JP7361570B2 - 台車用アタッチメント、台車、および牽引用ロボット - Google Patents

Description

本発明は、建築現場における資材の自動搬送に関し、台車用アタッチメント、台車、および牽引用ロボットに関する。

近年、自動搬送車（ＡＧＶ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）の技術開発が進み、さまざまな場面でＡＧＶが利用され始めている。例えば、商品が保管された倉庫でＡＧＶを利用すれば、多種多様な商品を自動で搬送することが可能となる。そのため、作業効率が向上し、コストを削減することができる。このようなＡＧＶとしては、ＡＧＶが台車の下に潜り込み、ＡＧＶが台車を持ち上げて牽引する技術が知られている（特許文献１）。

特開２０１９－５９４６０号公報

しかしながら、ＡＧＶが台車を持ち上げるためにはパワーを必要とするため、ＡＧＶが大型化する。また、建設現場の資材は重量が大きなものが多く、このような資材を積載した台車を持ち上げるためには、さらなるパワーを必要とし、ＡＧＶはさらに大型化してしまう。

一方、建築現場においては、資材等が床面上に置いてあることも多く、ＡＧＶが走行できる経路および幅が限られる。また、大型化したＡＧＶは、回転半径が大きいため、方向転換をするための広い場所が必要になるという問題がある。さらに、従来の自動搬送では、台車の中心位置とＡＧＶの中心位置とを一致させており、台車の前面とＡＧＶの前面とが一致していなかった。そのため、ＡＧＶの前面のセンサーの検出範囲に台車のキャスターなどが含まれ、台車の前方の構造物を認識することが困難であった。

本発明は、上記問題に鑑み、建築現場において、資材の自動搬送で利用することができる、台車用アタッチメント、台車、および牽引用ロボットを提供することを課題の一つとする。

本発明の一実施形態に係る台車用アタッチメントは、台車の荷台の上に被せる台車用アタッチメントであって、荷台を覆う平面部と、平面部から屈曲し、荷台の第１側面の少なくとも一部を覆い、端部が荷台よりも下方に突出して延伸する第１側面部と、平面部から屈曲し、荷台の第２側面の少なくとも一部を覆い、端部が荷台よりも下方に突出して延伸する第２側面部と、を含む。

第１側面部は、荷台よりも下方の位置に第１開口部を含み、第２側面部は、荷台よりも下方の位置に第２開口部を含んでいてもよい。

第１側面部と第２側面部は直交してもよい。

第１開口部および第２開口部の各々は、台車のキャスターの間に設けられていてもよい。

第１開口部および第２開口部の各々は、矩形であり、矩形の長辺は、平面部と平行方向に設けられていてもよい。

平面部の少なくとも１つの角部に、荷台の角部に沿った形状の位置合わせ部を含んでいてもよい。

平面部は、荷台の凸部が挿通される第３開口部を含んでいてもよい。

第１開口部および第２開口部の各々は、荷台の下に入り込む牽引用ロボットが具備するレーザーセンサーから照射されるレーザー光が通過する位置に設けられてもよい。

本発明の一実施形態に係る台車は、荷台の下に牽引用ロボットが入り込み、牽引用ロボットが台車用アタッチメントの第１側面部または第２側面部を押すことによって移動する。

荷台の下に、牽引用ロボットを第１側面部に誘導するための第１ガイドが設けられていてもよい。また、荷台の下に、牽引用ロボットを第２側面部に誘導するための第２ガイドが設けられていてもよい。

本発明の一実施形態に係る牽引用ロボットは、荷台の下に入り込み、台車用アタッチメントの第１側面部または第２側面部に接触して台車を移動させるための押当部が設けられている。

本発明の一実施形態に係る台車用アタッチメント、台車、および台車用アタッチメントを装着した台車の模式図である。 本発明の一実施形態に係る牽引用ロボットの模式図である。 本発明の一実施形態に係る台車および牽引用ロボットにおいて、牽引用ロボット４０による台車の移動を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る台車用アタッチメントの模式図である。 本発明の一実施形態に係る台車用アタッチメントを装着した台車の模式図である。 本発明の一実施形態に係る自動搬送システムを利用した建築現場の模式図である。 建築現場において、自動搬送用フロア地図の生成について説明する模式図である。

以下に、本発明の各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、実施形態はあくまで一例にすぎず、当業者が、発明の主旨を保ちつつ適宜変更することによって容易に想到し得るものについても、当然に本発明の範囲に含有される。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。しかし、図示された形状はあくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

本発明細書において、説明の便宜上、「上」、「上方」、または「上部」もしくは「下」、「下方」、または「下部」という語句を用いて説明するが、各構成の上下関係を説明しているに過ぎない。例えば、構造物（例えば、台車など）の構成の位置関係を説明する場合、構造物の通常使用する態様を基準とし、構造物が設置される面側（例えば、床面側）を「下」、「下方」、または「下部」とすることがある。

本明細書において、各構成に付記される「第１」、「第２」、または「第３」などの文字は、各構成を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限り、それ以上の意味を有さない。

本明細書および図面において、同一又は類似する複数の構成を総じて表記する際には同一の符号を用い、これら複数の構成のそれぞれを区別して表記する際には、大文字又は小文字のアルファベットを添えて表記する場合がある。また、一つの構成のうちの複数の部分を区別して表記する際には、ハイフンと自然数を用いる場合がある。

