WO2024013854A1 - 搬送装置および搬送方法 - Google Patents

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WO2024013854A1
WO2024013854A1 PCT/JP2022/027424 JP2022027424W WO2024013854A1 WO 2024013854 A1 WO2024013854 A1 WO 2024013854A1 JP 2022027424 W JP2022027424 W JP 2022027424W WO 2024013854 A1 WO2024013854 A1 WO 2024013854A1
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cart
guide mechanism
frame
transport device
drive
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PCT/JP2022/027424
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English (en)
French (fr)
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浩 坂之上
知 山本
大輔 森本
光生 下谷
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三菱電機株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B13/00—Other railway systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G1/00—Couplings comprising interengaging parts of different shape or form and having links, bars, pins, shackles, or hooks as coupling means
    • B61G1/32—Couplings comprising interengaging parts of different shape or form and having links, bars, pins, shackles, or hooks as coupling means with horizontal bolt or pin
    • 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
    • B62B3/02—Hand carts having more than one axis carrying transport wheels; Steering devices therefor; Equipment therefor involving parts being adjustable, collapsible, attachable, detachable or convertible
    • 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
    • B62B3/04—Hand carts having more than one axis carrying transport wheels; Steering devices therefor; Equipment therefor involving means for grappling or securing in place objects to be carried; Loading or unloading equipment

Definitions

  • the present disclosure relates to a conveying device and a conveying method for conveying a cart containing articles.
  • the cart for storing articles includes a front frame, a rear frame opposite to the front frame, a center frame connecting the front frame and the rear frame, and a plurality of casters provided on the bottom mechanism, It is used in various situations. Recently, in order to save labor, the method of moving carts has evolved from manual movement to automatic movement.
  • Patent Document 1 The method of fixing the center frame with a holding arm as disclosed in Patent Document 1 allows the cart to be transported without any problem if the floor surface on which the transport device that transports the cart runs is horizontal. I can do it.
  • the present disclosure has been made to solve such problems, and aims to provide a transportation device and a transportation method that can transport carts in facilities where horizontal floors and sloped floors coexist. shall be.
  • a conveyance device includes a front frame, a rear frame that faces the front frame, a center frame that connects the front frame and the rear frame, and an extension of the center frame.
  • a device drive section that drives the conveyance device; a guide mechanism that has a shape that can fit into the cart fitting section that includes a center frame and a connecting fitting; and a guide mechanism drive that drives the guide mechanism in the height direction.
  • a sensor group that detects the surrounding situation of the conveyance device
  • a control section that controls the device drive section and the guide mechanism drive section, and the control section controls the cart fitting section based on the detection results of the sensor group.
  • the device drive section and the guide mechanism drive section are controlled so that the guide mechanism fits, and when the guide mechanism fits into the cart fitting section, a predetermined gap is created between the cart fitting section and the guide mechanism. exists.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a conveying device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a conveying device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a cart according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a diagram showing the appearance of a conveying device according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of a cart fitting portion according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing the appearance of a cart fitting portion according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of a conveying device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a conveying device according to Embodi
  • FIG. 8 is a side view of the guide mechanism shown in FIG. 7.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line A1-A1 of the guide mechanism shown in FIG. 7.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line A2-A2 of the guide mechanism shown in FIG. 7.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along A3-A3 of the guide mechanism shown in FIG. 7.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a guide mechanism according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view showing a state in which the cart fitting portion and the guide mechanism are fitted together according to the first embodiment.
  • 15 is a front view of the cart fitting portion and guide mechanism shown in FIG. 14.
  • FIG. 14 is a front view of the cart fitting portion and guide mechanism shown in FIG. 14.
  • FIG. 15 is a sectional view taken along the line B2-B2 of the cart fitting portion and guide mechanism shown in FIG. 14.
  • FIG. 15 is a sectional view taken along line B1-B1 of the cart fitting portion and guide mechanism shown in FIG. 14.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the allowable elevation angle between the center frame and the center frame groove according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view showing an example of the main body mechanism according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a side view showing an example of the conveyance device in a normal height state according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a side view showing an example of a low-floor conveyance device according to the first embodiment.
  • 5 is a flowchart illustrating an example of the operation of the transport device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the movement of the conveying device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the movement of the conveying device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the movement of the conveying device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the movement of the conveying device according to the first embodiment. It is a figure for explaining the problem of the conventional conveyance device. It is a figure for explaining the problem of the conventional conveyance device.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the effects of the conveying device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the effects of the conveying device according to the first embodiment.
  • 7 is a plan view showing an example of a guide mechanism according to Modifications 1 and 2 of Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of a guide mechanism according to Modifications 1 and 2 of Embodiment 1.
  • FIG. 32 is a side view of the guide mechanism shown in FIG. 31.
  • FIG. 32 is a C2-C2 and C3-C3 sectional view of the guide mechanism shown in FIG. 31.
  • FIG. 32 is a sectional view taken along line C1-C1 of the guide mechanism shown in FIG. 31.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a guide mechanism according to a third modification of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view showing an example of a guide mechanism according to a fourth modification of the first embodiment.
  • FIG. 37 is a front view of the guide mechanism shown in FIG. 36.
  • FIG. 37 is a sectional view taken along line D1-D1 of the guide mechanism shown in FIG. 36.
  • FIG. 7 is a plan view showing an example of a guide mechanism according to a fifth modification of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of a conveying device according to a seventh modification of the first embodiment.
  • 12 is a cross-sectional view showing an example of a configuration in which a sensor is provided in a guide mechanism according to Modification 8 of Embodiment 1.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of a configuration in which a sensor is provided in a guide mechanism according to Modification 8 of Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a conveying device according to a second embodiment. 7 is a flowchart illustrating an example of the operation of the conveying device according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a bumper mechanism in a stored state according to a second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a bumper mechanism in an extended state according to a second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a bumper mechanism in an extended state according to a second embodiment.
  • 7 is a block diagram showing an example of the configuration of a conveyance device according to a first modification of the second embodiment.
  • FIG. FIG. 7 is a diagram showing a contact sensor according to Modification 1 of Embodiment 2;
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a conveying device according to a second modification of the second embodiment.
  • 7 is a diagram showing a magnetic sensor according to a second modification of the second embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a conveying device according to a third embodiment. 7 is a flowchart illustrating an example of the operation of the conveyance device according to Embodiment 3.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a storage situation of a cart according to Embodiment 3;
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a cart removal situation according to Embodiment 3;
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a cart removal situation according to Embodiment 3;
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a cart removal situation according to Embodiment 3;
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a cart removal situation according to Embodiment 3;
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a cart removal situation according to Embodiment 3;
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a cart removal situation according to Embodiment 3;
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a cart removal situation according to Embodiment 3;
  • FIG. 12
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a cart removal situation according to Embodiment 3;
  • FIG. FIG. 7 is a diagram showing a hook mechanism in a stored state according to a second modification of the third embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a hook mechanism in an extended state according to a second modification of the third embodiment.
  • 1 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a transport device according to Embodiments 1 to 3.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a transport device according to Embodiments 1 to 3.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a transport device 1 according to the first embodiment.
  • the transport device 1 includes a main body mechanism 2 and a guide mechanism 4.
  • the main body mechanism 2 includes a device drive section 3, a guide mechanism drive section 5, a sensor group 6, and a control section 7.
  • the guide mechanism 4 has a shape that can be fitted into a cart fitting portion made up of a front frame 16 and a connecting fitting 23 that constitute a cart, which will be described later.
  • the main body mechanism 2 supports the entire transport device 1.
  • the device drive section 3 drives the transport device 1 .
  • the guide mechanism drive section 5 drives the guide mechanism 4 in the height direction.
  • the sensor group 6 detects the surrounding situation of the transport device 1 .
  • the control section 7 controls the device drive section 3 and the guide mechanism drive section 5 based on the detection results of the sensor group 6 so that the guide mechanism 4 fits into the cart fitting section. When the guide mechanism 4 fits into the cart fitting part, a predetermined gap exists between the cart fitting part and the guide mechanism 4.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the conveying device 8 according to another configuration.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of a cart transported by the transport device 8. As shown in FIG. below, the configuration of the cart will be described first, and then the configuration of the transport device 8 will be described.
  • the cart includes a front frame 16, a rear frame 17, a center frame 18, casters 19, caster brakes 20, a support frame 21, and a tray 22.
  • the front frame 16 is a frame provided at the front of the cart.
  • the rear frame 17 is a frame provided at the rear of the cart, facing the front frame 16.
  • the center frame 18 is a frame that connects the front frame 16 and the rear frame 17.
  • the connecting fitting 23 is provided on the center frame 18 so as to project in a direction different from the direction in which the center frame 18 extends. Details of the connecting fitting 23 will be described later.
  • the casters 19 are provided one each on the left and right ends of the front frame 16 and one each on the left and right ends of the rear frame 17.
  • the caster brakes 20 are for fixing the casters 19 so that they do not move, and when the user operates the caster brakes 20, the casters 19 are fixed and the cart can be prevented from moving.
  • the support frame 21 is provided vertically on each of the front frame 16 and the rear frame 17.
  • the tray 22 is placed on the support frame 21, and articles can be placed on the tray 22.
  • center frame 18 may have a structure in which it protrudes from either or both of the front frame 16 and the rear frame 17.
  • the conveyance device 8 includes a guide mechanism 4, a main body mechanism 9, casters 13, and drive wheels 14.
  • the main body mechanism 9 includes a device drive section 3 , a guide mechanism drive section 5 , a sensor group 6 , a control section 7 , and a communication section 12 .
  • the sensor group 6 includes a lidar 10 and a depth camera 11. Furthermore, the sensor group 6 detects each part of the cart.
  • the Lidar 10 detects obstacles in the space around the transport device 8 and detects its own position for SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) travel.
  • SLAM Simultaneous Localization and Mapping
  • the depth camera 11 photographs the area around the transport device 8 to obtain a distance image, and calculates the distance to obstacles existing around the transport device 8 by performing image processing on the acquired distance image.
  • the range of the depth camera 11 is approximately 10 cm.
  • the depth cameras 11 are, for example, one at each of the four corners of the transport device 8 (four in total), one each downward at the front and back of the transport device 8 (two in total), and one at the front and rear of the transport device 8 facing upward. Each (two in total) has been installed. Depth cameras 11 installed at the four corners of the transport device 8 are used to detect obstacles that exist diagonally when viewed from the transport device 8.
  • Depth cameras 11, which are installed facing downward at the front and rear of the transport device 8, are used for precision guidance of the transport device 8, for detecting obstacles in front of the transport device 8, and for detecting obstacles on the floor surface on which the transport device 8 runs. This is for detecting obstacles that exist in the area.
  • the depth cameras 11 which are installed upwardly at the front and rear of the transport device 8 , are used to detect obstacles that exist in front of the transport device 8 and to detect obstacles that exist above the transport device 8 . It is desirable that the depth cameras 11 be installed at positions that are symmetrical in the front, back, right, and left directions of the transport device 8 .
  • CNN Convolution Neural Networks
  • the guide mechanism drive section 5 drives the guide mechanism 4 and changes the height of the guide mechanism 4 from the floor surface. Details of the guide mechanism 4 will be described later.
  • the control unit 7 controls the entire transport device 8 including the device drive unit 3 and the guide mechanism drive unit 5.
