JP7395967B2

JP7395967B2 - 自走式搬送装置

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Publication number: JP7395967B2
Application number: JP2019200735A
Authority: JP
Inventors: 孝浩井上; 知大岡田
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2019-11-05
Filing date: 2019-11-05
Publication date: 2023-12-12
Anticipated expiration: 2039-11-05
Also published as: JP2021074791A

Description

本発明はロボットアームを備えた自走式搬送装置に関する。

工場や倉庫等において利用される、ロボットアームを備えた自走式搬送装置が知られておる。このような自走式搬送装置は、無人搬送車（ＡＧＶ：Automated Guided Vehicle）とも呼ばれる走行ロボット上に、多関節のロボットアームが搭載される構成を有している。ロボットアームによるピック動作やプレース動作と、走行ロボットによる移動とを自動で行うことにより、搬送対象物の無人搬送を可能とするものである。

特表２０１９－５１９０９７号公報

ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）やステレオカメラ等の距離センサから得られる、距離情報に基づいて自身の位置を把握する走行ロボットも検討されている。このような走行ロボットは、工場や倉庫等の床面にあらかじめガイドを設置することを要しない。よってこのような走行ロボットを自走式搬送装置に適用すれば、工場や倉庫での多種多様な搬送作業への対応や、ラインの変更に対しての柔軟な対応が可能な、フレキシブルな搬送システムを構築できるメリットがある。しかし、走行ロボットの位置精度は必ずしも十分で無く、作業を行う指定位置へ移動した際の走行ロボット位置の誤差が十分に把握できていない課題があった。

本発明は、一側面では、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、ロボットアームを備えた自走式搬送装置において、走行ロボットが指定位置に移動した際の、走行ロボット位置の誤差を正確に把握できる構成を実現することにある。

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の構成を採用する。

本発明の一側面に係る自走式搬送装置は、走行ロボットと、前記走行ロボットに搭載されたロボットアームと、前記ロボットアームを制御するアーム制御部と、前記ロボットアーム上に設置された基準検出部と、制御ユニットと、を備え、前記アーム制御部は、指定位置への移動指示に従って前記走行ロボットが移動をすると、前記ロボットアームを操作して、前記指定位置の近傍に設置された位置表示部に対して前記基準検出部をアライメントし、前記制御ユニットは、前記基準検出部のアライメントを実行した前記ロボットアームの姿勢情報から前記基準検出部に対する走行ロボット位置を算出することにより、前記走行ロボット位置の前記指定位置からの誤差を算出する構成を備える。

上記構成によれば、走行ロボットが指定位置に移動した際の、走行ロボット位置の誤差を正確に把握できる、ロボットアームを備えた自走式搬送装置を実現できる。

上記一側面に係る自走式搬送装置において、前記走行ロボットには、前記走行ロボットを走行させるための走行機構と、周囲の物体からの距離を検出する距離センサと、前記距離センサからの距離情報に基づいて、前記走行ロボット位置を算出する位置検出部と、前記位置検出部からの走行ロボット位置情報に基づいて、前記走行機構を制御して、前記走行ロボットを前記指定位置へと走行させる走行制御部と、が設けられていてもよい。

上記構成によれば、ラインの変更に対しての柔軟な対応が可能な、フレキシブルな搬送システムを構築できる。

上記一側面に係る自走式搬送装置において、前記ロボットアームは、前記アーム制御部の制御によって、搬送対象物に対するピック動作及びプレース動作を実行する構成を備えていてもよい。上記構成によれば、工場や倉庫での多種多様な搬送作業への対応が可能な、フレキシブルな搬送システムを構築できる。

上記一側面に係る自走式搬送装置において、前記制御ユニットは、前記誤差が所定範囲内から逸脱すると、前記走行ロボットに前記指定位置からの退避を実行させる構成を備えていてもよい。上記構成によれば、搬送対象物に対するピック動作及びプレース動作を実行させる際に、走行ロボットの位置誤差に起因するロボットアームの干渉の問題を抑制することができる。

