特開 2023-120615 自律走行型配達ロボット

(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】P2023120615

(43)【公開日】2023-08-30

(54)【発明の名称】自律走行型配達ロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 5/00 20060101AFI20230823BHJP

   B60P 1/00 20060101ALI20230823BHJP

   B60P 1/44 20060101ALI20230823BHJP

【ＦＩ】

B25J5/00 Z

B60P1/00 Z

B60P1/44 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022023562

(22)【出願日】2022-02-18

(71)【出願人】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100130498

【弁理士】

【氏名又は名称】佐野 禎哉

(72)【発明者】

【氏名】中西 章

(72)【発明者】

【氏名】濱口 雄一

(72)【発明者】

【氏名】中口 和馬

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707BS21

3C707CS08

3C707HS27

3C707KS10

3C707KS20

3C707KS33

3C707KS36

3C707KV01

3C707KV06

3C707KX05

3C707LT06

3C707MT05

3C707NS06

3C707WA16

3C707WL04

(57)【要約】

【課題】配達員が行う置き配サービスと同等品質の置き配処理を自動で行うことが可能な自律走行型配達ロボットを提供する。
【解決手段】荷室を有するロボット本体１に搭載された置き配装置２と、置き配処理を実行する制御部Ｃとを備えた自律走行型配達ロボットＲであり、配達先に到着した際にロボット本体１が荷物搬出方向３１ｘに対向する面（壁）Ｗとロボット本体１との距離を相互に異なる位置から検出する２以上の対向面離間距離検出部９と、対向面離間距離検出部９の検出値に基づいて対向面Ｗに対するロボット本体１の角度を算出するロボット本体角度算出部Ｃ２とを備え、対向面離間距離検出部９の検出値及びロボット本体角度算出部Ｃ２の算出値に基づいてロボットＲの位置及び姿勢を予め設定した目標位置及び目標姿勢に補正する置き配前補正処理と、荷物を荷物配送面に置いた状態で荷物を対向面Ｗに向かって押し出す仕上げ押し処理とを行う構成にした。
【選択図】図１２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自律走行可能な走行手段と、内部空間の一部を荷室に設定したロボット本体と、前記ロボット本体に搭載された置き配装置と、少なくとも置き配処理を実行する制御部とを備えた自律走行型配達ロボットであり、
前記置き配装置は、
荷物を収容可能な可動カゴ部と、
前記可動カゴ部を当該可動カゴ部全体が前記荷室に収容される収容位置から前記可動カゴ部の底板部の少なくとも一部が配送先の荷物配送面に接触または近接する置き配位置までリフトダウンさせるリフトダウン機構と、
配達先に到着した際に前記ロボット本体が荷物搬出方向に対向する面である対向面と当該ロボット本体との距離を相互に異なる位置から検出する２以上の対向面離間距離検出部と、
前記対向面離間距離検出部の検出値に基づいて前記対向面に対する前記ロボット本体の角度を算出するロボット本体角度算出部とを備え、
前記制御部によって前記リフトダウン機構を作動させて置き配処理を実行する前の時点において、前記対向面離間距離検出部の検出値及び前記ロボット本体角度算出部の算出値に基づいて前記ロボット本体の位置及び姿勢を予め設定した目標位置及び目標姿勢に補正する置き配前補正処理と、
前記リフトダウン機構を作動させて前記可動カゴ部を前記収容位置から前記置き配位置までリフトダウンさせた時点以降において、前記可動カゴ部から前記荷物配送面に移動した荷物を前記対向面に向かって押し出す仕上げ押し処理とを行うことを特徴とする自律走行型配達ロボット。

【請求項2】

前記仕上げ押し処理実行中に前記荷物に優先して接触する荷物優先接触部と、
前記荷物に接触した前記荷物優先接触部に作用する力を測定する力計測部とを備え、
前記仕上げ押し処理中に前記力計測部の計測値が所定の閾値を超えた時点で前記仕上げ押し処理を停止するように構成している請求項１に記載の自律走行型配達ロボット。

【請求項3】

前記仕上げ押し処理が、前記走行手段により前記ロボット本体を前記対向面から離間する方向に移動させる退避処理に続いて行う処理であり、
当該仕上げ押し処理において、前記退避処理時の退避移動距離と同じ距離だけ前記対向面に向かって移動させた時点以降に前記力計測部の計測値のモニタを開始するように構成している請求項２に記載の自律走行型配達ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自律走行型ロボット（ＡＭＲ；Autonomous Mobile Robot）に関し、特にロボット内部の荷室に収容された荷物を配達先である目的地に置き配可能な自律走行型配達ロボット装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ＥＣ（electronic commerce）の普及・拡大、また新型コロナウイルス禍によるＥＣ特需等を背景に近年は荷物数が急増しており、宅配便市場は活況を呈している。国土交通省によれば、緊急事態宣言が発令された２０２０年４月以降、宅配便の荷物数は前年を１割ほど上回った状況が続いている。一方で、宅配荷物の増加に伴い、宅配ドライバーの負荷は増大し、人手不足が物流業界で問題となっている。また、新型コロナウイルス禍で求められる非対面や非接触の配送需要も増大しており、新型コロナウイルス禍中及びアフターコロナでは非接触の配送需要は益々増大するものと考えられる。

【0003】

このような宅配荷物の増加と宅配ドライバーの負荷増大、人手不足への対応の１つとして、宅配ドライバーの仕事の一部を自律走行型ロボット(ＡＭＲ)に任せて、自動配達することにより、業務負荷の増大を抑えようとする国内実証が進んでおり、海外では実用化が進んでいる（下記、非特許文献１参照）。

【0004】

また、宅配ドライバーの負荷増大、人手不足、さらには非接触配送需要への対応の１つとして、宅配ドライバーの仕事のうち置き配（配達員が受取人に荷物を直接手渡しするのではなく、指定された場所に荷物を置く配達方式）に関しては自律走行型ロボットに任せて、届け先において当該ロボットにより自動で置き配する実証実験が進められている（下記、非特許文献２参照）。置き配については、配達員が荷物を手渡しせず、在宅でも留守であっても指定された場所に荷物を置くことで配達が済むため、再配達の手間・時間を効果的に省くことで作業効率（配送効率）の向上に大きく貢献するという側面もある。なお、コロナ禍で外出自粛という状況下において再配達率が大幅に低下したことで、配送効率が改善しているという報告もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【非特許文献1】“配達ロボット・デリバリーロボット DeliRo（デリロ）”，［online］，［令和３年５月２０日検索］，インターネット，＜URL：https://www.zmp.co.jp/products/lrb/deliro＞

【非特許文献2】“Amoeba Energy、日本郵便／ロボットによる連続置き配に成功”，［online］，［令和３年５月２０日検索］，インターネット，＜URL：https://www.lnews.jp/2020/01/m0130401.html＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

