WO2024004065A1 - 無人搬送車および牽引搬送方法 - Google Patents

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WO2024004065A1
WO2024004065A1 PCT/JP2022/025886 JP2022025886W WO2024004065A1 WO 2024004065 A1 WO2024004065 A1 WO 2024004065A1 JP 2022025886 W JP2022025886 W JP 2022025886W WO 2024004065 A1 WO2024004065 A1 WO 2024004065A1
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WO
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vehicle body
automatic guided
guided vehicle
transported
truck
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/025886
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
翔平 白木
Original Assignee
株式会社Fuji
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Fuji filed Critical 株式会社Fuji
Priority to PCT/JP2022/025886 priority Critical patent/WO2024004065A1/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62B—HAND-PROPELLED VEHICLES, e.g. HAND CARTS OR PERAMBULATORS; SLEDGES
    • B62B3/00—Hand carts having more than one axis carrying transport wheels; Steering devices therefor; Equipment therefor

Definitions

  • the present specification relates to an automatic guided vehicle that tows and transports an object to be transported, and a towing and transport method that tows and transports an object to be transported.
  • the centering device for a coil conveyance truck disclosed in Patent Document 1 includes a sensor that detects a vertically upward coil (an object to be conveyed), a detector that detects the travel distance of the truck, and a sensor that detects the start of detection as the truck travels. and a control device that automatically centers the cart by determining the center position of the coil based on the point and the end point. According to this, the positioning of the trolley and the coil mounted thereon can be easily and precisely performed, and the coil on the trolley can be kept stable and the safety of the transport work can be increased.
  • the automatic guided vehicle disclosed in Patent Document 2 enters below a trolley (object to be transported) and travels with the top plate raised to support the entire weight of the trolley. Further, the automatic guided vehicle travels while pulling the trolley by the frictional force between the top plate and the trolley, with a part of the total weight being partially supported. Furthermore, the embodiment describes that a pair of grippers provided on the automatic guided vehicle sandwich a gripped portion present on the lower surface of the bottom plate of the trolley, thereby fixing the relative positions of the automatic guided vehicle and the trolley. .
  • Patent Document 1 which is based on the premise of loading objects to be transported, cannot be applied to a configuration in which objects to be transported are towed.
  • the pair of grippers of the automatic guided vehicle sandwich the gripped part of the cart (object to be transported) and fix the relative positions of the automatic guided vehicle and the cart, so the centers of the two are moved close to each other.
  • the pair of grippers is configured to rotate around the gripped part, the relative orientation of the automatic guided vehicle and the trolley changes, making it difficult to control the orientation of the trolley (deterioration of control performance).
  • it is not practical because it would be necessary to newly provide gripped parts on a large number of carts currently in use.
  • an object to be solved is to provide an automatic guided vehicle and a towing and conveying method that can improve the control performance of the position and orientation of the towed conveyed object.
  • the present specification provides a vehicle body that is capable of entering an approach state in which at least a portion of the object to be transported has wheels and enters under the object, and that has drive wheels and is capable of traveling while towing the object to be transported in the approach state. is provided on the vehicle body and engages with the object to be conveyed in a horizontal first direction in the entering state of the vehicle body, so as to connect the center of the object to be conveyed in the first direction and the first direction of the vehicle body.
  • An automatic guided vehicle is disclosed that includes a centering mechanism that moves the vehicle body relative to the object to be transported so that the center of the object is brought closer to the center of the object.
  • the present specification includes a vehicle body entry step in which at least a portion of a vehicle body having drive wheels enters under an object to be transported that has wheels, and a step in which the vehicle body is engaged with the object to be transported in a horizontal first direction.
  • a towing and conveying method is disclosed, which includes a traveling step of rolling the drive wheels so that the vehicle body travels while pulling the object to be conveyed.
  • the center of the object to be transported in the first direction is automatically brought closer to the center of the vehicle body in the first direction by the centering mechanism or in the centering process, and the vehicle is towed. Control performance of objects to be transported can be improved.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an entry state in which the automatic guided vehicle of the first embodiment enters the lower side of the cage truck that is the object to be transported. It is a perspective view of only an automatic guided vehicle.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of a centering mechanism with the center cover of the automatic guided vehicle removed.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the telescopic drive unit operates from the state shown in FIG. 3 and the pair of telescopic members extend to the extended position. It is a perspective view showing the outline of a height adjustment part.
  • FIG. 3 is a perspective cross-sectional view showing the internal configuration of the height adjustment section, showing a state when the detection section outputs a detection signal.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration related to control of an automatic guided vehicle. It is a figure of the operation flow explaining operation of an automatic guided vehicle.
  • FIG. 7 is an operation flow diagram illustrating a centering operation of the centering mechanism.
  • FIG. 3 is a front view showing a state in which the pair of telescopic members of the centering mechanism are extended in an entry state in which the automatic guided vehicle enters the lower side of the cage truck.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a pair of telescoping members of the centering mechanism are extended, with the basket truck omitted;
  • FIG. 7 is a perspective view showing a hypothetical state in which the entire centering mechanism is raised without the automatic guided vehicle entering below the object to be transported.
  • Basket truck 9 (object to be transported) Prior to describing the automatic guided vehicle 1 of the first embodiment, the cage truck 9, which is an object to be transported, will be described with reference to FIG. 1. As shown by the arrows in the upper left of FIG. 1, the front, rear, left, and right sides of the automatic guided vehicle 1 and the basket truck 9 are determined for convenience. The left-right direction corresponds to a first horizontal direction, and the front-back direction corresponds to a second direction intersecting the first direction within a horizontal plane.
  • the automatic guided vehicle 1 enters the lower side of the cage truck 9, locks the cage truck 9, and travels while towing the cage truck 9, thereby transporting the cage truck 9.
  • the automatic guided vehicle 1 is capable of towing and transporting objects having wheels in addition to the cage truck 9, and is also capable of loading and transporting small and lightweight objects. It is.
  • the cage truck 9 can accommodate a plurality of pieces of luggage in its internal space, and is used for transporting a plurality of pieces of luggage at once.
  • the cage truck 9 is configured to be generally symmetrical about a center line CL1 extending in the front-rear direction.
  • the center line CL1 corresponds to the center of the cage truck 9 in the horizontal first direction (left-right direction).
  • the cage truck 9 has a vertically elongated, generally rectangular parallelepiped shape that includes a bottom plate 91, a rear plate 92, and left and right side plates 93.
  • the rear plate 92 and the left and right side plates 93 are not limited to plate materials, and may be formed using wire mesh or a combination of a plurality of bar materials or pipe materials.
  • the cage truck 9 may have a member that covers the front surface so that it can be opened and closed, such as a sliding door or a transparent and flexible resin curtain. Furthermore, the cage truck 9 may have a top plate, a shelf board, a partition board, etc. that partition the internal space.
  • Each of the wheels 94 is a swivel wheel whose axle rotates within a horizontal plane so that the running direction can be freely changed.
  • the number of wheels 94 is not limited to four, but may be six, for example.
  • the wheels 94 are not limited to swivel wheels.
  • the distance between two adjacent wheels 94 is larger than the width of the automatic guided vehicle 1 in the left and right direction at least in one place. .
  • the width of the automatic guided vehicle 1 is designed to be smaller than the distance between two adjacent wheels 94.
  • Identification codes are attached to the front and rear surfaces of the bottom plate 91 of the basket truck 9.
  • the identification code is a code for identifying the cage truck 9 individually.
  • the identification code may be associated with information regarding the basket truck 9, such as the dimensions and weight of each part of the basket truck 9, the type of luggage to be accommodated, and the like.
  • As the identification code a two-dimensional code, bar code, number string code, etc. can be used.
  • the identification code is attached, for example, in the form of a label on which code information is printed.
  • the identification code is not limited to this, and may be a wireless code that transmits a wireless signal representing code information or a code of another type.
  • cage trucks 9 There are multiple types of cage trucks 9 with different dimensions of each part.
  • the cage truck 9 a commercially available popular product can be used, and there is no need to modify it.
  • the automatic guided vehicle 1 is composed of a vehicle body 2, a centering mechanism 3, a lifting drive section 4 (see FIG. 7), a locking section 6, a control device 7 (see FIG. 7), and the like.
  • the vehicle body 2 is configured to be generally symmetrical about a center line CL2 extending in the front-rear direction.
  • the center line CL2 corresponds to the center of the vehicle body 2 in the horizontal first direction (left-right direction).
  • the vehicle body 2 has a generally thin rectangular parallelepiped shape, with a vehicle length in the front-rear direction greater than the vehicle width in the left-right direction and a relatively small vehicle height.
  • the vehicle body 2 has a rotationally symmetrical shape, and a large number of assembled members are arranged rotationally symmetrically, and there is no strict distinction between front, rear, left and right.
  • An unillustrated battery is provided inside the vehicle body 2. The battery serves as both a power source for running and a power source for various electrical components.
  • a camera 21 is provided at the center of the front and rear surfaces of the vehicle body 2 in the left-right direction.
  • the camera 21 captures an image of the identification code attached to the cage truck 9 to obtain image data.
  • This image data is subjected to image processing, the identification code is read, and the individual cage truck 9 is identified. Since there are cameras 21 on both the front and rear surfaces of the vehicle body 2, the automatic guided vehicle 1 captures an image of the identification code while approaching the cage truck 9 in either forward or backward motion, and then enters the underside of the cage truck 9 as it is. be able to.
  • the automatic guided vehicle 1 can image the identification code from both the front side and the rear side of the cage truck 9, and then directly attach the image to the bottom plate. can enter. Thereby, the automatic guided vehicle 1 can enter the lower side of the cage truck 9 in a short time.
  • the camera 21 may also be used for capturing an image of the travel route to check the presence or absence of obstacles or to check safety.
  • the identification code is a wireless code
  • a wireless communication device is provided in place of the camera 21.
  • An emergency stop button 22 is provided on the right side of the camera 21 on the front and rear sides of the vehicle body 2, respectively.
  • the emergency stop button 22 is provided so as to protrude from the vehicle body 2, and is easy to press down.
  • the emergency stop button 22 When the operator presses the emergency stop button 22, the automatic guided vehicle 1 comes to an emergency stop. Further, when the automatic guided vehicle 1 comes into contact with an obstacle while traveling and the emergency stop button 22 is pressed by the obstacle, the automatic guided vehicle 1 makes an emergency stop.
  • a right side recess 23 is formed on the right side of the vehicle body 2 and is cut into a rectangular shape and opens upward.
  • a left side recess 24 having the same shape as the right side recess 23 is formed on the left side of the vehicle body 2 .
  • the right side recess 23 and the left side recess 24 are arranged at rotationally symmetrical positions with respect to the center of the vehicle body 2.
  • the right side recess 23 is located on the front side compared to the left side recess 24.
  • the right side recess 23 and the left side recess 24 allow the later-described telescopic member 32 to move in the left-right direction.
  • Driving wheels 25 are provided at each of the four corners of the bottom surface of the vehicle body 2 (see FIGS. 10 and 14).
  • Each of the drive wheels 25 consists of a set of three wheels whose axles are inclined at 45 degrees with respect to the vehicle length direction (front-rear direction).
  • Each of the drive wheels 25 is driven independently from a separately provided drive motor.
  • the four drive wheels 25 are controlled as a set and constitute a mecanum wheel. That is, by controlling the four drive wheels 25 in association with each other, the automatic guided vehicle 1 can travel straight in the front-rear direction, left-right direction, and any diagonal direction. Furthermore, the automatic guided vehicle 1 is capable of various running modes, such as turning at an arbitrary steering angle and turning with a sharp turn.
  • the number, type, drive method, and running mode of the drive wheels 25 are not limited to this, and can be changed in various ways.
  • four drive wheels 25 may be controlled as a set to form an omni-wheel. .
  • the centering mechanism 3 is provided in a large central area that occupies the majority of the vehicle body 2.
  • the centering mechanism 3 includes an elevating frame 31, a pair of telescopic members 32, a pair of abutting members 33, a telescopic drive section 34, and the like.
  • the elevating frame 31 is a large member having a generally rectangular parallelepiped shape.
  • the elevating frame 31 is disposed in a wide central area of the vehicle body 2 so as to be movable up and down.
  • the elevating frame 31 has a large frame-shaped opening on its upper surface.
  • the opening of the elevating frame 31 is closed by a center cover 310.
  • the center cover 310 is made removable in consideration of improving assembly workability during manufacturing and ease of maintenance.
