KR20230039704A

KR20230039704A - 자주 로봇 및 그것을 구비하는 물품 반송 시스템

Info

Publication number: KR20230039704A
Application number: KR1020237005313A
Authority: KR
Inventors: 야스히코 하시모토
Original assignee: 카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Priority date: 2020-10-30
Filing date: 2021-10-29
Publication date: 2023-03-21
Also published as: WO2022092262A1; CN116507455A; EP4238709A1; JP2022073229A; US20230398922A1

Abstract

본 개시의 일 실시 형태에 관련된 자주 로봇은, 주행 대차와, 주행 대차의 상부에 설치되고, 수직 방향으로 연장되는 제1 회전축 둘레로 선회 가능한 베이스부와, 각각의 기단부가 베이스부에 연결되는 한 쌍의 로봇 아암을 구비한다. 한 쌍의 로봇 아암은, 각각, 제1 링크와, 제1 링크의 선단부에 관절부를 통하여 그 기단부가 연결되는 제2 링크를 구비하고, 한 쌍의 제1 링크의 기단부는, 수평 방향으로 연장되는 제2 회전축 둘레로 동축형으로 회전 가능하게 되도록, 또한 베이스부를 통하여 대향하도록, 베이스부에 연결되고, 한 쌍의 제2 링크의 기단부는, 대응하는 제1 링크의 선단부의 측부로서, 한 쌍의 제1 링크가 대향하는 측에 연결된다.

Description

자주 로봇 및 그것을 구비하는 물품 반송 시스템

본 개시는, 자주(自走) 로봇 및 그것을 구비하는 물품 반송 시스템에 관한 것이다.

종래부터, 주행 대차와, 이 주행 대차 상에 설치되는 한 쌍의 로봇 아암을 구비하는 자주 로봇이 알려져 있다. 이러한 자주 로봇이, 예를 들어, 특허문헌 1의 로봇 시스템에서 제안되어 있다.

특허문헌 1의 로봇 시스템은, 주행 대차와, 주행 대차의 본체부의 상부에 설치되는 로봇을 구비한다. 로봇은, 베이스부와, 제1 아암과, 제1 아암의 선단부에 설치되는 제1 핸드와, 제2 아암과, 제2 아암의 선단부에 설치되는 제2 핸드를 구비한다. 제1 및 제2 아암은, 각각, 기단부가 베이스부에 연결된다. 제1 및 제2 아암은, 각각, 서보 모터에 의하여 동작이 제어되는 복수의 관절부 및 링크부를 갖는 다(多)자유도의 아암이다. 특허문헌 1의 로봇 시스템은, 주행 대차에 의해 작업 스테이션에 접근하도록 이동하고, 로봇에 의해 작업을 실시한다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2015-87960호

특허문헌 1에서는, 주행 대차의 본체부에 적재된 물품을, 작업 스테이션까지 반송하는 작업을, 한 쌍의 로봇 아암에 의해 실시하는 것이 가능하다. 여기서, 특허문헌 1에서는, 한 쌍의 로봇 아암 각각의 가장 기단부 측에 설치되는 제1 링크의 기단부가, 각각, 베이스부에 연결되어 있다. 그러나, 특허문헌 1에서는, 한 쌍의 제1 링크끼리의 거리와 비교해서 작은 물품을 반송하는 것이 곤란했다.

따라서, 본 개시는, 한 쌍의 로봇 아암 각각의 가장 기단 측에 설치되는 제1 링크끼리의 거리와 비교하여 작은 물품이어도 용이하게 반송하는 것이 가능한, 자주 로봇 및 그것을 구비하는 물품 반송 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 개시에 따른 자주 로봇은, 주행 대차와, 상기 주행 대차의 상부에 설치되고, 수직 방향으로 연장되는 제1 회전축 둘레로 선회 가능한 베이스부와, 각각의 기단부가 상기 베이스부에 연결되는 한 쌍의 로봇 아암을 구비하고, 한 쌍의 상기 로봇 아암은, 각각, 제1 링크와, 상기 제1 링크의 선단부에 관절부를 통해 그 기단부가 연결되는 제2 링크를 구비하고, 한 쌍의 상기 제1 링크의 기단부는, 수평 방향으로 연장되는 제2 회전축 둘레로 동축형으로 회전 가능해지도록, 또한 상기 베이스부를 통해 대향하도록, 상기 베이스부에 연결되고, 한 쌍의 상기 제2 링크의 기단부는, 대응하는 상기 제1 링크의 선단부의 측부로서, 한 쌍의 상기 제1 링크가 대향하는 측에 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 개시에 의하면, 한 쌍의 제2 링크의 기단부가, 대응하는 제1 링크의 선단부의 측부로서, 한 쌍의 제1 링크가 대향하는 측에 연결되므로, 한 쌍의 로봇 아암 각각의 가장 기단 측에 설치되는 제1 링크끼리의 거리와 비교하여 작은 물품이어도 용이하게 반송하는 것이 가능한, 자주 로봇 및 그것을 구비하는 물품 반송 시스템을 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은, 본 개시의 일 실시 형태에 관련된 물품 반송 시스템의 전체 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2A는, 본 개시의 일 실시 형태에 관련된 자주 로봇의 소형화 상태를 도시하는 측면도이다.
도 2B는, 본 개시의 일 실시 형태에 관련된 자주 로봇의 소형화 상태를 도시하는 상면도이다.
도 3A는, 본 개시의 일 실시 형태에 관련된 자주 로봇의 제1 링크와 제2 링크 사이에 개재하는 관절부의 동작을 설명하기 위한 개략도로서, 소형화 상태일 때의 도면이다.
도 3B는, 본 개시의 일 실시 형태에 관련된 자주 로봇의 제1 링크와 제2 링크 사이에 개재되는 관절부의 동작을 설명하기 위한 개략도로서, 물품 반송 상태일 때의 도면이다.
도 4는, 본 개시의 일 실시 형태에 관련된 자주 로봇의 제어계를 도시하는 블록도이다.
도 5A는, 본 개시의 일 실시 형태에 있어서, 아웃트리거로 밸런스를 취하면서, 한 쌍의 로봇 아암에 의해 물품을 유지한 모습을 도시하는 측면도이다.
도 5B는, 본 개시의 일 실시 형태에 있어서, 아웃트리거로 밸런스를 취하면서, 한 쌍의 로봇 아암에 의해 물품을 유지한 모습을 도시하는 상면도이다.
도 6은, 본 개시의 일 실시 형태에 있어서, 한 쌍의 로봇 아암을 제1 회전축 둘레로 선회시켜, 물품을 반송하고 있는 모습을 도시하는 상면도이다.
도 7은, 본 개시의 일 실시 형태에 있어서, 한 쌍의 로봇 아암을 제2 회전축 둘레로 회전시켜, 물품을 반송하고 있는 모습을 도시하는 측면도이다.
도 8은, 본 개시의 일 실시 형태에 관련된 자주 로봇이, 제1 링크에 대하여 제2 링크를 제4 회전축 둘레로 회전시킨 상태를 도시하는 상면도이다.
도 9A는, 본 개시의 일 실시 형태에 있어서, 수납 용기에 복수의 물품이 수납되어 있을 때, 자주 로봇이 소형화 상태로 되어 VTOL기에 장착된 상태를 도시하는 측면도이다.
도 9B는, 본 개시의 일 실시 형태에 있어서, 수납 용기에 물품이 수납되어 있지 않을 때에, 자주 로봇이 소형화 상태로 되어 VTOL기에 장착된 상태를 도시하는 측면도이다.
도 10은, 본 개시의 일 실시 형태에 관련된 물품 반송 시스템이 구비하는 와이어리스 충전 장치에 의해, 2차 전지가 충전되어 있는 모습을 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 11A는, 본 개시의 다른 실시 형태에 관련된 자주 로봇이, 한 쌍의 로봇 아암 및 보조 로봇 아암에 의해 유지하고 있는 물품을 사람에게 전달하기 직전의 상태를 도시하는 측면도이다.
도 11B는, 본 개시의 다른 실시 형태에 관련된 자주 로봇이, 한 쌍의 로봇 아암 및 보조 로봇 아암에 의해 유지하고 있는 물품을 사람에게 전달하기 직전의 상태를 도시하는 상면도이다.

