JP7243603B2 - 搬送ロボットシステム - Google Patents

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Description

本発明は、搬送ロボットシステム及び搬送ロボットの制御方法に関し、同一空間内において人と協働して作業を行う搬送ロボットシステム及び搬送ロボットの制御方法に関する。
近年、物流倉庫、或いは、工場では、資材の取り扱いの自動化が進んでいる。この自動化では、資材を取り扱う搬送ロボットが用いられる。また、搬送ロボットは、人と協働して作業を行うことも多い。そこで、人と協働作業を行う搬送ロボットの一例が特許文献１に開示されている。
特許文献１に記載のワーク搬送装置は、基台と、ワークを把持可能なワーク把持部を有し、基台と一体に設けられ、ワーク把持部に把持したワークを移動させるロボットアームと、基台と一体に設けられ、ロボットアームの動作領域を外部から隔離するカバー体とを備える。特許文献１に記載のワーク搬送装置では、ロボットアームを囲むようにカバー体を設けることで人が共存する環境下でも、ロボットアームに素早い作業を行わせることが可能になる。
特開２０１９－０２５５５５号公報
しかしながら、例えば、壁の内部に手を差し込むことができる状況においては、単にカバー体でロボットアームを囲むだけでは安全性を維持しつつ、素早い作業を行わせることが難しい問題がある。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、人と共存する環境下において安全性を向上させながらロボットアームを用いた作業を高速に行うことを目的とするものである。
本発明にかかる搬送ロボットシステムの一態様は、搬送ロボットと、前記搬送ロボットが行う対象物のピックアップ動作を制御するロボット制御部と、を有する搬送ロボットシステムであって、前記搬送ロボットは、前記対象物を掴むエンドエフェクタが取り付けられ、前記エンドエフェクタの位置を移動させるロボットアームと、筐体を移動させる車輪と、前記筐体を覆い、かつ、所定の面に前記ロボットアームを出し入れするためのアーム開口部が設けられる安全カバーと、前記安全カバー内にピックアップ後の前記対象物を収納する収納ボックスを載置する収納ボックススペースと、前記アーム開口部への物体の侵入を検出する侵入検出センサと、前記安全カバーを構成する面のうち前記アーム開口部が設けられるアーム出入り面と、前記対象物が収納される棚との距離を示す隙間距離を測定する距離センサと、を有し、前記ロボット制御部は、前記安全カバーの外側の領域であって前記ロボットアームを動作させる可動範囲領域の安全性が、前記安全カバー内と同等なものと見なせる安全確保条件を満たしたと判断し、前記ロボットアームを前記棚に突きだして作業することを許容する。
本発明にかかる搬送ロボットの制御方法の一態様は、対象物を掴むエンドエフェクタが取り付けられ、前記エンドエフェクタの位置を移動させるロボットアームと、筐体を移動させる車輪と、前記筐体を覆い、かつ、所定の面に前記ロボットアームを出し入れするためのアーム開口部が設けられる安全カバーと、前記安全カバー内にピックアップ後の前記対象物を収納する収納ボックスを載置する収納ボックススペースと、前記アーム開口部への物体の侵入を検出する侵入検出センサと、前記安全カバーを構成する面のうち前記アーム開口部が設けられるアーム出入り面と、前記対象物が収納される棚との距離を示す隙間距離を測定する距離センサと、を有する搬送ロボットの制御方法であって、前記安全カバーの外側の領域であって前記ロボットアームを動作させる可動範囲領域の安全性が、前記安全カバー内と同等なものと見なせる安全確保条件を満たしたと判断し、前記ロボットアームを前記棚に突きだして作業することを許容する。
本発明にかかる搬送ロボットシステム及び搬送ロボットの制御方法によれば、ロボットアームの作業領域に人体の一部が侵入する危険がないような状態に限りロボットアームの高速動作を許容することができる。
本発明により、人と共存する環境下において安全性を向上させながらロボットアームを用いた作業を高速に行うことができる。
実施の形態１にかかる搬送ロボットの外観の概略図である。 実施の形態１にかかる搬送ロボットの筐体の概略図である。 実施の形態１にかかる搬送ロボットのロボットアームの概略図である。 実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムの一例を説明するブロック図である。 実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムの第１の動作例を説明するシーケンス図である。 実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムの第２の動作例を説明するシーケンス図である。 実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムの第３の動作例を説明するシーケンス図である。 実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムを稼働させる倉庫を説明する概略図である。 実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムにおいてピックアップ作業準備段階の動作状態を説明する図である。 実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムにおいてピックアップ作業中の動作状態を説明する図である。 実施の形態１にかかる搬送ロボットの動作を説明するフローチャートである。 実施の形態２にかかる搬送ロボットシステムにおいてピックアップ作業中の動作状態を説明する図である。 実施の形態２にかかる搬送ロボットの動作を説明するフローチャートである。 実施の形態２にかかる搬送ロボットの別の動作を説明するフローチャートである。 実施の形態３にかかる搬送ロボットシステムにおける棚の構成を説明する概略図である。 実施の形態３にかかる搬送ロボットの動作を説明するフローチャートである。 実施の形態４にかかる搬送ロボットの動作を説明するフローチャートである。
実施の形態１
まず、図１に実施の形態１にかかる搬送ロボット１の外観の概略図を示す。図１に示すように、実施の形態１にかかる搬送ロボット１は、後述する筐体が安全カバー１０により覆われるように構成される。安全カバー１０に覆われる筐体には、ロボットアーム２１が取り付けられる。このロボットアーム２１は、安全カバー１０の所定の面に設けられたアーム開口部１１からアームを出し入れすることで棚に収納される目的物をピックアップする。また、安全カバー１０内の筐体には収納ボックス２２、２３が載置される。この収納ボックス２２、２３は、作業者或いは搬送ロボット１のからくり等によって出し入れ可能なものである。
また、図１に示すように、搬送ロボット１は、上面視において略長方形の形状を有する。そして、以下の説明では、長方形の短手方向をｘ方向、長手方向をｙ方向、搬送ロボット１の高さ方向をｚ方向とする。詳細は後述するが、搬送ロボット１は、ｘ方向の面が棚における対象物出し入れ面となる棚面と対向する。そして、１では、ｘ方向の一面にアーム開口部１１が設けられる。また、以下の説明では、搬送ロボット１では、ｘ方向への移動を横方向移動、ｙ方向への移動を前後方向移動、ｚ方向の移動を上下方向移動と定義する。
