JP7401285B2 - 自動倉庫システム - Google Patents

Description

本発明は、物品収容体が収納されるラックと、物品収容体から指定の物品を取り出すことができるロボットアームを備えた走行台車とを備えた自動倉庫システムに関する。

物流倉庫には、物品を収容する物品収容体であるコンテナを大量に収容可能なラックが設置されており、様々な物品が種類や大きさ等によってそれぞれのラック用コンテナに分別されている。このような物流倉庫では、様々な作業（開梱・荷姿変換・ピッキング・検品・梱包等）が行われており、例えばピッキング作業の段階においては、まずラック用コンテナをラックの収容位置から作業員の待つラックの出入口に設けられた作業スペースまでスタッカクレーンを用いて搬出され、次いで作業スペースでは、作業員によって搬出されたラック用コンテナから指定の物品が取り出され、仕分け用コンテナに移されるピッキング作業が行われている。近年、Ｅコマースの急速な普及により物流倉庫の拡充や増設が活発であり、それに伴い物流倉庫で行われる作業を自動化する試みが実施されている。

このピッキング作業を自動化するにあたって、物品が収容されているラック用コンテナ内を撮像する撮像手段と、実際に指定の物品を把持や吸着等の手段を用いて取り出すロボットアームと、を備える自動ピッキング手段により、撮像手段の撮像に基づきロボットアームによりラック用コンテナ内の物品を取り出せるようにするとともに、この自動ピッキング手段をスタッカクレーンの走行台車に配したものがある（例えば、特許文献１参照）。これによれば、ラックからラック用コンテナを取り出した位置にて、スタッカクレーンの走行台車上で指定の物品を仕分け用コンテナに移すことができ、スタッカクレーンの走行台車は作業スペースまで戻ることを要せず、ピッキング作業を効率よく行うことができる。

特開２０１８－１８８３０８号公報（第６頁、第１図）

ところで、自動ピッキング手段による物品を取り出す技術は学習制御等によって日々進歩しているものの、未だ人間の技量には到達しておらず、ロボットアームの自律動作では上手く物品を取り出せない場合や、撮像手段により適切に対象物が検出できない場合がある。このような事態が発生した場合において特許文献１のような自動倉庫システムにあっては、ロボットアームが物品を取り出せるまで何度も試行する、若しくはこの物品の取り出しを諦めてピッキング作業を中止する判断を行う必要があり、いずれにせよ次々に入るピッキング作業のオーダーが中断されてしまい、迅速に遂行することができない問題がある。このように、現状では、完全に自律動作に任せてピッキング作業を行うことは難しい。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、確実かつ迅速にピッキング作業を行うことができる自動倉庫システムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の自動倉庫システムは、
ラック用物品収容体が収納されるラックと、
前記ラック用物品収容体から取り出された物品を収容する仕分け用物品収容体を載置でき、前記ラック用物品収容体から指定の物品を取り出すことができるロボットアームと撮像手段を備えた走行台車と、
を有する自動倉庫システムであって、
前記自動倉庫システムは、前記ロボットアームを自律動作させる自律動作モードと、操作者による遠隔端末からの遠隔操作により前記ロボットアームを手動で操作させる手動操作モードとを切り替える切替手段を有しており、
前記手動操作モードの中断時において、当該中断時での指定された物品が収容されるラック用物品収容体が前記ラック内に他にも存在する場合、当該ラック用物品収容体を指定の物品の取り出し元のラック用物品収容体として選択可能にすることを特徴としている。
この特徴によれば、ロボットアームを自律動作させ、ラックに収納されたラック用物品収容体から指定の物品を仕分け用物品収容体に移す作業を行うことができるとともに、自律動作モード時に指定の物品の取り出し作業に失敗するような事態が発生した場合にあっては、自律動作モードから手動操作モードに切り替えることで、遠隔操作により指定の物品の取り出し作業を遂行することができる。そのため、このような事態の発生による時間的なロスを抑制でき、ピッキング作業を確実かつ迅速に行うことができる。尚、遠隔操作には、遠隔端末からの操作指令により取り出し作業をすべて完了させる操作のみならず、例えばラック用物品収容体内において特定の物品を特定の方向に移動させる等することで、自律動作をアシストする操作も含まれる。

前記走行台車は、前記仕分け用物品収容体を複数載置した状態で走行可能であることを特徴としている。
この特徴によれば、複数の仕分け先となる仕分け用物品収容体への物品の収容作業を併行して行うことができ、作業効率が高い。

前記自動倉庫システムは、前記手動操作モード時に、指定された物品の収容が完了している前記仕分け用物品収容体の情報を前記遠隔端末に通知することを特徴としている。
この特徴によれば、複数の仕分け用物品収容体が載置された走行台車において、指定された物品をこれ以上収容しなくてよい仕分け用物品収容体がどれなのかを遠隔端末の操作者に通知することができ、指定された物品を仕分け用物品収容体に過剰に収容させるのを防止できる。