  • the communication unit 12 communicates with an instruction center 15 provided outside the transport device 8.
  • the instruction center 15 monitors the transport device 8 and instructs the transport device 8 to transport the cart.
  • FIG. 4 is a diagram showing the appearance of the transport device 8. Casters 13 are provided at the four corners of the main body mechanism 9.
  • the device drive unit 3 is a motor that rotationally drives the drive wheels 14 according to instructions from the control unit 7.
  • One drive wheel 14 is provided on each side of the main body mechanism 9.
  • the device drive section 3 may be provided for each drive wheel 14.
  • the drive wheels 14 are wheels, but other forms of movement such as caterpillars may be used.
  • the drive wheels 14 are not limited to a configuration in which one pair is provided on the left and right sides of the main body mechanism 9, but may be in any configuration such as a plurality of pairs.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of the cart fitting section 24.
  • FIG. 6 is a diagram showing the appearance of the cart fitting part 24.
  • the cart fitting portion 24 has a cross shape in which the center frame 18 and the connecting fitting 23 are perpendicular to each other.
  • the connecting fittings 23 are attached to both sides of the center frame 18 with mounting fittings.
  • the mounting fittings it becomes possible to firmly fix the connecting fittings 23 to the center frame 18 without machining the cart.
  • the center frame 18 may be drilled and the connecting fittings 23 may be screwed to the center frame 18.
  • FIG. 7 is a plan view showing an example of the guide mechanism 4.
  • FIG. 8 is a front view (view from the right side of FIG. 7) of the guide mechanism 4 shown in FIG. 7
  • FIG. 9 is a side view of the guide mechanism 4 shown in FIG. 7
  • FIG. 10 is a front view of the guide mechanism 4 shown in FIG. 11 is a sectional view taken along A1-A1 of the mechanism
  • FIG. 11 is a sectional view taken along A2-A2 of the guide mechanism shown in FIG. 7
  • FIG. 12 is a sectional view taken along A3-A3 of the guide mechanism shown in FIG.
  • FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the guide mechanism 4.
  • the guide mechanism 4 is provided at the top of the main body mechanism 9.
  • the guide mechanism 4 has a concave center frame groove 25 that can be fitted with the center frame 18 of the cart in the longitudinal direction, and a connecting fitting 23 of the cart in the lateral direction. It has a concave connecting fitting groove 26.
  • the guide mechanism 4 has a cross-shaped shape in which the center frame groove 25 and the connecting fitting groove 26 are perpendicular to each other so that the guide mechanism 4 can be engaged with the cart fitting portion 24 .
  • FIG. 14 is a plan view showing a state in which the cart fitting portion 24 and the guide mechanism 4 are fitted.
  • 15 is a front view (view from the right side of FIG. 14) of the cart fitting portion 24 and guide mechanism 4 shown in FIG. 14, and
  • FIG. 16 is a B2 of the cart fitting portion 24 and guide mechanism 4 shown in FIG. -B2 sectional view, and
  • FIG. 17 is a B1-B1 sectional view of the cart fitting portion 24 and guide mechanism 4 shown in FIG.
  • the cart fitting part 24 is composed of the center frame 18 and the connecting fittings 23. As shown in FIGS. 14-17, the guide mechanism 4 mates with the cart fitting portion 24 of the cart.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the allowable elevation angle ⁇ between the center frame 18 and the center frame groove 25.
  • a wheelchair ramp is installed so that the slope is less than 5%, so if the transport device 8 needs to transport a cart through a wheelchair ramp, it must be set to a slope of 5%. Design the elevation angle ⁇ . Furthermore, if the transport device 8 that transports the cart needs to move on a steeper slope, the allowable elevation angle ⁇ is designed to be larger accordingly.
  • the cart fitting part 24 and the guide mechanism 4 may fit together gently, allowing a slope of 5%.
  • the vertical (height) gap between the cart fitting part 24 and the guide mechanism 4 should be about 2.5 cm.
  • the center frame groove 25 and the connecting fitting groove 26 that constitute the guide mechanism 4 are arranged so that the gap in the vertical direction (height direction) between the cart fitting part 24 and the guide mechanism 4 is about 2.5 cm.
  • the depth of each groove can be designed in advance.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining the elevating mechanism.
  • FIG. 20 is a side view showing an example of the conveyance device in a normal height state.
  • FIG. 21 is a side view showing an example of a transport device in a low-floor state. Although illustration of the guide mechanism 4 is omitted in FIG. 19, it is assumed that the guide mechanism 4 is provided integrally with the main body mechanism 9.
  • the part surrounded by the broken line in FIG. 19 is a lifting motor for raising and lowering the main body mechanism 9.
  • This lifting motor corresponds to the guide mechanism drive section 5.
  • the guide mechanism drive unit 5 pushes down the drive wheel 14 from the main body mechanism 9 or accommodates the drive wheel 14 in the main body mechanism 9 according to instructions from the control unit 7 .
  • the main body mechanism 9 When the drive wheel 14 is pushed down from the main body mechanism 9 by the guide mechanism drive unit 5, the main body mechanism 9 is correspondingly pushed up from the floor surface and becomes the normal height state. At this time, the position of the guide mechanism 4, which is integrated with the main body mechanism 9, also rises to a normal height state.
  • the main body mechanism 9 when the drive wheel 14 is accommodated in the main body mechanism 9 by the guide mechanism drive section 5, the main body mechanism 9 correspondingly becomes a low floor state lower than the normal height state. At this time, the position of the guide mechanism 4 integrated with the main body mechanism 9 is also lowered, resulting in a low-floor state.
  • components other than the drive wheels 14 and casters 13 are raised and lowered using lifting motors placed on the left and right sides of the conveyance device 8. Then, the posture is maintained by the holding force of the electromagnetic brake (non-excited type) that constitutes the lifting motor and the worm gear used for driving the lift.
  • the elevating mechanism is not limited to the example shown in FIG. 19, and may be realized using hydraulic pressure or other mechanisms.
  • the transport device 8 is provided with a lidar lifting mechanism (portion surrounded by a broken line in FIGS. 20 and 21) that interlocks and lowers the lidar 10 when it becomes a low floor state.
  • Lidar 10 is provided at two places on the left and right of the conveyance device 8 and used at a high position in order to cover a 360-degree detection range, but if the lidar is configured to be used at a low position, There is no need for a mechanism to lower lidar located at a high position.
  • the transport device 8 is waiting at a predetermined standby position Prest in the building, and upon receiving an instruction from the instruction center 15, it detects a cart stopped at a point Pa, and transports the cart to a destination Pb. The operation of transporting will be explained.
  • control unit 7 is equipped with an SoC (System On a Chip), and has a built-in program that causes the entire transport device 8 to travel autonomously.
  • SoC System On a Chip
  • FIG. 22 is a flowchart showing an example of the operation of the transport device 8.
  • step S101 the control unit 7 receives a movement command sent from the instruction center 15 via the communication unit 12.
  • the movement command is a command indicating that the cart stopped at point Pa is to be transported to destination Pb.
  • the movement command includes position information of the cart (position information of point Pa) and position information of the destination of the cart (position information of destination Pb).
  • step S102 the control unit 7 calculates a route from the standby position Prest of the transport device 8 to the point Pa where the cart is located, based on map information inside the building (not shown). Based on the surrounding situation detected by the sensor group 6 including the lidar 10 and the depth camera 11, the control unit 7 causes the transport device 8 to autonomously travel to the point Pa while avoiding moving objects or obstacles around the transport device 8. Controls the device drive unit 3. When the control unit 7 discovers the cart near the point Pa, the control unit 7 controls the device drive unit 3 to stop the transport device 8. The conveyance device 8 travels from the standby position Prest to the point Pa in a normal height state (see FIG. 20).
  • control unit 7 calculates the route from the standby position Prest to the point Pa
  • present invention is not limited to this.
  • the instruction center 15 may calculate the route from the standby position Prest to the point Pa and notify the transport device 8 of the calculated route.
  • the map information inside the building may be held by the control unit 7, or may be obtained from outside, such as the instruction center 15, as necessary.
  • step S103 the control unit 7 formulates a movement plan for moving the transport device 8 into the cart. Then, the control unit 7 controls the device drive unit 3 so that the transport device 8 sneaks into the cart based on the formulated movement plan and the surrounding situation detected by the Lidar 10 and the depth camera 11. 23 and 24 show how the transport device 8 slips into the cart. At this time, the transport device 8 enters the cart after being in a low floor state (see FIG. 21).
  • step S104 the control section 7 controls the device drive section 3 so that the shape of the guide mechanism 4 matches the shape of the cart fitting section 24, based on the position of the cart fitting section 24 detected by the lidar 10 and the depth camera 11.
  • FIG. 25 shows the state after the conveyance device 8 has been rotated so that the shape of the guide mechanism 4 matches the shape of the cart fitting part 24.
  • step S105 the control unit 7 controls the guide mechanism drive unit 5 so that the conveyance device 8 is in the normal height state.
  • the conveyance device 8 is in the normal height state, the cart fitting portion 24 and the guide mechanism 4 are loosely fitted.
  • step S106 the control unit 7 calculates a route from point Pa to destination Pb based on map information inside the building (not shown). Based on the surrounding conditions detected by the Lidar 10 and the depth camera 11, the control unit 7 causes the device drive unit 3 to autonomously travel to the destination Pb while avoiding moving objects or obstacles existing around the transport device 8. control. Thereby, the cart is transported from point Pa to destination Pb.
  • FIG. 26 shows how the transport device 8 transports the cart.
  • control unit 7 calculates the route from the point Pa to the destination Pb
  • present invention is not limited to this.
  • the instruction center 15 may calculate the route from the point Pa to the destination Pb and notify the transport device 8 of the calculated route.
  • the control unit 7 of the transport device 8 controls the device drive unit 3 to autonomously travel from the destination Pb to the standby position Prest.
  • the movement command received by the control unit 7 from the instruction center 15 in step S101 may include a command to autonomously travel to the standby position Prest after the transport device 8 arrives at the destination Pb.
  • Applications of the transport device 8 include, for example, the delivery or distribution of medicine within a hospital, the distribution of meals at a school, the distribution of meals or goods in an office, or the transportation of parts within a manufacturing factory.
  • the guide mechanism 4 and the cart fitting part 24 are configured to fit loosely, so that the gap in the height direction between the guide mechanism 4 and the connecting fitting 23 of the cart changes.
  • the difference in elevation between the center frame groove 25 of the guide mechanism 4 and the center frame 18 of the cart is allowed. Therefore, on an upslope, as shown in FIG. 29, the gap in the height direction between the guide mechanism 4 and the connecting fitting 23 of the cart becomes long, and in order to allow for a difference in elevation angle, the drive wheels 14 of the conveyance device 8 It doesn't float. Further, on a down slope, as shown in FIG.
  • the gap in the height direction between the guide mechanism 4 and the connecting fitting 23 of the cart is shortened and a difference in elevation angle is allowed, so the casters 19 of the cart do not float.
  • the transport device 8 according to the first embodiment can stably transport a cart in a facility where horizontal floors and sloped floors coexist.
  • the shape of the guide mechanism 4 is not limited to the shape of the guide mechanism 4 shown in FIGS. 7 to 12, but may be any shape as long as it has the groove 25 for the center frame and the groove 26 for the connecting fitting. Good too.