本明細書において、「自動搬送車（ＡＧＶ）」とは、指示に基づいて所定の場所まで自動走行することができる車両をいう。指示は、統括システムからの指示であってもよく、作業者からの指示であってもよい。なお、「自動搬送車」は、牽引用ロボットを含む。

本明細書において、「牽引用ロボット」とは、指示された所定の場所まで台車を牽引しながら自動走行することができるロボットをいう。なお、ロボットは車両を含む。

本明細書において、「台車」とは、資材などを積載してキャスターを利用して移動することができるものをいう。

本明細書において、「牽引」とは、物体を引いて移動させる場合だけでなく、物体を押して移動させる場合も含む。

本明細書において、「自動走行」とは、自動搬送車が統括システムと通信接続し、統括システムからの指示に基づく走行と、自動搬送車が具備する制御装置による自律走行とを含む。自律走行には、自動搬送車が所定の経路に沿って目的地に向かう走行だけでなく、目標物を追従した走行も含まれる。

本明細書において、「統括システム」とは、自動搬送車を制御するとともに、自動搬送車が走行する建造物を制御し、自動搬送車および建造物と通信接続して自動搬送車および建造物を管理するシステムをいう。「統括システム」は、制御部、受信部、送信部、または記憶部などを含み、例えば、コンピュータである。

本明細書において、「レーザーセンサー」とは、赤外線または可視光のレーザーを照射し、構造物からの反射光を検出することができるセンサーをいう。「レーザーセンサー」のレーザーは、走査することができるものであってもよく、「レーザーセンサー」はレーザーレンジファインダーを含む。

以下の各実施形態は、技術的な矛盾を生じない限り、互いに組み合わせることができる。

＜第１実施形態＞
ここでは、自動搬送システムで利用する台車用アタッチメント１０、台車２０、台車用アタッチメントを装着した台車３０、および牽引用ロボット４０について説明する。なお、以下の説明において、便宜上、台車用アタッチメント１０が装着されていない台車を台車２０として記載し、台車用アタッチメント１０が装着されている台車を台車３０として記載する。

［台車用アタッチメント、台車、台車用アタッチメントを装着した台車］
図１を用いて、本発明の一実施形態に係る台車用アタッチメント１０、台車２０、台車用アタッチメントを装着した台車３０について説明する。

図１（Ａ）は、本発明の一実施形態に係る台車用アタッチメント１０の模式図である。具体的には、図１（Ａ）は、台車用アタッチメント１０の上面から眺めた斜視図である。図１（Ａ）に示すように、台車用アタッチメント１０は、平面部１１、第１側面部１２、および第２側面部１３を含む。第１側面部１２および第２側面部１３は、平面部１１から屈曲して延伸している。なお、ここでの延伸には、第１側面部１２および第２側面部１３が平面部１１と一体化して連続的に設けられているだけでなく、第１側面部１２および第２側面部１３が平面部１１に接合されて設けられている場合も含む。すなわち、第１側面部１２および第２側面部１３は、平面部１１を構成する部材を折り曲げて一体的に形成することもでき、平面部１１に別の部材を接合して形成することもできる。

平面部１１の形状は矩形であり、２つの長辺および２つの短辺を含む。平面部１１の一方の長辺に第１側面部１２が設けられているが、平面部１１の他方の長辺には側面部は設けられていない。同様に、一方の短辺に第２側面部１３が設けられているが、平面部１１の他方の短辺には側面部は設けられていない。詳細な説明は後述するが、台車用アタッチメント１０が装着された台車３０は、荷台２１の下に牽引用ロボット４０が入り込んで牽引されるため、牽引用ロボット４０が入り込むための空間が必要である。平面部１１の４辺全てに側面部を設けてしまうと、荷台２１の下に牽引用ロボット４０が入り込むことができなくなる。そのため、平面部１１の２つの長辺のうちの一方および２つの短辺のうちの一方には側面部を設けない。但し、牽引用ロボット４０が常に平面部１１の他方の長辺側から入りこむ場合、平面部１１の他方の短辺には側面部を設けてもよい。

第１側面部１２は、平面部１１の長辺の少なくとも一部に設けられていればよい。同様に、第２側面部１３は、平面部１１の短辺の少なくとも一部に設けられていればよい。また、第１側面部１２は、平面部１１の長辺の中点を含む中央部に設けられている。同様に、第２側面部１３は、平面部１１の短辺の中点を含む中央部に設けられている。

第１側面部１２と第２側面部１３とは直交していることが好ましい。すなわち、第１側面部１２と第２側面部１３とを、平面部１１に対して水平方向に延伸したと仮定した場合、第１側面部１２と第２側面部１３との延伸部分が９０度で交差することが好ましい。牽引用ロボット４０は、荷台２１の下で回転（旋回）することができるが、特定の角度である９０度の回転で台車の移動方向を変えることができるようになるため、自動搬送における牽引用ロボット４０の制御が簡易なものとなる。

第１側面部１２には第１開口部１４が設けられ、第２側面部１３には第２開口部１５が設けられている。第１開口部１４は、第１側面部１２の中央よりも下方側に設けられている。第１開口部１４の形状は矩形であり、矩形の長辺は、平面部１１に平行方向に設けられている。第２開口部１５も第１開口部１４と同様の構成である。

平面部１１、第１側面部１２、および第２側面部１３はある程度の剛性を必要とする。そのため、平面部１１、第１側面部１２、および第２側面部１３の各々の材料は、剛性材料が好ましい。剛性材料としては、例えば、スチール、ステンレス、またはプラスチック等である。