続いて、安全カバー１０内に納められる筐体について説明する。そこで、図２に実施の形態１にかかる搬送ロボットの筐体２０の概略図を示す。図２では、筐体を構成する部品のうち主なものを示したが、筐体の構成は、図２に示した構成に限られるものではない。
図２に示すように、実施の形態１にかかる筐体２０は、車台３９の上に複数の支柱、梁、棚をフレームとして構成し、このフレームに制御用の回路基板、車輪、ロボットアーム、及び各種センサを取り付けることで構成される。
図２に示す例では、筐体２０の下部に車台３９が設けられる。車台３９には、バッテリボックス３２、回路ボックス３３、３４が設けられる。回路ボックス３３は、搬送ロボット１を動作させるための電源である。回路ボックス３３、３４には、搬送ロボット１を制御するための制御回路、車輪を駆動するための駆動回路、上位システムと通信を行う通信部を構成する回路等が収められる。そして、回路ボックス３３、３４の駆動回路に接続されるように、車輪３０、３１が設けられる。車輪３０、車輪３１は、図２では、側面から見たときに観察可能な２輪のみを示したが、搬送ロボット１にはこの車輪は筐体２０の両側に２輪ずつ合計４輪設けられる。また、車輪３０、３１は、外周に沿って小車輪を配置したメカナムホールとする。車輪３０、３１は、この小車輪によって搬送ロボット１を左右方向に移動させる。また、搬送ロボット１は、各車輪の回転速度差を利用して曲がる動作を行うこともできる。
また、図２に示す例では、フレームに収納ボックス棚板２８、２９が設けられる。図２に示す例では、収納ボックス棚板２８には、収納ボックス２２が載置され、収納ボックス棚板２９には収納ボックス２３が載置される。この収納ボックス２２、２３は、入れ替え可能な箱でであって、ロボットアーム２１がピックアップした対象物を収納する。
図２に示すように、筐体２０には、アーム昇降柱２４が設けられる。図２に示す例では、アーム昇降柱２４は、底部の車台３９から天井部分にかけて設けられる。アーム昇降柱２４には、ロボットアーム２１が設けられ、ロボットアーム２１は、アーム昇降柱２４に沿って上下方向に移動する。なお、ロボットアーム２１に詳細な構成については後述する。また、ロボットアーム２１に対応して、ロボットアーム２１と独立して上下するように作業ステージ２５が設けられる。ロボットアーム２１には、フレキシブル配線２６、２７を介して電源及び制御信号が伝達される。
また、図２に示す例では、筐体２０の半分より上側に周囲環境センサ３５、３６が設けられる。周囲環境センサ３５、３６は、搬送ロボット１の周囲の人及び物を検出するためのセンサである。搬送ロボット１は、周囲環境センサ３５、３６を用いて、自律移動及び危険回避等の動作を行う。
また、図２に示す例では、アーム開口部１１が設けられる部分を一点鎖線で示した。そして筐体２０には、アーム開口部１１を長手方向（図面上、上下方向となる方向）に検出信号がよぎるよう侵入検出センサ４０が設けられる。侵入検出センサ４０は、対向する位置に設けられるセンサにより１つの検出素子を構成する。つまり、対向する位置に設けられるセンサの一方が検出信号の送信側となり、他方が検出信号の受信側となる。搬送ロボット１は、侵入検出センサ４０により安全カバー１０内に侵入物の侵入を検出した場合、ロボットアーム２１の動作速度を抑制する。この安全カバー１０内への侵入物に基づくロボットアーム２１の動作速度の抑制は、例えば、後述する演算部が行う。
また、実施の形態１にかかる搬送ロボット１では、車台３９に距離センサ４１が取り付けられる。距離センサ４１は、例えば、アーム開口部１１の底辺よりも下になる位置に設けられる。距離センサ４１は、アーム開口部１１が設けられる安全カバーの面と棚面との距離を測定するセンサである。
続いて、ロボットアーム２１について詳細に説明する。そこで、図３に実施の形態１にかかる搬送ロボットのロボットアーム２１の概略図を示す。図３に示すように、ロボットアーム２１は、アクチュエータ５０、５１、５３、５５、５６、５７、アーム５２、５４、エンドエフェクタ５８を有する。図３の説明では、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向が互いに直交する関係に有り、アームの上下移動方向をｚ方向、ｚ方向まわりの回転方向をヨー、ｙ方向まわりの回転方向をピッチ、ｘ方向まわりの回転方向をロールと称す。
図３のアーム姿勢において、アクチュエータ５０は、アーム５２をヨー方向に回転させる。アクチュエータ５１は、アクチュエータ５０に連結するように設けられ、アーム５２をピッチ方向に回転させる。アクチュエータ５３は、アーム５２の端部に設けられ、アーム５４をピッチ方向に回転させる。アクチュエータ５５は、アーム５４の端部に設けられ、エンドエフェクタ５８をピッチ方向に回転させる。アクチュエータ５６は、アクチュエータ５５と連結するように設けられ、エンドエフェクタ５８をヨー方向に回転させる。アクチュエータ５７は、アクチュエータ５６に連結するように設けられ、エンドエフェクタ５８をロール方向に回転させる。エンドエフェクタ５８は、ピックアップする対象物を把持する把持部を先端に有する。
続いて、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムの構成について説明する。そこで、図４に実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムの一例を説明するブロック図を示す。図４に示すように、搬送ロボット１と、搬送ロボット１を管理するシステム管理サーバー２とを有する。実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、システム管理サーバー２から搬送ロボット１に動作指示を与え、搬送ロボット１がシステム管理サーバー２から与えられた指示に基づき動作する。
ここで、搬送ロボット１とシステム管理サーバー２との間で送受信される動作指示については、搬送ロボット１を動作させるための処理に関し、搬送ロボット１とシステム管理サーバー２とでどれだけの処理を分担するかの割合でシステムの仕様を決定するかに応じて、その内容が異なる。具体的には、システム管理サーバー２が搬送ロボット１の位置把握からロボットアーム２１の詳細な動作指示まで行う場合は、システム管理サーバー２でモーター或いはアクチュエータに与える位置指令値及び速度指令値を演算し、搬送ロボット１はシステム管理サーバー２で計算された位置指令値及び速度指令値をモーター及びアクチュエータの制御部に渡す程度の処理を担当するのみである。また、例えば、システム管理サーバー２がピックアップ処理の対象となる対象物の位置及び品名のみを搬送ロボット１に与える仕様とすることもできる。この場合、搬送ロボット１は、システム管理サーバー２から受信した対象物の位置と現在の自機の位置から移動方向と移動量を算出するなど多くの処理を担当することになる。このように、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、システム管理サーバー２と搬送ロボット１とで行われる処理負荷の割合を仕様により任意に決定できるものとする。つまり、図４に示すブロック図に示された処理ブロック及び処理ブロックごとの処理内容は、一例を示すものであり、システム全体として後述する処理が行われていればよい。
図４に示す例では、搬送ロボット１は、ロボット制御部（例えば、演算部６０）、通信部６１、位置取得部６２、周囲環境センサ３５、３６、距離センサ４１、駆動制御部６３、車輪３０、３１、アーム制御部６４、ロボットアーム２１、侵入検出センサ４０を有する。
