JP7300413B2 - 制御装置、移動体、移動制御システム、制御方法及びプログラム - Google Patents
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Description
本開示は、制御装置、移動体、移動制御システム、制御方法及びプログラムに関するものである。
フォークリフトなどの移動体を自動的に目標位置まで移動させる技術が知られている。特許文献1には、フォークリフトに設けられた測域センサで検出した目標物の位置情報に基づき、目標物までのアプローチ軌道を決定する方法が開示されている。
目標物までの軌道を決定し、目標物をフォークで保持し、搬送する場合に、目標物の近傍に配置される隣接物が、目標物に干渉してしまい搬送できない場合がある。その為、目標物の近傍に配置される隣接物に干渉しないように、目標物を自動で搬送する技術が求められる。
本開示は上述した課題を解決するものであり、自動で移動する移動体において、搬送対象である目標物の近傍に隣接物が配置される場合であっても、目標物と隣接物との干渉を抑制可能な制御装置、移動体、移動制御システム、制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る移動体の制御装置は、移動体に設けられる制御装置であって、搬送対象である目標物の位置及び姿勢の情報と、前記目標物の近傍に配置される隣接物の位置及び姿勢の情報とを含む目標物周辺情報の検出結果を取得する目標物周辺情報取得部と、前記目標物周辺情報の検出結果に基づき、前記移動体が前記目標物を搬送位置まで搬送する場合に、前記目標物が前記隣接物に干渉するか否かの判定結果を取得する搬送可否判定結果取得部と、前記目標物が前記隣接物に干渉しないと判定された場合に、前記移動体に前記目標物を搬送させる移動制御部と、を含む。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る移動体は、前記制御装置を備える。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る制御方法は、移動体を制御する制御方法であって、目標物の位置及び姿勢の情報と、前記目標物の近傍に配置される隣接物の位置及び姿勢の情報とを含む目標物周辺情報の検出結果を取得するステップと、前記目標物周辺情報の検出結果に基づき、前記移動体が前記目標物を搬送位置まで搬送する場合に、前記目標物が前記隣接物に干渉するか否かの判定結果を取得するステップと、前記目標物が前記隣接物に干渉しないと判定された場合に、前記移動体に前記目標物を搬送させるステップと、を含む。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るプログラムは、移動体を制御する制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、目標物の位置及び姿勢の情報と、前記目標物の近傍に配置される隣接物の位置及び姿勢の情報とを含む目標物周辺情報の検出結果を取得するステップと、前記目標物周辺情報の検出結果に基づき、前記移動体が前記目標物を搬送位置まで搬送する場合に、前記目標物が前記隣接物に干渉するか否かの判定結果を取得するステップと、前記目標物が前記隣接物に干渉しないと判定された場合に、前記移動体に前記目標物を搬送させるステップと、を、コンピュータに実行させる。
本開示によれば、自動で移動する移動体において、目標物の近傍に隣接物が配置される場合であっても、目標物と隣接物との干渉を抑制できる。
以下に、本開示の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により、この開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものとする。
(第1実施形態)
(移動制御システムの全体構成)
図1Aは、第1実施形態に係る移動制御システムの模式図である。図1Aに示すように、第1実施形態に係る移動制御システム1は、移動体10、管理システム12、及び演算装置14を含む。移動制御システム1は、設備Wに所属する移動体10の移動を制御するシステムである。設備Wは、例えば倉庫など、物流管理に使用される設備である。設備W内の領域Aには、複数の設置領域AR0が設けられている。領域Aは、例えば設備Wの床面であり、パレットP(荷物)が設置されたり、移動体10が移動したりする領域である。設置領域AR0は、目標物であるパレットP(荷物)が設置される領域である。設置領域AR0は、目標物であるパレットP(荷物)を設置すべき領域として、予め設定される。設置領域AR0は、例えば白線などで区分されており、設置領域AR0の位置(座標)、形状、及び大きさは、予め設定されている。なお、本実施形態では、設置領域AR0は、設備Wの床である領域Aに設けられているが、それに限られず、例えばパレットPを設備Wに搬入した車両の荷台内に設けられてもよい。また、設置領域AR0は、パレットP毎に区画されており、設置領域AR0にはパレットPが1つ配置されるが、それに限られない。例えば、設置領域AR0は、フリースペースとして、複数のパレットPが設置されるように設定されていてもよい。また、図1Aの例では設置領域AR0は矩形であるが、形状及び大きさは任意であってよい。図1Bは、第1実施形態に係る移動制御システムの他の設置領域の例を示す模式図である。図1Bに示すように、縦に2本のラインが平行に引いてあり、その2本のラインの幅の範囲内が設置領域であってもよい。この場合、パレットPは縦に引かれた2本のラインの幅の範囲内に、縦に並ぶように配置される。
(移動制御システムの全体構成)
図1Aは、第1実施形態に係る移動制御システムの模式図である。図1Aに示すように、第1実施形態に係る移動制御システム1は、移動体10、管理システム12、及び演算装置14を含む。移動制御システム1は、設備Wに所属する移動体10の移動を制御するシステムである。設備Wは、例えば倉庫など、物流管理に使用される設備である。設備W内の領域Aには、複数の設置領域AR0が設けられている。領域Aは、例えば設備Wの床面であり、パレットP(荷物)が設置されたり、移動体10が移動したりする領域である。設置領域AR0は、目標物であるパレットP(荷物)が設置される領域である。設置領域AR0は、目標物であるパレットP(荷物)を設置すべき領域として、予め設定される。設置領域AR0は、例えば白線などで区分されており、設置領域AR0の位置(座標)、形状、及び大きさは、予め設定されている。なお、本実施形態では、設置領域AR0は、設備Wの床である領域Aに設けられているが、それに限られず、例えばパレットPを設備Wに搬入した車両の荷台内に設けられてもよい。また、設置領域AR0は、パレットP毎に区画されており、設置領域AR0にはパレットPが1つ配置されるが、それに限られない。例えば、設置領域AR0は、フリースペースとして、複数のパレットPが設置されるように設定されていてもよい。また、図1Aの例では設置領域AR0は矩形であるが、形状及び大きさは任意であってよい。図1Bは、第1実施形態に係る移動制御システムの他の設置領域の例を示す模式図である。図1Bに示すように、縦に2本のラインが平行に引いてあり、その2本のラインの幅の範囲内が設置領域であってもよい。この場合、パレットPは縦に引かれた2本のラインの幅の範囲内に、縦に並ぶように配置される。
移動体10は、自動で移動可能な装置である。本実施形態では、移動体10は、フォークリフトであり、さらにいえば、いわゆるAGF(Automated Guided Forklift)やAGV(Automated Guided Vehicle)などである。図1Aに例示するように、移動体10は、設備Wにおける領域A上を移動する。移動体10は、ルートRに従って、設置領域AR0に向けて移動する。移動体10は、開始位置AR1に到達したら、パレットPの位置情報に基づいて設定された軌道TR1に従って、開始位置AR1から、目標位置・姿勢AR2まで移動して、パレットPをピックアップする。本実施形態では、移動体10は、ルートRに従った走行中に、後述のセンサ26による検出を継続して実施しており、センサ26がパレットPの位置情報を検出できた位置が、開始位置AR1となる。すなわち、開始位置AR1は、センサ26がパレットPの位置情報を検出可能となった(センサ26によるパレットPの位置情報の検出が有効となった)、ルートR上の位置であるといえる。目標位置・姿勢AR2は、パレットPに対して所定の位置及び姿勢となる位置及び姿勢であり、移動体10がパレットPをピックアップ可能な位置・姿勢といえる。本実施形態の例では、目標位置・姿勢AR2は、移動体10が横方向に移動することなく、直進することで、後述の移動体10のフォーク24を、後述のパレットPの開口Pbに挿入することができる移動体10の位置及び姿勢(向き)ともいえる。移動体10は、目標位置・姿勢AR2から直進してパレットPをピックアップして、搬送軌道TR2に従って、パレットPを搬送する。移動体10のルートR、軌道TR1、及び搬送軌道TR2に従った移動の詳細については後述する。以下、領域Aに沿った一方向を、方向Xとし、領域Aに沿った方向であって方向Xに直交する方向を、方向Yとする。また、領域Aに直交する方向、すなわち方向X、Yに直交する方向を、方向Zとする。方向X、Yは水平方向であり、方向Zは鉛直方向といえる。
設備Wには、パレットPが設置されている設置領域AR0の近傍に、隣接物PAが配置されている場合がある。隣接物PAは、目標物としてのパレットPの近傍に配置されている物体といえる。以降の説明では、隣接物PAを、設置領域AR0の近傍に配置されるパレット(荷物)としているが、それに限られず任意の物体であってよく、パレット、荷物などの搬送対象物、または、柱、壁、柵などの構造物であってもよい。なお、以降では、隣接物PAが、設置領域AR0以外の設置領域AR0Aに配置されており、設置領域AR0Aが設置領域AR0に隣り合っていることを例にして説明する。
(移動体)
図2は、移動体の構成の模式図である。図2に示すように、移動体10は、車体20と、マスト22と、フォーク24と、センサ26と、制御装置28とを備えている。車体20は、車輪20Aを備えている。マスト22は、車体20の前後方向における一方の端部に設けられている。マスト22は、前後方向に直交する上下方向(ここでは方向Z)に沿って延在する。フォーク24は、マスト22に方向Zに移動可能に取付けられている。フォーク24は、マスト22に対して、車体20の横方向(上下方向及び前後方向に交差する方向)にも移動可能であってよい。フォーク24は、一対のツメ24A、24Bを有している。ツメ24A、24Bは、マスト22に対して垂直に車体20から離れる方向に向けて延在している。ツメ24Aとツメ24Bとは、マスト22の横方向に、互いに離れて配置されている。以下、前後方向のうち、移動体10においてフォーク24が設けられている側の方向を、第1方向とし、フォーク24が設けられていない側の方向を、第2方向とする。
図2は、移動体の構成の模式図である。図2に示すように、移動体10は、車体20と、マスト22と、フォーク24と、センサ26と、制御装置28とを備えている。車体20は、車輪20Aを備えている。マスト22は、車体20の前後方向における一方の端部に設けられている。マスト22は、前後方向に直交する上下方向(ここでは方向Z)に沿って延在する。フォーク24は、マスト22に方向Zに移動可能に取付けられている。フォーク24は、マスト22に対して、車体20の横方向(上下方向及び前後方向に交差する方向)にも移動可能であってよい。フォーク24は、一対のツメ24A、24Bを有している。ツメ24A、24Bは、マスト22に対して垂直に車体20から離れる方向に向けて延在している。ツメ24Aとツメ24Bとは、マスト22の横方向に、互いに離れて配置されている。以下、前後方向のうち、移動体10においてフォーク24が設けられている側の方向を、第1方向とし、フォーク24が設けられていない側の方向を、第2方向とする。
