JPH09249144A - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は操作者の操作力を直接検出する力セ
ンサを使用しないで操作力を得ることを課題とする。 【解決手段】 搬送装置１は、荷物２が載置される台車
３と、台車３の後部に設けられた装置本体４と、装置本
体４の上部に取り付けられた把持部５と、台車３の底部
両側に設けられた前輪６ａ，６ｂと、装置本体４の底部
両側に設けられた左右の後輪７ａ，７ｂと、後輪７ａ，
７ｂを個別に駆動するモータ８ａ，８ｂとを有する。ま
た、制御装置１１のメモリには、操作者が把持部５を押
圧して後輪７ａ，７ｂが回転すると、モータ８ａ，８ｂ
のコイルに流れる電流値の大きさと回転数により操作者
の操作力を求める操作力検出手段としての演算プログラ
ムと、この演算された操作力に応じた搬送速度となるよ
うにモータ８ａ，８ｂを回転駆動させる制御手段として
の制御プログラムとが格納されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は搬送装置に係り、特
に操作者の押圧操作に応じて台車を駆動させてパワーア
シストするよう構成された搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、荷物等を搬送する際に操作者の
押圧操作に応じて台車を駆動させてパワーアシストする
搬送装置の開発が進められている。この種の搬送装置で
は、荷物が載置される台車に車輪を駆動するモータ及び
モータを回転させるバッテリ、モータの駆動トルクを制
御する制御装置などが搭載されている。また、操作者が
把持して搬送装置を操作する把持部には、操作者の操作
力を検出するための力センサが設けられており、制御装
置は力センサからの出力信号に応じてモータに供給され
る電圧を制御するようになっている。尚、力センサとし
ては、例えば把持部の変位量を検出するトルクセンサ、
あるいは歪ゲージ等が使用される。

【０００３】そのため、例えば台車に重い荷物が積載さ
れた場合には、把持部の力センサを強く押圧することに
よりモータの駆動トルクが増大されて操作者の労力が軽
減される。また、台車に積載された荷物が比較的軽い場
合には、把持部の力センサを軽い力で押圧することによ
りモータの駆動トルクが軽減されるように制御される。
このように、力センサへの押圧力を加減することによ
り、搬送装置は荷物の重量に関係なく、一定の速度で荷
物を搬送することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
たパワーアシスト機能を有する搬送装置においては、把
持部に設けられた力センサが常に押圧されており、重い
荷物を搬送する場合には、操作者は強い力で力センサを
押圧するため、力センサにはかなり大きな力が頻繁に作
用することになる。

【０００５】また、力センサは押圧、引っ張りを測定す
るためのものであるから押圧力のかかる方向に対する耐
性は強いものの、それ以外の方向の力が加えられたと
き、即ち剪断力が加えられたときに破損が生じやすく、
従って、操作者が搬送装置を操作する際に、力センサに
剪断力が伝達して力センサが破損してしまうと、パワー
アシスト機能が働かないといった問題があった。

【０００６】また、力センサを押圧操作しないと、モー
タが駆動されないため、力センサ以外の場所を押圧して
もパワーアシストが得られなかった。そのため、操作方
法を知らない者が緊急のため操作しようとしても、搬送
装置を動かすことができないおそれがあった。

【０００７】そこで、本発明は上記問題を解決した搬送
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、下記の手段を講じたことを特徴とするも
のである。上記請求項１の発明は、搬送部を移動させる
モータと、前記モータの回転状態から前記搬送部の移動
加速度を求める加速度検出手段と、前記モータに生じた
電流の変化により前記モータの駆動力を検出する駆動力
検出手段と、前記加速度検出手段により求められた加速
度と前記駆動力検出手段により検出された駆動力とか
ら、操作者の操作力を検出する操作力検出手段と、該操
作力検出手段により検出された前記操作力の大きさに応
じて前記モータの駆動力を制御する制御手段と、よりな
ることを特徴とするものである。