이하, 본 개시의 일 실시 형태에 관련된 자주 로봇 및 그것을 구비하는 물품 반송 시스템에 대해, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 개시에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에서는, 모든 도면을 통해, 동일 또는 상당하는 요소에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 중복하는 설명을 생략한다.

(물품 반송 시스템(10))

도 1은, 본 개시의 일 실시 형태에 관련된 물품 반송 시스템의 전체 구성을 도시하는 개략도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 물품 반송 시스템(10)은, 자주 로봇(20)과, 자주 로봇(20)을 하방에 장착 가능한 무인 항공기로서의 VTOL기(150)(Vertical Take-Off and Landing aircraft, 수직 이착륙기)를 구비하고 있고, 물류 거점(LB)으로부터 반송처인 개인 집(PH)까지의 최종 구간(이른바 "라스트 원 마일")에서의 반송 작업을 자동화하기 위해 사용된다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 물품 반송 시스템(10)에서는, 우선, 자주 로봇(20)이, 물류 거점(LB)에 있어서, 개인 집(PH)에 반송해야 할 물품(G₁), 및 개인 집(PH)의 근처에 위치하는 별도의 반송처에 반송해야 할 물품(G₂)을 수납 용기(122)에 수납한다. 이 때, 예를 들어, 자주 로봇(20)은, 물류 거점(LB) 내의 물품(G₁, G₂)이 배치된 장소까지 자주(自走)하여, 상기 물품(G₁, G₂)을 수납 용기(122)에 자신이 수납해도 된다. 이 때, 예를 들어, 자주 로봇(20)은, 자신에게 구비된 카메라에 의해, 물품(G₁, G₂)의 표면에 부착된 송장의 화상 정보를 촬상하고, 이 화상 정보에 기초하여 물품(G₁, G₂)인지 아닌지를 판정해도 좋다.

자주 로봇(20)은, 물품(G₁, G₂)을 수납 용기(122)에 수납한 후, VTOL기(150)에 장착된다. 또한, 도 1에서는, 1대의 자주 로봇(20)이 VTOL기(150)에 장착되어 있는 모습을 도시하고 있지만, 복수 대의 자주 로봇(20)이, 각각, 반송해야 할 물품을 수납한 상태에서, VTOL기(150)에 장착되어도 된다.

VTOL기(150)는, 자주 로봇(20)을 장착한 상태에서 개인 집(PH)의 근처까지 이동하고, 자주 로봇(20)을 해방한다. VTOL기(150)로부터 해방된 후, 자주 로봇(20)은, 개인 집(PH)까지 자주하여 물품(G₁)을 해방하는 것에 의해, 개인 집(PH)으로의 물품(G₁)의 반송을 완료시킨다. 물품(G₁)의 반송을 완료시킨 후, 자주 로봇(20)은, 개인 집(PH)의 근처에 위치하는 별도의 반송처까지 자주하여 물품(G₂)을 해방하는 것에 의해, 상기 별도의 반송처로의 물품(G₂)의 반송을 완료시킨다.

물품(G₁, G₂)의 반송을 완료시키는 것에 의해, 수납 용기(122)가 비워진 자주 로봇(20)은, 상기 별도의 반송처의 근처에서 VTOL기(150)에 장착된다. VTOL기(150)는, 자주 로봇(20)을 장착한 상태에서 물류 거점(LB)까지 이동하여, 자주 로봇(20)을 해방한다. 예를 들면, 상기 공정을 반복하는 것에 의해, 본 실시 형태에 관련된 물품 반송 시스템(10)은, 라스트 원 마일에서의 반송 작업을 자동화할 수 있다.

(자주 로봇(20))

도 2A는, 본 실시 형태에 관련된 자주 로봇의 소형화 상태를 도시하는 측면도이다. 또한, 도 2B는, 동 소형화 상태를 도시하는 상면도이다. 도 2A, 도 2B에 도시하는 바와 같이, 자주 로봇(20)은, 주행 대차(30)와, 주행 대차(30)의 상부에 설치되는 로봇 본체(50)를 구비한다.

(주행 대차(30))

도 2A, 도 2B에 도시하는 바와 같이, 주행 대차(30)는, 직방체 형상의 차체(32)와, 차체(32)의 바닥부에 장착되는 4개의 차륜(34a∼34d)을 구비한다. 차륜(34a, 34b)이, 한쪽의 차륜 축을 통하여 차체(32)의 후방부에 장착되고, 주행 대차(30)가 진행 방향으로 자주하도록 제어 장치(90)(도 4 참조)에 의해 회전 구동된다. 또한, 차륜(34c, 34d)이, 다른 쪽의 차륜 축을 통하여 차체(32)의 전방부에 장착되고, 주행 대차(30)가 진행 방향을 변경하도록 제어 장치(90)(앞과 동일)에 의하여 제어된다.

차체(32)의 전방면에는, 장착부(120)를 통해 수납 용기(122)가 설치된다. 바꾸어 말하면, 주행 대차(30)의 전방에 수납 용기(122)가 설치된다. 수납 용기(122)는, 높이 방향으로 긴 중공의 직방체 형상이며, 물품(G₁, G₂)을 적재하여 수납하는 것이 가능하다. 수납 용기(122)의 상면 전역에는 개구(124a)가 형성된다. 또한, 수납 용기(122)의 배면에는, 상단 가장자리로부터 높이 방향의 중앙부 부근까지 폭 방향의 전역에 직사각 형상의 개구(124b)가 형성된다. 개구(124a, 124b)는, 수납 용기(122)의 상면과 배면이 접속되어 좌우 방향으로 연장되는 모서리부에서 연결되도록 설치된다.

개구(124b)의 하단 가장자리는, 차체(32)의 상면 및 베이스부(52)의 바닥면보다도 높게 위치한다. 이에 의해, 개구(124b)의 하단 가장자리는, 수납 용기(122) 내에서 물품(G₂) 상에 물품(G₁)이 적재된 상태에서, 물품(G₁)의 바닥면보다도 높게 위치하게 되므로, 수납 용기(122)의 배면으로부터 물품(G₁)이 튀어나와 버리는 것을 방지할 수 있다.