センサ26は、車体20の周辺に存在する対象物の位置及び姿勢の少なくとも1つを検出する。センサ26は、移動体10に対する対象物の位置と、移動体10に対する対象物の姿勢とを検出するともいえる。本実施形態では、センサ26は、マスト22に設けられており、車体20の第1方向側の対象物の位置及び姿勢を検出する。ただし、センサ26の検出方向は第1方向に限られず、例えば第1方向側と第2方向側の両方を検出してもよい。この場合、センサ26として、第1方向側を検出するセンサと第2方向側を検出するセンサとを設けてよい。センサ26は、例えばレーザ光を照射するセンサ(レーザーセンサ)である。センサ26は、一方向(ここでは横方向)に走査しつつレーザ光を照射し、照射したレーザ光の反射光から、対象物の位置及び姿勢を検出する。なお、センサ26は、以上のものに限られず任意の方法で対象物を検出するセンサであってよく、例えばカメラ、イメージセンサなどであって良い。また、センサ26の設けられる位置も、マスト22に限られない。具体的には、例えば、移動体10に設けられる安全センサを、センサ26として流用してもよい。安全センサを流用することで、新たにセンサを設ける必要がなくなる。
制御装置28は、移動体10の移動を制御する。制御装置28については後述する。
(管理システム)
図3は、管理システムの構成図である。管理システム12は、設備Wにおける物流を管理するシステムである。管理システム12は、本実施形態ではWMS(Warehouse Management System)であるが、WMSに限られず任意のシステムであってよく、例えば、その他の生産管理系システムのようなバックエンドシステムでも構わない。管理システム12が設けられる位置は任意であり、設備W内に設けられても良いし、設備Wから離れた位置に設けられて、離れた位置から有線通信、又は、無線通信を介して、設備Wを管理するものであっても良い。管理システム12は、コンピュータを含み、図3に示すように、制御部30と記憶部32とを含む。記憶部32は、制御部30の演算内容やプログラムなどの各種情報の記憶装置であり、例えば、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)のような主記憶装置と、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)などの外部記憶装置とのうち、少なくとも1つ含む。
図3は、管理システムの構成図である。管理システム12は、設備Wにおける物流を管理するシステムである。管理システム12は、本実施形態ではWMS(Warehouse Management System)であるが、WMSに限られず任意のシステムであってよく、例えば、その他の生産管理系システムのようなバックエンドシステムでも構わない。管理システム12が設けられる位置は任意であり、設備W内に設けられても良いし、設備Wから離れた位置に設けられて、離れた位置から有線通信、又は、無線通信を介して、設備Wを管理するものであっても良い。管理システム12は、コンピュータを含み、図3に示すように、制御部30と記憶部32とを含む。記憶部32は、制御部30の演算内容やプログラムなどの各種情報の記憶装置であり、例えば、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)のような主記憶装置と、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)などの外部記憶装置とのうち、少なくとも1つ含む。
制御部30は、演算装置、すなわちCPU(Central Processing Unit)を含む。制御部30は、作業決定部34を含む。制御部30は、記憶部32からプログラム(ソフトウェア)を読み出して実行することで、作業決定部34を実現して、その処理を実行する。なお、制御部30は、1つのCPUによって処理を実行してもよいし、複数のCPUを備えて、それらの複数のCPUで、並列処理を実行しても良い。また、作業決定部34を、ハードウェア回路で実現しても良い。
作業決定部34は、搬送する対象となるパレットPを決定する。具体的には、作業決定部34は、例えば入力された作業計画に基づき、搬送する対象となるパレットPの情報を示す作業内容を決定する。作業内容は、搬送する対象となるパレットPを特定する情報であるともいえる。本実施形態の例では、作業内容は、どの設備にあるどのパレットP(荷物)を、いつまでに、どこに搬送するかを、作業内容として決定する。すなわち、作業決定部34は、対象となるパレットPが保管されている設備と保管場所、対象となるパレットPと、パレットPの搬送先と、パレットPの搬送時期とを、示す情報である。作業決定部34は、決定した作業内容を、演算装置14に送信する。
(演算装置)
図4は、演算装置の模式的な構成図である。演算装置14は、本実施形態においては、設備Wに設けられ、少なくとも、移動体10の移動に関する情報などを演算する装置である。なお、演算装置14は、設備Wに設けられることに限られず、設備Wとは異なる別の建屋、もしくは、設備Wから十分に離れた遠隔地に設けられたコントロールセンターなどに設けられ、無線通信、または、有線通信を介して、設備Wに設けられる管理システム12との間において相互に電気通信が可能なものであってもよい。演算装置14は、コンピュータであり、図4に示すように、制御部40と記憶部42とを含む。記憶部42は、制御部40の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶するメモリであり、例えば、RAMと、ROMのような主記憶装置と、HDD、SSDなどの外部記憶装置とのうち、少なくとも1つ含む。
図4は、演算装置の模式的な構成図である。演算装置14は、本実施形態においては、設備Wに設けられ、少なくとも、移動体10の移動に関する情報などを演算する装置である。なお、演算装置14は、設備Wに設けられることに限られず、設備Wとは異なる別の建屋、もしくは、設備Wから十分に離れた遠隔地に設けられたコントロールセンターなどに設けられ、無線通信、または、有線通信を介して、設備Wに設けられる管理システム12との間において相互に電気通信が可能なものであってもよい。演算装置14は、コンピュータであり、図4に示すように、制御部40と記憶部42とを含む。記憶部42は、制御部40の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶するメモリであり、例えば、RAMと、ROMのような主記憶装置と、HDD、SSDなどの外部記憶装置とのうち、少なくとも1つ含む。
制御部40は、演算処理を実施する部分である。すなわち、CPUによって構成されてよい。制御部40は、作業内容取得部50と、移動体選定部52と、ルート取得部54とを含む。制御部40は、記憶部42からプログラム(ソフトウェア)を読み出して実行することで、作業内容取得部50と移動体選定部52とルート取得部54とを実現して、それらの処理を実行する。なお、制御部40は、1つのCPUによってこれらの処理を実行してもよいし、複数のCPUを備えて、それらの複数のCPUで、並列処理を実行してもよい。また、作業内容取得部50と移動体選定部52とルート取得部54との少なくとも一部を、ハードウェア回路で実現してもよい。
作業内容取得部50は、管理システム12が決定した作業内容の情報、すなわち搬送対象となるパレットPの情報を取得する。作業内容取得部50は、作業内容におけるパレットPの情報から、パレットPが設置されている設置領域AR0を特定する。例えば、記憶部42には、パレットPと、そのパレットPが設置されている設置領域AR0とが、関連付けて記憶されており、作業内容取得部50は、記憶部42からその情報を読み出すことで、設置領域AR0を特定する。移動体選定部52は、対象となる移動体10を選定する。移動体選定部52は、例えば、設備Wに所属する複数の移動体10から、対象となる移動体10を選定する。移動体選定部52は、任意の方法で対象となる移動体10を選定してよいが、例えば、作業内容取得部50が特定した設置領域AR0に基づき、その設置領域AR0にあるパレットPの搬送に適した移動体10を、対象となる移動体10として選定してよい。
ルート取得部54は、作業内容取得部50が特定した設置領域AR0までのルートRの情報を、取得する。ルートRは、例えば設置領域AR0毎に、予め設定されており、ルート取得部54は、例えば記憶部42から、作業内容取得部50が特定した設置領域AR0に対して設定されたルートRを、取得する。ルートRは、本実施形態では、予め設定されたスタート位置から、設置領域AR0への経路である。ここでのスタート位置とは、移動体10が待機している位置であってよい。ルートRは、設備Wの地図情報に基づき予め設定される。設備Wの地図情報は、設備Wに設置されている障害物(柱、壁、柵など)や移動体10が走行可能な通路などの位置情報を含んだ情報であり、領域A内で移動体10が移動可能な領域を示す情報といえる。また、ルートRは、設備Wの地図情報に加えて、移動体10の車両仕様の情報にも基づき、設定されてよい。車両仕様の情報とは、例えば、移動体10の大きさや最小旋回半径など、移動体10が移動可能な経路に影響を及ぼす仕様である。車両仕様の情報にも基づきルートRが設定されている場合、ルートRは、移動体毎に設定されてよい。なお、ルートRは、人によって、地図情報や車両仕様の情報などに基づき設定されてもよいし、演算装置14などの装置によって、地図情報や車両仕様の情報などに基づき、自動的に設定されてもよい。自動的にルートRを設定する場合、例えば通過して欲しいポイント(Waypoint)を指定してもよく、この場合、通過して欲しいポイントを通過しつつ、最短、かつ障害物(柱、壁、柵などの固定物)を避けたルートRの設定が可能となる。
なお、ルート取得部54は、予め設定されたルートRを読み出すことなく、ルートRを設定してもよい。この場合、ルート取得部54は、対象となる移動体10の位置情報と、設置領域AR0の位置情報と、設備Wの地図情報とに基づき、移動体10の現在位置から、移動先である設置領域AR0までの経路を、ルートRとして生成してよい。
演算装置14は、以上のように生成したルートRの情報を、対象となる移動体10に送信する。ルートRは、設置領域AR0までの経路であるため、移動体10の移動に関する情報であるといえる。
(移動体の制御装置)
次に、移動体10の制御装置28について説明する。図5は、移動体の制御装置の構成図である。制御装置28は、移動体10を制御する。制御装置28は、移動体10のセンサ26によるパレットPの位置や姿勢の検出結果に基づき、目標位置・姿勢AR2までの軌道TR1を設定する。軌道TR1の設定方法は後述する。制御装置28は、移動体10を、軌道TR1に沿って目標位置・姿勢AR2まで移動させて、移動体10にパレットPをピックアップさせる。制御装置28は、パレットPをピックアップした移動体10を、搬送軌道TR2に沿って移動させる。制御装置28は、コンピュータであり、図5に示すように、制御部60と記憶部62と通信部64とを含む。記憶部62は、制御部60の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶するメモリであり、例えば、RAMと、ROMのような主記憶装置と、HDD、SSDなどの外部記憶装置とのうち、少なくとも1つ含む。通信部64は、外部の装置と通信を行う通信モジュールであり、例えばアンテナなどである。
次に、移動体10の制御装置28について説明する。図5は、移動体の制御装置の構成図である。制御装置28は、移動体10を制御する。制御装置28は、移動体10のセンサ26によるパレットPの位置や姿勢の検出結果に基づき、目標位置・姿勢AR2までの軌道TR1を設定する。軌道TR1の設定方法は後述する。制御装置28は、移動体10を、軌道TR1に沿って目標位置・姿勢AR2まで移動させて、移動体10にパレットPをピックアップさせる。制御装置28は、パレットPをピックアップした移動体10を、搬送軌道TR2に沿って移動させる。制御装置28は、コンピュータであり、図5に示すように、制御部60と記憶部62と通信部64とを含む。記憶部62は、制御部60の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶するメモリであり、例えば、RAMと、ROMのような主記憶装置と、HDD、SSDなどの外部記憶装置とのうち、少なくとも1つ含む。通信部64は、外部の装置と通信を行う通信モジュールであり、例えばアンテナなどである。