  • a guide plate 311 is provided at a lower position in the middle of the elevating frame 31 in the front-rear direction.
  • the guide plate 311 is spanned in the left-right direction in a horizontal position.
  • each of the pair of telescopic members 32 is a band-shaped member extending in the left-right direction.
  • the pair of telescopic members 32 are parallel to each other and lined up one after the other, and are arranged at rotationally symmetrical positions.
  • the pair of extensible members 32 are guided by the guide plate 311 and are movable in the left-right direction.
  • the pair of telescopic members 32 extend between a retracted position housed inside the vehicle body 2 (see FIG. 3) and an extended position extending outward from the side surface of the vehicle body 2 (see FIG. 4).
  • the pair of abutting members 33 are provided at ends of each of the pair of telescopic members 32 on sides separated from each other. Specifically, the right abutting member 33 is provided at one end 321 of the front telescopic member 32, and the left abutting member 33 is provided at one end 322 of the rear telescopic member 32.
  • Each of the contact members 33 includes two pin storage boxes 331, six contact pins 332, and an unillustrated push-up spring attached to each contact pin 332.
  • the telescopic drive unit 34 is provided close to the pair of telescopic members 32 and drives the telescopic operation of the pair of telescopic members 32.
  • the telescoping drive unit 34 includes a pair of pulleys 341, a drive belt 342, a telescoping drive motor 344, and the like.
  • the pair of pulleys 341 are rotatably arranged at positions between the front and rear telescopic members 32 and separated from each other on the left and right sides of the elevating frame 31.
  • the drive belt 342 has an endless annular shape and is rotatably stretched around the pair of pulleys 341 .
  • the drive belt 342 is fastened to the other end 323 of the front elastic member 32 and the other end 324 of the rear elastic member 32 using fasteners 343.
  • the telescopic drive motor 344 drives the drive belt 342 to rotate.
  • the pair of telescoping members 32 extend from the retracted position to the extended position.
  • the telescopic drive motor 344 rotates the drive belt 342 clockwise in FIG. 3, so that the pair of telescoping members 32 retract from the extended position to the retracted position. That is, the pair of extensible members 32 expand and contract in synchronization with each other in opposite directions in the left-right direction (first direction).
  • the drive amount of the telescopic drive motor 344 can be adjusted, and the pair of telescopic members 32 can be stopped at any position between the extended position and the retracted position.
  • the pair of telescopic members 32 are located in the retracted position when not towing the cage truck 9.
  • the lifting drive unit 4 drives the lifting frame 31 up and down.
  • the lifting drive section 4 drives the entire centering mechanism 3 up and down with respect to the vehicle body 2.
  • the elevating drive unit 4 is configured using an electric drive mechanism including an elevating drive motor that is not visible in FIG.
  • the elevating drive unit 4 is not limited to this, and may be configured using another type of drive mechanism such as a hydraulic drive mechanism.
  • the elevating frame 31 In the lowered position where the elevating frame 31 is lowered, the upper end of the contact pin 332 located at the protruding position does not exceed the height of the upper surface of the vehicle body 2.
  • the elevating frame 31 rises the upper end of the abutting pin 332 located at the protruding position rises above the height of the upper surface of the vehicle body 2.
  • the elevating frame 31 is located at the lowered position when not towing the cage truck 9.
  • the lifting drive unit 4 includes four height adjustment units 5. Each of the four height adjustment parts 5 is provided at each of the four corners of the elevating frame 31. As shown in FIGS. 5 and 6, the height adjustment section 5 includes a casing 51, an elevating body 52, a biasing spring 53, a detection section 54, and the like. Note that the number of height adjustment units 5 is not limited to four, and may be one.
  • the casing 51 is configured by a combination of a cylinder 511 and a bottom plate 515, and is formed in the shape of a stepped cylinder that opens upward.
  • the cylinder 511 has a cylindrical internal space 513 with a step 512 and is open upward and downward.
  • the diameter of the internal space 513 below the step 512 is larger than the diameter above the step 512.
  • the cylinder 511 is fixed to the lower side of the upper plate of the elevating frame 31 using a set screw 514.
  • the bottom plate 515 is a flat plate-shaped member having a hole 516 in the center.
  • the bottom plate 515 is fixed using fixing screws 517 so as to close the lower opening of the cylinder 511.
  • the elevating body 52 is configured by a combination of a piston 521, a rod 523, and a plate 525, and is movable up and down with respect to the casing 51.
  • the piston 521 is a cylindrical member and is disposed within the internal space 513 of the cylinder 511.
  • An enlarged diameter portion 522 that expands outward is formed at the lower portion of the piston 521 .
  • the diameter of the enlarged diameter portion 522 is smaller than the diameter of the lower side of the internal space 513 and larger than the diameter of the upper side of the internal space 513. Therefore, the enlarged diameter portion 522 does not rise above the step 512, and the piston 521 is prevented from coming off upward.
  • the upper part of the piston 521 extends above the upper end of the cylinder 511 and protrudes upward from a hole provided in the upper plate of the elevating frame 31.
  • the rod 523 is fixed to the upper inner surface of the piston 521 and is located at a center spaced apart from the inner circumferential wall of the piston 521.
  • a lower end 524 of the rod 523 extends below the lower end of the piston 521.
  • the plate 525 is a disk-shaped member that extends in the horizontal direction. Plate 525 is fixed above piston 521.
  • a coil-shaped spring is used as the biasing spring 53.
  • the biasing spring 53 is inserted between the bottom plate 515 and the piston 521 in a compressed state while rotating around the rod 523.
  • the biasing spring 53 biases the piston 521 upward with respect to the bottom plate 515.
  • the biasing spring 53 biases the elevating body 52 upward with respect to the casing 51.
  • the elevating body 52 is located at the raised position shown in FIG. 5 when no external force is applied.
  • the lower end 524 of the rod 523 is located within the internal space 513.
  • the elevating body 52 descends from the raised position against the biasing spring 53.
  • the lower end 524 of the rod 523 protrudes downward from the hole 516 of the bottom plate 515.
  • the detection unit 54 is attached to the lower side of the bottom plate 515 using fixing screws 541.
  • the detection unit 54 detects the protruding state of the lower end 524 of the rod 523. In other words, the detection unit 54 detects that the elevating body 52 has relatively descended from the raised position by a predetermined stroke length with the casing 51 as a reference.
  • the detection result output by the detection unit 54 is used for control to stop the lifting drive of the lifting frame 31 by the lifting drive unit 4.
  • a contact sensor that detects contact of the lower end 524 due to the lowering of the rod 523, or a photoelectric sensor that detects light blocking due to the lowering of the rod 523 can be used.
  • the operation of the height adjustment section 5 will be explained.
  • the four height adjustment sections 5 rise together.
  • the plate 525 of the elevating body 52 comes into contact with the bottom surface of the cage truck 9 (the lower surface of the bottom plate 91), receives a downward external force, and stops.
  • the elevating frame 31 continues to rise further, the elevating body 52 remains in a stopped state.
  • the casing 51 continues to rise against the biasing spring 53.
  • the detection unit 54 detects the protruding state of the lower end 524 of the rod 523 and outputs a detection signal. In response to this detection signal, the lifting drive of the lifting frame 31 by the lifting drive section 4 is stopped.
  • the elevating frame 31 rises by a predetermined stroke length. Therefore, even if the height of the bottom surface of the cage truck 9 differs due to different types or individual differences, the height relationship between the bottom surface of the cage truck 9 and the abutting member 33 of the elevated lifting frame 31 is maintained. remains constant.
  • the height adjustment section 5 has a function of adjusting the raised position (raised height position) of the contact member 33 to a constant value based on the height of the bottom surface of the cage truck 9.
  • the four detection signals from the four detection units 54 are not necessarily generated at the same time. For example, if the floor surface has an inclination or undulation, at least one of the cage truck 9 and the automatic guided vehicle 1 may deviate from a horizontal position and assume an inclined position. In this case, a shift may occur in the detection timing of the four detection units 54. Therefore, the number of detection signals can be selected from one to four ranges as a determination condition for stopping the upward drive of the elevating frame 31.
  • the number of detection signals is set to two or more as a determination condition, it is possible to detect, for example, an abnormal state in which the cage truck 9 is tilted significantly with respect to the automatic guided vehicle 1 and only one detection signal is obtained.
  • the number of detection signals is set to three or less as a determination condition, there is a possibility that the automatic guided vehicle 1 can continue to operate even if the height adjustment section 5 fails at one location.
  • a total of eight locking portions 6 are provided. Specifically, four locking parts 6 arranged in the left-right direction are provided at the front part of the lifting frame 31, and four locking parts 6 arranged in the left-right direction are provided at the rear part of the lifting frame 31.
  • the distance between the front locking part 6 and the rear locking part 6 is set according to the longitudinal length of the basket truck 9. Note that the number of locking portions 6 is not limited to eight, and may be one each at the front and rear portions.
  • Each of the locking portions 6 includes a pin storage box 61 (see FIG. 12), three locking pins 62, and an unillustrated push-up spring attached to each locking pin 62.
  • the pin storage box 61 is fixed below the hole 312 formed in the elevating frame 31.
  • the pin storage box 61 is a box-shaped member, and stores three locking pins 62 arranged in the front-rear direction so as to be movable up and down.
  • the pin storage box 61 has three openings lined up in the front-rear direction on its upper surface.
  • the height positions of the pin storage box 61 and the locking pin 62 generally match the height positions of the pin storage box 331 and the abutment pin 332.
  • the pin storage box 61 and the locking pin 62 can be the same product as the pin storage box 331 and the abutment pin 332. Thereby, the types of members constituting the automatic guided vehicle 1 are reduced, and manufacturing costs are reduced.
  • the automatic guided vehicle 1 includes a control device 7.
  • the control device 7 is configured using a computer device that has a CPU and operates using software.
  • the control device 7 includes a communication control section 71, a travel control section 72, a position detection section 73, map data 74, a bogie recognition section 75, a centering control section 76, and the like.
  • the communication control unit 71, travel control unit 72, position detection unit 73, bogie recognition unit 75, and centering control unit 76 cooperate with each other to advance control.
  • the communication control unit 71 controls a wireless communication unit 81 provided in the vehicle body 2.
  • the wireless communication unit 81 performs two-way wireless communication with a trolley management unit 82 that collectively manages a plurality of basket trolleys 9.
  • the communication control unit 71 uses the wireless communication unit 81 to receive a transport command from the trolley management unit 82 .
  • the contents of the transport command include at least the identification code of the basket truck 9 to be transported this time, the current position, and the target position representing the transport destination.
  • the transport command may include information specifying the direction of the cage truck 9 at the current position and the direction at the target position.
  • the transport command may include information such as the type, dimensions, and total weight including luggage of the target cage truck 9.
  • the communication control unit 71 uses the wireless communication unit 81 to appropriately inform the cart management unit 82 of the progress of the transport operation and the like.
  • the traveling control unit 72 independently drives the four drive wheels 25 to freely adjust the traveling route and causes the automatic guided vehicle 1 to travel.
  • the travel control unit 72 acquires information on the current position and direction of the automatic guided vehicle 1 from the position detection unit 73, and determines a travel route.
  • the travel control unit 72 first causes the automatic guided vehicle 1 to travel to the current position of the cage truck 9 based on the transport command.
  • the traveling control unit 72 causes the automatic guided vehicle 1 with the basket truck 9 locked to travel to the target position. This traveling is done while towing the basket truck 9.
  • the traveling control unit 72 calculates three quantities: a moving distance, a moving direction, and a change in orientation of the automatic guided vehicle 1 based on the drive control amounts of the four drive wheels 25. Instead, a rotation detection sensor that detects the amount of rotation of each of the drive wheels 25 may be provided, and the travel control section 72 may calculate the three quantities based on the detection information of the rotation detection sensor. The travel control section 72 passes the calculated three quantities to the position detection section 73. Further, the travel control unit 72 exhibits a locking function of locking the stop position while the automatic guided vehicle 1 is stopped. To be more specific, when the stopped automatic guided vehicle 1 moves from the stopped position due to some external force, the travel control unit 72 autonomously drives the four drive wheels 25 to return the automatic guided vehicle 1 to its original stop. Return to position.
  • the traveling control unit 72 releases the above-mentioned locking function when the centering mechanism 3 operates.