(로봇 본체(50))

도 2A, 도 2B에 도시하는 바와 같이, 로봇 본체(50)는, 주행 대차(30)의 상부에 설치되고, 수직 방향으로 연장되는 회전축(AX₁)(제1 회전축) 둘레로 선회 가능한 베이스부(52)와, 각각의 기단부가 베이스부(52)에 연결되는 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b)을 구비한다. 또한, 로봇 본체(50)는, 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b)의 선단 각각에 설치되는 로봇 핸드(70a, 70b)를 더 구비한다.

(베이스부(52))

베이스부(52)는, 차체(32) 상면의 후방부에 설치된다. 베이스부(52)는, 원기둥 형상이며, 그 바닥면이 차체(32) 상면의 후방부에 접촉 또는 거의 접촉하도록 설치된다. 베이스부(52)의 후단은, 전후 방향에 있어서, 차체(32)의 배면과 동일한 위치이다. 또한, 베이스부(52)의 후단은, 차체(32)의 배면보다도 전방 측에 위치하고 있어도 된다. 베이스부(52)의 중심축선은, 차체(32)의 좌우 방향에 있어서의 중앙을 전후 방향으로 연장하는 상기 차체(32)의 중심축선 상에 위치한다. 베이스부(52)는, 수직 방향으로 연장되는 회전축(AX₁)(제1 회전축) 둘레로 선회 가능하다. 바꾸어 말하면, 로봇 본체(50)는, 차체(32)와 베이스부(52)를 회전축(AX₁) 둘레로 회전 가능하게 연결하는 관절부(JT₁)를 갖는다.

(한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b))

한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b)은, 각각, 링크(62)(제1 링크)와, 링크(62)의 선단부에 관절부(JT₃)를 통해 그 기단부가 연결되는 링크(64)(제2 링크)를 갖는다. 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b)은, 도 2A, 도 2B에 도시하는 소형화 상태에 있어서, 자주 로봇(20)의 좌우 방향에 있어서의 중앙을 전후 방향으로 연장되는 상기 자주 로봇(20)의 중심축선을 따라 연장되고, 차체(32)의 양 측면에 평행한 평면에 대하여 서로 면 대칭이다. 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b)은, 독립적으로 동작하거나, 서로 관련되어 동작하는 것이 가능하다.

한 쌍의 링크(62, 62)의 기단부는, 수평 방향으로 연장되는 회전축(AX₂)(제2 회전축) 둘레로 동축형으로 회전 가능해지도록, 또한 베이스부(52)를 통해 대향하도록, 베이스부(52)에 연결된다. 바꾸어 말하면, 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b)은, 각각, 베이스부(52)와 링크(62)를 회전축(AX₂) 둘레로 회전 가능하게 연결하는 관절부(JT₂)를 갖는다.

한 쌍의 링크(62, 62)는, 각각, 기단부(63)와, 기단부(63)의 선단으로부터 돌출되는 방향으로 신축 가능한 선단부(63´)를 가짐으로써, 길이 방향으로 신축 가능하다. 이것에 의해, 예를 들어, 후술하는 도 7에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b)을 수축시키는 것에 의해, 수납 용기(122)의 내부에 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)를 삽입하기 쉬워진다.

도 3A, 도 3B는, 본 실시 형태에 관련된 자주 로봇의 제1 링크와 제2 링크 사이에 개재되는 관절부의 동작을 설명하기 위한 개략도로서, 도 3A가 소형화 상태일 때의 도면이고, 도 3B가 물품 반송 상태일 때의 도면이다. 여기서, 자주 로봇(20)은, 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b)을 주행 대차(30)의 차체(32) 상에 위치시켜 소형화한 소형화 상태(도 3A에 도시하는 상태)와, 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b)을 협동시켜 물품(G₁, G₂)을 반송하기 위한 물품 반송 상태(도 3B에 도시하는 상태)를 전환하는 것이 가능하다.

도 3A, 도 3B에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 링크(64, 64)의 기단부는, 입방체 형상의 연결부(65)에 의해, 대응하는 링크(62)의 선단부의 측부로서, 한 쌍의 링크(62, 62)가 대향하는 측에 연결된다. 한 쌍의 링크(62, 62)의 선단부, 및 한 쌍의 링크(64, 64)의 기단부는, 각각, 각각의 두께 방향에서 보아 반원 형상으로 형성된다.

연결부(65)를 포함하는 관절부(JT₃)(즉, 링크(62)와 링크(64)의 사이에 개재하는 관절부(JT₃))는, 링크(62)에 대하여 링크(64)를, 수평 방향으로 연장되는 회전축(AX₃)(제3 회전축) 둘레로 회전시킬 수 있고, 또한, 회전축(AX₃)에 직교하는 회전축(AX₄)(제4 회전축) 둘레로 회전시킬 수 있다.

바꾸어 말하면, 연결부(65)가 링크(62)의 선단부에 대해 회전축(AX₃) 둘레로 회전하는 것에 의해, 링크(62)가 연결부(65)와 일체적으로 회전축(AX₃) 둘레로 회전할 수 있다. 또한, 링크(64)가 연결부(65)에 대하여 회전축(AX₄) 둘레로 회전하는 것에 의해, 링크(64)가 회전축(AX₄) 둘레로 회전할 수 있다.

또한, 도 3A, 도 3B에서는, 한 쌍의 링크(62, 62) 및 한 쌍의 링크(64, 64)가, 각각, 판 형상인 경우를 나타내고 있지만, 이러한 경우에 한정되지 않고, 링크(62)에 대하여 링크(64)를, 회전축(AX₃, AX₄) 둘레로 회전시킬 수 있는 것이면, 다른 형상이어도 된다.

도 2A, 도 2B에 도시되는 바와 같이, 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b)은, 각각, 링크(64)의 선단부에 관절부(JT₄)를 통해 그 기단부가 수평 방향으로 연장되는 회전축 둘레로 회전 가능하게 연결되는 링크(66)를 더 가진다. 또한, 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b)은, 각각, 링크(66)의 선단부에 관절부(JT₅)를 통해 그 기단부가 링크(66)의 폭 방향에 있어서의 중앙을 길이 방향으로 연장되는 중심축선 둘레로 회전 가능하게 연결되는 링크(68)를 더 갖는다.

그리고, 로봇 아암(60a)의 링크(68)의 선단에 대해, 로봇 핸드(70a)의 기단이 연결되고, 로봇 아암(60b)의 링크(68)의 선단에 대해, 로봇 핸드(70b)의 기단이 연결된다. 또한, 도 2A, 도 2B에 도시되는 바와 같이, 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)는, 각각, 3개의 핑거를 가지고, 상기 3개의 핑거 각각이 관절부를 갖는다. 이 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)의 구조는 공지이므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

(제어 장치(90))

도 4는, 본 실시 형태에 관련된 자주 로봇의 제어계를 도시하는 블록도이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 자주 로봇(20)은, 주행 대차(30) 및 로봇 본체(50)의 동작을 제어하기 위한 제어 장치(90)를 더 구비한다. 제어 장치(90)는, 차체(32)의 내부에 설치된다. 제어 장치(90)는, 주행 대차(30)의 동작을 제어하기 위한 주행 대차 제어부(94)와, 로봇 본체(50)의 동작을 제어하기 위한 로봇 제어부(92)를 가진다.