演算部６０は、位置取得部６２、周囲環境センサ３５、３６、侵入検出センサ４０、距離センサ４１、及び通信部６１から受信した情報に基づき搬送ロボット１を制御する。演算部６０は、例えば、プログラムを実行可能なＣＰＵ（Central Processing Unit）である。上述したように、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、演算部６０に行わせる処理の負荷はシステムの仕様によって決定される。また、演算部６０は、搬送ロボット１の位置制御、ロボットアーム２１の位置制御等をになうことから位置制御部として捉えることもできる。
通信部６１は、システム管理サーバー２との通信を行う。図４では、無線信号により通信部６１とシステム管理サーバー２とが通信を行う例を示したが、通信部６１とシステム管理サーバー２は有線信号を介して通信を行ってもよい。
位置取得部６２は、図２では不図示の構成である。位置取得部６２は、搬送ロボット１の位置情報を取得するものであり、例えば、棚に設けられたマーカーを検出することにより当該マーカー情報を位置情報として出力する。マーカーを用いた場合、演算部６０或いはシステム管理サーバー２においてマーカー情報を解析することで搬送ロボット１の位置が特定される。位置取得部６２としては、構内ＧＰＳ（Global Positioning System）等を利用することもできる。なお、搬送ロボットシステムにおいて、搬送ロボット１が用いられる領域を撮影するカメラにより搬送ロボット１の位置を上位システムが把握する仕様である場合、位置取得部６２は利用されないこともある。
周囲環境センサ３５、３６は、例えば、レーザーセンサ等の物体を検出するセンサであり、搬送ロボット１の周囲の棚、人、障害物の有無を検出する。周囲環境センサ３５、３６が人を検出した場合、搬送ロボットシステムでは、ピックアップ動作における人の安全を確保するための動作を行う。この安全確保の為の動作の詳細は後述する。また、周囲環境センサ３５、３６により障害物が検出された場合、搬送ロボットシステムでは、検出した障害物を回避するように搬送ロボット１を制御する。
距離センサ４１は、棚の面のうち、搬送ロボット１のアーム開口部１１が設けられる面と対向する棚面と、搬送ロボット１のアーム開口部１１が設けられる面と、の距離を隙間距離として計測する。実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、距離センサ４１で計測された離間距離に応じてロボットアーム２１をどのように制御するかを切り替える。このロボットアーム２１の制御切り替え処理についての詳細は後述する。
駆動制御部６３は、演算部６０から与えられた位置指令値及び速度指令値に基づき車輪３０、３１を制御する。アーム制御部６４は、演算部６０から与えられた位置指令値及び速度指令値に基づきロボットアーム２１を制御する。侵入検出センサ４０は、アーム開口部１１から安全カバー１０内に侵入する侵入物を検出する。実施の形態１にかかる安全カバー１０では、侵入検出センサ４０により侵入物が検出された場合、ロボットアーム２１の動作速度を抑制（例えば、動作速度を遅く）する。また、侵入検出センサ４０は、主に人の手や腕等を検出することを目的とするが、人の一部のみならず、いかなる物を検出してもよい。
続いて、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムにおける搬送ロボット１及びシステム管理サーバー２の動作について説明する。実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、上述したように搬送ロボット１とシステム管理サーバー２との処理負担の割合を仕様により任意に決定することができる。そこで、ここでの説明では、例として、処理負担の割合がことなる３つの動作例について説明する。
まず、図５に実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムの第１の動作例を説明するシーケンス図を示す。図５に示す第１の動作例は、搬送ロボット１の処理負担が中程度の動作を示すものである。図５に示す第１の動作例では、システム管理サーバー２が搬送ロボット１にピックアップ作業の対象物がある位置を示す移動指示を生成する（ステップＳＴ１０）。これにより、システム管理サーバー２から搬送ロボット１に移動先情報が送信される。搬送ロボット１は、受信した移動先情報を解析して、現在の自機の位置から移動先までのルートを生成し、位置取得部６２からの情報を用いて自律移動する（ステップＳＴ１１、ＳＴ１２）。そして、移動先に到着すると、システム管理サーバー２は、移動完了通知をシステム管理サーバー２に送信する。
そして、移動完了通知を受信したことに応じてシステム管理サーバー２は、作業指示情報を生成する（ステップＳＴ１３）。この作業指示情報には、現在の作業ステップに応じて、ピックアップ作業の対象となる対象物の情報（例えば、棚位置情報）、収納ボックスの返却指示、収納ボックスの受け取り指示等が考えられる。そして、搬送ロボット１は、システム管理サーバー２から作業指示情報を受信したことに応じて、ロボットアーム２１を用いた作業を行う（ステップＳＴ１４）。そして、搬送ロボット１は、システム管理サーバー２から与えられた作業指示に基づく作業が終了するとシステム管理サーバー２に作業完了通知を送信する。
続いて、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムの第２の動作例を説明する。図６に実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムの第２の動作例を説明するシーケンス図を示す。第２の動作例は、搬送ロボット１の処理負担が第１の動作例よりも小さい動作を示すものである。図６に示す第２の動作例では、まず、システム管理サーバー２が構内カメラ等を利用して搬送ロボット１の位置を把握する（ステップＳＴ２０）。このステップＳＴ２０の位置把握では、システム管理サーバー２が、搬送ロボット１の位置取得部６２を用いて取得された位置情報を搬送ロボット１から受信することも考えられる。続いて、システム管理サーバー２は、把握した位置情報に基づき搬送ロボット１の移動先まで移動するための移動量情報を生成する（ステップＳＴ２１）。システム管理サーバー２は、ステップＳＴ２１で生成した移動量情報を搬送ロボット１に送信する。そして、搬送ロボット１は、受信した移動量情報に基づき移動する（ステップＳＴ２２）。なお、このステップＳＴ２０からステップＳＴ２２までの処理は、搬送ロボット１が目的位置に達するまで繰り返される。
そして、搬送ロボット１が目的の位置に移動したことをシステム管理サーバー２が確認出来たことに応じて（ステップＳＴ２３）、システム管理サーバー２は、作業指示を生成する（ステップＳＴ２４）。この作業指示は、例えば、対象物の棚位置、収納ボックスを特定する情報を含むピックアップ指示、収納ボックスを返却する場所を指定する収納ボックス返却指示、受け取る収納ボックスの位置を指定する収納ボックス受け取り指示などである。システム管理サーバー２は生成した作業指示を搬送ロボット１に送信する。そして、作業指示を受信した搬送ロボット１は、作業指示に基づきロボットアーム２１を用いた作業を行う（ステップＳＴ２５）。そして、搬送ロボット１は、作業が完了したことに応じてシステム管理サーバー２に作業完了通知を送信する。
