JP7697384B2

JP7697384B2 - 運搬装置

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Publication number: JP7697384B2
Application number: JP2022014646A
Authority: JP
Inventors: 祐太糸澤; 国大岩本; 博隆古村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2022-02-02
Filing date: 2022-02-02
Publication date: 2025-06-24
Anticipated expiration: 2042-02-02
Also published as: CN116533205B; US12351442B2; JP2023112751A; US20230242387A1; CN116533205A

Description

本開示は物体を運搬する運搬装置に関する。

物体を運搬するための様々な装置が開発されている。例えば、特許文献１は、載置台から伸ばしたり引っ込めたりされる軸の先端に設けられたフックをコンテナに設けられた係合部に係合させることにより、コンテナを棚と載置台との間で移動させる荷移載装置について開示している。この荷移載装置は、フックがコンテナの係合部の下に位置するよう軸を伸ばし、その後、軸を回転させてフックを立ち上がらせることにより、フックを係合部に引っ掛ける。

特開平１１－０２９２０７号公報

特許文献１に開示された技術では、フックの位置を係合部の位置に合わせるための正確な制御が必要とされるため、フックを係合部に容易に係合させることができない。

本開示は、上記した事情を背景としてなされたものであり、アームと物体とを係合させるための正確な位置合わせの制御を行う必要がなく、容易に物体を移動させることができる運搬装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本開示の一態様は、水平方向に移動可能なアームと、前記アームの動作を制御する制御部とを有し、前記アームは、ラチェット爪を備え、前記制御部は、係合部を有する面を備える物体の当該面に沿って前記アームを移動させる運搬装置である。
このような運搬装置によれば、アームを移動させるだけで、ラチェット爪が物体の係合部に係合する。このため、アームと物体とを係合させるための正確な位置合わせの制御を行う必要がなく、容易に物体を移動させることができる。

上記の一態様において、前記アームは、前記ラチェット爪として、前記アームの前方に爪の先端が向いている第１のラチェット爪と、前記アームの後方に爪の先端が向いている第２のラチェット爪とを備えていてもよい。
このような構成によれば、第１のラチェット爪を用いて、第１の方向に物体が移動され、第２のラチェット爪を用いて、第２の方向に物体が移動される。このため、アームを使って、物体を両方向に動かすことができる。

上記の一態様において、前記第１のラチェット爪と前記第２のラチェット爪は、前記アームの周方向において互いに離れて設けられており、前記制御部は、前記アームを当該アームの周方向に回転させてもよい。
このような構成によれば、アームを回転させることで、物体の移動のために利用するラチェット爪が切り替えられる。このため、利便性が向上する。

上記の一態様において、前記第２のラチェット爪は、前記第１のラチェット爪に対して垂直に設けられていてもよい。
このような構成によれば、２つのラチェット爪を含めたアーム全体の上下方向の幅を抑えることができる。このため、アームを狭い隙間に挿入することが容易になる。

上記の一態様において、前記運搬装置は載置部を有し、前記アームは前記載置部から水平方向に出し入れされ、前記ラチェット爪は、前記物体の底面に設けられた前記係合部と係合してもよい。
このような構成によれば、物体を載置部へ移動させたり、載置部から外部へと移動させたりすることができる。