図１（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る台車２０の模式図である。具体的には、図１（Ｂ）は、台車２０の上面側から眺めた斜視図である。図１（Ｂ）に示すように、台車２０は、荷台２１およびキャスター２２を含む。キャスター２２は、荷台２１の下面側に設けられている。

荷台２１の上面は、台車用アタッチメント１０を装着することができるように平坦であることが好ましい。但し、荷台２１の上面は、台車用アタッチメント１０と重畳する部分が平坦であればよく、荷台２１の上面の一部に窪みや開口が設けられていてもよい。荷台２１の材料としては、スチール、ステンレス、またはプラスチックなどを用いることができる。また、荷台２１の表面には防錆塗装が施されていてもよい。例えば、防錆塗装として、荷台２１の表面に亜鉛メッキ処理を行うことができる。さらに、荷台２１の上面には、図１（Ｂ）には図示しないが、積載した資材５３（図６参照。）が崩れることを防止するためのストッパー、例えば、パイプなどを設けることもできる。

キャスター２２は、台車２０を移動させることができる。キャスター２２は、取付部と、本体と、車輪とを含む。車輪は、本体の車軸を中心軸として回動する。また、本体は、取付部によって荷台２１に取り付けられ、車輪の向きを変えるように可動する。そのため、台車２０は、キャスター２２により、あらゆる方向に移動することができる。さらに、キャスター２２は、台車２０を所定の位置に固定しておくことができるように、ストッパーが設けられていてもよい。

車輪は、例えば、スチールまたはステンレスなどの金属部材で構成されていてもよく、例えば、ゴム、ナイロン、またはウレタンなどの樹脂部材で構成されていてもよい。

自動搬送では、台車２０の下部、すなわち、荷台２１の下面側には、台車２０を牽引する牽引用ロボット４０が入り込むため、台車２０の下部は、牽引用ロボット４０が入り込むための間隙を設ける必要がある。そのため、キャスター２２の高さは、牽引用ロボット４０の高さよりも大きい。台車２０の下部の間隙（床面から荷台２１の下面までの高さ）は、キャスター２２の取付部の長さによって調整することができ、また、車輪の直径によっても調整することができる。

図１（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係る台車用アタッチメント１０を装着した台車３０の模式図である。具体的には、図１（Ｃ）に示す台車３０は、図１（Ｂ）に示した台車２０の上に図１（Ａ）に示した台車用アタッチメント１０が装着されている。

台車３０は、平面部１１の長辺および短辺が、それぞれ、荷台２１の長辺および短辺と一致するように、台車用アタッチメント１０が装着されている。すなわち、図１（Ｃ）に示す台車３０は、荷台２１の形状に合わせた台車用アタッチメント１０が形成されている。台車用アタッチメント１０の平面部１１が荷台２１の上面に接するように設置すると、第１側面部１２は、荷台２１の第１側面（荷台２１の長辺側の側面）の少なくとも一部を覆い、第１側面部１２の端部は、荷台２１よりも下方に突出する。同様に、第２側面部１３は、荷台２１の第２側面（荷台２１の短辺側の側面）の一部を覆い、第２側面部１３の端部は、荷台２１よりも下方に突出する。

また、第１開口部１４は、荷台２１によって隠されないように、荷台２１の下方の突出した部分に設けられている。同様に、第２開口部１５も、荷台２１によって隠されないように、荷台２１の下方の突出した部分に設けられている。なお、台車３０において、第１側面部１２の端部および第２側面部１３の端部は、キャスター２２の接地面（床面）よりも上方に位置しており、第１側面部１２および第２側面部１３が床面に接して台車３０の移動を妨げることはない。

また、第１開口部１４は、キャスター２２が回転したときであってもキャスター２２によって隠れないようにするため、隣接する２つのキャスター２２の間に位置している。同様に、第２開口部も、隣接する２つのキャスター２２の間に位置している。さらに、第１開口部１４および第２開口部１５の各々は、２つのキャスター２２の中央部に位置していることが好ましい。

台車３０自体は自動搬送機構を持たないが、荷台２１の下に牽引用ロボット４０が入り込み、牽引用ロボット４０が荷台２１の下方に突出した第１側面部１２または第２側面部１３を押すことによって台車３０を移動させることができる。そのため、第１側面部１２および第２側面部１３の各々の荷台２１の下方の突出した部分には、牽引用ロボット４０が押すための（より具体的には、後述する牽引用ロボット４０の押当部４３が押すための）開口されていない部分が設けられていることが好ましい。

［牽引用ロボット］
図２を用いて、本発明の一実施形態に係る牽引用ロボット４０について説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係る牽引用ロボット４０の模式図である。具体的には、図２（Ａ）は、牽引用ロボット４０の上面から眺めた斜視図であり、図２（Ｂ）は、牽引用ロボット４０の正面図である。