前記走行台車は、前記ラックから取り出した前記ラック用物品収容体を前記走行台車に載置した状態で、前記ロボットアームが該ラック用物品収容体から指定の物品を取り出すようになっていることを特徴としている。
この特徴によれば、ラックの構造に関係なくラック用物品収容体から指定の物品を確実に取り出すことができる。

前記走行台車は、前記撮像手段によって前記ロボットアームが指定された最後の物品の取り出しに成功したことを確認したことに基づき、前記ラックから取り出した前記ラック用物品収容体を前記ラックに戻す動作を開始可能とすることを特徴としている。
この特徴によれば、ロボットアームによる物品の取り出しが完了した段階で、指定された物品の仕分け用物品収容体への収容を待たずに、ラックから取り出したラック用物品収容体をラックに戻す動作を開始でき、ピッキング作業を短時間で行うことができる。

前記遠隔端末は、前記手動操作モード時において、操作者による指定された物品の取り出し作業の中断処理を受付可能となっており、受け付けた該中断処理を前記自動倉庫システムの中央制御装置に送信することを特徴としている。
この特徴によれば、操作者は、手動操作モード時において指定された物品の取り出し作業を完了させることが困難であると判断した場合に、自動倉庫システムの中央制御装置に中断処理の要請を行うことができるようになっており、自動倉庫システムは当該指定された物品の取り出し作業を一旦飛ばす等して、続くピッキング作業を効率よく進めることができる。

前記中央制御装置は、前記中断処理を受信したことに基づき、当該中断処理に対応する指定された物品が収容されるラック用物品収容体が前記ラック内に他にも存在するか否かを判定し、存在する場合、当該ラック用物品収容体を指定の物品の取り出し元のラック用物品収容体として選択可能に前記遠隔端末に提示することを特徴としている。
この特徴によれば、操作者が手動操作モード時において指定された物品の取り出し作業を完了させることが困難であると判断した際に、当該指定された物品が収容されるラック用物品収容体がラック内に他にも存在する場合、そのラック用物品収容体から当該指定された物品の取り出し作業を試すことができ、指定の物品の取り出し作業を遂行できる確率を高められる。

前記切替手段は、前記自律動作モード時の指定の物品の取り出し動作に際して、所定の放棄条件を満たしたことが判定されたことに基づき、前記手動操作モードに切り替えることを特徴としている。
この特徴によれば、自律動作から手動操作へ、自動的に引き継ぎを行うことができ、ピッキング作業を確実かつ迅速に行うことができる。

前記自動倉庫システムは、前記手動操作モード時において、所定の復帰条件を満たしたことが判定されると、前記自律動作モードに復帰可能であることを前記遠隔端末の操作者に報知することを特徴としている。
この特徴によれば、自律動作モードに復帰可能であることを遠隔端末の操作者に報知できるため、手動操作から自律動作への引き継ぎを迅速に行うことができる。

本発明の実施例における自動倉庫システムの構成を示す斜視図である。 移載装置を示す斜視図である。 （ａ）はフォーク装置によりラックからラック用コンテナを取り出す動作を示す平面図であり、（ｂ）はロボット装置によりラック用コンテナから指定の物品を取り出す動作を示す平面図である。 （ａ）はロボット装置によりラック用コンテナから仕分け用コンテナへ指定の物品を移す動作を示す平面図であり、（ｂ）はフォーク装置によりラック用コンテナをラックに戻す動作を示す平面図である。 自動倉庫システムの構成を示す概念図である。 遠隔端末の一例を示す図である。 同じく遠隔端末の一例を示す図である。 遠隔端末において遠隔操作依頼の表示画面を示す図である。 手動操作リストを示すイメージ図である。 （ａ）は遠隔端末において撮像画像及び通知画面を示す図であり、（ｂ）は遠隔端末において完了メッセージを示す図である。 （ａ）は遠隔端末において復帰報知画面を示す図であり、（ｂ）は遠隔端末において撮像画像及び通知画面を示す図である。 遠隔端末において撮像画像及び通知画面を示す図である。 遠隔端末において選択画面を示す図である。

本発明に係る自動倉庫システムを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例に係る自動倉庫システムにつき、図１から図１３を参照して説明する。以下、図１のラックの延伸方向後方側（紙面右側）を前方側とし、その前方側を見たときの上下左右方向を基準として説明する。