上記一側面に係る自走式搬送装置において、前記制御ユニットは、前記退避の実行後、前記走行ロボットに前記指定位置への移動を再度実行させる構成を備えていてもよい。上記構成によれば、走行ロボットの位置誤差に起因するロボットアームの干渉の問題を抑制しつつ、搬送作業を実行することができるようになる。

上記一側面に係る自走式搬送装置において、前記制御ユニットは、前記誤差が所定範囲内から逸脱すると、上位システムへの報知を行う構成を備えていてもよい。上記構成によれば、搬送対象物に対するピック動作及びプレース動作を実行させる際に、走行ロボットの位置誤差に起因するロボットアームの干渉の問題を抑制することができる。

本発明の一側面に係る自走式搬送装置によれば、走行ロボットが指定位置に移動した際の、走行ロボット位置の誤差を正確に把握できる、ロボットアームを備えた自走式搬送装置を実現できる。

本発明の実施形態１に係る自走式搬送装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態１に係る自走式搬送装置の外観の例を示す概略図である。本発明の実施形態１に係る自走式搬送装置が、工場内において指定位置に移動した際の状況を示すための図である。本発明の実施形態１に係る自走式搬送装置の動作を説明するフローチャートである。本発明の実施形態１に係る自走式搬送装置がカメラ（基準検出部）のアライメントを完了した際の、カメラによる撮影画像を示す図である。本発明の実施形態２に係る自走式搬送装置の動作を説明するフローチャートである。本発明の実施形態４に係る自走式搬送装置の基準検出部を説明するための図である。本発明の実施形態５に係る自走式搬送装置の基準検出部を説明するための図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）が、図面に基づいて説明される。

§１適用例
まず、本発明が適用される場面の一例が説明される。本適用例に係る自走式搬送装置は、走行ロボットと、前記走行ロボットに搭載されたロボットアームとを備えている。更に本適用例に係る自走式搬送装置は、前記ロボットアームを制御するアーム制御部と、前記ロボットアーム上に設置された基準検出部と、制御ユニットをも備えている。

前記アーム制御部は、指定位置への移動指示に従って前記走行ロボットが移動をすると、前記ロボットアームを制御して、前記指定位置の近傍に設置された位置表示部に対して前記基準検出部をアライメントする。

更に前記制御装置が、前記基準検出部のアライメントを実行した前記ロボットアームの姿勢情報から前記基準検出部に対する走行ロボット位置を算出することにより、前記走行ロボット位置の前記指定位置からの誤差を算出する。

本適用例に係る自走式搬送装置は、以上の構成を備えることにより、ロボットアームを備えた自走式搬送装置において、走行ロボットが指定位置に移動した際の、走行ロボット位置の誤差を正確に把握できる。こうして検出した走行ロボット位置の誤差の情報は、自走式搬送装置の種々の動作に役立ててもよい。

例えば、走行ロボット位置の誤差に基づいて、指定位置への走行ロボットの移動をやり直すことが可能となる。あるいは、走行ロボット位置の誤差が大きい場合に上位システムに通知することも可能となる。またあるいは走行ロボット位置の誤差を他の情報と共に蓄積して、動作の改善のために役立てることが可能となる。

§２構成例
以下に図１から図５を参照し、自走式搬送装置のより具体的な構成例と動作について説明する。

＜自走式搬送装置の全体構成＞
図１は、実施形態１に係る自走式搬送装置１００の構成を示すブロック図である。また図２は実施形態１に係る自走式搬送装置１００の外観の具体例を示す図である。図３は、実施形態１に係る自走式搬送装置１００が、収容設備４００においてアライメント動作を実行している状況を示す図である。

なお、図３において、収容設備４００は、具体例として保管棚であるように描かれている。しかし、収容設備４００とは、保管棚やストッカーに限らず、生産工場であれば製造設備や検査設備であってもよい。また、図２及び図３に示された実施形態１の具体例において、搬送対象物は、半導体ウェハ等を収納するようなカセット５０１であるように描かれている。しかしこれは例示であり、自走式搬送装置１００が対象とする搬送対象物がカセットに限られるものではない。

