JPH01187607A - 無人搬送車の動作プログラム自動作成装置 - Google Patents

無人搬送車の動作プログラム自動作成装置

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JPH01187607A
JPH01187607A JP63011475A JP1147588A JPH01187607A JP H01187607 A JPH01187607 A JP H01187607A JP 63011475 A JP63011475 A JP 63011475A JP 1147588 A JP1147588 A JP 1147588A JP H01187607 A JPH01187607 A JP H01187607A
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JP
Japan
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data
route
point
information
guided vehicle
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JP63011475A
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English (en)
Inventor
Toru Imoto
猪本 徹
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH01187607A publication Critical patent/JPH01187607A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は所定の誘導路に沿って走行する無人搬送車に
与える動作プログラムを自動的に作成する動作プログラ
ム自動作成装置に関するものである。
〔従来の技術〕
無人フォークリフト等に用いられる無人搬送システムに
おいては、通常、無人搬送車に搭載したメモリ装置に無
人搬送車を走行かつ作業させるだめの動作データをルー
ト毎に記憶し、これらルート毎に記゛臘された動作デー
タを車載操作パネルから入力される走行指令あるいは地
上菅制装置からのM、線通信による走行指令によって選
択することにより、無人搬送車を誘導路上の所定のルー
トに沿って走行、作業させるようにしている。
上記動作データには主に以下の項目が含まれており、 ・走行方向(前進、後進)、停止、走行距離・旋回方向
、旋回位置 ・作業位t7、作業内容 これらの項目が出光点から到着点までの間所定の規則で
連続的に指示される。
ところで、かかる動作データを作成するにあたって従来
は、無人搬送システムを開発する段階で開発要員がシス
テムのレイアウト図面からルートの経路や該経路に対応
する動作内容を判断かつ決定し、該決定内容にしたがっ
て動作データを各ルかかる従来の人手による作成では、
システム゛が大規模かつ複雑になった場合、これに比例
して開発設計時間が増加し、コストアップをJU <問
題点がある。
また、動作データを作成するためには、採用する無人車
の動きを正確に理解していなければならず、このため従
来の人手による作成では車両知識に詳しい9A棟者を要
する問題点があった。
この発明はこれらの実情に鑑みてなされたもので、簡単
なデータ入力に基づき正確かつ適切な動作プログラムを
自動的に作成するようにして、未熟者によるプログラム
作成および開R期間の短縮を可能とする無人搬送車の動
作プログラム自動作そこでこの発明では、無人搬送車が
走行する誘導路のレイアウト結果を記憶する第1のメモ
リ手段と、前記誘導路上で無人搬送車を走行させるため
の出光点および到着点を示すデータを記憶する第2のメ
モリ手段と、前記第1および第2のメモリ手段の記憶デ
ータに基づいて出光点から到着点までの距離情報および
無人搬送車の旋回情報を得て、これら情報に基づく所要
の法師により同+1f)送車の走行に要する時間が最小
となるように該出発点から到着点までの経路を選定する
第1の注口手段と、前記第1のメモリ手段の記憶データ
および第1の演算手段から出力される経路データに基づ
き無人搬送車が走行および作業するための動作プログラ
ムを自助的に作成する第2の演算手段とを具えるように
する。
(作用) かかる構成によれば、前記第1および第2のメモリ手段
にレイアウト情報および出発点、到着点を示すデータを