本開示によれば、アームと物体とを係合させるための正確な位置合わせの制御を行う必要がなく、容易に物体を移動させることができる運搬装置を提供することができる。

実施形態に係る自律移動ロボットの概略的構成を示す斜視図である。実施形態に係る自律移動ロボットの概略的構成を示す側面図である。実施形態に係る自律移動ロボットの概略的なシステム構成を示すブロック図である。アームの先端が載置部の水平方向の外側に突き出た状態の載置部の平面図である。アームの先端が載置部側に引き込まれた状態の載置部の平面図である。アームの先端に設けられたラチェット爪を模式的に示す斜視図である。アームの先端に設けられたラチェット爪を模式的に示す側面図である。ラックと、ラックに収納された運搬対象の物体とを示す模式図である。物体の正面、底面、及び側面を示す斜視図である。ラックに収納された物体を載置部に載せる動作を示す模式図である。ラックに収納された物体を載置部に載せる動作を示す模式図である。ラックに収納された物体を載置部に載せる動作を示す模式図である。ラックに収納された物体を載置部に載せる動作を示す模式図である。ラックに収納された物体を載置部に載せる動作を示す模式図である。実施形態に係る自律移動ロボットによるラックから載置部への物体の移動動作の流れの一例を示すフローチャートである。実施形態に係る自律移動ロボットによる載置部からラックへの物体の移動動作の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る自律移動ロボット１０の概略的構成を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る自律移動ロボット１０の概略的構成を示す側面図である。図３は、本実施形態に係る自律移動ロボット１０の概略的なシステム構成を示すブロック図である。

本実施形態に係る自律移動ロボット１０は、運搬装置の一例であり、例えば、住宅、施設、倉庫、工場、屋外などの移動環境内を自律的に移動するロボットである。本実施形態に係る自律移動ロボット１０は、移動可能な移動部１１０と、上下方向へ伸縮する伸縮部１２０と、載置された物体を支持するための載置部１３０と、アーム１４０と、アーム駆動機構１５０と、移動部１１０、伸縮部１２０、及びアーム１４０の制御を含む、自律移動ロボット１０の制御を行う制御部１００と、無線通信部１６０とを備えている。

移動部１１０は、ロボット本体１１１と、ロボット本体１１１に回転可能に設けられた左右一対の駆動車輪１１２及び前後一対の従動車輪１１３、各駆動車輪１１２を回転駆動する一対のモータ１１４と、を有している。各モータ１１４は減速機などを介して、各駆動車輪１１２を回転させる。各モータ１１４は、制御部１００からの制御信号に応じて、各駆動車輪１１２を回転させることで、ロボット本体１１１の前進移動、後進移動、及び回転を可能にする。これにより、ロボット本体１１１は、任意の位置に移動することができる。なお、上記移動部１１０の構成は一例であり、これに限定されない。例えば、移動部１１０の駆動車輪１１２及び従動車輪１１３の数は任意でよく、ロボット本体１１１を任意の位置に移動させることができれば任意の構成が適用可能である。

伸縮部１２０は、上下方向へ伸縮する伸縮機構である。伸縮部１２０は、テレスコピック型の伸縮機構として構成されていてもよい。伸縮部１２０の上端部には、載置部１３０が設けられており、伸縮部１２０の動作により、載置部１３０が上昇又は下降する。伸縮部１２０は、モータなどの駆動装置１２１を備えており、駆動装置１２１の駆動により伸縮する。すなわち、駆動装置１２１の駆動により、載置部１３０が上昇又は下降する。駆動装置１２１は、制御部１００からの制御信号に応じて駆動する。なお、自律移動ロボット１０において、伸縮部１２０の代わりに、ロボット本体１１１の上側に設けられた載置部１３０の高さを制御する公知の任意の機構が用いられてもよい。

載置部１３０は、伸縮部１２０の上部（先端）に設けられている。載置部１３０は、モータなどの駆動装置１２１により昇降し、本実施の形態では、載置部１３０は、自律移動ロボット１０により運搬される物体を載せるために使用される。運搬のため、自律移動ロボット１０は、物体を載置部１３０で支持したまま、物体とともに移動する。これにより、自律移動ロボット１０は、物体を運搬する。