倉庫には、物品を収容するラック用コンテナ２（ラック用物品収容体）を大量に収容可能なラック４ａ，４ｂが設置されており（図１参照）、開梱・荷姿変換・ピッキング・検品・梱包等の作業が行われている。ラック４ａ，４ｂ外で開梱・荷姿変換作業により物品Ｇ（図３参照）はラック用コンテナ２に移し変えられ、これらのラック用コンテナ２はスタッカクレーン５によりラック４ａ，４ｂの所望の位置に収容される。また、ラック用コンテナ２に収容される物品Ｇはラック用コンテナ２の固有ＩＤと関連付けられるとともに、ラック４ａ，４ｂにおける当該ラック用コンテナ２の収容場所（どのラックの何段目の何番目か）等が後述する中央制御装置３のデータベースとして記録されるようになっている。このようにして、データベースを参酌することで、ラック４ａ，４ｂに収容されたラック用コンテナ２のラック４ａ，４ｂにおける収容位置と、収容された物品Ｇの品名・個数を把握可能となっている。本実施例では、先述した作業のうちピッキング作業を自動化するために自動倉庫システム１が用いられる。

図５に示されるように、自動倉庫システム１は、中央制御装置３と、ラック４ａ，４ｂ（図１参照）と、移載装置１０（走行台車、図２参照）を有するスタッカクレーン５と、遠隔端末６と、によって主に構成されている。中央制御装置３は、指示端末８からの出庫指示を受け、指定の物品Ｇが保管されているラック用コンテナ２を先述したデータベースにて割り出し、スタッカクレーン５の制御を行うようになっている。尚、中央制御装置３は、図５において、説明の便宜上１台のロボット装置２０を含む１台のスタッカクレーン５及び１台の遠隔端末６に対応しているように示されているが、スタッカクレーン５及び遠隔端末６が複数台あってもよい。

図１に示されるように、ラック４ａ，４ｂは、左右方向に所定寸法離間して対向して立設しており、対のラック４ａ，４ｂが１つまたは複数並列されている（図１では１対のラック４ａ，４ｂのみ示し、説明の便宜上ラック４ｂの後方側を省略する）。移載装置１０はラック４ａ，４ｂ間を前後方向及び上下方向に移動可能であり、指定の物品Ｇが収容されたラック用コンテナ２から当該物品Ｇを必要個数取り出し、仕分け用コンテナ７に移し、当該物品Ｇが収容された仕分け用コンテナ７をラック４ａ，４ｂの一端入口４２まで運搬できるようになっている。本実施例では、詳細は後述するが、移載装置１０を有するスタッカクレーン５が前後方向へ移動可能となっており、該移載装置１０が上下方向へ移動可能となっている（図１では１台のスタッカクレーン５のみ示す）。尚、ラック４ａ，４ｂは略同一構造を成しているため、以後ラック４ａのラック用コンテナ２の取り出しについてのみ説明し、ラック４ｂについては省略する。

ラック４ａ，４ｂの間には、前後方向に延びるように床面に下部レールＲが設置されている。

図１，２に示されるように、スタッカクレーン５は、移載装置１０と、下部レールＲ上を例えばインバータモータ等の図示しない駆動装置により自動走行する走行基台１１と、該走行基台１１の前後に立設した一対のマスト１２ａ，１２ｂと、一対のマスト１２ａ，１２ｂに沿って移載装置１０を昇降させるインバータモータ等の駆動装置を具備する昇降手段１４ａ，１４ｂと、を備えている。尚、図１において説明の便宜上、一対のマスト１２ａ，１２ｂ及びラック４ａ，４ｂの上部が省略されているが、これら一対のマスト１２ａ，１２ｂ及びラック４ａ，４ｂは上方に続いているものとする。

移載装置１０は、フォーク装置１５と、載置台１６と、ロボット装置２０と、これらフォーク装置１５、載置台１６及びロボット装置２０を載置する荷台１７と、を有している。尚、図２において、移載装置１０は前方にフォーク装置１５、後方に載置台１６、これらの中間にロボット装置２０が配置されているが、これと異なる配置でもよい。

フォーク装置１５は、左右方向に伸縮可能なアーム部材１５ａ，１５ｂを前後一対に有し、該アーム部材１５ａ，１５ｂの伸縮によりラック４ａに対しラック用コンテナ２を出し入れできるようになっている。また、フォーク装置１５は載置部１８を有し、ラック４ａから取り出したラック用コンテナ２を載置部１８に一時的に載置させることができる。尚、ラック用コンテナ２を出し入れする構造はフォーク装置１５に限らず、例えば搬送ローラやプッシャ等を用いた構造でもよい。

載置台１６には、指定の物品Ｇを収容する小型の２個の仕分け用コンテナ７（仕分け用物品収容体）が載置され、移載装置１０の上下・前後移動時に仕分け用コンテナ７が転倒及び落下しないように載置台１６の上面の四辺にそれぞれ上方に延びる規制手段１９が設けられている。尚、載置台１６に載置された仕分け用コンテナ７は２個に限らず、大型の仕分け用コンテナ７を１個載置してもよく、また規制手段１９の仕様を変えサイズの小さい仕分け用コンテナ７を３個以上載置できるようにしてもよい。