非特許文献１に記載の配達ロボットを利用すると、荷物の受取人は配達ロボットのボックスから荷物を取り出すことで荷物を受け取ることができる一方、配達先において受取人が不在の場合には、ロボットが配達先で一定期間待機し続けるか、拠点へと引き返した後に再配達しなければならない。

【0007】

また、非特許文献２に記載の配達ロボットであれば、ロボット単体で自動置き配することができるため、受取人が不在の場合であっても、配達先で一定期間待機し続けたり、拠点へと引返した後に再配達するという事態を回避することができるものの、以下のような不具合がある。先ず、非特許文献２に記載の配達ロボットであれば、荷物の床置きに適するように荷物の搭載スペースを床付近に設定しているため、通常配送時であっても受取人は荷物を受け取るために一旦しゃがみこむ姿勢になることが強いられる。このことは、配送拠点等において配送する荷物を搭載スペースに出し入れする作業時においても同様であり、作業員による荷物搭載作業の効率性が低下する要因になる。また、非特許文献２に記載の配達ロボットは、走行手段として左右一対の専用のクローラー部を採用しているため、より実用的なタイヤ等を有する配達ロボットに適用・置換することは不可能または極めて困難であり、その点での自由度は低いといえる。

【0008】

なお、人手不足をカバーしつつ非接触配送にも対応可能な配達ロボットの需要は、宅配業界に限らず、小売りや病院、ホテル業界等にもあるとみられ、ラストワンマイルの物流サービス（最終拠点からエンドユーザへの物流サービス）をどのような手段によって実現するのかということは、荷物の配送を必要とする業界にとっても重要な問題になっている。

【0009】

本出願人は、このような現状を考慮し、図１９に示すような、自律走行型配達ロボットＲ’を開発し、実用化へ向けて試験を重ねている（特願２０２１－１０１７８７）。自律走行型配達ロボットＲ’は、自律走行可能な走行手段Ｔ’と、荷室を有するロボット本体１’に搭載された置き配装置２’とを備え、置き配装置２’のリフトダウン機構４’によって可動カゴ部３’の底板部３１’が配送先の床に接触する置き配位置までリフトダウンさせて実行する置き配処理と、リフトダウン機構４’を作動させることなく通常配送を実行する処理とを選択可能に構成されたものである。

【0010】

このような配達ロボットＲ’では、荷物Ｎ’のリフトダウン動作に伴うリフトダウン機構４’の動きに連動するメカニカルなリンク部材を介して可動カゴ部３’の底板部３１’を傾斜させることで、荷物Ｎ’を排出する構成が採用されている。

【0011】

しかしながら、このような構成であれば、ロボットが自己位置推定アルゴリズム（例えばＡＭＣＬ：adaptive Monte Carlo localization）に基づいて配達地点に到着した場合、単純に、到着地点で直ぐに置き配処理を実施しただけでは、配達目標地点に位置、姿勢がズレた状態で荷物を置いてしまうことがある。

【0012】

さらに、リフトダウン機構を備えた置き配装置では、可動カゴ部の底板部を傾斜させて荷物を荷物配送面（床、台など）に排出後、自律走行ロボットが後退走行することにより、床に荷物全体を完全に設置させるように構成した場合において、荷物の底面（転がり面）は平滑であるとは限らず、また荷物の重心が偏心していると、転がり排出されるときに荷物の位置や姿勢のズレが発生することがある。

【0013】

また、荷物のサイズは様々であるため、ロボットの荷室内で姿勢の変化が生じないようにサイズに応じて予めガイドしておこうとすると可動ガイド機構や姿勢センシング手段を荷室内に実装する必要があり、構造の複雑化を招来し、荷室に荷物を搭載する際の余計な作業が配達元で発生する。

【0014】

さらに、荷物が軽量である場合には、リフトダウン処理完了後に荷物が可動カゴ部から完全に排出されていない状態になり易く、ロボットの後退走行によって荷物を一定程度後方へ引きずってしまうことになり、荷物の目標姿勢及び目標位置に対するズレが発生してしまう要因になる。

【0015】

荷物を配達先の壁に対して直行する姿勢で目標位置に置くことは、お客様の印象を左右する重要なサービス品質の１つであり、配達員が配達する場合と同等の置き配サービスの質が求められる。例えば、昨今、配達員が乱雑な置き配をする様子が監視カメラに記録されてクレームに至った事例等があり、丁寧な荷物置きは、物流、小売り、病院、ホテルなどの業界で検討が進んでいる自律走行型配達ロボットでも必要とされていくと考えられる。

【0016】

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、荷物を置き配することができるとともに、置かれた荷物の姿勢及び壁との隙間距離が適切な姿勢及び距離（位置）となるように調整し、配達員が配達した場合と同等な品質で置き配処理を実行可能な自律走行型配達ロボットを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0017】

すなわち、本発明に係る自律走行型配達ロボットは、自律走行可能な走行手段と、内部空間の一部を荷室に設定したロボット本体と、ロボット本体に搭載された置き配装置と、少なくとも置き配処理を実行する制御部とを備えたものであり、置き配装置として、荷物を収容可能な可動カゴ部と、可動カゴ部を当該可動カゴ部全体が荷室に収容される収容位置から可動カゴ部の底板部の少なくとも一部が配送先の荷物配送面に接触または近接する置き配位置までリフトダウンさせるリフトダウン機構と、配達先に到着した際にロボット本体が荷物搬出方向に対向する面（対向面）と当該ロボット本体との距離を相互に異なる位置から検出する２以上の対向面離間距離検出部と、対向面離間距離検出部の検出値に基づいて対向面に対するロボット本体の角度を算出するロボット本体角度算出部と、制御部によってリフトダウン機構を作動させて置き配処理を実行する前の時点において、対向面離間距離検出部の検出値及びロボット本体角度算出部の算出値に基づいてロボットの位置及び姿勢を予め設定した目標位置及び目標姿勢に補正する置き配前補正処理と、リフトダウン機構を作動させて可動カゴ部を収容位置から置き配位置までリフトダウンさせた時点以降に、可動カゴ部から荷物配送面に移動した荷物を対向面に向かって押し出す仕上げ押し処理とを行うことを特徴としている。ここで、本発明における「配達先に到着した際にロボット本体が荷物搬出方向に対向する面（対向面）」としては、家の外壁や内壁等の「壁」を挙げることができる。なお、本発明における「対向面」は、壁のように全面がフラットな面でなくても、フラットな面が部分的に存在する面であればよく、家の外壁や内壁等の壁以外の例として、屋外構造物（エクステリア）として壁やフェンス、塀、門扉、あるいは、柱（家の柱や梁）、ポール（駐車場のポール等）、机や台等の脚部、箱状の物品（ゴミ箱、棚、パレット、タンス等）、階段（玄関前の階段、家内の階段等）、宅配ボックス、エレベータ、ガレージ等を挙げることができる。