  • the mecanum wheel constituted by a set of four drive wheels 25 rolls freely in the left-right direction (first direction) and the front-rear direction (second direction) according to the external force acting on the vehicle body 2. Controlled to free state.
  • the travel control unit 72 may perform a half-lock function in which the lock function in the left-right direction is released and the lock function in the front-rear direction is maintained.
  • the mecanum wheels controlled by the half-lock function are controlled so that they roll freely in the left and right directions, and return to their original stopping position in the front and back directions.
  • the position detection unit 73 detects the current position and orientation of the automatic guided vehicle 1 using the surrounding situation detection sensor 83 and the map data 74.
  • the surrounding situation detection sensor 83 is provided on the vehicle body 2 and detects the surrounding situation of the automatic guided vehicle 1.
  • an infrared camera that detects infrared rays, an optical camera that captures images of scenery, or the like can be used.
  • the map data 74 is data in which surrounding conditions are acquired and stored in advance for the entire area in which the automatic guided vehicle 1 is likely to travel.
  • the position detection unit 73 detects the current position and orientation of the automatic guided vehicle 1 using a surrounding situation detection method in which the surrounding situation detected by the surrounding situation detection sensor 83 is compared with the map data 74.
  • the position detection unit 73 also uses a movement detection method that sequentially determines the current position and direction of the automatic guided vehicle 1 based on the three quantities calculated by the travel control unit 72.
  • the position detection unit 73 passes the calculated current position and direction of the automatic guided vehicle 1 to the travel control unit 72.
  • the surrounding situation detection sensor 83 may detect position marks displayed at a plurality of predetermined positions or a travel guidance line displayed on the floor. Further, it is not necessary to use the surrounding situation detection method and the movement detection method together, and the position detection section 73 may use only one of the detection methods.
  • the cart recognition unit 75 controls the camera 21 described above and performs image processing of the image data acquired by the camera 21, recognizes the presence or absence of the cage cart 9, and identifies the individual cage cart 9.
  • the centering control section 76 controls the operation of the centering mechanism 3. Specifically, the centering control section 76 controls the telescopic drive motor 344. Further, the centering control unit 76 controls the lift drive unit 4 while referring to the presence or absence of detection signals from the four detection units 54. The control function of the centering control section 76 will be explained in detail in the following operation description.
  • FIG. 8 shows an operation flow of the operation in which the automatic guided vehicle 1 transports the cage truck 9 according to the transport command.
  • the automatic guided vehicle 1 is stopped at the standby position, and as shown in FIG. 3, the elevating frame 31 is located at the lowered position and the pair of telescoping members 32 are located at the retracted position. .
  • step S1 of FIG. 8 the communication control unit 71 of the control device 7 receives a transport command from the trolley management unit 82.
  • the transport command includes the identification code, current position, and target position of the cage truck 9 to be transported.
  • the travel control unit 72 causes the automatic guided vehicle 1 to travel from the standby position to the current position of the cage truck 9 based on the transport command.
  • step S3 is executed.
  • the cart recognition unit 75 uses the camera 21 to obtain the identification code of the basket cart 9.
  • Step S3 is executed while the automatic guided vehicle 1 is in a running state or in a temporarily stopped state. Note that if the basket truck 9 does not exist at the commanded current position, the truck recognition unit 75 cannot acquire the identification code of the cage truck 9.
  • step S4 the trolley recognition unit 75 determines whether the acquired identification code matches the content of the transport command. If there is a mismatch or if the identification code cannot be acquired, the trolley recognition unit 75 passes information to the communication control unit 71 that there is a mismatch or that the identification code could not be acquired, and branches the operation flow to step S5. In step S5, the communication control unit 71 informs the cart management unit that the identification code attached to the basket truck 9 does not match the identification code of the transport command, or that the identification code of the basket truck 9 could not be obtained. Contact 82. After this, the automatic guided vehicle 1 returns to the standby position, and the operation flow ends.
  • step S6 the travel control unit 72 causes the automatic guided vehicle 1 (vehicle body 2) to enter the lower side of the basket truck 9 and stop it, thereby exerting a locking function. At this time, the retracted position of the pair of telescopic members 32 is maintained so that the pair of abutting members 33, which are maintained lower than the bottom surface of the basket truck 9, do not interfere with the wheels 94 of the basket truck 9.
  • the automatic guided vehicle 1 may enter the cage truck 9 from either the front side or the rear side. Further, the automatic guided vehicle 1 may enter by moving forward or entering by moving backward.
  • Step S6 corresponds to a vehicle body entry step in which at least a portion of the vehicle body 2 having the drive wheels 25 enters the lower side of the cage truck 9 having the wheels 94.
  • the length of the automatic guided vehicle 1 in the front-rear direction is larger than the length of the cage truck 9 in the front-rear direction. Therefore, the centering mechanism 3 located at the center of the automatic guided vehicle 1 is located below the cage truck 9. The front and rear portions of the automatic guided vehicle 1 protrude further than the basket truck 9 in the front-rear direction.
  • the traveling control unit 72 causes the automatic guided vehicle 1 to enter while controlling the center line CL1 of the cage truck 9 and the center line CL2 of the automatic guided vehicle 1 to be aligned as much as possible.
  • good control is not necessarily achieved every time. That is, the center line CL1 and the center line CL2 may be separated from each other in plan view.
  • the center line CL1 and the center line CL2 have a certain intersecting angle in plan view, in other words, the directions of the automatic guided vehicle 1 and the basket truck 9 may deviate.
  • the centering mechanism 3 is provided and step S7 is executed.
  • step S7 the centering control unit 76 controls the centering operation of the centering mechanism 3.
  • the detailed content of the shifting operation in step S7 is shown in FIG.
  • step S21 of FIG. 9 the centering control unit 76 controls the telescopic drive motor 344 to extend the pair of telescopic members 32 while the automatic guided vehicle 1 (vehicle body 2) is in the entering state.
  • the centering control section 76 adjusts the amount of expansion of the expandable member 32 in accordance with this width dimension.
  • FIGS. 10 and 11 The situation at the end of step S21 is illustrated in FIGS. 10 and 11.
  • the state shown in FIG. 10 shows a case where the width dimension of the cage truck 9 in the left-right direction is known.
  • the three outer contact pins 332 of the contact member 33 are located on the lower side of the outer side of the cage truck 9, and the inner three contact pins 332 are located on the lower side of the cage truck 9. It is located below the bottom plate 91 of the truck 9.
  • the six contact pins 332 are located slightly outward and lower than the side surface of the cage truck 9. You may. However, it is not permissible for the six contact pins 332 to be located below the bottom plate 91 of the basket truck 9.
  • the centering control unit 76 needs to adjust the amount of expansion of the expandable member 32 to be more or less large.
  • the width dimension of the cage truck 9 is unknown, there is no problem even if the extensible member 32 extends excessively and the pair of abutting members 33 are separated outwardly from the side surface of the cage truck 9.
  • step S22 the centering control unit 76 controls the lifting drive unit 4 to raise the centering mechanism 3 (lifting frame 31).
  • the centering control section 76 determines whether there is a detection signal from the detection section 54 of the height adjustment section 5. While there is no detection signal, the operation of step S22 is repeatedly executed, and the centering mechanism 3 continues to rise. If there is a detection signal in step S23, the centering control section 76 controls the lifting drive section 4 to stop the centering mechanism 3, and advances the operation flow to step S24.
  • FIGS. 12 to 14 The situation at the end of step S23 is illustrated in FIGS. 12 to 14. Note that FIG. 12 is a virtual state, and the actual state is shown in FIG. 13. As the centering mechanism 3 rises, the pair of abutting members 33 rises.
  • FIGS. 13 and 14 illustrating the case where the width dimension of the cage truck 9 is known, the three contact pins 332 on the outside of the contact member 33 have their upper ends rising beyond the sides of the bottom plate 91. It maintains the protruding position and is located on the outside of the side surface of the cage truck 9.
  • the three inner abutment pins 332 abut against the bottom plate 91 and are restricted from rising, and are accommodated in the pin accommodating box 331 .
  • the eight locking parts 6 rise in synchronization with the abutment member 33.
  • the locking pin 62 located outside the bottom plate 91 maintains the protruding position while rising and is located on the front side or the back side of the bottom plate 91.
  • the locking pin 62 that comes into contact with the bottom plate 91 is restricted from rising and is housed in the pin housing box 61 .
  • the cage truck 9 is locked in the front-rear direction by the locking pin 62 located on the front side of the bottom plate 91 and the locking pin 62 located on the rear side of the bottom plate 91.
  • the three locking pins 62 arranged in the front-rear direction correspond to individual differences in the length dimension of the basket truck 9 in the front-rear direction, and any one of the locking pins 62 rises beyond the bottom plate 91. do it.
  • each of the locking parts 6 arranged at the front the front and center locking pins 62 are raised beyond the bottom plate 91, and the rear locking pins 62 are in the pin storage box. It is housed in 61.
  • the center locking pin 62 locks the front surface of the bottom plate 91, and the front locking pin 62 is idle.
  • at least one locking pin 62 rises above the bottom plate 91 and locks the rear surface of the bottom plate 91.
  • the locking portions 6 disposed at the front and rear portions lock the bottom plate 91 across the front and back, that is, lock the basket truck 9 in the front-back direction.
  • the three locking pins 62 arranged in the front-rear direction not only correspond to individual differences in the length dimensions of the cage truck 9, but also correspond to position errors in the front-rear direction between the automatic guided vehicle 1 and the cage truck 9. It also has a role.
  • the centering control unit 76 controls the telescopic drive motor 344 to retract the pair of telescoping members 32 when the pair of abutting members 33 is separated from the side surface of the cage truck 9. Have them do it. Then, the contact pin 332 that has risen beyond the bottom plate 91 contacts the side surface of the cage truck 9 and locks the side surface. When the telescopic member 32 no longer contracts due to the locking, the telescopic drive motor 344 automatically stops. Thereby, the pair of abutting members 33 lock the cage truck 9 by sandwiching it in the left-right direction. Since the locking portion 6 and the contact member 33 lock the basket truck 9 in two horizontal directions, the automatic guided vehicle 1 can travel in any direction while towing the cage truck 9.
  • step S24 may be omitted.
  • the execution of step S24 will cause the inside Three contact pins 332 lock the sides of the cage truck 9. That is, the pair of abutting members 33 lock the cage truck 9 by sandwiching it in the left-right direction.
  • the center line CL1 of the basket truck 9 and the center line CL2 of the automatic guided vehicle 1 are separated from each other in plan view when the vehicle body 2 is in the entering state.
  • either the left or right contact member 33 first locks the side surface of the cage truck 9.
  • the driving force of the telescopic drive motor 344 allows the vehicle body 2 (automated guided vehicle 1) to be moved relative to the basket truck 9 so that the center line CL1 and the center line CL2 are brought closer together.
  • the cage truck 9 or the automatic guided vehicle 1 moves depends on a case by case basis.
  • the basket truck 9 can easily move in the left-right direction.
  • the cage truck 9 cannot be easily moved. Even so, the lock function of the travel control unit 72 of the automatic guided vehicle 1 is released or switched to the half-lock function. Therefore, the mecanum wheel is controlled to a free state in which it freely rolls at least in the left-right direction (first direction), and the automatic guided vehicle 1 can easily move in the left-right direction.
  • a third case may also occur in which both the basket truck 9 and the automatic guided vehicle 1 move. Which of the cage truck 9 and the automatic guided vehicle 1 moves is further related to their weight ratio and the coefficient of static friction with respect to the floor surface. In any of the first to third cases, the center line CL1 and the center line CL2 are brought closer together.
  • the center line CL1 and the center line CL2 have a certain intersecting angle when the vehicle body 2 is in the approaching state.
  • the vehicle body 2 (automatic guided vehicle 1) can be rotated relative to the basket truck 9 to align the directions thereof so as to eliminate the crossing angle.
  • whether the cage truck 9 or the automatic guided vehicle 1 rotates depends on a case by case basis.
  • the center line CL1 and the center line CL2 are approximately parallel to each other with a small distance in plan view. Ideally, the center line CL1 and the center line CL2 match in plan view.
  • the center of gravity of the automatic guided vehicle 1 and the center of gravity of the cage truck 9 are located on a common center line (CL1, CL2), and the automatic guided vehicle 1 and the cage truck 9 are symmetrical. This makes it possible to tow while maintaining a compact posture. Therefore, the control performance of the position and orientation of the cage truck 9 to be pulled is ideally improved. Further, even if not ideal, the center line CL1 and the center line CL2 are in a nearly ideal state in which they are generally parallel with a small distance apart, so that the control performance of the position and direction of the cage truck 9 to be pulled is improved.