入力覆れば、第1の法律手段によって出発点から到着点
に至るまでの距離情報および旋回情報に基づき所要時間
が最小となる最適な経路が選定される。そして第2の演
算手段による所定の浩算によって、上記選定された経路
に沿って無人搬送車を走行させ、かつ作業を行なわせる
ための適切かつ正確な動作プログラムが自動的に作成さ
れる。
〔実施例〕
以下、本発明を添イ1図面に示す実施例にしたがって詳
細に説明する。
第1図にこの発明の一実施例構成を示す。この第1図に
示を動作プログラム自動作成装置は、無人フォークリフ
トによる搬送システムに適用されるものであり、キーボ
ード100、地図データ記憶テーブル110、ルートデ
ータ記憶テーブル120、経路波等装置130.vノ作
データ作成装置140おJ:びデータ出力部150で構
成されている。
地図データ記憶テーブル110はキーボード100を介
して入力された地図レイアウI−データを受入し、これ
をテーブル形式で記憶保存する。
第2図はこの搬送システムの誘導路のレイアラ1−の一
例を示すものであり、このシステムは作業ステーション
口と交差点・とこれらを結ぶ誘導路とから構成されてい
る。作業ステーション口は無人車が荷の移載等の作業を
行なう地点である。交差点・とは、この場合誘導路同志
が実際に交わる点く第2図中の2.3.4等)および誘
導路の末端で作業ステーション以外の地点く第2図内の
16、待機原点)を合わせた総称とする。2つの地点は
“誘導路によって連結され、フォークリフトはこれら誘
導路に沿って走行する。交差点、作業ステーションには
第2図に示す如く通し番e1.2.・・・・・・を付し
ておく。交差点および作業ステーションの位置はx、y
座標によって表現する。
かかるレイアウトの情報が入力される地図データ記憶テ
ーブル110は、第1表に示す如く、以下の項目から成
るレイアウトデータを記憶する。
・通し番号 ・交差点か作業ステーションかの区別 ・X、y座標 ・直接に連結される交差点、作業ステーション上記第1
表は第2図に示したレイアウトに対応する地図データで
あり、Cは交差点を、Lは作業ステーションを示してい
る。これらのデータはキーボード100を介して項目順
に入力されるが、この入力の際オペレータは、1地点に
関する情報ごとに改行を行ない、また各データ間はカン
マやスペースなどの区切り記号によって分離する。
ルーt・データ記憶テーブル120は前記レイアウト上
で無人車が走行、作業を行なうルートを記憶するもので
あり、このルートデータもキーボード100を介して入
力される。第2表にルートデ第  2  表 上表に示すように、ルートデータ記憶テーブル120に
記憶されるルートデータは、通し番号、出発点、到着点
から成り、成る作業ステーション又は待は原点等から出
光して、他の作業ステーション又は待機原点に至るまで
の走行を一単位としている。上記第2表では、第2図の
レイアウトにおいて、無人車が番号16の交差点(待は
原点)から番号6の作業ステーションまで走行するルー
ト1と、番号6の作業ステーションから番号18の作業
ステーションに至るルート2と、番号18の作業ステー
ションから番号20の作業ステーションに至るルート3
と、番P;20の作業スデーションから番号16の交差
点に戻るルー1−4とがあることを示している。
経路演C1装ff1130は、ルートデータ記憶テーブ
ル120に記憶されたルートデータと地図データ記憶テ
ーブル110に記・践されたレイアウトデータとに基づ
く所定の演算によって無人車の走行経路すなわち出発点
から到着点までの無人車の通り道を各ルート毎に決定す
る。この経路決定の際、経路演算装置130では出光点
から到着点までの距離および旋回の情報を基に無人車の
走行に要する時間が最小となる経路を求める6 つまり実施例における交差点又は作業ステーションと誘
導路とはネットワークフローにおけるノードとアークに
対応するので、この場合はラベル修正法あるいはラベル
確定法CD1jkstra法二「計算幾何学と地理情報
処理」伊理工夫監修共立出版P、152)を用いて最短
経路を求めることができる。いわゆる一般のラベル確定
法では、出発点から到着点までの経路において距離を評
価値(以下ポテンシャルという)として最短経路を求め
る。
そこで距離をポテンシャルとして、第2表に示す交差点
16から作業ステーション6に至るルート1の最短経路
を求めると、 ■16→17→13→12→8→7→3→2→6■16
→17→13→9→5→4→3→2→6のごとく第2図