図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、牽引用ロボット４０は、本体制御部４１、クローラー部４２、および押当部４３を含む。本体制御部４１は、２つのクローラー部４２の間に位置している。押当部４３は、牽引用ロボット４０の正面側に設けられている。また、牽引用ロボット４０の正面にはレーザーセンサー４４が設けられている。牽引用ロボット４０の正面において、押当部４３は、レーザーセンサー４４の上方に設けられている。なお、この場合、台車用アタッチメント１０の第１側面部１２および第２側面部１３に、それぞれ、第１開口部１４および第２開口部１５を設けない構成とすることもできる。第１開口部１４および第２開口部１５は、レーザーセンサー４４のレーザー光の照射窓であるところ、台車用アタッチメント１０を装着した台車３０において、第１側面部１２および第２側面部１３の下端がレーザーセンサー４４の上方に位置する場合には、第１開口部１４および第２開口部１５を必ずしも必要としない。

また、牽引用ロボット４０の正面において、牽引用ロボット４０の正面において、押当部４３を、レーザーセンサー４４の下方に設けることもできる。この場合、台車用アタッチメント１０の第１側面部１２および第２側面部１３がレーザーセンサー４４のレーザー光を遮光しないように、それぞれに第１開口部１４および第２開口部１５を設ける。

本体制御部４１は、統括システムからの指示を受信し、クローラー部４２を制御することができる。そのため、本体制御部４１には、コントローラ、無線モジュール、バッテリー、またはクローラー部４２を駆動するためのモータ、ギヤヘッド、もしくはブレーキなどが設けられている。

クローラー部４２は、牽引用ロボット４０を移動させることができる。２つのクローラー部４２を同じ方向に回転させることで、牽引用ロボット４０は、前進または後退することができる。また、２つのクローラー部４２を異なる方向に回転させることで、牽引用ロボット４０は、その位置で回転（旋回）することができる。

なお、牽引用ロボット４０の移動手段はクローラーに限られない。牽引用ロボット４０の移動手段は、車輪を用いたものでもよく、例えば、キャスターであってもよい。

レーザーセンサー４４は、牽引用ロボット４０の前方にレーザーを走査しながら照射し、出射光と反射光とに基づいて牽引用ロボット４０の周囲の構造物などを検出することができる。具体的には、レーザーセンサー４４は、牽引用ロボット４０と構造物との距離を算出することによって構造物を検出する。牽引用ロボット４０と構造物との距離の算出は、演算装置を用いて行われるが、演算装置は、レーザーセンサー４４に設けられていてもよく、本体制御部４１に設けられていてもよい。なお、牽引用ロボット４０と構造物との距離の算出は、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）方式またはＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式によって行うことができる。

ＴＯＦ方式は、測定領域に向けて出射したパルス状の出射光と、構造物からの反射光との検出時間差に基づいて距離を算出する。一方、ＡＭ方式は、測定領域に向けて出射した拡幅変調された出射光と、構造物からの反射光との位相差に基づいて距離を算出する。

本体制御部４１は、さらに、ジャイロセンサーやＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号受信器を含むＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）を有することができる。ジャイロセンサーやＧＰＳを利用して構造物を検知し、ジャイロセンサーやＧＰＳで得られたデータを基に牽引用ロボット４０と構造物との距離を算出してもよい。

押当部４３は、牽引用ロボット４０が台車３０の荷台の下に入り込み、第１側面部１２または第２側面部１３と接し、第１側面部１２または第２側面部１３を押し、牽引用ロボット４０が台車３０を牽引することができる。本体制御部４１およびクローラー部４２が第１側面部１２または第２側面部１３に当たらないようにするため、押当部４３は牽引用ロボット４０の最前面の位置に設けられる。押当部４３は、例えば、本体制御部４１から突出した部分に設けることができる。

押当部４３は、第１側面部１２または第２側面部１３と面で接するようにするため、平坦面を有することが好ましい。押当部４３が第１側面部１２または第２側面部１３と面で接することにより、台車３０の移動を安定させることができる。

押当部４３の形状は、例えば、直方体であるが、これに限られない。押当部４３の形状は、平坦面を有する多角形体または円柱などであってもよい。

図２（Ｂ）に示すように、押当部４３の幅方向の位置は、押当部４３の中心が牽引用ロボット４０の正面の中心線上にあるようにすることが好ましい。押当部４３が牽引用ロボット４０の中心線上にあることで、台車３０のキャスター間の中央に位置する第１側面部１２または第２側面部１３との位置合わせが容易となる。また、側面部の中央部と牽引用ロボット４０の中央部が合致することで、台車３０の移動の制御性が高くなる。なお、押当部４３の高さ方向の位置は、本体制御部４１またはクローラー部４２よりも上方にあってもよく、下方にあってもよい。押当部４３が本体制御部４１またはクローラー部４２よりも上方にある場合は、台車３０の荷台２１の下面と接触しない高さとする。また、押当部４３が本体制御部４１またはクローラー部４２よりも下方にある場合は、レーザーセンサー４４のレーザーを遮らないような高さとする。

図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示す押当部４３は板状であるが、押当部４３の構成は板状でなくてもよい。上述したように、押当部４３は、台車３０の第１側面部１２または第２側面部１３を押すことができる構成であればよい。板状以外の押当部４３の構成として、例えば、本体制御部４１から突出した平坦面を有するブロック体とすることができる。

［牽引用ロボットを用いた台車の移動］
図３を用いて、牽引用ロボット４０を用いた台車３０の移動について説明する。

図３は、本発明の一実施形態に係る台車３０および牽引用ロボット４０において、牽引用ロボット４０による台車３０の移動を説明する図である。

図３（Ａ）は、牽引用ロボット４０が台車３０の荷台２１の下に入り込む構成を示す。図３（Ａ）に示すように、牽引用ロボット４０は、荷台２１の第１側面部１２が設けられていない長辺側から荷台２１の下に入り込む。荷台２１の長辺側は、荷台２１の短辺側よりも２つの隣接するキャスター２２の間隔が大きい。そのため、牽引用ロボット４０は、荷台２１の短辺側からよりも荷台２１の長辺側からの方が荷台２１の下に入りやすい。