続いて、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムの第３の動作例を説明する。図７に実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムの第３の動作例を説明するシーケンス図を示す。図７に示す第３の動作例は、搬送ロボット１の処理負担が第１の動作例よりも大きい動作を示すものである。図７に示す第３の動作例では、まず、システム管理サーバー２が作業指示を生成する（ステップＳＴ３０）。そして、システム管理サーバー２は、生成した作業指示情報を搬送ロボット１に送信する。この第３の例では、作業指示情報には、例えば、ピックアップ対象物の棚情報を含むピックアップ対象物情報、目的の棚の位置を示す目標位置情報、ピックアップ後の帰還位置を示す帰還位置情報、現在地点から帰還位置までの移動ルートを示す移動ルート指示情報が含まれる。
そして、作業指示情報を受信した搬送ロボット１は、作業指示情報を解析して、収納ボックスを受け取る（ステップＳＴ３１）。続いて、作業指示情報を解析して、目標位置情報及び移動ルート指示情報に基づき自律的に目標位置に移動する（ステップＳＴ３２）。このとき、搬送ロボット１は、位置取得部６２、周囲環境センサ３５、３６等を用いて自機の位置を把握しながら自律的な移動を行う。搬送ロボット１は、目標位置に到着した事に応じて、ピックアップ対象物情報を参照して対象物をピックアップする（ステップＳＴ３３）。その後、搬送ロボット１は、作業指示情報の帰還位置情報を参照して自律的に帰還位置に移動する（ステップＳＴ３４）。そして、帰還位置に到着した搬送ロボット１は、対象物を収納した収納ボックスを所定の位置に返却する（ステップＳＴ３５）。ステップＳＴ３５の処理が完了したことに応じて搬送ロボット１は、システム管理サーバー２に作業完了通知を送信する。
続いて、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムにおいて搬送ロボット１が棚から対象物をピックアップする際の動作について詳細に説明する。実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、ロボットアーム２１の動作速度に制限を設けずに高速動作させる高速動作モードと、ロボットアーム２１の動作速度を制限して低速で動作させる低速動作モードと、を搬送ロボット１に設ける。また、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、安全カバー１０内と、安全カバー１０内と同等の安全性が確認された領域に限り、ロボットアーム２１を高速動作モードで制御することを許容する。これにより、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、搬送ロボット１と人とが共存する環境下において、ロボットアーム２１の高速動作と、人に対する安全性の向上を実現する。
そこで、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムが適用される作業場（例えば、倉庫）について説明する。そこで、図８に実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムを稼働させる倉庫を説明する概略図を示す。図８に示すように、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、複数の棚が存在する倉庫等において、人Ｈと搬送ロボット１とを共存させる。搬送ロボット１は、複数の棚のいずれにもアクセスするように移動する。一方、人Ｈも複数の棚の間を自由に往来する。そのため、搬送ロボットシステムにおいて搬送ロボット１のロボットアーム２１を動作させた際の安全性を確保するためには、ロボットアーム２１が動作する領域と人Ｈが動作する領域とを分離する必要がある。しかしながら、人Ｈと搬送ロボット１との動作領域を分離するために、複数の棚をロボット専用、人専用に分けると作業効率が低下する問題が生じる。そこで、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、以下の処理を行うことで、人Ｈと搬送ロボット１とを共存させながら、ロボットアーム２１の動作速度を制限することなく動作させながら、人Ｈへの安全性の向上を実現する。
なお、図８に示すように、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、棚が棚板７０とワーク仕切り板７１とにより区切られた領域としてワーク収納領域７２が定義され、隣り合うワーク収納領域７２は、空間的に分離される。また、ワーク収納領域７２には、ピックアップ作業の対象となる対象物が収納される。
続いて、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムにおけるピックアップ動作時の動作について説明する。そこで、図９及び図１０を参照して、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムにおけるピックアップ動作時の動作の概略を説明する。図９は、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムにおいてピックアップ作業準備段階の動作状態を説明する図である。図１０は、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムにおいてピックアップ作業中の動作状態を説明する図である。
図９及び図１０に示すように、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、搬送ロボット１のアーム開口部１１が設けられる面と、それに対向する棚の面との距離に高速作業許可閾値Ｄｔｈを設定する。そして、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、搬送ロボット１のアーム開口部１１が設けられる面と、それに対向する棚の面との距離となる隙間距離ｄが高速作業許可閾値Ｄｔｈよりも大きい場合は、搬送ロボット１の侵入検出センサ４０を有効に働かせて、搬送ロボット１の安全カバー１０内でのみロボットアーム２１の速度制限を解除する。また、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、搬送ロボット１のアーム開口部１１が設けられる面と、それに対向する棚の面との距離となる隙間距離ｄが高速作業許可閾値Ｄｔｈ以下となった場合は、搬送ロボット１の侵入検出センサ４０を無効にして、搬送ロボット１のアーム開口部１１が隣接するワーク収納領域７２の内部と安全カバー１０内の両方でロボットアーム２１の速度制限を解除する。図９及び図１０では、ロボットアーム２１の速度制限が解除される領域を高速作業エリアとしてハッチングで示した。別の観点では、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、図９及び図１０においてハッチングで示した高速作業エリア以外の領域では、ロボットアーム２１の動作速度を制限すると考えることができる。