に示すレイアウト上R類距離(−8)となる経路を求め
ることができる。
しかしながら、無人車は第5図(b)に破線で示すごと
くその経路に旋回する交差点がある場合には、その地点
において速度を落とし徐行する必要がある。このように
経路に旋回する地点が存在する場合には、同図(a)に
示すごとく旋回の必要のない同距離dの経路を走行する
場合に較べて旋回に要する時間(徐行による速度低下分
に相当する時間)だけ所要時間がよりかがることになる
そこで、上記■、■の経路についてみると両名とも確か
に距離としては同じではあるものの、経路■の場合、交
差点において旋回を行なう[i]数が7回であり、一方
経路■の場合その回数は3回であることから上記した理
由により旋回を行なう回数の少ない経路■が最小所要時
間の最適な経路であることがわかる。
以上述べたことから法線装置130は、最小所要時間の
経路を求めるにあたってラベル確定法において出発点か
ら到着点に至る経路の各交差点を評価する時に、旋回に
よってその交差点に達するのであれば旋回の回数に応じ
てポテンシャルとして上記距離に加えて旋回重み w=vt を加えるようにする。ここでtは無人車が1回の旋回に
要する時間であり、■は無人車の直進走、 待時の速度
である。つまり、旋回重みWとは、旋回によって直進性
であれば走行するであろう距離を示すものである。なお
、上記tおよびVは予めキーボード100より入力、格
納される。
第6図において旋回重みWを付加した演篩法について説
明する。ここで、各地点間の距離をd。
とし、作業ステーション1′を出発点と想定すると、交
叉点2′のポテンシャルは、do、交差J?:j3′は
2doそして交差点4′は3doとなる。
一方交差点3′を経て交差点5′に達するのであれば、
該交差点3′において旋回を必要とするので交差点5′
のポテンシャルは、交差点3′のポテンシャル2doに
、′旋回重みWおよび交差点3’ 、5’間の距離do
を加算して、3do+wとなる。同様にして交差点3′
を経て交差点6′に達するのであれば、3do+wとな
る。
このような演算方法により、到着点のポテンシャルが最
小となる経路を選定する処理を行なう。
寸なわちたとえば前記ルート1の経路■の到着点6のポ
テンシャルは、8+7Wであり、一方経路■の到着点6
のポテンシャルは8+3Wどなる。
したがって、ポテンシャルの小さい経路■が最適経路と
して選定されることになる。
ルート2.3.4の経路についても到着点のポテンシャ
ルの最も小さくなる経路が選定されていく。
第3表に経路演算装置130から出力される経路f−夕
の一例を示す。この経路データは第2表第3表 動作データ作成装置ff140は、地図データ記憶テー
ブル110に保存された地図レイアウトデータと経路演
算装置130から出力される経路データとに基づき烈人
車が走行、作業するための動作データを自動的に作成す
る。
動作データは主に以下の要素から構成されてい机 ・助後進の区別 ・走行距離 ・旋回指令、旋回方向および角度 ・停止指令 ・作業指令 作業指令は到着点が作業ステーションである場合、走行
に関する命令の後に付加される。
下記第4表に、前記第3表に示した経路1〜4に対応す
る動作データの一例を示す。
上記第4表において、ro、75J、「3゜5」等は走
行距離し、「右」 「左」は車両進行方向に向っての旋
回方向、「90°」は旋回角へ〇、[作業(,6)J等
は作業指令である。尚、この場合、フォークリフトを想
定しているので、焦人車は旋回の際通常の四輪自動車の
ように右折、左折する。また、旋回方向の右、左は車両
の前進、後進に関係なく常に進行方向に向って右、左を
いう。
以下、動作データ作成装置140による動作データの作
成手順を第3図のフローチャート等を参照して説明する
。尚、この動作データにおいては、無人フォークリフト
は作業ステーションに進入するときにのみ前進走行を行
ない、それ以外の走行においては後進走行を行なうとす
る。
初めに、オペレータは前進J3よび後進のいずれかを指
定する(ステップ200)。この場合は前述したように
後進が指定されるものとする。この指定が行なわれると
、動作データ作成装置140は、動作データとして出力
する走行距離データLを零に初期化する(ステップ21
0)。次に、動作データ作成装置140は、第1区間の
距1iJIJ!および方向θを求めるために基点Aおよ
び先端点Bを当該ルートのスタート点および第2?!を
目の点とする(ステップ220)。前表に示したルート