【０００９】従って、請求項１によれば、操作者によっ
て操作力が搬送部に加えられたとき、モータの回転状態
とモータに流れる電流値から操作者の操作力を算出し、
それに応じてモータの駆動力を制御するため、力センサ
を用いないでパワーアシストを行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の一実施
例について説明する。尚、図１は本発明の搬送装置の第
１実施例の側面図、図２は搬送装置の背面図である。搬
送装置１は、搬送物としての荷物２が載置される台車３
と、台車３の後部に設けられた装置本体４と、装置本体
４の上部に取り付けられた操作部としての把持部５と、
台車３の底部両側に設けられた前輪６ａ，６ｂと、装置
本体４の底部両側に設けられた左右の後輪７ａ，７ｂ
と、後輪７ａ，７ｂを個別に駆動するモータ８ａ，８ｂ
とを有する。尚、本実施例では、搬送装置１が請求項１
の「搬送部」に該当する。

【００１１】前輪６ａ，６ｂは、進行方向を向くように
旋回可能に設けられている。また、装置本体４の内部に
は、モータ８ａ，８ｂの駆動源となるバッテリ９が収納
されている。バッテリ９は、搬送装置１が使用されない
とき、家庭用のＡＣ１００Ｖ電源により充電される。

【００１２】また、制御装置１１のメモリには、操作者
が把持部５を押圧して後輪７ａ，７ｂが回転すると、モ
ータ８ａ，８ｂの回転数と、モータ８ａ，８ｂのコイル
に流れる電流の大きさにより操作者の操作力を求める操
作力検出手段としての演算プログラムと、この演算され
た操作力に応じた搬送速度となるようにモータ８ａ，８
ｂを回転駆動させる制御手段としての制御プログラムと
が格納されている。

【００１３】そのため、従来のように、把持部５に力セ
ンサを設けて操作者の操作力を直接検出するのではな
く、台車３が移動開始したときの動きに基づいて操作力
を検出するため、センサ故障等に影響されることなく操
作力が安定的に検出される。よって、搬送装置１は、力
センサを使用するよりも操作力検出の耐久性及び信頼性
が高められ、且つ力センサが不要であるので、その分構
成の簡略化が図れると共に製造コストが安価となる。

【００１４】さらに、押圧操作により速度が変化してモ
ータ８ａ，８ｂのコイルに流れる電流の大きさにより操
作者の操作力を求めるため、把持部５以外の部分を押圧
してもその操作力を検出することができる。そのため、
搬送装置１の操作に慣れていない者が操作しようとした
場合、例えば装置本体４を押圧しても後輪７ａ，７ｂが
回転することにより、操作者の操作力が検知されて操作
力に応じたパワーアシストを行うようにモータ８ａ，８
ｂが駆動される。尚、本実施例で用いるモータの回転
数、回転数から求める回転速度、加速度が請求項１の
「回転状態」に該当する。

【００１５】次に、制御装置１１が実行する制御処理に
つき図３のフローチャートを参照して説明する。制御装
置１１は、装置本体４に設けられたメイン電源スイッチ
（図示せず）がオンに操作されると、図３に示す処理を
実行する。

【００１６】すなわち、電源が投入されると、モータ８
ａ，８ｂに電源が入り（Ｓ１）、制御装置１１にも電源
が入る（Ｓ２）。その後、制御システムの初期化を行う
（Ｓ３）。次のＳ４では、電源がオフに操作されるまで
例えば０．１秒毎のタイマ割り込みを行う。Ｓ４でタイ
マ割り込みに入ると、Ｓ５に進み、制御装置１１に内蔵
されているＡ／Ｄコンバータ（図示せず）によってデジ
タル信号に変換されたモータの電流値、回転数を読み込
む。

【００１７】次のＳ６では、Ｓ５で読み込んだ変換デー
タを基に操作者の力量ｆを演算する。そして、Ｓ７で
は、操作者の力量ｆに応じた電流の出力値を制御装置１
１に内蔵されているＤ／Ａコンバータ（図示せず）によ
ってアナログ信号に変換してモータ８ａ，８ｂを駆動す
る。そのため、モータ８ａ，８ｂは、制御装置１１の出
力値によってトルクを制御される。従って、搬送装置１
は、操作者の操作力の大きさに応じた力で後輪７ａ，７
ｂを回転駆動させて操作者の労力をアシストする。