  • Step S7 engage the car body 2 with the cage truck 9 in a horizontal first direction (left-right direction), and engage the car body 2 with the cage truck 9 in the first direction (center line CL1) and the center of the vehicle body 2 in the first direction (center line CL2) are brought closer to each other.
  • the centering control unit 76 returns the operation flow to step S8 in FIG. 8.
  • step S8 the travel control unit 72 causes the automatic guided vehicle 1 that pulls the basket truck 9 to travel, and transports the basket truck 9 to the target position.
  • Step S8 corresponds to a traveling step in which the drive wheels 25 are rolled so that the vehicle body 2 travels while towing the cage truck 9.
  • the center line CL1 and the center line CL2 are generally parallel with a small distance apart, and the control performance of the position and direction of the cage truck 9 to be pulled is improved. Therefore, the automatic guided vehicle 1 can safely travel in a narrow passage or the like where the separation distance from surrounding objects is insufficient, without causing the cage truck 9 to collide with surrounding objects. Further, the automatic guided vehicle 1 can transport the basket carts 9 to a narrow place, such as a truck bed, and line them up sequentially from the corner with narrow gaps.
  • the centering control section 76 controls the release operation of the centering mechanism 3. Specifically, the centering control section 76 first controls the lift drive section 4 to lower the centering mechanism 3, thereby lowering the locking section 6 and the abutment member 33 to release the locking. . The centering control unit 76 then controls the telescopic drive motor 344 to cause the pair of telescopic members 32 to contract. Thereby, the centering mechanism 3 returns to its original state.
  • the travel control unit 72 causes the automatic guided vehicle 1 with the cage truck 9 to be released from locking to travel in the front-rear direction and detach from the cage truck 9 .
  • the communication control section 71 notifies the cart management section 82 that the transportation of the basket cart 9 has been completed. After this, the automatic guided vehicle 1 returns to the standby position, and the operation flow ends. Furthermore, during the transport operation of the cage truck 9, the communication control unit 71 may receive a second transport command to transport another cage truck 9 (superimposition of step S1). In this case, the automatic guided vehicle 1 does not return to the standby position, and the operation flow is repeated from step S2.
  • the centering mechanism 3 or in the centering process (step S7) By automatically bringing the center (center line CL1) closer to the center (center line CL2) of the vehicle body 2 in the first direction, it is possible to improve the control performance of the position and orientation of the cage truck 9 to be towed. Furthermore, the high control performance when the automatic guided vehicle 1 travels while towing the basket truck 9 makes it possible to line up a plurality of basket trucks 9 with narrow gaps in a narrow space.
  • the automatic guided vehicle 1 by providing the automatic guided vehicle 1 with a mecanum wheel, it is possible to efficiently align the plurality of cage carts 9 in a short time. Furthermore, since there is no need to modify the basket truck 9 or add new parts to the basket truck 9, the automatic guided vehicle 1 can be widely applied to a large number of cage trucks 9 currently in use. Can be done. Furthermore, by setting the maximum extension position of the extensible member 32 to be large, it is possible to accommodate a plurality of horizontal dimensions of a plurality of types of basket carts 9. Further, the elevating drive unit 4 that drives the entire elevating frame 31 up and down has a simple configuration and the manufacturing cost can be reduced. If a configuration were adopted in which the abutment member 33, height adjustment section 5, and locking section 6 are individually driven up and down, the configuration, arrangement, and control method of the up/down drive section 4 would become complicated, which would increase manufacturing costs. do.
  • the vehicle body of the automatic guided vehicle 1A of the second embodiment consists of a driving vehicle body 2A and a towing vehicle body 2B.
  • the driving vehicle body 2A has a mecanum wheel constituted by a set of four driving wheels 25. Further, the driving vehicle body 2A has a connecting portion 2C that connects the towing vehicle body 2B at the rear thereof.
  • the driving vehicle body 2A and the towing vehicle body 2B are connected by a multicore cable, and power is supplied and detection signals and the like are transmitted.
  • the towing vehicle body 2B has four flexible wheels 2D whose running direction can freely change.
  • the towing vehicle body 2B includes the centering mechanism 3 described in the first embodiment, the elevation drive section 4 including the height adjustment section 5, and the locking section 6.
  • the driving vehicle body 2A can cause the towing vehicle body 2B to enter the lower side of the basket truck 9.
  • the centering mechanism 3 operates in the same manner as in the first embodiment.
  • the center (center line CL1) of the cage truck 9 in the first direction (left-right direction) is brought closer to the center of the towing vehicle body 2B in the first direction (left-right direction). , it is possible to improve the control performance of the position and orientation of the basket truck 9 to be pulled.
  • the elevating frame 31 may have a fixed height, and the elevating drive unit 4 may be deformed so as to drive the abutment member 33 up and down relative to the telescopic member 32.
  • the contact member 33 can be configured to move up and down along a lift rail provided at one end (321, 322) of the expandable member 32.
  • one end portion (321, 322) of the extensible member 32 rotatably supports the base end of the abutment pin 332, and the abutment pin 332 rotates around the base end, so that the tip of the abutment pin 332 is rotated upward.