1の場合、基点Aは待機原点16となり、先端点Bは交
差点17となる。
そして、動作データ作成装置140は、この基点A1先
端点Bに関して、進行方向OJjよび距離」を求め、こ
れら求めたθ、jを第1データバッフ1θ1.」1に代
入する。
この場合、基点Aの座標を(A  、A  >、先× 
 y 端点Bの座標を(B、B)とすれば、その方y 向θは A  <B  、A  =B  のときθ−〇xyy A  =B  、A  <8  のとき0=π/2xy
y A  >B  、A  =B  のときθ=πxyy Ax=Bx、A、>B、のときθ= (3/2)πとな
る。ただし、この15合はX軸止方向をO,y軸止方向
をπ/2としている。この誘導路の場合には、方向θが
東西南北のいずれかに限られるが、これ以外の方向を持
つ誘導路の場合でも三角関係を用いればその方向θを節
単に用いることができる。
点A、B間の距離1は、下式に従って求めることができ
る。
この場合、基点Aが点16、先端点Bが点17であるの
で、J1=1.θ1= (3/2)πとなる。
次に動作データ作成装置140では、次の点があるか否
かを調べ(ステップ240)、次の点がある場合は次の
区間の1.θを求めるべく前記基点Aおよび先端点Bを
大々次の点に更新する(ステップ250)。すなわち、
ルート1の場合、基点Aを点16から点17、先端点B
を点17から点13とし、この更新した第2区間につい
ての1、θを求め、これらを第2データバツフア02゜
」2に代入する(ステップ260)。この区間の場合、
θ =π、J2=2となる。
次に動作データ作成装置140は、これら第1および第
2の区間についての方向θ 、θ の差を求め、この方
向差θ2−01が零であるか否かを判定する(ステップ
270)。そして、この判定において、θ2−θ1=0
である場合は、直進と判断し、走行路MLをL+fJ1
で更新する(ステップ390)。またθ2−01≠0で
ある場合は、方向転換と判断し、走行距離りをL+j 
1−rで更新するとともに、方向差Δθに02−01を
代入する(ステップ280)。ここで、rは旋回半径で
あり、この場合r=0.25とする。上記ルート1の第
1区間、第2区間で(ユθ1=(3/2)π、j  =
1.θ2=π、、j2=2であるので、θ −θ1=−
π/2となり、この結果子順はステップ280をとおり
、 L=O+1−0.25=0.75.△0=−π/2とな
る。
次に、動作データ作成装置140は、ステップ250で
更新した先端点Bが最終点であるか否かを調べ(ステッ
プ290)、F終点でない場合はステップ300でΔθ
で判定し、−πくΔθく0、πくΔθく2πである場合
は動作データとしてステップ280で求めたLおよび1
Δθ1くπならば右(1Δθ1)、1Δθ1〉πならば
右(2π−1Δθ1)を出力しくステップ320)、−
2πくΔθく−π、0くΔθくπである場合は動作デー
タとして上記りおよび1Δθ1くπならば左(1Δθ1
)、1Δθ1〉πならば左(2π−1Δθ1)を出力す
る(ステップ330)。また、ステップ290の判断が
YESのとき、動作データ作成装fM140はステップ
310でΔθを判定し、−πくΔ0くO2πくΔθく2
πである場合は動作データとしてLおよび1Δθ;くπ
ならば左(1Δθ1)、1Δθ1〉πならば左(2π−
1Δθ1)を出力しくステップ340)、0くΔθ〈π
である場合は動作データとしてL11Δθ1くπならば
右(1Δθ1)、1Δθ1〉πならば右(2π−1Δ0
1)を出力する(ステップ250)。すなわち、旋回方
向の右、左はΔθの値又は先端点Bが最終点であるか否
かによって可変される。上記ルート1の第1および第2
区間ではBは最終点ではなくかつΔ0−−π/2である
ので、手順はステップ320をとおり、この結果動作デ
ータとしてまず「後進、0.75、右(90°)」が出
力される(第4表参照)。
次に動作データ作成装置140は次の旋回に備えて走行
距離りに0−r(ステップ360)又は0+r(ステッ
プ370)を代入しておく。上記ルート1の第1および
第2区間の場合には、ステップ360をとおるので、し
には0から旋回半径rを差し引いた−0.25が代入さ
れる。更に、動作データ作成装置140は、ステップ3
80において第1データバツフアθ1”1を第2データ
バツフ1の内容θ2.j2で更新する。したがって、ル
ート1の場合、この段階で第1データバツフ?の内容θ
 、11は第2区間のデータで更新される。
この後手順はステップ240に移行され、次の点がある
