特開 2023-114590 搬送ロボット及び搬送システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023114590

(43)【公開日】2023-08-18

(54)【発明の名称】搬送ロボット及び搬送システム

(51)【国際特許分類】

   B61B 13/00 20060101AFI20230810BHJP

   B65G 1/04 20060101ALI20230810BHJP

【ＦＩ】

B61B13/00 J

B65G1/04 555A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022016994

(22)【出願日】2022-02-07

(71)【出願人】

【識別番号】591186176

【氏名又は名称】株式会社 ゼンショーホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】葛山 貴生

【テーマコード（参考）】

3D101

3F022

【Ｆターム（参考）】

3D101BA03

3D101BB12

3D101BB16

3D101BB34

3D101BC02

3F022AA02

3F022CC05

3F022DD01

3F022EE01

3F022LL12

3F022LL19

3F022MM03

(57)【要約】

【課題】高低差付昇降機構が設けられていない構造体で昇降可能な搬送ロボット及び搬送システムを提供する。
【解決手段】搬送ロボット１は、本体２と、一対のレール１１１に対し転動可能である一対の車輪３１と、上下方向において一対のレール１１１と重なる支持位置と一対のレール１１１の間に位置する退避位置との間を旋回可能に設けられる荷台４と、本体２と荷台４との間に位置するとともに第１旋回位置と第２旋回位置との間を旋回可能に設けられる被旋回部材６と、荷台４又は被旋回部材６を旋回させる旋回アクチュエータ５と、本体２と被旋回部材６とを接続するとともに退避位置に旋回された荷台４を昇降可能に設けられる昇降機構７と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対のレールが間隔を空けて複数対配列される昇降領域を有する構造体では、走行動作時において間隔を空けて複数対配列される前記レールのうちの走行用レールを走行するとともに昇降動作時において間隔を空けて複数対配列される各レール間を昇降する搬送ロボットであって、
本体と、
一対の前記レールに対し転動可能に前記本体に設けられる一対の車輪と、
前記本体の上方に位置するとともに、上下方向において一対の前記レールと重なる支持位置と一対の前記レールの間に位置する退避位置との間を切替可能に設けられる荷台と、
前記荷台を支持位置と退避位置との間を切り替える位置切替機構と、
前記本体と前記荷台との間に位置するとともに上下方向を中心として第１旋回位置と第２旋回位置との間を旋回可能に設けられる被駆動部材と、
前記被駆動部材を旋回させるように前記荷台と接続される旋回駆動部と、
前記本体と前記被駆動部材とを接続するとともに退避位置に切り替えられた前記荷台を昇降可能に設けられる昇降機構と、を備え、
前記位置切替機構により支持位置に切り替えられた前記荷台が一対の前記レールに支持されるとともに、前記被駆動部材が前記旋回駆動部により第２旋回位置に旋回されることで一対の前記車輪が一対の前記レールの間に位置する昇降位置に位置する場合に、前記本体及び一対の前記車輪は、前記昇降機構によって各レール間を昇降し、
前記被駆動部材が前記旋回駆動部により第１旋回位置に旋回されることで一対の前記車輪が上下方向においてそれぞれ一対の前記レールと重なる走行位置に位置するように一対の前記レールに載置されるとともに、前記荷台が前記位置切替機構により退避位置に切り替えられる場合に、前記荷台は、前記昇降機構によって各レール間を昇降する、
搬送ロボット。

【請求項2】

請求項１に記載の搬送ロボットであって、
前記昇降機構は、
前記被駆動部材及び前記本体のうちのいずれか一方に設けられる昇降駆動部と、
前記被駆動部材及び前記本体のうちのいずれか他方と前記昇降駆動部とを接続する伸縮部材と、を有する、
搬送ロボット。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の搬送ロボットであって、
前記位置切替機構は、前記旋回駆動部によって構成され、
前記旋回駆動部は、前記被駆動部材と前記荷台との間に位置し、一対の前記車輪が一対の前記レールに載置される場合に前記荷台を上下方向を中心として支持位置と退避位置との間を旋回させる、
搬送ロボット。

【請求項4】

請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の搬送ロボットであって、
前記荷台に設けられる一対の荷台位置調整ガイドローラをさらに備え、
前記荷台が退避位置に位置する場合に、一対の前記荷台位置調整ガイドローラは、一対の前記レールと当接不能であり、
前記荷台が支持位置に位置する場合に、一対の前記荷台位置調整ガイドローラは、一対の前記レールと当接可能である、
搬送ロボット。

【請求項5】

請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の搬送ロボットであって、
前記本体に設けられる一対の本体位置調整ガイドローラをさらに備え、
一対の前記車輪が昇降位置に位置する場合に、一対の前記本体位置調整ガイドローラは、一対の前記レールと当接不能であり、
一対の前記車輪が走行位置に位置する場合に、一対の前記本体位置調整ガイドローラは、一対の前記レールと当接可能である、
搬送ロボット。

【請求項6】

一対のレールが間隔を空けて複数対配列される昇降領域を有する構造体と、
前記構造体では、走行動作時において間隔を空けて複数対配列される前記レールのうちの走行用レールを走行するとともに、昇降動作時において間隔を空けて複数対配列される各レール間を昇降する搬送ロボットと、を備える搬送システムであって、
前記搬送ロボットは、
本体と、
一対の前記レールに対し転動可能に前記本体に設けられる一対の車輪と、
前記本体の上方に位置するとともに、上下方向において一対の前記レールと重なる支持位置と一対の前記レールの間に位置する退避位置との間を切替可能に設けられる荷台と、
前記荷台を支持位置と退避位置との間を切り替える位置切替機構と、
前記本体と前記荷台との間に位置するとともに上下方向を中心として第１旋回位置と第２旋回位置との間を旋回可能に設けられる被駆動部材と、
前記被駆動部材を旋回させるように前記荷台と接続される旋回駆動部と、
前記本体と前記被駆動部材とを接続するとともに退避位置に切り替えられた前記荷台を昇降可能に設けられる昇降機構と、を備え、
前記位置切替機構により支持位置に切り替えられた前記荷台が一対の前記レールに支持されるとともに、前記被駆動部材が前記旋回駆動部により第２旋回位置に旋回されることで一対の前記車輪が一対の前記レールの間に位置する昇降位置に位置する場合に、前記本体及び一対の前記車輪は、前記昇降機構によって各レール間を昇降し、
前記被駆動部材が前記旋回駆動部により第１旋回位置に旋回されることで一対の前記車輪が上下方向においてそれぞれ一対の前記レールと重なる走行位置に位置するように一対の前記レールに載置されるとともに、前記荷台が前記位置切替機構により退避位置に切り替えられる場合に、前記荷台は、前記昇降機構によって各レール間を昇降する、
搬送システム。

【請求項7】

請求項６に記載の搬送システムであって、
前記昇降領域は、順に上下方向に沿って平行に配列される一対の上段レール、一対の中段レール及び一対の下段レールを有する平行昇降領域を備え、
前記荷台が一対の前記上段レールに支持された状態では、一対の前記車輪は、前記昇降機構によって一対の前記中段レール及び一対の前記下段レールの間を昇降する、
搬送システム。

【請求項8】

請求項６に記載の搬送システムであって、
前記昇降領域は、順に上下方向に沿って配列される一対の上段レール、一対の中段レール及び一対の下段レールを有する交差昇降領域を備え、
一対の前記上段レールと一対の前記中段レールとは、平行に配列され、
一対の前記中段レールと一対の前記下段レールとは、平面視にて交差となるように配列され、
前記荷台が一対の前記上段レールに支持された状態では、一対の前記車輪は、前記昇降機構によって一対の前記中段レール及び一対の前記下段レールの間を昇降する、
搬送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送ロボット及び搬送システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、水平レールが上下に複数対配列される構造体と、水平レールに沿って走行可能な搬送ロボットと、を備える出庫システムが開示されている。構造体において、搬送ロボットは、複数対の水平レールに交差して設けられる傾斜部や垂直レールを通じて他の水平レールに昇降することができる。ランプは、移動ロボットのスプロケット歯車に噛合して吊り上げるチェーンを有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１８－５１７６４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の出庫システムでは、搬送ロボットを昇降させるために、構造体に傾斜部や垂直レール等の高低差付昇降機構を設ける必要がある。このため、構造体の構成が複雑となる。