【0018】

このように本発明に係る自律走行型配達ロボットは、荷室に収容されていた荷物を配達先の荷物配送面（床、地面等）に移動させる置き配処理を実行するに際して、リフトダウン機構を作動させて可動カゴ部を置き配位置まで移動（リフトダウン移動）させる前の時点で、２以上の対向面離間距離検出部の検出値に基づいて対向面に対するロボット本体の離間距離を予め設定した目標位置に補正するとともに、ロボット本体角度算出部の算出値に基づいて対向面に対するロボット本体の姿勢を予め設定した目標姿勢に補正する置き配前補正処理を行うように構成している。ここで、本発明に係る自律走行型配達ロボットは、対向面とロボット本体との距離を相互に異なる位置から検出する２以上の対向面離間距離検出部を備えているため、各対向面離間距離検出部の検出値が例えば相互に等しく且つ距離の絶対値が置き配に適した目標距離に近付くように走行手段によってロボット本体を移動させることで、対向面に対するロボット本体の離間距離を目標位置に補正することができる。また、本発明に係る自律走行型配達ロボットは、対向面離間距離検出部の検出値に基づいて対向面に対するロボット本体の角度を算出するロボット本体角度算出部を備えているため、ロボット本体角度算出部の算出値が予め設定した値に近付くように走行手段によってロボット本体の向きを変更させることで、対向面に対するロボット本体の角度を目標角度に補正することができる。

【0019】

したがって、確率論に基づいた推定である自己位置推定アルゴリズム（例えばＡＭＣＬ：adaptive Monte Carlo localization）に基づいてロボット本体が配達目標地点に到着した場合であっても、置き配前補正処理を実行することで、配達目標地点に位置や姿勢がズレた状態で荷物を置いてしまうという事態を回避することができる。このようなメリットは、車輪接地に基づくオドメトリを自律走行に利用している場合に地面の性状や傾斜に起因する累積ズレが発生している場合においても当該ズレを解消する効果としても期待できる。

【0020】

さらに、本発明に係る自律走行型配達ロボットであれば、リフトダウン機構を作動させて可動カゴ部を収容位置から置き配位置までリフトダウンさせた時点以降において、可動カゴ部から荷物配送面に移動した荷物を対向面に向かって押し出す仕上げ押し処理を実行するため、置き配前補正処理時点のロボット本体の角度のまま荷物を対向面に向かって押し出すことで、荷物排出完了時点で荷物の底面（転がり面）の平滑度合いや荷物の偏重心に起因して荷物の配達位置や配達姿勢にズレが発生した場合であっても、荷物を所定の配達姿勢に矯正した状態で対向面付近まで移動させることができる。

【0021】

このような本発明に係る自律走行型配達ロボットによれば、ロボット本体内の荷室で搭載姿勢の変化が生じないようにサイズに応じて予め荷物をガイドしておくための機構や姿勢センシング手段を荷室内に実装する必要もなく、構造の複雑化を回避し、荷室に荷物を搭載する際の余計な作業が配達元で発生する事態も回避することができる。

【0022】

本発明における仕上げ押し処理実行中に荷物を対向面に向かって押し出すための具体的な手段（押出手段）は特に限定されず、可動カゴ部の一部またはリフトダウン機構の一部を押出手段として機能させる態様や、自律走行型配達ロボットの適宜箇所に実装した専用品によって押出手段を構成する態様、これらの態様も本発明に含まれる。押出手段として機能する部分または専用品は、何れも仕上げ押し処理実行中に荷物に優先して接触する荷物優先接触部として捉えることができる。

【0023】

特に、本発明に係る自律走行型配達ロボットが、仕上げ押し処理実行中に荷物に優先して接触する荷物優先接触部と、荷物に接触した荷物優先接触部に作用する力（掛かる力）を測定する力計測部とを備え、仕上げ押し処理中に力計測部の計測値が所定の閾値を超えた時点で仕上げ押し処理を停止するように構成したものであれば、力計測部の計測値の変化に基づいて荷物が対向面に到達したことを検出することが可能になり、荷物を対向面に到達する位置まで移動させた状態で仕上げ押し処理を終了することで、荷物を対向面に寄せた適正な位置に移動させることができる。

【0024】

本発明における仕上げ押し処理は、可動カゴ部を収容位置から置き配位置までリフトダウンさせた直後に、その時点のロボット本体を走行手段によって対向面に近付く方向に移動させることで、荷物を対向面に向かって押し出す処理であってもよいが、荷物を可動カゴ部から荷物配送床面に完全に移動させることを優先する場合には、可動カゴ部を収容位置から置き配位置までリフトダウンさせた直後に、走行手段によりロボット本体を対向面から離間する方向に移動させる退避処理を行い、退避処理に続いて仕上げ押し処理を行う構成であることが好ましい。後者の場合、すなわち、仕上げ押し処理が、走行手段によりロボット本体を対向面から離間する方向に移動させる退避処理に続いて行う処理である場合、仕上げ押し処理中において力計測部の計測値のモニタを開始するタイミングは、退避処理時の退避移動距離（走行手段によりロボット本体を対向面から離間する方向に移動させた距離）と同じ距離だけ対向面に向かって移動させた時点以降のタイミングであることが最良である。その理由は以下の通りである。つまり、荷物が重量物である場合、退避状態（後退状態）から再度対向面に向かって移動（前進移動）し始めた比較的早いタイミングで力計測部の計測値が大きく変化するが、これは、荷物が対向面に到達する前よりも前の時点であって重量物の荷物に接触した時点の変化であり、この変化に基づいて仕上げ押し処理を停止すると、荷物を対向面に近付けることができない状態で配達完了になり、配達員が行う置き配サービスよりも配達の質が低下する要因になり得る。

【0025】

そこで、本発明において、退避処理時の退避移動距離と同じ距離だけ対向面に向かって移動（前進移動）させた時点以降に力計測部の計測値のモニタを開始するように構成すると、荷物が対向面に到達する前よりも前の時点であって重量物の荷物に接触した時点では力計測部の計測値のモニタを開始していないため、当該時点の計測値の変化は無視することになり、力計測部の計測値モニタ開始後最初の計測値の変化に基づいて荷物が対向面に到達したことを確実に検出することができ、当該変化に基づいて仕上げ押し処理を停止すると、荷物を対向面に近付けた状態で配達を完了することができる。