ロボット装置２０は、本体部２７と、ロボットアーム２１と、撮像手段２２と、演算装置２３と、切替手段２４と、通知手段２５と、復帰報知手段２６と、を備えている。尚、切替手段２４、通知手段２５及び復帰報知手段２６は自動倉庫システム１に含まれていれば、ロボット装置２０から独立した他の箇所に配置されていてもよい。

ロボット装置２０の本体部２７の左右には、ロボットアーム２１であるハンド型ロボットアーム２１Ａとロッド型ロボットアーム２１Ｂとがそれぞれ配置されている。ハンド型ロボットアーム２１Ａは、人間の肘や肩に相当する複数の関節（ジョイント）を備えるとともに、人間の手の指のような部材を備えたマニュピレーターであり、対象物を把持して持ち上げ、他の場所に移動可能なタイプのロボットアームである。尚、対象物を取り出す方法はこれに限らず、例えば対象物をハンド型ロボットアーム２１Ａ及びロッド型ロボットアーム２１Ｂによって挟んで取り出してもよい。

ロッド型ロボットアーム２１Ｂは、人間の肘や肩に相当する複数の関節を備え、先端にはロッドが固定されており、人間の手の指のような部材を備えていない、ハンド型ロボットアーム２１Ａに比べて構造も操作も単純なロボットアームである。ロッド型ロボットアーム２１Ｂはこのような構造に限らず、ハンド型ロボットアーム２１Ａと同様の構造であってもよい。

撮像手段２２は、本体部２７の上部でハンド型ロボットアーム２１Ａとロッド型ロボットアーム２１Ｂとの間に配置されており、撮像手段２２の視野に入った対象物を撮像できるようになっている。

演算装置２３は、ＭＰＵと記憶媒体等を備えたコンピュータであり、記憶媒体にはロボットアーム２１の動作を制御するプログラムや、撮像手段２２により撮像された画像の解析を行うプログラムや、画像の解析により対象物を検知する際の検知条件や、ロボットアーム２１の動作態様やその手順等の操作情報等が記憶されている。

また、ロボット装置２０には、演算装置２３に従い自律動作する自律動作モードと、操作者による後述の遠隔端末６からの遠隔操作により手動で操作できる手動操作モードと、が設定されており、これら自律動作モード及び手動操作モードは一定条件下で切替手段２４により切り替えられる。この切替手段２４の詳細については後述する。

遠隔端末６（図５参照）は、倉庫の内外問わずロボット装置２０から離れた位置から操作される端末であって、手動操作モードの際、ロボット装置２０を遠隔操作可能となる端末であり、通信手段と表示手段と操作入力手段とを備えていればどのような構成でもよい。例えば、図６で示されるように、本実施例で採用されているパソコン６Ａではディスプレイ６１が表示手段を、キーボードやマウス６２等が操作入力手段をそれぞれ構成し、内蔵された通信手段と合わせて遠隔端末６を成しているが、 代わりに図７に示されるようなディスプレイと操作者の身体動作を捉える撮像手段とを備えるモーションセンサ６Ｂであってもよい。パソコン６Ａのディスプレイ６１にはロボット装置２０の撮像手段２２の画像が操作画面を構成してリアルタイム表示される。つまり、手動操作モードにおいて、遠隔端末６はマスタ部であり、ロボット装置２０は遠隔端末６に支配的に操作されるスレーブ部といえる。

これによれば、手動操作モードの際遠隔端末６によってロボット装置２０を遠隔操作可能なため、操作者がロボット装置２０まで近づく必要がなく、操作者の身の安全を守ることができる。

ここで、移載装置１０による指定された物品Ｇの基本的な取り出しについて説明する。指定された物品Ｇを取り出す前の移載装置１０は、載置台１６上に仕分け用コンテナ７，７が載置されており、フォーク装置１５の載置部１８にラック用コンテナ２が載置されていない状態となっている（図２参照）。出庫指示により指定された物品Ｇが保管されているラック用コンテナ２が中央制御装置３のデータベースにて割り出されると、スタッカクレーン５の走行基台１１の前後移動及び移載装置１０の上下移動により当該ラック用コンテナ２の位置に移載装置１０を横付けさせる。

その後、フォーク装置１５は一対のアーム部材１５ａ，１５ｂをラック４ａに向けて伸ばし、ラック４ａ内のラック用コンテナ２を把持する。この状態から、フォーク装置１５は一対のアーム部材１５ａ，１５ｂを縮める（図３（ａ）参照）ことによって当該ラック用コンテナ２を移載装置１０側に引き寄せ、当該ラック用コンテナ２を載置部１８に一時的に載置する。その後、自律動作モードまたは手動操作モードのロボット装置２０は本体部２７を時計回りに９０度回転させ（すなわち二点鎖線の位置から実線の位置へ回転させ）（図３（ｂ）参照）、当該ラック用コンテナ２から所望の物品Ｇをハンド型ロボットアーム２１Ａ及びロッド型ロボットアーム２１Ｂによって挟んで持ち上げ、ロボット装置２０は本体部２７を約１８０度回転させて（すなわち二点鎖線の位置から実線の位置へ回転させて）該物品Ｇを一方の仕分け用コンテナ７に移す（図４（ａ）参照）。尚、これに限らず、例えば所望の物品Ｇをハンド型ロボットアーム２１Ａによって把持して持ち上げてもよい。さらに尚、指定された物品Ｇを複数個仕分け用コンテナ７に移動させる必要がある場合は、該物品Ｇを把持して持ち上げ移す動作を繰り返し行う。