【００１８】図４は上記Ｓ６の演算処理を詳しく説明す
るためのフローチャートである。図４のＳ８では、モー
タ８ａ，８ｂの回転子（図示せず）の回転数から搬送装
置１の加速度ａを演算する。尚、本実施例においては、
上記Ｓ５〜Ｓ７の処理を０．１秒おきに実行するため、
現在のモータ８ａ，８ｂの回転数と前回サンプリングし
たモータ８ａ，８ｂの回転数とを比較することにより、
搬送装置１の加速度ａを算出することができる。

【００１９】次に搬送装置１を動かすのに必要な力Ｆを
演算する（Ｓ９）。搬送装置１を動かすのに必要な力Ｆ
は、次式（１）のよって求めることができる。尚、尚、
式（１）において、ａは加速度、μは路面の摩擦係数、
ｇは重力加速度、ｍは搬送装置１及び荷物２を合わせた
質量である。

【００２０】Ｆ＝ｍａ＋μｍｇ … （１） 尚、搬送装置１の重さは予め分かっているが、荷物２の
重さはそのときによって異なるため、ここでは総重量ｍ
を搬送装置１の自重＋αに設定しておく。次のＳ１０で
は、モータ８ａ，８ｂの回転駆動力を電流値と係数ｋと
の乗算により算出する。続いて、操作者が把持部５を押
圧する力量ｆ（操作力）を演算する（Ｓ１１）。操作者
の力量ｆは、搬送装置１を動かすのに必要な力Ｆからモ
ータ８ａ，８ｂの回転駆動力を差し引くことにより求め
ることができる。

【００２１】次のＳ１２では、アシスト比率（補助駆動
率）Ａに応じてモータ８ａ，８ｂへの電流出力値を次式
（２）から算出する。 出力値＝Ａ×力量ｆ … （２） ここで、アシスト比率Ａは、Ｓ１１で算出された力量ｆ
を１としたとき、モータ８ａ，８ｂの発生する駆動力を
表したもので、予め設定されている。例えば、Ａ＝１の
場合には、操作者は、全体の力Ｆに対して、その半分の
力で搬送装置１を移動させることができる。

【００２２】この式（２）により算出された電流がモー
タ８ａ，８ｂへ供給される。このように、制御装置１１
は、操作者の力量ｆをモータ８ａ，８ｂの電流値と回転
数から算出し、この力量ｆに応じてモータ８ａ，８ｂの
駆動力を制御するため、操作者の操作力を検出するため
の力センサが不要になる。

【００２３】そのため、搬送装置１を押しながら荷物２
を搬送する際、押圧操作に応じたアシスト力が得られ、
荷物２を安定且つスムーズに搬送できる。また、搬送装
置１の操作に慣れていない操作者でも、簡単に操作する
ことができ、緊急に操作しなければならない場合でも搬
送装置１を操作して移動させることができる。

【００２４】図５は搬送速度と力量とモータの駆動力と
の関係を示すグラフである。搬送装置１の搬送速度の変
化パターンとしては、停止状態から速度がＶ１になる
まで押圧操作する加速範囲Ｉと、搬送速度を一定の速
度Ｖ１に２０秒間保つ定速範囲IIと、搬送速度を減速
して停止状態にする減速範囲III とからなるモデルがあ
る。

【００２５】この搬送パターンにおいて、各範囲毎の搬
送速度と力量とモータの駆動力との関係を以下に説明す
る。 加速範囲Ｉ 加速範囲Ｉでは、停止状態の搬送装置１を押した場合、
前輪６ａ，６ｂ及び後輪７ａ，７ｂが回転して台車３が
移動しはじめて速度が与えられる。例えば０．１秒後の
速度が０．０１ｍ／ｓである場合、加速度は０．１ｍ／
ｓ² となる。

【００２６】今、搬送装置１及び荷物２の重量を合計し
た総重量をｍとすると、搬送装置１を動かす全体の力Ｆ
は、式（１）よりｍ×０．１ｍ／ｓ² ＋μｍｇ＝２Ｙ
〔Ｎ〕となる。このときモータ８ａ，８ｂには、まだ駆
動力を与えていないので、供給電流はゼロである。