制御部60は、ルート情報取得部70と、移動制御部72と、目標物周辺情報取得部74と、軌道設定部76と、搬送可否判定結果取得部78とを含む。制御部60は、記憶部62からプログラム(ソフトウェア)を読み出して実行することで、ルート情報取得部70と移動制御部72と目標物周辺情報取得部74と軌道設定部76と搬送可否判定結果取得部78とを実現して、それらの処理を実行する。なお、制御部60は、1つのCPUによってこれらの処理を実行しても良いし、複数のCPUを備えて、それらの複数のCPUで、並列処理を実行しても良い。また、ルート情報取得部70と移動制御部72と目標物周辺情報取得部74と軌道設定部76と搬送可否判定結果取得部78との少なくとも一部を、ハードウェア回路で実現してもよい。
(ルート情報取得部、移動制御部)
ルート情報取得部70は、演算装置14からルートRの情報を、通信部64を介して取得する。移動制御部72は、移動体10の駆動部やステアリングなどの移動機構を制御して、移動体10の移動を制御する。移動制御部72は、ルート情報取得部70が取得したルートRに従って、移動体10を移動させる。すなわち、移動制御部72は、現在の移動体10の位置から、設置領域AR0に向けて、ルートRを通るように、移動体10を移動させる。さらに、移動制御部72は、移動体10の位置情報を逐次把握することで、ルートRを通るように、移動体10を移動させる。移動体10の位置情報の取得方法は任意であるが、例えば本実施形態では、図1に示すように、設備Wに検出体Sが設けられており、移動制御部72は、検出体Sの検出に基づき移動体10の位置情報を取得する。具体的には、移動体10は、検出体Sに向けてレーザ光を照射し、検出体Sによるレーザ光の反射光を受光して、設備Wにおける自身の位置を検出する。その他の方法としては、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)により、自身の位置を推定してもよい。すなわち、LiDAR(Light Dection and Ranging)を用いて、移動体10の周囲の環境地図作成を行い、レーザーセンサ、移動体10の車輪20Aの回転量などの計測値に基づいて推定された自己位置推定結果と、環境地図作成結果とを照合することで、移動体10の自己位置推定の精度を上げる方法であるLiDAR SLAMにより、移動体10の自身の位置を推定してもよい。また、LiDARの代わりにカメラ、イメージセンサを用いて、移動体10の周囲の環境地図作成を行い、カメラ、移動体10の車輪20Aの回転量などの計測値に基づいて推定された自己位置推定結果と環境地図作成結果を照合することで、自己位置推定の精度を上げる方法であるVisual SLAMにより、移動体10の自身の位置を推定してもよい。また、設備W内の領域Aに埋め込まれた磁気コイルを移動体10に搭載された磁気センサで検知することにより、移動体10の自身の位置を推定してもよい。ここでの移動体10の位置とは、設備Wの領域Aにおける方向X及び方向Yの二次元座標であり、以下においても、位置とは、別途説明が無い限り、領域Aにおける二次元座標を指す。
ルート情報取得部70は、演算装置14からルートRの情報を、通信部64を介して取得する。移動制御部72は、移動体10の駆動部やステアリングなどの移動機構を制御して、移動体10の移動を制御する。移動制御部72は、ルート情報取得部70が取得したルートRに従って、移動体10を移動させる。すなわち、移動制御部72は、現在の移動体10の位置から、設置領域AR0に向けて、ルートRを通るように、移動体10を移動させる。さらに、移動制御部72は、移動体10の位置情報を逐次把握することで、ルートRを通るように、移動体10を移動させる。移動体10の位置情報の取得方法は任意であるが、例えば本実施形態では、図1に示すように、設備Wに検出体Sが設けられており、移動制御部72は、検出体Sの検出に基づき移動体10の位置情報を取得する。具体的には、移動体10は、検出体Sに向けてレーザ光を照射し、検出体Sによるレーザ光の反射光を受光して、設備Wにおける自身の位置を検出する。その他の方法としては、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)により、自身の位置を推定してもよい。すなわち、LiDAR(Light Dection and Ranging)を用いて、移動体10の周囲の環境地図作成を行い、レーザーセンサ、移動体10の車輪20Aの回転量などの計測値に基づいて推定された自己位置推定結果と、環境地図作成結果とを照合することで、移動体10の自己位置推定の精度を上げる方法であるLiDAR SLAMにより、移動体10の自身の位置を推定してもよい。また、LiDARの代わりにカメラ、イメージセンサを用いて、移動体10の周囲の環境地図作成を行い、カメラ、移動体10の車輪20Aの回転量などの計測値に基づいて推定された自己位置推定結果と環境地図作成結果を照合することで、自己位置推定の精度を上げる方法であるVisual SLAMにより、移動体10の自身の位置を推定してもよい。また、設備W内の領域Aに埋め込まれた磁気コイルを移動体10に搭載された磁気センサで検知することにより、移動体10の自身の位置を推定してもよい。ここでの移動体10の位置とは、設備Wの領域Aにおける方向X及び方向Yの二次元座標であり、以下においても、位置とは、別途説明が無い限り、領域Aにおける二次元座標を指す。
(目標物周辺情報取得部)
目標物周辺情報取得部74は、移動体10がルートR上を走行中に、移動体10のセンサ26に対象物の検出を行わせる。すなわち、目標物周辺情報取得部74は、移動体10がルートR上を走行中に、センサ26に対象物の検出処理を、逐次実行させている。センサ26は、移動体10がセンサ26によってパレットPや隣接物PAの位置情報、姿勢情報を検出可能な距離に到達したら、センサ26がレーザーセンサである場合には、パレットPや隣接物PAからの反射光を受光して、パレットPや隣接物PAの位置情報、姿勢情報を検出する。センサ26がカメラである場合には、目標物周辺情報取得部74はカメラでパレットPや隣接物PAの画像データを取得し、取得した画像データを解析することで、パレットPや隣接物PAの位置情報、姿勢情報(位置の情報及び姿勢の情報)を検出する。本実施形態では、センサ26がパレットPや隣接物PAの位置情報、姿勢情報を検出した際の移動体10の位置が、開始位置AR1となる。すなわち、目標物周辺情報取得部74は、ルートRの走行中に、センサ26からパレットPや隣接物PAの位置情報、姿勢情報の検出結果を取得する。以下、パレットPの位置情報、姿勢情報と隣接物PAの位置情報、姿勢情報とを、適宜、目標物周辺情報と記載する。
目標物周辺情報取得部74は、移動体10がルートR上を走行中に、移動体10のセンサ26に対象物の検出を行わせる。すなわち、目標物周辺情報取得部74は、移動体10がルートR上を走行中に、センサ26に対象物の検出処理を、逐次実行させている。センサ26は、移動体10がセンサ26によってパレットPや隣接物PAの位置情報、姿勢情報を検出可能な距離に到達したら、センサ26がレーザーセンサである場合には、パレットPや隣接物PAからの反射光を受光して、パレットPや隣接物PAの位置情報、姿勢情報を検出する。センサ26がカメラである場合には、目標物周辺情報取得部74はカメラでパレットPや隣接物PAの画像データを取得し、取得した画像データを解析することで、パレットPや隣接物PAの位置情報、姿勢情報(位置の情報及び姿勢の情報)を検出する。本実施形態では、センサ26がパレットPや隣接物PAの位置情報、姿勢情報を検出した際の移動体10の位置が、開始位置AR1となる。すなわち、目標物周辺情報取得部74は、ルートRの走行中に、センサ26からパレットPや隣接物PAの位置情報、姿勢情報の検出結果を取得する。以下、パレットPの位置情報、姿勢情報と隣接物PAの位置情報、姿勢情報とを、適宜、目標物周辺情報と記載する。
図6は、設置領域内におけるパレットの配置を説明する図である。図6に示すように、パレットPは、一つの側面である前面Paに、フォーク24が挿入される開口Pbが形成されている。パレットPは、この前面Paが開始位置AR1に対向するように、設置領域AR0に設置される。パレットPは、設置領域AR0内に収まるように、言い換えれば設置領域AR0からはみ出さないように、設置されることが好ましい。また、設置領域AR0は、パレットPが設置領域AR0からはみ出さないように配置された際に、パレットPの設置領域AR0に対する傾斜角度θが45度を超えないように、大きさが設定されていることが好ましい。すなわち、傾斜角度θは、0度以上45度以下の範囲に収まるように設定されている。傾斜角度θは、設置領域AR0に沿った水平方向における、パレットPの設置領域AR0に対する角度のずれを指す。パレットPの中心点CP0と、パレットPの前面Paの水平方向における中点CP1とを結び、Z方向(鉛直方向)に直交する直線を、直線L1とする。そして、設置領域AR0の中心点CA0と、設置領域AR0の開始位置AR1と対向する側の辺の中点CA1とを結び、Z方向(鉛直方向)に直交する直線を、直線LAとする。この場合、直線L1と直線LAとがなす角度が、傾斜角度θであるといえる。ここで、パレットPの前面Paにおける辺の長さを長さDXとし、側面における辺の長さを、長さDYとする。この場合、パレットPが設置領域AR0からはみ出さないように配置された際に傾斜角度θが45度を超えないようにするには、設置領域AR0の辺の少なくとも1つが、{(DX/√2)+(DY/√2}より短く設定されていればよい。
図7は、パレットや隣接物の位置情報の検出状態を説明する模式図である。図7に示すように、目標物周辺情報取得部74は、開始位置AR1において、移動体10のセンサ26から、目標物であるパレットPの位置情報、姿勢情報と、隣接物PAの位置情報、姿勢情報との検出結果を取得する。パレットPの位置情報、姿勢情報は、パレットPの位置と姿勢とを示す情報であり、隣接物PAの位置情報、姿勢情報とは、隣接物PAの位置と姿勢とを示す情報である。例えばセンサ26がレーザ光を照射する構成の場合、目標物周辺情報取得部74は、移動体10がルートRを走行中に、センサ26から、横方向(水平方向)に走査させつつ、レーザ光LTを照射させる。移動体10が開始位置AR1に到達したら、センサ26の第1方向側にあるパレットP及び隣接物PAは、レーザ光LTが照射されて、レーザ光LTを反射する。センサ26は、パレットP及び隣接物PAからの反射光を受光する。目標物周辺情報取得部74は、センサ26が受光したパレットPからの反射光に基づき、パレットPの位置及び姿勢を検出し、センサ26が受光した隣接物PAからの反射光に基づき、隣接物PAの位置及び姿勢を検出する。すなわち、図7に示すように、目標物周辺情報取得部74は、移動体10がルートR上の開始位置AR1に到着したら、センサ26から、パレットPと隣接物PAとの、位置及び姿勢の検出結果を取得するといえる。なお、図7の例では、隣接物PAが1つの場合を例にしているが、パレットPの周囲に複数の隣接物PAが設けられていることも考えられる。この場合、目標物周辺情報取得部74は、センサ26に複数の隣接物PAの位置情報、姿勢情報を検出されて、その検出結果を取得する。