【0005】

そこで、本発明は、このような事情に鑑み、この問題点に着目してなされたものであり、高低差付昇降機構が設けられていない構造体で昇降可能な搬送ロボット及び搬送システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様によれば、一対のレールが間隔を空けて複数対配列される昇降領域を有する構造体では、走行動作時において間隔を空けて複数対配列される前記レールのうちの走行用レールを走行するとともに昇降動作時において間隔を空けて複数対配列される各レール間を昇降する搬送ロボットであって、本体と、一対の前記レールに対し転動可能に前記本体に設けられる一対の車輪と、前記本体の上方に位置するとともに、上下方向において一対の前記レールと重なる支持位置と一対の前記レールの間に位置する退避位置との間を切替可能に設けられる荷台と、前記荷台を支持位置と退避位置との間を切り替える位置切替機構と、前記本体と前記荷台との間に位置するとともに上下方向を中心として第１旋回位置と第２旋回位置との間を旋回可能に設けられる被駆動部材と、前記被駆動部材を旋回させるように前記荷台と接続される旋回駆動部と、前記本体と前記被駆動部材とを接続するとともに退避位置に切り替えられた前記荷台を昇降可能に設けられる昇降機構と、を備え、前記位置切替機構により支持位置に切り替えられた前記荷台が一対の前記レールに支持されるとともに、前記被駆動部材が前記旋回駆動部により第２旋回位置に旋回されることで一対の前記車輪が一対の前記レールの間に位置する昇降位置に位置する場合に、前記本体及び一対の前記車輪は、前記昇降機構によって各レール間を昇降し、前記被駆動部材が前記旋回駆動部により第１旋回位置に旋回されることで一対の前記車輪が上下方向においてそれぞれ一対の前記レールと重なる走行位置に位置するように一対の前記レールに載置されるとともに、前記荷台が前記位置切替機構により退避位置に切り替えられる場合に、前記荷台は、前記昇降機構によって各レール間を昇降する搬送ロボットが提供される。

【0007】

本発明の他の態様によれば、一対のレールが間隔を空けて複数対配列される昇降領域を有する構造体と、前記構造体では、走行動作時において間隔を空けて複数対配列される前記レールのうちの走行用レールを走行するとともに、昇降動作時において間隔を空けて複数対配列される各レール間を昇降する搬送ロボットと、を備える搬送システムであって、前記搬送ロボットは、本体と、一対の前記レールに対し転動可能に前記本体に設けられる一対の車輪と、前記本体の上方に位置するとともに、上下方向において一対の前記レールと重なる支持位置と一対の前記レールの間に位置する退避位置との間を切替可能に設けられる荷台と、前記荷台を支持位置と退避位置との間を切り替える位置切替機構と、前記本体と前記荷台との間に位置するとともに上下方向を中心として第１旋回位置と第２旋回位置との間を旋回可能に設けられる被駆動部材と、前記被駆動部材を旋回させるように前記荷台と接続される旋回駆動部と、前記本体と前記被駆動部材とを接続するとともに退避位置に切り替えられた前記荷台を昇降可能に設けられる昇降機構と、を備え、前記位置切替機構により支持位置に切り替えられた前記荷台が一対の前記レールに支持されるとともに、前記被駆動部材が前記旋回駆動部により第２旋回位置に旋回されることで一対の前記車輪が一対の前記レールの間に位置する昇降位置に位置する場合に、前記本体及び一対の前記車輪は、前記昇降機構によって各レール間を昇降し、前記被駆動部材が前記旋回駆動部により第１旋回位置に旋回されることで一対の前記車輪が上下方向においてそれぞれ一対の前記レールと重なる走行位置に位置するように一対の前記レールに載置されるとともに、前記荷台が前記位置切替機構により退避位置に切り替えられる場合に、前記荷台は、前記昇降機構によって各レール間を昇降する搬送システムが提供される。

【発明の効果】

【0008】

これらの態様によれば、高低差付昇降機構が設けられていない構造体で昇降可能な搬送ロボット及び搬送システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本実施形態に係る搬送システムを示す斜視図である。

【図2】図２は、変形例に係る構造体を示す概略構成図である。

【図3】図３は、搬送システムを構成する搬送ロボットを示す第１斜視図である。

【図4】図４は、搬送ロボットを示す第２斜視図である。

【図5A】図５Ａは、搬送ロボットがレールに沿って走行する第１斜視図である。

【図5B】図５Ｂは、搬送ロボットがレールに沿って走行する第２斜視図である。

【図6】図６は、レール平行昇降領域において荷台が退避位置から支持位置に旋回して一対の上段レールに支持された状態を示す斜視図である。

【図7】図７は、レール平行昇降領域において車輪が走行位置から昇降位置に旋回して搬送ロボットが荷台を通じて一対の上段レールに支持された状態を示す斜視図である。

【図8】図８は、レール平行昇降領域において車輪が一対の下段レールに下降した状態を示す第１斜視図である。

【図9】図９は、レール平行昇降領域において車輪が昇降位置から走行位置に旋回して一対の下段レールに載置された状態を示す第１斜視図である。

【図10】図１０は、レール平行昇降領域において荷台が支持位置から退避位置に旋回した状態を示す斜視図である。

【図11】図１１は、レール平行昇降領域において荷台が下降した状態を示す斜視図である。

【図12】図１２は、レール交差昇降領域において荷台が一対の上段レールに対する支持位置から一対の上段レールに対する退避位置に旋回した状態を示す斜視図である。

【図13】図１３は、レール交差昇降領域において荷台が一対の上段レールに上昇した状態を示す斜視図である。

【図14】図１４は、レール交差昇降領域において荷台が一対の上段レールに対する退避位置から一対の上段レールに対する支持位置に旋回して一対の上段レールに支持された状態を示す斜視図である。

【図15】図１５は、レール交差昇降領域において車輪が一対の下段レールに対する走行位置から一対の下段レールに対する昇降位置に旋回して搬送ロボットが荷台を通じて一対の上段レールに支持された状態を示す図である。

【図16】図１６は、レール交差昇降領域において車輪が所定高度に上昇した状態を示す斜視図である。

【図17】図１７は、レール交差昇降領域において車輪が一対の中段レールに対する走行位置から一対の中段レールに対する昇降位置に旋回した状態を示す図である。

【図18】図１８は、レール交差昇降領域において車輪が一対の中段レールに上昇した状態を示す図である。

【図19】図１９は、レール交差昇降領域において車輪が一対の上段レールに対する昇降位置から一対の上段レールに対する走行位置に旋回して一対の中段レールに支持された状態を示す斜視図である。

【図20】図２０は、レール交差昇降領域において荷台が一対の上段レールに対する支持位置から一対の上段レールに対する退避位置に旋回した状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態（以下、本実施形態と称する。）について説明する。なお、本明細書においては、全体を通じて、同一の要素には同一の符号を付する。

【0011】

（搬送システムの構成）
まず、図１を参照しながら本実施形態に係る搬送システム１００について説明する。

【0012】

図１は、本実施形態に係る搬送システム１００を示す斜視図である。

【0013】

図１に示すように、本実施形態に係る搬送システム１００は、一対のレール１１１が間隔を空けて複数対配列される昇降領域１１を有する構造体１０と、走行用レールとしてのレール１１１を走行可能な搬送ロボット１と、を備える。

【0014】

搬送システム１００は、例えば、寿司屋等の飲食店に設置され、客席及び厨房を構造体１０によって連通するものである。具体的には、搬送システム１００は、寿司等の料理を載せる食器Ｗとしての皿が載置される搬送ロボット１を、例えば顧客が視認可能なレール１１１に沿って走行させることによって料理を厨房からホールに提供し、その後、搬送ロボット１を昇降領域１１で昇降させて、空き皿を載置してから例えば顧客が視認不能な他のレール１１１に沿って走行させることによって空き皿をホールから厨房に回収する。

【0015】

このように、料理提供及び食器回収は、搬送システム１００を用いて行われるため、飲食店の従業員を減らし、人件費の削減に寄与することができる。また、料理提供の搬送及び食器回収の搬送は、それぞれ搬送ロボット１を顧客視認可能なレール１１１及び顧客視認不能な他のレール１１１に走行させることによって行われるため、料理提供の搬送及び食器回収の搬送が搬送ロボットを同一のレールに走行させることによって行われるものに比べ、搬送システムの衛生性及び美観性を向上させることができる。

【0016】

本実施形態では、搬送システム１００は、飲食店に設置されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、物流の分配を行う物流倉庫に設置されてもよい。