自走式搬送装置１００は、制御ユニット１０、走行ロボット２０と、ロボットアームユニット３０とを備えている。走行ロボット２０は、自走式の無人搬送車としての機能を有するユニットである。ロボットアームユニット３０は、走行ロボット２０に搭載されたロボットアーム３３と、その基部３３２、動作に必要な周辺部品を備えるユニットである。

制御ユニット１０は、走行ロボット２０とロボットアームユニット３０との連携や、搬送システムサーバ２００（ＡＭＨＳサーバ：Automated Material Handling System Server）との間の通信の管理などの自走式搬送装置１００における統合的な制御を実行するユニットである。

搬送システムサーバ２００は、上位システムからの情報に基づいて、管理する搬送システム中の所要の自走式搬送装置に具体的な搬送の指示を出すサーバである。自走式搬送装置１００が適用される場面が生産工場である場合、生産工場における製品の生産を管理する上位システムは、製造実行システムサーバ３００（ＭＥＳサーバ：Manufacturing Execution System Server）と呼称されることがある。

自走式搬送装置１００が適用される場面が物流倉庫である場合には、物流倉庫における保管品の入庫・出庫を管理する上位システムは、倉庫管理システムサーバ（ＷＭＳサーバ：Warehouse Management System Server）と呼称されることがある。

＜制御ユニットの構成＞
制御ユニット１０には、統合制御部１１、誤差算出部１２、判定部１３、統合記録部１４と、通信部１５が設けられている。通信部１５は、搬送システムサーバ２００との間の通信を実行する通信インターフェースである。統合制御部１１は、搬送システムサーバ２００からの搬送の指示を通信部１５を介して受け付け、走行ロボット２０及びロボットアームユニット３０を連携して運用し、自走式搬送装置１００に所要の動作を実行させる。

あるいは統合制御部１１は、走行ロボット２０、ロボットアームユニット３０から受け取る各種の情報や、制御ユニット１０自体が処理した情報を、適宜に搬送システムサーバ２００へと通信部１５を介して通知する。統合制御部１１は、これらの機能を含めた自走式搬送装置１００における統合的な制御を実現する機能ブロックである。統合記録部１４は、制御ユニット１０が備える記録装置である。統合記録部１４は、ロボットアーム３３の構造に関する情報を保持する。誤差算出部１２、判定部１３の各機能ブロックについては、後述する。

＜走行ロボットの構成＞
走行ロボット２０には、距離センサ２１、位置検出部２２、走行機構部２３（走行機構）、走行制御部２４と、走行用記録部２５とが設けられている。更に走行ロボット２０には、走行ロボット２０の走行の状態や位置を検出するための、加速度センサやその他の各種センサが設けられていてもよい。

図２に示されるように、実施形態１の具体例において、距離センサ２１は、走行ロボット２０の前方側に配置されており、走行ロボット２０の走行方向前方を監視する。実施形態１の具体例において距離センサ２１は、ＬｉＤＡＲであり、その監視エリア内に存在する物体への距離を示すデータ（距離画像）を取得できる。監視する領域は、例示として、走行ロボット２０の走行方向前方の正面から左右それぞれに１２０°程度までの範囲を含むものとすることができる。

走行ロボット２０に配置される距離センサの個数は、複数であってもよく、その場合に後方をも監視できるように構成されていてもよい。また、距離センサの種類は、ＬｉＤＡＲに限られず、ステレオカメラあるいはＴｏＦ（Time-of-Flight）カメラ等の距離画像を取得するセンサや、その他の手法によるものであってもよい。

位置検出部２２は、少なくとも距離画像に基づいて、走行用記録部２５が保持するマップ情報を参照して走行ロボット位置を検出する。なおここで走行ロボット位置とは、図３中に座標が概念的に示されているように、工場や倉庫のフロア内での２次元位置（Ｘ、Ｙ）に加えて、走行ロボット２０の向き（θ）を含めた概念である。