【0026】

本発明において、荷物が軽量である場合にリフトダウン処理完了時点で荷物が可動カゴ部から荷物配送面に完全に排出されていない状態で退避処理を実施すると、当該退避移動によって荷物が一定程度後方（ロボット本体の退避方向）へ引きずられてしまい、本来予定していた荷物の位置や姿勢にズレが発生する場合がある。しかしながら、本発明に係る自律走行型配達ロボットであれば、上述の仕上げ押し処理を実行することにより、ズレを矯正した適正な配達目標姿勢にした荷物を対向面付近の適切な配達目標位置まで移動させるができる。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、置き配処理を実行する前の時点で対向面（代表例として壁）に対するロボット本体の位置及び姿勢（向き）を適切な目標位置及び目標姿勢に矯正し、その矯正した状態で置き配処理を実行し、さらに、仕上げ押し処理を実行することで、置き配荷物として荷物配送面に置かれた荷物を適切な姿勢で対向面に接触させた状態または近接させた状態にして配達し終えることができ、配達員が配達した場合と同等な品質で置き配処理を実行することができる自律走行型配達ロボットを提供することが可能となる。なお、本発明に係る自律走行型配達ロボットは、宅配分野に限定されず、小売りや病院、ホテル等の分野でも利用可能なものである。したがって、本発明に係る自律走行型配達ロボットは、物を送り届ける機能、物を運び届ける機能、あるいは物を運び送る機能を有する自律走行型ロボットとして、多くの業種・分野で活用可能な汎用性に富むものである。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の一実施形態に係る自律走行型配達ロボットの全体概略図。

【図2】同実施形態において置き配完了時点の自律走行型配達ロボットの全体斜視図。

【図3】同実施形態において通常配送処理実行中の自律走行型配達ロボットを示す図。

【図4】同実施形態におけるイニシャル動作直後の置き配装置の機構を一部省略して示す側面図。

【図5】同実施形態におけるイニシャル動作直後の置き配装置の機構を一部省略して示す背面図。

【図6】同実施形態におけるリフトダウン処理完了時点を図４に対応して示す図。

【図7】同実施形態におけるリフトダウン処理完了時点を図５に対応して示す図。

【図8】同実施形態においてリフトダウン処理中の状態を図４に対応して示す図。

【図9】同実施形態においてリフトダウン処理中であって補助輪の接地開始時点の状態を図４に対応して示す図。

【図10】同実施形態においてリフトダウン処理中であって補助輪の接地反力によって底板部が傾動している状態を図４に対応して示す図。

【図11】同実施形態における置き配前補正処理の処理内容を模式的に示す図。

【図12】同実施形態における配達処理（置き配）に関するフローチャート。

【図13】同実施形態におけるイニシャル動作直後の自律走行型配達ロボットの側面模式図。

【図14】同実施形態における開扉処理完了時点を図１３に対応して示す図。

【図15】同実施形態におけるアウトリガー接地処理完了時点を図１３に対応して示す図。

【図16】同実施形態におけるリフトダウン処理完了時点を図１３に対応して示す図。

【図17】同実施形態における仕上げ押し処理中における力計測部の計測値の変化を模式的に表す図。

【図18】同実施形態の置き配前補正処理における目標位置設定条件を模式的に示す図。

【図19】本出願人が先に特許出願した自律走行型配達ロボットの全体図。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

【0030】

本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、図１及び図２に示すように、自律走行可能な走行手段Ｔと、内部空間の一部を荷室１Ｓに設定したロボット本体１と、ロボット本体１に搭載された置き配装置２と、選択された配送種別（配達方法）に応じて置き配処理または通常配送処理を実行するように当該自律走行型配達ロボットＲの作動を制御する制御部Ｃとを備えたものである。なお、図１には、配達先到着時において配達処理を実行していない状態（ノーマル状態）の自律走行型配達ロボットＲの全体外観図を示し、図２には、置き配処理を実行している自律走行型配達ロボットＲの全体外観図を示している。なお、何れの図面にも荷物を図示していないが、本実施形態の自律走行型配達ロボットＲは、図１９に示す荷物Ｎ’のように例えば外観形状が箱型（荷物を梱包した箱）の荷物の置き配処理に適したものである。もちろん外観形状が箱型以外の荷物であっても本実施形態の自律走行型配達ロボットＲによって置き配することが可能である。

【0031】

本実施形態では、走行手段Ｔとして、前輪Ｔ１及び後輪Ｔ２をそれぞれ２本ずつ備え、前輪Ｔ１及び後輪Ｔ２が並ぶ前後方向Ｘに進退移動が可能であり、停車した状態ですえ切り（前輪Ｔ１及び後輪Ｔ２をそれぞれ９０度旋回させて進退移動方向を異ならせる処理）を行うことで横方向Ｙへの移動が可能なものを適用している。前輪Ｔ１や後輪Ｔ２の向きを変える（首振りする）ことで左折・右折することもできる。自律走行型配達ロボットＲのうち、このような走行手段Ｔが設けられ且つロボット本体１を支持する部分を台車Ｂとして捉えることができる。

【0032】

ロボット本体１は、走行手段Ｔによって自律的に目的地に移動可能なものであり、周辺状況を認識する機能を有する自律走行型ロボット（ＡＭＲ；Autonomous Mobile Robot）である。本実施形態のロボット本体１は、箱状をなし、内部空間を開閉可能な扉Ｄを備えている。ロボット本体１の内部空間の一部を荷物を収容可能な荷室１Ｓに設定している（図２参照）。本実施形態では、前輪Ｔ１及び後輪Ｔ２が並ぶ前後方向Ｘに長尺な平面形状を有し、所定の高さ寸法を有する略直方体状のロボット本体１を適用し、ロボット本体１のうち一方の側面にのみ形成した開口部Ｋを扉Ｄ（右扉Ｄ１、左扉Ｄ２）によって開閉可能に構成している。具体的には、一対の扉Ｄ（右扉Ｄ１、左扉Ｄ２）を観音開き方式で開閉可能に構成している（図２参照）。本実施形態では、一対の扉Ｄを前後方向Ｘに並べて配置している。以下の説明では、前輪Ｔ１側の扉Ｄを左扉Ｄ２とし、後輪Ｔ２側の扉Ｄを右扉Ｄ１とする。

【0033】

本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、荷室１Ｓにセットされた可動カゴ部３に荷物を収容可能に構成している。そして、図３に示すように、左右の扉Ｄ（右扉Ｄ１、左扉Ｄ２）の少なくとも一方の扉Ｄが開状態（ＤＢ）にあればユーザ（荷物受取人Ｐ、あるいは荷分け作業員等）は開口部Ｋを通じて荷室１Ｓにアクセスすることができ、荷物受取人Ｐであれば荷室１Ｓにセットされた荷物を取り出すことが可能になり、荷分け作業員であれば荷室１Ｓに荷物を搭載（収容）したり、荷室１Ｓから荷物を取り出す（集荷）ことができる。