【0017】

（構造体の構成）
次に、図１を参照しながら搬送システム１００の一部を構成する構造体１０について説明する。

【0018】

図１において、構造体１０の長手方向、幅方向及び上下方向を、それぞれＸ軸に沿う方向、Ｙ軸に沿う方向及びＺ軸に沿う方向とする。以下、説明の便宜上、構造体１０の長手方向、幅方向及び上下方向を単に長手方向、幅方向及び上下方向とも称する。

【0019】

図１に示すように、本実施形態に係る構造体１０は、搬送ロボット１が昇降可能な昇降領域１１を有する。昇降領域１１は、レール平行昇降領域としての第１昇降領域１２（図１において破線で囲まれた領域）及びレール交差昇降領域としての第２昇降領域１３（図１において一点鎖線で囲まれた領域）を有する。なお、第１昇降領域１２と第２昇降領域１３とは、一部が重なるように形成されてもよいし、重ならないように形成されてもよい。

【0020】

第１昇降領域１２は、搬送ロボット１に上下方向に沿って平行に配列される複数対（ここでは、二対）のレール１１１（走行用レール１１１）間を昇降させるとともに、搬送ロボット１を複数対のレール１１１のうちのいずれ一対のレール１１１（走行用レール１１１）の延在方向に沿って走行させる領域である。第１昇降領域１２は、先行技術のようなランプや垂直レール等の高低差付昇降機構を有しておらず、上下方向に沿って平行に配列される複数対（ここでは、三対）のレール１１１（一対の第１昇降領域上段レールとしての一対の第１レール１１１Ａ，一対の第１昇降領域中段レールとしての一対の第２レール１１１Ｂ，一対の第１昇降領域下段レールとしての一対の第３レール１１１Ｃ）と、上下方向に沿って延在するとともに複数対のレール１１１を支持する複数の支持枠（図示しない）と、を有する。本実施形態では、第１レール１１１Ａ、第２レール１１１Ｂ及び第３レール１１１Ｃは、長手方向に沿って延在するように平行に配列される。

【0021】

図１に示すように、一対の第２レール１１１Ｂと一対の第３レール１１１Ｃとの間の間隔は、一対の第１レール１１１Ａと一対の第２レール１１１Ｂとの間の間隔よりも大きい。本実施形態では、一対の第１レール１１１Ａは、昇降用レールのみとして用いられ、一対の第２レール１１１Ｂ及び一対の第３レール１１１Ｃは、走行用レールのみとして用いられているが、これに限定されるものではなく、例えば、第１昇降領域１２における全てのレール１１１は、走行用レール及び昇降用レールの両方として用いられてもよい。この場合に、各レール１１１間の間隔は、同一であることが好ましい。

【0022】

第２昇降領域１３は、搬送ロボット１に上下方向に沿って交差となるように配列される複数対（ここでは、二対）のレール（走行用レール１１１）間を昇降させる領域である。

【0023】

第２昇降領域１３は、先行技術のようなランプや垂直レール等の高低差付昇降機構を有しておらず、上下方向に沿って配列される複数対（ここでは、三対）のレール１１１（一対の第２昇降領域上段レールとしての一対の第４レール１１１Ｄ、一対の第２昇降領域中段レールとしての一対の第５レール１１１Ｅ、一対の第２昇降領域下段レールとしての一対の第２レール１１１Ｂ）と、上下方向に沿って延在するとともに複数対のレール１１１を支持する複数の支持枠（図示しない）と、を有する。

【0024】

図１に示すように、一対の第４レール１１１Ｄと一対の第５レール１１１Ｅとは、幅方向に沿って延在するように平行に配列される。一方、一対の第５レール１１１Ｅと一対の第２レール１１１Ｂとは、平面視にて交差となるように配列される。

【0025】

また、図１に示すように、一対の第５レール１１１Ｅと一対の第２レール１１１Ｂとの間の間隔は、一対の第４レール１１１Ｄと一対の第５レール１１１Ｅとの間の間隔よりも大きい。本実施形態では、一対の第４レール１１１Ｄは、昇降用レールのみとして用いられ、一対の第５レール１１１Ｅ及び一対の第２レール１１１Ｂは、走行用レールのみとして用いられているが、これに限定されるものではなく、例えば、第２昇降領域１３における全てのレール１１１は、走行用レール及び昇降用レールの両方として用いられてもよい。この場合に、各レール１１１間の間隔は、同一であることが好ましい。

【0026】

このように、昇降領域１１は、第１昇降領域１２及び第２昇降領域１３によって構成されるため、昇降領域１１における搬送ロボット１の三次元的搬送を実現することができる。

【0027】

本実施形態では、昇降領域１１は、第１昇降領域１２及び第２昇降領域１３から構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、第１昇降領域１２のみから構成されてもよい。この場合に、昇降領域１１における搬送ロボット１の三次元的搬送を実現することができない。

【0028】

本実施形態では、複数対のレール１１１は、水平に沿って延在するように設けられているが、これに限定されるものではなく、例えば、水平面に対し僅かに傾斜して延在するように設けられてもよい。この場合に、高低差を有する場所間の搬送を搬送システム１００によって行うことができる。

【0029】

また、本実施形態では、複数対のレール１１１は、直線状に延在して設けられているが、これに限定されるものではなく、例えば、湾曲して延在するように設けられてもよい。この場合に、直線上にない場所間の搬送を搬送システム１００によって行うことができる。

【0030】

各レール１１１は、例えば正面視にて矩形状に形成される。各レール１１１は、搬送ロボット１の後述する車輪３１（図３及び図４参照）を載置可能な載置面１１２と、対となるレール１１１と対向する対向面１１３と、を有する。

【0031】

載置面１１２は、平坦面に形成される。平坦面としての載置面１１２は、搬送ロボット１の車輪３１が転動可能な平滑度を有する。対向面１１３は、荷台位置調整ガイドローラ４１又は本体位置調整ガイドローラ２３（図３及び図４参照）の外周縁と当接可能に設けられる。これにより、搬送ロボット１の走行動作時において本体位置調整ガイドローラ２３は、外周縁が対向面１１３と当接するため、車輪３１の位置を載置面１１２上に規制することができるため、車輪３１が載置面１１２から脱落することを防止することができる。

【0032】

そして、一対の上段レール（例えば、第１レール１１１Ａの載置面１１２）と一対の下段レール（例えば、第３レール１１１Ｃの載置面１１２）との間の間隔を所定間隔以下に設定すれば足りる。そして、一対の上段レール（例えば、第１レール１１１Ａの載置面１１２）と一対の下段レール（例えば、第３レール１１１Ｃの載置面１１２）との間の間隔が所定間隔を超えると、搬送ロボット１がレール１１１間を昇降できなくなる。すなわち、レール１１１間の間隔が所定間隔を超える箇所があれば、当該箇所は、構造体１０の昇降領域１１に属しない。換言すれば、レール１１１間の間隔が所定間隔以下である箇所は、すべて昇降領域１１に属する。なお、「所定間隔」の詳細については後述する。

【0033】

（変形例の構造体）
次に、図２を参照しながら変形例に係る構造体１０について説明する。なお、本第１変形例では、上述した実施形態と同様の点については説明を省略し、主に上述した実施形態と相違する点について説明する。

【0034】

図２は、第１変形例の構造体１０を示す概略構成図である。

【0035】

上述した実施形態では、構造体１０は、昇降領域１１のみから構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、図２に示すように、複数（ここでは、二つ）の昇降領域１１と、複数の昇降領域１１を連通する非昇降領域１４とから構成されてもよい。

【0036】

この場合に、各昇降領域１１（すなわち、第１昇降領域１２）は、上下方向に沿って平行に配列される一対の第１レール１１１Ａ、一対の第２レール１１１Ｂ及び一対の第３レール１１１Ｃを有する。一方、非昇降領域１４は、上下方向に沿って平行に配列される一対の第１連通レール１４１及び一対の第２連通レール１４２のみを有する搬送路である。

【0037】

第１連通レール１４１は、離間して設けられる第２レール１１１Ｂを連通するとともに、第２連通レール１４２は、離間して設けられる複数の第３レール１１１Ｃを連通する。すなわち、第１連通レール１４１の両端には、第２レール１１１Ｂが接続されるとともに、第２連通レール１４２の両端には、第３レール１１１Ｃが接続される。

【0038】

変形例のように、構造体１０に搬送路としての非昇降領域１４を適宜設けることによって、非昇降領域１４が設けられず昇降領域１１が設けられる構造体１０に比べ、不要な搬送用レールを削減することができる。この結果、構造体１０の簡素化及び軽量化を図ることができる。