載置部１３０は、例えば、上面となる板材と下面となる板材とで構成されており、上面と下面との間に、アーム１４０及びアーム駆動機構１５０を収める空間を有している。本実施の形態では、この板材の形状、すなわち、載置部１３０の形状は、例えば平らな円盤状であるが、他の任意の形状であってもよい。なお、より詳細には、本実施の形態では、アーム１４０の移動の際に、アーム１４０のラチェット爪１４２ａ又はラチェット爪１４２ｂが載置部１３０にぶつからないように、載置部１３０にはアーム１４０の動線に沿って切り欠き１３１が設けられている（図４及び図５参照）。なお、切り欠き１３１は、少なくとも載置部１３０の上面に設けられている。

載置部１３０には、載置部１３０から水平方向に出し入れされるアーム１４０が設けられている。アーム１４０は、水平方向に延びる軸部１４１と、当該軸部１４１の先端に設けられたラチェット爪１４２ａ及び１４２ｂとを有する。なお、以下の説明では、ラチェット爪１４２ａとラチェット爪１４２ｂについて特に区別することなく言及する場合、ラチェット爪１４２と称すこととする。また、載置部１３０には、制御部１００からの制御信号に応じて、アーム１４０の水平方向（すなわち、軸部１４１に沿った方向、さらに換言するとアーム１４０の長手方向）の移動及び軸部１４１の回転を行うアーム駆動機構１５０が設けられている。アーム駆動機構１５０は、例えば、モータ及びリニアガイドを含み、アーム１４０の水平方向の移動及び軸部１４１の回転を行うが、アーム駆動機構１５０として、これらの動作を行うための公知の任意の機構が用いられてもよい。

このように、アーム１４０は、水平方向（アーム１４０の軸部１４１の方向）に移動可能であるとともに、軸部１４１の回転に伴いラチェット爪１４２が回転可能である。すなわち、軸部１４１を回転軸として、ラチェット爪１４２が回転可能である。

ここで、アーム１４０の水平方向の移動について図に示す。図４は、アーム１４０の先端が載置部１３０の水平方向の外側に突き出た状態の載置部１３０の平面図である。また、図５は、アーム１４０の先端が載置部１３０側に引き込まれた状態の載置部１３０の平面図である。なお、載置部１３０の切り欠き１３１は、図に示されるように、載置部１３０の外周端からアーム１４０の軸に沿って延びた所定の長さの切り欠きである。切り欠き１３１の終端の位置は、具体的には、例えば、図５に示されるように、アーム１４０が載置部１３０側に最も引き込まれた際のアーム１４０の先端（ラチェット爪１４２）の位置に相当する位置である。このように、載置部１３０に切り欠き１３１があるため、アーム１４０のラチェット爪１４２を載置部１３０の外周の内側まで引き込むことができる。

なお、本実施形態では、ラチェット爪１４２が上側を向いた場合、切り欠き１３１がないとアーム１４０の動作に支障があるため、切り欠き１３１が設けられているが、アーム１４０の動作に支障がない場合には、切り欠き１３１が設けられていなくてもよい。