  • the guide mechanism 4 may be composed of four convex mechanisms 27 to 30 provided on the upper part of the main body mechanism 9.
  • 32 is a side view of the guide mechanism 4 shown in FIG. 31
  • FIG. 33 is a C2-C2, C3-C3 sectional view of the guide mechanism 4 shown in FIG. 31, and
  • FIG. 34 is a side view of the guide mechanism 4 shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along C1-C1 of No. 4.
  • the groove sandwiched between the protrusion mechanism 27 and the protrusion mechanism 29 and the groove sandwiched between the protrusion mechanism 28 and the protrusion mechanism 30 constitute the center frame groove 25. Further, as shown in FIGS. 31 and 32, the groove sandwiched between the convex mechanism 27 and the convex mechanism 28 and the groove sandwiched between the convex mechanism 29 and the convex mechanism 30 constitute the coupling groove 26.
  • the distance d which is the distance between the convex mechanism 27 and the convex mechanism 29 and the distance between the convex mechanism 28 and the convex mechanism 30 in FIGS. 31 to 34, may be configured to change depending on a specific mechanism drive unit (not shown). . In this case, either one of the convex mechanisms 27 and 28 or the convex mechanisms 29 and 30 may move, or all of the convex mechanisms 27 to 30 may move.
  • the convex mechanisms 27 to 30 shown in FIGS. 31 to 34 may have a tapered shape as shown in FIG. 35.
  • FIG. 35 shows the convex mechanisms 28 and 30 having a tapered shape, the convex mechanisms 27 and 29 also have a similar tapered shape.
  • FIG. 35 shows a case where the convex mechanisms 27 to 30 forming the center frame groove 25 have a tapered shape
  • the convex mechanisms 27 to 30 forming the connecting fitting groove 26 have a tapered shape. It may be made to have.
  • the center frame groove 25 and the connecting fitting groove 26 shown in FIGS. 7 to 12 may have a tapered shape.
  • ⁇ Modification 4 of Embodiment 1> There are various types of cart undercarriages (front frame 16, rear frame 17, and center frame 18).
  • the front frame 16 and the rear frame 17 serve as short axes, and the center of the front frame 16 and the center of the rear frame 17 are fixed by the center frame 18 of the long axis. It may be a structure.
  • two center frame grooves 25 may be provided. In this case, even a cart having two center frames 18 can be transported.
  • FIG. 37 is a front view (view from the right side of FIG. 36) of the guide mechanism 4 shown in FIG. 36
  • FIG. 38 is a sectional view taken along D1-D1 of the guide mechanism 4 shown in FIG. 36.
  • the distance D may be changed by moving either the convex mechanisms 27, 28 or the convex mechanisms 29, 30, or may be changed by moving all of the convex mechanisms 27 to 30.
  • the cart fitting portion 24 has a cross shape in which the center frame 18 and the connecting fitting 23 intersect at 90 degrees, but the shape of the cart fitting portion 24 is different from this. It is not limited.
  • the shape of the connecting fitting 23 can be any shape, such as a curved shape, a shape in which the cart fitting portion 24 is shaped like an X, a shape in which the cart fitting portion 24 is shaped like a V, etc. Good too.
  • the guide mechanism 4 may have any shape as long as it can fit into the cart fitting portion 24.
  • the main body mechanism 9 and the guide mechanism 4 are integrally configured as shown in FIG. Although the case has been described, the configuration for adjusting the height of the guide mechanism 4 is not limited to this.
  • the conveying device 31 separately includes the guide mechanism 4 and the main body mechanism 32, and the guide mechanism driving section 5 drives the guide mechanism 4 to lift it from the main body mechanism 32, thereby driving the guide mechanism 4. You may adjust the height of 4.
  • a sensor for checking the presence or absence of the center frame 18 may be provided on the lower surface (bottom surface of the recess) of the center frame groove 25 constituting the guide mechanism 4.
  • FIG. 41 and 42 are diagrams showing an example of a configuration in which a sensor 33 is provided in the center frame groove 25.
  • FIG. 41 shows a state in which the center frame groove 25 is not fitted into the center frame 18.
  • FIG. 42 shows a state in which the center frame groove 25 is fitted into the center frame 18.
  • the sensor 33 detects whether the center frame 18 is present above the guide mechanism 4 and whether the center frame groove 25 is properly fitted into the center frame 18.
  • Examples of the sensor 33 include a set of an infrared laser and a light receiving element, a magnetic sensor, and the like.
  • Embodiment 1 has been described assuming that the transport device 8 transports a cart in a location on the same floor in a building where there is no door or the like. However, the transport device 8 can also transport the cart where there is a door or transport the cart to another floor using an elevator.
  • the instruction center 15 is configured to have the functions of controlling the opening and closing of elevators and doors provided in the building and monitoring the status of the transport device 8. Then, the instruction center 15 may perform door opening/closing control, elevator opening/closing control, or elevator ascending/descending control according to the movement of the transport device 8, so that the transport device 8 can autonomously travel to the destination. .
  • the control unit 7 of the transport device 8 may communicate with the elevator control unit and the door opening/closing control unit via the communication unit 12, so that the transport device 8 can autonomously travel to the destination.
  • FIG. 43 is a block diagram showing an example of the configuration of the transport device 34 according to the second embodiment.
  • the conveyance device 34 is characterized by comprising a bumper mechanism 36 and a bumper mechanism drive section 37.
  • the bumper mechanism drive section 37 is provided in the main body mechanism 35. The rest of the configuration is the same as that of the transport device 8 described in Embodiment 1, so detailed description will be omitted here.
  • the bumper mechanism 36 is a mechanism that can be extended to a position protruding outward from at least the front frame 16 and the rear frame 17. If a situation arises in which the transport device 34 comes into contact with an obstacle while transporting the cart, the bumper mechanism 36 comes into contact with the obstacle before the cart.
  • the bumper mechanism drive unit 37 drives the bumper mechanism 36 to slide so that the bumper mechanism 36 extends to a position that protrudes outward from at least the front frame 16 and the rear frame 17.
  • the depth cameras 11 are provided, for example, one at each of the four corners of the transport device 34 (four in total), one each downward at the front and back of the transport device 34 (two in total), and One each is installed upwardly at the front and rear of the transport device 34 (two in total).
  • FIG. 44 is a flowchart showing an example of the operation of the transport device 34. Steps S201 to S205 and step S207 in FIG. 44 are the same as steps S101 to S105 and step S106 in FIG. 22 described in Embodiment 1, so their description will be omitted here. Below, step S206 will be explained.
  • step S206 the control unit 7 controls the bumper mechanism drive unit 37 so that the bumper mechanism 36 protrudes from the front frame 16 and rear frame 17 of the cart.
  • FIG. 45 is a diagram showing the bumper mechanism in the stored state.
  • FIGS. 46 and 47 are diagrams showing the bumper mechanism in an extended state.
  • the part surrounded by a broken line in FIG. 47 is a bumper drive motor, and corresponds to the bumper mechanism drive section 37.
  • the bumper mechanism 36 extends outward by, for example, about 170 mm as shown in FIGS. 46 and 47 from the initial position of the bumper mechanism 36 shown in FIG. 45.
  • the bumper mechanism 36 absorbs the impact at the time of contact, which has the effect of alleviating the impact on the cart.
  • FIG. 48 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the transport device 34 according to the first modification of the second embodiment.
  • the conveyance device 34 according to the first modification is characterized by providing a contact sensor 38 on the bumper mechanism 36.
  • the rest of the configuration is the same as the transport device 34 described in Embodiment 2, so detailed description will be omitted here.
  • the contact sensor 38 is provided at the tip of the bumper mechanism 36.
  • the contact sensor 38 is also referred to as a pressure sensor or a tape switch.
  • the control unit 7 While the transport device 34 is transporting the cart in step S207 in FIG. 44, when the control unit 7 detects that the bumper mechanism 36 has come into contact with an obstacle based on the detection result of the contact sensor 38, it stops the transport device 34. . At this time, the control unit 7 may send a notification to a predetermined device (for example, the instruction center 15) that the transport device 34 has been stopped via the communication unit 12, or send an alert notification (not shown) provided in the transport device 34. The device may be actuated, or alternatively, an alternative route avoiding obstacles may be planned and the cart may be transported along that route.
  • a predetermined device for example, the instruction center 15
  • an alert notification not shown
  • the transport device 34 can be effectively operated against obstacles that cannot be detected by the lidar 10 and the depth camera 11.
  • FIG. 50 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a transport device 34 according to a second modification of the second embodiment.
  • the conveyance device 34 according to the second modification is characterized in that a magnetic sensor 39 is provided in the bumper mechanism 36.
  • the rest of the configuration is the same as the transport device 34 described in Embodiment 2, so detailed description will be omitted here.
  • the magnetic sensor 39 is provided near the tip of the bumper mechanism.
  • the magnetic sensor 39 is a non-contact peripheral detection sensor that detects the presence of a magnetic tape.
  • a magnetic tape is pasted in front of a prohibited area (prohibited marker) where the transport device 34 is prohibited from entering, and when the magnetic sensor 39 (prohibited area detection sensor) detects the magnetic tape, the emergency stop safety system is activated. and stops the transport device 34 from running.
  • the control unit 7 may send a notification to a predetermined device (for example, the instruction center 15) that the transport device 34 has been stopped via the communication unit 12, or send an alert notification (not shown) provided in the transport device 34.
  • the device may be actuated, or alternatively, an alternative route avoiding obstacles may be planned and the cart may be transported along that route.
  • a magnetic sensor when a magnetic sensor is provided in the transport device 8 described in the first embodiment, it may be provided at an appropriate position before and after the main body mechanism 9. Further, the magnetic tape is not limited to being placed in front of the prohibited area, but may be placed so as to define the prohibited area.
  • FIG. 52 is a block diagram showing an example of the configuration of the transport device 40 according to the third embodiment.
  • the conveyance device 40 is characterized by comprising a hook mechanism drive section 42 and a hook mechanism 43.
  • the hook mechanism drive section 42 is provided in the main body mechanism 41.
  • the rest of the configuration is the same as the transport device 34 described in Embodiment 2, so detailed description will be omitted here.
  • conveyance device 40 may include both or one of the contact sensor 38 described in the first modification of the second embodiment and the magnetic sensor 39 described in the second modification of the second embodiment. .
  • the hook mechanism drive section 42 and the hook mechanism 43 can also be applied to the transport device 8 described in the first embodiment.
  • the hook mechanism 43 is a mechanism that is hooked onto a frame (constituent frame) that constitutes the cart including the front frame 16, rear frame 17, and center frame 18 in order to pull out the stored cart, and is extendable.
  • the hook mechanism driving section 42 drives the hook mechanism 43 to expand and contract the hook mechanism 43 between the stored state and the extended state.
  • FIG. 53 is a flowchart showing an example of the operation of the transport device 40. Steps S301, S302, and S308 to S311 in FIG. 53 are the same as steps S201, S202, and S204 to S207 in FIG. 44 described in Embodiment 2, so their description will be omitted here. . Below, steps S303 to S307 will be explained. Note that in FIGS. 54 to 60 described below, illustration of the connecting fitting 23 provided on the cart is omitted.
  • FIG. 54 is a diagram showing an example of the cart storage situation. As shown in FIG. 54, when the conveyance device conveys the stored cart, the conveyance device cannot rotate or move in the front-back direction, so the cart cannot be taken out. Embodiment 3 is intended to solve this problem.