【0039】

（搬送ロボットの構成）
次に、図１、図３及び図４を参照しながら搬送システム１００の他の一部を構成する搬送ロボット１について説明する。

【0040】

図３は、搬送ロボット１を示す斜視図である。図４は、搬送ロボット１を示す第２斜視図である。なお、図３及び図４において、構造体１０を省略している。

【0041】

図１に示すように、本実施形態に係る搬送ロボット１は、搬送ロボット１の走行動作時（以下、単に走行動作時とも称する。）において一対のレール１１１を走行するとともに、搬送ロボット１の昇降動作時（以下、単に昇降動作時とも称する。）において構造体１０の昇降領域１１に間隔を空けて複数対配列される各レール１１１間を昇降する搬送体である。図３及び図４に示すように、搬送ロボット１は、本体２、走行機構３、荷台４、旋回駆動部としての旋回アクチュエータ５、被駆動部材としての被旋回部材６、一対の昇降機構７、コントローラ８及び電源９を備える。

【0042】

本体２は、長手方向及び幅方向の両方に沿って延在する矩形状のベース部材である。本体２（具体的には、本体２の上面）には、走行機構３の後述する走行駆動部としての走行アクチュエータ３２の動作、旋回アクチュエータ５、昇降機構７の後述する昇降駆動部としての昇降アクチュエータ７１及びを制御するコントローラ８と、走行アクチュエータ３２、旋回アクチュエータ５及び昇降アクチュエータ７１へ電力を供給する電源９とが搭載される。

【0043】

そして、搬送ロボット１は、コントローラ８の制御によって、一対のレール１１１を走行する走行動作と、間隔を空けて複数対配列されるレール１１１間を昇降する昇降動作と、を実行することができる。

【0044】

昇降動作時において、本体２は、一対のレール１１１と干渉することなく、一対のレール１１１間を通過することができるため、間隔を空けて複数対配列されるレール１１１間を昇降することができる。

【0045】

本体２は、車輪３１としての駆動輪３１１の駆動シャフト３１１ａ（後述する）を回転可能に支持する一対の駆動輪軸受２１と、車輪３１としての従動輪３１２の従動シャフト（図示しない／後述する）を回転可能に支持する一対の従動輪軸受２２と、外周縁が一対のレール１１１の対向面１１３と当接可能な複数対（ここでは、三対）の本体位置調整ガイドローラ２３と、本体２の上面から突出するように昇降機構７の後述する一対の下リンク７２２の下端とヒンジ接続される一対の接続片２４と、を有する。

【0046】

一対の駆動輪軸受２１及び一対の従動輪軸受２２は、本体２の四隅に位置するように本体２の上面に設けられる。複数対の本体位置調整ガイドローラ２３は、車輪３１が設けられる本体２の両側から突出するとともに上下方向を中心として回転可能であるように本体２の下面に設けられる。

【0047】

走行機構３は、搬送ロボット１をレール１１１に走行させる機構である。走行機構３は、駆動シャフト３１１ａが回転可能に一対の駆動輪軸受２１に支持される一対の駆動輪３１１と、従動シャフトが回転可能に一対の従動輪軸受２２に支持される一対の従動輪３１２と、本体２の上面に設けられ一対のレール１１１に対し一対の駆動輪３１１を転動させることによって本体２を走行させる走行アクチュエータ３２と、走行アクチュエータ３２の駆動力を駆動シャフト３１１ａへ伝達する伝達機構３３と、を有する。

【0048】

走行アクチュエータ３２は、電気、エア又は油圧等を用いて駆動輪３１１を駆動させるための駆動部である。本実施形態では、走行アクチュエータ３２は、モータにより構成される。走行アクチュエータ３２は、時計回り及び反時計回りの両方に回転可能に設けられる走行駆動軸を有し、伝達機構３３は、走行アクチュエータ３２の走行駆動軸の回転による駆動力を駆動シャフト３１１ａへ伝達する。これにより、搬送ロボット１の前進走行又は後退走行の走行動作を実現することができる。

【0049】

荷台４は、本体２の上方に位置する矩形状の板部材である。荷台４は、上下方向を中心として、上下方向において一対のレール１１１と重なる支持位置（図６参照）と一対のレール１１１の間に位置する退避位置（図５Ａ参照）との間を旋回可能に設けられる。荷台４には、物品としての食器Ｗが載置される。

【0050】

荷台４は、外周縁が一対のレール１１１の対向面１１３と当接可能な一対の荷台位置調整ガイドローラ４１を有する。一対の荷台位置調整ガイドローラ４１は、上下方向を中心として回転可能であるように荷台４の下面に設けられる。そして、一対の荷台位置調整ガイドローラ４１は、荷台４が退避位置に旋回される場合に、長手方向に沿って配列される（図４及び図５Ａ参照）。この際に、一対の荷台位置調整ガイドローラ４１は、外周縁が一対のレール１１１の対向面１１３と当接することができない。

【0051】

昇降動作時において、荷台４は、一対のレール１１１の間に位置する退避位置に旋回されるため、一対のレール１１１と干渉することなく、一対のレール１１１間を通過することができるため、間隔を空けて複数対配列されるレール１１１間を昇降することができる。

【0052】

一方、荷台４が退避位置から支持位置に９０°旋回される場合に、一対の荷台位置調整ガイドローラ４１は、幅方向に沿って配列される。この際に、一対の荷台位置調整ガイドローラ４１は、外周縁が一対のレール１１１の対向面１１３と当接することができる。

【0053】

そして、荷台４が退避位置から支持位置に９０°旋回されて一対のレール１１１に支持される場合に、車輪３１が一対のレール１１１から離間しても、搬送ロボット１は、荷台４を通じて一時的に一対のレール１１１に支持される（図７参照）。これにより、昇降動作時において、車輪３１が一対のレール１１１から離間する場合であっても、退避位置から支持位置に切り替えることで搬送ロボット１を一時的に一対のレール１１１に支持する支持機構を別途搬送ロボット１に設ける必要がなく、搬送ロボット１を構成する部品点数の削減を図ることができる。このため、搬送ロボット１の簡易化及び低コスト化を図ることができる。

【0054】

位置切替機構としての旋回アクチュエータ５は、電気、エア又は油圧等を用いて荷台４を旋回させるための駆動部である。本実施形態では、旋回アクチュエータ５は、モータにより構成される。旋回アクチュエータ５は、荷台４の下方、かつ、被旋回部材６の上方に位置するように設けられる。また、旋回アクチュエータ５は、被旋回部材６を旋回させるための駆動部である。このように、旋回アクチュエータ５は、荷台４及び被旋回部材６の両方を旋回させるため、位置切替機構と旋回アクチュエータ５との統合を図ることができる。この結果、搬送ロボット１を構成する部品点数の削減を図ることができる。よって、搬送ロボット１の簡易化及び低コスト化を図ることができる。

【0055】

旋回アクチュエータ５は、上下方向に沿って延在するとともに時計回り及び反時計回りの両方に旋回可能に設けられる一対の旋回駆動軸（図示しない）を有する。一方の旋回駆動軸は、旋回アクチュエータ５の上面から突出するとともに荷台４と接続される。これにより、旋回アクチュエータ５は、荷台４を支持位置と退避位置との間に旋回させることができる。他方の旋回駆動軸は、旋回アクチュエータ５の下面から突出するとともに被旋回部材６と接続される。これにより、旋回アクチュエータ５は、被旋回部材６を第１旋回位置及び第２旋回位置の間に旋回させることができる。

【0056】

被旋回部材６は、本体２と荷台４との間に位置する長尺状の板部材である。被旋回部材６は、上下方向を中心として第１旋回位置と第２旋回位置との間を旋回可能に設けられる。また、被旋回部材６は、第１旋回位置と第２旋回位置との間に旋回されても一対の荷台位置調整ガイドローラ４１と干渉しないように一対の荷台位置調整ガイドローラ４１の間に位置する。

【0057】

被旋回部材６が旋回アクチュエータ５により第１旋回位置に旋回される場合に、被旋回部材６は、長手方向に沿って延在するように設けられる。一方、被旋回部材６が旋回アクチュエータ５により第１旋回位置から第２旋回位置に９０°旋回される場合に、被旋回部材６は、幅方向に沿って延在するように設けられる。