なお、上述のように、位置情報、姿勢情報は、レーザ光LT(LiDAR)によって検出することに限られず任意の方法で検出されてよく、例えば、カメラによって検出されてもよい。移動体10のセンサ26がカメラである場合、目標物周辺情報取得部74は、移動体10がルートRを走行中に、センサ26を、横方向(水平方向)に走査させつつ、パレットPや隣接物PAの画像データを取得する。移動体10が開始位置AR1に到達したら、センサ26の第1方向側にあるパレットP及び隣接物PAは、センサ26によって画像データが取得される。目標物周辺情報取得部74は、取得した画像データを解析することで、位置情報、姿勢情報を取得する。すなわち、目標物周辺情報取得部74は、センサ26が取得した画像データに基づいて、パレットPと隣接物PAの位置及び姿勢の検出結果を取得するといえる。
ここでのパレットPの位置とは、移動体10に対するパレットPの位置であり、移動体10に対してパレットPが位置する方向及び距離(すなわち座標)であるともいえる。目標物周辺情報取得部74が取得するパレットPの位置は、開始位置AR1に対するパレットPの位置であるともいえる。隣接物PAの位置も、同様である。
また、パレットPの姿勢とは、移動体10に対してパレットPが向いている方向を指し、より具体的には開始位置AR1に対してパレットPの前面Paの向いている方向を指す。パレットPの中点CP1と、移動体10の基準点CFとを結び、方向Z(鉛直方向)に直交する直線を、直線L0とすると、直線L0に対する直線L1の傾きが、パレットPの姿勢であるといえる。すなわち、パレットPの姿勢は、直線L0と直線L1とがなす角度θPであるともいえ、目標物周辺情報取得部74は、角度θPを算出してもよい。なお、基準点CFは、開始位置AR1の基準点ともいえ、予め位置が設定されている。基準点CFは、開始位置AR1に対して任意の位置に設定されてもよいが、例えば、開始位置AR1に到着した移動体10の水平方向における中点に重なる位置を、基準点CFとして設定してよい。隣接物PAの位置も、同様である。なお、目標物周辺情報取得部74は、パレットPや隣接物PAからの反射光がセンサ26に向かってくる方向や、レーザ光LTを照射してから反射光を受光するまでの時間などから、パレットPや隣接物PAの位置及び姿勢を算出することができる。
(軌道設定部)
図8は、軌道の設定を説明する模式図である。図8に示すように、軌道設定部76(図5参照)は、開始位置AR1(開始位置AR1にある移動体10)から目標位置・姿勢AR2までの軌道TR1を設定する。軌道設定部76は、目標物周辺情報取得部74が取得したパレットPの位置情報に基づき、すなわちパレットPの位置及び姿勢に基づき、目標位置・姿勢AR2を設定する。すなわち、パレットPの位置及び姿勢から、パレットPをピックアップ可能な(直進することでフォーク24をパレットPの開口Pbに挿入することができる)位置及び姿勢を算出して、目標位置・姿勢AR2とする。一例として、開口Pbの入口から、パレットPの開口Pbの軸方向に1000mm平行移動した箇所を、目標位置・姿勢AR2としてもよい。
図8は、軌道の設定を説明する模式図である。図8に示すように、軌道設定部76(図5参照)は、開始位置AR1(開始位置AR1にある移動体10)から目標位置・姿勢AR2までの軌道TR1を設定する。軌道設定部76は、目標物周辺情報取得部74が取得したパレットPの位置情報に基づき、すなわちパレットPの位置及び姿勢に基づき、目標位置・姿勢AR2を設定する。すなわち、パレットPの位置及び姿勢から、パレットPをピックアップ可能な(直進することでフォーク24をパレットPの開口Pbに挿入することができる)位置及び姿勢を算出して、目標位置・姿勢AR2とする。一例として、開口Pbの入口から、パレットPの開口Pbの軸方向に1000mm平行移動した箇所を、目標位置・姿勢AR2としてもよい。
本実施形態では、軌道設定部76は、モデル予測制御(MPC:Model Predictive Control)によって、軌道TR1を算出する。以下、軌道TR1の算出方法の例を説明する。
移動体10の制御入力u(k)は、以下の式(1)で表される。
ここで、v(k)は、移動体10の速度指令値であり、φ(k)は、移動体10のヨーレート指令値であり、kは、離散時間のインデクスを表す。離散時間毎の移動体10の制御入力U(k)は、以下の式(2)で表される。なお、Nは、予測区間(Predictive horizon)である。
軌道設定部76は、次の式(3)に示す最適化問題を解き、制御入力の最適解であるu(k),u(k+1),・・・,u(k+N-1)を求めて、軌道TR1を算出する。この最適化問題の解法としては,逐次二次計画法や内点法などの公知技術を用いることができる。
なお、このように軌道TR1を算出する際には、例えば、以下の式(4)から式(8)に示す拘束条件を与える。
ここで、xは、方向Xにおける移動体10の座標であり、yは、方向Yにおける移動体10の座標であり、θは、基準軸に対する移動体10の傾斜角度であり、Lは、車両Vの前輪と後輪との距離を示すホイールベースである。vMAX、φMAXは、予め設定される速度とヨーレートの上限値である。
なお、開始位置AR1から目標位置・姿勢AR2まで到達可能な軌道は、複数存在する場合がある。この場合、軌道設定部76は、開始位置AR1から目標位置・姿勢AR2まで到達可能な複数の軌道を算出して、それらの複数の軌道のうち、直線L0に最も近い軌道を、軌道TR1として設定してよい。直線L0は、パレットPが傾いていない(角度θPが0)と仮定した場合の軌道であり、開始位置AR1から目標位置・姿勢AR2までを結ぶ直線状の軌道であるため、直線L0に最も近い軌道を軌道TR1とすることで、カーブを小さくして目標位置・姿勢AR2に早く到達することが可能となる。
また、軌道設定部76は、搬送位置までの経路である搬送軌道TR2も設定する。搬送軌道TR2は、パレットPをピックアップした移動体10が移動する経路である。本実施形態では、搬送位置は、開始位置AR1であり、搬送軌道TR2は、目標位置・姿勢AR2から、搬送位置としての開始位置AR1までの経路である。すなわち、搬送軌道TR2は、軌道TR1と重なる軌道であって、方向が逆の軌道となる。ただし、搬送軌道TR2は、軌道TR1と重なる軌道でなくてもよく、搬送位置は、開始位置AR1に限られない。すなわち、搬送軌道TR2は、開始位置AR1以外の位置(例えばパレットPの搬送先)までの軌道であってもよい。搬送軌道TR2の生成方法も、軌道TR1の生成方法と同様である。
(搬送可否判定結果取得部)
図5に示す搬送可否判定結果取得部78は、目標物周辺情報の検出結果に基づき、移動体10がパレットPを搬送位置まで搬送する場合に、パレットPが隣接物PAに干渉するか否かを判定した結果を取得する。本実施形態においては、制御装置28の搬送可否判定結果取得部78が、干渉領域計算部80と干渉判定部82とを含んで、パレットPが隣接物PAに干渉するか否かを判定する。ただし、干渉するか否かを判定する主体は、制御装置28に限定されるものではなく、演算装置14が干渉するか否かを判定してもよい。演算装置14が干渉するか否かを判定する場合には、演算装置14が、干渉領域計算部80と干渉判定部82とを含んだ搬送可否判定結果取得部78を含み、以降で説明する処理を実行するといえる。この場合、制御装置28が備える搬送可否判定結果取得部78は、演算装置14から、通信部64を介して、演算装置14が干渉するか否かの判定結果を取得する。
図5に示す搬送可否判定結果取得部78は、目標物周辺情報の検出結果に基づき、移動体10がパレットPを搬送位置まで搬送する場合に、パレットPが隣接物PAに干渉するか否かを判定した結果を取得する。本実施形態においては、制御装置28の搬送可否判定結果取得部78が、干渉領域計算部80と干渉判定部82とを含んで、パレットPが隣接物PAに干渉するか否かを判定する。ただし、干渉するか否かを判定する主体は、制御装置28に限定されるものではなく、演算装置14が干渉するか否かを判定してもよい。演算装置14が干渉するか否かを判定する場合には、演算装置14が、干渉領域計算部80と干渉判定部82とを含んだ搬送可否判定結果取得部78を含み、以降で説明する処理を実行するといえる。この場合、制御装置28が備える搬送可否判定結果取得部78は、演算装置14から、通信部64を介して、演算装置14が干渉するか否かの判定結果を取得する。
(干渉領域計算部)
干渉領域計算部80は、干渉領域IF1、IF2を算出する。干渉領域計算部80は、領域Aにおいて干渉領域IF1、IF2が占める位置を算出しているともいえる。干渉領域IF1、IF2は、それぞれ、パレットPを保持した移動体10を軌道TR1、搬送軌道TR2に沿って移動させた場合に、移動体10に保持されたパレットP、及び、移動体10が通過する領域である。さらに言えば、干渉領域IF1、IF2は、移動体10を軌道TR1、搬送軌道TR2に沿って移動させた場合に、移動体10に保持されたパレットP、及び、移動体10が通過する領域(軌跡)を、Z方向から投影した領域といえる。
干渉領域計算部80は、干渉領域IF1、IF2を算出する。干渉領域計算部80は、領域Aにおいて干渉領域IF1、IF2が占める位置を算出しているともいえる。干渉領域IF1、IF2は、それぞれ、パレットPを保持した移動体10を軌道TR1、搬送軌道TR2に沿って移動させた場合に、移動体10に保持されたパレットP、及び、移動体10が通過する領域である。さらに言えば、干渉領域IF1、IF2は、移動体10を軌道TR1、搬送軌道TR2に沿って移動させた場合に、移動体10に保持されたパレットP、及び、移動体10が通過する領域(軌跡)を、Z方向から投影した領域といえる。
図9Aは、移動体の幅が、パレットの幅より小さい場合の干渉領域の一例を示す模式図である。移動体10の幅MLがパレットPの幅DXよりも小さい場合、干渉領域IF1は、パレットPの大きさと、軌道TR1とによって決まる。干渉領域計算部80は、軌道TR1を、横方向の両側に向けて、パレットPの幅DXの半分ずつだけ広げた領域を、干渉領域IF1として算出する。このように、移動体10の幅MLが、パレットPの幅DXよりも小さい場合は、パレットPの幅DXを用いて干渉領域IF1を計算する。次に移動体の幅MLがパレットPの幅DXよりも小さい場合の干渉領域IF2の計算方法について説明する。この場合、干渉領域IF2は、パレットPの大きさと、搬送軌道TR2とによって決まる。干渉領域計算部80は、搬送軌道TR2を、横方向に両側に向けて、パレットPの幅DXの半分ずつだけ広げた領域を、干渉領域IF2として算出する。
また、図9Bは、移動体の幅が、パレットの幅より大きい場合の干渉領域の一例を示す模式図である。移動体10の幅MLがパレットPの幅DXよりも大きい場合、干渉領域IF1は、移動体10の大きさと、軌道TR1とによって決まる。干渉領域計算部80は、軌道TR1を、横方向の両側に向けて、移動体10の横方向の長さMLの半分ずつだけ広げた領域を、干渉領域IF1として算出する。このように、移動体10の幅MLが、パレットPの幅DXよりも大きい場合は、移動体10の幅MLを用いて、干渉領域IF1を計算する。次に移動体の幅MLが、パレットPの幅DXよりも大きい場合の干渉領域IF2の計算方法について説明する。この場合、干渉領域IF2は、移動体の大きさと、搬送軌道TR2とによって決まる。干渉領域計算部80は、搬送軌道TR2を、横方向に両側に向けて、移動体の幅MLの半分ずつだけ広げた領域を、干渉領域IF2として算出する。
パレットPの横方向の長さDX、及び、移動体10の横方向の長さMLは、予め設定されていた値を用いてもよいし、干渉領域計算部80がパレットPの位置情報から算出してもよい。また、干渉領域IF1、IF2は、移動体10の車両仕様の情報にも依存する場合があるため、干渉領域IF1、IF2は、移動体10の車両仕様の情報にも基づき、計算されて良い。
また、干渉領域計算部80は、移動体10を軌道TR1や搬送軌道TR2に沿って移動させた場合に移動体10やパレットPが通過する領域のうち、隣接物PAが配置される設置領域AR0Aに重なる領域(図9A、9Bの斜線部分)を、干渉領域IF1、IF2としてもよい。また、パレットPの位置情報、姿勢情報に基づいて、移動体10をパレットPにアプローチさせる方法によっては、移動体10が軌道TR1に対して左右に少しふらつく場合がある。その場合の為に、干渉領域IF1の幅に対して、さらに、移動体10のふら付きの幅を付け加えた値を用いて、干渉領域IF1を計算しても良い。なお、ふら付きの幅の値は、予め設定された値であってよい。