  • FIG. 55 is a diagram showing the positional relationship between the cart and the transport device 40 in step S302 of FIG. 53.
  • step S303 the control unit 7 formulates a movement plan for moving the transport device 40 into the cart and moving the cart to a position where it can be pulled out.
  • the control unit 7 controls the device drive unit 3 so that the transport device 40 moves to a position where the cart can be pulled out, based on the created movement plan and the surrounding situation detected by the lidar 10 and the depth camera 11.
  • FIG. 56 shows how the transport device 40 slips into the cart. At this time, the transport device 40 enters the cart after being in a low floor state (see FIG. 21).
  • step S304 the control unit 7 controls the hook mechanism drive unit 42 so that the hook mechanism 43 is in the extended state. Then, the control unit 7 controls the guide mechanism drive unit 5 so that the conveying device 40 is in the normal height state.
  • FIG. 57 shows the hook mechanism 43 in the extended state.
  • step S305 the control unit 7 controls the device drive unit 3 to pull out the cart with the hook mechanism 43 hooked to the center frame 18 of the cart.
  • FIG. 58 shows how the transport device 40 pulls out the cart.
  • step S306 the control unit 7 controls the guide mechanism drive unit 5 so that the conveyance device 40 is in a low-floor state.
  • the control unit 7 then controls the hook mechanism drive unit 42 so that the hook mechanism 43 is in the stored state.
  • FIG. 59 shows the hook mechanism 43 in the stored state.
  • step S307 the control unit 7 formulates a movement plan for making the transport device 40 slip into the cart. Then, the control unit 7 controls the device drive unit 3 so that the transport device 40 sneaks into the cart based on the formulated movement plan and the surrounding situation detected by the lidar 10 and the depth camera 11.
  • FIG. 60 shows the transport device 40 being inserted into the cart.
  • FIG. 62 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the conveying device 44 according to the second modification of the third embodiment.
  • the conveyance device 44 is characterized in that a bumper mechanism drive section 37 drives the bumper mechanism 36 and the hook mechanism 43.
  • the bumper mechanism drive section 37 is provided in the main body mechanism 45.
  • the other configurations are the same as the conveying device 40 described in Embodiment 3, so detailed description will be omitted here.
  • the bumper mechanism drive section 37 has the function of the hook mechanism drive section 42 shown in FIG. 52. Thereby, the number of drive units in the transport device 44 can be reduced.
  • FIG. 63 is a diagram showing the hook mechanism in the stored state.
  • FIG. 64 is a diagram showing the hook mechanism in an extended state.
  • the hook mechanism 43 is linked to the movement of the bumper mechanism 36. Note that the conveyance device 44 is equipped with a solenoid lock, and by controlling the solenoid lock, the hook mechanism 43 can be moved only when the cart is pulled out.
  • Each function of the control section 7 and the communication section 12 in the transport device 8 shown in FIG. 2 is realized by a processing circuit. That is, the transport device 8 controls the device drive unit 3 and the guide mechanism drive unit 5 so that the guide mechanism 4 fits into the cart fitting portion 24 based on the detection results of the sensor group 6, and It includes a processing circuit for communicating with an instruction center 15 provided outside.
  • the processing circuit may be dedicated hardware, and may be a processor (CPU, central processing unit, processing unit, arithmetic unit, microprocessor, microcomputer, DSP (Digital Signal Processor)) that executes a program stored in memory. ).
  • the processing circuit 46 may be, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). , FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination of these.
  • Each function of the control section 7 and the communication section 12 may be realized by a processing circuit 46, or each function may be realized by a single processing circuit 46.
  • each function of the control section 7 and the communication section 12 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • Software or firmware is written as a program and stored in memory 48.
  • the processor 47 implements each function by reading and executing programs recorded in the memory 48. That is, the transport device 8 performs a step of controlling the device drive unit 3 and the guide mechanism drive unit 5 so that the guide mechanism 4 fits into the cart fitting portion 24 based on the detection results of the sensor group 6;
  • a memory 48 is provided for storing a program that results in the execution of the step of communicating with an instruction center 15 provided externally. It can also be said that these programs cause the computer to execute the procedures or methods of the control section 7 and the communication section 12.
  • memory refers to nonvolatile or volatile memory such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), and EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory).
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • flash memory EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)
  • EEPROM Electrical Erasable Programmable Read Only Memory
  • the storage medium may be a flexible semiconductor memory, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a DVD (Digital Versatile Disc), or any storage medium that will be used in the future.
  • control unit 7 and the communication unit 12 may be realized by dedicated hardware, and other functions may be realized by software or firmware.
  • the processing circuit can realize each of the above functions using hardware, software, firmware, or a combination thereof.

Landscapes

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Abstract