アーム１４０は、ラチェット爪１４２を備えている。ラチェット爪１４２は、アーム１４０（軸部１４１）の延在方向に沿って設けられている。すなわち、水平面において、ラチェット爪１４２の爪の先端の向く方向は、アーム１４０（軸部１４１）の延在方向である。図６は、アーム１４０の先端に設けられたラチェット爪１４２を模式的に示す斜視図である。また、図７は、アーム１４０の先端に設けられたラチェット爪１４２を模式的に示す側面図である。図に示すように、本実施の形態では、より詳細には、アーム１４０は、アーム１４０（軸部１４１）の前方に爪の先端１４３ａが向いているラチェット爪１４２ａと、アーム１４０（軸部１４１）の後方に爪の先端１４３ｂが向いているラチェット爪１４２ｂとを備えている。つまり、ラチェット爪１４２ａの爪の先端１４３ａは、アーム１４０の移動方向前方に向いている。また、ラチェット爪１４２ｂの爪の先端１４３ｂは、アーム１４０の移動方向後方に向いている。ラチェット爪１４２は爪の先端（先端１４３ａ及び１４３ｂ）がアーム１４０（軸部１４１）から跳ね上がるように付勢されている。本実施の形態では、一例として、ラチェット爪は、付勢部材１４４ａ、１４４ｂを用いて、そのように付勢されている。なお、付勢部材１４４ａ、１４４ｂは、具体的には、例えば、ねじりバネなどのバネである。ラチェット爪１４２ａ及びラチェット爪１４２ｂは、いずれも、爪の先端がアーム１４０（軸部１４１）に近づく方向（図６の矢印で示す方向）に自由に回転可能であるが、当該爪の先端がアーム１４０（軸部１４１）から離れる方向には、所定の角度までしか回転できない。具体的には、この所定の角度は、爪と軸部１４１とのなす角度あり、９０度以下の任意の角度である。より詳細には、この所定の角度は、例えば１０度以上から９０度以下の任意の角度である。ラチェット爪１４２の爪の先端（先端１４３ａ及び１４３ｂ）は、この所定の角度を維持するよう付勢されている。このようにラチェット爪１４２は、アーム１４０（軸部１４１）に対して垂直な軸を回転軸として付勢の方向とは逆方向には自由に回転可能であるが、付勢の方向には所定の回転角度までしか回転ができないように構成されている。

図に示すように、ラチェット爪１４２ａとラチェット爪１４２ｂは、アーム１４０（軸部１４１）の周方向において互いに離れて設けられている。したがって、アーム１４０をアーム１４０の周方向に回転させることにより、ラチェット爪１４２ａとラチェット爪１４２ｂのいずれかがアーム１４０の上方に向くように切り替えることができる。本実施の形態では、より詳細には、ラチェット爪１４２ｂ（ラチェット爪１４２ａ）は、ラチェット爪１４２ａ（ラチェット爪１４２ｂ）に対して垂直に設けられている。すなわち、ラチェット爪１４２ｂ（ラチェット爪１４２ａ）は、周方向において、ラチェット爪１４２ａ（ラチェット爪１４２ｂ）に対して９０度離れて設けられている。

このように、本実施の形態では、アーム１４０は、爪の向きが逆である２つのラチェット爪１４２を備えている。このため、第１のラチェット爪を用いて、第１の方向に物体が移動され、第２のラチェット爪を用いて、第２の方向に物体が移動される。このため、後述するように、アーム１４０を使って、物体を両方向に動かすことができる。

図３を再び参照して、構成の説明を続ける。
無線通信部１６０は、必要に応じてサーバ又は他のロボットなどと通信するために、無線通信する回路であり、例えば、無線送受信回路及びアンテナを含む。なお、自律移動ロボット１０が他の機器と通信を行わない場合には、無線通信部１６０が省略されてもよい。

制御部１００は、自律移動ロボット１０を制御する装置であり、プロセッサ１０１、メモリ１０２、及びインタフェース１０３を備える。プロセッサ１０１、メモリ１０２、及びインタフェース１０３は、データバスなどを介して相互に接続されている。

インタフェース１０３は、移動部１１０、伸縮部１２０、アーム駆動機構１５０、無線通信部１６０などの他の装置と通信するために使用される入出力回路である。

メモリ１０２は、例えば、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。メモリ１０２は、プロセッサ１０１により実行される、１以上の命令を含むソフトウェア（コンピュータプログラム）、及び自律移動ロボット１０の各種処理に用いるデータなどを格納するために使用される。

プロセッサ１０１は、メモリ１０２からソフトウェア（コンピュータプログラム）を読み出して実行することで、制御部１００の後述する処理を行う。

プロセッサ１０１は、例えば、マイクロプロセッサ、ＭＰＵ（ＭｉｃｒｏＰｒｏｃｅｓｓｏｒＵｎｉｔ）、又はＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）などであってもよい。プロセッサ１０１は、複数のプロセッサを含んでもよい。
このように、制御部１００は、コンピュータとして機能する装置である。

プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明された１又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群（又はソフトウェアコード）を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、random-access memory（RAM）、read-only memory（ROM）、フラッシュメモリ、solid-state drive（SSD）又はその他のメモリ技術、CD-ROM、digital versatile disc（DVD）、Blu-ray（登録商標）ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。

次に、制御部１００の処理について説明する。
制御部１００は、自律移動ロボット１０の動作を制御する。すなわち、制御部１００は、移動部１１０、伸縮部１２０、及びアーム１４０の動作を制御する。制御部１００は、移動部１１０の各モータ１１４に制御信号を送信することで、各駆動車輪１１２の回転を制御し、ロボット本体１１１を任意の位置に移動させることができる。また、制御部１００は、伸縮部１２０の駆動装置１２１に対して制御信号を送信することで、載置部１３０の高さを制御することができる。また、制御部１００は、アーム駆動機構１５０に対して制御信号を送信することで、アーム１４０の水平方向の移動及びラチェット爪１４２の回転を制御することができる。
このように、制御部１００は、ラチェット爪１４２の水平方向の直線運動を制御する。本実施の形態では、特に、制御部１００は、係合部を有する面を備える物体の当該面に沿ってアーム１４０を移動させる。また、制御部１００は、アーム１４０を当該アーム１４０の周方向に回転させることで、軸部１４１を回転軸としたラチェット爪１４２の回転を制御する。

制御部１００は、駆動車輪１１２に設けられた回転センサにより検出された駆動車輪１１２の回転情報などに基づいて、フィードバック制御、ロバスト制御等の周知の制御を行うことで、自律移動ロボット１０の移動を制御してもよい。また、制御部１００は、自律移動ロボット１０に設けられたカメラや超音波センサなどの距離センサにより検出された距離情報、移動環境の地図情報などの情報に基づいて、移動部１１０を制御することで、自律移動ロボット１０を自律的に移動させてもよい。

ここで、自律移動ロボット１０が運搬対象とする物体について具体的に説明する。図８は、ラック８０と、ラック８０に収納された運搬対象の物体９０とを示す模式図である。なお、図８では、ラック８０の正面に位置する自律移動ロボット１０も図示されている。また、図９は、物体９０の正面、底面、及び側面を示す斜視図である。図８に示すように、自律移動ロボット１０は、ラック８０の物体９０を載置部１３０に移す際、又は、載置部１３０に置かれた物体９０をラック８０に移す際、ラック８０に近接した位置に移動する。より詳細には、例えば、自律移動ロボット１０は、ラック８０の正面、かつ、ラック８０の対のレール８１ａ、８１ｂの中間地点に移動する。

ラック８０は、物体９０の両サイドを支持する対のレール８１ａ、８１ｂを有する。対のレール８１ａ、８１ｂは、同じ高さに平行に設けられている。ラック８０に収納された物体９０は、物体９０の一方のサイドがレール８１ａにより支持され、他方のサイドがレール８１ｂに支持される。レール８１ａ、８１ｂは、いずれも、ラック８０の正面から背面にわたって設けられている。

物体９０の両サイドには、例えば、図９に示すように、つば９１が設けられており、つば９１がレール８１ａ、８１ｂに下から支持されることにより、ラック８０において物体９０が支持される。なお、つば９１は、物体９０の両サイドに正面から背面にわたって設けられている。図９に示した例では、つば９１は、物体９０のサイドの上部に設けられているが、例えば下部に設けられてもよく、必ずしも上部でなくてもよい。また、物体９０の底面をレール８１ａ、８１ｂが支持する場合には、必ずしもつば９１が物体９０に設けられていなくてもよい。

このように、ラック８０は、物体９０の両サイドをレール８１ａ、８１ｂにより下から支持する。そして、物体９０は、レール８１ａ、８１ｂに沿って、ラック８０内で、前後方向に移動可能である。すなわち、物体９０をラック８０の背面に向かって押し込むことにより、物体９０はラック８０に収納される。逆に、物体９０をラック８０の正面に向かって引き出すことにより、物体９０をラック８０から取り出すことができる。