牽引用ロボット４０は、レーザーセンサー４４を用いて、荷台２１の第１側面部１２が設けられていない長辺側の２つのキャスター２２の位置を検出し、その２つキャスターの中心位置に向かって荷台２１の下に入り込む。荷台２１の下に入り込んだ牽引用ロボット４０は、荷台の第１側面部１２が設けられている長辺側の２つのキャスター２２の位置を検出し、その２つのキャスターの中心位置、すなわち、第１側面部１２に向かって進む。

図３（Ｂ）は、牽引用ロボット４０の押当部４３が、台車３０の第１側面部１２と接触している状態を示す。この状態において、牽引用ロボット４０は、押当部４３が第１側面部１２を押すことによって、台車３０を移動させることができる。また、レーザーセンサー４４のレーザー光は第１開口部１４を通して照射することができるため、牽引用ロボット４０は、台車３０の進行方向の障害物を認識することができる。

図３（Ｃ）は、牽引用ロボット４０が９０度回転し、牽引用ロボット４０の押当部４３が、台車３０の第２側面部１３と接触している状態を示す。この状態において、牽引用ロボット４０は、押当部４３が第２側面部１３を押すことによって、台車３０を移動させることができる。また、レーザーセンサー４４のレーザー光は第２開口部１５を通して照射することができるため、牽引用ロボット４０は、台車３０の進行方向の障害物を認識することができる。

本実施形態においては、牽引用ロボット４０は、荷台２１の下で回転し、台車３０の進行方向を変更することができる。すなわち、台車３０を回転させる必要はないため、建設現場のような走行経路が狭い場所においても容易に進行方向を変更することできる。

本実施形態に係る台車用アタッチメント１０、台車２０、および台車用アタッチメント１０を装着した台車３０によれば、牽引用ロボット４０が荷台２１の下に入り込み、牽引用ロボット４０が第１側面部１２または第２側面部１３を押すことによって台車３０を移動させることができる。台車３０の移動は、キャスター２２を利用するため、牽引用ロボット４０は、台車３０を持ち上げる必要はない。そのため、牽引用ロボット４０は、パワーを必要とせず、小型化することが可能である。したがって、小回りが利く台車３０および牽引用ロボット４０は、搬送経路に様々な資材などが置かれた建設現場においても自動搬送で利用することができる。

さらに、台車用アタッチメント１０を装着した台車３０においては、牽引用ロボット４０の前面（より具体的には押当部４３）が台車用アタッチメント１０の第１側面部１２または第２側面部１３に接する位置で自動搬送を行う。牽引用ロボット４０のレーザーセンサー４４からのレーザー光の照射が妨げられることがないため、台車３０の前方の広い範囲で構造物を認識することができる。

＜第２実施形態＞
図４を用いて、本発明の別の一実施形態に係る台車用アタッチメント１０Ａおよび１０Ｂについて説明する。但し、以下では、第１実施形態の台車用アタッチメント１０と同様の構成については説明を省略し、主に、台車用アタッチメント１０と異なる構成について説明する。

図４は、本発明の一実施形態に係る台車用アタッチメント１０Ａおよび１０Ｂの模式図である。具体的には、図４（Ａ）は、第１側面部１２が設けられた側から眺めた台車用アタッチメント１０Ａの斜視図であり、図４（Ｂ）は、第１側面部１２が設けられていない側から眺めた台車用アタッチメント１０Ａの斜視図である。また、図４（Ｂ）は、第１側面部１２が設けられた側から眺めた台車用アタッチメント１０Ｂの斜視図である。

図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示す台車用アタッチメント１０Ａは、平面部１１、第１側面部１２、第２側面部１３、および位置合わせ部１６を含む。位置合わせ部１６は、平面部１１の角部に設けられている。

位置合わせ部１６は、台車２０と台車用アタッチメント１０Ａとの位置を合わせ、また、その位置を固定することができる。そのため、位置合わせ部１６は、台車用アタッチメント１０Ａを台車２０に装着した際に、台車２０の荷台２１の角部に嵌合する形状であることが好ましい。位置合わせ部１６として、例えば、Ｌ字金具を用いることができる。

位置合わせ部１６は、平面部１１の４つの角部に対して４つ設けることができるが、少なくとも１つ設けられていればよい。位置合わせ部１６を１つ設ける場合は、位置合わせ部１６を、第１側面部１２および第２側面部が設けられていない辺の交点の角部に設ける（図４（Ｂ）参照）。このような構成とすることで、第１側面部１２、第２側面部１３、および位置合わせ部１６によって、台車用アタッチメント１０Ａを荷台２１に固定することができる。また、位置合わせ部１６を２つ設ける場合は、位置合わせ部１６を平面部１１の対角線上にある角部に設ける。このような構成とすることで、対角線上に設けられた位置合わせ部１６によって台車用アタッチメント１０Ａを荷台２１に固定することができる。

図４（Ｂ）に示す台車用アタッチメント１０Ｂは、平面部１１、第１側面部１２、第２側面部１３および第３開口部１７を含む。第３開口部１７は、平面部１１の角部近傍に設けられている。