주행 대차 제어부(94)는, 프로그램을 격납하기 위한 메모리(94b)와, 메모리(94b)에 격납된 프로그램을 실행하기 위한 프로세서(94a)를 갖는다. 주행 대차 제어부(94)의 프로세서(94a)는, 주행 대차(30)에 설치되는 서보 모터(96l, 96m)에 대하여 접속된다.

차륜(34a, 34b)의 회전 동작(또는 차륜(34a, 34b)을 연결하는 차륜 축의 선회 동작)은, 차체(32) 내에 설치되는 서보 모터(96l)에 의해 행해진다. 주행 대차(30)의 진행 방향을 변경하는 차륜(34c, 34d)의 동작(또는 차륜(34c, 34d)을 연결하는 차륜 축의 회전 동작)은, 차체(32) 내에 설치되는 서보 모터(96m)에 의해 실시된다.

로봇 제어부(92)는, 프로그램을 저장하기 위한 메모리(92b)와, 메모리(92b)에 저장된 프로그램을 실행하기 위한 프로세서(92a)를 갖는다. 로봇 제어부(92)의 프로세서(92a)는, 베이스부(52)에 설치되는 서보 모터(96k), 로봇 아암(60a)에 설치되는 서보 모터(96a∼96e), 및 로봇 아암(60b)에 설치되는 서보 모터(96f∼96j)에 대해 접속된다.

차체(32)에 대한 베이스부(52)의 회전축(AX₁) 둘레의 선회 동작은, 베이스부(52) 내에 설치되는 서보 모터(96k)에 의해 행해진다.

베이스부(52)에 대한 로봇 아암(60a)의 링크(62)의 회전축(AX₂) 둘레의 회전 동작은, 서보 모터(96a)에 의해 실시된다. 로봇 아암(60a)의 링크(62)에 대한 링크(64)의 회전축(AX₃) 둘레의 회전 동작은, 서보 모터(96b)에 의해 실시된다. 로봇 아암(60a)의 링크(62)에 대한 링크(64)의 회전축(AX₄) 둘레의 회전 동작은, 서보 모터(96c)에 의해 실시된다. 로봇 아암(60a)의 링크(64)에 대한 링크(66)의 회전 동작은, 서보 모터(96d)에 의해 실시된다. 로봇 아암(60a)의 링크(66)에 대한 링크(68)의 회전 동작은, 서보 모터(96e)에 의해 실시된다.

로봇 아암(60b)은, 로봇 아암(60a)의 서보 모터(96a∼96e)에 대응하는 서보 모터(96f∼96j)에 의해, 로봇 아암(60a)과 마찬가지로 동작하기 때문에, 여기서는 그 설명을 반복하지 않는다.

또한, 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)에도, 각각, 서보 모터가 설치된다. 그리고, 로봇 제어부(92)의 프로세서(92a)는, 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)에 설치되는 서보 모터에도 접속되는 것에 의해, 로봇 본체(50) 전체의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 자주 로봇(20)은, 자율적으로 동작 가능해도 되고, 오퍼레이터에 의해 원격 조작 가능해도 된다. 예를 들면, 자주 로봇(20)은, VTOL기(150)로부터 해방된 후, 차체(32) 내의 기억 장치에 기억된 맵 정보에 기초하여 개인 집(PH)까지 자율적으로 자주한 후, 개인 집(PH)의 주민에게 물품(G₁)을 전달할 때에 안전성을 고려하여 원격 조작으로 전환되어도 된다.

(로봇 본체(50)의 동작 양태 및 작용 효과)

다음으로, 주로 도 5A 내지 도 8에 기초하여, 로봇 본체(50)(나아가서는, 자주 로봇(20))의 동작 양태 및 작용 효과를 설명한다. 도 5A, 도 5B는, 본 실시 형태에 있어서, 아웃트리거로 밸런스를 취하면서, 한 쌍의 로봇 아암에 의하여 물품을 유지한 모습을 도시하는 개략도이고, 도 5A가 측면도이고, 도 5B가 상면도이다. 도 5A, 도 5B에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b)은, 서로 관련되어 동작하는 것에 의해, 협동하여 물품(G₁(및 G₂))을 유지하여 반송하는 것이 가능하다.

상기한 바와 같이, 수납 용기(122)의 상면에는 개구(124a)가 형성되고, 배면의 상부에는 개구(124b)가 형성되어 있다. 따라서, 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b)은, 개구(124a, 124b)로부터 수납 용기(122)의 내부에 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)를 삽입하고, 물품((G₁ (및 G₂))의 출입을 실시하는 것이 가능하다.

자주 로봇(20)은, 차체(32)의 양 측면에 설치되고, 상방에서 보아 차체(32)로부터 돌출되는 방향으로 신축 가능한 아웃트리거(102a, 102b)를 더 구비한다. 자주 로봇(20)은, 상기한 소형화 상태(도 2A, 도 2B에 도시하는 상태)에서는 차체(32)의 내부에 아웃트리거(102a, 102b)를 수납하고 있다. 그리고, 자주 로봇(20)은, 도 5A, 도 5B에 도시하는 물품 반송 상태에 있어서, 상방으로부터 보아 차체(32)로부터 돌출되는 방향으로 아웃트리거(102a, 102b)를 돌출시킨 후, 아웃트리거(102a, 102b)의 일부인 높이 방향으로 신축 가능한 막대 형상체의 하단이 지면까지 이르도록 상기 막대 형상체를 하방으로 신장시킨다.

이와 같이, 본 실시 형태에 관련된 자주 로봇(20)은, 아웃트리거(102a, 102b)에 의해 밸런스를 취하면서, 물품(G₁, G₂)을 반송할 수 있기 때문에, 물품(G₁, G₂)을 반송할 때에, 요동이나 전도되어 버리는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 또한, 아웃트리거(102a, 102b)는, 상기와 같은 구조에 한정되지 않는다. 예를 들면, 아웃트리거는, 차체(32)의 네 코너(구체적으로는, 차체(32)의 좌측면의 전단부 및 후단부, 및 차체(32)의 우측면의 전단부 및 후단부) 각각에, 상방으로부터 보아서 차체(32)로부터 돌출하는 방향으로 신축 가능하게 설치되어도 좋다. 이러한 구조로 하는 것에 의해, 자주 로봇(20)은, 도 5A, 도 5B에 도시하는 경우와 비교하여, 요동이나 전도되어 버리는 것을 한층 더 방지하는 것이 가능해진다.

도 6은, 본 실시 형태에 있어서, 한 쌍의 로봇 아암을 제1 회전축 둘레로 선회시켜, 물품을 반송하고 있는 모습을 도시하는 상면도이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 로봇 본체(50)는, 수납 용기(122)로부터 물품(G₁)을 취출한 후, 베이스부(52)를 회전축(AX₁) 둘레로 선회시키는 것에 의해, 물품(G₁)을 차체(32)의 전방으로부터 후방까지 반송하는 것이 가능하다.

도 7은, 본 실시 형태에 있어서, 한 쌍의 로봇 아암을 제2 회전축 둘레로 회전시켜, 물품을 반송하고 있는 모습을 도시하는 측면도이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 로봇 본체(50)는, 상기한 물품 반송 상태에 있어서, 한 쌍의 링크(62, 62)가, 회전축(AX₂) 둘레로 회전하는 것에 의해, 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)가, 수납 용기(122)의 내부의 위치와, 주행 대차(30)를 기준으로 하여 수납 용기(122)의 반대 측으로서 주행 대차(30)를 넘어서는 위치의 사이를 이동 가능하다.