【００２７】そして、アシスト比率（補助駆動率）Ａを
１．０とすると、２Ｙ〔Ｎ〕に相当する電流がモータ８
ａ，８ｂに供給される。また、モータ８ａ，８ｂの駆動
力が後輪７ａ，７ｂに伝達されている状態で、さらに搬
送装置１が押圧されると、押圧操作による加速度が検出
される。そのため、モータ８ａ，８ｂに供給される電流
がさらに増大されて後輪７ａ，７ｂの回転速度が増速さ
れる。

【００２８】このように、制御装置１１は、搬送装置１
に作用された操作力によるモータ８ａ，８ｂの回転子
（図示せず）の回転数及び加速度を検出し、その時点で
の必要なアシスト力を演算してモータ８ａ，８ｂへ供給
される電流値を制御する処理を繰り返す。これにより、
搬送装置１の搬送速度が加速範囲Ｉに示すように徐々に
加速される。

【００２９】定速範囲II 定速範囲IIでは、搬送装置１の搬送速度が目標速度Ｖ１
に達したため、操作者は搬送装置１を押圧する力量をゼ
ロにする。この場合、モータ８ａ，８ｂの回転数はほぼ
一定であり、加速度がゼロであるので、制御装置１１は
モータ８ａ，８ｂへ供給される電流値を徐々に少なくす
る。そのため、搬送装置１は徐々に減速するが、操作者
がこのときに無意識に搬送装置１を押すため、搬送装置
１は減速、加速を繰り返し、結果的に搬送装置１の速度
はＶ１に維持される。

【００３０】減速範囲III 減速範囲III では、操作者は、搬送装置１を後方に引く
ように操作力を作用させる。すなわち、操作者は把持部
５を引き戻すように操作すると、加速範囲Ｉのときと逆
に減速度が後輪７ａ，７ｂを介してモータ８ａ，８ｂに
伝達される。この場合、モータ８ａ，８ｂの回転数が減
少して、加速度がマイナス側に変化するため、制御装置
１１はモータ８ａ，８ｂへ供給される電流値を減少させ
る。そのため、搬送装置１はアシスト力が低下し、搬送
速度を減速させる。

【００３１】また、モータ８ａ，８ｂの回転が減速され
ている状態で、さらに搬送装置１が後方に引かれると、
後方への押圧操作による減速度が検出される。そのた
め、モータ８ａ，８ｂに供給される電流がさらに減少さ
れて後輪７ａ，７ｂの回転速度が減速される。

【００３２】このように、制御装置１１は、搬送装置１
に作用された押圧力によるモータ８ａ，８ｂの回転子
（図示せず）の回転数及び減速度を検出し、モータ８
ａ，８ｂへ供給される電流値を徐々に低下させるように
制御処理を繰り返す。これにより、搬送装置１の搬送速
度が減速範囲III に示すように徐々に減速されて搬送速
度ゼロで停止する。

【００３３】以上のように、操作者は制御装置１１を前
方へ押圧することにより搬送速度を加速させ、後方に引
くことにより搬送速度を減速させることができ、簡単に
操作することができる。また、搬送装置１に作用させる
力量を加減することにより、搬送速度を簡単に加速又は
減速させて調整することができる。

【００３４】図６は本発明の第１の変形例を示す。装置
本体４の上面には、荷物２の重量を設定するための重量
設定スイッチ１２〜１４が配設されている。重量設定ス
イッチ１２は荷物２が１００ｋｇ以下の場合にオンに操
作されるスイッチで、重量設定スイッチ１３は荷物２が
２００ｋｇ以下の場合にオンに操作されるスイッチで、
重量設定スイッチ１３は荷物２が２００ｋｇ以上の場合
にオンに操作されるスイッチである。

【００３５】前述した実施例では、荷物２の重さがその
ときによって異なるため、荷物２の重さをαとして、総
重量ｍを搬送装置１の自重＋αに設定したが、重量設定
スイッチ１２〜１４を荷物２の重量に応じて選択的に操
作することにより、制御装置１１に荷物２の重量を入力
することができる。

【００３６】そのため、制御装置１１は、上記Ｓ９にお
いて搬送装置１を動かす力Ｆを演算する際、総重量ｍが
荷物２の重量に応じて設定されるため、総重量ｍの重さ
に合ったモータ駆動力が演算される。よって、搬送装置
１は、荷物２の重量が大きい場合には、モータ８ａ，８
ｂのアシスト力を増大させ、荷物２の重量が小さい場合
には、モータ８ａ，８ｂのアシスト力を減少させるよう
に制御する。