【0034】

本実施形態では、図３に示すように、荷室１Ｓにセットされた可動カゴ部３に対して平均的な身長の成人Ｐがしゃがむことなくアクセスすることが可能な高さ位置に可動カゴ部３を実装している。すなわち、通常配送である場合に荷室１Ｓにセットされた可動カゴ部３に対して荷物受取人Ｐが荷物を取出し易い適正な高さ位置に可動カゴ部３を実装している。このことは、配送元（配達元）において荷分け作業員が荷室１Ｓにセットされた可動カゴ部３に対して荷物を収容・集荷し易い適正な高さ位置に可動カゴ部３を実装しているということでもある。

【0035】

可動カゴ部３は、図２、図４及び図５に示すように、荷物を置くことが可能な底板部３１と、底板部３１のうち前輪Ｔ１側の縁部及び後輪Ｔ２側の縁部からそれぞれ起立姿勢で配置された一対の起立板部３２とを備えたものである。可動カゴ部３の底板部３１のうち荷物に直接接する所定領域に回転可能なコロ３４を複数列状に配置している（図２参照）なお、図４及び図５ではコロ３４を含む底板部３１の一部を省略している。起立板部３２の上端部同士は棒状の連結部３５によって連結している（図４及び図５参照）。可動カゴ部３は、置き配装置２を構成するものであり、リフトダウン機構４によって移動可能なものである。

【0036】

置き配装置２は、荷室１Ｓにセットされている可動カゴ部３を床Ｆに接触または近接する位置までリフトダウンさせる機能を発揮するリフトダウン機構４と、ロボット本体１の外側に向かって張り出して転倒を防止する機能を発揮するアウトリガー機構５と、扉Ｄ（右扉Ｄ１、左扉Ｄ２）を開閉する機能を発揮する扉開閉機構（図示省略）とを備えている。本実施形態では、制御部Ｃによって台車Ｂの走行及び各機構（リフトダウン機構４、アウトリガー機構５、扉開閉機構）の作動を制御可能に構成したものである。なお、制御部Ｃは、自律走行型配達ロボットＲにおける適宜の位置に搭載されるものであり、図１にのみ模式的に示している。

【0037】

本実施形態の自律走行型配達ロボットＲは、上述した各機能を持つアセンブリ（リフトダウン機構４、アウトリガー機構５、扉開閉機構）等からなる置き配装置２とその制御部Ｃを台車Ｂの上部に実装している。

【0038】

リフトダウン機構４は、図４乃至図７に示すように、可動カゴ部３を当該可動カゴ部３全体が荷室１Ｓに収容される収容位置（３Ａ）から可動カゴ部３の底板部３１の少なくとも一部が配送先の床Ｆ（荷物配送面）に接触または近傍する置き配位置（３Ｂ）までリフトダウンさせるものである。なお、図４、図５は、それぞれ可動カゴ部３を収容位置（３Ａ）にセットした状態の置き配装置２の内部機構を一部省略して示す側面図、背面図である。また、図６、図７は、それぞれ可動カゴ部３を置き配位置（３Ｂ）に移動させた状態を図４、図５に対応して示す図である。

【0039】

本実施形態では、平行リンク機構４１を用いてリフトダウン機構４を構成している。平行リンク機構４１は、一端部を駆動入力軸４２（平行リンク第１軸４２）に取り付けた第１リンクアーム４３と、平行リンク第１軸４２に比較的近い位置に固定された平行リンク第２軸４４に一端部を取り付けた第２リンクアーム４５とを備え、第１リンクアーム４３の他端側を可動カゴ部３の起立板部３２に軸（平行リンク第３軸４６）を介して取り付けるとともに、第２リンクアーム４５の他端部を可動カゴ部３の起立板部３２に軸（平行リンク第４軸４７）を介して取り付けたリンク機構である。このような平行リンク機構４１は、第１リンクアーム４３及び第２リンクアーム４５が起立姿勢（所定角度傾斜した起立姿勢）で略平行に並んだ姿勢でロボット本体１の内部空間に収納される収納姿勢（４Ａ）（図４及び図５参照）と、荷室１Ｓから可動カゴ部３をロボット本体１の開口部Ｋを通じて荷室１Ｓ外へ放り出す方向に第１リンクアーム４３及び第２リンクアーム４５を傾倒させてこれら第１リンクアーム４３及び第２リンクアーム４５が横向きの姿勢（所定角度傾斜した横向き姿勢）で高さ方向に重なるリフトダウン姿勢（４Ｂ）（図６及び図７参照）との間で切り替わる。このような平行リンク機構４１を収納姿勢（４Ａ）からリフトダウン姿勢（４Ｂ）に切り替えることで、可動カゴ部３を収容位置（３Ａ）から置き配位置（３Ｂ）までリフトダウンさせることができ、荷室１Ｓに収容された荷物を配送先の床Ｆの近傍まで降ろすように構成している。

【0040】

リフトダウン機構４は、平行リンク機構４１を収納姿勢（４Ａ）とリフトダウン姿勢（４Ｂ）との間で駆動させるリフト駆動用モータ（図示省略）を備えている。本実施形態では、リフト駆動用モータを駆動させることで、駆動出力軸（ギヤヘッド出力軸）の回転が各平行リンク機構４１に関連付けて設けた減速ギヤ列を介して、平行リンク機構４１のうち第１リンクアーム４３の下端部に取り付けた入力軸（平行リンク第１軸４２）が回転し、その結果、平行リンク機構４１が収納姿勢（４Ａ）とリフトダウン姿勢（４Ｂ）との間で姿勢変更するように設定している。

【0041】

リフトダウン機構４は、平行リンク機構４１を構成する第１リンクアーム４３または第２リンクアーム４５のうち少なくとも何れか一方の絶対角度を検出するリフトダウン角度エンコーダ４Ｅを備えている（図５及び図７参照）。本実施形態では、何れか一方の平行リンク機構４１のうち第１リンクアーム４３の下端部にリフトダウン角度エンコーダ４Ｅを設けている。リフトダウン角度エンコーダ４Ｅによる検出値（検出角度）に基づいて、平行リンク機構４１を予めセットされる目標角度範囲（０度乃至目標角度）で往復動（収納姿勢（４Ａ）とリフトダウン姿勢（４Ｂ）との間での往復動）するように設定している。

【0042】

また、リフトダウン機構４は、可動カゴ部３が収容位置（３Ａ）に戻る際の物理的なストロークリミットを検出する収容位置側リミッタ（例えばフォトセンサ、図示省略）を備え、収容位置側リミッタで可動カゴ部３が収容位置（３Ａ）に到達したことを検出した時点でリフト駆動用モータを停止するように設定している。なお、リフトダウン角度エンコーダ４Ｅによる検出角度に基づいて可動カゴ部３が収容位置（３Ａ）に到達したことを検出した時点でリフト駆動用モータを停止するように設定してもよい。