ロボット装置２０によって当該ラック用コンテナ２から仕分け用コンテナ７へ指定された物品Ｇを移し終えると、ロボット装置２０は本体部２７を時計回りに約９０度回転させ、初期位置にて待機状態となる。その後、当該ラック用コンテナ２をフォーク装置１５の一対のアーム部材１５ａ，１５ｂによってラック４ａに押し込んで元の位置に戻す動作を開始する（図４（ｂ）参照）。尚、撮像手段２２によってロボットアーム２１がラック用コンテナ２からの指定された最後の物品Ｇの取り出しを確認したことに基づき、ラック用コンテナ２をラック４ａに戻す動作を開始してもよい。この場合、ロボットアーム２１による指定された最後の物品Ｇの取り出しが完了した段階で、指定された物品Ｇの仕分け用コンテナ７への収容を待たずに、ラック用コンテナ２をラック４ａに戻す動作を開始でき、すなわち最後の物品Ｇの仕分け用コンテナ７への移す動作とラック用コンテナ２をラック４ａに戻す動作の一部を同じタイミングで行うことができ、ピッキング作業を短時間で行うことができる。

次いで、指定された物品Ｇの収容がすべて完了していない場合、次の物品Ｇが収容されたラック用コンテナ２まで移載装置１０を移動させ、先述した工程を繰り返し行い、その都度物品Ｇが仕分け用コンテナ７へ移動したことを撮像手段２２により確認された後その旨の情報を中央制御装置３に伝達するようになっている。

その後、移載装置１０をラック４ａ，４ｂの一端入口４２（図１参照）まで移動させ、図示しない移載手段により仕分け済みの仕分け用コンテナ７をローラコンベア４１（図１参照）へ移載し、該仕分け用コンテナ７を図示しない検品スペースへと移動させる。そして、次の出庫指示を中央制御装置３が受けると、移載装置１０に新たな仕分け用コンテナ７が載置された後、移載装置１０は新たな指定の物品Ｇの収納されたラック用コンテナ２の位置へと移動される。尚、移載装置１０のラック４ａ，４ｂの一端入口４２への移動は、指定の物品Ｇが複数個である場合、すべての指定の物品Ｇを取り出し完了した後に行われることは言うまでもない。

次いで、切替手段２４について説明する。自律動作モード時において、ロボット装置２０が指定の物品Ｇの取り出し動作を行う際、例えば当該物品Ｇをハンド型ロボットアーム２１Ａで把持できない場合や、当該物品Ｇを撮像手段２２により認識できない場合等の所定の放棄条件を満たしたことが演算装置２３によって判定されると、切替手段２４によって手動操作モードに切り替え可能になっている。これによれば、自律動作から手動操作へ、自動的に引き継ぎを行うことができ、ピッキング作業を確実かつ迅速に行うことができる。

このとき、切替手段２４から遠隔端末６に向けて図８に示されるような依頼画面６３を表示させることで、操作者に遠隔操作の依頼を行うことが可能である。尚、各遠隔端末６のユーザである操作者の物品Ｇ取り出しの熟練度を予め集計し手動操作リスト６４を作成し（図９参照）、ケースに合わせて適した熟練度を有する対応可能な操作者を選択し、当該操作者の遠隔端末６に依頼画面６３を表示させるようにしてもよい。

この依頼画面６３を通して遠隔操作の依頼を引き受けると、遠隔端末６とロボット装置２０とが接続され、ロボット装置２０の撮像手段２２で撮像される画像が、遠隔端末６の表示手段に表示される操作画面を構成するように表示される。同時に、ロボット装置２０のロボットアーム２１の操作権が遠隔端末６の操作入力手段に移譲され、後述するロボット装置２０による自律動作モードへ復帰するまでの間、遠隔端末６を使用する操作者による遠隔操作が可能となる。このとき、遠隔端末６には、当該撮像画像とともに、通知手段２５から通知される情報に基づいて指定された物品Ｇの収容が完了している仕分け用コンテナ７の情報を知らせる通知画面６５が表示され、操作者は通知画面６５によりどの仕分け用コンテナ７が指定された物品Ｇの収容が完了しているか把握することができる。尚、例えば図１０（ａ）に示されるように、通知画面６５は、各仕分け用コンテナ７に指定の物品Ｇをいくつ収容する予定（収容予定個数）か、そして指定の物品Ｇがいくつ収容されているか（収容完了個数）表示されるものであってもよい（図中では収容完了個数／収容予定個数として図示）。