このように、本実施形態では、移動体10が備える制御装置28の干渉領域計算部80によって、干渉領域IF1、IF2が算出される。ただし、干渉領域IF1、IF2を計算する主体は、移動体10が備える制御装置28に限定されるものではなく、例えば、演算装置14が、制御装置28から、目標物周辺情報を受信して、干渉領域IF1、IF2の計算を実行しても良い。
(干渉判定部)
干渉判定部82は、移動体10を軌道TR1に沿って移動させた場合に、移動体10が隣接物PAに干渉するか否か、及び、パレットPを保持した移動体10を搬送軌道TR2に沿って移動させた場合に、移動体10、及び、パレットPが隣接物に干渉するか否かを判定する。具体的には、干渉判定部82は第一段階の処理として、干渉領域IF1に隣接物PAが配置されているか否かを判定する。その後、干渉判定部82は第二段階の処理として、干渉領域IF2に隣接物PAが配置されているか否かを判定する。なお、軌道TR1と搬送軌道TR2が一致する場合は、干渉領域IF1とIF2は一致するため、干渉判定部82は第二段階の処理を省略する。
干渉判定部82は、移動体10を軌道TR1に沿って移動させた場合に、移動体10が隣接物PAに干渉するか否か、及び、パレットPを保持した移動体10を搬送軌道TR2に沿って移動させた場合に、移動体10、及び、パレットPが隣接物に干渉するか否かを判定する。具体的には、干渉判定部82は第一段階の処理として、干渉領域IF1に隣接物PAが配置されているか否かを判定する。その後、干渉判定部82は第二段階の処理として、干渉領域IF2に隣接物PAが配置されているか否かを判定する。なお、軌道TR1と搬送軌道TR2が一致する場合は、干渉領域IF1とIF2は一致するため、干渉判定部82は第二段階の処理を省略する。
干渉判定部82の第一段階の処理を、さらに詳細に説明する。干渉判定部82は、目標物周辺情報取得部74から隣接物PAの位置情報、姿勢情報を取得して、隣接物PAの位置、姿勢を特定し、干渉領域IF1内に隣接物PAが配置されているか否かを判定する。第一段階の処理において、干渉領域IF1内に隣接物PAが配置されていると判定された場合、干渉判定部82は、軌道TR1において移動体10が隣接物PAに干渉するとして、搬送不能と判定する。また、第一段階の処理において、干渉領域IF1内に隣接物PAが配置されていないと判定された場合、干渉判定部82は、第二段階の処理に移行する。
干渉判定部82の第二段階の処理を、さらに詳細に説明する。第二段階の処理において、干渉判定部82は、干渉領域IF2内に隣接物PAが配置されているか否かを判定する。干渉領域IF2内に隣接物PAが配置されていると判定された場合、移動体10が搬送軌道TR2でパレットPを搬送する際に、移動体10、又は、パレットPが隣接物PAに干渉するとして、干渉判定部82は、搬送不能と判定する。干渉領域IF2内に隣接物PAが配置されていないと判定された場合、干渉判定部82は、搬送可能と判定する。ただし、軌道TR1、搬送軌道TR2が一致する場合は、干渉領域IF1、IF2は一致するため、干渉判定部82は、第二段階の処理を省略し、第一段階の処理の判定結果を、干渉判定部82の干渉判定結果とする。
(移動体の移動方法)
図5に示す移動制御部72は、移動体10が開始位置AR1に到達したら、すなわち、パレットPや隣接物PAの位置情報を取得したら、ルートRに従った走行を停止する。そして、開始位置AR1において、軌道設定部76による軌道TR1及び搬送軌道TR2の生成と、干渉判定部82による干渉の判定とが完了した場合であって、干渉判定部82において搬送可能と判定された場合は、移動制御部72は、軌道TR1を通るように、開始位置AR1から目標位置・姿勢AR2まで移動体10を移動させる。なお、移動体10は、開始位置AR1で停止しなくてもよい。この場合、移動体10は、開始位置AR1からもルートRに従った走行を継続しつつ、軌道TR1及び搬送起動TR2を生成して、干渉の判定を実行する。そして、干渉しないと判定されたら、移動体10は、ルートRから軌道TR1の走行に切り替える。このように、ルートRと軌道TR1とをスムーズに接続して、移動体10を開始位置AR1で停止させないことで、作業時間を抑制できる。
図5に示す移動制御部72は、移動体10が開始位置AR1に到達したら、すなわち、パレットPや隣接物PAの位置情報を取得したら、ルートRに従った走行を停止する。そして、開始位置AR1において、軌道設定部76による軌道TR1及び搬送軌道TR2の生成と、干渉判定部82による干渉の判定とが完了した場合であって、干渉判定部82において搬送可能と判定された場合は、移動制御部72は、軌道TR1を通るように、開始位置AR1から目標位置・姿勢AR2まで移動体10を移動させる。なお、移動体10は、開始位置AR1で停止しなくてもよい。この場合、移動体10は、開始位置AR1からもルートRに従った走行を継続しつつ、軌道TR1及び搬送起動TR2を生成して、干渉の判定を実行する。そして、干渉しないと判定されたら、移動体10は、ルートRから軌道TR1の走行に切り替える。このように、ルートRと軌道TR1とをスムーズに接続して、移動体10を開始位置AR1で停止させないことで、作業時間を抑制できる。
干渉判定部82において、搬送可能と判定された場合、移動体10は軌道TR1に沿った移動を開始する。移動体10は、移動体10が軌道TR1に沿って移動し、目標位置・姿勢AR2まで移動した場合は、移動制御部72は、目標位置・姿勢AR2から移動体10を直進させて、フォーク24をパレットPの開口Pbに挿入させて、パレットPをピックアップさせる。移動制御部72は、パレットPをピックアップした移動体10を、搬送軌道TR2に従って移動させる。より詳しくは、干渉判定部82によってパレットPが隣接物PAに干渉しないと判定された場合には、移動制御部72は、軌道TR1、搬送軌道TR2に従って移動体10を移動させて、移動体10にパレットPを搬送させる。一方、干渉判定部82によってパレットPが隣接物PAに干渉すると判定された際には、移動制御部72は、軌道TR1や搬送軌道TR2に従った走行を実施させずに、パレットPを搬送させない場合がある。以下、具体的に説明する。
(保持可否判定)
干渉判定部82は、パレットP、又は、移動体10が隣接物PAに干渉すると判定した場合、すなわち軌道TR1でパレットPにアプローチできない、又は搬送軌道TR2でパレットPを搬送できないと判定した場合、移動体10でパレットPを保持できるかを判定する。パレットPを保持するとは、例えば、移動体10のフォーク24をパレットPの開口Pbに挿入することを意味する。干渉判定部82は、移動体10が軌道TR1に沿って移動した際に、移動体10が隣接物PAに干渉することなくパレットPまで(目標位置・姿勢AR2まで)到達できる場合に、パレットPを保持できると判定する。一方、干渉判定部82は、移動体10が軌道TR1に沿って移動した際に、移動体10が隣接物PAに干渉してパレットPまで(目標位置・姿勢AR2まで)到達できない場合に、パレットPを保持できないと判定する。干渉判定部82は、軌道TR1と、隣接物PAの位置情報と、移動体10のサイズの情報とに基づき、パレットPを保持できるかを判定する。
干渉判定部82は、パレットP、又は、移動体10が隣接物PAに干渉すると判定した場合、すなわち軌道TR1でパレットPにアプローチできない、又は搬送軌道TR2でパレットPを搬送できないと判定した場合、移動体10でパレットPを保持できるかを判定する。パレットPを保持するとは、例えば、移動体10のフォーク24をパレットPの開口Pbに挿入することを意味する。干渉判定部82は、移動体10が軌道TR1に沿って移動した際に、移動体10が隣接物PAに干渉することなくパレットPまで(目標位置・姿勢AR2まで)到達できる場合に、パレットPを保持できると判定する。一方、干渉判定部82は、移動体10が軌道TR1に沿って移動した際に、移動体10が隣接物PAに干渉してパレットPまで(目標位置・姿勢AR2まで)到達できない場合に、パレットPを保持できないと判定する。干渉判定部82は、軌道TR1と、隣接物PAの位置情報と、移動体10のサイズの情報とに基づき、パレットPを保持できるかを判定する。
干渉判定部82は、パレットPを保持できると判定した場合には、移動体10の車種情報に基づき、移動体10が保持したパレットPを、隣接物PAと干渉しない位置まで移動可能かを判定する。本実施形態では、干渉判定部82は、移動体10がラックフォークである場合、及びその場での旋回が可能な車種である場合に、パレットPを、移動可能と判定する。ラックフォークとは、フォーク24を横方向(水平方向)に移動可能な車種である。その場での旋回が可能な車種とは、移動体10が(位置)座標を移動することなく、その場で旋回可能な車種を指す。
干渉判定部82が、パレットPを保持でき、かつ、隣接物PAと干渉しない位置までパレットPを移動可能と判定した場合、移動制御部72は、軌道TR1に沿って移動体10を移動させて、パレットPを保持させて、隣接物PAと干渉しない位置までパレットPを移動させる。例えばラックフォークの場合、移動制御部72は、パレットPを保持させた後に、位置(座標)を移動することなく、フォーク24を隣接物PAと反対側に移動させる。この場合、移動体10を同じ位置に留めたまま、水平方向に隣接物PAに干渉しない位置まで、フォーク24に保持したパレットPを移動させているので、そのままフォーク24でパレットPを保持した状態で、搬送軌道TR2を通っても、パレットPが隣接物PAに干渉しない。また例えばその場での旋回が可能な車種である場合、移動制御部72は、パレットPを保持させた後に、位置(座標)を移動することなく、パレットPが隣接物PAから離れるように、移動体10を旋回させる。そして、移動制御部72は、移動体10を移動させる。例えばその場で旋回した場合には移動体10の向きが変わるため、軌道設定部76によって搬送軌道TR2を更新させてもよい。なお、干渉判定部82が、パレットPを保持できないと判定した場合や、隣接物PAと干渉しない位置までパレットPを移動できないと判定した場合には、移動制御部72は、軌道TR1に沿った走行を行わせず、例えばパレットPの搬送ができない旨の警報を、演算装置14に通信部64を介して通知する。
(移動制御フロー)
以上説明した移動体10の移動制御のフローを、フローチャートに基づき説明する。図10Aは、第1実施形態に係る移動体の移動制御フローを説明するフローチャートである。
以上説明した移動体10の移動制御のフローを、フローチャートに基づき説明する。図10Aは、第1実施形態に係る移動体の移動制御フローを説明するフローチャートである。
移動体10の制御装置28は、ルート情報取得部70により、演算装置14が設定したルートRの情報を取得し、移動制御部72により、ルートRに従って移動体10を開始位置AR1まで移動させる。移動体10が開始位置AR1に到着したら、制御装置28は、目標物周辺情報取得部74により、パレットPの位置情報と隣接物PAの位置情報とを、取得する(ステップS10)。そして、制御部60は、軌道設定部76により、パレットPの位置情報に基づき、軌道TR1と搬送軌道TR2とを生成する(ステップS11)。そして、制御装置28は、搬送可否判定結果取得部78により、軌道TR1でパレットPにアプローチ可能か否か、搬送軌道TR2でパレットPを搬送可能か否かの判定結果を取得する(ステップS12)。具体的には、搬送可否判定結果取得部78は、干渉領域計算部80により干渉領域IF1、IF2を算出し、干渉判定部82により、干渉領域IF1、IF2に隣接物PAが配置されているかを判定された判定結果を取得する。干渉判定部82は、干渉領域IF1、IF2に隣接物PAが配置されている場合、パレットPを搬送できないと判定し、干渉領域IF1、IF2に隣接物PAが配置されていない場合、パレットPを搬送できると判定する。