図９に示すように、物体９０の底面には、アーム１４０のラチェット爪１４２を引っ掛けるための係合部９２が所定の位置に形成されている。係合部９２は、ラチェット爪１４２の先端が引っ掛かる構造であればよく、具体的には、溝であってもよいし突起であってもよい。また、係合部９２として用いられる突起は、物体９０の面の強度を上げるために設けられたリブであってもよい。また、図９に示した例では、物体９０に設けられている係合部９２は一つであるが、所定の方向（つば９１の方向、すなわち、ラック８０内での物体９０の移動方向）に並んだ複数の係合部９２が物体９０の面に設けられていてもよい。なお、物体９０は、例えば、直方体形状の容器（箱）であるが、これに限らず任意の物体でもよい。容器としての物体９０の中には、他の任意の物体を収納することができる。

自律移動ロボット１０の制御部１００は、アーム１４０を操作することにより、ラック８０から載置部１３０へ物体９０を移動させ、又は、載置部１３０からラック８０へ物体９０を移動させる。図１０から図１４は、ラック８０に収納された物体９０を載置部１３０に載せる動作を示す模式図である。

図１０に示すように、まず、制御部１００は、アーム１４０の後方に爪の先端１４３ｂが向いているラチェット爪１４２ｂが上を向くように、アーム１４０の軸部１４１を回転させる。このように、本実施の形態では、アーム１４０を回転させることで、物体９０の移動のために利用するラチェット爪１４２が切り替えられる。このため、容易に切り換えが行うことができ、利便性が高い。

次に、図１１及び図１２に示すように、制御部１００は、アーム１４０を載置部１３０から所定の長さ分だけ送り出す。このとき、図に示されるように、ラチェット爪１４２ｂの爪は、物体９０の底面により押し下げられるが、付勢部材１４４ｂの付勢によって、物体９０の底面に接触しながら移動する。制御部１００の制御によって、ラチェット爪１４２ｂは、物体９０の底面の係合部９２を超えた位置まで移動する（図１２参照）。

なお、上述した通り、ラチェット爪１４２ａとラチェット爪１４２ｂは、周方向において、互いに９０度離れて設けられている。このため、ラチェット爪１４２ｂが上を向いている間、ラチェット爪１４２ａは、水平方向を向いている。すなわち、ラチェット爪１４２ａは、下を向いていないので、２つのラチェット爪１４２を含めたアーム１４０全体の上下方向の幅を抑えることができる。このため、アーム１４０を狭い隙間に挿入することが容易になる。すなわち、運搬対象の物体９０の底面側の狭い空間（例えば、運搬対象の物体９０の一段下に収納されている物体９０と運搬対象の物体９０との狭い隙間）にアーム１４０を挿入することが容易に実現される。

次に、図１３及び図１４に示すように、制御部１００は、アーム１４０の先端（ラチェット爪１４２ｂ）を載置部１３０に向けて戻す。このとき、係合部９２にラチェット爪１４２ｂが引っ掛かる（図１３参照）。そして、係合部９２にラチェット爪１４２ｂが引っ掛かると、アーム１４０の移動にともなって物体９０がラック８０から引き出され、ラック８０から載置部１３０上へと移動する（図１４参照）。このように、本実施の形態では、アーム１４０を移動させるだけで、ラチェット爪１４２が物体９０の係合部９２に係合する。このため、アーム１４０と物体９０とを係合させるための正確な位置合わせの制御を行う必要がなく、容易に物体を移動させることができる。