位置検出部２２は走行ロボット位置を検出するに当たり、走行用記録部２５に逐次保管される走行ロボット位置の履歴を参照してもよい。また、その他のセンサが併せて設けられている場合には、そのセンサ出力を併せて利用してもよい。走行機構部２３の動作情報（具体的にはロータリエンコーダ出力）を併せて利用してもよい。

走行機構部２３は、走行ロボット２０が床面上を走行するための機構部である。走行制御部２４は、制御ユニット１０を通じて搬送システムサーバ２００から取得した指定位置への移動指示に従って、走行制御部２４が算出した走行ロボット位置に基づいて、走行機構部２３を制御し、走行ロボット２０を走行させる。

走行用記録部２５は、走行ロボット２０に設けられた記録装置である。走行用記録部２５は工場等のフロア内の上記マップ情報を保持する他、走行ロボット２０が走行を実行するために必要な各種情報や走行履歴、制御プログラムを適宜保持する。

＜ロボットアームユニットの構成＞
ロボットアームユニット３０には、カメラ３１（基準検出部）、画像処理部３２、ロボットアーム３３、アーム制御部３４と、アーム用記録部３５とが設けられている。図２に示されるように、ロボットアーム３３は、アーム制御部３４の制御に従って、搬送対象物をピックし、プレースするための、複数の関節３３１を有した多軸マニピュレータである。

ロボットアーム３３は、基部３３２とは反対側の端部に搬送対象物に応じた把持部３３３を有している。図２及び図３に示された実施形態１の具体例において、搬送対象物は、半導体ウェハ等を収納したカセット５０１である。把持部３３３はカセット５０１を収容設備４００からピックし、またプレースするための固定爪を有している。

しかし、本発明の適用において把持部３３３は搬送対象物に応じて、適宜選択され得るものである。真空吸着式や電磁石式の把持部であってもよいし、２本指ないし５本指式のグリッパであってもよい。ロボットアームユニット３０には、ピックしたカセット５０１を積載して搬送するための積載台４１が設けられている。

カメラ３１は、ロボットアーム３３の把持部３３３付近に設けられた画像センサである。画像処理部３２は、カメラ３１が撮影した映像の画像処理を行う機能ブロックである。カメラ３１及び画像処理部３２は、ピック動作及びプレース動作の際に、把持部３３３とその周囲を監視し、ピック動作及びプレース動作のための基準とする座標系の取得を行う。また、カメラ３１及び画像処理部３２は、後述するアライメント動作の際に、収容設備４００に表されたアライメントマーク４１０（位置表示部）を探索し、アライメントマーク４１０の貼り付け位置を基準とした座標系の取得を行う。

アーム用記録部３５は、ロボットアームユニット３０が備える記録装置である。アーム用記録部３５は、ロボットアームユニット３０がピック動作及びプレース動作、アライメント動作を実行するために必要な各種情報や、動作の履歴、制御プログラムを適宜保持する。

§３動作例
図４は、自走式搬送装置１００が実行する特徴的な動作を示すフローチャートである。実施形態１に係る自走式搬送装置１００は、搬送システムサーバ２００からの指示によって収容設備４００に移動した際に、走行ロボット２０（自走式搬送装置１００）の位置誤差を検出する、以下のステップで構成される特徴的な動作を実行する。

ステップＳ１１：統合制御部１１は、通信部１５を通じての搬送システムサーバ２００からの指示を受け付ける。

ステップＳ１２：続いて統合制御部１１は、搬送システムサーバ２００からの自走式搬送装置１００への搬送指示の有無を判断する。搬送指示があった場合、フローはステップＳ１３に進む（Ｓ１２でＹＥＳ）。それ以外の場合、フローはステップＳ１１に戻る（Ｓ１２でＮＯ）。なお、搬送指示には、移動元や移動先の収容設備についての指定位置の情報、移動するカセット５０１を示す情報が含まれる。また必要に応じて搬送指示には、移動元や移動先の収容設備における当該カセットの当該収容設備内における位置を示す情報が含まれる。

ステップＳ１３：統合制御部１１は、走行制御部２４に、移動先の収容設備４００を示す情報を通知する。走行制御部２４は当該情報に従って、走行ロボット２０を走行させて、自走式搬送装置１００を収容設備４００についての指定位置まで移動させる。