【0058】

一対の昇降機構７は、本体２又は荷台４を昇降させるための機構である。一対の昇降機構７は、本体２と被旋回部材６とを接続する。また、一対の昇降機構７は、被旋回部材６の両端（具体的には、両端の上面）に設けられる一対の昇降アクチュエータ７１と、一対の昇降アクチュエータ７１と一対の接続片２４とをそれぞれ接続する一対の伸縮部材７２と、を有する。

【0059】

一対の昇降アクチュエータ７１を、本体２ではなく、被旋回部材６に設けることにより、一対の昇降アクチュエータ７１による荷重を、本体２ではなく、被旋回部材６にかけることができるため、荷重が本体２に集中してしまうことを回避することができる。この結果、本体２を昇降させるための昇降アクチュエータ７１の駆動力を小さくすることができるため、昇降アクチュエータ７１に対する出力要求を低減させることができる。また、一対の昇降アクチュエータ７１を設けるための本体２の上面の設置スペースを確保する必要がなく、本体２の設置レイアウトの自由度を高めることができる。

【0060】

各昇降アクチュエータ７１は、電気、エア又は油圧等を用いて各伸縮部材７２の後述する各上リンク７２１を旋回させるための駆動部である。本実施形態では、各昇降アクチュエータ７１は、モータにより構成される。各昇降アクチュエータ７１は、被旋回部材６が旋回アクチュエータ５により第１旋回位置に旋回される場合に、幅方向に沿って延在するとともに時計回り及び反時計回りの両方に旋回可能に設けられる昇降駆動軸（図示しない）を有する。すなわち、被旋回部材６が旋回アクチュエータ５により第１旋回位置から第２旋回位置に９０°旋回される場合に、昇降駆動軸は、長手方向に沿って延在する。

【0061】

具体的には、被旋回部材６が旋回アクチュエータ５により第１旋回位置に旋回される場合に、一方の昇降アクチュエータ７１の昇降駆動軸は、幅方向の一方に沿って延在するとともに、他方の昇降アクチュエータ７１の昇降駆動軸は、幅方向の他方に沿って延在する。すなわち、一方の昇降アクチュエータ７１の昇降駆動軸と他方の昇降アクチュエータ７１の昇降駆動軸とは、反対方向に向かって延在する。

【0062】

各伸縮部材７２は、上端が昇降アクチュエータ７１の昇降駆動軸とヒンジ接続される長尺状の上リンク７２１と、上端が上リンク７２１の下端とヒンジ接続されるとともに下端が接続片２４とヒンジ接続される長尺状の下リンク７２２と、を有する。

【0063】

上述のように、一方の昇降アクチュエータ７１の昇降駆動軸と他方の昇降アクチュエータ７１の昇降駆動軸とは、反対方向に向かって延在する。そして、一対の昇降アクチュエータ７１の昇降駆動軸とヒンジ接続するため、一対の上リンク７２１は、被旋回部材６の両側に設けられる。同様に、一対の下リンク７２２も、被旋回部材６の両側に設けられる。

【0064】

このように、被旋回部材６が旋回アクチュエータ５により第１旋回位置に旋回される場合に、幅方向において、一対の伸縮部材７２（一対の上リンク７２１及び一対の下リンク７２２）をずらして設けることにより、伸縮部材７２の伸縮時において、一対の伸縮部材７２の干渉を回避することができる。

【0065】

一対の伸縮部材７２は、一対の昇降アクチュエータ７１により上下方向に沿って伸縮する。具体的には、一対の伸縮部材７２は、一対の上リンク７２１がそれぞれ一対の昇降アクチュエータ７１によりそれぞれ一対の昇降駆動軸と一体に旋回し、一対の下リンク７２２がそれぞれ一対の上リンク７２１の旋回に連動して旋回されるように構成される。

【0066】

より具体的には、一対の伸縮部材７２が伸長する場合に、一対の上リンク７２１及び一対の下リンク７２２は、上下方向に沿って延在するように一対の昇降アクチュエータ７１により旋回される。

【0067】

一方、一対の伸縮部材７２が収縮する場合に、一方の上リンク７２１は、他方の上リンク７２１とヒンジ接続される他方の昇降アクチュエータ７１に近接して水平状態となるように一方の昇降アクチュエータ７１により旋回されるとともに、他方の上リンク７２１は、一方の上リンク７２１とヒンジ接続される一方の昇降アクチュエータ７１に近接して水平状態となるように他方の昇降アクチュエータ７１により旋回される。これにより、一対の上リンク７２１と一対の下リンク７２２とは、それぞれ折り畳まれる。

【0068】

上述した「所定間隔」とは、一対の上リンク７２１及び一対の下リンク７２２が上下方向に沿って延在するように一対の昇降アクチュエータ７１により旋回される場合（すなわち、伸縮部材７２が伸長し切る場合）に、荷台４の下面と車輪３１の下面との間の間隔である。

【0069】

そして、一対の第１レール１１１Ａの載置面１１２と一対の第３レール１１１Ｃの載置面１１２との間の間隔を所定間隔以下に設定すれば、荷台４を一対の第１レール１１１Ａの載置面１１２に載置させることができるため、搬送ロボット１は、レール１１１間を昇降することができる。

【0070】

上述のように、一対の昇降機構７は、本体２と被旋回部材６とを接続するため、被旋回部材６が旋回アクチュエータ５により旋回される場合に、一対の昇降機構７が被旋回部材６の旋回に連動して旋回され、一対の昇降機構７と接続される本体２は、一対の昇降機構７の旋回に連動して旋回される。すなわち、本体２は、昇降機構７を通じて接続される被旋回部材６の旋回と連動して旋回される。

【0071】

被旋回部材６が旋回アクチュエータ５により第１旋回位置に旋回される場合に、本体２は、車輪３１が走行位置に位置する車輪走行位置に旋回される（図５Ａ及び図５Ｂ参照）。すなわち、被旋回部材６の第１旋回位置は、車輪３１の走行位置と対応する。ここで、「走行位置」とは、一対の車輪３１が上下方向においてそれぞれ一対のレール１１１と重なる位置である。この際に、一対の車輪３１及び本体２は、幅方向に沿って配列される。

【0072】

一方、被旋回部材６が旋回アクチュエータ５により第１旋回位置から第２旋回位置に９０°旋回される場合に、本体２は、一対の車輪３１が昇降位置に位置する車輪昇降位置に旋回される（図７参照）。すなわち、被旋回部材６の第２旋回位置は、一対の車輪３１の昇降位置と対応する。ここで、「昇降位置」とは、一対の車輪３１が一対のレール１１１の間に位置する位置である。この際に、一対の車輪３１及び本体２は、長手方向に沿って配列される。

【0073】

昇降動作時において、車輪３１は、一対のレール１１１と干渉することなく、一対のレール１１１間を通過することができるため、間隔を空けて複数対配列されるレール１１１間を昇降することができる。

【0074】

（搬送ロボットの走行動作）
次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照しながら搬送ロボット１が実行する走行動作について説明する。

【0075】

図５Ａは、搬送ロボット１がレール１１１に沿って走行する第１斜視図である。図５Ｂは、搬送ロボット１がレール１１１に沿って走行する第２斜視図である。

【0076】

図５Ａに示すように、走行動作時において、搬送ロボット１は、伸縮部材７２（図３及び図４参照）が収縮して扁平状態となって構造体１０のレール１１１に沿って走行する。これにより、走行動作時において扁平状態となっていない搬送ロボット１に比べ、荷台４の上方に位置する載置領域を大きく確保することができる。この結果、複数の搬送ロボット１がそれぞれ上下異なるレール１１１を走行する際に、第３レール１１１Ｃを走行する搬送ロボット１の荷台４に載置される食器Ｗと第２レール１１１Ｂを走行する搬送ロボット１とが干渉することを回避しやすくなる。

【0077】

この場合に、搬送ロボット１のコントローラ８（図３及び図４参照）は、一対の上リンク７２１と一対の下リンク７２２と（図３及び図４参照）がそれぞれ折り畳まれるように一対の昇降アクチュエータ７１（図３及び図４参照）を制御する。そして、コントローラ８は、一対の走行アクチュエータ３２（図３及び図４参照）を制御し、一対の駆動輪３１１をレール１１１上に転動させることで、一対の駆動輪３１１の転動に連動して一対の従動輪３１２も転動する。これにより、コントローラ８は、搬送ロボット１の前進走行又は後退走行の走行動作を実行することができる。