【0043】

リフトダウン機構４は、可動カゴ部３を配達先の床Ｆ付近まで降りた置き配位置（３Ｂ）に移動させた際の物理的なストロークリミットを検出する置き配位置側リミッタ（例えばフォトセンサ、図示省略）を備え、置き配位置側リミッタで可動カゴ部３が置き配位置（３Ｂ）に到達したことを検出した時点でリフト駆動用モータを停止するように設定している。なお、リフトダウン角度エンコーダ４Ｅによる検出角度に基づいて可動カゴ部３が置き配位置（３Ｂ）に到達したことを検出した時点でリフト駆動用モータを停止するように設定してもよい。

【0044】

このようなリフトダウン機構４は、イニシャル動作後にリフトダウン角度エンコーダ４Ｅの値（絶対角度）が０度（原点位置）であるか、収容位置側リミッタで可動カゴ部３が収容位置（３Ａ）にあることを検出している。この状態で、リフト駆動用モータを駆動させると、駆動出力軸（ギヤヘッド出力軸）の回転が各平行リンク機構４１に関連付けて設けた減速ギヤ列を介して、平行リンク機構４１のうち第１リンクアーム４３の下端部に取り付けた入力軸（平行リンク第１軸４２）が回転し、その結果、平行リンク機構４１が収納姿勢（４Ａ）からリフトダウン姿勢（４Ｂ）に姿勢変更する。この際、リフトダウン角度エンコーダ４Ｅによる検出値は増加する。

【0045】

本実施形態の自律走行型配達ロボットＲは、図８乃至図１０に示すように、リフトダウン機構４によって可動カゴ部３を収容位置（３Ａ）から置き配位置（３Ｂ）に向かってリフトダウンさせる際に、可動カゴ部３のうち荷物が載置されている底板部３１が荷物配送面Ｆ（床）に所定距離まで近付いた時点で、底板部３１よりも優先して荷物配送面Ｆ（床）に接地する優先接地部８を備えている。優先接地部８は、底板部３１に取り付けられたものであり、具体的には、底板部３１に固定したブラケット８１と、ブラケット８１の下端部に回転可能に支持された補助輪８２とを備えたものである。本実施形態では、図５及び図７に示すように、底板部３１の幅方向ｗの両端部（底板部３１の両サイド）にそれぞれ優先接地部８を設けている。本実施形態における底板部３１の幅方向ｗは、図１中のＸ方向と同一方向である。また、平面において底板部３１の幅方向ｗに直交する方向ｄ（底板部３１の奥行き方向）は、図１中のＹ方向と同一方向である。優先接地部８は、底板部３１よりも下方に突出する向きで底板部３１に固定されている。

【0046】

このような優先接地部８を下方に突出する姿勢で一体的に設けた底板部３１は、底板部３１のうち荷物搬出方向３１ｘ側の端部に配置した底板部回転軸３１Ａを中心に回動可能に構成されている（図２参照）。したがって、可動カゴ部３を収容位置（３Ａ）から置き配位置（３Ｂ）に向かってリフトダウンさせる途中で優先接地部８が荷物配送面Ｆ（床）に接地した時点（図９参照）以降、さらに置き配位置（３Ｂ）に向かって可動カゴ部３を降下させると、底板部３１は、優先接地部８が受ける接地反力によって底板部回転軸３１Ａを中心に荷物搬出方向３１ｘに向かって回動して、全体的に漸次傾斜する（図１０参照）。本実施形態では、可動カゴ部３を置き配位置（３Ｂ）に到達させた時点（図６及び図７参照）で、底板部３１の傾斜角度が予め設定している荷物排出に適した最大傾斜角度になるように設定している。その結果、可動カゴ部３を収容位置（３Ａ）から置き配位置（３Ｂ）に向かってリフトダウンさせることによって、荷物を自重で底板部３１の傾斜方向（荷物搬出方向３１ｘと同一方向、図２参照）に滑らせて荷物配送面Ｆ（床）に排出することができる。

【0047】

本実施形態では、図４に示すように、可動カゴ部３の起立板部３２に、底板部３１の傾斜動作をガイドする部分円弧状のガイド溝３６を形成し、底板部３１に設けたガイドピン３７がガイド溝３６に沿って移動することで、底板部３１の傾斜動作時の移動軌跡及び傾斜姿勢から通常姿勢（底板部３１が略フラットな姿勢）に戻る時の移動軌跡が一定になるように構成している。可動カゴ部３の起立板部３２には、傾動する優先接地部８との干渉を回避する切欠３８を形成している（図４等参照）。

【0048】

また、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、図２及び図６等に示すように、後述する仕上げ押し処理Ｓ５実行中に荷物に優先して接触する荷物優先接触部４８を底板部３１に実装している。具体的には、底板部３１の先端部（荷物搬出方向３１ｘ側の端部）に、荷物搬出方向３１ｘ側に出っ張った状態で荷物優先接触部４８を配置している。荷物優先接触部４８は、荷物を押圧するフラットな押圧面を先端部に有し、押圧面全体が荷物に接触するように設定されたものである。底板部３１の先端部には荷物排出用の送り出しローラ３９を配置しており、荷物優先接触部４８は送り出しローラ３９よりも荷物搬出方向３１ｘ側に突出した形態で配置されている。本実施形態では、底板部３１の先端部における幅方向ｗ両端部分と幅方向ｗ中央部分の計３箇所に荷物優先接触部４８を所定ピッチで配置している。

【0049】

本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、荷物優先接触部４８に作用する力（掛かる力）を測定する力計測部４９を備えている。力計測部４９は、各荷物優先接触部４８に実装されている。圧力センサや歪みゲージによって力計測部４９を構成することができるが、これら以外の適宜のセンサ等によって力計測部４９を構成することもできる。