ステップＳ１４：続いて統合制御部１１は、アーム制御部３４に、アライメント動作を実行させる。アーム制御部３４は、収容設備４００に関する指定位置と、収容設備４００に付されたアライメントマーク４１０の相対位置関係の情報に基づいて、ロボットアーム３３を操作する。つまりアライメントマーク４１０は、収容設備４００に関する指定位置の近傍に設置されている。ロボットアーム３３が操作されて、ロボットアーム３３の端部付近に設けられたカメラ３１が、アライメントマーク４１０を捕える位置まで動かされる。

しかし、走行ロボット２０の停止位置が、指定位置からずれていた場合には、カメラ３１がアライメントマーク４１０を捕えられないことがある。カメラ３１がアライメントマーク４１０を捕えられなければ、カメラ３１が移動した位置の周囲を探索するように、ロボットアーム３３を操作して、カメラ３１がアライメントマーク４１０を捕えられるようにしてもよい。

カメラ３１がアライメントマーク４１０を捕えれば、カメラ３１が撮影する画像３１０の所定位置にアライメントマーク４１０の位置及び大きさが合致するようにロボットアーム３３位置を調整する。その際にカメラ３１が取得した画像３１０の例を図５に示す。これにより、収容設備４００に設けられているアライメントマーク４１０（位置表示部）を基準に、カメラ３１（基準検出部）の位置が所定の状態にアライメントされる。所定の状態とは、例えば、カメラ３１がアライメントマーク４１０の正面に、所定の距離で正対する状態である。

ステップＳ１５：続いて統合制御部１１は、アライメントが完了した状態のロボットアーム３３の姿勢情報を、アーム制御部３４から取得する。姿勢情報には、ロボットアーム３３の各関節（各軸）の動作状態の情報が含まれる。

ステップＳ１６：続いて制御ユニット１０の誤差算出部１２が、ロボットアーム３３の構造に関する情報と、姿勢情報とに基づいて、アライメントマーク４１０（位置表示部）を基準に、走行ロボット位置を算出する。そうして算出結果に基づいて、走行ロボット２０の、指定位置からの誤差を算出する。搬送指示での指定位置に対して、ステップＳ１３で走行ロボット２０が移動した際の走行ロボット位置が正確であれば、位置誤差は０であるが、一般に、位置誤差（ΔＸ、ΔＹ、Δθ）は０ではない。

ステップＳ１７：続いて判定部１３は、位置誤差（ΔＸ、ΔＹ、Δθ）が、あらかじめ収容設備４００と自走式搬送装置１００の組み合わせに対して定められた所定の範囲内にあるか否かを判断する。ここで所定の範囲とは、ロボットアーム３３がアライメントマーク４１０（位置表示部）を基準にピックやプレース等の所定の動作を行ったとしても、収容設備４００や収容設備４００上のカセット５０１に衝突しないと判断される範囲である。

位置誤差が所定の範囲内にあると判断される場合、フローはステップＳ１８に進み（ステップＳ１８でＹＥＳ）、それ以外の場合、ステップＳ１９に進む。

ステップＳ１８：統合制御部１１は、搬送指示の内容に従って、アーム制御部３４に、ロボットアーム３３を操作させ、ピック動作あるいはプレース動作を実行させる。こうしえて、自走式搬送装置１００は、搬送システムサーバ２００からの指示に従った搬送の作業を完了する。次にフローは終了する。

ステップＳ１９：ステップＳ１７において位置誤差が所定範囲内に無いと判断された場合、統合制御部１１は、走行制御部２４に指示し、走行ロボット２０（自走式搬送装置１００）を退避位置まで移動させる。次にフローはステップＳ１３に進む。指示位置までの走行をやり直すためである。

§４作用、効果
ＬｉＤＡＲやステレオカメラ等の距離センサから得られる、距離情報に基づいて自身の位置を把握する走行ロボットによれば、フレキシブルな搬送システムを構築できる反面、走行ロボット位置情報の精度が必ずしも十分でないことがあった。またこのような走行ロボット上に多関節のロボットアームを搭載する自走式搬送装置を用いれば、多種多様な搬送対象物や搬送作業に対応できることが期待されている。