로봇 본체(50)는, 이 동작을 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)에 의해 수납 용기(122)에 수납된 물품(G₁)을 유지하고 나서 실시하는 것에 의해, 물품(G₁)을 수납 용기(122)로부터 주행 대차(30)의 후방측으로서 주행 대차(30)를 넘어서는 위치까지 용이하게 반송하는 것이 가능하다. 그 결과, 예를 들어, 수납 용기(122)에 수납된 물품(G₁)을 자주 로봇(20)의 후방에 위치하는 사람에게 용이하게 전달하는 것이 가능해진다.

도 8은, 본 실시 형태에 관련된 자주 로봇이, 제1 링크에 대하여 제2 링크를 제4 회전축 둘레로 회전시킨 상태를 도시하는 상면도이다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, 한 쌍의 링크(64, 64)의 기단부가, 대응하는 링크(62)의 선단부의 측부로서, 한 쌍의 링크(62, 62)가 대향하는 측에 연결된다. 이에 의해, 본 실시 형태에 관련된 자주 로봇(20)은, 한 쌍의 링크(62, 62)끼리의 거리와 비교하여 작은 물품이어도, 한 쌍의 링크(64, 64)의 기단부가, 대응하는 링크(62)의 선단부의 측부로서, 한 쌍의 링크(62, 62)가 대향하는 측과는 반대 측 및 폭 방향(즉, 소형화 상태에서의 차체(32)의 좌우 방향)에 있어서의 동일한 위치에 연결되어 있는 경우와 비교하여, 용이하게 반송하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 로봇 본체(50)는, 한 쌍의 링크(62, 62)에 대하여 대응하는 링크(64)를 회전축(AX₄) 둘레로 회전시키는 것에 의해, 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)의 좌우 방향에 있어서의 거리를 변경할 수 있다. 이에 의해, 로봇 본체(50)는, 물품(G₁, G₂)과는 폭이 상이한 다른 물품이어도, 상기 다른 물품의 폭에 맞추어 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)의 좌우 방향에서의 거리를 변경하여, 상기 다른 물품을 용이하게 반송하는 것이 가능해진다.

이 때, 한 쌍의 링크(64, 64)의 기단부가, 대응하는 링크(62)의 선단부의 측부로서, 한 쌍의 링크(62, 62)가 대향하는 측에 연결되어 있기 때문에, 한 쌍의 링크(64, 64)가, 대응하는 링크(62)의 선단부에 방해받지 않고, 회전축(AX₄) 둘레의 내측 방향으로 회전할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 관련된 자주 로봇(20)은, 한 쌍의 링크(62, 62)끼리의 거리와 비교해서 작은 물품이어도, 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b)에 의해 용이하게 반송할 수 있다. 또한, 한 쌍의 링크(64, 64)가, 대응하는 링크(62)의 선단부에 방해받지 않고, 회전축(AX₄) 둘레의 외측 방향으로도 회전할 수 있기 때문에, 한 쌍의 링크(62, 62)끼리의 거리와 비교하여 큰 물품이어도, 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b)에 의해 용이하게 반송할 수 있다.

(VTOL기(150)에 대한 자주 로봇(20)의 장착 양태)

도 9A는, 본 실시 형태에 있어서, 수납 용기에 복수의 물품이 수납되어 있을 때, 자주 로봇이 소형화 상태로 되어 VTOL기에 장착된 상태를 도시하는 측면도이다. 도 9B는, 수납 용기에 물품이 수납되어 있지 않을 때에, 자주 로봇이 소형화 상태로 되어 VTOL기에 장착된 상태를 도시하는 측면도이다.

도 9A, 도 9B에 도시하는 바와 같이, VTOL기(150)는, VTOL기 본체(152)와, VTOL기 본체(152)에 장착되는 4개의 프로펠러(154a∼154d)를 갖는다. VTOL기(150)는, 예를 들어, 프로펠러(154a∼154d)의 회전력을 이용하여 발전을 실시하는 것이 가능하다.

도 9A에 도시하는 바와 같이, VTOL기(150)는, 한 쌍의 손잡이(156a, 156b)를 더 갖는다. 한 쌍의 손잡이(156a, 156b)는, 소형화 상태가 된 자주 로봇(20)의 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)와 대응하도록, VTOL기 본체(152)의 바닥부에 설치된다. 자주 로봇(20)은, 상기한 소형화 상태(도 2A, 도 2B에 도시하는 상태)가 된 후에, 로봇 핸드(70a)에 의해 손잡이(156a)를 파지하고, 로봇 핸드(70b)에 의해 손잡이(156b)를 파지하는 것에 의해, VTOL기(150)의 하방에 장착된다.

도 9A에서는, 수납 용기(122)에 물품(G₁, G₂)이 수납된 상태이다. 이 때, 자주 로봇(20)은, 한 쌍의 링크(62, 62) 및 한 쌍의 링크(64, 64)를 측면에서 보아 높이 방향으로 중첩하여 소형화 상태로 되는 것에 의해, 자주 로봇(20) 및 물품(G₁, G₂)의 전체로서의 무게 중심을 자주 로봇(20)의 중앙부에 위치시키는 것이 가능하다.

도 9B에서는, 수납 용기(122)가 빈 상태이다. 이 때, 자주 로봇(20)은, 도 9A에 도시하는 상태로부터, 한 쌍의 링크(62, 62)에 대해, 대응하는 링크(64)를 회전축(AX₃) 둘레로 회전하고, 한 쌍의 링크(62, 62) 및 한 쌍의 링크(64, 64) 각각을 전후 방향으로 연장시켜 소형화 상태로 하는 것에 의해, 자주 로봇(20) 및 물품(G₁, G₂)의 전체로서의 무게 중심을 자주 로봇(20)의 중앙부에 위치시키는 것이 가능하다.

또한, 이 때, 도 9B에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b) 각각의 선단 및 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)가, 수납 용기(122)의 내부에 위치하고, 개구(124a, 124b)에 뚜껑을 덮은 상태가 되어도 좋다. 이에 의해, 예를 들면, 수납 용기(122)에 물품(G₂)만이 수납되어 있었을 경우, 수납 용기(122)로부터 물품(G₂)이 튀어나와 버리는 것을 방지할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 실시 형태에 관련된 자주 로봇(20)은, 소형화 상태에 있어서, 수납 용기(122)에 수납되어 있는 물품의 무게에 따라서 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b)의 자세를 변경하는 것에 의해, 자주 로봇(20) 및 물품의 전체로서의 무게 중심을 자주 로봇(20)의 중앙부에 위치시키는 것이 가능하다. 이것에 의해, VTOL기(150)의 하방에 자주 로봇(20)을 안정된 상태로 장착할 수 있다.

(와이어리스 충전 장치(112))

도 10은, 본 실시 형태에 관련된 물품 반송 시스템이 구비하는 와이어리스 충전 장치에 의해, 2차 전지가 충전되어 있는 모습을 도시하는 개략적인 단면도이다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 자주 로봇(20)은, 차체(32)의 바닥부에 설치되는 2차 전지(110)를 더 구비한다. 2차 전지(110)는, 주행 대차(30) 및 로봇 본체(50)를 구동하는 전력을 축적하기 위해 설치된다.