また、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムにおいて設定する高速作業許可閾値Ｄｔｈは、搬送ロボット１と棚との隙間に人の一部、特に手、が差し込まれた場合においても高速作業エリアに差し込まれた部分が届かない距離として設定される。特に、実施の形態１にかかる搬送ロボット１では、搬送ロボット１の筐体の長さ（ｙ方向の筐体の長さ）が、高速作業エリアに設定されるワーク収納領域７２と隣り合うワーク収納領域７２のワーク仕切り板７１を超える長さで設定される。そのため、離間距離ｄとなる隙間から人の一部が差し込まれても、隣接するワーク仕切り板７１の間隔距離を超えて差し込まれた部位が高速作業エリアに届かないように、高速作業許可閾値Ｄｔｈが設定される。
より具体的には、高速作業許可閾値Ｄｔｈは、以下のような基準で決定される。搬送ロボット１のアーム開口部１１が設けられるアーム出入り面の平坦面と、棚面との距離を示す隙間距離ｄと、隙間距離ｄとなる点からロボットアーム２１の可動範囲となる可動範囲領域との距離Ｌと、の比が１／６以下となった場合に、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムは、可動範囲領域を安全性が確保された高速作業エリアに設定する。上記条件を満たす場合、ｄ＝Ｌ／６となり、高速作業許可閾値Ｄｔｈは、Ｌ／６が設定される。また、隙間距離ｄは、アーム開口部１１が設けられる面の平坦面と棚板７０又はワーク仕切り板７１との距離である。距離Ｌは、図９及び図１０に示す例では、高速作業エリアとして認識したい領域のワーク仕切り板７１と、そのワーク仕切り板７１に隣接する他のワーク仕切り板７１との距離である。
そして、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、隙間距離ｄがＬ／６以下となったことに応じて、安全カバー１０の外側の領域であってロボットアームを動作させる可動範囲領域の安全性が、安全カバー１０内と同等なものと見なせる安全確保条件を満たしたと判断し、ロボットアーム２１を前記棚に突きだして作業することを許容する。
続いて、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムにおいて上記のピックアップ作業を行う場合の処理について説明する。そこで、図１１に実施の形態１にかかる搬送ロボットの動作を説明するフローチャートを示す。なお、図１１では、搬送ロボット１が行う処理としてピックアップ作業の際の処理を説明するが搬送ロボットシステム全体で図１１に示す処理が行われていればよく、処理を搬送ロボット１内で完結する必要はない。
図１１に示すように、搬送ロボット１は動作を開始すると、侵入検出センサ４０を有効化して高速作業エリアを安全カバー１０内に制限する（ステップＳ１）。そして、搬送ロボット１は、目的の棚エリアに到着するまで高速作業エリアを安全カバー１０内に制限し、安全カバー１０内のみでエンドエフェクタの高速作業を許容する（ステップＳ２、Ｓ３）。
続いて、搬送ロボット１が目的の棚エリアに到着すると搬送ロボット１は、左右方向に平行移動しながら距離センサ４１を用いて棚と搬送ロボット１との隙間距離ｄを縮める（ステップＳ３、Ｓ４）。ここでの隙間距離ｄは、上述したように、搬送ロボット１のアーム開口部１１が設けられる面と、それに対向する棚の面との距離である。
そして、隙間距離ｄが高速作業許可閾値Ｄｔｈ以下の距離となった場合、搬送ロボット１は、侵入検出センサ４０を無効化して、アーム開口部１１と対向する位置にあるワーク仕切り板７１を高速作業エリアと認識し、拡大した高速作業エリア内においてエンドエフェクタの高速動作を許容し、作業の完了までこの状態を維持する（ステップＳ５、Ｓ７～Ｓ９）。なお、ピックアップ作業が完了した場合、搬送ロボット１は、処理をステップＳ１に戻す。ここで、侵入検出センサ４０の無効化は、侵入検出センサ４０の動作を停止させる、侵入検出センサ４０による検出結果を無視する、侵入検出センサ４０の電源を遮断する等、侵入検出センサ４０の検出結果がシステムの動作に影響を与えない状態である。
一方、予め設定されたタイムアウト時間を超えても隙間距離ｄが高速作業許可閾値Ｄｔｈ以下とならなかった場合、搬送ロボット１は、侵入検出センサ４０を無効化するが、目的の棚エリアを高速作業エリアとは認識せず、エンドエフェクタの動作速度を抑制した状態でピックアップ作業を行い、作業の完了までこの状態を維持する（ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ１０～Ｓ１２）。なお、ピックアップ作業が完了した場合、搬送ロボット１は、処理をステップＳ１に戻す。
上記説明より、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、搬送ロボット１と棚との距離を近づけて棚と搬送ロボット１との隙間を縮めることで、搬送ロボット１が設定する高速作業エリアに人の一部が入り込まない状態となったことに応じて、速度制限を課さない状態でロボットアーム２１を安全カバー１０から突き出してワーク収納領域７２での作業を行う。
これにより、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、ロボットアーム２１の動作速度に制限を課すことなく動作させながら、搬送ロボット１と共存して作業する作業者に対する安全性を確保する。
また、実施の形態１にかかる搬送ロボット１では、アーム開口部１１に対して侵入検出センサ４０を設けることで、アーム開口部１１から人の一部が安全カバー１０内に侵入したことを検出し、ロボットアーム２１の動作速度を抑制する等の安全性確保を実現することができる。
また、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、搬送ロボット１と棚との距離を高速作業許可閾値Ｄｔｈ以下に出来ない場合は、ロボットアーム２１の動作速度を抑制した動作によりピックアップ作業を行う。これにより、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、搬送ロボット１と共存する作業者に対する安全性を高める事ができる。
実施の形態２
実施の形態２では、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムにおける搬送ロボット１の制御方法の別の形態について説明する。なお、実施の形態２の説明では、実施の形態１と同じ構成要素については実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。
実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、搬送ロボット１が棚の左右端にあるワーク収納領域７２に対してピップアップ作業をする場合、隙間距離ｄを高速作業許可閾値Ｄｔｈ以下としても、搬送ロボット１と棚との距離が隙間距離ｄとなる部分から高速作業エリアに設定する可動範囲領域との間の距離Ｌがほぼゼロとなるため、高速作業エリアに人の一部が侵入しないことを保証できない問題が生じる。そこで、実施の形態２にかかる搬送ロボットステムでは、このような状況に対応する処理を実施の形態１にかかる搬送ロボット１の制御に加えて行う。