【0078】

また、図５Ｂに示すように、走行動作時において、複数対の本体位置調整ガイドローラ２３は、外周縁が一対のレール１１１（具体的には、第２レール１１１Ｂ又は第３レール１１１Ｃ）の対向面１１３と当接するため、走行動作による搬送ロボット１の位置ずれを補正することができる。この結果、搬送ロボット１の位置を検出するための位置検出センサ及び位置検出センサの検出値に基づいて搬送ロボット１の位置ずれを補正制御するための制御部を設ける必要がなく、搬送ロボット１を構成する部品点数の削減を図ることができる。よって、搬送ロボット１の簡易化及び低コスト化を図ることができる。

【0079】

（レール平行昇降領域における搬送ロボットの昇降動作）
次に、図６から図１１を参照しながら第１昇降領域１２において搬送ロボット１が実行する昇降動作のうちの下降動作のみについて説明する。なお、昇降動作のうちの上昇動作については、下降動作の各ステップのとは真逆であるため、その説明を省略する。

【0080】

図６は、第１昇降領域１２において荷台４が退避位置から支持位置に旋回して一対の第１レール１１１Ａに支持された状態を示す斜視図である。図７は、第１昇降領域１２において車輪３１が走行位置から昇降位置に旋回して搬送ロボット１が荷台４を通じて一対の第１レール１１１Ａに支持された状態を示す斜視図である。図８は、第１昇降領域１２において車輪３１が一対の第３レール１１１Ｃに下降した状態を示す第１斜視図である。図９は、第１昇降領域１２において車輪３１が昇降位置から走行位置に旋回して一対の第３レール１１１Ｃに載置された状態を示す第１斜視図である。図１０は、第１昇降領域１２域において荷台４が支持位置から退避位置に旋回した状態を示す斜視図である。図１１は、第１昇降領域１２において荷台４が下降した状態を示す斜視図である。

【0081】

まず、第１昇降領域１２における下降動作時の第１ステップにおいて、搬送ロボット１（具体的には、車輪３１）が第１昇降領域１２の一対の第２レール１１１Ｂに載置された状態で、図６の矢印で示すように、荷台４は、旋回アクチュエータ５（図３及び図４参照）により退避位置から支持位置に９０°旋回される。この際に、荷台４は、両側が一対の第１レール１１１Ａに支持される。

【0082】

また、この際に、一対の荷台位置調整ガイドローラ４１（図３及び図４参照）は、外周縁が一対の第１レール１１１Ａの対向面１１３と当接するため、昇降動作による搬送ロボット１の位置ずれを補正することができる。この結果、搬送ロボット１の位置を検出するための位置検出センサ及び位置検出センサの検出値に基づいて搬送ロボット１の位置ずれを補正制御するための制御部を設ける必要がなく、搬送ロボット１を構成する部品点数の削減を図ることができる。よって、搬送ロボット１の簡易化及び低コスト化を図ることができる。

【0083】

次に、第１昇降領域１２における下降動作時の第２ステップにおいて、荷台４が一対の第１レール１１１Ａに支持された状態で、図７の矢印で示すように、被旋回部材６（図３及び図４参照）は、旋回アクチュエータ５により第１旋回位置から第２旋回位置に９０°旋回される。この際に、本体２は、昇降機構７を通じて接続される被旋回部材６の旋回に連動して車輪走行位置から車輪昇降位置に９０°旋回される。そして、車輪３１は、一対の第２レール１１１Ｂから離間するように本体２の旋回に連動して走行位置から昇降位置に９０°旋回される。

【0084】

次に、第１昇降領域１２における下降動作時の第３ステップにおいて、荷台４が一対の第１レール１１１Ａに支持された状態で、一対の上リンク７２１及び一対の下リンク７２２（図３及び図４参照）は、両者が鉛直となる（すなわち、伸縮部材７２（図３及び図４参照）が伸長する）ように一対の昇降アクチュエータ７１により旋回される。

【0085】

この場合に、図８の矢印で示すように、荷台４が一対の第１レール１１１Ａに支持された状態で、本体２は、車輪３１が一対の第３レール１１１Ｃに近接するように一対の上リンク７２１及び一対の下リンク７２２の旋回に連動して下降される。

【0086】

次に、第１昇降領域１２における下降動作時の第４ステップにおいて、荷台４が一対の第１レール１１１Ａに支持された状態で、図９の矢印で示すように、被旋回部材６は、旋回アクチュエータ５により第２旋回位置から第１旋回位置に９０°旋回される。この際に、本体２は、昇降機構７を通じて接続される被旋回部材６の旋回に連動して車輪昇降位置から車輪走行位置に旋回される。そして、車輪３１は、一対の第３レール１１１Ｃに載置されるように本体２の旋回に連動して昇降位置から走行位置に９０°旋回される。

【0087】

この際に、複数対の本体位置調整ガイドローラ２３は、外周縁が一対の第３レール１１１Ｃの対向面１１３と当接するため、昇降動作による搬送ロボット１の位置ずれを補正することができる。この結果、搬送ロボット１の位置を検出するための位置検出センサ及び位置検出センサの検出値に基づいて搬送ロボット１の位置ずれを補正制御するための制御部を設ける必要がなく、搬送ロボット１を構成する部品点数の削減を図ることができる。よって、搬送ロボット１の簡易化及び低コスト化を図ることができる。

【0088】

次に、第１昇降領域１２における下降動作時の第５ステップにおいて、搬送ロボット１（具体的には、車輪３１）が一対の第３レール１１１Ｃに載置された状態で、図１０の矢印で示すように、荷台４は、旋回アクチュエータ５により支持位置から退避位置に９０°旋回される。この際に、荷台４は、両側が一対の第１レール１１１Ａに支持されなくなる。

【0089】

次に、第１昇降領域１２における下降動作時の第６ステップにおいて、搬送ロボット１（具体的には、車輪３１）が一対の第３レール１１１Ｃに載置された状態で、一対の上リンク７２１及び一対の下リンク７２２は、両者が水平となる（すなわち、伸縮部材７２が収縮する）ように一対の昇降アクチュエータ７１により旋回される。

【0090】

この場合に、図１１の矢印で示すように、搬送ロボット１（具体的には、車輪３１）が一対の第３レール１１１Ｃに載置された状態で、荷台４は、一対の第２レール１１１Ｂから離間し、かつ、一対の第３レール１１１Ｃに近接するように一対の上リンク７２１及び一対の下リンク７２２の旋回に連動して下降される。すると、搬送ロボット１は、再び走行動作時の扁平状態となり、一対の第３レール１１１Ｃに沿って走行することができる。

【0091】

（レール交差昇降領域における搬送ロボットの昇降動作）
次に、図１２から図２０を参照しながら第２昇降領域１３において搬送ロボット１が実行する昇降動作のうちの上昇動作のみについて説明する。なお、昇降動作のうちの下降動作については、上昇動作の各ステップのとは真逆であるため、その説明を省略する。

【0092】

図１２は、第２昇降領域１３において荷台４が一対の第４レール１１１Ｄに支持位置から一対の第４レール１１１Ｄに対する退避位置に旋回した状態を示す斜視図である。図１３は、第２昇降領域１３において荷台４が一対の第４レール１１１Ｄに上昇した状態を示す斜視図である。図１４は、第２昇降領域１３において荷台４が一対の第４レール１１１Ｄに対する退避位置から一対の第４レール１１１Ｄに対する支持位置に旋回して一対の第４レール１１１Ｄに支持された状態を示す斜視図である。図１５は、第２昇降領域１３において車輪３１が一対の第２レール１１１Ｂに対する走行位置から一対の第２レール１１１Ｂに対する昇降位置に旋回して搬送ロボット１が荷台４を通じて一対の第４レール１１１Ｄに支持された状態を示す図である。図１６は、第２昇降領域１３において車輪３１が所定高度に上昇した状態を示す斜視図である。図１７は、第２昇降領域１３において車輪３１が一対の第５レール１１１Ｅに対する走行位置から一対の第５レール１１１Ｅに対する昇降位置に旋回した状態を示す図である。図１８は、第２昇降領域１３において車輪３１が一対の第５レール１１１Ｅに上昇した状態を示す図である。図１９は、第２昇降領域１３において車輪３１が一対の第４レール１１１Ｄに対する昇降位置から一対の第４レール１１１Ｄに対する走行位置に旋回して一対の第５レール１１１Ｅに支持された状態を示す斜視図である。図２０は、第２昇降領域１３において荷台４が一対の第４レール１１１Ｄに対する支持位置から一対の第４レール１１１Ｄに対する退避位置に旋回した状態を示す斜視図である。