台車２０の荷台２１に凸部が設けられている場合、第３開口部１７を荷台２１の凸部に嵌合または挿通することにより、台車２０と台車用アタッチメント１０Ｂとの位置を合わせ、また、その位置を固定することができる。なお、荷台２１の凸部は、積載した資材５３が崩れることを防止するために設置されたパイプも含まれる。パイプを第３開口部１７に挿通することで、台車２０と台車用アタッチメント１０Ｂとを固定することができる。

第３開口部１７は、平面部１１の４つの角部に対して４つ設けることができるが、少なくとも１つ設けられていればよい。第３開口部１７を１つ設ける場合は、第３開口部１７を、第１側面部１２および第２側面部が設けられていない辺の交点の角部に設ける。このような構成とすることで、第１側面部１２、第２側面部１３、および第３開口部１７によって、台車用アタッチメント１０Ｂを荷台２１に固定することができる。また、第３開口部１７を２つ設ける場合は、第３開口部１７を平面部１１の対角線上にある角部に設ける。このような構成とすることで、対角線上に設けられた第３開口部１７によって台車用アタッチメント１０Ｂを荷台２１に固定することができる。

なお、資材５３の積載に邪魔にならないようであれば、第３開口部１７を角部以外に設けることもできる。

本実施形態に係る台車用アタッチメント１０Ａまたは１０Ｂによれば、台車２０の荷台２１との位置合わせのための位置合わせ部１６または第３開口部１７が設けられているとともに、位置合わせ部１６または第３開口部１７を用いて位置を固定することができる。そのため、台車用アタッチメント１０Ａまたは１０Ｂを装着した台車３０は、台車用アタッチメント１０Ａまたは１０Ｂのずれを生ずることなく、安定した移動が可能となる。

＜第３実施形態＞
図５を用いて、本発明の別の一実施形態に係る台車用アタッチメント１０を装着した台車３０Ａについて説明する。但し、以下では、第１実施形態の台車２０または台車３０と同様の構成については説明を省略し、主に、台車２０または台車３０と異なる構成について説明する。

図５は、本発明の一実施形態に係る台車用アタッチメント１０を装着した台車３０Ａの模式図である。具体的には、図５は、台車３０Ａの下面から眺めた斜視図である。

図５に示す台車３０Ａは、荷台２１の下面に一対のガイド２３が設けられている。一対のガイド２３は、荷台２１の内側から外側の第１側面部１２に向かって幅が狭くなるように設けられている。一対のガイド２３は、荷台２１の下に入り込んだ牽引用ロボット４０を誘導し、牽引用ロボット４０の押当部４３と第１側面部１２との位置合わせができるようになっている。

一対のガイド２３の幅および高さは、牽引用ロボット４０のクローラー部４２を誘導することができる幅および高さでもよく、押当部４３を誘導することができる幅および高さでもよい。また、一対のガイド２３は、直線状に設けられていてもよく、一対のガイド２３内に凸状または凹状の曲線状に設けられていてもよい。

一対のガイド２３は、第２側面部１３側に設けられていてもよい。

本実施形態に係る台車用アタッチメント１０を装着した台車３０によれば、牽引用ロボット４０が荷台２１の下に入り込んでも、荷台２１の下面に設けられた一対のガイド２３が牽引用ロボット４０を第１側面部１２または第２側面部１３の方に誘導することができるため、牽引用ロボット４０と第１側面部１２または第２側面部１３との位置合わせが安定する。また、牽引用ロボット４０の自動搬送においても、一対のガイド２３が牽引用ロボット４０の位置を固定させるため、台車３０は、安定した移動が可能となる。

＜第４実施形態＞
図６を用いて、第１実施形態で説明した台車３０および牽引用ロボット４０を用いた本発明の一実施形態に係る自動搬送用システムについて説明する。

図６は、本発明の一実施形態に係る自動搬送システムを利用した建築現場の模式図である。図６に示す建築現場の建造物５０は、複数のフロアを有している。建造物５０の隣には、フロア間、すなわち、建造物５０の高さ方向への資材５３の搬送を可能にする工事用エレベータ６０が設置されている。工事用エレベータ６０は、建造物５０の高さ方向に沿って延伸する脚柱６１に昇降機６２が取り付けられている。昇降機６２は、脚柱６１に沿って移動し、建造物５０の各フロアで停止することができるように設定されている。なお、自動搬送システムには、統括システムが含まれていてもよく、牽引用ロボット４０および工事用エレベータ６０は、統括システムによって工事用エレベータ６０の移動を制御することができる。

作業フロア（資材の荷取り場または荷置き場）では、フロアの壁面の開口部を塞ぐようにシャッター５１が設置されている。シャッター５１は、工事用エレベータ６０側に設置され、工事用エレベータ６０を利用する場合にはシャッター５１を開く。すなわち、シャッター５１は、工事用エレベータ６０の出入口ということもできる。また、シャッター５１の前には、フロアの床面と昇降機６２の床面との段差を小さくするためのスロープ５２が設置されている。なお、シャッター５１の開閉も統括システムによって制御することができる。