しかし、走行ロボットの位置精度が十分でないと、走行ロボットが収容設備に関する指定位置まで移動し、収容設備の前からピック動作やプレース動作を行った際に、ロボットアームが収容設備や収容設備上の搬送対象物に干渉することがあった。

収容設備にアライメントマークを設けられて、これを基準としてロボットアーム３３がピック動作やプレース動作を行うようにされていることも考えられる。しかし、自走式搬送装置１００自体の停止位置（走行ロボット位置）がずれていると、ロボットアーム３３の動作によっては、ロボットアーム３３の経路が干渉してしまう。

一方、実施形態１に係る自走式搬送装置１００によれば、収容設備４００に設けられているアライメントマーク４１０（位置表示部）を基準に走行ロボット位置の誤差を算出することができる。従って、自走式搬送装置１００は、移動指示に従って指定位置に停止した際の走行ロボット位置の誤差を知ることができる。

そのため、位置誤差の情報を、自走式搬送装置１００の動作に反映させることができるようになる。また、位置誤差の情報を蓄積して、動作の改善のための基礎情報として役立てることができるようになる。

特に実施形態１においては、自走式搬送装置１００は、走行ロボット位置の誤差が予め定められた所定の範囲内に無い場合に、自走式搬送装置１００を退避位置まで一旦移動させ、再度指定位置への停止を実行する。そのため、ピック動作やプレース動作を行った際に、ロボットアーム３３が収容設備４００や収容設備上の搬送対象物に干渉することが抑制される。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態が、以下に説明される。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

図６は、実施形態２で自走式搬送装置１００が実行する特徴的な動作を説明するフローチャートである。実施形態２において、自走式搬送装置１００は、実施形態１の場合と同様の構成である。走行ロボット位置の誤差の情報に基づいて、実施形態２では、実施形態１で説明された動作とは別の動作を実行する。

以下に図６を参照し、実施形態２における自走式搬送装置１００の動作について説明する。ステップＳ２１からステップＳ２８までは、それぞれ図４のフローチャートに示された、実施形態１における動作のステップＳ１１からステップＳ１８までと同じである。

ステップＳ２９：ステップＳ２７において位置誤差が所定範囲内に無いと判断された場合、統合制御部１１は、通信部１５を介して、搬送システムサーバ２００に、その旨のアラートを通知する。

実施形態２においては、自走式搬送装置１００は、走行ロボット位置の誤差が予め定められた所定の範囲内に無い場合に、ピック動作やプレース動作を行わずに、搬送システムサーバ２００にその旨通知する。そのため、ピック動作やプレース動作を行った際に、ロボットアーム３３が収容設備４００や収容設備上の搬送対象物に干渉することが抑制される。

また、ロボットアーム３３が収容設備４００や収容設備上の搬送対象物に干渉する怖れのある場合に、搬送システムサーバ２００からの次の指示を待ち受けるなどの対応も可能となる。

〔実施形態３〕
実施形態３において、自走式搬送装置１００は、実施形態１の場合と同様の構成である。実施形態３で自走式搬送装置１００は、走行ロボット位置の誤差の情報を収集する。実施形態３の自走式搬送装置１００は、実施形態１で説明されたステップＳ１１からステップＳ１６までの動作を実行して、実施形態１と同様に走行ロボット位置の誤差を算出する。そうして、算出した誤差を統合記録部１４に保管する。あるいは、算出した誤差を都度または適宜蓄積してから搬送システムサーバ２００に送信する。

走行ロボット位置の誤差を保管（あるいは送信）するにあたり、指定位置で停止した際に、位置検出部２２が算出した自己位置推定一致度の情報と併せて保管（あるいは送信）してもよい。ここで、自己位置推定一致度とは、位置検出部２２がマップ情報を参照し、距離画像に基づいて走行ロボット位置を判断した結果の信頼性を示すスコアである。