【0050】

アウトリガー機構５は、図２、図４乃至図１０に示すように、リフトダウン機構４による荷物の昇降時に自律走行型配達ロボットＲが転倒しないように支持するための機構である。アウトリガー機構５は、可動カゴ部３を収容位置（３Ａ）から置き配位置（３Ｂ）に向かってリフトダウンさせる方向に張り出した状態で先端部が床Ｆに接地する接地アーム５１を備えている。本実施形態では、接地アーム５１の先端部に設けた脚輪５２が床Ｆに接地するように構成している。具体的には、床Ｆのうち後に接地してくることになる可動カゴ部３の底板部３１の幅方向ｗ両端の近傍であって、且つ底板部３１を幅方向ｗに挟んで対峙する位置に左右の脚輪５２が床Ｆに接地するように構成している（図７参照）。接地アーム５１は、可動カゴ部３の起立板部３２の外側（外向き面側）において外部に露出しない収納姿勢（５Ａ）と、収納姿勢（５Ａ）からロボット本体１の開口部Ｋを通じて先端部の脚輪５２が床Ｆに接地する角度まで傾倒した接地姿勢（５Ｂ）との間で切り替わる。可動カゴ部３の各起立板部３２の外側に設けた接地アーム５１の基端部同士を回転軸５３に連結し、回転軸５３を中心に一対の接地アーム５１が収納姿勢（５Ａ）と接地姿勢（５Ｂ）との間で回動する。アウトリガー機構５は、接地アーム５１の収納姿勢（５Ａ）から接地姿勢（５Ｂ）までの回動角度を検出するアウトリガー角度エンコーダ５Ｅを備えている（図５及び図７参照）。接地アーム５１を収納姿勢（５Ａ）から接地姿勢（５Ｂ）まで回動させた際のアウトリガー角度エンコーダ５Ｅによる検出値（接地検出角度）をリフトダウン機構４の目標角度（置き配位置（３Ｂ）の角度）の設定に利用することができる。すなわち、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、制御部Ｃによってアウトリガー機構５を作動させて荷物配送面Ｆ（床）にアウトリガー接地部である接地アーム５１の先端部（脚輪５２）を接地させた時点の接地角度を検出する接地角度検出部と、接地角度検出部による検出値（接地検出角度）に基づいてリフトダウン機構４のリフトダウン目標角度を算出するリフトダウン目標角度算出部Ｃ１とを備えている。本実施形態では、アウトリガー角度エンコーダ５Ｅを用いて接地角度検出部を構成し、特に、アウトリガー角度エンコーダ５Ｅとして回転角度の絶対値を出力するアブソリュートエンコーダを適用している。そして、リフトダウン目標角度算出部Ｃ１は、このアブソリュートエンコーダ５Ｅの出力値に基づいてリフトダウン機構４のリフトダウン目標角度を算出するものであり、本実施形態では、荷物配送面Ｆ（床）にアウトリガー接地部である接地アーム５１の先端部（脚輪５２）が接地した時点のアウトリガー角度エンコーダ５Ｅの検出値をリフトダウン機構４のリフトダウン目標角度として算出するように設定している。リフトダウン目標角度算出部Ｃ１は、図７にのみ模式的に示している。なお、本実施形態では、イニシャル動作後において接地アーム５１を収納姿勢（５Ａ）に位置付けた際のアウトリガー角度エンコーダ５Ｅの絶対角度が原点位置（０度）にあるように設定している。

【0051】

アウトリガー機構５は、アウトリガー駆動用モータ（図示省略）を備え、接地アーム５１が収納姿勢（５Ａ）にある状態で、アウトリガー駆動用モータを駆動（ＦＷ）させると、ギヤ列を介して回転軸５３（例えば減速比１／２００）が回転し、アウトリガー駆動用モータに関して接地検出相当の電流を検出したらアウトリガー駆動用モータを停止し、この時点におけるアウトリガー角度エンコーダ５Ｅの検出値を記録する。アウトリガー駆動用モータの停止後はアウトリガー駆動用モータに内包される無励磁作動型の電磁ブレーキにより接地アーム５１を接地姿勢（５Ｂ）に保持する。

【0052】

このようなアウトリガー機構５は、リフトダウン機構４の動作前に脚輪５２が床Ｆに接地することで、リフトダウン機構４の動作に伴うロボットＲの重心移動に起因するロール方向への転倒を防止することができる。接地アーム５１を接地姿勢（５Ｂ）から収納姿勢（５Ａ）に戻す場合は、リフトダウン機構４によって可動カゴ部３を収容位置（３Ａ）に移動させた後にアウトリガー駆動用モータを駆動（ＢＷ）させて、アウトリガー角度エンコーダ５Ｅの検出値が０度に達した時点（収納姿勢（５Ａ）となる原点位置に到達した時点）でアウトリガー駆動用モータを停止する。この際、前回のアウトリガー動作時に記録したアウトリガー角度エンコーダ５Ｅの値（アウトリガー駆動用モータに関して接地検出相当の電流を検出してアウトリガー駆動用モータを停止した時点におけるアウトリガー角度エンコーダ５Ｅの検出値）をクリアすることで、次回のアウトリガー接地処理実施時における接地アーム５１の収納姿勢（５Ａ）から接地姿勢（５Ｂ）まで回動させた際のアウトリガー角度エンコーダ５Ｅの値を新たに記録することができる。

【0053】

アウトリガー機構５は、アウトリガー角度エンコーダ５Ｅによる接地アーム５１の収納姿勢（５Ａ）時の検出値の誤差を考慮して、接地アーム５１の先端部に設けた脚輪５２の位置（接地アーム５１の収納姿勢（５Ａ）時における脚輪５２の位置または接地アーム５１の接地姿勢（５Ｂ）時における脚輪５２の位置）を検出する第１サブセンサ（図示省略）を備えることもできる。第１サブセンサによって設計上の接地姿勢（５Ｂ）時の脚輪５２の位置より少し高い位置に脚輪５２が到達したことを検出して電流検出モードへの切り替え判断に使用することも可能である。また、アウトリガー機構５は、脚輪５２が接地して大きなトルクが必要になった瞬間を検出してアウトリガー駆動用モータを停止する第２サブセンサ（図示省略）を備えたものであってもよい。脚輪５２が接地して大きなトルクが必要になった瞬間を第２サブセンサで検出し、当該検出時点でアウトリガー駆動用モータを停止するように設定することができる。第２サブセンサとしては、慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）に電流検出機能を発揮するものを挙げることができる。なお、自律走行型配達ロボットＲが斜めになっているとき、アウトリガー機構５及びリフトダウン機構４も斜めになっているため、ＩＭＵによる目標角度の補正が不要であれば第２サブセンサを省略することもできる。

【0054】

本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、このような各機構（リフトダウン機構４、アウトリガー機構５）の作動を制御部Ｃによって制御する。また、走行手段Ｔの作動も共通の制御部Ｃによって制御している。

【0055】

また、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、図１１に示すように、配達先に到着した際にロボット本体１が荷物搬出方向３１ｘに対向する面（対向面）Ｗとロボット本体１との距離を検出する対向面離間距離検出部９を備えている。対向面Ｗとしては建物の壁を挙げることができる。本実施形態では、ロボット本体１のうち開口部Ｋを囲むドア枠の左枠部分と右枠部分にそれぞれ対向面離間距離検出部９である距離センサを実装している。すなわち、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、相互に異なる位置から対向面Ｗとロボット本体１との距離ｄ１，ｄ２を検出する２つの対向面離間距離検出部９を備えている。なお、２つの対向面離間距離検出部９を実装する位置として、ロボット本体１におけるドア枠以外の位置や、ロボット本体１を支持する台車Ｂの適宜箇所を選択することもできる。２つの対向面離間距離検出部９は、互いに同じ高さ位置であって且つ荷物搬出方向３１ｘにおいて同じ位置、換言すれば底板部３１の幅方向ｗにおいて幅方向ｗ中心を境に左右対称となる位置に配置することが好適である。なお、対向面離間距離検出部９を構成する距離センサは、近接式、超音波式、赤外線式、レーザー式等の種類から適宜選択したものであればよい。また、ＧＰＳを利用したり、画像による測距技術を利用して対向面Ｗとロボット本体１との距離を検出する対向面離間距離検出部９を構成することもできる。