【００３７】これにより、第１実施例のように荷物２の
重さがαより大きかった場合には、実質上アシスト比率
が低下し、小さかった場合には、アシスト比率が上昇す
るといったことがなくなる。すなわち、搬送装置１は台
車３に載置された荷物２の重量に応じたアシスト率でモ
ータ８ａ，８ｂの駆動力が制御されるので、荷物２の重
量変化に拘わらずほぼ一定の速度で荷物２を搬送するこ
とができる。

【００３８】図７は本発明の第２の変形例を示す。台車
３の上面には、荷物２の重量を測定する重量センサ１５
が取り付けられている。この重量センサ１５は、例えば
ロードセルよりなり、台車３に載置された荷物２の重量
を測定し、その重量に応じた電気信号を制御装置１１に
出力する。

【００３９】従って、荷物２が搬送装置１の台車３に載
置されると共に、荷物２の重量が重量センサ１５により
検出される。そして、制御装置１１は、重量センサ１５
から出力された荷物２の重量αに制御装置１１自体の重
量を加算して総重量ｍを算出する。

【００４０】そのため、上記Ｓ９において、搬送装置１
を動かす力Ｆを演算する際、正確な総重量ｍが設定され
るため、総重量ｍの重さに合ったモータ駆動力が演算さ
れる。よって、搬送装置１は、荷物２の重量に応じてモ
ータ８ａ，８ｂのアシスト力を増大又は減少させるよう
に制御することができる。

【００４１】これにより、第１の変形例よりもさらに精
緻に総重量を得ることができ、搬送物の重さによる実質
上のアシスト比率と計算上のアシスト比率Ａとの誤差を
なくすことができる。図８は本発明の第２実施例を示
す。

【００４２】第２実施例では、モータ８ａ，８ｂに回転
子（図示せず）の回転検出を行うレゾルバ（回転検出手
段）１６ａ，１６ｂが設けられている。このレゾルバ１
６ａ，１６ｂは、操作者が把持部５を押圧して後輪７
ａ，７ｂが回転すると、各モータ８ａ，８ｂの回転子
（図示せず）の回転角に応じた電気信号を出力するもの
である。また、レゾルバ１６ａ，１６ｂは、従来使用さ
れていた力センサのように直接操作者の力を受けるもの
ではないため、力センサよりも故障しにくく、耐久性及
び信頼性が高められている。

【００４３】搬送装置１への操作力は、モータ８ａ，８
ｂに設けられたレゾルバ１６ａ，１６ｂの出力に基づい
て演算される。従って、前述した図５のグラフに示すよ
うに、搬送装置１は操作者の操作力及び操作力の作用方
向に応じたレゾルバ１６ａ，１６ｂの出力からモータ８
ａ，８ｂの駆動力を制御して搬送速度を加速、定速、減
速させることができる。

【００４４】尚、モータ８ａ，８ｂの回転子（図示せ
ず）の回転を検出する手段としては、レゾルバ１６ａ，
１６ｂの代わりに例えばロータリエンコーダ等の回転検
出器をモータ８ａ，８ｂの回転軸に設けるようにしても
良い。図９は本発明の第３実施例を示す。

【００４５】第３実施例では、装置本体４の内部に加速
度センサ１７が取り付けられている。この加速度センサ
（加速度検出手段）１７は、操作者が把持部５を押圧す
ると、前輪６ａ，６ｂ及び後輪７ａ，７ｂが回転して台
車３が移動しはじめる。そのときの操作力の大きさに応
じて加速度が加速度センサ１７により検出される。

【００４６】加速度センサ１７は、例えばサイズモ系と
呼ばれるばねと質量部とからなる系の変位を測定する方
式のものであり、搬送装置１の加速度に応じた電気信号
を制御装置１１に出力するように構成されている。ま
た、加速度センサ１７は、従来使用されていた力センサ
のように直接操作者の力を受けるものではないため、力
センサよりも故障しにくく、耐久性及び信頼性が高めら
れている。