パレットPを搬送出来ない場合(ステップS12;No)、すなわち隣接物PAに干渉することなくパレットPを搬送することが出来ない場合、制御装置28は、軌道TR1と、隣接物PAの位置情報とに基づいて、パレットPを保持可能か否か判定する(ステップS14)。
パレットPを保持出来る場合(ステップS14;Yes)、制御装置28は、車種情報に基づき、隣接物PAと干渉しない位置までパレットPを移動可能か判定する。具体的には、制御装置28は、移動体10がフォーク24を水平方向に移動可能か否かを、すなわちラックフォークかを、判定する(ステップS18)。移動体10がフォーク24を水平方向に移動可能な場合(ステップS18;Yes)、制御装置28は、移動制御部72により、軌道TR1に従って移動体10を移動させて、移動体10にパレットPを保持させる(ステップS20)。移動体10がパレットPを保持したら、移動制御部72は、フォーク24を水平方向に移動させて、パレットPを干渉領域の範囲外に、すなわち隣接物PAに干渉しない位置に、移動させる(ステップS22)。そして、移動制御部72は、搬送軌道TR2に沿って移動体10を移動させる。
移動体10がフォーク24を水平方向に移動出来ない場合(ステップS18;No)、制御装置28は、移動体10が旋回可能か否か判定する(ステップS24)。移動体10が旋回可能な場合(ステップS24;Yes)、制御装置28は、移動制御部72により、軌道TR1に従って移動体10を移動させて、移動体10にパレットPを保持させる(ステップS26)。移動体10がパレットPを保持したら、制御装置28は、移動体10を旋回させて、パレットPを干渉領域の範囲外に移動させる(ステップS28)。移動体10が旋回出来ない場合(ステップS24;No)、すなわち隣接物PAと干渉しない位置までパレットPを移動できない場合、制御装置28は、通信部64を介してアラームを演算装置14に通知する(ステップS30)。アラームは、パレットPを保持できるが、隣接物PAに干渉する為、搬送出来ないことを示す情報である。なお、アラームを、移動体10が備える出力部から出力させてもよい。
パレットPを保持出来ない場合(ステップS14;No)、制御装置28は、移動体10を軌道TR1に従って走行させずに、アラームを演算装置14に通知する(ステップS16)。アラームは、パレットPを保持できず、パレットPをピックアップできないことを示す情報である。
パレットPを搬送出来る場合(ステップS12;Yes)、すなわちパレットPを隣接物PAに干渉させることなく搬送出来る場合、制御装置28は、移動体10を軌道TR1に従って走行させて、パレットPを保持する(ステップS32)。移動体10がパレットPを保持したら、搬送軌道TR2に従って、移動体10を搬送位置まで移動させる制御を行う(ステップS34)。
(本実施形態の効果)
移動体10は、目標物周辺情報に基づいて、パレットPを隣接物PAに干渉させることなく、搬送可能か否かを判定する。そのため、本実施形態によると、パレットPと隣接物PAとの干渉を抑制できる。また、パレットPが隣接物PAに干渉する場合であっても、パレットPを保持可能な場合であって、移動体10がその場でパレットPを干渉しない位置まで移動できる場合は、移動体10にパレットPを保持させた後に、パレットPを干渉領域の範囲外に移動させる。従って、パレットPが隣接物PAに干渉するか否かを判定し、移動体10の種類に基づいて、搬送作業を実行するか否かを判定することから、パレットPと隣接物PAとの干渉をより適切に抑制できる。
移動体10は、目標物周辺情報に基づいて、パレットPを隣接物PAに干渉させることなく、搬送可能か否かを判定する。そのため、本実施形態によると、パレットPと隣接物PAとの干渉を抑制できる。また、パレットPが隣接物PAに干渉する場合であっても、パレットPを保持可能な場合であって、移動体10がその場でパレットPを干渉しない位置まで移動できる場合は、移動体10にパレットPを保持させた後に、パレットPを干渉領域の範囲外に移動させる。従って、パレットPが隣接物PAに干渉するか否かを判定し、移動体10の種類に基づいて、搬送作業を実行するか否かを判定することから、パレットPと隣接物PAとの干渉をより適切に抑制できる。
(開始位置を設定した例)
以上の説明では、センサ26がパレットPの位置情報を検出可能なルートR上の位置が、開始位置AR1であり、開始位置AR1は、予め設定された位置ではない。しかし、開始位置AR1は、予め設定された位置であってもよい。この場合、開始位置AR1は、センサ26が、設置領域AR0に設置されたパレットPの位置情報を検出可能な位置として、設置領域AR0毎に予め設定されている。この場合、ルートRは、スタート位置から開始位置AR1までの経路として予め設定されていてよい。移動体10は、ルートRを通って開始位置AR1まで到着したら、開始位置AR1において、センサ26によるパレットPの位置情報の検出を開始させて、パレットPの位置情報を取得する。なお、開始位置AR1を予め設定する例は、後述の他の実施形態にも適用可能である。
以上の説明では、センサ26がパレットPの位置情報を検出可能なルートR上の位置が、開始位置AR1であり、開始位置AR1は、予め設定された位置ではない。しかし、開始位置AR1は、予め設定された位置であってもよい。この場合、開始位置AR1は、センサ26が、設置領域AR0に設置されたパレットPの位置情報を検出可能な位置として、設置領域AR0毎に予め設定されている。この場合、ルートRは、スタート位置から開始位置AR1までの経路として予め設定されていてよい。移動体10は、ルートRを通って開始位置AR1まで到着したら、開始位置AR1において、センサ26によるパレットPの位置情報の検出を開始させて、パレットPの位置情報を取得する。なお、開始位置AR1を予め設定する例は、後述の他の実施形態にも適用可能である。
(センサの他の例)
また、本実施形態においては、移動体10の制御装置28は、移動体10に設けられたセンサ26から、パレットPの位置情報の検出結果を取得していた。ただし、パレットPの位置情報は、移動体10に設けられたセンサ26に検出されることに限られず、移動体10以外に設けられたセンサによって検出されてもよい。図10Bは、センサの他の例を示す模式図である。図10Bの例では、設備Wにセンサ26Wが設けられている。センサ26Wは、上記で説明したセンサ26と同様の方法で、パレットPの位置情報を検出してよい。すなわち例えば、センサ26Wは、設備W内にレーザ光を照射して、パレットPからのレーザ光の反射光を受光して、パレットPの位置情報を検出してもよいし、カメラなど他の方式でパレットPの位置情報を検出してもよい。移動体10の制御装置28は、このセンサ26Wから、例えば無線通信などの通信手段によって、パレットPの位置情報の検出結果を取得する。なお、センサ26Wの設けられる位置は任意であり、例えば、設備Wに固定して設けられてもよい。この場合例えば、設備Wの天井などに設けられて上方からパレットPの位置及び向きを検出してもよいし、設備Wの壁などに設けられて、側方からパレットPの位置及び向きを検出してもよいし、天井と壁との両方に設けられてもよい。また、センサ26Wは、移動体10以外の移動体に設けられてもよい。移動体10以外の移動体としては、例えば、センサ26Wが設けられて設備W内を巡回する車両や、センサ26Wが設けられて設備W内を飛行する飛行体(ドローンなど)などであってもよい。なお、移動体10以外に設けられたセンサ26WでパレットPの位置情報を検出する例は、後述の他の実施形態にも適用可能である。
また、本実施形態においては、移動体10の制御装置28は、移動体10に設けられたセンサ26から、パレットPの位置情報の検出結果を取得していた。ただし、パレットPの位置情報は、移動体10に設けられたセンサ26に検出されることに限られず、移動体10以外に設けられたセンサによって検出されてもよい。図10Bは、センサの他の例を示す模式図である。図10Bの例では、設備Wにセンサ26Wが設けられている。センサ26Wは、上記で説明したセンサ26と同様の方法で、パレットPの位置情報を検出してよい。すなわち例えば、センサ26Wは、設備W内にレーザ光を照射して、パレットPからのレーザ光の反射光を受光して、パレットPの位置情報を検出してもよいし、カメラなど他の方式でパレットPの位置情報を検出してもよい。移動体10の制御装置28は、このセンサ26Wから、例えば無線通信などの通信手段によって、パレットPの位置情報の検出結果を取得する。なお、センサ26Wの設けられる位置は任意であり、例えば、設備Wに固定して設けられてもよい。この場合例えば、設備Wの天井などに設けられて上方からパレットPの位置及び向きを検出してもよいし、設備Wの壁などに設けられて、側方からパレットPの位置及び向きを検出してもよいし、天井と壁との両方に設けられてもよい。また、センサ26Wは、移動体10以外の移動体に設けられてもよい。移動体10以外の移動体としては、例えば、センサ26Wが設けられて設備W内を巡回する車両や、センサ26Wが設けられて設備W内を飛行する飛行体(ドローンなど)などであってもよい。なお、移動体10以外に設けられたセンサ26WでパレットPの位置情報を検出する例は、後述の他の実施形態にも適用可能である。
(システムの他の例)
また、本実施形態では、管理システム12がパレットPの情報を示す作業内容を決定し、演算装置14が、対象となる移動体10を特定したり、ルートRを取得したりしていた。ただし、管理システム12と演算装置14との処理内容は、それらに限られない。例えば、管理システム12が、演算装置14の少なくとも一部の処理を受け持ってもよいし、演算装置14が、管理システム12の少なくとも一部の処理を受け持ってもよい。また、管理システム12と演算装置14とが1つの装置(コンピュータ)であってもよい。
また、本実施形態では、管理システム12がパレットPの情報を示す作業内容を決定し、演算装置14が、対象となる移動体10を特定したり、ルートRを取得したりしていた。ただし、管理システム12と演算装置14との処理内容は、それらに限られない。例えば、管理システム12が、演算装置14の少なくとも一部の処理を受け持ってもよいし、演算装置14が、管理システム12の少なくとも一部の処理を受け持ってもよい。また、管理システム12と演算装置14とが1つの装置(コンピュータ)であってもよい。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態は、パレットPと隣接物PAが干渉する場合に、パレットPと隣接物PAとの搬送順を決める点で、第1実施形態とは異なる。第2実施形態において、第1実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態は、パレットPと隣接物PAが干渉する場合に、パレットPと隣接物PAとの搬送順を決める点で、第1実施形態とは異なる。第2実施形態において、第1実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
(演算装置)
図11は、第2実施形態に係る演算装置の構成図である。図11に示すように、第2実施形態に係る演算装置14aの制御部40は、搬送順設定部59を含む。搬送順設定部59は、パレットPと隣接物PAとの搬送順を設定する。すなわち、搬送順設定部59は、パレットPと隣接物PAとをどの順番で搬送するかを決定する。搬送順設定部59は、パレットPの位置情報及び隣接物PAの位置情報に基づき、搬送順を決定する。例えば、搬送軌道TR2で搬送した際にパレットPが隣接物PAに干渉する場合、隣接物PAを先に搬送すれば、パレットPを搬送軌道TR2で搬送できる。その為例えば、搬送順設定部59は、搬送軌道TR2で搬送した際にパレットPが隣接物PAに干渉する場合には、隣接物PAを先に搬送し、その後にパレットPを搬送すると決定する。なお、隣接物PAが複数ある場合には、搬送順設定部59は、複数の隣接物PAとパレットPとの搬送順を決定する。