  • the posture may change between a protruding protruding posture and a standby posture with the tip facing downward.
  • the locking part 6 moves up and down with respect to the lifting frame 31 having a fixed height, and the lifting drive part 4 drives the contact member 33 and the locking part 6 up and down synchronously.
  • the centering mechanism 3 moves the centers together in the left-right direction (first direction), but the automatic guided vehicle 1 has a second centering mechanism 3 that moves the centers together in the front-rear direction (second direction).
  • second direction may also be provided. According to this, the centers of the automatic guided vehicle 1 and the basket truck 9 in two horizontal directions can be brought closer to each other.
  • the first and second embodiments can be modified and applied in various other ways.

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Abstract

無人搬送車は、車輪を有する搬送対象物の下側に少なくとも一部が進入する進入状態が可能とされ、駆動輪を有して前記進入状態で前記搬送対象物を牽引しながら走行可能な車体と、前記車体に設けられ、前記車体の前記進入状態で水平な第一方向において前記搬送対象物に係合して、前記搬送対象物の前記第一方向の中心と前記車体の前記第一方向の中心とを近寄せるように、前記搬送対象物に対して前記車体を相対移動させる中心寄せ機構と、を備える。

Description

無人搬送車および牽引搬送方法
　本明細書は、搬送対象物を牽引して搬送する無人搬送車、および搬送対象物を牽引して搬送する牽引搬送方法に関する。
　近年、小売業などの分野で物流拠点から複数の小売店舗へ荷物を運搬するときに、複数の荷物を収容可能な籠台車が多用される。トラック等を用いて多数の荷物を効率よく運搬するためには、複数の籠台車を荷台に積載するときに狭い間隙で整列させて積載密度を高める必要が有る。籠台車の積載作業および荷下ろし作業を自動で行う用途に、無人搬送車が用いられる。無人搬送車の後側に籠台車を連結して牽引する構成では、全長が長くなるとともに、籠台車の位置および向きの制御が制約されるので、積載密度を高めることが難しい。このため、無人搬送車が籠台車の下側に進入するコンパクトな形態で、籠台車を牽引しながら走行する構成が採用される。この種の無人搬送車に関する技術例が、特許文献１および２に開示されている。
　特許文献１に開示されたコイル搬送台車のセンタリング装置は、鉛直上方のコイル（搬送対象物）を検知するセンサと、台車の走行距離を検出する検出器と、台車の走行に伴うセンサの検知開始点および終了点に基づいてコイルの中心位置を求め台車を自動センタリングさせる制御装置と、を備える。これによれば、台車とこれに搭載するコイルとの位置合わせを容易にかつ精度よく行え、台車上のコイルの安定を保ち搬送作業の安全性を高めることができる、とされている。
　また、特許文献２に開示された無人搬送車は、台車（搬送対象物）の下方に進入し、天板を上昇させて台車の全重量を支持した状態で走行する。また、無人搬送車は、全重量の一部を半支持した状態で、天板と台車の間の摩擦力により台車を牽引しながら走行する。さらに、実施形態には、無人搬送車に設けられた一対のグリッパが台車の底板の下面に存在する被把持部を挟み込んで、無人搬送車と台車の相対位置を固定させることが記載されている。
特開平６－２７７７３５号公報 特開２０２１－７１８５５号公報
　ところで、無人搬送車が籠台車等の搬送対象物の下側に進入して牽引する構成において、無人搬送車の中心と搬送対象物の中心とが合っていないと、牽引時に搬送対象物の位置および向きの制御性能が低下する。この結果、狭い通路等において、搬送対象物が周辺物に衝突するおそれが高まる。さらに、トラックの荷台等の狭隘箇所に搬送対象物を狭い間隙で整列させることが難しくなる。したがって、無人搬送車の中心と搬送対象物の中心とを自動的に近寄せ、理想的には中心同士を合わせる技術の必要性が高い。
　上記の必要性に対して、搬送対象物を積載することを前提とする特許文献１の技術は、搬送対象物を牽引する構成に適用することができない。一方、特許文献２の技術は、無人搬送車の一対のグリッパが台車（搬送対象物）の被把持部を挟み込んで、無人搬送車と台車の相対位置を固定するので、両者の中心同士を近寄せることに応用できる可能性がある。しかしながら、一対のグリッパが被把持部の周りを回転し得る構成であるので、無人搬送車と台車の相対的な向きが変化して、台車の向きの制御が難しくなる（制御性能の低下）。さらに、現在使用されている多数の台車に被把持部を新たに設ける必要が生じるため、現実的でない。
　それゆえ、本明細書では、牽引する搬送対象物の位置および向きの制御性能を高めることができる無人搬送車、および牽引搬送方法を提供することを解決すべき課題とする。
　本明細書は、車輪を有する搬送対象物の下側に少なくとも一部が進入する進入状態が可能とされ、駆動輪を有して前記進入状態で前記搬送対象物を牽引しながら走行可能な車体と、前記車体に設けられ、前記車体の前記進入状態で水平な第一方向において前記搬送対象物に係合して、前記搬送対象物の前記第一方向の中心と前記車体の前記第一方向の中心とを近寄せるように、前記搬送対象物に対して前記車体を相対移動させる中心寄せ機構と、を備える無人搬送車を開示する。
　また、本明細書は、車輪を有する搬送対象物の下側に、駆動輪を有する車体の少なくとも一部を進入させる車体進入工程と、前記車体を水平な第一方向において前記搬送対象物に係合させ、前記搬送対象物の前記第一方向の中心と前記車体の前記第一方向の中心とを近寄せるように、前記搬送対象物に対して前記車体を相対移動させる中心寄せ工程と、前記車体が前記搬送対象物を牽引しながら走行するように前記駆動輪を転動させる走行工程と、を備える牽引搬送方法を開示する。
　なお、本明細書では、出願当初の請求項７において「請求項３に記載の無人搬送車」を「請求項３～６のいずれか一項に記載の無人搬送車」に変更した技術的思想、出願当初の請求項８において「請求項１～５のいずれか一項に記載の無人搬送車」を「請求項１～７のいずれか一項に記載の無人搬送車」に変更した技術的思想、出願当初の請求項９において「請求項１～５のいずれか一項に記載の無人搬送車」を「請求項１～８のいずれか一項に記載の無人搬送車」に変更した技術的思想、および出願当初の請求項１０において「請求項１～５のいずれか一項に記載の無人搬送車」を「請求項１～９のいずれか一項に記載の無人搬送車」に変更した技術的思想を開示している。
　開示した無人搬送車や牽引搬送方法では、中心寄せ機構により、または中心寄せ工程において、搬送対象物の第一方向の中心と車体の第一方向の中心とを自動的に近寄せて、牽引する搬送対象物の制御性能を高めることができる。
第１実施形態の無人搬送車が搬送対象物である籠台車の下側に進入した進入状態を示す斜視図である。 無人搬送車のみの斜視図である。 無人搬送車のセンターカバーを取り外して中心寄せ機構の構成を示す斜視図である。 図３に示される状態から伸縮駆動部が動作して、一対の伸縮部材が伸び位置まで伸びた状態を示す斜視図である。 高さ調整部の外形を示す斜視図である。 高さ調整部の内部構成を示す斜視断面図であり、検出部が検出信号を出力するときの状態が示されている。 無人搬送車の制御に関する構成を示すブロック図である。 無人搬送車の動作を説明する動作フローの図である。 中心寄せ機構の寄せ動作を説明する動作フローの図である。 無人搬送車が籠台車の下側に進入した進入状態で、中心寄せ機構の一対の伸縮部材が伸びた状態を示す正面図である。 籠台車を省略して、中心寄せ機構の一対の伸縮部材が伸びた状態を示す斜視図である。 無人搬送車が搬送対象物の下側に進入せずに、中心寄せ機構の全体が上昇した仮想状態を示す斜視図である。 図１０に示された状態から中心寄せ機構の全体が上昇した後の状態を示す斜視図である。 図１３に示された状態を床面側から見上げた底面図である。 第２実施形態の無人搬送車を模式的に示す側面図である。
　１．籠台車９（搬送対象物）
　第１実施形態の無人搬送車１の説明に先立ち、搬送対象物となる籠台車９について、図１を参考にして説明する。図１の左上の矢印に示されるように、無人搬送車１および籠台車９の前後左右を便宜的に定める。左右方向は、水平な第一方向に相当し、前後方向は、水平面内で第一方向に交差する第二方向に相当する。無人搬送車１は、籠台車９の下側に進入し、籠台車９を係止して牽引しながら走行することにより、籠台車９を搬送する。なお、無人搬送車１は、籠台車９以外にも車輪を有する搬送対象物を牽引して搬送することが可能であり、加えて、小型軽量の搬送対象物を積載して搬送することが可能である。
　籠台車９は、内部空間に複数の荷物を収容することができ、複数の荷物をまとめて搬送する用途に用いられる。図１に示されるように、籠台車９は、前後方向に伸びる中心線ＣＬ１を中心にして概ね左右対称に構成される。換言すると、中心線ＣＬ１は、籠台車９の水平な第一方向（左右方向）の中心に相当する。籠台車９は、底板９１、後板９２、および左右の側板９３からなる縦長の概ね直方体形状を有する。後板９２および左右の側板９３は、板材に限定されず、金網を用いて形成され、または、複数の棒材やパイプ材の組み合わせにより形成されてもよい。また、籠台車９は、前面を開閉可能に覆う部材、例えば、スライド移動が可能な扉や、透明で柔軟な樹脂製のカーテンを有してもよい。さらに、籠台車９は、天板や、内部空間を区画する棚板および仕切り板などを有してもよい。
　籠台車９の底板９１の下側に、４個の車輪９４が設けられる。車輪９４の各々は、水平面内で車軸が回転して走行方向が自在に変化する自在車輪である。車輪９４の数量は４個に限定されず、例えば６個でもよい。また、車輪９４は、自在車輪に限定されない。ただし、無人搬送車１が籠台車９の下側に進入する前提条件として、隣り合う二つの車輪９４の離間距離は、少なくとも一箇所で無人搬送車１の左右方向の車幅より大きくなっている。あるいは、隣り合う二つの車輪９４の離間距離よりも小さくなるように、無人搬送車１の車幅が設計される。
　籠台車９の底板９１の前面および後面に、図略の識別コードが付される。識別コードは、籠台車９の個体を識別するコードである。識別コードは、籠台車９に関する情報、例えば、籠台車９の各部寸法や自重、収容する荷物の種類などが関連付けられていてもよい。識別コードとして、二次元コードやバーコード、数字列コードなどを用いることができる。識別コードは、例えばコード情報が印刷されたラベルの形態で貼付される。これに限定されず、識別コードは、コード情報を表す無線信号を発信する無線式コードや、他方式のコードであってもよい。
　籠台車９には、各部の寸法が相違する複数の種類がある。また、同じ種類の多数の籠台車９では、各部の寸法の個体差がある。例えば、籠台車９の縦、横、および高さの公称寸法が数１０ｃｍ～２ｍ程度である場合に、それぞれの公称寸法に対して±１～２ｃｍ程度の個体差がある。籠台車９として、市販の普及品を用いることができ、手を加える必要がない。
　２．第１実施形態の無人搬送車１の構成
　次に、第１実施形態の無人搬送車１の構成について、図２～図６を参考にして説明する。無人搬送車１は、車体２、中心寄せ機構３、昇降駆動部４（図７参照）、係止部６、および制御装置７（図７参照）などで構成される。図２に示されるように、車体２は、前後方向に伸びる中心線ＣＬ２を中心にして概ね左右対称に構成される。換言すると、中心線ＣＬ２は、車体２の水平な第一方向（左右方向）の中心に相当する。車体２は、前後方向の車長が左右方向の車幅よりも大きく、かつ車高が相対的に小さく、概ね薄い直方体の形状を有する。車体２は、回転対称形状であるとともに、組み付けられる多数の部材が回転対称に配置されており、厳密な前後左右の区別がない。車体２の内部に、図略のバッテリが設けられる。バッテリは、走行用電源および各種電装品の電源を兼ねる。
　車体２の前面および後面の左右方向の中央に、カメラ２１がそれぞれ設けられる。カメラ２１は、籠台車９に付された識別コードを撮像して、画像データを取得する。この画像データが画像処理されて識別コードが読み取られ、籠台車９の個体が識別される。車体２の前面および後面の両方にカメラ２１があるので、無人搬送車１は、前進および後進のどちらでも籠台車９に接近しながら識別コードを撮像し、そのまま籠台車９の下側に進入することができる。また、籠台車９の底板９１の前面および後面の両方に識別コードが付されているので、無人搬送車１は、籠台車９の前側からでも後側からでも識別コードを撮像し、そのまま下側に進入することができる。これにより、無人搬送車１は、短時間で籠台車９の下側に進入することが可能となっている。なお、カメラ２１は、走行経路を撮像して障害物の有無を確認したり、安全を確認したりする用途に兼用されてもよい。また、識別コードが無線式コードである場合、カメラ２１に代えて無線通信機が設けられる。