【００４７】搬送装置１への操作力は、装置本体４の内
部に設けられた加速度センサ１７の出力に基づいて演算
される。従って、前述した図５のグラフに示すように、
搬送装置１は操作者の操作力及び操作力の作用方向に応
じた加速度センサ１７の出力からモータ８ａ，８ｂの駆
動力を制御して搬送速度を加速、定速、減速させること
ができる。

【００４８】図１０は本発明の第４実施例を示す。第４
実施例の搬送装置２１は、工場等で搬送物としてのワー
ク２２を所定高さ位置に持ち上げる作業をアシストする
ものである。この搬送装置２１は、大略、車輪２３を有
する台車２４と、台車２４上に取り付けられた装置本体
２５と、台車２４上に起立された支柱２６と、支柱２６
の上端に回動可能に連結されたアーム２８と、アーム２
８の先端に設けられワーク２２を吸着する吸着部３０と
よりなる。尚、本実施例では、アーム２８が請求項１の
「搬送部」に該当する。

【００４９】支柱２６の上端には、アーム２８を回動自
在に連結する第１の関節部３１が設けられ、第１の関節
部３１にはアーム２８を上下方向に駆動するモータ３２
が取り付けられている。また、アーム２８の先端には、
吸着部３０を回動自在に連結する第２の関節部３４が設
けられ、第２の関節部３４には操作者が把持してアーム
２８の動きを操作する操作グリップ３５が設けられてい
る。

【００５０】また、第２の関節部３４の下方には、ワー
ク２２を吸着する吸着部３０が取り付けられている。吸
着部３０は、第２の関節部３４を介して吊下されている
ため、アーム２８の回動角度に関係なく常に垂直状態を
保つように支持されている。尚、吸着部３０は、ワーク
２２を持ち上げる際にワーク２２の上面に当接され、真
空を利用してワーク２２を吸着するように構成されてい
る。

【００５１】搬送装置２１では、ワーク２２を所定高さ
位置に持ち上げる場合、まず操作グリップ３５が下方に
押圧されてアーム２８が下方に回動されると、吸着部３
０がワーク２２上面に当接される。そして、吸着部３０
内を真空にしてワーク２２が吸着されると、操作グリッ
プ３５を上方に持ち上げる。

【００５２】この操作グリップ３５を上方に持ち上げた
ときの操作力の大きさは、モータ３２のコイルに流れる
電流値から求まる。具体的にはモータ３２の電流値と回
転数、アーム２８の角度θから操作者の操作力を算出す
る。そして、モータ３２の回転数から角速度ω、モータ
３２のコイルに流れる電流値からモータ３２の駆動力を
求める。

【００５３】アーム２８の角度θを求める方法として、
本実施例では、例えばアーム２８が鉛直方向にあるとき
の角度をθ＝０に予め設定しておき、アーム２８がモー
タ３２により駆動されると、モータ３２の回転数から角
度変位を求めるマトリックス、又は演算式に基づいて角
度θを演算する。そして、次式（３）により全体の力Ｆ
を求める。

【００５４】 全体の力Ｆ＝ｍＬ² ω＋ｍｇＬｓｉｎθ … （３） 但し、式（３）において、「ｍｇＬｓｉｎθ」の部分
は、搬送時、停止時に関わらず、常に保持トルクとして
必要な部分なので、このトルク分は常にモータに発生さ
せておく。また、「ｍＬ² ω」の部分は、操作者がモー
タ３２を動かすときのトルクである。

【００５５】台車２４において、モータ３２の駆動力が
ゼロのときに該当するのが、「ｍｇＬｓｉｎθ」である
ので、モータ３２の出力値は次式（４）により求まる。 モータの出力値＝Ａ×ｆ＋ｍｇＬｓｉｎθ … （４） 尚、質量ｍは、モータ３２に駆動されるアーム部分（モ
ータ３２より先のアーム２８、吸着部３０、第２の関節
部３４等）を搬送物であるワーク２２の重さαと仮定す
る。

【００５６】制御装置３７は、式（３）（４）からモー
タ３２の出力値を演算し、その演算結果によりモータ３
２を駆動させる。従って、モータ３２の駆動力がアシス
ト力として作用しアーム２８を上方に回動させる。その
ため、操作者は、操作グリップ３５を上方に押圧するだ
けでワーク２２を上方に移動させることができ、ワーク
２２が目標高さ位置に上昇したとき操作グリップ３５の
押圧操作力をゼロにする。これで、ワーク２２は搬送装
置２１のパワーアシストにより所定高さ位置に保持さ
れ、吸着部３０内が大気圧にされると吸着部３０から分
離する。