本開示は、水平床面およびスロープ床面が混在する施設においてカートを搬送することが可能な搬送装置を提供することを目的とする。本開示による搬送装置は、センタフレームと、センタフレームに設けられた連結金具とを有するカートを搬送する搬送装置であって、搬送装置の全体を支持する本体機構と、本体機構に設けられ、搬送装置を駆動する装置駆動部と、センタフレームおよび連結金具で構成されるカート嵌合部に嵌合可能な形状を有するガイド機構と、ガイド機構を高さ方向に駆動するガイド機構駆動部と、搬送装置の周辺状況を検出するセンサ群と、装置駆動部およびガイド機構駆動部を制御する制御部とを備え、制御部は、センサ群の検出結果に基づいて、カート嵌合部にガイド機構が嵌合するように装置駆動部およびガイド機構駆動部を制御し、カート嵌合部にガイド機構が嵌合する際、カート嵌合部とガイド機構との間には予め定められた間隙が存在する。

Description

搬送装置および搬送方法
　本開示は、物品を収容したカートを搬送する搬送装置および搬送方法に関する。
　物品を収容するカートは、前部フレームと、前部フレームに対向する後部フレームと、前部フレームと後部フレームとを結合するセンタフレームと、底部機構に設けられた複数のキャスタと備えており、種々の場面で用いられている。昨今、省力化のために、カートの移動方法が手動移動から自動移動へと進化している。
　従来、カートを自動移動させる種々の技術が開発されている。例えば、センタフレームを保持アームで挟み込んだ状態でカートを移動させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第２００５／１０５６２０号
　特許文献１で開示されているような保持アームでセンタフレームを固定する方法は、カートを搬送する搬送装置が走行する床面が水平である水平床面であれば、問題なくカートを搬送することができる。
　一方、水平床面と、当該水平床面に対して傾斜したスロープ床面とが混在する施設でもカートを自動的に搬送したいという要望がある。この場合、カートを搬送する搬送装置が、水平床面との傾斜角度が１８０度よりも小さいスロープ床面を走行する際に、カートの前後に設けられたキャスタは床面に接触するが、搬送装置の駆動輪が床面から浮いてしまうため、カートを搬送することができないという問題がある。
　また、カートを搬送する搬送装置が、水平床面との傾斜角度が１８０度よりも大きいスロープ床面を走行する際に、搬送装置の駆動輪は床面に接触するが、カートの前後に設けられたキャスタの一方または双方が床面から浮いてしまい、カートが不安定になるという問題がある。
　本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、水平床面およびスロープ床面が混在する施設においてカートを搬送することが可能な搬送装置および搬送方法を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本開示による搬送装置は、前部フレームと、前部フレームに対向する後部フレームと、前部フレームと後部フレームとを結合するセンタフレームと、センタフレームの延在方向とは異なる方向に張り出すようにセンタフレームに設けられた連結金具と、複数のキャスタとを有するカートを搬送する搬送装置であって、搬送装置の全体を支持する本体機構と、本体機構に設けられ、搬送装置を駆動する装置駆動部と、センタフレームおよび連結金具で構成されるカート嵌合部に嵌合可能な形状を有するガイド機構と、ガイド機構を高さ方向に駆動するガイド機構駆動部と、搬送装置の周辺状況を検出するセンサ群と、装置駆動部およびガイド機構駆動部を制御する制御部とを備え、制御部は、センサ群の検出結果に基づいて、カート嵌合部にガイド機構が嵌合するように装置駆動部およびガイド機構駆動部を制御し、カート嵌合部にガイド機構が嵌合する際、カート嵌合部とガイド機構との間には予め定められた間隙が存在する。
　本開示によれば、水平床面およびスロープ床面が混在する施設においてカートを搬送することが可能となる。
　本開示の目的、特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
実施の形態１による搬送装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１による搬送装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１によるカートの構成の一例を示す図である。 実施の形態１による搬送装置の外観を示す図である。 実施の形態１によるカート嵌合部の構成の一例を示す図である。 実施の形態１によるカート嵌合部の外観を示す図である。 実施の形態１によるガイド機構の一例を示す平面図である。 図７に示すガイド機構の正面図である。 図７に示すガイド機構の側面図である。 図７に示すガイド機構のＡ１－Ａ１断面図である。 図７に示すガイド機構のＡ２－Ａ２断面図である。 図７に示すガイド機構のＡ３－Ａ３断面図である。 実施の形態１によるガイド機構の構成を示す図である。 実施の形態１によるカート嵌合部とガイド機構とが嵌合している状態を示す平面図である。 図１４に示すカート嵌合部およびガイド機構の正面図である。 図１４に示すカート嵌合部およびガイド機構のＢ２－Ｂ２断面図である。 図１４に示すカート嵌合部およびガイド機構のＢ１－Ｂ１断面図である。 実施の形態１によるセンタフレームとセンタフレーム用溝との仰角の許容を説明するための図である。 実施の形態１による本体機構の一例を示す平面図である。 実施の形態１による通常高さ状態の搬送装置の一例を示す側面図である。 実施の形態１による低床状態の搬送装置の一例を示す側面図である。 実施の形態１による搬送装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１による搬送装置の動きを説明するための図である。 実施の形態１による搬送装置の動きを説明するための図である。 実施の形態１による搬送装置の動きを説明するための図である。 実施の形態１による搬送装置の動きを説明するための図である。 従来の搬送装置の問題点を説明するための図である。 従来の搬送装置の問題点を説明するための図である。 実施の形態１による搬送装置の効果を説明するための図である。 実施の形態１による搬送装置の効果を説明するための図である。 実施の形態１の変形例１，２によるガイド機構の一例を示す平面図である。 図３１に示すガイド機構の側面図である。 図３１に示すガイド機構のＣ２－Ｃ２およびＣ３－Ｃ３断面図である。 図３１に示すガイド機構のＣ１－Ｃ１断面図である。 実施の形態１の変形例３によるガイド機構の一例を示す断面図である。 実施の形態１の変形例４によるガイド機構の一例を示す平面図である。 図３６に示すガイド機構の正面図である。 図３６に示すガイド機構のＤ１－Ｄ１断面図である。 実施の形態１の変形例５によるガイド機構の一例を示す平面図である。 実施の形態１の変形例７による搬送装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１の変形例８によるガイド機構にセンサを設けた構成の一例を示す断面図である。 実施の形態１の変形例８によるガイド機構にセンサを設けた構成の一例を示す断面図である。 実施の形態２による搬送装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態２による搬送装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２による収納状態のバンパー機構を示す図である。 実施の形態２による張り出し状態のバンパー機構を示す図である。 実施の形態２による張り出し状態のバンパー機構を示す図である。 実施の形態２の変形例１による搬送装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態２の変形例１による接触センサを示す図である。 実施の形態２の変形例２による搬送装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態２の変形例２による磁気センサを示す図である。 実施の形態３による搬送装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態３による搬送装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態３によるカートの収納状況を説明するための図である。 実施の形態３によるカートの取り出し状況を説明するための図である。 実施の形態３によるカートの取り出し状況を説明するための図である。 実施の形態３によるカートの取り出し状況を説明するための図である。 実施の形態３によるカートの取り出し状況を説明するための図である。 実施の形態３によるカートの取り出し状況を説明するための図である。 実施の形態３によるカートの取り出し状況を説明するための図である。 実施の形態３の変形例１によるカートの取り出し状況を説明するための図である。 実施の形態３の変形例２による搬送装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態３の変形例２による収納状態のフック機構を示す図である。 実施の形態３の変形例２による伸長状態のフック機構を示す図である。 実施の形態１～３による搬送装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態１～３による搬送装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
　＜実施の形態１＞
　＜構成＞
　図１は、実施の形態１による搬送装置１の構成の一例を示すブロック図である。
　搬送装置１は、本体機構２と、ガイド機構４とを備えている。本体機構２は、装置駆動部３と、ガイド機構駆動部５と、センサ群６と、制御部７とを備えている。
　ガイド機構４は、後述するカートを構成する前部フレーム１６と連結金具２３とで構成されるカート嵌合部に嵌合可能な形状を有する。
　本体機構２は、搬送装置１の全体を支持する。装置駆動部３は、搬送装置１を駆動する。ガイド機構駆動部５は、ガイド機構４を高さ方向に駆動する。センサ群６は、搬送装置１の周辺状況を検出する。制御部７は、センサ群６の検出結果に基づいて、カート嵌合部にガイド機構４が嵌合するように装置駆動部３およびガイド機構駆動部５を制御する。カート嵌合部にガイド機構４が嵌合する際、カート嵌合部とガイド機構４との間には予め定められた間隙が存在する。
　次に、図１に示す搬送装置１を含む搬送装置の他の構成、および搬送装置が搬送するカートについて説明する。図２は、他の構成に係る搬送装置８の構成の一例を示すブロック図である。また、図３は、搬送装置８が搬送するカートの構成の一例を示す図である。以下では、まずカートの構成について説明した後、搬送装置８の構成について説明する。
　＜カートの構成＞
　図３に示すように、カートは、前部フレーム１６と、後部フレーム１７と、センタフレーム１８と、キャスタ１９と、キャスタブレーキ２０と、支持フレーム２１と、トレイ２２とを備えている。
　前部フレーム１６は、カートの前部に設けられたフレームである。後部フレーム１７は、前部フレーム１６に対向してカートの後部に設けられたフレームである。センタフレーム１８は、前部フレーム１６と後部フレーム１７とを結合するフレームである。連結金具２３は、センタフレーム１８の延在方向とは異なる方向に張り出すようにセンタフレーム１８に設けられている。連結金具２３の詳細については後述する。
　キャスタ１９は、前部フレーム１６の左右端に１つずつ設けられ、後部フレーム１７の左右端に１つずつ設けられている。キャスタブレーキ２０は、キャスタ１９が動かないように固定するためのものであり、使用者がキャスタブレーキ２０を操作することによってキャスタ１９が固定されてカートを動かないようにすることができる。
　支持フレーム２１は、前部フレーム１６および後部フレーム１７のそれぞれに垂直方向に設けられている。トレイ２２は、支持フレーム２１に載置されており、トレイ２２に物品を載せることができる。
　なお、図３の例では、２つのトレイ２２が載置されているが、トレイ２２の数はこれに限るものではない。また、センタフレーム１８が、前部フレーム１６および後部フレーム１７の両方またはいずれか一方から突出した構造であってもよい。
　＜搬送装置の構成＞
　図２に示すように、搬送装置８は、ガイド機構４と、本体機構９と、キャスタ１３と、駆動輪１４とを備えている。本体機構９は、装置駆動部３と、ガイド機構駆動部５と、センサ群６と、制御部７と、通信部１２とを備えている。
　センサ群６は、Ｌｉｄａｒ１０およびデプスカメラ１１を含む。また、センサ群６は、カートを構成する各部位を検出する。
　Ｌｉｄａｒ１０は、搬送装置８の周辺空間における障害物の検知と、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）走行のための自己位置の検出とを行う。