　車体２の前面および後面のカメラ２１の右側に、非常停止ボタン２２がそれぞれ設けられる。非常停止ボタン２２は、車体２から突出して設けられており、押下操作が容易である。作業者が非常停止ボタン２２を押下することにより、無人搬送車１は非常停止する。また、無人搬送車１が走行中に障害物に接触し、障害物によって非常停止ボタン２２が押下された場合にも、無人搬送車１は非常停止する。
　車体２の右側面には、矩形に切り欠かれて上方に開く右側凹部２３が形成される。車体２の左側面には、右側凹部２３と同一形状の左側凹部２４が形成される。右側凹部２３および左側凹部２４は、車体２の中心に対して回転対称位置に配置される。右側凹部２３は、左側凹部２４と比較して前側に位置する。右側凹部２３および左側凹部２４は、後述する伸縮部材３２の左右方向の移動を許容する。
　車体２の底面の四隅に、それぞれ駆動輪２５が設けられる（図１０、図１４参照）。駆動輪２５の各々は、車長方向（前後方向）に対して車軸が４５°傾斜した３個一組の車輪からなる。駆動輪２５の各々は、個別に設けられた駆動モータから独立して駆動される。四つの駆動輪２５は、セットで制御されてメカナムホイールを構成する。つまり、四つの駆動輪２５を関連付けた制御が行われることにより、無人搬送車１は、前後方向、左右方向、および任意の斜め方向の直進走行が可能である。さらに、無人搬送車１は、任意の転舵角度による旋回走行や、超信地旋回などの様々な走行形態が可能である。これに限定されず、駆動輪２５の個数、種類、駆動方式、および走行形態は、様々に変更可能であり、例えば、四つの駆動輪２５をセットで制御してオムニホイールを構成してもよい。
　中心寄せ機構３は、車体２の過半を占める中央の広い領域に設けられる。中心寄せ機構３は、昇降フレーム３１、一対の伸縮部材３２、一対の当接部材３３、および伸縮駆動部３４などで構成される。昇降フレーム３１は、概ね直方体形状の大きな部材である。昇降フレーム３１は、車体２の中央の広い領域に昇降可能に配置される。昇降フレーム３１は、その上面に大きな額縁形状の開口を有する。昇降フレーム３１の開口は、センターカバー３１０によって塞がれる。センターカバー３１０は、製造時の組み立て作業性の向上、およびメンテナンスの実施容易性等を考慮して、着脱可能とされる。図３に示されるように、昇降フレーム３１の前後方向の中間の下部寄り位置にガイド板３１１が設けられる。ガイド板３１１は、水平姿勢で左右方向に架け渡される。
　図３および図４に示されるように、一対の伸縮部材３２の各々は、左右方向に延在する帯板状の部材である。一対の伸縮部材３２は、互いに平行しつつ前後に並ぶとともに、回転対称位置に配置される。一対の伸縮部材３２は、ガイド板３１１に案内されて左右方向に移動可能とされる。具体的には、一対の伸縮部材３２は、車体２の内部に収容された縮み位置（図３参照）と、車体２の側面から外方に伸びた伸び位置（図４参照）との間を移動する。前側の伸縮部材３２が縮み位置に位置するとき、その一端部３２１（右端部）が右側凹部２３内に位置する。後側の伸縮部材３２が縮み位置に位置するとき、その一端部３２２（左端部）が左側凹部２４内に位置する。一対の伸縮部材３２は、例えばコイルばねの如く部材自体が伸縮するものではないが、車体２に対して伸縮する伸縮部材と見なすことができる。
　一対の当接部材３３は、一対の伸縮部材３２の各々の互いに隔たった側の端部に設けられる。詳細には、右側の当接部材３３は、前側の伸縮部材３２の一端部３２１に設けられ、左側の当接部材３３は、後側の伸縮部材３２の一端部３２２に設けられる。当接部材３３の各々は、二つのピン収容ボックス３３１、６本の当接ピン３３２、および各当接ピン３３２に付属された図略の押し上げばねなどで構成される。
　二つのピン収容ボックス３３１は、左右に並んで配置される。ピン収容ボックス３３１の各々は、箱形状の部材であり、前後方向に並ぶ３本の係止ピン６２を昇降可能に収容する。かつ、ピン収容ボックス３３１は、前後方向に三つ並んだ開口をその上面にもつ。当接ピン３３２の各々は、外力が作用しないときには押し上げばねに押し上げられて、ピン収容ボックス３３１の各開口から上方に突出した突出位置に位置する。当接ピン３３２の各々は、下向きの外力が加えられたときには押し上げばねに抗して下降し、ピン収容ボックス３３１に収容される。
　伸縮駆動部３４は、一対の伸縮部材３２に近接して設けられ、一対の伸縮部材３２の伸縮動作を駆動する。伸縮駆動部３４は、一対のプーリ３４１、駆動ベルト３４２、および伸縮駆動モータ３４４などで構成される。一対のプーリ３４１は、前後の伸縮部材３２の間の位置であって、昇降フレーム３１の左右に隔たった位置に、それぞれ回転可能に配置される。駆動ベルト３４２は、無端環状であり、一対のプーリ３４１に輪転可能に掛け渡される。駆動ベルト３４２は、締結具３４３を用いて、前側の伸縮部材３２の他端部３２３、および後側の伸縮部材３２の他端部３２４に締結される。
　伸縮駆動モータ３４４は、駆動ベルト３４２を駆動して輪転させる。伸縮駆動モータ３４４が駆動ベルト３４２を図３の反時計回りに輪転させることにより、一対の伸縮部材３２が縮み位置から伸び位置まで伸びる。また、伸縮駆動モータ３４４が駆動ベルト３４２を図３の時計回りに輪転させることにより、一対の伸縮部材３２が伸び位置から縮み位置まで縮む。つまり、一対の伸縮部材３２は、左右方向（第一方向）において互いに逆方向に同期して伸縮する。また、伸縮駆動モータ３４４の駆動量は調整可能であり、一対の伸縮部材３２は、伸び位置と縮み位置の間の任意の位置で停止可能である。一対の伸縮部材３２は、籠台車９を牽引する以外のときには、縮み位置に位置する。
　昇降駆動部４は、昇降フレーム３１を昇降駆動する。換言すると、昇降駆動部４は、車体２に対して中心寄せ機構３の全体を昇降駆動する。昇降駆動部４は、図３には見えない昇降駆動モータを含む電動駆動機構を用いて構成される。これに限定されず、昇降駆動部４は、油圧駆動機構などの他方式の駆動機構を用いて構成されてもよい。昇降フレーム３１が下降した下降位置において、突出位置に位置する当接ピン３３２の上端は、車体２の上面高さを超えない。昇降フレーム３１が上昇したとき、突出位置に位置する当接ピン３３２の上端は、車体２の上面高さを超えて上昇する。昇降フレーム３１は、籠台車９を牽引する以外のときには、下降位置に位置する。
　昇降駆動部４は、四つの高さ調整部５を含んで構成される。四つの高さ調整部５の各々は、昇降フレーム３１の四隅にそれぞれ設けられる。図５および図６に示されるように、高さ調整部５は、ケーシング５１、昇降体５２、付勢ばね５３、および検出部５４などで構成される。なお、高さ調整部５の数量は、四つに限定されず、一つでもよい。
　ケーシング５１は、シリンダ５１１および底板５１５の組み合わせによって構成され、上向きに開口する段差付きシリンダの形状に形成される。シリンダ５１１は、段差５１２を有する円柱形状の内部空間５１３を有して、上方および下方に開口する。内部空間５１３の段差５１２よりも下側の直径は、段差５１２よりも上側の直径と比較して大きい。シリンダ５１１は、留めねじ５１４を用いて、昇降フレーム３１の上板の下側に固定される。底板５１５は、中央に孔５１６を有する平板形状の部材である。底板５１５は、留めねじ５１７を用いて、シリンダ５１１の下側の開口を塞ぐように固定される。
　昇降体５２は、ピストン５２１、ロッド５２３、およびプレート５２５の組み合わせによって構成され、ケーシング５１に対して昇降可能である。ピストン５２１は、円筒状の部材であり、シリンダ５１１の内部空間５１３内に配置される。ピストン５２１の下部には、外方に拡がる拡径部５２２が形成される。拡径部５２２の直径は、内部空間５１３の下側の直径よりも小さく、内部空間５１３の上側の直径よりも大きい。したがって、拡径部５２２は、段差５１２を超えて上昇することが無く、ピストン５２１の上方への抜け出しが防止される。ピストン５２１の上部は、シリンダ５１１の上端よりも上方まで延び、昇降フレーム３１の上板に設けられた孔から上方に突き出ている。
　ロッド５２３は、ピストン５２１の内面上部に固定され、ピストン５２１の内周壁から離隔した中心に配置される。ロッド５２３の下端５２４は、ピストン５２１の下端よりも下方に延びている。プレート５２５は、水平方向に拡がる円板状の部材である。プレート５２５は、ピストン５２１の上側に固定される。
　付勢ばね５３には、コイル形状のばねが用いられる。付勢ばね５３は、ロッド５２３の周りを周回しつつ、底板５１５とピストン５２１の間に圧縮状態で挿入される。付勢ばね５３は、底板５１５を基準としてピストン５２１を上方に付勢する。換言すると、付勢ばね５３は、ケーシング５１を基準として昇降体５２を上方に付勢する。これによれば、昇降体５２は、外力が作用しないときには、図５に示される上昇位置に位置する。このとき、ロッド５２３の下端５２４は、内部空間５１３内に位置する。また、昇降体５２は、プレート５２５に下向きの外力が作用したときには、付勢ばね５３に抗して上昇位置から下降する。このとき、ロッド５２３の下端５２４は、底板５１５の孔５１６から下方に突出する。
　検出部５４は、留めねじ５４１を用いて、底板５１５の下側に取り付けられる。検出部５４は、ロッド５２３の下端５２４の突出状態を検出する。換言すると、検出部５４は、ケーシング５１を基準として昇降体５２が所定のストローク長さだけ上昇位置から相対的に下降したことを検出する。検出部５４が出力した検出結果は、昇降駆動部４による昇降フレーム３１の上昇駆動を停止する制御に用いられる。検出部５４として、例えばロッド５２３の下降による下端５２４の接触を検出する接触センサや、ロッド５２３の下降による遮光を検出する光電センサを用いることができる。
　ここで、高さ調整部５の動作について説明する。無人搬送車１が籠台車９の下側に進入した進入状態において、昇降駆動部４が昇降フレーム３１を上昇させると、四つの高さ調整部５は一緒に上昇する。上昇の途中で、昇降体５２のプレート５２５は、籠台車９の底面（底板９１の下面）に当接し、下向きの外力を受けて停止する。その後、昇降フレーム３１がさらに上昇を続けると、昇降体５２は、停止状態のままとなる。一方、ケーシング５１は、付勢ばね５３に抗して上昇を続ける。プレート５２５の当接後にケーシング５１が所定のストローク長さだけ上昇すると、昇降体５２が所定のストローク長さだけ相対的に下降したことになる（図６に示される状態）。したがって、検出部５４は、ロッド５２３の下端５２４の突出状態を検出して、検出信号を出力する。この検出信号によって、昇降駆動部４による昇降フレーム３１の上昇駆動が停止される。
　上記の説明から分かるように、プレート５２５が籠台車９の底面（底板９１の下面）に当接した後、昇降フレーム３１は、所定のストローク長さだけ上昇する。したがって、籠台車９の種類の違いや個体差に起因してその底面の高さが相違しても、籠台車９の底面と、上昇した昇降フレーム３１の当接部材３３との高さ関係が一定に保たれる。つまり、高さ調整部５は、籠台車９の底面の高さを基準として、当接部材３３の上昇位置（上昇した高さ位置）を一定に調整する機能を有する。補足すると、籠台車９の底面が高い場合に、昇降フレーム３１の上昇量が大きく制御されて、籠台車９の底面と当接部材３３の高さ関係が一定に保たれる。逆に、籠台車９の底面が低い場合に、昇降フレーム３１の上昇量が小さく制御されて、籠台車９の底面と当接部材３３の高さ関係が一定に保たれる。
　なお、四つの検出部５４の四つの検出信号が同時に発生するとは限らない。例えば、床面に傾斜や起伏などがあると、籠台車９および無人搬送車１の少なくとも一方が水平姿勢から外れて傾斜姿勢となる場合が生じ得る。この場合、四つの検出部５４の検出タイミングにずれが生じ得る。したがって、昇降フレーム３１の上昇駆動を停止させる判定条件として、検出信号の数量を一つないし四つの範囲で選択設定することができる。判定条件として検出信号の数量を二つ以上に設定した場合、例えば、無人搬送車１に対し籠台車９が大きく傾斜して、一つの検出信号しか得られない異常状態を検出することができる。また、判定条件として検出信号の数量を三つ以下に設定した場合、一箇所の高さ調整部５が故障しても、そのまま無人搬送車１が稼動できる余地がある。
　係止部６は、合計で八つ設けられる。詳細には、昇降フレーム３１の前部に、左右方向に並ぶ四つの係止部６が設けられるとともに、昇降フレーム３１の後部に、左右方向に並ぶ四つの係止部６が設けられる。前部の係止部６と、後部の係止部６との離間距離は、籠台車９の前後方向の長さ寸法に合わせて設定される。なお、係止部６の数量は、八つに限定されず、前部および後部に一つずつでもよい。係止部６の各々は、ピン収容ボックス６１（図１２参照）、３本の係止ピン６２、および各係止ピン６２に付属された図略の押し上げばねなどで構成される。
　ピン収容ボックス６１は、昇降フレーム３１に形成された孔３１２の下側に固定される。ピン収容ボックス６１は、箱形状の部材であり、前後方向に並ぶ３本の係止ピン６２を昇降可能に収容する。かつ、ピン収容ボックス６１は、前後方向に三つ並んだ開口をその上面にもつ。３本の係止ピン６２の各々は、外力が作用しないときには押し上げばねに押し上げられて、ピン収容ボックス６１の各開口から上方に突出し、さらに孔３１２から突出した突出位置に位置する。３本の係止ピン６２の各々は、下向きの外力が加えられたときには押し上げばねに抗して下降し、ピン収容ボックス６１に収容される。
　ピン収容ボックス６１および係止ピン６２の高さ位置は、ピン収容ボックス３３１および当接ピン３３２の高さ位置に概ね一致する。ピン収容ボックス６１および係止ピン６２は、ピン収容ボックス３３１および当接ピン３３２と同一品にすることができる。これにより、無人搬送車１を構成する部材の種類が削減されて、製造コストが低廉化される。
　３．無人搬送車１の制御に関する構成
　次に、無人搬送車１の制御に関する構成について、図７を参考にして説明する。無人搬送車１は、制御装置７を備える。制御装置７は、ＣＰＵを有してソフトウェアで動作するコンピュータ装置を用いて構成される。制御装置７は、通信制御部７１、走行制御部７２、位置検出部７３、マップデータ７４、台車認識部７５、および中心寄せ制御部７６などを含む。通信制御部７１、走行制御部７２、位置検出部７３、台車認識部７５、および中心寄せ制御部７６は、相互に連携して制御を進める。