도 10에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관련된 물품 반송 시스템(10)은, 2차 전지(110)를 충전하기 위한 와이어리스 충전 장치(112)를 구비한다. 와이어리스 충전 장치(112)는, VTOL기 본체(152)의 바닥부에 설치되는 송전부(114a)와, 자주 로봇(20)의 베이스부(52)의 상부에 설치되는 수전부(114b)를 갖는다. 또한, 와이어리스 충전 장치(112)는, 수전부(114b)로부터 2차 전지(110)에 전력을 보내기 위한 전선(116)을 더 갖는다.

와이어리스 충전 장치(112)에 의해 2차 전지(110)를 충전하기 위해서는, 우선, VTOL기(150)의 하방에 자주 로봇(20)을 소형화 상태로 하여 장착한다. 이에 의해, VTOL기 본체(152)의 바닥부에 설치되는 송전부(114a)가, 베이스부(52)의 상부에 설치되는 수전부(114b)에 접촉한다. 이와 같이, 수전부(114b)가 상방으로부터 액세스 가능하기 때문에, VTOL기(150)의 하방에 자주 로봇(20)을 장착하는 것만으로, 용이하게 2차 전지(110)를 충전 가능한 상태로 할 수 있다. 또한, 도 10에서는, 송전부(114a)가 수전부(114b)에 접촉하고 있는 상태를 나타내고 있지만, 이 경우에 한정되지 않고, 와이어리스 충전 장치(112)는, 송전부(114a)가 수전부(114b)에 비접촉의 상태로 충전 가능한 구조여도 된다.

상기와 같이, VTOL기 본체(152)에 설치되는 송전부(114a)와, 베이스부(52)에 설치되는 수전부(114b)를 접촉시키는 것에 의해, 와이어리스 충전 장치(112)는, 프로펠러(154a∼154d)의 회전력을 이용하여 발전된 전력을, 송전부(114a)로부터 수전부(114b)에 보내고, 또한, 수전부(114b)로부터 전선(116)을 통하여 2차 전지(110)에 보낼 수 있다.

본 실시 형태에서는, 예를 들면, 도 1에 기초하여 설명한 바와 같이, VTOL기(150)가 자주 로봇(20)을 장착한 상태에서 개인 집(PH)의 근처까지 이동하고 있을 때, VTOL기(150)로부터 자주 로봇(20)의 2차 전지(110)에 충전해도 된다. 또한, VTOL기(150)가 개인 집(PH) 근처까지 이동하고, 자주 로봇(20)을 해방한 후, 물류 거점(LB)으로 복귀되는 도중에, 프로펠러(154a∼154d)의 회전력을 이용하여 발전해도 좋다. 그리고, VTOL기(150)는, 물류 거점(LB)으로 복귀된 후, 물류 거점(LB)에서 대기하고 있는 다른 자주 로봇을 다른 반송처에 송달하기 위해, 물류 거점(LB)으로 복귀되는 도중에 발전한 전력을 사용해도 된다.

본 실시 형태에 관련된 물품 반송 시스템(10)은, 예를 들어, 상기와 같이 VTOL기(150)에서의 발전과 자주 로봇(20)의 2차 전지(110)에 대한 충전을 반복하는 것에 의해, 24시간 체제로 쉬지 않고 물품의 반송 작업을 계속해서 실시하는 것이 가능하다.

(다른 실시 형태)

도 11A, 도 11B에 기초하여, 다른 실시 형태에 관련된 자주 로봇에 대해 설명한다. 도 11A는, 본 실시 형태에 관련된 자주 로봇이, 한 쌍의 로봇 아암 및 보조 로봇 아암에 의해 유지하고 있는 물품을 사람에게 전달하기 직전의 상태를 도시하는 측면도이고, 도 11B는, 동 상태의 상면도이다. 또한, 본 실시 형태에 관련된 자주 로봇(20')은, 보조 로봇 아암(80) 및 보조 로봇 핸드(88)를 구비하는 것을 제외하고, 상기에서 설명한 자주 로봇(20)과 마찬가지의 구조이다. 따라서, 동일 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하고, 동일한 설명은 반복하지 않는다.

도 11A, 도 11B에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관련된 자주 로봇(20)은, 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b) 사이에 설치되는 보조 로봇 아암(80)과, 보조 로봇 아암(80)의 선단에 설치되는 보조 로봇 핸드(88)를 구비한다.

보조 로봇 아암(80)의 기단은, 베이스부(52)의 전단부의 상부에 연결되고, 차체(32)의 좌우 방향을 따라서 수평 방향으로 연장되는 회전축 둘레로 회전 가능하다. 보조 로봇 아암(80)은, 기단부(82)와, 기단부(82)의 선단으로부터 돌출되는 방향으로 신축 가능한 선단부(84)를 구비하는 것에 의해, 길이 방향으로 신축 가능하다.

보조 로봇 핸드(88)의 구조는, 상기한 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)와 마찬가지로 공지이기 때문에, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다. 보조 로봇 핸드(88)는, 물품(G₁)을 아래로부터 지지하는 것에 의해, 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)에 의한 물품(G₁)의 유지를 보조한다. 이 때, 예를 들어, 보조 로봇 핸드(88)에 물품(G₁)의 무게를 검지하는 센서(89)를 설치하는 것에 의해, 자주 로봇(20)으로부터 사람에 대한 물품(G₁)의 전달을 원활하게 실시하는 것이 가능하다.

예를 들면, 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b) 및 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)에 의해, 물품(G₁)을 사람에게 전달할 수 있는 위치까지 상기 물품(G₁)을 반송한 후, 보조 로봇 아암(80)을 신장시켜 보조 로봇 핸드(88)에 의해 물품(G₁)을 아래로부터 지지한 상태에서 사람이 물품(G₁)을 수취한다. 이 때, 보조 로봇 핸드(88)에 설치된 센서(89)의 검출값에 기초하여, 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)에 의해 물품(G₁)을 유지하는 힘을 작게 하는 것에 의해, 자주 로봇(20)으로부터 사람에 대한 물품(G₁)의 전달을 원활하게 실시하는 것이 가능해진다.

(변형예)

상기 설명으로부터, 당업자에게는, 본 발명의 많은 개량이나 다른 실시 형태가 명확하다. 따라서, 상기 설명은, 예시로서만 해석되어야 하며, 본 발명을 실행하는 최선의 양태를 당업자에게 교시할 목적으로 제공된 것이다. 본 발명의 정신을 일탈하지 않고, 그 구조 및/또는 기능의 상세를 실질적으로 변경할 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 입방체 형상의 연결부(65)에 의해, 한 쌍의 링크(64, 64)의 기단부가, 대응하는 링크(62)의 선단부의 측부로서, 한 쌍의 링크(62, 62)가 대향하는 측에 연결되는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 한 쌍의 링크(64, 64)가, 대응하는 링크(62)에 대해, 회전축(AX₃, AX₄) 둘레로 회전시킬 수 있는 것이라면, 다른 구조여도 된다.