図11は、第2実施形態に係る演算装置の構成図である。図11に示すように、第2実施形態に係る演算装置14aの制御部40は、搬送順設定部59を含む。搬送順設定部59は、パレットPと隣接物PAとの搬送順を設定する。すなわち、搬送順設定部59は、パレットPと隣接物PAとをどの順番で搬送するかを決定する。搬送順設定部59は、パレットPの位置情報及び隣接物PAの位置情報に基づき、搬送順を決定する。例えば、搬送軌道TR2で搬送した際にパレットPが隣接物PAに干渉する場合、隣接物PAを先に搬送すれば、パレットPを搬送軌道TR2で搬送できる。その為例えば、搬送順設定部59は、搬送軌道TR2で搬送した際にパレットPが隣接物PAに干渉する場合には、隣接物PAを先に搬送し、その後にパレットPを搬送すると決定する。なお、隣接物PAが複数ある場合には、搬送順設定部59は、複数の隣接物PAとパレットPとの搬送順を決定する。
なお、搬送順設定部59は、制御装置28に含まれていてもよい。すなわち、制御装置28が、パレットPの位置情報及び隣接物PAの位置情報に基づき、パレットPと隣接物PAとの搬送順を設定してもよい。
図11に示すように、第2実施形態に係る演算装置14aは、搬送実行主体特定部56を含む。搬送実行主体特定部56は、隣接物PAを搬送する移動体を選定する。移動体10の制御装置28は、干渉判定部82によってパレットPが隣接物PAに干渉すると判定された場合に、隣接物PAを移動させる旨の情報を、演算装置14aに送信する。すなわち、制御装置28は、搬送順設定部84によって、隣接物PAを先に搬送すると決定された旨の情報を、演算装置14aに送信する。搬送実行主体特定部56は、搬送順設定部59が先に搬送させると決定した隣接物PAを搬送する移動体を、選定する。
搬送実行主体特定部56は、設備Wに所属する複数の移動体から、隣接物PAを搬送する移動体を選定する。すなわち、搬送実行主体特定部56は、パレットPを搬送しようとしていた移動体10(第1移動体)と、第1移動体以外の移動体(第2移動体)とのうちから、隣接物PAを搬送する移動体を選定する。搬送実行主体特定部56は、任意の方法で隣接物PAを搬送する移動体を選定して良いが、例えば、それぞれの移動体の車両仕様の情報や、隣接物PAの位置情報などに基づき、隣接物PAを搬送する移動体を選定する。搬送実行主体特定部56は、例えば、隣接物PAを早く搬送可能な移動体を選定しても良いし、待機している移動体を選定しても良い。
搬送実行主体特定部56において、選定した移動体に対して、演算装置14aは隣接物PAを移動させる旨の指示情報を送信する。すなわち、移動体10(第1移動体)が選定された場合、移動体10(第1移動体)の制御装置28は、演算装置14aから、パレットPより先に隣接物PAを移動させる旨の指示情報を取得する。制御部60の移動制御部72は、その指示情報を取得したら、隣接物PAを、干渉領域IF2の外に移動させる。移動制御部72は、隣接物PAを、干渉領域IF2の外であるが現在位置の近くまで搬送して仮置きさせても良いし、指定された搬送先に搬送させても良い。隣接物PAを搬送する経路は、移動体10(第1移動体)が設定しても良いし、演算装置14aが設定しても良い。移動体10(第1移動体)は、隣接物PAの搬送が終了したら、その旨の情報を演算装置14aに送信する。演算装置14aは、隣接物PAの搬送が終了した旨の情報を取得したら、移動体10(第1移動体)に、パレットPを搬送させる旨の指示情報を送信する。移動体10(第1移動体)は、軌道TR1、搬送軌道TR2に従って移動して、パレットPを搬送する。
一方、移動体10(第1移動体)以外の移動体である第2移動体が選定された場合、演算装置14aは、移動体10(第1移動体)に、待機する旨の指示を送信し、移動体10(第1移動体)は、その場で待機する。また、演算装置14aは、第2移動体に、隣接物PAを移動させる旨の指示を送信する。第2移動体は、隣接物PAを移動させる旨の指示を取得したら、隣接物PAを、干渉領域IF2の外に移動させる。第2移動体は、隣接物PAを、干渉領域IF2の外であるが現在位置の近くまで搬送して仮置きさせても良いし、指定された搬送先に搬送させても良い。隣接物PAを搬送する経路は、第2移動体が設定しても良いし、演算装置14aが設定しても良い。第2移動体は、隣接物PAの搬送が終了したら、その旨の情報を演算装置14aに送信する。演算装置14aは、隣接物PAの搬送が終了した旨の情報を取得したら、移動体10(第1移動体)に、パレットPを搬送させる旨の指示を出力する。移動体10(第1移動体)は、軌道TR1、搬送軌道TR2に従って移動して、パレットPを搬送する。
(移動制御フロー)
図12は、移動制御システムの実行フローを説明するフローチャートである。図12に示す第2実施形態に係る移動制御システムの実行フローのステップS12までは、図10Aに示した第1実施形態のステップS12までと同一である。ステップS12において、搬送不能と判定された場合(ステップS12;No)、移動体10の制御装置28は、搬送不可情報を演算装置14aに送信する(ステップS40)。演算装置14aは、搬送順設定部59により、目標物周辺情報に基づいて、パレットP及び隣接物PAの搬送順を決定する(ステップS42)。なお、ここで、上述の通り、ステップS40の処理の前に、搬送不可と判定されていることから、パレットPを搬送した際に干渉する隣接物PAを先に搬送することとなる。
図12は、移動制御システムの実行フローを説明するフローチャートである。図12に示す第2実施形態に係る移動制御システムの実行フローのステップS12までは、図10Aに示した第1実施形態のステップS12までと同一である。ステップS12において、搬送不能と判定された場合(ステップS12;No)、移動体10の制御装置28は、搬送不可情報を演算装置14aに送信する(ステップS40)。演算装置14aは、搬送順設定部59により、目標物周辺情報に基づいて、パレットP及び隣接物PAの搬送順を決定する(ステップS42)。なお、ここで、上述の通り、ステップS40の処理の前に、搬送不可と判定されていることから、パレットPを搬送した際に干渉する隣接物PAを先に搬送することとなる。
搬送順を決定した演算装置14aは、搬送実行主体特定部56により、隣接物PAを搬送する移動体を選定する(ステップS44)。隣接物PAを搬送する移動体がある場合であって(ステップS46;Yes)、隣接物PAを搬送する移動体が、第1移動体である場合(ステップS50;Yes)、演算装置14aは、第1移動体に隣接物PAの搬送指示を送信する(ステップS52)。隣接物PAの搬送指示を受信した第1移動体は、隣接物PAを干渉領域IF2の範囲外に搬送する(ステップS53)。第1移動体は、隣接物PAの搬送が完了したら、演算装置14aにその旨の情報を出力する。演算装置14aは、第1移動体からその旨の情報を取得したら、第1移動体にパレットPの搬送指示を送信する。第1移動体は、搬送指示を受信したら、パレットPを保持し搬送作業を実行する(ステップS54)。
隣接物PAを搬送する移動体が第1移動体でない場合(ステップS50;No)、演算装置14aは、隣接物PAを搬送する移動体である第2移動体に対して、隣接物PAの搬送指示を送信する(ステップS58)。搬送指示を受信した第2移動体は、隣接物PAを干渉領域IF2の範囲外に搬送する(ステップS60)。第2移動体は、隣接物PAを干渉領域IF2の範囲外に搬送したら、演算装置14aに、その旨の情報(隣接物除外通知)を送信する。隣接物除外完了通知を受信した、演算装置14aは、第1移動体に、パレットPの搬送指示を送信する。パレットPの搬送指示を受信した第1移動体は、パレットPを保持し搬送作業を実行する(ステップS54)。
隣接物PAを移動可能な移動体が設備Wにない場合(ステップS46;No)、演算装置12aは、警報を出力する(ステップS48)。演算装置14aは、例えば、警報として、搬送不能の出力をGUI(Graphical User Interface)に表示する。
以上説明したように、第2実施形態においては、パレットPが隣接物PAに干渉する場合に、先に隣接物PAを搬送させる。そのため、第2実施形態によると、隣接物PAが先に搬送されることにより、パレットPを搬送軌道TR2で搬送しても、パレットPと隣接物PAとの干渉が抑制され、隣接物PAに干渉することなくパレットPを搬送できる。
(他の例)
以上の説明では、移動体10は、パレットである隣接物PAの位置情報を検出して、設置領域AR0に設置されるパレットPとの干渉を判断していた。ただし、以下に示すように、パレットである隣接物PAだけでなく、パレット以外の物体(荷物)の位置情報も検出して、パレットPとの干渉を判断してもよい。
以上の説明では、移動体10は、パレットである隣接物PAの位置情報を検出して、設置領域AR0に設置されるパレットPとの干渉を判断していた。ただし、以下に示すように、パレットである隣接物PAだけでなく、パレット以外の物体(荷物)の位置情報も検出して、パレットPとの干渉を判断してもよい。
図13は、目標物の近傍に荷物が配置される場合の処理を説明する模式図である。図13では、パレットPの近傍に物体LGが位置している。物体LGは、例えば荷物であり、パレットPや隣接物PAが配置される設置領域の範囲外に位置している。移動体10は、開始位置AR1において、パレットPや隣接物PAに加え、物体LGの位置情報、姿勢情報も、センサ26により検出する。そして、移動体10は、パレットPと隣接物PAとの干渉の判定と同様の方法で、パレットPと物体LGの干渉も判定する。なお、物体LGは、設置領域内にある物体であってもよい。
本例に係る制御装置28は、パレットPの近傍に物体LG(荷物)が配置されている場合、目標物周辺情報として、さらに、荷物の位置及び姿勢の情報を取得する。そして、制御装置28が備える搬送可否判定結果取得部78は、パレットPが隣接物PAに干渉するか否かを判定する際に、パレットPが物体LGに干渉するか否かも判定する。すなわち、搬送可否判定結果取得部78は、目標物周辺情報に含まれる目標物の位置情報、姿勢情報、及び、隣接物の位置情報、姿勢情報に加えて、さらに、荷物の位置情報、姿勢情報も考慮した上で、判定を行う。このように物体LGとパレットPとの干渉も判定することで、パレットPと他の物体LGとの干渉を、より適切に抑制することができる。
搬送可否判定結果取得部78が、干渉領域計算部80、及び、干渉判定部82を備える場合は、干渉領域計算部80が上述の通り、干渉領域IF1、IF2を計算した後に、干渉判定部82において、干渉領域IF1、IF2、隣接物PAの位置情報、姿勢情報に加えて、さらに、物体LGの位置情報、姿勢情報に基づいて、隣接物PAへの干渉の有無と、物体LGへの干渉の有無を判定する。
(制御装置、移動体、移動制御システム、制御方法及びプログラムの構成と効果)
本開示に係る移動体10の制御装置28は、搬送対象であるパレットP(目標物)の位置及び姿勢の情報と、パレットP(目標物)の近傍に配置される隣接物PAの位置及び姿勢の情報とを含む目標物周辺情報の検出結果を取得する目標物周辺情報取得部74と、目標物周辺情報の検出結果に基づき、移動体10がパレットP(目標物)を搬送位置まで搬送する場合に、パレットP(目標物)が隣接物PAに干渉するか否かの判定結果を取得する搬送可否判定結果取得部78と、パレットP(目標物)が隣接物PAに干渉しないと判定された場合に、移動体10にパレットP(目標物)を搬送させる移動制御部72と、を含む。
本開示に係る移動体10の制御装置28は、搬送対象であるパレットP(目標物)の位置及び姿勢の情報と、パレットP(目標物)の近傍に配置される隣接物PAの位置及び姿勢の情報とを含む目標物周辺情報の検出結果を取得する目標物周辺情報取得部74と、目標物周辺情報の検出結果に基づき、移動体10がパレットP(目標物)を搬送位置まで搬送する場合に、パレットP(目標物)が隣接物PAに干渉するか否かの判定結果を取得する搬送可否判定結果取得部78と、パレットP(目標物)が隣接物PAに干渉しないと判定された場合に、移動体10にパレットP(目標物)を搬送させる移動制御部72と、を含む。
この構成によれば、自動で移動する移動体を用いて、搬送対象である目標物の近傍に隣接物が配置されており、目標物を搬送すると隣接物に干渉する場合は、搬送作業を実行しないことから、目標物と隣接物との干渉を抑制することが出来る。