また、撮像手段２２が仕分け用コンテナ７に指定の物品Ｇが１個収容されたことを確認すると、その都度、通知画面６５の収容完了個数が更新される。そして指定の物品Ｇの収容が完了すると、図１０（ｂ）に示されるような完了メッセージ６６が遠隔端末６に表示され、操作者が完了メッセージ６６の完了ボタンを押すことでロボット装置２０を手動操作モードから自律動作モードに切り替えられるようになっている。尚、指定の物品Ｇが不適当な仕分け用コンテナ７に移し変えられた場合（例えば、既に収容の完了した仕分け用コンテナ７に物品Ｇを移し変えた場合や、収容予定のない仕分け用コンテナ７に物品Ｇを移し変えた場合）、図示しないエラー画面が遠隔端末６に表示されるようになっている。

また、ロボット装置２０の演算装置２３は、手動操作モードにおいて、撮像手段２２により撮像された画像を解析し、所定の復帰条件（例えば、指定の物品Ｇが検知できたか否か）を随時判定する。例えば遠隔操作により特定の物品Ｇを特定の方向に移動させる（すなわちアシスト操作）することで、演算装置２３が指定の物品Ｇを検知できるようになり、所定の復帰条件を満たすと、復帰報知手段２６によって遠隔端末６は図１１（ａ）に示されるような復帰報知画面６７が表示され、操作者に自律動作モードへ復帰可能であることを報知する。復帰報知画面６７は操作者に手動操作モードから自律動作モードへの切替について確認しており、はいボタンを押すと自律動作モードへ切り替わり、いいえボタンを押すと手動操作モードが持続されるようになっている。これによれば、遠隔端末６の操作画面に復帰報知画面６７を表示させることで、自律動作モードに復帰可能であることを操作者に報知でき、手動操作モードから自律動作モードへの引き継ぎを迅速に行うことができる。

尚、図１１（ｂ）に示されるように、指定の物品が複数種類（説明の便宜上、物品Ｇ１，Ｇ２の２種類とする）あり、自律動作モードで取り出し中に指定された物品Ｇ１，Ｇ２のいずれか（例えば物品Ｇ１）について放棄条件を満たす場合、切替手段２４によって手動操作モードに切り替えられ、遠隔端末６では各物品Ｇ１，Ｇ２について収容予定個数及び収容完了個数を表記した通知画面６５が表示される。そして物品Ｇ１の収容が完了すると図１０（ｂ）に示されるような完了メッセージ６６が、また物品Ｇ１について所定の復帰条件が演算装置２３により判定されると例えば図１１（ａ）に示されるような復帰報知画面６７が、遠隔端末６に表示され、自律動作モードに切り替え可能となる。

さらに尚、図１２に示されるように、ラック用コンテナ２に指定の物品が複数種類（説明の便宜上、物品Ｇ１，Ｇ２の２種類とする）混在しており、指定された物品Ｇ１，Ｇ２を仕分け用コンテナ７に移し変える場合、自律動作モードにおいて当該物品Ｇ１，Ｇ２についてそれぞれ取り出しを試行する。その後、当該物品Ｇ１，Ｇ２のいずれかについて放棄条件を満たす（図１２では物品Ｇ２が物品Ｇ１の下に隠れて検知できないとする。この場合、物品Ｇ１収容後、ラック用コンテナ２をラック４ａに戻さずに引き続き物品Ｇ２の取り出しを試行したとする）場合、切替手段２４によって手動操作モードに切り替えられ、遠隔端末６では各物品Ｇ１，Ｇ２について収容予定個数及び収容完了個数を表記した通知画面６５が表示される。そして物品Ｇ２の収容が完了すると図１０（ｂ）に示されるような完了メッセージ６６が、また物品Ｇ１を動かして下に隠れていた物品Ｇ２を検知可能と演算装置２３により判定されると図１１（ａ）に示されるような復帰報知画面６７が、遠隔端末６に表示され、自律動作モードに切り替え可能となる。

図１０（ａ），図１１（ｂ），図１２に示される通知画面６５の中断ボタン６８は、手動操作モード時に指定の物品Ｇの取り出し作業の中断処理を受付可能となっており、中断ボタン６８を押すことで中断処理が自動倉庫システム１の中央制御装置３に送信され、遠隔端末６には取り出し作業の中断の旨が表示されるようになっている（図示せず）。これによれば、操作者は、手動操作モード時に指定された物品Ｇの取り出し作業を完了させることが困難であると判断した場合に、中央制御装置３に中断処理の要請を行うことができるようになっており、自動倉庫システム１は当該指定された物品Ｇの取り出し作業を一旦飛ばす等して、続くピッキング作業を効率よく進めることができる。