そこで、まず、図１２に実施の形態２にかかる搬送ロボットシステムにおいてピックアップ作業中の動作状態を説明する図を示す。図１２に示す動作状態は、実施の形態２にかかる搬送ロボットシステムにおいて特徴的な処理を行う状況を説明するものである。図１２に示す動作状態では、搬送ロボット１のｙ方向の端部Ａが棚のｙ方向の端部Ｂよりも突出したものである。この場合に、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、隙間距離ｄを高速作業許可閾値Ｄｔｈよりもさらに小さくするように搬送ロボット１を移動させる。これにより、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムでは、搬送ロボット１と棚との隙間Ｃから人の一部がロボットアーム２１の可動範囲となる領域に侵入することを防止する。
続いて、実施の形態２にかかるシステム管理サーバー２の動作を説明する。そこで、図１３に実施の形態２にかかる搬送ロボットの動作を説明するフローチャートを示す。図１３に示すフローチャートは、図１１で説明したステップＳ４以降の処理を抜き出し、かつ、実施の形態２にかかる搬送ロボットシステムにおいて特徴的な処理を追加したものである。
図１３に示すように、実施の形態２にかかる搬送ロボットシステムでは、ステップＳ５において隙間距離ｄが高速作業許可閾値Ｄｔｈ以下となった後に、搬送ロボット１のｙ方向の端部Ａが棚のｙ方向の端部Ｂよりも突出しているか否かを判断する（ステップＳ２０）。なお、ステップＳ２０の判断は、搬送ロボット１がピックアップ作業の対象となるワーク収納領域７２の位置から判断する、搬送ロボット１が位置取得部６２から取得した位置情報に基づき棚と自機との相対位置を算出して判断する、周囲環境センサ３５、３６を用いて判断する等の方法で行うことが可能である。
そして、ステップＳ２０において、搬送ロボット１のｙ方向の端部Ａが棚のｙ方向の端部Ｂよりも突出していると判断された場合、搬送ロボット１は、侵入検出センサ４０を無効化して（ステップＳ１０）、目的棚エリアとなるワーク収納領域７２内を低速動作エリアに設定して、ロボットアーム２１の動作速度を抑制した状態で、ワーク収納領域７２内の作業を行う（ステップＳ１１）。一方、ステップＳ２０において、搬送ロボット１のｙ方向の端部Ａが棚のｙ方向の端部Ｂよりも突出していないと判断された場合、搬送ロボット１は、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムと同様に、動作速度を抑制することなくワーク収納領域７２内の対象物をピックアップする（ステップＳ８）。
つまり、図１３に示す例では、搬送ロボット１においてアーム開口部１１が設けられるアーム出入り面が、棚の面のうち搬送ロボット１と対向する対象物出し入れ面と、平行になる平坦面を有する。そして、搬送ロボット１は、アーム出入り面の平坦面の一部が棚の出し入れ面から突出した場合、ロボットアーム２１の動作速度を抑制する。
また、実施の形態２にかかる搬送ロボットシステムでは、棚の左右端部に位置するワーク収納領域７２においてもロボットアーム２１の動作速度を抑制しないピックアップ作業を行わせることもできる。そこで、図１４に実施の形態２にかかる搬送ロボットの別の動作を説明するフローチャートを示す。
図１４に示す実施の形態２にかかる搬送ロボットの別の動作では、ステップＳ２０において搬送ロボット１のｙ方向の端部Ａが棚のｙ方向の端部Ｂよりも突出していると判断された場合に、搬送ロボット１と棚との距離をｘ方向にさらに縮める（ステップＳ２１）。そして、隙間距離ｄが高速作業許可閾値Ｄｔｈよりも小さい値として設定される高速作業許可閾値ＤｔｈＡよりも小さければ、対象となるワーク収納領域７２を高速作業エリアに設定する（ステップＳ２２のＹＥＳの枝）。一方、ステップＳ２１の動作によっても隙間距離ｄが高速作業許可閾値ＤｔｈＡよりも小さい値とならなければ、対象となるワーク収納領域７２を低速作業エリアに設定する（ステップＳ２２のＮＯの枝）。
つまり、実施の形態２にかかる搬送ロボットシステムの別の動作例では、搬送ロボット１においてアーム開口部１１が設けられるアーム出入り面が、棚の面のうち搬送ロボット１と対向する対象物出し入れ面と、平行になる平坦面を有する。そして、搬送ロボット１は、アーム出入り面の平坦面の一部が棚の出し入れ面から突出した場合、高速作業許可閾値の通常の値よりもさらに隙間距離が小さくなるように搬送ロボットを棚に近づける。
なお、高速作業許可閾値ＤｔｈＡは、例えば、指等の人の一部の中でも狭い隙間に入り込むことができる部分であっても入り込むことが難しい程度の大きさを有する値として設定されるものである。
上記説明より、実施の形態２にかかる搬送ロボットシステムでは、棚の端部であって、搬送ロボット１を棚に近づけた際に隙間距離ｄとなる部分とロボットアーム２１が稼働するエリアとの間の距離が極端に小さくなる場合においても搬送ロボット１と、搬送ロボット１と共存する作業者に対する安全性を確保することができる。
具体的には、図１３に示した動作例では、実施の形態２にかかる搬送ロボットシステムは、隙間距離ｄが高速作業許可閾値Ｄｔｈとなっただけでは人の一部が入り込む可能性がある隙間ｃが出来てしまうような場合には、ロボットアーム２１の動作速度を抑制して安全性を確保する。また。図１４に示した別の動作例では、実施の形態２にかかる搬送ロボットシステムは、隙間距離ｄが高速作業許可閾値Ｄｔｈとなっただけでは人の一部が入り込む可能性がある隙間ｃが出来てしまうような場合には、隙間距離ｄが高速作業許可閾値Ｄｔｈよりも小さい高速作業許可閾値ＤｔｈＡ以下となった場合にはロボットアーム２１の動作速度を抑制せず、隙間距離ｄが高速作業許可閾値ＤｔｈＡより大きければロボットアーム２１の動作速度を抑制して安全性を確保する。
実施の形態３
実施の形態３では、実施の形態１にかかる搬送ロボット１がピックアップする対象物が収納される棚の別の形態について説明する。また、この棚の仕様に合わせて、実施の形態３にかかる搬送ロボットシステムでは、ロボットアーム２１の動作速度の制限の状態を切り替える。なお、実施の形態３の説明では、実施の形態１で説明した構成要素と同じ構成要素については実施の形態１と同じ符号を付して説明を付して説明を省略する。
そこで、図１５に実施の形態３にかかる搬送ロボットシステムにおける棚の構成を説明する概略図を示す。図１５に示すように、実施の形態３にかかる棚は、ワーク仕切り板７１に代えて、棚エリア侵入検出センサ８０、８１を有する。そして、実施の形態３にかかる棚は、棚エリア侵入検出センサ８０、８１により棚の面のうち搬送ロボット１と対向する面からの侵入物を検出する。また、図１５に示す例では、棚エリア侵入検出センサ８０は、棚の上下方向に侵入物を検出する検出信号を送受信し、棚エリア侵入検出センサ８１は、棚の左右方向に侵入物を検出する検出信号を送受信する。そして、実施の形態３にかかる棚は、ピックアップの対象物が収納されている領域のみセンサが無効化されるように、システム管理サーバー２または搬送ロボット１から棚に指示を送る。これにより、実施の形態３にかかる棚は、無効化された棚エリア侵入検出センサ８０、８１により開いた領域をロボットアーム２１が侵入可能なワーク収納領域７２とする。
続いて、実施の形態３にかかる搬送ロボットシステムの動作について説明する。そこで、図１６に実施の形態３にかかる搬送ロボット１の動作を説明するフローチャートを示す。図１６に示すように、実施の形態３にかかる搬送ロボット１は、ステップＳ５において、ワーク収納領域７２を高速作業エリアに設定してロボットアーム２１の動作速度を制限することなく作業している間に、棚エリア侵入検出センサ８０、８１により棚エリアへの侵入物が検出された場合に、ワーク収納領域７２を低速エリアとするように設定を変更して、ロボットアーム２１の動作速度を抑制するモードに切り替える（ステップＳ３０）。