限り、上述した手順が繰返し実行される。
ルート1の場合、ステップ250でA、Bが第3区間の
交点で更新され、Aが点13、Bが点9となる。ステッ
プ260で、この第3区間の0゜fが求められ、この演
算結果0−π、j=1が02、j2に代入される。この
ループでは、01=π、j 1=2.θ2=π、j2=
1となるので、ステップ270で02=01が成立し、
手順はステップ390側をとおる。この結果 L=−0,25+2=1.75となる。次に、ステップ
380でθ1.11がθ2 (=π)、p2(=1)で
更新される。そして、ステップ250でA、Bが第4区
間の交点で更新され、Aが点9、Bが点5となる。ステ
ップ260でこの第4区間゛のθ、lが求められこの演
算結果θ=π、i=1がθ 、i に代入される。この
ループでは、θ =π、 Jll =1.θ2=π、j
!2=1となるのでステップ270でθ2=01が成立
し、手順はステップ390側をとおる。この結果L=1
.75+1=2.75となる。次に、ステップ380で
θ 、Jl  がθ (=π)、12 (=1)で更新
され、更にステップ250で、A、Bが第5区間の点5
、点4に更新される。そして、ステップ260で、第5
区間の0.jが求められ、この演算結果θ=π/2.j
 =1が02.j2に代入される。この第4および第5
区間のデータをもったループではθ =π、j1=1,
02=π/2、J12=1となるので、ステップ270
で判断はNoとなり、この結果ステップ280でL=2
.75+1−0.25=3.5.Δθ=π/2−π=−
π/2が演算され、更にステップ320で動作データr
3.5.右(90°)」が出力される(第4表参照)。
この後、ステップ360でLに−0,25が代入された
後、θ 、!J1が第5区間のデータO2(=π/2)
、j!2 (=1)で更新され(ステップ380) 、
更にステップ250でA、Bが第6区間の点4、点3に
更新される。そしてこの第6区間のθ、1か求められ(
ステップ260)、その演算結果θ=π/2..1! 
=1が02,12に代入される。この場合、ステップ2
70の判断はYESとなるので、L=−0,25+1=
0.75となる(ステップ390)。この後01.J 
1が第6区間のデータπ/2,1で更新され(ステップ
380) 、更にA、Bが第7区間の点3、貞2で更新
される(ステップ250)。そしてこの第7区間のθ、
J)が求められ(ステップ260)、その演算結果θ=
π/2.j =1が02.’2に代入される。この場合
、ステップ270の判断はYESとなるので、L=0.
75+1=1.75となる(ステップ390)。この後
01.j 1が第7区間のデータπ/2.1で更新され
(ステップ380) 、更にA、Bが第8区間の点21
点6で更新される(ステップ250)。そして、この第
8区間のθ(=O)、j  (=1>が0□、fJ2に
代入される(ステップ260)。この第7および第8区
間のデータを持つループではθ1≠02となるのでステ
ップ270の判断はNoとなり、ステップ280でL=
1.75+1−0.25=2.5.Δθ=−π/2とな
る。
この場合は、先端点Bは点6であるので、ステップ29
0の判断がYESとなる。したがって、手順はステップ
340を通り、この結果動作データr2.5.左(90
”)Jが出力される(第4表参照)。更に、ステップ3
70でLに0.25が代入された後、θ 、jlがf1
58区間のデータ0.1に更新される(ステップ380
)。
この場合は、次の点が存在しないのでステップ240の
判断はNOとなって、手順はステップ400に移行する
そして、ステップ400においては、まず「前進」指令
が出力され、この復に走行距離L(ルート1の場合 L
=L+J1=0.25+1=0.25>が出力され(ス
テップ410)、更に「停止」指令が出力される(ステ
ップ420)(第4表参照)。その後、動作データ作成
装置140では、最終点が作業ステーションであるか否
かを調べ(ステップ430) 、作業ステーションであ
る場合は所定の作業指令[作業(6)Jを付加して出力
する。尚、作業指令の()内容ま作業内容を示すデータ
である。
動作データ作成装′e1140では、このような手順に
よる動作データ作成演算を各ルート毎に行なうことによ
り無人フォークリフトが走行、作業するに必要な動作デ
ータを自動的に作成する。
このようにして作成された動作データはデータ出力部1
50を介して無人フォークリフト160に送られる。こ
の場合、無人フォークリフト160内には送られてきた