一般に、距離センサ２１が距離画像中に周囲の特徴的な形態を捕えられていれば、自己位置推定一致度は高くなる。自走式搬送装置１００の走行する環境に、走行ロボット２０が保持するマップに無い、一時置きの物品がある場合などには、自己位置推定一致度は低くなる。また周囲に既設の物体について、光学的な反射率が低い場合、もしくは表面状態が鏡面に近く入射光の拡散反射量が少ない場合などにおいても、自己位置推定一致度は低くなる。

搬送システムの管理者は、走行ロボット位置の誤差と自己位置推定一致度との相関を監視することで、走行ロボット２０の再教示の必要性を検討するなどの対策を検討できるようになる。あるいは自走式搬送装置１００が走行する周囲環境に物品が置かれるなど、マップ情報からの変化の有無を確認するなどの対策を検討できるようになる。あるいは、搬送システムの管理者は、反射材を周辺環境に張り付けるなどして、距離センサ２１による周囲環境の認識を行いやすくするなどの対策の検討や、その効果の可視化などができるようになる。

走行ロボット位置の誤差を保管（あるいは送信）するにあたり、移動時の積載物の質量/個数などと併せて保管（あるいは送信）し、相関を見てもよい。搬送システムの管理者は、最大積載量の見直しや、自走式搬送装置１００の筐体の設計の再検討の必要性等をデータから判断することができるようになる。

走行ロボット位置の誤差を保管（あるいは送信）するにあたり、動作を行った時刻のタイムスタンプを併せて保管（あるいは送信）し、相関を見ても良い。搬送システムの管理者は、日照条件による自己位置推定への影響を判断することができ、例えば、窓などへの遮光対策を検討するなどの対策を考えることができるようになる。

また、走行ロボット位置の誤差を保管（あるいは送信）するにあたり、搬送、ピック動作等の指示と併せて保管し、相関を見ても良い。搬送システムの管理者は、これらの指示内容との相関から、問題点を洗い出すことができるようになる。

〔実施形態４〕
実施形態１に係る自走式搬送装置は、基準検出部がカメラ３１であったのに対し、実施形態４に係る自走式搬送装置では、ロボットアーム３３の端部付近に設けられた挿入体３１Ａである点が異なる。実施形態１のアライメントマーク４１０に替えて、実施形態４では、指定位置の近傍（通常は収容設備４００上）に設置される位置表示部は、挿入孔４２１が設けられた位置決め部材４２０である。

図７は、挿入孔４２１が設けられた位置決め部材４２０に、挿入体３１Ａが探り挿入される状況を説明する図である。実施形態４に係る自走式搬送装置では、アーム制御部３４が、ロボットアーム３３を操作し、挿入体３１Ａが挿入できる位置を、位置決め部材４２０上で探り、挿入体３１Ａが挿入孔４２１の奥まで挿入できた状態で、アライメント完了と判断する。

なお、アーム制御部３４が、挿入体３１Ａを探り挿入させることに限らず、作業者がロボットアーム３３を導いて位置決め位置へ誘い込む構成としてもよい。実施形態４によっても、実施形態１と同様、位置表示部（位置決め部材４２０）に対して基準検出部（挿入体３１Ａ）がアライメントされる。よって、実施形態１と同様の効果が奏される。

〔実施形態５〕
実施形態１または実施形態４に係る自走式搬送装置では、基準検出部のアライメントにより、走行ロボット２０の位置について、床面上の２次元方向の誤差（ΔＸ、ΔＹ）と向きの誤差（Δθ）が算出される。実施形態５では、床面上の１次元方向の誤差（ΔＸ）と向きの誤差（Δθ）が算出される例が示される。

図８に示されるように、実施形態４に係る自走式搬送装置では、基準検出部が、ロボットアーム３３の端部付近に設けられた２つの接触センサ３１１を有するプローブ３１Ｂとなっている。実施形態４では、指定位置の近傍に設置される位置表示部は、鉛直面に沿った単なる壁面４３０である。