상기 실시 형태에서는, 수납 용기(122)가, 주행 대차(30)의 전방에 설치되는 경우에 대하여 설명했다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 수납 용기(122)가, 주행 대차(30)의 후방에 설치되어도 된다. 이와 같은 경우, 예를 들면, 베이스부(52)를 주행 대차(30)의 전방부에 설치해도 된다. 또는, 수납 용기(122)가, 주행 대차(30)의 전방 및 후방 이외의 개소(예를 들면, 주행 대차(30)의 상면 등)에 설치되어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 주행 대차(30)가 4개의 차륜(34a∼34d)을 가지는 경우에 대하여 설명했다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 주행 대차(30)가, 계단을 오르내림 가능한 공지의 구조를 가져도 된다. 이러한 구조로서, 주행 대차(30)는, 예를 들면, 캐터필러를 구비해도 된다.

상기 실시 형태에서는, 한 쌍의 링크(62, 62), 및 한 쌍의 링크(64, 64)가, 각각, 판 형상인 경우를 도시하여 설명하였다. 그러나, 이와 같은 경우에 한정되지 않고, 한 쌍의 링크(62, 62), 및 한 쌍의 링크(64, 64)가, 각각, 원통 형상이나 그 밖의 형상이어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 한 쌍의 링크(62, 62)가, 각각, 길이 방향으로 신축 가능한 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 한 쌍의 링크(62, 62) 대신에, 한 쌍의 링크(64, 64)가 길이 방향으로 신축 가능해도 되고, 한 쌍의 링크(62, 62), 및 한 쌍의 링크(64, 64)가, 각각, 길이 방향으로 신축 가능해도 된다. 또는, 한 쌍의 링크(62, 62), 및 한 쌍의 링크(64, 64)가, 각각, 일정한 길이의 구조여도 된다. 이것에 의해, 로봇 본체(50)의 구조를 간단하게 할 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 물품 반송 시스템(10)이, 무인 항공기로서 도 1, 도 9A, 도 9B에 도시하는 바와 같은 VTOL기(150)를 구비하는 경우에 대하여 설명했다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 물품 반송 시스템(10)은, 다른 무인 항공기를 구비하고 있어도 된다. 또한, 다른 무인 항공기에 대해서는, 공지의 구조이기 때문에, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

상기 실시 형태에서는, 한 쌍의 로봇 핸드(70a, 70b)가, VTOL기(150)에 설치된 한 쌍의 손잡이를 파지하는 것에 의해, VTOL기(150)의 하방에 자주 로봇(20)이 장착되는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 예를 들어, VTOL기 본체(152)의 바닥면에 복수의 와이어 로프의 기단을 장착하고, 이들 복수의 와이어 로프의 선단에 자주 로봇(20)을 장착하는 것에 의해, VTOL기(150)의 하방에 자주 로봇(20)이 장착되어도 된다. 또는, 도 1, 도 9A, 도 9B에 도시한 것과 비교하여, VTOL기(150)를 대형으로 하고, VTOL기(150)의 내부에 자주 로봇(20)이 수납되어도 좋다.

상기 실시 형태에서는, 2차 전지(110)가, 주행 대차(30) 및 로봇 본체(50)를 구동하는 전력을 축적하는 경우에 대하여 설명했다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 2차 전지(110)는, 주행 대차(30), 베이스부(52) 및 한 쌍의 로봇 아암(60a, 60b) 중 적어도 어느 하나를 구동하는 전력을 축적하기 위해서 설치되어도 좋다. 또한, 예를 들면, 주행 대차(30)에 2차 전지(110)를 설치하는 것에 더하여, 주행 대차(30) 또는 로봇 본체(50)에 다른 전력원을 설치해도 된다.

상기 실시 형태에서는, 물품(G₁)의 반송처가 개인 집(PH)인 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 이 경우에 한정되지 않고, 물품의 반송처가 맨션, 오피스 및 다른 구조물 등이어도 된다.

(정리)

상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 개시의 일 실시 형태에 관련된 자주 로봇은, 주행 대차와, 상기 주행 대차의 상부에 설치되고, 수직 방향으로 연장되는 제1 회전축 둘레로 선회 가능한 베이스부와, 각각의 기단부가 상기 베이스부에 연결되는 한 쌍의 로봇 아암을 구비하고, 한 쌍의 상기 로봇 아암은, 각각, 제1 링크와, 상기 제1 링크의 선단부에 관절부를 통해 그 기단부가 연결되는 제2 링크를 구비하고, 한 쌍의 상기 제1 링크의 기단부는, 수평 방향으로 연장되는 제2 회전축 둘레로 동축형으로 회전 가능하게 되도록, 또한 상기 베이스부를 통해 대향하도록, 상기 베이스부에 연결되고, 한 쌍의 상기 제2 링크의 기단부는, 대응하는 상기 제1 링크의 선단부의 측부로서, 한 쌍의 상기 제1 링크가 대향하는 측에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 한 쌍의 제2 링크의 기단부가, 대응하는 제1 링크의 선단부의 측부로서, 한 쌍의 제1 링크가 대향하는 측에 연결되기 때문에, 한 쌍의 로봇 아암 각각의 가장 기단 측에 설치되는 제1 링크끼리의 거리와 비교하여 작은 물품이어도 용이하게 반송하는 것이 가능해진다.

상기 제1 링크와 상기 제2 링크 사이에 개재하는 관절부는, 상기 제1 링크에 대하여 상기 제2 링크를, 수평 방향으로 연장되는 제3 회전축 둘레로 회전시킬 수 있고, 또한, 상기 제3 회전축에 직교하는 제4 회전축 둘레로 회전시켜도 된다.

상기 구성에 의하면, 한 쌍의 제1 링크에 대하여 대응하는 제2 링크를 제4 회전축 둘레로 회전시키는 것에 의해, 주행 대차의 좌우 방향에서의 한 쌍의 로봇 아암의 선단끼리의 거리를 변경할 수 있다. 이에 의해, 자주 로봇은, 서로 폭이 다른 복수의 물품을 반송하는 경우에도, 해당 복수의 물품 각각의 폭에 맞추어 한 쌍의 로봇 아암의 선단끼리의 거리를 변경하여, 해당 복수의 물품을 용이하게 반송하는 것이 가능해진다.

한 쌍의 상기 로봇 아암은, 협동하여 물품을 반송하는 것이 가능하고, 상기 주행 대차에 설치되고, 상기 물품을 수납 가능한 수납 용기를 더 구비하고, 상기 수납 용기 중 적어도 상부에는 개구가 설치되어도 된다.

상기 구성에 의하면, 한 쌍의 로봇 아암의 선단을, 수납 용기의 상부에 형성되는 개구로부터 상기 수납 용기의 내부에 용이하게 삽입할 수 있다. 이에 의해, 수납 용기에 대하여 물품의 출입을 용이하게 실시하는 것이 가능해진다.

한 쌍의 상기 로봇 아암의 선단 각각에 설치되는 로봇 핸드를 더 구비하고, 상기 수납 용기는, 상기 주행 대차의 전방 또는 후방에 설치되고, 한 쌍의 상기 제1 링크가, 상기 제2 회전축 둘레로 회전하는 것에 의해, 한 쌍의 상기 로봇 핸드가, 상기 수납 용기의 내부의 위치와, 상기 주행 대차를 기준으로 하여 상기 수납 용기의 반대 측으로서 상기 주행 대차를 넘어서는 위치 사이를 이동 가능해도 된다.