動作データを記・肚するメモリを有しており、無人フォ
ークリフト160はデータ出力部150による無線伝送
によって送られてきた動作データをメモリ内に一旦格納
し、この格納データを適宜に読出すことによって動作デ
ータに従った走行、作業を行なう。
第4図はルー1−1の動作データによる前人フォークリ
フトの動きを示すものであり、無人フォークリフトは図
示実線に沿って走行する。すなわち、交差点2までは後
進走行し、交差点2でスイッチバックを行なうことによ
り作業ステーション6へは前進状態で進入する。
なお、上記実施例において、第3図に示す動作データ作
成装置の動作手順は後進から前進へのスイッチバックが
行なわれる走行に対処させたものであり、後進走行、又
は前進走行のみを行なう場合、あるいはもっと複雑な後
進、前進の助合えを行なう揚台でも、プログラムの変更
あるいは一部首換などによって容易に対処することがで
きる。
また、上記実施例では地図データ記憶テーブルに対して
、交差点J3よび作業ステーションの座標、およびそれ
らの接続関係を入力するようにしたが、作業スデーショ
ン座標のみを入力し、それらを所定の規則に従って自動
的に接続させるようにしてもよい。
さらに、入力手段としては、キーボード以外に、デジタ
イザ、タブレット、マウス、テンキー等を用いてもよく
、また無人車とデータ出力部との通信は無線以外に有線
通信を用いてもよい。無人フォークリフトに内蔵するメ
モリも、RAM。
ROM、フロッピー、デーブ等の磁気媒体、コンパクト
ディスク、バブルメモリ等任意である。
〔光間の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、所要のデータを
入力すれば、これらに駐づく距離情報と旋回情報により
所要時間が最小となる最適な経路が選定され、この経路
に沿った無人搬送車の動作データが自動的に作成される
ので、熟練者でなくても適切かつ正確な動作データを短
時間に作成することができるようになり、前人搬送シス
テムの開発設計を能率化することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は誘導路のレイアウト例を示す図、第3図は実施例装置
における動作データ作成装置の動作手順例を示すフロー
チャート、第4図は無人搬送車の走行態様を例示する図
、第5図および第6図は経路演算装置で行なわれる演算
を説明するための説明図である。 100・・・ギーボード、110・・・地図データ記憶
テーブル、120・・・ルートデータ記憶テーブル、1
30・・・経路演0装置、140・・・動作データ作成
装置、150・・・データ出力部、160・・・無人搬
送車。 第4図 (G)          (b) 第5図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 無人搬送車が走行する誘導路のレイアウト結果が入力さ
    れ、このレイアウトデータを記憶する第1のメモリ手段
    と、 前記誘導路上で無人搬送車を走行させるための出発点お
    よび到着点を示すデータが入力され、該出発点および到
    着点データを記憶する第2のメモリ手段と、 前記第1および第2のメモリ手段の記憶データに基づい
    て出発点から到着点までの距離情報および無人搬送車の
    旋回情報を得て、これら情報に基づく所要の演算により
    同搬送車の走行に要する時間が最小となるように該出発
    点から到着点までの経路を選定する第1の演算手段と、 前記第1のメモリ手段の記憶データおよび第1の演算手
    段から出力される経路データに基づき無人搬送車が走行
    および作業するための動作プログラムを自動的に作成す
    る第2の演算手段とを具える無人搬送車の動作プログラ
    ム自動作成装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH03239481A (ja) * 1990-02-15 1991-10-25 Kobe Steel Ltd 移動ロボットの連続動作制御装置
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JP2021105816A (ja) * 2019-12-26 2021-07-26 株式会社竹中工務店 移動経路決定装置

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