これに対し、制御部１００は、逆の制御を行うことにより、載置部１３０上の物体９０をラック８０に収納する。すなわち、制御部１００は、載置部１３０上に載置された物体９０の係合部９２に引っ掛かったアーム１４０の先端をラック８０に向けて移動することにより、すなわち、係合部９２にラチェット爪１４２ａが入った状態でアーム１４０を載置部１３０から所定の長さ分だけ送り出すことにより、載置部１３０上の物体９０をラック８０に収納することができる。このときも、アーム１４０を移動させるだけで、ラチェット爪１４２ａが物体９０の係合部９２に係合する。このため、アーム１４０と物体９０とを係合させるための正確な位置合わせの制御を行う必要がなく、容易に物体を移動させることができる。なお、制御部１００は、アーム１４０の移動に先だって、アーム１４０の前方に爪の先端１４３ａが向いているラチェット爪１４２ａが上を向くように、アーム１４０の軸部１４１を回転させる。

なお、載置部１３０とラック８０との間で物体を移動する際、載置部１３０の高さは、物体の移動に適した高さに予め調整されている。すなわち、制御部１００は、予め載置部１３０の高さが所定の高さとなるように制御する。具体的には、制御部１００は、載置部１３０の高さが、ラック８０における物体の収納位置の高さに対応する高さとなるよう制御する。つまり、ラック８０から載置部１３０への物体の移動の場合には、制御部１００は、載置部１３０の上面の高さが、ラック８０に収納された状態の物体９０の底面の高さと対応する高さ（すなわち、同じ高さ）になるように、載置部１３０の高さを調整する。また、載置部１３０からラック８０への物体９０の移動の場合には、制御部１００は、載置部１３０上の物体９０のつば９１の高さがレール８１ａ、８１ｂの高さとなるように載置部１３０の高さを調整する。

ところで、上述の通り、物体９０の係合部９２の数は、複数であってもよい。すなわち、ラック８０内での物体９０の移動方向に並んだ複数の係合部９２が物体９０に設けられていてもよい。この場合、制御部１００による次のような制御により物体９０の移動が実現される。ラック８０に収納された物体９０を載置部１３０に移動させる場合、制御部１００は、ラチェット爪１４２ｂが上を向くようにアーム１４０を回転させた後、アーム１４０を載置部１３０から送り出す制御とアーム１４０を載置部１３０に向けて戻す制御とを繰り返せばよい。これにより、複数の係合部９２を順番に利用して、少しずつ、物体９０がラック８０から引き出されることとなる。同様に、載置部１３０上の物体９０をラック８０に移動させる場合、制御部１００は、ラチェット爪１４２ａが上を向くようにアーム１４０を回転させた後、アーム１４０を載置部１３０に引き込む方向に移動させる制御とアーム１４０を載置部１３０から送り出す制御とを繰り返せばよい。これにより、複数の係合部９２を順番に利用して、少しずつ、物体９０がラック８０に押し入れられることとなる。

図１５は、自律移動ロボット１０によるラック８０から載置部１３０への物体９０の移動動作の流れの一例を示すフローチャートである。なお、自律移動ロボット１０は、ラック８０の正面の所定位置に予め移動しているものとする。

ステップＳ１００において、制御部１００は、ラチェット爪１４２ｂが上を向くように、アーム１４０の軸部１４１を回転させる。

次に、ステップＳ１０１において、制御部１００は、アーム１４０を送り出す。これにより、ラチェット爪１４２ｂは、係合部９２を超えた位置、又は、係合部９２の位置へと移動する。

次に、ステップＳ１０２において、制御部１００は、アーム１４０（ラチェット爪１４２ｂ）を戻す。このとき、係合部９２にラチェット爪１４２ｂが引っ掛かり、アーム１４０の移動にともなって物体９０が載置部１３０上へと移動する。

以上の動作により、ラック８０から載置部１３０への物体９０の移動が行われる。ただし、上述のように、物体の底面に係合部９２が複数設けられている場合には、制御部１００は、上述したステップＳ１０１からステップＳ１０２を繰り返すこととなる。載置部１３０の上に物体を載せた後、制御部１００は、目的地に移動するよう移動部１１０を制御してもよい。