　デプスカメラ１１は、搬送装置８の周辺を撮影して距離画像を取得し、取得した距離画像に対して画像処理を行うことによって搬送装置８の周辺に存在する障害物との距離を求める。デプスカメラ１１のレンジは、約１０ｃｍ程度である。デプスカメラ１１は、例えば、搬送装置８の四隅に１つずつ（計４つ）、搬送装置８の前後に下向きに１つずつ（計２つ）、および搬送装置８の前後に上向きに１つずつ（計２つ）設置されている。搬送装置８の四隅に設置されるデプスカメラ１１は、搬送装置８から見て斜め方向に存在する障害物の検知用である。搬送装置８の前後に下向きに１つずつ設置されるデプスカメラ１１は、搬送装置８の精密誘導用、搬送装置８の正面に存在する障害物の検知用、および搬送装置８が走行する床面に存在する障害物の検知用である。搬送装置８の前後に上向きに１つずつ設置されるデプスカメラ１１は、搬送装置８の正面に存在する障害物の検知用、および搬送装置８の上方に存在する障害物の検知用である。デプスカメラ１１は、搬送装置８の前後左右に対称となる位置に設置することが望ましい。デプスカメラ１１を対称な位置に設置することによって、同一の画像処理を行うことによって搬送装置８の周辺に存在する障害物を検出することができるため、複数のソフトウェア検出ロジックを開発する必要がない。搬送装置８の周辺に存在する障害物を検出するために、ＣＮＮ（Convolution Neural Networks）を用いてもよい。
　ガイド機構駆動部５は、ガイド機構４を駆動し、ガイド機構４の床面からの高さを変える。ガイド機構４の詳細は後述する。
　制御部７は、装置駆動部３およびガイド機構駆動部５を含む搬送装置８の全体の制御を行う。
　通信部１２は、搬送装置８の外部に設けられた指示センタ１５と通信を行う。指示センタ１５は、搬送装置８をモニタリングするとともに、搬送装置８に対してカートの搬送を指示する。
　図４は、搬送装置８の外観を示す図である。本体機構９の四隅には、キャスタ１３が設けられている。
　装置駆動部３は、制御部７の指示に従って駆動輪１４を回転駆動するモータである。駆動輪１４は、本体機構９の左右に１つずつ設けられている。なお、装置駆動部３は、駆動輪１４ごとに設けてもよい。また、図３の例では、駆動輪１４は車輪であるが、キャタピラなどの他の移動形態であってもよい。また、駆動輪１４は、本体機構９の左右に一対設ける構成に限らず、複数対設けるなど、どのような構成であってもよい。
　＜カート嵌合部の構成＞
　図５は、カート嵌合部２４の構成の一例を示す図である。また、図６は、カート嵌合部２４の外観を示す図である。
　図５に示すように、カート嵌合部２４は、センタフレーム１８と連結金具２３とが直交するような十字型の形状を有する。
　図６に示すように、連結金具２３は、センタフレーム１８の両側面に取付金具によって取り付けられている。取付金具を用いることによって、カートを加工することなく、センタフレーム１８に連結金具２３を強固に固定することが可能となる。なお、センタフレーム１８に穴あけ加工を施し、センタフレーム１８に連結金具２３をねじ止めしてもよい。
　＜ガイド機構の構成＞
　図７は、ガイド機構４の一例を示す平面図である。図８は図７に示すガイド機構４の正面図（図７の右側から見た図）であり、図９は図７に示すガイド機構４の側面図であり、図１０は図７に示すガイド機構のＡ１－Ａ１断面図であり、図１１は図７に示すガイド機構のＡ２－Ａ２断面図であり、図１２は図７に示すガイド機構のＡ３－Ａ３断面図である。図１３は、ガイド機構４の構成を示す図である。ガイド機構４は、本体機構９の上部に設けられている。
　図７～１３に示すように、ガイド機構４は、長手方向にカートのセンタフレーム１８と篏合可能な凹形状のセンタフレーム用溝２５と、短手方向にカートの連結金具２３と篏合可能な凹形状の連結金具用溝２６とを有する。このように、ガイド機構４は、カート嵌合部２４と篏合可能なように、センタフレーム用溝２５と連結金具用溝２６とが直交するような十字型の形状を有する。
　＜カート嵌合部とガイド機構との篏合＞
　図１４は、カート嵌合部２４とガイド機構４とが嵌合している状態を示す平面図である。図１５は図１４に示すカート嵌合部２４およびガイド機構４の正面図（図１４の右側から見た図）であり、図１６は図１４に示すカート嵌合部２４およびガイド機構４のＢ２－Ｂ２断面図であり、図１７は図１４に示すカート嵌合部２４およびガイド機構４のＢ１－Ｂ１断面図である。
　上述の通り、カート嵌合部２４は、センタフレーム１８と連結金具２３とで構成されている。図１４～１７に示すように、ガイド機構４は、カートのカート嵌合部２４に篏合する。
　図１８は、センタフレーム１８とセンタフレーム用溝２５との仰角αの許容を説明するための図である。例えば、車いす用のスロープは勾配が５％未満となるように設置されるため、車いす用のスロープを通るように搬送装置８がカートを搬送する必要がある場合は、５％の勾配に合わせた仰角αを設計する。また、カートを搬送する搬送装置８がもっと急なスロープを移動する必要がある場合は、それに応じて許容する仰角αを大きく設計する。
　一例として、カート嵌合部２４とガイド機構４とは、５％の勾配を許容する緩やかな篏合をすればよい。この場合、カートの前後方向の寸法が１ｍであるとすると、５％の勾配では、カート嵌合部２４とガイド機構４との上下方向（高さ方向）の間隙は２．５ｃｍ程度あればよい。すなわち、カート嵌合部２４とガイド機構４との上下方向（高さ方向）の間隙が２．５ｃｍ程度となるように、ガイド機構４を構成するセンタフレーム用溝２５および連結金具用溝２６のそれぞれの溝の深さを設計しておけばよい。
　＜昇降機構＞
　図１９は、昇降機構を説明するための図である。図２０は、通常高さ状態の搬送装置の一例を示す側面図である。図２１は、低床状態の搬送装置の一例を示す側面図である。なお、図１９では、ガイド機構４の図示を省略しているが、ガイド機構４は本体機構９と一体に設けられているものとする。
　図１９の破線で囲まれた部品は、本体機構９を昇降させるための昇降用モータである。この昇降用モータは、ガイド機構駆動部５に相当する。ガイド機構駆動部５は、制御部７の指示に従って駆動輪１４を本体機構９から押し下げる、または駆動輪１４を本体機構９に収容する。
　ガイド機構駆動部５によって駆動輪１４が本体機構９から押し下げられると、それに応じて本体機構９が床面から押し上げられて通常高さ状態となる。このとき、本体機構９と一体に構成されたガイド機構４の位置も高くなり通常高さ状態となる。
　一方、ガイド機構駆動部５によって駆動輪１４が本体機構９に収容されると、それに応じて本体機構９が通常高さ状態よりも低い低床状態となる。このとき、本体機構９と一体に構成されたガイド機構４の位置も低くなり低床状態となる。
　図１９の例では、搬送装置８の左右に配置した昇降用モータを用いて、駆動輪１４およびキャスタ１３以外の構成要素を昇降させる。そして、昇降用モータを構成する電磁ブレーキ（無励磁型）の保持力と、昇降駆動用に使用したウォームギアで姿勢を保持する。なお、昇降機構は図１９の例に限るものではなく、油圧その他の機構を用いて実現してもよい。
　また、搬送装置８が低床状態のときにＬｉｄａｒ１０の高さがカートのセンタフレーム１８よりも高いと、Ｌｉｄａｒ１０がセンタフレーム１８に衝突する可能性がある。この対策として、搬送装置８は、低床状態になるときに連動してＬｉｄａｒ１０が低くするＬｉｄａｒ昇降機構（図２０，２１中の破線で囲まれた部分）を設けている。実施の形態１では、３６０度の検知範囲をカバーするためにＬｉｄａｒ１０を搬送装置８の左右２か所に設けて高い位置で使用するが、低い位置でＬｉｄａｒを使用するような構成であれば、高い位置にあるＬｉｄａｒを低くするような機構は必要ない。
　＜動作＞
　以下では、建屋内において、搬送装置８は予め定められた待機位置Ｐｒｅｓｔに待機しており、指示センタ１５からの指示を受けると地点Ｐａに停止しているカートを検出し、目的地Ｐｂまでカートを搬送する動作について説明する。
　なお、制御部７は、ＳｏＣ（System On a Chip）を備えており、搬送装置８全体を自律走行させるプログラムが内蔵されている。
　図２２は、搬送装置８の動作の一例を示すフローチャートである。
　ステップＳ１０１において、制御部７は、通信部１２を介して、指示センタ１５から送信された移動コマンドを受け付ける。移動コマンドは、地点Ｐａに停止しているカートを目的地Ｐｂまで搬送する旨を示すコマンドである。移動コマンドは、カートの位置情報（地点Ｐａの位置情報）およびカートの搬送先の位置情報（目的地Ｐｂの位置情報）を含む。
　ステップＳ１０２において、制御部７は、図示しない建屋内の地図情報に基づいて、搬送装置８の待機位置Ｐｒｅｓｔからカートが存在する地点Ｐａまでの経路を算出する。そして、制御部７は、Ｌｉｄａｒ１０およびデプスカメラ１１を含むセンサ群６が検出した周辺状況に基づいて、搬送装置８の周辺に存在する移動体または障害物を避けながら地点Ｐａまで自律走行するように装置駆動部３を制御する。制御部７は、地点Ｐａ近傍でカートを発見すると、搬送装置８を停止するように装置駆動部３を制御する。搬送装置８は、待機位置Ｐｒｅｓｔから地点Ｐａまで通常高さ状態（図２０参照）で走行する。
　なお、ここでは、制御部７が待機位置Ｐｒｅｓｔから地点Ｐａまでの経路を算出する場合について説明したが、これに限るものではない。指示センタ１５が待機位置Ｐｒｅｓｔから地点Ｐａまでの経路を算出して搬送装置８に通知してもよい。
　建屋内の地図情報は、制御部７が保持してもよく、必要に応じて指示センタ１５などの外部から取得してもよい。
　ステップＳ１０３において、制御部７は、搬送装置８をカートに潜り込ませるための移動計画を策定する。そして、制御部７は、策定した移動計画と、Ｌｉｄａｒ１０およびデプスカメラ１１が検出した周辺状況とに基づいて、搬送装置８がカートに潜り込むように装置駆動部３を制御する。図２３，２４は、搬送装置８がカートに潜り込む様子を示している。このとき、搬送装置８は、低床状態（図２１参照）になってからカートに潜り込む。
　ステップＳ１０４において、制御部７は、Ｌｉｄａｒ１０およびデプスカメラ１１が検出したカート嵌合部２４の位置に基づいて、カート嵌合部２４の形状にガイド機構４の形状が合うように装置駆動部３を制御する。図２５は、搬送装置８が、カート嵌合部２４の形状にガイド機構４の形状が合うように回転した後の様子を示している。
　ステップＳ１０５において、制御部７は、搬送装置８が通常高さ状態となるようにガイド機構駆動部５を制御する。搬送装置８が通常高さ状態になると、カート嵌合部２４とガイド機構４とが緩く嵌合する。
　ステップＳ１０６において、制御部７は、図示しない建屋内の地図情報に基づいて、地点Ｐａから目的地Ｐｂまでの経路を算出する。そして、制御部７は、Ｌｉｄａｒ１０およびデプスカメラ１１が検出した周辺状況に基づいて、搬送装置８の周辺に存在する移動体または障害物を避けながら目的地Ｐｂまで自律走行するように装置駆動部３を制御する。これにより、カートは、地点Ｐａから目的地Ｐｂまで搬送される。図２６は、搬送装置８がカートを搬送する様子を示している。
　なお、ここでは、制御部７が地点Ｐａから目的地Ｐｂまでの経路を算出する場合について説明したが、これに限るものではない。指示センタ１５が地点Ｐａから目的地Ｐｂまでの経路を算出して搬送装置８に通知してもよい。
　カートが目的地Ｐｂに到着すると、建屋内のスタッフがカートのトレイ２２に載置された物品を回収する。その後、搬送装置８の制御部７は、通信部１２経由で指示センタ１５から待機位置Ｐｒｅｓｔまで戻る旨のコマンドを受けると、目的地Ｐｂから待機位置Ｐｒｅｓｔまで自律走行するように装置駆動部３を制御する。あるいは、ステップＳ１０１において制御部７が指示センタ１５から受け付けた移動コマンドに、搬送装置８が目的地Ｐｂに到着した後に待機位置Ｐｒｅｓｔまで自律走行する旨のコマンドを含めてもよい。
　搬送装置８の用途としては、例えば、病院内での薬の配送または配膳、学校での配膳、オフィスでの配膳または物品の配送、あるいは製造工場内における部品の運搬などが挙げられる。
　＜効果＞
　従来の搬送装置は、カートと搬送装置とが一体化して強固に固定されているため、図２７に示すように上りスロープで搬送装置の駆動輪が浮いてカートを搬送することができない状況、または、図２８に示すように下りスロープでカートのキャスタが浮いてカートが不安定になるという状況が生じていた。
　一方、実施の形態１による搬送装置８では、ガイド機構４とカート嵌合部２４とが緩く嵌合する構成としているため、ガイド機構４とカートの連結金具２３との高さ方向の間隙の変化を許容し、ガイド機構４のセンタフレーム用溝２５とカートのセンタフレーム１８とがなす仰角の差異を許容する。従って、上りスロープでは、図２９に示すようにガイド機構４とカートの連結金具２３との高さ方向の間隙が長くなり、かつ、仰角の差異を許容するため、搬送装置８の駆動輪１４は浮かない。また、下りスロープでは、図３０に示すようにガイド機構４とカートの連結金具２３との高さ方向の間隙が短くなり、かつ、仰角の差異を許容するため、カートのキャスタ１９は浮かない。このように、実施の形態１による搬送装置８は、水平床面およびスロープ床面が混在する施設において、カートを安定して搬送することが可能となる。
　＜実施の形態１の変形例１＞
　ガイド機構４の形状は、図７～１２に示すガイド機構４の形状に限るものではなく、機能的にセンタフレーム用溝２５および連結金具用溝２６を有するものであれば、いかなる形状であってもよい。
　例えば、図３１～３４に示すように、ガイド機構４は、本体機構９の上部に設けられた４つの凸機構２７～３０で構成されてもよい。なお、図３２は図３１に示すガイド機構４の側面図であり、図３３は図３１に示すガイド機構４のＣ２－Ｃ２，Ｃ３－Ｃ３断面図であり、図３４は図３１に示すガイド機構４のＣ１－Ｃ１断面図である。
　図３１，３４に示すように、凸機構２７と凸機構２９とで挟まれた溝、および凸機構２８と凸機構３０とで挟まれた溝が、センタフレーム用溝２５を構成する。また、図３１，３２に示すように、凸機構２７と凸機構２８とで挟まれた溝、および凸機構２９と凸機構３０とで挟まれた溝が、連結金具用溝２６を構成する。