本開示に係る移動体10の制御装置28は、搬送対象であるパレットP(目標物)の位置及び姿勢の情報に基づき、パレットP(目標物)を搬送位置まで搬送する際に移動体10が通る搬送軌道を設定する軌道設定部76をさらに含み、搬送可否判定結果取得部78は、搬送軌道に基づいて計算された、移動体10が搬送軌道に沿ってパレットP(目標物)を搬送した場合に、パレットP(目標物)が通過する領域である干渉領域と、隣接物PAの位置及び姿勢の情報とに基づき判定された判定結果を取得する。
この構成によれば、搬送軌道に基づいて、干渉領域を計算し、干渉領域内に、隣接物が配置されていた場合に、搬送不可と判定することから、目標物と隣接物との干渉を抑制することが出来る。
搬送可否判定結果取得部78は、搬送対象であるパレットP(目標物)が隣接物PAに干渉すると判定された場合に、目標物周辺情報に基づいて、パレットP(目標物)を保持可能かの判定結果を取得し、移動制御部72は、パレットP(目標物)を保持可能と判定された場合に、移動体10にパレットP(目標物)を保持させて、パレットP(目標物)を隣接物PAに干渉しない位置まで移動させる。
この構成によれば、目標物周辺情報に基づいて、目標物を保持可能か判定され、保持可能と判定された場合に、移動体に目標物を保持させて、目標物を隣接物に干渉しない位置まで移動させることから、目標物と隣接物との干渉を抑制することが出来る。
移動体10は、パレットP(目標物)を保持するフォーク24が水平方向に移動可能であり、移動制御部72は、パレットP(目標物)を保持可能と判定された場合に、移動体10にパレットP(目標物)を保持させた後、フォーク24を水平方向に移動させることで、パレットP(目標物)を隣接物PAに干渉しない位置まで移動させる。
この構成によれば、移動体に目標物を保持させて、フォークを水平方向に移動させることで、目標物を隣接物に干渉しない位置まで移動させることから、目標物と隣接物との干渉を抑制することが出来る。
移動体10は、旋回可能であり、移動制御部72は、パレットP(目標物)を保持可能と判定された場合に、移動体10にパレットP(目標物)を保持させた後、旋回することで、パレットP(目標物)を隣接物PAに干渉しない位置まで移動させる。
この構成によれば、移動体に目標物を保持させて、旋回することで、目標物を隣接物に干渉しない位置まで移動させることから、目標物と隣接物との干渉を抑制することが出来る。
本開示に係る移動制御システムは、制御装置28と、演算装置14とを含み、演算装置14は、パレットP(目標物)が隣接物PAに干渉すると判定された場合に、制御装置28から目標物周辺情報を取得して、目標物周辺情報に基づいて、パレットP(目標物)と隣接物とを搬送する順番を設定する搬送順設定部59を備える。
この構成によれば、パレットが隣接物に干渉すると判定された場合に、目標物周辺情報に基づいて、目標物と隣接物とを搬送する順番を設定することから、目標物と隣接物との干渉を抑制することが出来る。
移動制御部72は、搬送順設定部59が隣接物PAを先に搬送すると設定した場合に、隣接物PAを先に搬送させてから、パレットP(目標物)を搬送させる。
この構成によれば、干渉判定部が干渉すると判定した場合に、目標物と隣接物とを搬送する順番を設定し、隣接物を先に搬送すると設定した場合に、隣接物を先に搬送させてから、目標物を搬送させることから、目標物と隣接物との干渉を抑制することが出来る。
演算装置14aは、搬送順設定部59が隣接物PAを先に搬送すると設定した場合に、隣接物PAを搬送する移動体を特定する搬送実行主体特定部56と、搬送実行主体特定部56が特定した移動体に、隣接物PAを搬送する旨の指令を出力する隣接物搬送指示部58と、を備える。
この構成によれば、搬送順設定部が隣接物を先に搬送すると設定した場合に、隣接物を搬送する移動体を特定し、特定された移動体に対して隣接物を搬送する旨の指示を出力することから、隣接物を先に搬送した後に、目標物を搬送する為、目標物と隣接物との干渉を抑制することが出来る。
パレットP(目標物)及び隣接物PAはパレットであり、目標物周辺情報取得部74は、さらに、パレットP(目標物)の近傍に位置する荷物の位置及び姿勢の情報の検出結果を取得し、搬送可否判定結果取得部78は、目標物周辺情報の検出結果に基づき、移動体10がパレットP(目標物)を搬送位置まで搬送する場合に、パレットP(目標物)が荷物に干渉するか否かの判定結果も取得する。
この構成によれば、搬送可否判定結果取得部が、荷物の位置情報、姿勢情報を、さらに考慮して、荷物に干渉するか否かも判定することから、目標物を隣接物だけではなく、荷物に対しても干渉させることを防ぐことが出来る。
本開示に係る移動体10は、上述の移動体10の制御装置28、28aを備える。
この構成によれば、目標物と隣接物との干渉を抑制することが出来る。
本開示に係る移動制御システムは、上述の移動体10と、移動体10に移動体10の移動に関する情報を送信する演算装置14、14aと、を備える。
この構成によれば、目標物と隣接物との干渉を抑制することが出来る。
移動体10を制御する制御方法であって、パレットP(目標物)の位置及び姿勢の情報と、パレットP(目標物)の近傍に配置される隣接物PAの位置及び姿勢の情報とを含む目標物周辺情報の検出結果を取得するステップと、目標物周辺情報の検出結果に基づき、移動体10がパレットP(目標物)を搬送位置まで搬送する場合に、パレットP(目標物)が隣接物PAに干渉するか否かの判定結果を取得するステップと、パレットP(目標物)が隣接物PAに干渉しないと判定された場合に、移動体10にパレットP(目標物)を搬送させるステップと、を含む。
この構成によれば、目標物と隣接物との干渉を抑制することが出来る。
移動体10を制御する制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、パレットP(目標物)の位置及び姿勢の情報と、パレットP(目標物)の近傍に配置される隣接物PAの位置及び姿勢の情報とを含む目標物周辺情報の検出結果を取得するステップと、目標物周辺情報の検出結果に基づき、移動体10がパレットP(目標物)を搬送位置まで搬送する場合に、パレットP(目標物)が隣接物PAに干渉するか否かの判定結果を取得するステップと、パレットP(目標物)が隣接物PAに干渉しないと判定された場合に、移動体10にパレットP(目標物)を搬送させるステップと、を、コンピュータに実行させる。
この構成によれば、目標物と隣接物との干渉を抑制することが出来る。
1 移動制御システム
10 移動体
12 管理システム
14 演算装置
P パレット(目標物)
PA 隣接物
R ルート
S 検出体
TR1 軌道
TR2 搬送軌道
10 移動体
12 管理システム
14 演算装置
P パレット(目標物)
PA 隣接物
R ルート
S 検出体
TR1 軌道
TR2 搬送軌道
Claims (13)
- 移動体に設けられる制御装置であって、
搬送対象である目標物の位置及び姿勢の情報と、前記目標物の近傍に配置される隣接物の位置及び姿勢の情報とを含む目標物周辺情報の検出結果を取得する目標物周辺情報取得部と、
前記目標物周辺情報の検出結果に基づき、前記移動体が前記目標物を搬送位置まで搬送する場合に、前記目標物が前記隣接物に干渉するか否かの判定結果を取得する搬送可否判定結果取得部と、
前記目標物が前記隣接物に干渉しないと判定された場合に、前記移動体に前記目標物を搬送させる移動制御部と、を含む、
移動体の制御装置。 - 前記制御装置は、前記目標物の位置及び姿勢の情報に基づき、前記目標物を前記搬送位置まで搬送する際に前記移動体が通る搬送軌道を設定する軌道設定部をさらに含み、
前記搬送可否判定結果取得部は、
前記搬送軌道に基づいて計算された、前記移動体が前記搬送軌道に沿って前記目標物を搬送した場合に、前記目標物が通過する領域である干渉領域と、前記隣接物の位置及び姿勢の情報とに基づき判定された前記判定結果を取得する、
請求項1に記載の移動体の制御装置。 - 前記搬送可否判定結果取得部は、前記目標物が前記隣接物に干渉すると判定された場合に、前記目標物周辺情報に基づいて、前記目標物を保持可能かの判定結果を取得し、
前記移動制御部は、前記目標物を保持可能と判定された場合に、前記移動体に前記目標物を保持させて、前記目標物を前記隣接物に干渉しない位置まで移動させる、
請求項1又は請求項2に記載の移動体の制御装置。 - 前記移動体は、前記目標物を保持するフォークが水平方向に移動可能であり、
前記移動制御部は、前記目標物を保持可能と判定された場合に、前記移動体に前記目標物を保持させた後、前記フォークを水平方向に移動させることで、前記目標物を前記隣接物に干渉しない位置まで移動させる、
請求項3に記載の移動体の制御装置。 - 前記移動体は、旋回可能であり、
前記移動制御部は、前記目標物を保持可能と判定された場合に、前記移動体に前記目標物を保持させた後、旋回することで、前記目標物を前記隣接物に干渉しない位置まで移動させる、
請求項3に記載の移動体の制御装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の移動体の制御装置と、演算装置とを含み、
前記演算装置は、前記目標物が前記隣接物に干渉すると判定された場合に、前記制御装置から前記目標物周辺情報を取得して、前記目標物周辺情報に基づいて、前記目標物と前記隣接物とを搬送する順番を設定する搬送順設定部を備える、
移動体の移動制御システム。 - 前記移動制御部は、前記搬送順設定部が前記隣接物を先に搬送すると設定した場合に、前記隣接物を先に搬送させてから、前記目標物を搬送させる、
請求項6に記載の移動体の移動制御システム。 - 前記演算装置は、
前記搬送順設定部が前記隣接物を先に搬送すると設定した場合に、前記隣接物を搬送する移動体を特定する搬送実行主体特定部と、
前記搬送実行主体特定部が特定した移動体に、前記隣接物を搬送する旨の指令を出力する隣接物搬送指示部と、を備える、
請求項6又は請求項7に記載の移動体の移動制御システム。 - 前記目標物及び前記隣接物はパレットであり、
前記目標物周辺情報取得部は、さらに、前記目標物の近傍に位置する荷物の位置及び姿勢の情報の検出結果を取得し
前記搬送可否判定結果取得部は、前記目標物周辺情報の検出結果に基づいて、前記移動体が前記目標物を前記搬送位置まで搬送する場合に、前記目標物が前記荷物に干渉するか否かの判定結果も取得する、
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の移動体の制御装置。 - 請求項1から請求項5、請求項9のいずれか1項に記載の移動体の制御装置を備える、
移動体。 - 請求項10に記載の移動体と、前記移動体に前記移動体の移動に関する情報を送信する演算装置と、を備える、
移動体の移動制御システム。 - 移動体を制御する制御方法であって、
目標物の位置及び姿勢の情報と、前記目標物の近傍に配置される隣接物の位置及び姿勢の情報とを含む目標物周辺情報の検出結果を取得するステップと、
前記目標物周辺情報の検出結果に基づき、前記移動体が前記目標物を搬送位置まで搬送する場合に、前記目標物が前記隣接物に干渉するか否かの判定結果を取得するステップと、
前記目標物が前記隣接物に干渉しないと判定された場合に、前記移動体に前記目標物を搬送させるステップと、を含む、
移動体の制御方法。 - 移動体を制御する制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
目標物の位置及び姿勢の情報と、前記目標物の近傍に配置される隣接物の位置及び姿勢の情報とを含む目標物周辺情報の検出結果を取得するステップと、
前記目標物周辺情報の検出結果に基づき、前記移動体が前記目標物を搬送位置まで搬送する場合に、前記目標物が前記隣接物に干渉するか否かの判定結果を取得するステップと、
前記目標物が前記隣接物に干渉しないと判定された場合に、前記移動体に前記目標物を搬送させるステップと、を、コンピュータに実行させる、
プログラム。
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