図１６は、自律移動ロボット１０による載置部１３０からラック８０への物体９０の移動動作の流れの一例を示すフローチャートである。なお、自律移動ロボット１０は、ラックの正面の所定位置に予め移動しているものとする。

ステップＳ２００において、制御部１００は、ラチェット爪１４２ａが上を向くように、アーム１４０の軸部１４１を回転させる。

次に、ステップＳ２０１において、制御部１００は、アーム１４０（ラチェット爪１４２ａ）を引き込む方向に移動させる。これにより、ラチェット爪１４２ａは、係合部９２を超えた位置、又は、係合部９２の位置へと移動する。

次に、ステップＳ２０２において、制御部１００は、アーム１４０を送り出す。このとき、係合部９２にラチェット爪１４２ａが引っ掛かり、アーム１４０の移動にともなって物体９０がラック８０へと移動する。

次に、ステップＳ２０３において、制御部１００は、アーム１４０（ラチェット爪１４２ａ）を戻す。このとき、係合部９２からラチェット爪１４２ａが外れるため、アーム１４０だけが戻ることとなる。

以上の動作により、載置部１３０からラック８０への物体９０の移動が行われる。ただし、上述のように、物体の底面に係合部９２が複数設けられている場合には、制御部１００は、上述したステップＳ２０１からステップＳ２０２を繰り返すこととなる。

以上、実施の形態について説明した。上述したように、本実施の形態にかかる自律移動ロボット１０は、ラチェット爪１４２が設けられたアーム１４０を備えている。このため、アーム１４０を移動させるだけで、ラチェット爪１４２が物体９０の係合部９２に係合する。したがって、本実施の形態によれば、アーム１４０と物体９０とを係合させるための正確な位置合わせの制御を行う必要がなく、容易に物体を移動させることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述した例では、係合部９２が物体９０の底面に設けられ、制御部１００は、物体９０の底面に沿ってアーム１４０を移動させた。しかしながら、係合部９２が物体９０の他の面（例えば、側面など）に設けられてもよい。この場合、ラチェット爪１４２を係合部９２と係合させるために、制御部１００は、係合部９２を有する面に沿ってアーム１４０を移動させればよい。また、上述した例では、アーム１４０は、２つのラチェット爪１４２を備え、２方向への物体の移動を可能にしたが、いずれか一方向だけの移動で十分である場合には、アーム１４０は１つのラチェット爪１４２を備えればよい。

１０自律移動ロボット
８０ラック
９０物体
９２係合部
１００制御部
１０１プロセッサ
１０２メモリ
１０３インタフェース
１１０移動部
１１１ロボット本体
１１２駆動車輪
１１３従動車輪
１１４モータ
１２０伸縮部
１２１駆動装置
１３０載置部
１４０アーム
１４１軸部
１４２ラチェット爪
１５０アーム駆動機構
１６０無線通信部

Claims

水平方向に移動可能なアームと、
前記アームの動作を制御する制御部と
を有し、
前記アームは、当該アームの前方に爪の先端が向いている第１のラチェット爪と、当該アームの後方に爪の先端が向いている第２のラチェット爪とを備え、
前記第１のラチェット爪と前記第２のラチェット爪は、前記アームの周方向において互いに離れて設けられており、
前記制御部は、前記アームを当該アームの周方向に回転させ、
前記制御部は、係合部を有する面を備える物体の当該面に沿って前記アームを移動させる
運搬装置。
前記第２のラチェット爪は、前記第１のラチェット爪に対して垂直に設けられている
請求項１に記載の運搬装置。
前記運搬装置は載置部を有し、前記アームは前記載置部から水平方向に出し入れされ、前記ラチェット爪は、前記物体の底面に設けられた前記係合部と係合する
請求項１又は２に記載の運搬装置。