　＜実施の形態１の変形例２＞
　図３１～３４における凸機構２７と凸機構２９との間隔、および凸機構２８と凸機構３０との間隔である間隔ｄは、図示しない特定の機構駆動部によって変化するように構成されてもよい。この場合、凸機構２７，２８または凸機構２９，３０のいずれか一方が動いてもよく、凸機構２７～３０の全てが動いてもよい。
　これにより、センタフレーム１８の横幅（太さ）が異なるカートであっても、搬送装置８で搬送することができる。
　＜実施の形態１の変形例３＞
　図３１～３４に示す凸機構２７～３０は、図３５に示すようにテーパ形状を有してもよい。図３５では、凸機構２８，３０のテーパ形状を示しているが、凸機構２７，２９も同様のテーパ形状を有している。
　なお、図３５では、センタフレーム用溝２５を構成する凸機構２７～３０がテーパ形状を有している場合を示しているが、連結金具用溝２６を構成する凸機構２７～３０がテーパ形状を有するようにしてもよい。また、図７～１２に示すセンタフレーム用溝２５および連結金具用溝２６がテーパ形状を有してもよい。
　＜実施の形態１の変形例４＞
　カートの下部構造（前部フレーム１６、後部フレーム１７、およびセンタフレーム１８）には種々の種類がある。図３の例では、前部フレーム１６および後部フレーム１７が短軸となり、前部フレーム１６の中心と後部フレーム１７の中心とを長軸のセンタフレーム１８で固定する構造であったが、他の構造であってもよい。
　例えば、図３６～３８に示すように、センタフレーム用溝２５を２つ設けてもよい。この場合、２つのセンタフレーム１８を有するカートであっても搬送することができる。
　なお、図３７は図３６に示すガイド機構４の正面図（図３６の右側から見た図）であり、図３８は図３６に示すガイド機構４のＤ１－Ｄ１断面図である。
　＜実施の形態１の変形例５＞
　変形例４で説明したような２つのセンタフレーム１８を有するカートを搬送するために、図３９に示すように、変形例１のような凸機構２７～３０を設け、横方向の間隔Ｄが可変となるようにしてもよい。この場合、搬送装置８がカートに潜り込んだ後、一方のセンタフレーム１８にセンタフレーム用溝２５が嵌合するように間隔Ｄを変えるようにしてもよい。
　なお、間隔Ｄは、凸機構２７，２８または凸機構２９，３０のいずれか一方が動くことによって変えてもよく、凸機構２７～３０の全てが動くことによって変えてもよい。
　＜実施の形態１の変形例６＞
　実施の形態１では、カート嵌合部２４は、センタフレーム１８と連結金具２３とが９０度で交わるような十字型の形状である場合について説明したが、カート嵌合部２４の形状はこれに限るものではない。例えば、連結金具２３の形状は、曲線形状、カート嵌合部２４がＸ字型となるような形状、カート嵌合部２４がＶ字型となるような形状など、どのような形状であってもよい。
　また、ガイド機構４の形状は、カート嵌合部２４と嵌合可能な形状であればよい。
　＜実施の形態１の変形例７＞
　実施の形態１では、図２に示すように本体機構９とガイド機構４とが一体に構成され、駆動輪１４を本体機構９から押し下げることによって本体機構９とともにガイド機構４を床面から上昇させる場合について説明したが、ガイド機構４の高さを調整する構成はこれに限るものではない。
　例えば、図４０に示すように、搬送装置３１がガイド機構４と本体機構３２とを別個に備え、ガイド機構駆動部５がガイド機構４を本体機構３２から持ち上げるように駆動することによって、ガイド機構４の高さを調整してもよい。
　＜実施の形態１の変形例８＞
　ガイド機構４を構成するセンタフレーム用溝２５の下面（凹部の底面）に、センタフレーム１８の有無を確認するためのセンサを設けてもよい。
　図４１，４２は、センタフレーム用溝２５にセンサ３３を設けた構成の一例を示す図である。図４１は、センタフレーム用溝２５がセンタフレーム１８に嵌合していない状態を示している。図４２は、センタフレーム用溝２５がセンタフレーム１８に嵌合している状態を示している。
　センサ３３は、ガイド機構４の上方にセンタフレーム１８が存在しているか否か、およびセンタフレーム用溝２５がセンタフレーム１８に正しく嵌合しているか否かなどを検出する。センサ３３としては、例えば、赤外線レーザと受光素子とのセット、あるいは磁気センサなどが挙げられる。
　＜実施の形態１の変形例９＞
　実施の形態１では、建屋内の同一フロアでドアなどがない場所において、搬送装置８がカートを搬送する場合を想定して説明した。しかし、搬送装置８は、ドアが存在する場所においてカートを搬送したり、エレベータを使用して他の階にカートを搬送したりすることも可能である。
　例えば、指示センタ１５は、建屋内に設けられたエレベータおよびドアの開閉を制御し、搬送装置８の状況をモニタリングする機能を有するように構成されている。そして、指示センタ１５は、搬送装置８の移動に応じて、ドアの開閉制御、エレベータの開閉制御、またはエレベータの上昇下降制御を行い、搬送装置８が目的地まで自律走行できるようにしてもよい。あるいは、搬送装置８の制御部７が、通信部１２を介してエレベータ制御部およびドア開閉制御部と通信を行うことによって、搬送装置８が目的地まで自律走行できるようにしてもよい。
　＜実施の形態２＞
　＜構成＞
　図４３は、実施の形態２による搬送装置３４の構成の一例を示すブロック図である。
　図４３に示すように、搬送装置３４は、バンパー機構３６およびバンパー機構駆動部３７を備えることを特徴としている。バンパー機構駆動部３７は、本体機構３５に設けられている。その他の構成は、実施の形態１で説明した搬送装置８と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　バンパー機構３６は、少なくとも前部フレーム１６および後部フレーム１７よりも外側に突出する位置に伸長可能な機構である。搬送装置３４がカートを搬送中に障害物と接触するような状況が生じた場合、カートよりも先にバンパー機構３６が障害物と接触する。
　バンパー機構駆動部３７は、少なくとも前部フレーム１６および後部フレーム１７よりも外側に突出する位置にバンパー機構３６が伸長するように、バンパー機構３６をスライドさせるように駆動する。
　なお、デプスカメラ１１は、実施の形態１と同様に、例えば、搬送装置３４の四隅に１つずつ（計４つ）、搬送装置３４の前後に下向きに１つずつ（計２つ）、および搬送装置３４の前後に上向きに１つずつ（計２つ）設置されている。
　＜動作＞
　図４４は、搬送装置３４の動作の一例を示すフローチャートである。図４４のステップＳ２０１～ステップＳ２０５、およびステップＳ２０７は、実施の形態１で説明した図２２のステップＳ１０１～ステップＳ１０５、およびステップＳ１０６と同様であるため、ここでは説明を省略する。以下では、ステップＳ２０６について説明する。
　ステップＳ２０６において、制御部７は、カートの前部フレーム１６および後部フレーム１７からバンパー機構３６が張り出すようにバンパー機構駆動部３７を制御する。
　図４５は、収納状態のバンパー機構を示す図である。また、図４６，４７は、張り出し状態のバンパー機構を示す図である。図４７中の破線で囲まれた部品は、バンパー駆動用モータであり、バンパー機構駆動部３７に相当する。バンパー機構３６は、図４５に示すバンパー機構３６の初期位置から、図４６，４７に示すように例えば１７０ｍｍ程度外側に張り出す。
　ステップＳ２０７において搬送装置３４がカートを搬送中に、仮に障害物と接触した場合は、バンパー機構３６が接触時の衝撃を吸収するため、カートへの衝撃を緩和する効果がある。
　＜実施の形態２の変形例１＞
　図４８は、実施の形態２の変形例１による搬送装置３４の構成の一例を示すブロック図である。
　図４８に示すように、変形例１による搬送装置３４は、バンパー機構３６に接触センサ３８を設けることを特徴としている。その他の構成は、実施の形態２で説明した搬送装置３４と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　図４９に示すように、接触センサ３８は、バンパー機構３６の先端部に設けられている。接触センサ３８は、感圧センサまたはテープスイッチとも称する。
　図４４のステップＳ２０７において搬送装置３４がカートを搬送中において、制御部７は、接触センサ３８の検出結果に基づいてバンパー機構３６が障害物と接触したことを検知すると、搬送装置３４を停止する。このとき、制御部７は、通信部１２を介して搬送装置３４を停止した旨を予め定められた装置（例えば、指示センタ１５）に発信してもよく、搬送装置３４が備える図示しないアラート報知装置を作動してもよく、あるいは、障害物を避けた別の経路を計画して当該経路でカートを搬送するようにしてもよい。
　接触センサ３８を設けることによって、Ｌｉｄａｒ１０およびデプスカメラ１１では検出することができない障害物に対して搬送装置３４を有効に動作させることができる。
　＜実施の形態２の変形例２＞
　図５０は、実施の形態２の変形例２による搬送装置３４の構成の一例を示すブロック図である。
　図５０に示すように、変形例２による搬送装置３４は、バンパー機構３６に磁気センサ３９を設けることを特徴としている。その他の構成は、実施の形態２で説明した搬送装置３４と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　図５１に示すように、磁気センサ３９は、バンパー機構の先端付近に設けられている。磁気センサ３９は、非接触の周辺検出センサであり、磁気テープの存在を検出する。
　例えば、搬送装置３４の進入が禁止されている進入禁止エリア（進入禁止マーカ）の手前に磁気テープを貼り、磁気センサ３９（進入禁止エリア検出センサ）が磁気テープを検出したら非常停止安全系を作動させ、搬送装置３４の走行を停止させる。このとき、制御部７は、通信部１２を介して搬送装置３４を停止した旨を予め定められた装置（例えば、指示センタ１５）に発信してもよく、搬送装置３４が備える図示しないアラート報知装置を作動してもよく、あるいは、障害物を避けた別の経路を計画して当該経路でカートを搬送するようにしてもよい。
　なお、実施の形態１で説明した搬送装置８に磁気センサを設ける場合は、本体機構９の前後の適当な位置に設ければよい。また、磁気テープは、進入禁止エリアの手前に限らず、進入禁止エリアを規定するように張られていればよい。
　＜実施の形態３＞
　＜構成＞
　図５２は、実施の形態３による搬送装置４０の構成の一例を示すブロック図である。
　図５２に示すように、搬送装置４０は、フック機構駆動部４２およびフック機構４３を備えることを特徴としている。フック機構駆動部４２は、本体機構４１に設けられている。その他の構成は、実施の形態２で説明した搬送装置３４と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　なお、搬送装置４０は、実施の形態２の変形例１で説明した接触センサ３８、および実施の形態２の変形例２で説明した磁気センサ３９の両方、またはいずれか一方を備える構成としてもよい。
　フック機構駆動部４２およびフック機構４３は、実施の形態１で説明した搬送装置８にも適用可能である。
　フック機構４３は、収納されたカートを引き出すために、前部フレーム１６、後部フレーム１７、およびセンタフレーム１８を含むカートを構成するフレーム（構成フレーム）に引っ掛ける機構であり、伸長可能である。
　フック機構駆動部４２は、フック機構４３を駆動し、フック機構４３を収納状態と伸長状態との間で伸縮させる。
　＜動作＞
　図５３は、搬送装置４０の動作の一例を示すフローチャートである。図５３のステップＳ３０１、ステップＳ３０２、およびステップＳ３０８～ステップＳ３１１は、実施の形態２で説明した図４４のステップＳ２０１、ステップＳ２０２、ステップＳ２０４～ステップＳ２０７と同様であるため、ここでは説明を省略する。以下では、ステップＳ３０３～ステップＳ３０７について説明する。なお、以下で説明する図５４～６０では、カートに設けられた連結金具２３の図示を省略している。
　図５４は、カートの収納状況の一例を示す図である。図５４に示すように、収納されているカートを搬送装置が搬送する際、搬送装置は回転することができず、また、前後方向にも移動することができないため、カートを取り出すことができない。実施の形態３では、このような問題を解決するためのものである。図５５は、図５３のステップＳ３０２におけるカートと搬送装置４０との位置関係を示す図である。
　ステップＳ３０３において、制御部７は、搬送装置４０をカートに潜り込ませて、カートを引き出せる位置まで移動する移動計画を策定する。制御部７は、策定した移動計画と、Ｌｉｄａｒ１０およびデプスカメラ１１が検出した周辺状況とに基づいて、搬送装置４０がカートを引き出せる位置まで移動するように装置駆動部３を制御する。図５６は、搬送装置４０がカートに潜り込む様子を示している。このとき、搬送装置４０は、低床状態（図２１参照）になってからカートに潜り込む。
　ステップＳ３０４において、制御部７は、フック機構４３が伸長状態となるようにフック機構駆動部４２を制御する。そして、制御部７は、搬送装置４０が通常高さ状態となるようにガイド機構駆動部５を制御する。図５７は、フック機構４３が伸長状態である様子を示している。
　ステップＳ３０５において、制御部７は、フック機構４３をカートのセンタフレーム１８に引っ掛けた状態でカートを引き出すように装置駆動部３を制御する。図５８は、搬送装置４０がカートを引き出す様子を示している。
　ステップＳ３０６において、制御部７は、搬送装置４０が低床状態となるようにガイド機構駆動部５を制御する。そして、制御部７は、フック機構４３が収納状態となるようにフック機構駆動部４２を制御する。図５９は、フック機構４３が収納状態である様子を示している。
