、本願の開示事項に含まれるものと、みなされる。
１ 搬送システム
２、２Ａ、２Ｂ 搬送ロボット
３ 管制装置
５ 搬送対象物
６ 荷物
１０ 本体
１１ フレーム
１２、１３ 駆動部
１４、１５ シャフト
１６ 制御部
１７ 通信部
１８ 駆動部
２０、２１ 車輪
２２ キャスタ
２３ 荷重センサ
２４ 角度センサ
３０ 接触部
３１、３２ 板部材
３３ 摩擦部
３４、３５、３６、３７ 弾性部材
４０ 回動機構
４１ アーム
４１ａ、４１ｂ ピン部
４２ 軸部
４３ アーム
４４、４５、４６、４７ ステー
５０ 復元機構
５１ 揺動部材
５１ａ、５１ｂ 受面
５１ｃ ピン部
５２ 軸部
５３ ピン部
５４ 弾性部材
６０ ガイド機構
６１ ガイド部材
６１ａ ガイド面
７０ 台座
７１、７２、７３、７４ キャスタ
８０ 床面
８１ 車軸
９０ ハードウェア資源
１００ 情報処理装置
１０１ プロセッサ
１０２ メモリ
１０３ ネットワークインタフェース
１０４ 内部バス

Claims (10)

  1. 複数の搬送ロボットによって搬送対象物を挟み込んだ状態で該搬送対象物を搬送する搬送システムであって、
    前記複数の搬送ロボットは、それぞれ、
    本体と、
    車輪と、
    前記搬送対象物と接触する接触部と、
    前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、
    前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、
    前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、
    前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、
    を備え、
    前記回動機構は、前記本体に固定された軸部と、前記接触部が固定されるとともに前記軸部に回動自在に取り付けられたアームと、を備え、
    ハードウェア資源を用いて、前記複数の搬送ロボットのそれぞれについて個別に、
    前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、
    前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、
    を行う、
    搬送システム。
  2. 前記駆動部を制御する処理では、
    少なくとも前記搬送対象物の重さに応じて、前記第１目標値を決定する処理と、
    前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報を取得する処理と、
    取得した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、決定された前記第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、
    を行う、
    請求項１記載の搬送システム。
  3. 前記駆動部を制御する処理では、
    少なくとも前記搬送対象物の搬送時の曲率に応じて、前記第２目標値を決定する処理と、
    前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報を取得する処理と、
    取得した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、決定された前記第２目標値に近づくように前記駆動部を制御する処理と、
    を行う、
    請求項１又は２記載の搬送システム。
  4. 前記搬送ロボットは、前記ハードウェア資源として、前記駆動部を制御する処理を行う制御部を備える、
    請求項１乃至３のいずれか一に記載の搬送システム。
  5. 前記搬送システムは、前記ハードウェア資源として、前記搬送ロボットを制御する管制装置を備え、
    前記管制装置は、前記駆動部を制御する処理を行い、
    前記駆動部を制御する処理では、
    前記搬送ロボットから、前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報を取得し、取得した前記荷重に係る情報に基づいて、前記駆動部を制御する処理と、
    前記搬送ロボットから、前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報を取得し、取得した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記駆動部を制御する処理と、
    を行う、
    請求項１乃至３のいずれか一に記載の搬送システム。
  6. 他の搬送ロボットと協働することにより、搬送対象物を挟み込んだ状態で搬送するように構成される搬送ロボットであって、
    本体と、
    車輪と、
    前記搬送対象物と接触する接触部と、
    前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、
    前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、
    前記駆動部を制御する制御部と、
    前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、
    前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、
    を備え、
    前記回動機構は、前記本体に固定された軸部と、前記接触部が固定されるとともに前記軸部に回動自在に取り付けられたアームと、を備え、
    前記制御部は、
    前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、
    前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、
    を行う、
    搬送ロボット。
  7. 搬送対象物を挟み込み、互いに協働して前記搬送対象物を搬送する複数の搬送ロボットを制御する管制装置であって、
    前記複数の搬送ロボットは、それぞれ、
    本体と、
    車輪と、
    前記搬送対象物と接触する接触部と、
    前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、
    前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、
    前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、
    前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、
    を備え、
    前記回動機構は、前記本体に固定された軸部と、前記接触部が固定されるとともに前記軸部に回動自在に取り付けられたアームと、を備え、
    前記管制装置は、前記複数の搬送ロボットのそれぞれについて個別に、
    前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、
    前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、
    を行う、
    管制装置。
  8. 搬送対象物を挟み込み、互いに協働して前記搬送対象物を搬送する複数の搬送ロボットを制御する搬送ロボットの制御方法であって、
    前記複数の搬送ロボットは、それぞれ、
    本体と、
    車輪と、
    前記搬送対象物と接触する接触部と、
    前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、
    前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、
    前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、
    前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、
    を備え、
    前記回動機構は、前記本体に固定された軸部と、前記接触部が固定されるとともに前記軸部に回動自在に取り付けられたアームと、を備え、
    前記搬送ロボットの制御方法は、前記複数の搬送ロボットのそれぞれについて個別に、
    前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御するステップと、
    前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御するステップと、
    を含む、
    搬送ロボットの制御方法。
  9. 他の搬送ロボットと協働することにより、搬送対象物を挟み込んだ状態で搬送するように構成される搬送ロボットで実行されるプログラムであって、
    前記搬送ロボットは、
    本体と、
    車輪と、
    前記搬送対象物と接触する接触部と、
    前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、
    前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、
    前記駆動部を制御する制御部と、
    前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、
    前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、
    を備え、
    前記回動機構は、前記本体に固定された軸部と、前記接触部が固定されるとともに前記軸部に回動自在に取り付けられたアームと、を備え、
    前記プログラムは、
    前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、
    前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、
    を前記制御部に実行させる、
    プログラム。
  10. 搬送対象物を挟み込み、互いに協働して前記搬送対象物を搬送する複数の搬送ロボットを制御する管制装置で実行されるプログラムであって、
    前記複数の搬送ロボットは、それぞれ、
    本体と、
    車輪と、
    前記搬送対象物と接触する接触部と、
    前記本体に対して前記接触部を回動自在にする回動機構と、
    前記本体に取り付けられるとともに前記車輪を駆動する駆動部と、
    前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重を検出する荷重センサと、
    前記本体に対する前記接触部の回転角度を検出する角度センサと、
    を備え、
    前記回動機構は、前記本体に固定された軸部と、前記接触部が固定されるとともに前記軸部に回動自在に取り付けられたアームと、を備え、
    前記プログラムは、前記複数の搬送ロボットのそれぞれについて個別に、
    前記荷重センサで検出した前記荷重に係る情報に基づいて、前記接触部が前記搬送対象物に接触したときの荷重が、第１目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、
    前記角度センサで検出した前記回転角度に係る情報に基づいて、前記本体に対する前記接触部の回転角度が、第２目標値に近づくように、前記駆動部を制御する処理と、
    を前記管制装置に実行させる、
    プログラム。
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