　通信制御部７１は、車体２に設けられた無線通信部８１の制御を行う。無線通信部８１は、複数の籠台車９を一括して管理する台車管理部８２と双方向無線通信を行う。通信制御部７１は、無線通信部８１を用いて、台車管理部８２から搬送指令を受け取る。搬送指令の内容は、少なくとも今回の搬送の対象となる籠台車９の識別コード、現在位置、および搬送先を表す目標位置を含む。また、搬送指令は、籠台車９の現在位置における向き、および目標位置における向きを指定する情報を含んでもよい。さらに、搬送指令は、対象となる籠台車９の種類、寸法、荷物込みの全重量などの情報を含んでもよい。また、通信制御部７１は、無線通信部８１を用いて、搬送動作の進捗状況などを適宜台車管理部８２に連絡する。
　走行制御部７２は、四つの駆動輪２５を独立して駆動することにより、走行経路を自在に調整して無人搬送車１を走行させる。走行制御部７２は、無人搬送車１の現在位置および向きの情報を位置検出部７３から取得して、走行経路を決定する。走行制御部７２は、搬送指令に基づいて、まず、無人搬送車１を籠台車９の現在位置まで走行させる。走行制御部７２は、次に、籠台車９を係止した無人搬送車１を目標位置まで走行させる。この走行は、籠台車９を牽引しながらの走行となる。
　走行制御部７２は、四つの駆動輪２５の駆動制御量に基づいて、無人搬送車１の移動距離、移動方向、および向きの変化の３量を演算する。これに代えて、駆動輪２５の各々の回転量を検出する回転検出センサを設け、走行制御部７２は、回転検出センサの検出情報に基づいて、前記３量を演算してもよい。走行制御部７２は、演算した３量を位置検出部７３に受け渡す。また、走行制御部７２は、無人搬送車１の停車中に、停止位置をロックするロック機能を発揮する。詳述すると、停車中の無人搬送車１が何らかの外力によって停止位置から移動した場合に、走行制御部７２は、自律的に四つの駆動輪２５を駆動して、無人搬送車１を元の停止位置に戻す。
　走行制御部７２は、中心寄せ機構３の動作時に、前述したロック機能を解除する。これによれば、四つの駆動輪２５のセットによって構成されたメカナムホイールは、車体２に作用する外力にしたがって左右方向（第一方向）および前後方向（第二方向）に自由に転動するフリー状態に制御される。なお、走行制御部７２は、中心寄せ機構３の動作時に、左右方向のロック機能を解除し、前後方向のロック機能を維持したハーフロック機能を発揮してもよい。ハーフロック機能によって制御されるメカナムホイールは、左右方向には自由に転動するとともに、前後方向では元の停止位置に戻るように制御される。
　位置検出部７３は、周囲状況検出センサ８３およびマップデータ７４を用いて、無人搬送車１の現在位置および向きを検出する。周囲状況検出センサ８３は、車体２に設けられており、無人搬送車１の周囲状況を検出する。周囲状況検出センサ８３として、赤外線を検出する赤外線カメラや、風景を撮像する光学カメラなどを用いることができる。マップデータ７４は、無人搬送車１が走行する可能性のあるエリアの全体を対象として、予め周囲状況を取得して記憶したデータである。位置検出部７３は、周囲状況検出センサ８３が検出した周囲状況をマップデータ７４と比較照合する周囲状況検出法により、無人搬送車１の現在位置および向きを検出する。
　位置検出部７３は、さらに、走行制御部７２が演算した３量に基づいて、無人搬送車１の現在位置および向きを逐次求める移動検出法を併用する。位置検出部７３は、演算した無人搬送車１の現在位置および向きを走行制御部７２に受け渡す。なお、周囲状況検出センサ８３は、複数の所定位置に表示された位置マークや床面に表示された走行誘導ラインを検出するものであってもよい。また、周囲状況検出法および移動検出法の併用は必須でなく、位置検出部７３は、どちらか一つの検出法のみを用いてもよい。
　台車認識部７５は、前述したカメラ２１の制御およびカメラ２１が取得した画像データの画像処理を行い、籠台車９の有無を認識するとともに、籠台車９の個体を識別する。中心寄せ制御部７６は、中心寄せ機構３の動作を制御する。具体的には、中心寄せ制御部７６は、伸縮駆動モータ３４４を制御する。また、中心寄せ制御部７６は、四つの検出部５４の検出信号の有無を参照しつつ、昇降駆動部４を制御する。中心寄せ制御部７６の制御機能については、次の動作の説明の中で詳述する。
　４．無人搬送車１の動作
　次に、第１実施形態の無人搬送車１の動作について、図８および図９の動作フローならびに図１０～図１４の状態説明図を参考にして説明する。図８は、無人搬送車１が搬送指令にしたがって籠台車９を搬送する動作の動作フローを示す。動作フローの開始前に、無人搬送車１は、待機位置に停車し、かつ、図３に示されるように昇降フレーム３１が下降位置に位置して、一対の伸縮部材３２が縮み位置に位置する。
　図８のステップＳ１で、制御装置７の通信制御部７１は、台車管理部８２から搬送指令を受信する。前述したように、搬送指令は、搬送対象となる籠台車９の識別コード、現在位置、および目標位置を含む。次のステップＳ２で、走行制御部７２は、搬送指令に基づいて、無人搬送車１を待機位置から籠台車９の現在位置まで走行させる。無人搬送車１が籠台車９に接近すると、ステップＳ３が実行される。ステップＳ３で、台車認識部７５は、カメラ２１を用いて籠台車９の識別コードを取得する。ステップＳ３は、無人搬送車１の走行状態または一時停止状態で実行される。なお、指令された現在位置に籠台車９が存在しない場合、台車認識部７５は、籠台車９の識別コードを取得することができない。
　次のステップＳ４で、台車認識部７５は、取得した識別コードが搬送指令の内容と一致しているか否か判定する。不一致の場合、および識別コードを取得できなかった場合に、台車認識部７５は、不一致の旨または取得できなかった旨を通信制御部７１に受け渡して、動作フローをステップＳ５に分岐させる。ステップＳ５で、通信制御部７１は、籠台車９に付された識別コードと搬送指令の識別コードとが一致しなかった旨、または籠台車９の識別コードを取得できなかった旨を台車管理部８２に連絡する。この後、無人搬送車１は待機位置に戻り、動作フローは終了となる。
　ステップＳ４で、二つの識別コードが一致している場合、台車認識部７５は、動作フローをステップＳ６に進める。ステップＳ６で、走行制御部７２は、無人搬送車１（車体２）を籠台車９の下側に進入させて停止させ、ロック機能を発揮する。このとき、籠台車９の底面よりも低く維持された一対の当接部材３３が籠台車９の車輪９４に干渉しないように、一対の伸縮部材３２の縮み位置が維持されている。無人搬送車１は、籠台車９の前側および後側のどちら側から進入してもよい。また、無人搬送車１は、前進しての進入、および後進しての進入のどちらでもよい。ステップＳ６は、車輪９４を有する籠台車９の下側に、駆動輪２５を有する車体２の少なくとも一部を進入させる車体進入工程に相当する。
　図１に示される進入状態の例で、無人搬送車１の左右方向の車幅は、籠台車９の左右の車輪９４の離間距離よりも小さく、無人搬送車１は、左右の車輪９４の間に進入する。一方、無人搬送車１の前後方向の車長は、籠台車９の前後方向の長さ寸法よりも大きい。したがって、無人搬送車１の中央に位置する中心寄せ機構３が籠台車９の下側に位置する。そして、無人搬送車１の前部および後部は、籠台車９よりも前後方向にはみ出す。
　ここで、走行制御部７２は、籠台車９の中心線ＣＬ１と、無人搬送車１の中心線ＣＬ２とをできるだけ合わせるように制御しながら無人搬送車１を進入させる。しかしながら、良好な制御が必ずしも毎回行われるとは限らない。つまり、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２とが平面視で離隔する場合が生じる。また、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２とが、平面視で或る交差角度をもつ場合、換言すると、無人搬送車１と籠台車９の向きがずれる場合が生じる。上記した中心線同士の離隔、および向きのずれを解消するために、中心寄せ機構３が設けられてステップＳ７が実行される。
　ステップＳ７の実行に先立ち、走行制御部７２は、ロック機能を解除し、または、ハーフロック機能に切り替える。ステップＳ７で、中心寄せ制御部７６は、中心寄せ機構３の寄せ動作を制御する。ステップＳ７の寄せ動作の詳細な内容は、図９に示されている。図９のステップＳ２１で、中心寄せ制御部７６は、無人搬送車１（車体２）の進入状態で、伸縮駆動モータ３４４を制御して、一対の伸縮部材３２を伸ばす動作を行わせる。籠台車９の左右方向の幅寸法が既知のとき、中心寄せ制御部７６は、この幅寸法に合わせて伸縮部材３２の伸び量を調整する。具体的には、中心寄せ制御部７６は、一対の当接部材３３が籠台車９の側面（側板９３の外側面）の下側のわずかに外方にそれぞれ位置するように、伸縮部材３２の伸び量を調整する。また、籠台車９の左右方向の幅寸法が未知のとき、中心寄せ制御部７６は、想定される最大の幅寸法に合わせて伸縮部材３２の伸び量を調整し、または、伸縮部材３２を最大の伸び位置とする。
　ステップＳ２１の終了時の状況が図１０および図１１に例示されている。図１０に示される状態は、籠台車９の左右方向の幅寸法が既知の場合を示している。図示されるように、当接部材３３の外側の３本の当接ピン３３２は、籠台車９の側面よりも外方の下側に位置し、内側の３本の当接ピン３３２は、籠台車９の底板９１の下側に位置する。なお、中心線同士の離隔や籠台車９の左右方向の幅寸法の個体差などに起因して、６本の当接ピン３３２が籠台車９の側面よりもわずかに外方の下側に位置してもよい。しかしながら、６本の当接ピン３３２が籠台車９の底板９１の下側に位置することは許容されない。したがって、中心寄せ制御部７６は、伸縮部材３２の伸び量を多少なりとも大きめに調整する必要がある。一方、籠台車９の幅寸法が未知のとき、伸縮部材３２が過大に伸びて、一対の当接部材３３が籠台車９の側面から外方に離隔しても支障ない。
　次のステップＳ２２で、中心寄せ制御部７６は、昇降駆動部４を制御して、中心寄せ機構３（昇降フレーム３１）を上昇させる。次のステップＳ２３で、中心寄せ制御部７６は、高さ調整部５の検出部５４の検出信号の有無を判定する。検出信号が無い間、ステップＳ２２の動作が繰り返して実行され、中心寄せ機構３が上昇し続ける。ステップＳ２３で検出信号が有ると、中心寄せ制御部７６は、昇降駆動部４を制御して、中心寄せ機構３を停止させ、動作フローをステップＳ２４に進める。
　ステップＳ２３の終了時の状況が図１２～１４に例示されている。なお、図１２は仮想状態であって、実際には図１３に示される状態となる。中心寄せ機構３の上昇に伴い、一対の当接部材３３が上昇する。籠台車９の幅寸法が既知のときを例示する図１３および図１４において、当接部材３３の外側の３本の当接ピン３３２は、その上端が底板９１の側方を超えて上昇しつつ突出位置を保ち、籠台車９の側面の外側に位置する。一方、内側の３本の当接ピン３３２は、底板９１に当接して上昇が規制され、ピン収容ボックス３３１に収容される。一方、籠台車９の幅寸法が未知で、伸縮部材３２が過大に伸びて一対の当接部材３３が籠台車９の側面から外方に離隔している場合、当接部材３３の各々の６本の当接ピン３３２の上端が底板９１の側方を超えて上昇する。
　さらに、中心寄せ機構３の上昇に伴い、八つの係止部６が当接部材３３と同期して上昇する。このとき、底板９１よりも外方に位置する係止ピン６２は、上昇しつつ突出位置を保ち、底板９１の前側または後側に位置する。一方、底板９１に当接する係止ピン６２は、上昇が規制され、ピン収容ボックス６１に収容される。底板９１の前側に位置する係止ピン６２、および底板９１の後側に位置する係止ピン６２により、籠台車９が前後方向に係止される。前後方向に並ぶ３本の係止ピン６２は、籠台車９の前後方向の長さ寸法の個体差に対応するものであって、何れか１本の係止ピン６２が底板９１を超えて上昇すればよい。
　図１３の例で、前部に配置された係止部６の各々で、前側および中央の係止ピン６２が底板９１を超えて上昇しており、後側の係止ピン６２はピン収容ボックス６１に収容されている。そして、中央の係止ピン６２は底板９１の前面を係止し、前側の係止ピン６２は遊んでいる。後部の係止部６の各々においても、少なくとも１本の係止ピン６２が底板９１を超えて上昇し、底板９１の後面を係止する。これにより、前部および後部に配置された係止部６は、底板９１を前後に挟んで係止し、すなわち籠台車９を前後方向に係止する。なお、前後方向に並ぶ３本の係止ピン６２は、籠台車９の長さ寸法の個体差に対応するだけでなく、無人搬送車１と籠台車９との前後方向の位置誤差に対応する役割を併せもつ。
　次のステップＳ２４で、中心寄せ制御部７６は、一対の当接部材３３が籠台車９の側面から離隔している場合に、伸縮駆動モータ３４４を制御して、一対の伸縮部材３２を縮める動作を行わせる。すると、底板９１を超えて上昇した当接ピン３３２は、籠台車９の側面に当接して、側面を係止する。そして、係止により伸縮部材３２が縮まなくなったとき、伸縮駆動モータ３４４は自動停止する。これにより、一対の当接部材３３は、籠台車９を左右方向に挟んで係止する。係止部６および当接部材３３が籠台車９を水平二方向に係止したことにより、無人搬送車１は、籠台車９を牽引しながら任意の方向に走行することが可能となる。
　なお、籠台車９の幅寸法が既知のとき、底板９１を超える当接ピン３３２は、籠台車９の側面の至近位置に上昇するので、ステップＳ２４は省略されてもよい。また、籠台車９の幅寸法が未知で、伸縮部材３２が過大に伸びて一対の当接部材３３が籠台車９の側面から外方に離隔している場合、ステップＳ２４の実行により、内側の３本の当接ピン３３２が籠台車９の側面を係止する。つまり、一対の当接部材３３は、籠台車９を左右方向に挟んで係止する。係止の役割を果たす３本の当接ピン３３２が外側になるか、それとも内側になるかは、伸縮部材３２が伸びたときの当接部材３３の位置と籠台車９の側面との位置関係によって自動的に定まる。