【００５７】図１１は搬送装置２１のアーム２８に作用
する力関係を説明するための力学モデルである。垂直方
向に対するアーム２８の傾斜角度がθ、アーム２８の全
長がＬであるとき、この姿勢を維持するためには、第１
の関節部３１において保持トルクＦが必要である。この
保持トルクＦは次式（５）のように表せる。

【００５８】 Ｆ＝ｍｇ×（Ｌ・ｓｉｎθ） … （５） アーム２８の傾斜角度θが変化した場合、第１の関節部
３１での保持トルクＦも変化する。従って、アーム２８
を回動させてワーク２２を移動させるときは、モータ３
２を上式（５）で演算された保持トルクＦを発生させる
ように駆動させることによりアーム２８を傾斜角度θに
保持できる。

【００５９】そして、アーム２８の慣性質量Ｍは、次式
（６）のように表せる。 Ｍ＝ｋ・ｓｉｎθ・ｍ … （６） 但し、式（６）において、ｋは係数である。本実施例で
は、アーム２８が回動動作したときの角度θをモータ３
２の回転数から演算により求めたが、これに限らず、例
えばアーム２８の回動角度を検出する角度検出器を第１
の関節部３１に設けるようにしても良いのは勿論であ
る。

【００６０】尚、上記実施例では、荷物２を台車３に載
置して搬送する場合を一例としてあげたが、これに限ら
ず、例えば搬送装置１が別の台車あるいは車輪を有する
ベッド等を搬送する場合にも適用することができるのは
勿論である。

【００６１】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、操作者に
よって操作力が搬送物に加えられたとき、モータの回転
状態とモータに流れる電流値から操作者の操作力を算出
し、それに応じてモータの駆動力を制御するため、力セ
ンサを用いないでパワーアシストを行うことができる。
これによって、センサ故障によりモータの駆動制御が行
えないといった問題も解消できる。さらに、従来のもの
とは異なり搬送装置のどの場所を操作しても操作力を検
出することができ、操作に慣れていない者でも容易に操
作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる搬送装置の一実施例の側面図であ
る。

【図２】搬送装置の背面図である。

【図３】制御装置が実行する制御処理のフローチャート
である。

【図４】図３のＳ６で実行された出力値演算処理を詳し
く説明するためのフローチャートである。

【図５】搬送速度と力量とモータの駆動力との関係を示
すグラフである。

【図６】本発明の変形例を説明するための装置本体の平
面図である。

【図７】本発明の別の変形例を説明するための側面図で
ある。

【図８】本発明の第２実施例の搬送装置の背面図であ
る。

【図９】本発明の第３実施例の搬送装置の側面図であ
る。

【図１０】本発明の第４実施例を説明するための側面図
である。

【図１１】本発明の第４実施例のアームに作用する力関
係を説明するための力学モデルの模式図である。

【符号の説明】

１ 搬送装置 ２ 荷物 ３ 台車 ４ 装置本体 ５ 把持部 ６ａ，６ｂ 前輪 ７ａ，７ｂ 後輪 ８ａ，８ｂ モータ １２〜１４ 重量設定スイッチ １５ 重量センサ １６ａ，１６ｂ レゾルバ １７ 加速度センサ ２１ 搬送装置 ２２ ワーク ２４ 台車 ２５ 装置本体 ２６ 支柱 ２８ アーム ３０ 吸着部 ３１ 第１の関節部 ３２ モータ ３４ 第２の関節部 ３５ 操作グリップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送部を移動させるモータと、 前記モータの回転状態から前記搬送部の移動加速度を求
   める加速度検出手段と、 前記モータに生じた電流の変化により前記モータの駆動
   力を検出する駆動力検出手段と、 前記加速度検出手段により求められた加速度と前記駆動
   力検出手段により検出された駆動力とから、操作者の操
   作力を検出する操作力検出手段と、 該操作力検出手段により検出された前記操作力の大きさ
   に応じて前記モータの駆動力を制御する制御手段と、 よりなることを特徴とする搬送装置。