このとき、中央制御装置３は、前記中断処理を受信したことに基づき、当該物品Ｇが収容されるラック用コンテナ２がラック４ａ，４ｂ内に他にも存在するか否かをデータベースを参照して判定する。このようなラック用コンテナ２が存在する場合、図１３に示されるように遠隔端末６に選択画面６９を表示することで、当該ラック用コンテナ２を指定の物品Ｇの取り出し元のラック用コンテナ２として選択可能に操作者に提示するようになっている。はいボタンを押すと移載装置１０は当該ラック用コンテナ２まで移動し自律動作モードで取り出し作業を行い、いいえボタンを押すと当初のラック用コンテナ２で手動操作モードで取り出し作業を再開するようになっている。

これによれば、操作者が手動操作モード時において指定された物品Ｇの取り出し作業を完了させることが困難であると判断した際に、当該指定された物品Ｇが収容されるラック用コンテナ２がラック４ａ，４ｂ内に他にも存在する場合、そのラック用コンテナ２から当該指定された物品Ｇの取り出し作業を試すことができ、指定の物品Ｇの取り出し作業を遂行できる確率を高められる。

以上説明したように、自動倉庫システム１は、ロボット装置２０のロボットアーム２１を自律動作させる自律動作モードと、操作者による遠隔端末６からの遠隔操作によりロボットアーム２１を手動で操作できる手動操作モードとを切り替える切替手段２４を有する。このことから、ロボット装置２０のロボットアーム２１を自律動作させ、ラック４ａ，４ｂに収納されたラック用コンテナ２から指定の物品Ｇを仕分け用コンテナ７に移す作業を行うことができるとともに、自律動作モード時に指定の物品Ｇの取り出し作業に失敗するような事態が発生した場合にあっては、自律動作モードから手動操作モードに切り替えることで、遠隔操作により指定の物品Ｇの取り出し作業を遂行することができる。そのため、このような事態の発生による時間的なロスを抑制でき、ピッキング作業を確実かつ迅速に行うことができる。

また、移載装置１０は、仕分け用コンテナ７を２つ載置した状態で走行可能であるため、複数の仕分け先となる仕分け用コンテナ７，７への物品の収容作業を併行して行うことができ、作業効率が高い。

また、自動倉庫システム１は、手動操作モード時に、指定された物品Ｇの収容が完了している仕分け用コンテナ７の情報を通知画面６５として遠隔端末６に通知するため、
２つの仕分け用コンテナ７，７が載置された移載装置１０において、指定された物品Ｇをこれ以上収容しなくてよい仕分け用コンテナ７がどれなのかを遠隔端末６の操作者に通知することができ、指定された物品Ｇを仕分け用コンテナ７に過剰に収容させるのを防止できる。

また、移載装置１０は、ラック４ａ，４ｂから取り出したラック用コンテナ２を移載装置１０のフォーク装置１５の載置部１８に載置した状態で、ロボット装置２０のロボットアーム２１が該ラック用コンテナ２から指定の物品Ｇを取り出すようになっているため、ラック４ａ，４ｂの構造に関係なくラック用コンテナ２から指定の物品Ｇを確実に取り出すことができる。また、移載装置１０にラック用コンテナ２を載置できるので、物品Ｇの取り出し作業ができない場合にラック用コンテナ２を一端入口４２に搬送することができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、遠隔端末６における依頼画面６３、更新された通知画面６５、復帰報知画面６７及び選択画面６９の表示は、これに限らず、音声を伴っていてもよく、また代わりにメールなどで操作者に報知してもよい。

また、特定の条件下に限らず、遠隔端末６の操作により、操作者が任意に自律動作モードと手動操作モードとの切り替えられるようになっていてもよい

また、前記実施例では、前後方向に延びるように床面に下部レールＲが設置されていたが、これに限らず下部レールＲの上方に前後方向に延びる上部レールが設置され、下部レールＲと上部レールとが平行を成しており、下部レールＲと上部レールとの間にスタッカクレーン５が配置されていてもよい。

また、移載装置１０はスタッカクレーン５の走行基台１１の走行により前後方向に走行可能となっているが、これに限らず、例えば移載装置が自走可能であり、ラック４ａ，４ｂの各段の高さに合わせてレールが設けられており、移載装置はエレベータによりそれぞれの高さのレール上を走行できるようになっていてもよい。

また、ロボット装置２０を構成し、ロボットアーム２１の動作の制御や撮像手段２２の画像処理、所定の放棄条件や所定の復帰条件等を備える演算装置２３は、各ロボット装置２０にそれぞれ備える構成に限らず、例えば中央制御装置３が倉庫内の全てのロボット装置２０の演算装置としての機能を兼ねてもよいし、インターネットで接続される遠隔地にあってもよく、このようにロボットアーム２１と一体でなくても、自動ピッキング手段を構成するものとする。