　ここで、車体２の進入状態において、籠台車９の中心線ＣＬ１と無人搬送車１の中心線ＣＬ２とが平面視で離隔していた場合を想定する。この場合、一対の伸縮部材３２が左右対称を維持して縮んでゆく途中で、左右いずれか一方の当接部材３３が先に籠台車９の側面を係止する。そして、他方の当接部材３３が籠台車９の側面を係止するためには、籠台車９と無人搬送車１との左右方向の相対移動が必要となる。これに対して、伸縮駆動モータ３４４の駆動力により、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２とを近寄せるように、籠台車９に対して車体２（無人搬送車１）を相対移動させることができる。相対移動において、籠台車９が移動するか、それとも無人搬送車１が移動するかは、ケースバイケースである。
　図１４に例示されるように、籠台車９の車輪９４が左右方向を向いている第１ケースでは、籠台車９は、左右方向に容易に移動することができる。一方、車輪９４が左右方向以外を向いている第２ケースでは、籠台車９は容易に移動することができない。それでも、無人搬送車１の走行制御部７２のロック機能が解除され、またはハーフロック機能に切り替えられている。したがって、メカナムホイールは、少なくとも左右方向（第一方向）に自由に転動するフリー状態に制御されており、無人搬送車１は左右方向に容易に移動することができる。さらに、籠台車９および無人搬送車１の両方が移動する第３ケースも生じ得る。籠台車９および無人搬送車１のどちらが移動するかは、さらに両者の重量比および床面に対する静止摩擦係数が関係する。第１～第３ケースのいずれでも、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２とが近寄せられる。
　さらに、車体２の進入状態において、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２とが或る交差角度をもつ場合を想定する。この場合、伸縮駆動モータ３４４の駆動力により、交差角度を解消するように、籠台車９に対して車体２（無人搬送車１）を相対回転させて両者の向きを揃えることができる。このとき、籠台車９が回転するか、それとも無人搬送車１が回転するかは、ケースバイケースである。中心寄せ機構３の寄せ動作により、平面視で中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２とがわずかな離間距離で概ね平行する。理想的には、平面視で中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２とが合致する。
　そして、理想的な場合に、無人搬送車１の重心および籠台車９の自重の重心が共通の中心線（ＣＬ１、ＣＬ２）上に位置するとともに、無人搬送車１および籠台車９は、左右対称でコンパクトな姿勢を維持した牽引走行が可能となる。したがって、牽引する籠台車９の位置および向きの制御性能が理想的に高められる。また、理想的でなくとも、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２とがわずかな離間距離で概ね平行する理想に近い状態となるので、牽引する籠台車９の位置および向きの制御性能が高められる。
　ステップＳ７、またはステップＳ７を詳細に説明したステップＳ２１～Ｓ２４は、車体２を水平な第一方向(左右方向)において籠台車９に係合させ、籠台車９の第一方向の中心（中心線ＣＬ１）と車体２の第一方向の中心（中心線ＣＬ２）とを近寄せるように、籠台車９に対して車体２を相対移動させる中心寄せ工程に相当する。中心寄せ制御部７６は、ステップＳ２４の終了後、動作フローを図８のステップＳ８に戻す。
　ステップＳ８で、走行制御部７２は、籠台車９を牽引する無人搬送車１を走行させ、籠台車９を目標位置に搬送させる。ステップＳ８は、車体２が籠台車９を牽引しながら走行するように駆動輪２５を転動させる走行工程に相当する。ここで、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２とがわずかな離間距離で概ね平行しており、牽引する籠台車９の位置および向きの制御性能が高められている。したがって、無人搬送車１は、周辺物との離間距離が十分でない狭い通路等において、籠台車９を周辺物に衝突させることなく安全に走行することができる。また、無人搬送車１は、例えばトラックの荷台等の狭隘箇所に籠台車９を搬送して隅から順番に並べ、狭い間隙で整列させることができる。
　次のステップＳ９で、中心寄せ制御部７６は、中心寄せ機構３の解除動作を制御する。具体的には、中心寄せ制御部７６は、まず、昇降駆動部４を制御して中心寄せ機構３を下降させることにより、係止部６および当接部材３３を下降させて係止を解除する。中心寄せ制御部７６は、次に、伸縮駆動モータ３４４を制御して一対の伸縮部材３２を縮める動作を行わせる。これにより、中心寄せ機構３は、元の状態に戻る。
　次のステップＳ１０で、走行制御部７２は、籠台車９の係止が解除された無人搬送車１を前後方向に走行させて、籠台車９から離脱させる。次のステップＳ１１で、通信制御部７１は、籠台車９の搬送が終了した旨を台車管理部８２に連絡する。この後、無人搬送車１は待機位置に戻り、動作フローは終了となる。また、籠台車９の搬送動作の途中で、通信制御部７１が別の籠台車９を搬送する第２の搬送指令を受信している場合がある（ステップＳ１の重畳）。この場合、無人搬送車１は待機位置に戻らず、動作フローがステップＳ２から繰り返される。
　第１実施形態の無人搬送車１や動作フローを用いて説明した牽引搬送方法では、中心寄せ機構３により、または中心寄せ工程（ステップＳ７）において、籠台車９の第一方向(左右方向)の中心（中心線ＣＬ１）と車体２の第一方向の中心(中心線ＣＬ２)とを自動的に近寄せて、牽引する籠台車９の位置および向きの制御性能を高めることができる。さらには、無人搬送車１が籠台車９を牽引しながら走行するときの高い制御性能により、狭隘箇所に複数の籠台車９を狭い間隙で整列させることができる。
　とりわけ、無人搬送車１は、メカナムホイールを備えることにより、複数の籠台車９の整列を短時間で効率的に行うことができる。また、籠台車９を変形したり、籠台車９に新規の部材を追加したりする必要が無いので、無人搬送車１は、現在使用されている多数の籠台車９に対して広く適用することができる。さらに、伸縮部材３２の最大の伸び位置を大きく設定することにより、複数種類の籠台車９の複数の左右方向寸法に対応することができる。また、昇降フレーム３１の全体を昇降駆動する昇降駆動部４は、構成が簡素で製造コストが低廉化される。仮に、当接部材３３、高さ調整部５、および係止部６を個別に昇降駆動する構成を採用すると、昇降駆動部４の構成、配置、および制御方法が複雑化して、製造コストがアップする。
　５．第２実施形態の無人搬送車１Ａ
　次に、第２実施形態の無人搬送車１Ａについて、図１５を参考にして説明する。第２実施形態の無人搬送車１Ａの車体は、駆動車体２Ａおよび牽引車体２Ｂからなる。駆動車体２Ａは、四つの駆動輪２５のセットによって構成されたメカナムホイールを有する。また、駆動車体２Ａは、その後部に牽引車体２Ｂを連結する連結部２Ｃを有する。駆動車体２Ａと牽引車体２Ｂの間は、多芯ケーブルで接続されており、電源の供給および検出信号等の伝送が行われる。牽引車体２Ｂは、走行方向が自在に変化する四つの自在車輪２Ｄを有する。牽引車体２Ｂは、第１実施形態で説明した中心寄せ機構３、高さ調整部５を含む昇降駆動部４、および係止部６を備える。
　駆動車体２Ａは、後進することによって、牽引車体２Ｂを籠台車９の下側に進入させることができる。そして、牽引車体２Ｂの進入状態において、中心寄せ機構３は、第１実施形態と同様に動作する。第２実施形態において、第１実施形態と同様、籠台車９の第一方向（左右方向）の中心（中心線ＣＬ１）と牽引車体２Ｂの第一方向（左右方向）の中心とを近寄せて、牽引する籠台車９の位置および向きの制御性能を高めることができる。
　６．実施形態の変形および応用
　なお、昇降フレーム３１を固定高さとし、昇降駆動部４は、伸縮部材３２に対して当接部材３３を昇降駆動するように変形してもよい。例えば、伸縮部材３２の一端部（３２１、３２２）に設けた昇降レールに沿って当接部材３３が昇降するように構成することができる。また、伸縮部材３２の一端部（３２１、３２２）が当接ピン３３２の基端を回転可能に支持し、当接ピン３３２は、基端を中心にして回転することにより、その先端が上方に突出した突出姿勢と、その先端が下向きの待機姿勢とに姿勢変化してもよい。この変形では、さらに、固定高さの昇降フレーム３１に対して係止部６が昇降し、昇降駆動部４は、当接部材３３および係止部６を同期して昇降駆動することが好ましい。
　また、係止部６の３本の係止ピン６２の前後方向の離間距離を大きくし、または前後方向に並ぶ係止ピン６２の本数を増加して、複数種類の籠台車９の複数の前後方向寸法に対応することができる。さらに、中心寄せ機構３は、左右方向（第一方向）の中心同士を寄せるものであるが、無人搬送車１は、前後方向（第二方向）の中心同士を寄せる第二の中心寄せ機構３を併せて備えてもよい。これによれば、無人搬送車１および籠台車９の水平二方向の中心をそれぞれ近寄せることができる。第１および第２実施形態は、他にも様々な変形や応用が可能である。
　１、１Ａ：無人搬送車　　２：車体　　２１：カメラ　　２５：駆動輪　　２Ａ：駆動車体　　２Ｂ：牽引車体　　３：中心寄せ機構　　３１：昇降フレーム　　３２：伸縮部材　　３３：当接部材　　３３１：ピン収容ボックス　　３３２：当接ピン　　３４：伸縮駆動部　　３４２：駆動ベルト　　３４４：伸縮駆動モータ　　４：昇降駆動部　　５：高さ調整部　　５１：ケーシング　　５２：昇降体　　５３：付勢ばね　　５４：検出部　　６：係止部　　６１：ピン収容ボックス　　６２：係止ピン　　７：制御装置　　７１：通信制御部　　７２：走行制御部　　７３：位置検出部　　７４：マップデータ　　７５：台車認識部　　７６：中心寄せ制御部　　８１：無線通信部　　８２：台車管理部　　８３：周囲状況検出センサ　　９：籠台車　　９１：底板　　９４：車輪　　ＣＬ１、ＣＬ２：中心線

Claims (11)

  1. 　車輪を有する搬送対象物の下側に少なくとも一部が進入する進入状態が可能とされ、駆動輪を有して前記進入状態で前記搬送対象物を牽引しながら走行可能な車体と、
    　前記車体に設けられ、前記車体の前記進入状態で水平な第一方向において前記搬送対象物に係合して、前記搬送対象物の前記第一方向の中心と前記車体の前記第一方向の中心とを近寄せるように、前記搬送対象物に対して前記車体を相対移動させる中心寄せ機構と、
    　を備える無人搬送車。
  2. 　前記中心寄せ機構は、前記車体の前記進入状態で前記搬送対象物の下側に配置され、かつ、
    　前記車体に設けられ、前記第一方向において互いに逆方向に同期して伸縮可能な一対の伸縮部材と、
    　一対の前記伸縮部材の各々の互いに隔たった側の端部に設けられ、前記車体の前記進入状態で前記搬送対象物の底面よりも上方に突出するとともに前記搬送対象物の側面に当接可能な一対の当接部材と、
    　一対の前記伸縮部材を伸縮させる伸縮駆動部と、を有する、
    　請求項１に記載の無人搬送車。
  3. 　前記車体が前記搬送対象物の下側に進入するまで、一対の前記当接部材の上端を前記搬送対象物の前記底面よりも低く維持し、前記車体の前記進入状態において、一対の前記当接部材の前記上端を前記搬送対象物の前記底面よりも上昇させる昇降駆動部を備える、
    　請求項２に記載の無人搬送車。
  4. 　前記昇降駆動部は、前記車体に対して前記中心寄せ機構の全体を昇降駆動する、請求項３に記載の無人搬送車。
  5. 　前記昇降駆動部は、前記伸縮部材に対して前記当接部材を昇降駆動する、請求項３に記載の無人搬送車。
  6. 　前記昇降駆動部は、前記搬送対象物の前記底面の高さに応じて前記当接部材の上昇位置を調整する高さ調整部を有する、請求項３～５のいずれか一項に記載の無人搬送車。
  7. 　前記伸縮駆動部は、
    　前記車体が前記搬送対象物の下側に進入するまで、前記搬送対象物の前記底面よりも低く維持された一対の前記当接部材が前記搬送対象物の前記車輪に干渉しないように一対の前記伸縮部材を縮めた状態に維持し、
    　前記車体の前記進入状態で、一対の前記伸縮部材を伸ばし、
    　一対の前記当接部材の前記上端が前記搬送対象物の前記底面よりも上昇した後、一対の前記当接部材が前記搬送対象物の前記側面から離隔している場合に一対の前記伸縮部材を縮める、
    　請求項３に記載の無人搬送車。
  8. 　前記駆動輪は、前記中心寄せ機構の動作時には前記車体に作用する外力にしたがって少なくとも前記第一方向に転動する状態に制御され、
    　前記車体は、前記中心寄せ機構の動作時に少なくとも前記第一方向に移動可能である、
    　請求項１～５のいずれか一項に記載の無人搬送車。
  9. 　前記車体に設けられ、水平面内で前記第一方向に交差する第二方向において前記搬送対象物を係止する係止部を備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の無人搬送車。
  10. 　前記車体は、前記駆動輪をもつ駆動車体、および前記駆動車体に牽引される牽引車体からなり、
    　前記中心寄せ機構は、前記牽引車体に設けられる、
    　請求項１～５のいずれか一項に記載の無人搬送車。
  11. 　車輪を有する搬送対象物の下側に、駆動輪を有する車体の少なくとも一部を進入させる車体進入工程と、
    　前記車体を水平な第一方向において前記搬送対象物に係合させ、前記搬送対象物の前記第一方向の中心と前記車体の前記第一方向の中心とを近寄せるように、前記搬送対象物に対して前記車体を相対移動させる中心寄せ工程と、
    　前記車体が前記搬送対象物を牽引しながら走行するように前記駆動輪を転動させる走行工程と、
    　を備える牽引搬送方法。
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