상기 구성에 의하면, 수납 용기에 수납된 물품을 해당 수납 용기로부터 주행 대차의 반대 측으로서 주행 대차를 넘어서는 위치까지 용이하게 반송하는 것이 가능하다. 그 결과, 예를 들어, 수납 용기에 수납된 물품을, 자주 로봇의 반대 측에 위치하는 사람에게 용이하게 전달하는 것이 가능해진다.

한 쌍의 상기 로봇 아암을 협동시켜 상기 물품을 반송하기 위한 물품 반송 상태와, 한 쌍의 상기 로봇 아암을 상기 주행 대차 상에 위치시켜 소형화한 소형화 상태를 전환하는 것이 가능하고, 상기 소형화 상태에 있어서, 상기 수납 용기에 수납되어 있는 상기 물품의 무게에 따라 한 쌍의 상기 로봇 아암의 자세를 변경하는 것에 의해, 상기 자주 로봇 및 상기 물품의 전체로서의 무게 중심을 상기 자주 로봇의 중앙부에 위치시키는 것이 가능해도 된다.

상기 구성에 의하면, 수납 용기에 수납되어 있는 물품의 무게에 관계없이, 자주 로봇이 요동하거나, 전도하거나 하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 예를 들어, 무인 반송기의 하방에 자주 로봇을 안정된 상태로 장착하는 것이 가능해진다.

상기 주행 대차에 설치되고, 상방에서 보아 상기 주행 대차로부터 돌출되는 방향으로 신축 가능한 아웃트리거를 더 구비해도 된다.

상기 구성에 의하면, 아웃트리거에 의해 밸런스를 취하면서, 물품을 반송할 수 있기 때문에, 물품을 반송할 때에, 요동이나 전도되어 버리는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

상기 주행 대차, 상기 베이스부 및 한 쌍의 상기 로봇 아암 중 적어도 어느 하나를 구동하는 전력을 축적하기 위한 2차 전지와, 상기 2차 전지를 충전하기 위한 와이어리스 충전 장치의 수전부를 더 구비하고, 상기 수전부가 상기 베이스부의 상부에 설치되어도 된다.

상기 구성에 의하면, 와이어리스 충전 장치의 수전부에 상방으로부터 액세스하는 것에 의해, 자주 로봇의 2차 전지에 용이하게 충전하는 것이 가능해진다. 또한, 예를 들어, 무인 반송기의 하방에 와이어리스 충전 장치의 송전부를 설치하는 것에 의해, 무인 반송기의 하방에 자주 로봇을 장착하는 것만으로, 와이어리스 충전 장치의 수전부와 송전부를 접촉 또는 접근시켜, 2차 전지에 충전 가능한 상태로 하는 것이 가능해진다.

상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 개시의 일 실시 형태에 관련된 물품 반송 시스템은, 상기 어느 하나의 구성을 구비하는 자주 로봇과, 상기 자주 로봇을 하방에 장착 또는 수납 가능한 무인 항공기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 무인 항공기에 의해 자주 로봇을 반송처의 근처까지 반송하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 예를 들면, 물류 거점으로부터 반송처까지의 최종 구간에 있어서의 반송 작업을 자동화하는 것이 가능해진다.

10 물품 반송 시스템
20 자주 로봇
30 주행 대차
50 로봇 본체
52 베이스부
60a, 60b 한 쌍의 로봇 아암
90 제어 장치
112 와이어리스 충전 장치
122 수납 용기
150 VTOL기
152 VTOL기 본체
154a∼154d 프로펠러
G₁, G₂ 물품

Claims

주행 대차와,
상기 주행 대차의 상부에 설치되고, 수직 방향으로 연장되는 제1 회전축 둘레로 선회 가능한 베이스부와,
각각의 기단부가 상기 베이스부에 연결되는 한 쌍의 로봇 아암을 구비하고,
한 쌍의 상기 로봇 아암은, 각각, 제1 링크와, 그 제1 링크의 선단부에 관절부를 통해 그 기단부가 연결되는 제2 링크를 구비하고,
한 쌍의 상기 제1 링크의 기단부는, 수평 방향으로 연장되는 제2 회전축 둘레로 동축형으로 회전 가능해지도록, 또한 상기 베이스부를 통해 대향하도록, 상기 베이스부에 연결되고,
한 쌍의 상기 제2 링크의 기단부는, 대응하는 상기 제1 링크의 선단부의 측부로서, 한 쌍의 상기 제1 링크가 대향하는 측에 연결되는 것을 특징으로 하는, 자주 로봇.
제1항에 있어서,
상기 제1 링크와 상기 제2 링크 사이에 개재하는 관절부는, 상기 제1 링크에 대하여 상기 제2 링크를, 수평 방향으로 연장되는 제3 회전축 둘레로 회전시킬 수 있고, 또한, 상기 제3 회전축에 직교하는 제4 회전축 둘레로 회전시킬 수 있는 것인, 자주 로봇.
제1항 또는 제2항에 있어서,
한 쌍의 상기 로봇 아암은, 협동하여 물품을 반송하는 것이 가능하고,
상기 주행 대차에 설치되고, 상기 물품을 수납 가능한 수납 용기를 더 구비하고,
상기 수납 용기 중 적어도 상부에는 개구가 설치되는 것인, 자주 로봇.
제3항에 있어서,
한 쌍의 상기 로봇 아암의 선단 각각에 설치되는 로봇 핸드를 더 구비하고,
상기 수납 용기는, 상기 주행 대차의 전방 또는 후방에 설치되고,
한 쌍의 상기 제1 링크가, 상기 제2 회전축 둘레로 회전하는 것에 의해, 한 쌍의 상기 로봇 핸드가, 상기 수납 용기의 내부의 위치와, 상기 주행 대차를 기준으로 하여 상기 수납 용기의 반대 측으로서 상기 주행 대차를 넘어서는 위치의 사이를 이동 가능한 것인, 자주 로봇.
제3항 또는 제4항에 있어서,
한 쌍의 상기 로봇 아암을 협동시켜 상기 물품을 반송하기 위한 물품 반송 상태와, 한 쌍의 상기 로봇 아암을 상기 주행 대차 상에 위치시켜 소형화한 소형화 상태를 전환하는 것이 가능하고,
상기 소형화 상태에 있어서, 상기 수납 용기에 수납되어 있는 상기 물품의 무게에 따라서 한 쌍의 상기 로봇 아암의 자세를 변경하는 것에 의해, 상기 자주 로봇 및 상기 물품의 전체로서의 무게 중심을 상기 자주 로봇의 중앙부에 위치시키는 것이 가능한 것인, 자주 로봇.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주행 대차에 설치되고, 상방에서 볼 때 상기 주행 대차로부터 돌출되는 방향으로 신축 가능한 아웃트리거를 더 구비하는, 자주 로봇.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주행 대차, 상기 베이스부 및 한 쌍의 상기 로봇 아암 중 적어도 어느 하나를 구동하는 전력을 축적하기 위한 2차 전지와,
상기 2차 전지를 충전하기 위한 와이어리스 충전 장치의 수전부를 더 구비하고,
상기 수전부가 상기 베이스부의 상부에 설치되는 것인, 자주 로봇.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 자주 로봇과, 상기 자주 로봇을 하방에 장착 또는 수납 가능한 무인 항공기를 구비하는 것을 특징으로 하는, 물품 반송 시스템.