【0093】

まず、第２昇降領域１３における上昇動作時の第１ステップにおいて、搬送ロボット１（具体的には、車輪３１）が第２昇降領域１３の一対の第２レール１１１Ｂに載置された状態で、図１２の矢印で示すように、荷台４は、旋回アクチュエータ５（図３及び図４参照）により第４レール１１１Ｄに対する支持位置（以下、単に支持位置とも称する。）から第４レール１１１Ｄに対する退避位置（以下、単に退避位置とも称する。）に９０°旋回される。

【0094】

次に、第２昇降領域１３における上昇動作時の第２ステップにおいて、搬送ロボット１（具体的には、車輪３１）が一対の第２レール１１１Ｂに載置された状態で、一対の上リンク７２１及び一対の下リンク７２２（図３及び図４参照）は、両者が上下方向に沿って延在するよう（すなわち、伸縮部材７２が伸長する）ように一対の昇降アクチュエータ７１により旋回される。

【0095】

この場合に、図１３の矢印で示すように、搬送ロボット１（具体的には、車輪３１）が一対の第２レール１１１Ｂに載置された状態で、荷台４は、順に一対の第５レール１１１Ｅ及び一対の第４レール１１１Ｄを通過するように一対の上リンク７２１及び一対の下リンク７２２の旋回に連動して上昇される。

【0096】

次に、第２昇降領域１３における上昇動作時の第３ステップにおいて、搬送ロボット１（具体的には、車輪３１）が一対の第２レール１１１Ｂに載置された状態で、図１４の矢印で示すように、荷台４は、旋回アクチュエータ５により退避位置から支持位置に９０°旋回される。この際に、荷台４は、両側が一対の第４レール１１１Ｄに支持される。

【0097】

次に、第２昇降領域１３における上昇動作時の第４ステップにおいて、荷台４が一対の第４レール１１１Ｄに支持された状態で、図１５の矢印で示すように、被旋回部材６（図３及び図４参照）は、旋回アクチュエータ５により第１旋回位置から第２旋回位置に９０°旋回される。この際に、本体２は、昇降機構７を通じて接続される被旋回部材６の旋回に連動して一対の第１レール１１１Ａに対する車輪走行位置から一対の第１レール１１１Ａに対する車輪昇降位置に旋回される。そして、車輪３１は、一対の第２レール１１１Ｂから離間するように本体２の旋回に連動して一対の第１レール１１１Ａに対する走行位置から一対の第１レール１１１Ａに対する昇降位置に９０°旋回される。

【0098】

次に、第２昇降領域１３における上昇動作時の第５ステップにおいて、荷台４が一対の第４レール１１１Ｄに支持された状態で、一対の上リンク７２１及び一対の下リンク７２２は、両者が水平となるよう（すなわち、伸縮部材７２が収縮する）ように一対の昇降アクチュエータ７１により旋回される。

【0099】

この場合に、図１６の矢印で示すように、荷台４が一対の第４レール１１１Ｄに支持された状態で、本体２は、車輪３１が一対の第１レール１１１Ａを通過するように一対の上リンク７２１及び一対の下リンク７２２の旋回に連動して所定高度に上昇される。

【0100】

次に、第２昇降領域１３における上昇動作時の第６ステップにおいて、荷台４が一対の第４レール１１１Ｄに支持された状態で、図１７の矢印で示すように、被旋回部材６は、旋回アクチュエータ５により第２旋回位置から第１旋回位置に９０°旋回される。この際に、本体２は、昇降機構７を通じて接続される被旋回部材６の旋回に連動して一対の第５レール１１１Ｅに対する車輪走行位置から一対の第５レール１１１Ｅに対する車輪昇降位置に旋回される。そして、車輪３１は、本体２の旋回に連動して一対の第５レール１１１Ｅに対する走行位置から一対の第５レール１１１Ｅに対する昇降位置に９０°旋回される。

【0101】

次に、第２昇降領域１３における上昇動作時の第７ステップにおいて、荷台４が一対の第４レール１１１Ｄに支持された状態で、一対の上リンク７２１及び一対の下リンク７２２は、両者がさらに水平となるよう（すなわち、伸縮部材７２が収縮する）ように一対の昇降アクチュエータ７１により旋回される。

【0102】

この場合に、図１８の矢印で示すように、荷台４が一対の第４レール１１１Ｄに支持された状態で、本体２は、車輪３１が一対の第５レール１１１Ｅを通過するように一対の上リンク７２１及び一対の下リンク７２２の旋回に連動して上昇される。

【0103】

次に、第２昇降領域１３における上昇動作時の第８ステップにおいて、荷台４が一対の第４レール１１１Ｄに支持された状態で、図１９の矢印で示すように、被旋回部材６は、旋回アクチュエータ５により第１旋回位置から第２旋回位置に９０°旋回される。この際に、本体２は、昇降機構７を通じて接続される被旋回部材６の旋回に連動して一対の第５レール１１１Ｅに対する車輪昇降位置から一対の第５レール１１１Ｅに対する車輪走行位置に旋回される。そして、車輪３１は、一対の第５レール１１１Ｅに載置されるように本体２の旋回に連動して一対の第５レール１１１Ｅに対する昇降位置から一対の第５レール１１１Ｅに対する走行位置に９０°旋回される。

【0104】

次に、第２昇降領域１３における上昇動作時の第９ステップにおいて、搬送ロボット１（具体的には、車輪３１）が一対の第５レール１１１Ｅに載置された状態で、図２０の矢印で示すように、荷台４は、旋回アクチュエータ５により一対の第４レール１１１Ｄに対する支持位置から一対の第４レール１１１Ｄに対する退避位置に９０°旋回される。すると、搬送ロボット１は、一対の第５レール１１１Ｅに沿って走行することができる。

【0105】

（作用効果）
次に、本実施形態による作用効果について説明する。

【0106】

本実施形態に係る搬送ロボット１は、一対のレール１１１が間隔を空けて複数対配列される昇降領域１１を有する構造体１０では、走行動作時において間隔を空けて複数対配列されるレール１１１を走行するとともに昇降動作時において間隔を空けて複数対配列される各レール１１１間を昇降する搬送ロボット１であって、本体２と、一対のレール１１１に対し転動可能に本体２に設けられる一対の車輪３１と、本体２の上方に位置するとともに、上下方向において一対のレール１１１と重なる支持位置と一対のレール１１１の間に位置する退避位置との間を切替可能に設けられる荷台４と、荷台４を支持位置と退避位置との間を切り替える位置切替機構と、本体２と荷台４との間に位置するとともに上下方向を中心として第１旋回位置と第２旋回位置との間を旋回可能に設けられる被旋回部材６と、被旋回部材６を旋回させるように荷台４と接続される旋回アクチュエータ５と、本体２と被旋回部材６とを接続するとともに退避位置に切り替えられた荷台４を昇降可能に設けられる昇降機構７と、を備え、位置切替機構により支持位置に切り替えられた荷台４が一対のレール１１１に支持されるとともに、被旋回部材６が旋回アクチュエータ５により第２旋回位置に旋回されることで一対の車輪３１が一対のレール１１１の間に位置する昇降位置に位置する場合に、本体２及び一対の車輪３１は、昇降機構７によって各レール１１１間を昇降し、被旋回部材６が旋回アクチュエータ５により第１旋回位置に旋回されることで一対の車輪３１が上下方向においてそれぞれ一対のレール１１１と重なる走行位置に位置するように一対のレール１１１に載置されるとともに、荷台４が位置切替機構により退避位置に切り替えられる場合に、荷台４は、昇降機構７によって各レール１１１間を昇降する。

【0107】

本実施形態に係る搬送システム１００は、一対のレール１１１が間隔を空けて複数対配列される昇降領域１１を有する構造体１０と、構造体１０では、走行動作時において間隔を空けて複数対配列されるレール１１１を走行するとともに、昇降動作時において間隔を空けて複数対配列される各レール１１１間を昇降する搬送ロボット１と、を備える搬送システム１００であって、搬送ロボット１は、本体２と、一対のレール１１１に対し転動可能に本体２に設けられる一対の車輪３１と、本体２の上方に位置するとともに、上下方向において一対のレール１１１と重なる支持位置と一対のレール１１１の間に位置する退避位置との間を切替可能に設けられる荷台４と、荷台４を支持位置と退避位置との間を切り替える位置切替機構と、本体２と荷台４との間に位置するとともに上下方向を中心として第１旋回位置と第２旋回位置との間を旋回可能に設けられる被旋回部材６と、被旋回部材６を旋回させるように荷台４と接続される旋回アクチュエータ５と、本体２と被旋回部材６とを接続するとともに退避位置に切り替えられた荷台４を昇降可能に設けられる昇降機構７と、を備え、位置切替機構により支持位置に切り替えられた荷台４が一対のレール１１１に支持されるとともに、被旋回部材６が旋回アクチュエータ５により第２旋回位置に旋回されることで一対の車輪３１が一対のレール１１１の間に位置する昇降位置に位置する場合に、本体２及び一対の車輪３１は、昇降機構７によって各レール１１１間を昇降し、被旋回部材６が旋回アクチュエータ５により第１旋回位置に旋回されることで一対の車輪３１が上下方向においてそれぞれ一対のレール１１１と重なる走行位置に位置するように一対のレール１１１に載置されるとともに、荷台４が位置切替機構により退避位置に切り替えられる場合に、荷台４は、昇降機構７によって各レール１１１間を昇降する。