つまり、実施の形態３にかかる搬送ロボット１では、対象物が置かれる棚に対して搬送ロボット１のアーム出入り面を高速作業許可閾値Ｄｔｈ以下の距離に近づけた際に、対象物が置かれた棚の領域が他の場所から他の物体が侵入可能なオープン領域であっても、棚エリアへの他の物体の侵入があったと判断される場合、ロボットアーム２１の動作速度を抑制する。
上記説明より、実施の形態３では、棚にワーク仕切り板７１がない状態であっても、棚エリア侵入検出センサ８０、８１により棚への侵入が検出された場合には、ロボットアーム２１の動作速度を抑制して作業者に対する安全性を確保するとともに、棚が侵入物の侵入がないことが確認された領域であった場合はロボットアーム２１の動作速度を制限することなく制御する。
実施の形態４
実施の形態４では、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムにおける搬送ロボット１の制御方法の別の形態について説明する。なお、実施の形態４の説明では、実施の形態１で説明した構成要素と同じ構成要素については実施の形態１と同じ符号を付して説明を付して説明を省略する。
実施の形態４にかかる搬送ロボットシステムでは、搬送ロボット１からの距離が所定の範囲となる領域を安全確保領域に設定する。そして、安全確保領域に、人の存在がないと判断した場合、搬送ロボットシステムでは、侵入検出センサ４０を無効化してロボットアーム２１の動作速度を制限することなくアーム開口部１１から突きだして作業を行うこと、隙間距離ｄの大きさにかかわらず許容する。
そこで、実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムにおける搬送ロボット１の制御方法を具体的に説明する。そこで、図１７に実施の形態４にかかる搬送ロボット１の動作を説明するフローチャートを示す。図１７に示すように、実施の形態４にかかる搬送ロボットシステムにおける搬送ロボット１の制御は、図１１に示した実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムにおける搬送ロボット１の制御方法（図１１のステップＳ１～Ｓ１２）にステップＳ４０～４４の処理を追加したものである。
実施の形態４にかかる搬送ロボットシステムの搬送ロボット１の制御方法では、まず、搬送ロボット１の周囲に設定した安全確保領域に人の存在があるかないかを確認する（ステップＳ４０）。このステップＳ４０の判断において、安全確保領域に人が存在すると判断された場合、実施の形態４にかかる搬送ロボットシステムでは、実施の形態１と同じ制御方法で搬送ロボット１を制御する。ただし、実施の形態４にかかる搬送ロボットシステムでは、ステップＳ３で搬送ロボット１が目的の棚エリアに到着したか否かを判断するまでの間、ステップＳ４０からステップＳ３の処理を繰り返す。
一方、ステップＳ４０の判断において、安全確保領域に人の存在がないと判断された場合、実施の形態４にかかる搬送ロボットシステムでは、搬送ロボット１の侵入検出センサ４０を無効化して、ロボットアーム２１の動作速度を無制限で動作することを許容する（ステップＳ４１）。そして、安全確保領域に人が入り込んだことの検出を続けながら、動作制限することなくアーム開口部１１からロボットアーム２１を突出させてピックアップ作業をおこなうことを許容する（ステップＳ４２～Ｓ４４）。ここでステップＳ４３において安全確保領域内に人の存在が検出された場合、搬送ロボットシステムでは、搬送ロボット１を実施の形態１と同様の制御方法に基づき制御する。また、ステップＳ４３において人が安全確保領域内において検出されなかった場合、ステップＳ４４において、ピックアップ作業が完了したか否かを判断し、ピックアップ作業が未完了であれば、搬送ロボットシステムは、ステップＳ４１～４４の処理を繰り返す。また、ステップＳ４４において、ピックアップ作業が完了したと判断された場合、搬送ロボットシステムは、処理をステップＳ４０に戻す。
上記説明より、実施の形態４にかかる搬送ロボットシステムは、安全確保領域に人が存在しなければ、ロボットアーム２１の動作速度を制限することなく作業できる時間を、実施の形態１にかかる制御方法に基づき搬送ロボット１を制御する場合よりも長くすることができる。
また、実施の形態４にかかる搬送ロボットシステムは、安全確保領域に人が存在しなければ、棚と搬送ロボット１との離間距離ｄを縮める動作が不要になるため、搬送ロボット１によるピックアップ作業に要する時間を短縮することができる。
また、実施の形態４にかかる搬送ロボットシステムでは、安全確保領域に人が存在する場合には実施の形態１にかかる搬送ロボットシステムと同様の制御方法で搬送ロボット１を制御することで人と搬送ロボット１とが共存する場合においてもロボットアーム２１の動作速度を抑制することなく、周囲の人に対する安全性を向上させることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の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において種々の変更が可能であることはいうまでもない。
１ 搬送ロボット
２ システム管理サーバー
１０ 安全カバー
１１ アーム開口部
２０ 筐体
２１ ロボットアーム
２２、２３ 収納ボックス
２４ アーム昇降柱
２５ 作業ステージ
２６、２７ フレキシブル配線
２８、２９ 収納ボックス棚板
３０、３１ 車輪
３２ バッテリボックス
３３、３４ 回路ボックス
３５、３６ 周囲環境センサ
３７、３８ フレーム柱
３９ 車台
４０ 侵入検出センサ
４１ 距離センサ
５０、５１、５３、５５～５７ アクチュエータ
５２、５４ アーム
５８ エンドエフェクタ
６０ 演算部
６１ 通信部
６２ 位置取得部
６３ 駆動制御部
６４ アーム制御部
７０ 棚板
７１ ワーク仕切り板
７２ ワーク収納領域
８０、８１ 棚エリア侵入検出センサ
Ａ ロボット前後端面
Ｂ 棚端面
Ｃ 隙間
ｄ 隙間距離
Ｄｔｈ 高速作業許可閾値
ＤｔｈＡ 高速作業許可閾値

Claims (9)

  1. 搬送ロボットと、
    前記搬送ロボットが行う対象物のピックアップ動作を制御するロボット制御部と、を有する搬送ロボットシステムであって、
    前記搬送ロボットは、
    前記対象物を掴むエンドエフェクタが取り付けられ、前記エンドエフェクタの位置を移動させるロボットアームと、
    筐体を移動させる車輪と、
    前記筐体を覆い、かつ、所定の面に前記ロボットアームを出し入れするためのアーム開口部が設けられる安全カバーと、
    前記安全カバー内にピックアップ後の前記対象物を収納する収納ボックスを載置する収納ボックススペースと、
    前記アーム開口部への物体の侵入を検出する侵入検出センサと、
    前記安全カバーを構成する面のうち前記アーム開口部が設けられるアーム出入り面と、前記対象物が収納される棚との距離を示す隙間距離を測定する距離センサと、を有し、
    前記ロボット制御部は、
    前記隙間距離と、前記隙間距離となる位置から前記ロボットアームを動作させる可動範囲領域までの距離と、の比が１／６以下となった場合に前記可動範囲領域の安全性が前記安全カバー内と同等と見なすことが出来ると判断し、
    前記安全カバーの外側の領域であって前記可動範囲領域の安全性が、前記安全カバー内と同等なものと見なせる安全確保条件を満たしたと判断した場合に、前記ロボットアームを前記棚に突きだして作業することを許容する搬送ロボットシステム。