自動搬送システムにおいては、資材５３が積載された台車３０の下に牽引用ロボット４０が入り込み、牽引用ロボット４０が、台車３０を牽引しながら、荷取り場から荷置き場まで自動走行する。建築現場においては、資材５３などがフロアの床面上に置いてあることも多く、牽引用ロボット４０の搬送経路が限定される。そのため、牽引用ロボット４０の自動走行を可能とするためには、牽引用ロボット４０の走行可能な搬送経路を特定しておく必要がある。したがって、自動搬送システムの利用を開始する前において、フロアの状況を示した地図（自動搬送用フロア地図）を生成しておく必要がある。

図７は、建築現場において、自動搬送用フロア地図の生成について説明する模式図である。具体的には、図７（Ａ）は、建築現場のフロアの状況を示す模式図であり、図７（Ｂ）は、生成された自動搬送用フロア地図の模式図である。

図７（Ａ）に示すように、建築現場における建造物５０のフロアの床面上には、第１資材５３－１および第２資材５３－２が置かれている。牽引用ロボット４０が自動走行する上で、第１資材５３－１および第２資材５３－２は障害物となり得る。また、建造物５０のフロアには、建造物５０を支えるための柱５４が設置されている。柱５４もまた、牽引用ロボット４０の自動走行における障害物となり得る。そのため、牽引用ロボット４０の自動走行の障害物となり得る、第１資材５３－１、第２資材５３－２、または柱５４などを全て障害物５５としてマーキングした自動搬送用フロア地図を生成する。

自動搬送用フロア地図を生成するため、作業者は、手動で操作し、牽引用ロボット４０が自動走行するフロア（例えば、荷取り場または荷置き場など）内において、作業者は、牽引用ロボット４０を手動で操作し、走行させる。牽引用ロボット４０には、レーザーセンサーが搭載されており、牽引用ロボット４０は、レーザーセンサーを用いて、第１資材５３－１、第２資材５３－２、または柱５４などを検知することができる。牽引用ロボット４０は、検知された情報を基にして、図７（Ｂ）に示すような、第１資材５３－１、第２資材５３－２、または柱５４などが障害物５５としてマーキングされた自動搬送用フロア地図を生成することができる。なお、自動搬送用フロア地図の生成における処理は、牽引用ロボット４０でなくてもよい。牽引用ロボット４０と通信接続し、牽引用ロボット４０から情報を受信した統括システムで処理を行い、自動搬送用フロア地図を生成してもよい。

また、自動搬送用フロア地図は、リアルタイムでディスプレイに表示できるようにしてもよい。作業者は、実際の牽引用ロボット４０の走行と、ディスプレイに表示された自動搬送用フロア地図とを比較して確認することができるため、自動搬送用フロア地図の精度が向上する。

牽引用ロボット４０が、ジャイロセンサーを搭載している場合、フロアの床面上の段差を検出することができる。この場合、自動搬送用フロア地図には、障害物５５だけでなく、段差も示すことが可能となる。

自動搬送用フロア地図の生成においては、牽引用ロボット４０と異なるロボットを使用することもできる。例えば、牽引用ロボット４０よりも小さいロボットを使用すれば、牽引用ロボット４０が走行することができない場所に入り込むことができるため、より詳細な自動搬送用フロア地図を生成することができる。

再び、図６に戻り、自動搬送システムについて説明する。

自動搬送用フロア地図の情報、ならびに台車３０および牽引用ロボット４０の位置の情報など、自動搬送システムで必要な情報は統括システムによって制御され、管理される。例えば、台車３０の初期位置（スタート位置）および搬送位置（ゴール位置）、または自動搬送システムの実行開始時間などは、統括システムを通じて制御し、管理することができる。

統括システムによって自動搬送システムが実行されると、牽引用ロボット４０は、自動走行を開始し、荷取り場フロアの初期位置の資材５３が積載された台車３０の荷台２１の下に入り込む。牽引用ロボット４０は、自動搬送用フロア地図を基にして障害物５５を避け、台車３０を牽引しながら自動走行する。牽引用ロボット４０は、荷取り場フロアのシャッター５１の前、より具体的にはスロープ５２の前で停止する。

統括システムは、牽引用ロボット４０がシャッター５１の前で停止している信号を受信すると、工事用エレベータ６０の昇降機６２を牽引用ロボット４０のいる荷取り場フロアまで移動させ、昇降機６２の扉（図示しない。）を開ける。また、統括システムが、昇降機６２が荷取り場フロアで停止した信号を受信すると、荷取り場フロアのシャッター５１を開く。牽引用ロボット４０は、昇降機６２の扉およびシャッター５１が開いた信号を受信すると、スロープ５２を昇り、工事用エレベータ６０の昇降機６２に乗り込む。統括システムは、牽引用ロボット４０が昇降機６２の中で停止している信号を受信すると、昇降機６２の扉およびシャッター５１を閉じ、昇降機６２を荷置き場フロアに移動させる。また、統括システムが、昇降機６２が荷置き場フロアで停止し昇降機６２の扉が開く信号を受信すると、荷取り場フロアのシャッター５１を開く。

牽引用ロボット４０は、シャッター５１が開いた信号を受信すると、自動走行を開始し、スロープ５２を通って、昇降機６２から荷置き場フロアに降りる。統括システムは、牽引用ロボット４０がスロープ５２を降りた信号を受信すると、昇降機６２の扉およびシャッター５１を閉める。牽引用ロボット４０は、自動生成用フロア地図を基にして、障害物５５を避けながら、自動走行し、搬送位置で停止する。