【0108】

これらの構成によれば、昇降動作時において、位置切替機構により支持位置に切り替えられた荷台４が一対のレール１１１に支持されるとともに、被旋回部材６が旋回アクチュエータ５により第２旋回位置に旋回されることで一対の車輪３１が一対のレール１１１の間に位置する昇降位置に位置する場合に、本体２及び一対の車輪３１は、昇降機構７によって各レール１１１間を昇降し、被旋回部材６が旋回アクチュエータ５により第１旋回位置に旋回されることで一対の車輪３１が上下方向においてそれぞれ一対のレール１１１と重なる走行位置に位置するように一対のレール１１１に載置されるとともに、荷台４が位置切替機構により退避位置に切り替えられる場合に、荷台４は、昇降機構７によって各レール１１１間を昇降するため、搬送ロボット１は、高低差付昇降機構が設けられていない構造体１０における昇降領域１１の任意の場所で上下方向に沿って配列される各レール１１１間を昇降することができる。また、昇降領域１１には、先行技術のような高低差付昇降機構が設けられていないので、構造体１０の構造の簡易化を図ることができる。

【0109】

また、荷台４が退避位置から支持位置に９０°切り替えられて一対のレール１１１に支持される場合に、車輪３１が一対のレール１１１から離間しても、搬送ロボット１は、荷台４を通じて一時的に一対のレール１１１に支持される。これにより、昇降動作時において、車輪３１が一対のレール１１１から離間する場合であっても、退避位置から支持位置に切り替えることで搬送ロボット１を一時的に一対のレール１１１に支持する支持機構を別途搬送ロボット１に設ける必要がなく、搬送ロボット１を構成する部品点数の削減を図ることができる。このため、搬送ロボット１の簡易化及び低コスト化を図ることができる。

【0110】

また、本実施形態では、昇降機構７は、被旋回部材６に設けられる昇降アクチュエータ７１と、本体２と昇降アクチュエータ７１とを接続する伸縮部材７２と、を有する。

【0111】

この構成によれば、被旋回部材６に設けられる昇降アクチュエータ７１、及び、本体２と昇降アクチュエータ７１とを接続する伸縮部材７２によって昇降機構７を容易に構成することができる。また、昇降位置に位置する一対の車輪３１は、昇降アクチュエータ７１によって旋回される伸縮部材７２に連動して、本体２と共に各レール１１１間を昇降するため、昇降機構７による一対の車輪３１の昇降を容易に実現することができる。

【0112】

また、本実施形態では、位置切替機構は、旋回アクチュエータ５によって構成され、旋回アクチュエータ５は、被旋回部材６と荷台４との間に位置し、一対の車輪３１が一対のレール１１１に載置される場合に荷台４を上下方向を中心として支持位置と退避位置との間を旋回させる。

【0113】

この構成によれば、位置切替機構と旋回アクチュエータ５との統合を図ることができるため、搬送ロボット１を構成する部品点数の削減を図ることができる。

【0114】

また、本実施形態では、搬送ロボット１は、荷台４に設けられる一対の荷台位置調整ガイドローラ４１をさらに備え、荷台４が退避位置に位置する場合に、一対の荷台位置調整ガイドローラ４１は、一対のレール１１１と当接不能であり、荷台４が支持位置に位置する場合に、一対の荷台位置調整ガイドローラ４１は、一対のレール１１１と当接可能である。

【0115】

この構成によれば、昇降動作時において、一対の荷台位置調整ガイドローラ４１は、一対の第１レール１１１Ａと当接するため、昇降動作による搬送ロボット１の位置ずれを補正することができる。この結果、搬送ロボット１の位置を検出するための位置検出センサ及び位置検出センサの検出値に基づいて搬送ロボット１の位置ずれを補正制御するための制御部を設ける必要がなく、搬送ロボット１を構成する部品点数の削減を図ることができる。

【0116】

また、本実施形態では、搬送ロボット１は、本体２に設けられる一対の本体位置調整ガイドローラ２３をさらに備え、一対の車輪３１が昇降位置に位置する場合に、一対の本体位置調整ガイドローラ２３は、一対のレール１１１と当接不能であり、一対の車輪３１が走行位置に位置する場合に、一対の本体位置調整ガイドローラ２３は、一対のレール１１１と当接可能である。

【0117】

この構成によれば、走行動作時において、本体位置調整ガイドローラ２３は、一対のレール１１１と当接するため、走行動作による搬送ロボット１の位置ずれを補正することができる。この結果、搬送ロボット１の位置を検出するための位置検出センサ及び位置検出センサの検出値に基づいて搬送ロボット１の位置ずれを補正制御するための制御部を設ける必要がなく、搬送ロボット１を構成する部品点数の削減を図ることができる。よって、搬送ロボット１の簡易化及び低コスト化を図ることができる。

【0118】

また、昇降動作時において、本体位置調整ガイドローラ２３は、一対のレール１１１と当接するため、昇降動作による搬送ロボット１の位置ずれを補正することができる。

【0119】

また、本実施形態では、昇降領域１１は、順に上下方向に沿って配列される一対の第１レール１１１Ａ、一対の第２レール１１１Ｂ及び一対の第３レール１１１Ｃを有する第１昇降領域１２を備え、荷台４が一対の第１レール１１１Ａに支持された状態では、一対の車輪３１は、昇降機構７によって一対の第２レール１１１Ｂ及び一対の第３レール１１１Ｃの間を昇降する。

【0120】

この構成によれば、第１昇降領域１２において、搬送ロボット１は、上下方向に沿って平行に配列される各レール１１１間を昇降することができる。このため、搬送ロボット１の二次元的搬送を実現することができる。

【0121】

また、本実施形態では、昇降領域１１は、順に上下方向に沿って配列される一対の第４レール１１１Ｄ、一対の第５レール１１１Ｅ及び一対の第２レール１１１Ｂを有する第２昇降領域１３を備え、一対の第４レール１１１Ｄと一対の第５レール１１１Ｅとは、平行に配列され、一対の第５レール１１１Ｅと一対の第２レール１１１Ｂとは、平面視にて交差となるように配列され、荷台４が一対の第４レール１１１Ｄに支持された状態では、一対の車輪３１は、昇降機構７によって一対の第５レール１１１Ｅ及び一対の第２レール１１１Ｂの間を昇降する。

【0122】

この構成によれば、第２昇降領域１３において、搬送ロボット１は、上下方向に沿って交差となるように配列される各レール１１１間を昇降することができる。このため、搬送ロボット１の三次元的搬送を実現することができる。

【0123】

（搬送ロボットの変形例）
上述した実施形態では、位置切替機構は、旋回アクチュエータ５によって構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、旋回アクチュエータ５とは別の機構によって構成されてもよい。

【0124】

また、上述した実施形態では、昇降アクチュエータ７１は、被旋回部材６の両端に設けられているが、これに限定されるものではなく、例えば、本体２の上面に設けられてもよい。この場合に、接続片２４を被旋回部材６の両端に設ける必要がある。

【0125】

以上、本実施形態及び各変形例について説明したが、上述した実施形態及び各変形例は、本発明の適用例を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上述した実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0126】

１ 搬送ロボット
２ 本体
４ 荷台
５ 旋回アクチュエータ
６ 旋回部材
７ 昇降機構
１０ 構造体
１１ 昇降領域
３１ 車輪
７１ 昇降アクチュエータ
７２ 伸縮部材
１１１ レール
１１１Ａ 第１レール
１１１Ｂ 第２レール
１１１Ｃ 第３レール
１１１Ｄ 第４レール
１１１Ｅ 第５レール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】