  2. 搬送ロボットと、
    前記搬送ロボットが行う対象物のピックアップ動作を制御するロボット制御部と、を有する搬送ロボットシステムであって、
    前記搬送ロボットは、
    前記対象物を掴むエンドエフェクタが取り付けられ、前記エンドエフェクタの位置を移動させるロボットアームと、
    筐体を移動させる車輪と、
    前記筐体を覆い、かつ、所定の面に前記ロボットアームを出し入れするためのアーム開口部が設けられる安全カバーと、
    前記安全カバー内にピックアップ後の前記対象物を収納する収納ボックスを載置する収納ボックススペースと、
    前記アーム開口部への物体の侵入を検出する侵入検出センサと、
    前記安全カバーを構成する面のうち前記アーム開口部が設けられるアーム出入り面と、前記対象物が収納される棚との距離を示す隙間距離を測定する距離センサと、を有し、
    前記ロボット制御部は、
    前記安全カバーの外側の領域であって前記ロボットアームを動作させる可動範囲領域の安全性が、前記安全カバー内と同等なものと見なせる安全確保条件を満たしたと判断した場合に、前記ロボットアームを前記棚に突きだして作業することを許容し、
    前記侵入検出センサが前記安全カバー内への物体の侵入を検出した場合、及び、前記隙間距離が前記安全確保条件を満たさない状態で前記侵入検出センサを無効化する場合は、前記ロボットアームの動作速度を抑制する搬送ロボットシステム。
  3. 搬送ロボットと、
    前記搬送ロボットが行う対象物のピックアップ動作を制御するロボット制御部と、を有する搬送ロボットシステムであって、
    前記搬送ロボットは、
    前記対象物を掴むエンドエフェクタが取り付けられ、前記エンドエフェクタの位置を移動させるロボットアームと、
    筐体を移動させる車輪と、
    前記筐体を覆い、かつ、所定の面に前記ロボットアームを出し入れするためのアーム開口部が設けられる安全カバーと、
    前記安全カバー内にピックアップ後の前記対象物を収納する収納ボックスを載置する収納ボックススペースと、
    前記アーム開口部への物体の侵入を検出する侵入検出センサと、
    前記安全カバーを構成する面のうち前記アーム開口部が設けられるアーム出入り面と、前記対象物が収納される棚との距離を示す隙間距離を測定する距離センサと、を有し、
    前記アーム出入り面は、前記棚の面のうち前記搬送ロボットと対向する対象物出し入れ面と、平行になる平坦面を有し、
    前記ロボット制御部は、
    前記安全カバーの外側の領域であって前記ロボットアームを動作させる可動範囲領域の安全性が、前記安全カバー内と同等なものと見なせる安全確保条件を満たしたと判断した場合に、前記ロボットアームを前記棚に突きだして作業することを許容し、
    前記アーム出入り面の前記平坦面の一部が前記棚の出し入れ面から突出した場合、前記ロボットアームの動作速度を抑制する搬送ロボットシステム。
  4. 搬送ロボットと、
    前記搬送ロボットが行う対象物のピックアップ動作を制御するロボット制御部と、を有する搬送ロボットシステムであって、
    前記搬送ロボットは、
    前記対象物を掴むエンドエフェクタが取り付けられ、前記エンドエフェクタの位置を移動させるロボットアームと、
    筐体を移動させる車輪と、
    前記筐体を覆い、かつ、所定の面に前記ロボットアームを出し入れするためのアーム開口部が設けられる安全カバーと、
    前記安全カバー内にピックアップ後の前記対象物を収納する収納ボックスを載置する収納ボックススペースと、
    前記アーム開口部への物体の侵入を検出する侵入検出センサと、
    前記安全カバーを構成する面のうち前記アーム開口部が設けられるアーム出入り面と、前記対象物が収納される棚との距離を示す隙間距離を測定する距離センサと、を有し、
    前記アーム出入り面は、前記棚の面のうち前記搬送ロボットと対向する対象物出し入れ面と、平行になる平坦面を有し、
    前記ロボット制御部は、
    前記安全カバーの外側の領域であって前記ロボットアームを動作させる可動範囲領域の安全性が、前記安全カバー内と同等なものと見なせる安全確保条件を満たしたと判断した場合に、前記ロボットアームを前記棚に突きだして作業することを許容し、
    前記アーム出入り面の前記平坦面の一部が前記棚の出し入れ面から突出した場合、前記安全確保条件に関わらず前記隙間距離が小さくなるように前記搬送ロボットを前記棚に近づける搬送ロボットシステム。
  5. 搬送ロボットと、
    前記搬送ロボットが行う対象物のピックアップ動作を制御するロボット制御部と、を有する搬送ロボットシステムであって、
    前記搬送ロボットは、
    前記対象物を掴むエンドエフェクタが取り付けられ、前記エンドエフェクタの位置を移動させるロボットアームと、
    筐体を移動させる車輪と、
    前記筐体を覆い、かつ、所定の面に前記ロボットアームを出し入れするためのアーム開口部が設けられる安全カバーと、
    前記安全カバー内にピックアップ後の前記対象物を収納する収納ボックスを載置する収納ボックススペースと、
    前記アーム開口部への物体の侵入を検出する侵入検出センサと、
    前記安全カバーを構成する面のうち前記アーム開口部が設けられるアーム出入り面と、前記対象物が収納される棚との距離を示す隙間距離を測定する距離センサと、を有し、
    前記ロボット制御部は、
    前記安全カバーの外側の領域であって前記ロボットアームを動作させる可動範囲領域の安全性が、前記安全カバー内と同等なものと見なせる安全確保条件を満たしたと判断した場合に、前記ロボットアームを前記棚に突きだして作業することを許容し、
    前記対象物が置かれる棚に対して前記アーム出入り面を前記安全確保条件を満たす状態よりも棚に近づけた際に、前記対象物が置かれた棚の領域が他の場所から他の物体が侵入可能なオープン領域であっても、棚エリアへの他の物体の侵入があったと判断される場合、前記ロボットアームの動作速度を抑制する搬送ロボットシステム。
  6. 前記棚の面のうち前記搬送ロボットと対向する対象物出し入れ面からの物体の侵入を検出する棚センサが設けられ、
    前記ロボット制御部は、前記棚センサにより前記棚への物体の侵入が検出された事に応じて前記ロボットアームの動作速度を抑制する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の搬送ロボットシステム。
  7. 前記棚センサが前記対象物出し入れ面からの前記物体の侵入を検出しない場合、前記ロボット制御部は、その時点で前記対象物のピッキング作業を行っている棚を対象とするピッキング作業中は前記ロボットアームの動作速度を抑制しない請求項６に記載の搬送ロボットシステム。
  8. 前記搬送ロボットの周囲の所定の範囲に設定される安全確保領域に人が存在しないと判断できる状態では、前記ロボット制御部は、前記ロボットアームの動作速度を抑制せずに制御する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の搬送ロボットシステム。
  9. 前記ロボット制御部は、前記搬送ロボット内に設けられる請求項１乃至８のいずれか１項に記載の搬送ロボットシステム。
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