統括システムは、牽引用ロボット４０が搬送位置で停止している信号を受信すると、牽引用ロボット４０を後退させる指示を送信する。後退して台車３０の荷台２１の下から出た牽引用ロボット４０は、シャッター５１の前まで進み、上述した走行経路を逆に走行して、荷取り場フロアまで戻る。牽引用ロボット４０は、別の資材５３が積載された台車３０の下に入り込み、台車３０を牽引しながら自動走行する。

自動搬送システムは、１つの牽引用ロボット４０に限られない。自動搬送システムは、複数の牽引用ロボット４０を含むこともできる。すなわち、自動搬送システムでは、複数の台車３０および複数の牽引用ロボット４０を同時に利用して自動搬送することができる。また、統括システムは、複数の牽引用ロボット４０が同時または連続的に、荷取り場フロアと荷置き場フロアを行き来できるように制御することができる。

また、上記では、牽引用ロボット４０を含む自動搬送システムを説明したが、自動搬送システムは、牽引用ロボット４０に限られず、あらゆる自動搬送車に適用することができる。

本実施形態に係る自動搬送システムは、牽引用ロボット４０が、資材５３が積載された台車３０の荷台２１の下に入り込み、台車３０を荷取り場から荷置き場に自動で搬送することができる。例えば、夜間に自動搬送システムによる自動搬送を実行しておけば、作業者は、翌日の朝から自動搬送システムによって搬送された資材５３を用いて作業を開始することができる。自動搬送システムを利用しない場合では、作業者は、翌日の朝に資材５３の搬送作業から開始する必要があるが、自動搬送システムを利用すれば、資材５３の搬送作業を省略することができる。そのため、自動搬送システムを利用することで、作業者の負担が軽減し、建築現場における作業効率が大幅に向上する。

本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

上述した各実施形態によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

１０、１０Ａ、１０Ｂ：台車用アタッチメント、 １１：平面部、 １２：第１側面部、 １３：第２側面部、 １４：第１開口部、 １５：第２開口部、 １６：位置合わせ部、 １７：第３開口部、 ２０：台車、 ２１：荷台、 ２２：キャスター、 ２３：ガイド、 ３０、３０Ａ：台車用アタッチメントを装着した台車、 ４０：牽引用ロボット、 ４１：本体制御部、 ４２：クローラー部、 ４３：押当部、 ４４：レーザーセンサー、 ５０：建造物、 ５１：シャッター、 ５２：スロープ、 ５３：資材、 ５３－１：第１資材、 ５３－２：第２資材、 ５４：柱、 ５５：障害物、 ６０：工事用エレベータ、 ６１：脚柱、 ６２：昇降機

Claims (12)

1. 自動走行可能な牽引用ロボットが潜り込む台車の荷台の上に被せられる台車用アタッチメントであって、
   前記荷台を覆う平面部と、
   前記平面部から屈曲し、前記荷台の第１側面の少なくとも一部を覆い、端部が前記荷台よりも下方に突出して延伸する第１側面部と、
   前記平面部から屈曲し、前記荷台の前記第１側面と直交する第２側面の少なくとも一部を覆い、端部が前記荷台よりも下方に突出して延伸する第２側面部と、を含み、
   前記平面部は、前記第１側面部および前記第２側面部が設けられていない２辺が交差する角部に、前記荷台に設けられた凸部と嵌合する第１開口部を含み、
   前記牽引用ロボットによって前記第１側面部または前記第２側面部が押されることにより、前記牽引用ロボットの移動に合わせて前記台車とともに移動する台車用アタッチメント。
2. 平面視において、前記第１側面部および前記第２側面部の各々の幅は、前記平面部の辺の幅よりも小さい請求項１に記載の台車用アタッチメント。
3. 前記第１側面部は、前記荷台よりも下方において、第１平坦面および前記第１平坦面より下方に位置する第２開口部を含み、
   前記第２側面部は、前記荷台よりも下方において、第２平坦面および前記第２平坦面より下方に位置する第３開口部を含む請求項１または請求項２に記載の台車用アタッチメント。
4. 前記第２開口部および前記第３開口部の各々は、前記台車のキャスターの間に設けられている請求項３に記載の台車用アタッチメント。
5. 前記第２開口部および前記第３開口部の各々は、矩形であり、
   前記矩形の長辺は、前記平面部と平行方向に設けられている請求項３または請求項４に記載の台車用アタッチメント。
6. 前記平面部に設けられる前記第１開口部は１つである請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の台車用アタッチメント。
7. さらに、前記平面部の少なくとも１つの角部に、前記荷台の角部に沿った形状の位置合わせ部を含む請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の台車用アタッチメント。
8. 荷台と、
   前記荷台に設けられ、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の台車用アタッチメントの前記第１開口部と嵌合する凸部と、を含む台車。
9. 荷台と、
   前記荷台に設置され、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の台車用アタッチメントの前記第１開口部に挿通されるパイプと、を含む台車。
10. 前記荷台の下面に、前記第１側面部に向かって幅が狭くなる一対の第１ガイドが設けられている請求項８または請求項９に記載の台車。
11. 前記荷台の前記下面に、前記第２側面部に向かって幅が狭くなる一対の第２ガイドが設けられている請求項１０に記載の台車。
12. ２つのクローラー部と、
    前記２つのクローラー部の間に位置する本体制御部と、
    請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の台車用アタッチメントの前記第１側面部または前記第２側面部に接触する押当部と、を含み、
    前記押当部は、前記本体制御部から前方に突出して設けられている牽引用ロボット。

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