　ステップＳ３０７において、制御部７は、搬送装置４０をカートに潜り込ませるための移動計画を策定する。そして、制御部７は、策定した移動計画と、Ｌｉｄａｒ１０およびデプスカメラ１１が検出した周辺状況とに基づいて、搬送装置４０がカートに潜り込むように装置駆動部３を制御する。図６０は、搬送装置４０がカートに潜り込んでいる様子を示している。
　＜効果＞
　実施の形態３の搬送装置４０によれば、カートが収納スペースに収納されている場合であっても、カートを取り出して搬送することが可能となる。
　＜実施の形態３の変形例１＞
　実施の形態３では、フック機構４３をカートのセンタフレーム１８に引っ掛けて取り出す場合について説明したが、これに限るものではない。
　例えば、図６１に示すようにカートが収納されている場合は、フック機構４３をカートの前部フレーム１６または後部フレーム１７に引っ掛けて取り出すことが可能である。
　＜実施の形態３の変形例２＞
　図６２は、実施の形態３の変形例２による搬送装置４４の構成の一例を示すブロック図である。
　図６２に示すように、搬送装置４４は、バンパー機構駆動部３７がバンパー機構３６およびフック機構４３を駆動することを特徴としている。バンパー機構駆動部３７は、本体機構４５に設けられている。その他の構成は、実施の形態３で説明した搬送装置４０と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　バンパー機構駆動部３７は、図５２に示すフック機構駆動部４２の機能を有している。これにより、搬送装置４４における駆動部の点数を削減することができる。
　図６３は、収納状態のフック機構を示す図である。図６４は、伸長状態のフック機構を示す図である。フック機構４３は、バンパー機構３６の動きに連動する。なお、搬送装置４４はソレノイドロックを備えており、当該ソレノイドロックを制御することによってカートの引き出し時のみにフック機構４３を動かせるようにしている。
　＜ハードウェア構成＞
　図２に示す搬送装置８における制御部７および通信部１２の各機能は、処理回路により実現される。すなわち、搬送装置８は、センサ群６の検出結果に基づいて、カート嵌合部２４にガイド機構４が嵌合するように装置駆動部３およびガイド機構駆動部５を制御し、搬送装置８の外部に設けられた指示センタ１５と通信を行うための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアであってもよく、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサ（ＣＰＵ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）であってもよい。
　処理回路が専用のハードウェアである場合、図６５に示すように、処理回路４６は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。制御部７および通信部１２の各機能をそれぞれ処理回路４６で実現してもよく、各機能をまとめて１つの処理回路４６で実現してもよい。
　処理回路４６が図６６に示すプロセッサ４７である場合、制御部７および通信部１２の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ４８に格納される。プロセッサ４７は、メモリ４８に記録されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、搬送装置８は、センサ群６の検出結果に基づいて、カート嵌合部２４にガイド機構４が嵌合するように装置駆動部３およびガイド機構駆動部５を制御するステップ、搬送装置８の外部に設けられた指示センタ１５と通信を行うステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ４８を備える。また、これらのプログラムは、制御部７および通信部１２の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリとは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。
　なお、制御部７および通信部１２の各機能について、一部の機能を専用のハードウェアで実現し、他の機能をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。
　このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
　なお、上記では、図２に示す搬送装置８のハードウェア構成について説明したが、図４０に示す搬送装置３１、図４３，４８，５０に示す搬送装置３４、図５２に示す搬送装置４０、および図６２に示す搬送装置４４のハードウェア構成についても同様である。
　なお、本開示の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
　本開示は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、限定的なものではない。例示されていない無数の変形例が想定され得るものと解される。
　１　搬送装置、２　本体機構、３　装置駆動部、４　ガイド機構、５　ガイド機構駆動部、６　センサ群、７　制御部、８　搬送装置、９　本体機構、１０　Ｌｉｄａｒ、１１　デプスカメラ、１２　通信部、１３　キャスタ、１４　駆動輪、１５　指示センタ、１６　前部フレーム、１７　後部フレーム、１８　センタフレーム、１９　キャスタ、２０　キャスタブレーキ、２１　支持フレーム、２２　トレイ、２３　連結金具、２４　カート嵌合部、２５　センタフレーム用溝、２６　連結金具用溝、２７　凸機構、２８　凸機構、２９　凸機構、３０　凸機構、３１　搬送装置、３２　本体機構、３３　センサ、３４　搬送装置、３５　本体機構、３６　バンパー機構、３７　バンパー機構駆動部、３８　接触センサ、３９　磁気センサ、４０　搬送装置、４１　本体機構、４２　フック機構駆動部、４３　フック機構、４４　搬送装置、４５　本体機構、４６　処理回路、４７　プロセッサ、４８　メモリ。

Claims (14)

  1. 　前部フレームと、前記前部フレームに対向する後部フレームと、前記前部フレームと前記後部フレームとを結合するセンタフレームと、前記センタフレームの延在方向とは異なる方向に張り出すように前記センタフレームに設けられた連結金具と、複数のキャスタとを有するカートを搬送する搬送装置であって、
    　前記搬送装置の全体を支持する本体機構と、
    　前記本体機構に設けられ、前記搬送装置を駆動する装置駆動部と、
    　前記センタフレームおよび前記連結金具で構成されるカート嵌合部に嵌合可能な形状を有するガイド機構と、
    　前記ガイド機構を高さ方向に駆動するガイド機構駆動部と、
    　前記搬送装置の周辺状況を検出するセンサ群と、
    　前記装置駆動部および前記ガイド機構駆動部を制御する制御部と、
    を備え、
    　前記制御部は、前記センサ群の検出結果に基づいて、前記カート嵌合部に前記ガイド機構が嵌合するように前記装置駆動部および前記ガイド機構駆動部を制御し、
    　前記カート嵌合部に前記ガイド機構が嵌合する際、前記カート嵌合部と前記ガイド機構との間には予め定められた間隙が存在する、搬送装置。
  2. 　前記カート嵌合部は、前記センタフレームと前記連結金具とが直交して構成され、
    　前記ガイド機構は、前記センタフレームに嵌合可能なセンタフレーム用溝と、前記連結金具に嵌合可能な連結金具用溝とで構成される、請求項１に記載の搬送装置。
  3. 　前記搬送装置は、前記装置駆動部によって回転駆動される駆動輪をさらに備え、
    　前記ガイド機構は、前記本体機構と一体に構成され、
    　前記制御部は、前記駆動輪を前記本体機構の底面から突出させることによって前記本体機構および前記ガイド機構を通常高さ状態とし、または前記駆動輪を前記本体機構に収容することによって前記本体機構および前記ガイド機構を低床状態とするように前記ガイド機構駆動部を制御する、請求項１に記載の搬送装置。
  4. 　前記制御部は、前記ガイド機構が前記本体機構の上方に移動するように前記ガイド機構駆動部を制御する、請求項１に記載の搬送装置。
  5. 　少なくとも前記前部フレームおよび前記後部フレームよりも外側に突出する位置に伸長可能なバンパー機構と、
    　前記バンパー機構を駆動するバンパー機構駆動部と、
    をさらに備え、
    　前記制御部は、前記バンパー機構が少なくとも前記前部フレームおよび前記後部フレームよりも外側に突出する位置までスライドするように前記バンパー機構駆動部を制御する、請求項１に記載の搬送装置。
  6. 　前記バンパー機構は、外側に突出する側に接触センサを有し、
    　前記制御部は、前記接触センサが接触を検出すると前記搬送装置の移動を停止するように前記装置駆動部を制御する、請求項５に記載の搬送装置。
  7. 　前記バンパー機構は、前記搬送装置の進入禁止エリアを規定する磁気テープを検出する磁気センサを有し、
    　前記制御部は、前記磁気センサの検出結果に基づいて、前記搬送装置が前記進入禁止エリアに進入しないように前記装置駆動部を制御する、請求項５に記載の搬送装置。
  8. 　前記本体機構は、前記搬送装置の進入禁止エリアを規定する進入禁止マーカの存在を検出する進入禁止エリア検出センサを有し、
    　前記制御部は、前記進入禁止エリア検出センサの検出結果に基づいて、前記搬送装置が前記進入禁止エリアに進入しないように前記装置駆動部を制御する、請求項１に記載の搬送装置。
  9. 　前記搬送装置の周辺を撮影する少なくとも１つのデプスカメラをさらに備え、
    　前記制御部は、前記デプスカメラが撮影した画像に基づいて前記搬送装置の周辺に存在する障害物を検出し、前記搬送装置が前記障害物を避けて移動するように前記装置駆動部を制御する、請求項１に記載の搬送装置。
  10. 　前記搬送装置の周辺状況を検出する一対のＬｉｄａｒと、
    　前記本体機構が前記通常高さ状態である場合は各前記Ｌｉｄａｒを前記本体機構の上方に突出する位置に移動させ、前記本体機構が前記低床状態である場合は各前記Ｌｉｄａｒを前記本体機構の上方に突出しない位置に移動させるＬｉｄａｒ昇降機構と、
    をさらに備える、請求項３に記載の搬送装置。
  11. 　前記前部フレーム、前記後部フレーム、および前記センタフレームを含む前記カートを構成する構成フレームに引っ掛ける伸長可能なフック機構と、
    　前記フック機構を駆動するフック機構駆動部と、
    をさらに備え、
    　前記制御部は、前記搬送装置が前記低床状態で前記カートの前記構成フレームまで移動するように前記ガイド機構駆動部および前記装置駆動部を制御し、前記搬送装置を前記通常高さ状態にして前記フック機構が前記構成フレームに引っかかるように前記ガイド機構駆動部および前記フック機構駆動部を制御し、前記カートを引き出す方向に移動するように前記装置駆動部を制御する、請求項３に記載の搬送装置。
  12. 　少なくとも前記前部フレームおよび前記後部フレームよりも外側に突出する位置に伸長可能なバンパー機構と、
    　前記前部フレーム、前記後部フレーム、および前記センタフレームを含む前記カートを構成する構成フレームに引っ掛ける伸長可能なフック機構と、
    　前記バンパー機構の伸長に連動して前記フック機構を伸長するように前記バンパー機構および前記フック機構を駆動するバンパー機構駆動部と、
    をさらに備え、
    　前記制御部は、前記搬送装置が前記低床状態で前記カートの前記構成フレームまで移動するように前記ガイド機構駆動部および前記装置駆動部を制御し、前記搬送装置を前記通常高さ状態にして前記フック機構が前記構成フレームに引っかかるように前記ガイド機構駆動部および前記バンパー機構駆動部を制御し、前記カートを引き出す方向に移動するように前記装置駆動部を制御する、請求項３に記載の搬送装置。
  13. 　前記搬送装置に対して前記カートの搬送を指示する指示センタと通信を行う通信部をさらに備え、
    　前記通信部は、前記指示センタから、前記カートの位置情報、および前記カートの搬送先の位置情報を含む移動コマンドを取得し、
    　前記制御部は、前記通信部が取得した前記移動コマンドに基づいて、前記搬送装置を前記カートの位置まで自律走行させるように前記装置駆動部を制御し、前記カート嵌合部に前記ガイド機構が嵌合するように前記装置駆動部および前記ガイド機構駆動部を制御し、前記カート嵌合部と前記ガイド機構とが嵌合した状態で前記搬送装置を前記カートの搬送先まで自律走行させるように前記装置駆動部を制御する、請求項１に記載の搬送装置。
  14. 　前部フレームと、前記前部フレームに対向する後部フレームと、前記前部フレームと前記後部フレームとを結合するセンタフレームと、前記センタフレームの延在方向とは異なる方向に張り出すように前記センタフレームに設けられた連結金具と、複数のキャスタとを有するカートを搬送装置によって搬送する搬送方法であって、
    　前記搬送装置が備えるセンサ群の検出結果に基づいて、前記センタフレームおよび前記連結金具で構成されるカート嵌合部に、前記搬送装置が備えるガイド機構を嵌合させ、
    　前記カート嵌合部に前記ガイド機構が嵌合する際、前記カート嵌合部と前記ガイド機構との間には予め定められた間隙が存在する、搬送方法。
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