プローブ３１Ｂの２つの接触センサ３１１は、略同一水平面上に位置するように、それぞれが腕状の部材の先端に設けられている。アーム制御部３４はアライメントの際、プローブ３１Ｂの２つの接触センサ３１１が同時に壁面４３０に接触する位置を、ロボットアーム３３を操作して探索する。こうして、アーム制御部３４は、基準検出部であるプローブ３１Ｂを、壁面４３０に対して垂直の方向（Ｘ方向とする）と、向き（θ）の方向にアライメントする。

実施形態５においては、壁面４３０に対して平行な方向（Ｙ方向）には、自走式搬送装置の位置が特定されない、すなわち誤差成分ΔＹは検出されない。しかし、自走式搬送装置が走行するに際して壁面４３０に接触するか否かを問題とする場合等には、誤差成分ΔＸとΔθを検出できる実施形態５の手法も有用である。

〔ソフトウェアによる実現例〕
制御ユニット１０の機能ブロック（特に、統合制御部１１、誤差算出部１２、判定部１３）、走行ロボット２０の機能ブロック（特に、位置検出部２２、走行制御部２４）、ロボットアームユニット３０の機能ブロック（特に、画像処理部３２、アーム制御部３４）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、制御ユニット１０、走行ロボット２０、ロボットアームユニット３０の少なくともいずれかは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。

そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。

また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを更に備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１００自走式搬送装置
１０制御ユニット
１１統合制御部
１２誤差算出部
１３判定部
１４統合記録部
１５通信部
２０走行ロボット
２１距離センサ
２２位置検出部
２３走行機構部（走行機構）
２４走行制御部
２５走行用記録部
３０ロボットアームユニット
３１カメラ（基準検出部）
３１０画像
３１Ａ挿入体（基準検出部）
３１Ｂプローブ（基準検出部）
３１１接触センサ
３２画像処理部
３３ロボットアーム
３３１関節
３３２基部
３３３把持部
３４アーム制御部
３５アーム用記録部
４１積載台
２００搬送システムサーバ
３００製造実行システムサーバ
４００収容設備
４１０アライメントマーク（位置表示部）
４２０位置決め部材（位置表示部）
４２１挿入孔
４３０壁面（位置表示部）
５０１カセット（搬送対象物）

Claims

走行ロボットと、
前記走行ロボットに搭載されたロボットアームと、
前記ロボットアームを制御するアーム制御部と、
前記ロボットアーム上に設置された基準検出部と、
制御ユニットと、を備え、
前記アーム制御部は、指定位置への移動指示に従って前記走行ロボットが移動をすると、前記ロボットアームを操作して、前記指定位置の近傍に設置された位置表示部に対して前記基準検出部をアライメントし、
前記制御ユニットは、前記基準検出部のアライメントを実行した前記ロボットアームの姿勢情報から前記基準検出部に対する走行ロボット位置を算出することにより、前記走行ロボット位置の前記指定位置からの誤差を算出し、
前記制御ユニットは、前記誤差が所定範囲内から逸脱すると、前記走行ロボットに前記指定位置からの退避を実行させる、自走式搬送装置。
前記走行ロボットには、
前記走行ロボットを走行させるための走行機構と、
周囲の物体からの距離を検出する距離センサと、
前記距離センサからの距離情報に基づいて、前記走行ロボット位置を算出する位置検出部と、
前記位置検出部からの走行ロボット位置情報に基づいて、前記走行機構を制御して、前記走行ロボットを前記指定位置へと走行させる走行制御部と、が設けられている、請求項１に記載の自走式搬送装置。
前記ロボットアームは、前記アーム制御部の制御によって、搬送対象物に対するピック動作及びプレース動作を実行する、請求項１または２に記載の自走式搬送装置。
前記制御ユニットは、前記退避の実行後、前記走行ロボットに前記指定位置への移動を再度実行させる、請求項１から３のいずれか１項に記載の自走式搬送装置。
前記制御ユニットは、前記誤差が所定範囲内から逸脱すると、上位システムへの報知を行う、請求項１から４のいずれか１項に記載の自走式搬送装置。