また、ハンド型ロボットアーム２１Ａは、人間の肘や肩、人間の手の指のような部材を備えた構成に限らず、例えば吸着等で物品を持ち上げる構成でもよい。

また、遠隔端末６は前記実施例で例示したものに限らず、例えばヘッドマウントディスプレイを表示装置とし、操作入力部として操作者の手に着用できる操作グローブとして、ヘッドマウントディスプレイを装着した操作者の頭の動きに撮像手段２２の撮像方向が連動する構成としてもよい。更に、操作入力部としては操作レバーや操作ボタンを備えたコントローラ例えばゲームパッド、ジョイスティック、タッチパネル、キーボード、マウス等を用いてもよい。

また、前記実施例では、自動ピッキング手段を構成するハンド型ロボットアーム２１Ａと、マニュアル操作されるロッド型ロボットアーム２１Ｂとがそれぞれ同じロボット装置２０に備えられる構成で説明したが、これに限らず、例えば手動操作され、ロボット装置２０が仕事を課されたコンテナ内の物品に干渉できるツール手段や撮像手段は、ロボット装置２０を構成するロボットアーム２１や撮像手段２２とは別の装置として構成してもよい。

また、前記実施例では、自動ピッキング手段を構成するハンド型ロボットアーム２１Ａと、マニュアル操作されるロッド型ロボットアーム２１Ｂとを役割で完全に独立して動作する構成として説明したが、これに限らず、例えば自律動作においてハンド型ロボットアーム２１Ａとロッド型ロボットアーム２１Ｂとを協同して動作させるとともに、手動操作でも協同して動作させてもよいし、自律動作と手動操作のいずれか一方で協同して動作させる構成としてもよい。

また、ラック４ａ，４ｂ内のラック用コンテナ２をフォーク装置１５により取り出し、載置部１８に一時的に載置した状態でロボット装置２０により指定の物品Ｇを取り出すと説明したが、これに限らず、ラック４ａ，４ｂ内のラック用コンテナ２を直接ロボット装置２０により指定の物品Ｇを取り出すようにしてもよい。

また、図８，図１０～１３に示される遠隔端末６上の表示画面は一例であり、表示画面のメッセージ文やレイアウト等が若干異なっていてもよい。

１ 自動倉庫システム
２ ラック用コンテナ（ラック用物品収容体）
３ 中央制御装置
４ａ，４ｂ ラック
５ スタッカクレーン
６ 遠隔端末
７ 仕分け用コンテナ（仕分け用物品収容体）
１０ 移載装置（走行台車）
２０ ロボット装置
２１ ロボットアーム
２２ 撮像手段
２４ 切替手段
２５ 通知手段
２６ 復帰報知手段
６８ 中断ボタン
Ｇ，Ｇ１，Ｇ２ 物品
Ｒ 下部レール

Claims (7)

1. ラック用物品収容体が収納されるラックと、
   前記ラック用物品収容体から取り出された物品を収容する仕分け用物品収容体を載置でき、前記ラック用物品収容体から指定の物品を取り出すことができるロボットアームと撮像手段を備えた走行台車と、
   を有する自動倉庫システムであって、
   前記自動倉庫システムは、前記ロボットアームを自律動作させる自律動作モードと、操作者による遠隔端末からの遠隔操作により前記ロボットアームを手動で操作させる手動操作モードとを切り替える切替手段を有しており、
   前記手動操作モードの中断時において、当該中断時での指定された物品が収容されるラック用物品収容体が前記ラック内に他にも存在する場合、当該ラック用物品収容体を指定の物品の取り出し元のラック用物品収容体として選択可能にすることを特徴とする自動倉庫システム。
2. 前記走行台車は、前記仕分け用物品収容体を複数載置した状態で走行可能であることを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫システム。
3. 前記自動倉庫システムは、前記手動操作モード時に、指定された物品の収容が完了している前記仕分け用物品収容体の情報を前記遠隔端末に通知することを特徴とする請求項２に記載の自動倉庫システム。
4. 前記走行台車は、前記ラックから取り出した前記ラック用物品収容体を前記走行台車に載置した状態で、前記ロボットアームが該ラック用物品収容体から指定の物品を取り出すようになっていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の自動倉庫システム。
5. 前記走行台車は、前記撮像手段によって前記ロボットアームが指定された最後の物品の取り出しに成功したことを確認したことに基づき、前記ラックから取り出した前記ラック用物品収容体を前記ラックに戻す動作を開始可能とすることを特徴とする請求項４に記載の自動倉庫システム。
6. 前記切替手段は、前記自律動作モード時の指定の物品の取り出し動作に際して、所定の放棄条件を満たしたことが判定されたことに基づき、前記手動操作モードに切り替えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の自動倉庫システム。
7. 前記自動倉庫システムは、前記手動操作モード時において、所定の復帰条件を満たしたことが判定されると、前記自律動作モードに復帰可能であることを前記遠隔端末の操作者に報知することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の自動倉庫システム。

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