【0056】

さらに、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、対向面離間距離検出部９の検出値に基づいて対向面Ｗに対するロボット本体１の角度を算出するロボット本体角度算出部Ｃ２を備えている。ロボット本体角度算出部Ｃ２は、一方の対向面離間距離検出部９の検出値を「ｄ１」とし、他方の対向面離間距離検出部９の検出値を「ｄ２」とし、対向面離間距離検出部９同士の離間距離を「Ｑ」とした場合に、以下の式１によって対向面Ｗに対するロボット本体１の角度θを算出するものである。
ｔａｎθ=（｜ｄ２－ｄ１｜）／Ｑ ・・・式１
ロボット本体角度算出部Ｃ２は、図１１にのみ模式的に示している。

【0057】

次に、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲが行う配達処理（置き配サービス）について図１２に示すフローチャートを参照して説明する。以下では、荷室１Ｓにセットした可動カゴ部３に１つの荷物を収容した状態で、この荷物を配送先に置き配する場合について説明する。

【0058】

配送元において配送作業員等のオペレータによって荷物が荷室１Ｓの可動カゴ部３に搭載された時点以降であって、配送先（目的地）に到着した時点（図１参照）で、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、置き配装置２を起動させる信号（置き配対象荷物の指定情報を含む）に基づき、置き配処理を実行する前処理として、置き配前補正処理Ｓ０１を実施する。

【0059】

置き配前補正処理Ｓ０１は、対向面離間距離検出部９の検出値ｄ１，ｄ２及びロボット本体角度算出部Ｃ２の算出値に基づいてロボットＲの位置及び姿勢を予め設定した目標位置及び目標姿勢に補正する処理である。具体的には、配送先（目的地）においてロボットＲに対向する面（対向面、代表例として壁）Ｗとの距離を対向面離間距離検出部９（距離センサ）の検出値に基づいて適正な距離（目標位置）に補正すべく、所定の間隔ＱでロボットＲに実装した２つの対向面離間距離検出部９（距離センサ）によって対向面Ｗとの距離ｄ１，ｄ２を検出し、その検出値（ｄ１，ｄ２）をサンプリングしながら各検出値ｄ１，ｄ２が相互に等しく且つ距離ｄ１，ｄ２の絶対値が置き配に適した目標距離（目標位置）となるように走行手段Ｔを適宜駆動させてロボットＲを移動させる。置き配に適した目標距離（目標位置）は荷物のサイズ等に応じて適宜設定することができる。また、置き配前補正処理Ｓ０１では、目標位置に補正する処理と同時に、ロボットＲの姿勢を目標姿勢に補正すべく、ロボット本体角度算出部Ｃ２の算出値をサンプリングしながら算出値が置き配に適した目標角度（目標姿勢）となるように走行手段Ｔを適宜駆動させてロボットＲを移動させたり、ロボットＲの向きを変更する。置き配に適した目標角度（図１１に示す対向面Ｗに平行な基準ラインＷＬとロボットＲのなす角度θ）は略０度（０度±数度）に設定することが好ましい。

【0060】

このように、置き配前補正処理Ｓ０１では、制御部Ｃが２つの対向面離間距離検出部９（測距センサ）の検出値ｄ１，ｄ２の監視しながら、ロボット本体角度算出部Ｃ２の算出値も監視して、ロボットＲと対向面Ｗとの離間距離ｄ１，ｄ２の検出処理と、ロボットＲと対向面Ｗのなす角度θの演算処理を所定時間継続して行い、それぞれの値が目標値（目標距離、目標角度）となるようにロボットＲを補正走行させて、ロボットＲと対向面Ｗとの距離及び対向面Ｗに対するロボットＲの姿勢を目標値範囲に保証した状態にする。このような置き配前補正処理Ｓ０１における走行手段Ｔによる移動形態としては、台車Ｂを図１に示すＹ方向に移動（カニ歩き）させたり、スピンターンやピボットターンを挙げることができる。置き配前補正処理Ｓ０１完了時点の自律走行型配達ロボットＲの全体図（側面図）を図１３に示す。なお、同図ではロボット本体１の内部に収納された状態にある各機構・各パーツを陰線で示している。また、同図では対向面Ｗを省略している。

【0061】

本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、置き配前補正処理Ｓ０１に続いて、制御部Ｃが置き配装置２の扉開閉機構を作動させて閉状態（ＤＡ）にある右扉Ｄ１及び左扉Ｄ２を開状態（ＤＢ）に切り替える（開扉処理Ｓ１、図１４参照）。次いで、制御部Ｃがアウトリガー機構５を作動させて当該アウトリガー機構５の先端部（脚輪５２）を荷物配送面である床Ｆに設地させる（アウトリガー接地処理Ｓ２、図１５参照）。図１４及び図１５は、それぞれ開扉処理Ｓ１完了時点、アウトリガー接地処理Ｓ２完了時点の自律走行型配達ロボットＲを図１３に対応して示す図である。

【0062】

アウトリガー接地処理Ｓ２は、アウトリガー機構５のアウトリガー駆動用モータを駆動（アウトリガー機構５を起動）させることで接地アーム５１を収納姿勢（５Ａ）から接地姿勢（５Ｂ）に切り替える処理である。本実施形態では、接地アーム５１を収納姿勢（５Ａ）から接地姿勢（５Ｂ）まで回動させた時点のアウトリガー角度エンコーダ５Ｅによる検出値（接地角度に関するエンコーダ情報）を取得し、この検出値に基づいて、リフトダウン目標角度算出部Ｃ１によりリフトダウン機構４のリフトダウン目標角度を算出する。

【0063】

次に、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、制御部Ｃがリフトダウン機構４を作動させて、可動カゴ部３を収容位置（３Ａ）から置き配位置（３Ｂ）に移動させる処理（リフトダウン処理Ｓ３）を実行する。リフトダウン処理Ｓ３完了時点の自律走行型配達ロボットＲを図１６に示す。なお、可動カゴ部３は、リフトダウン処理Ｓ３開始前までは、荷室１Ｓに固定された置き配装置２のベースフレーム２０上にセットされた収容位置（３Ａ）に維持される（図４、図１３乃至図１５参照）。

【0064】

リフトダウン処理Ｓ３は、リフト駆動用モータを駆動させることで、リフトダウン機構４の平行リンク機構４１を収納姿勢（４Ａ）からリフトダウン姿勢（４Ｂ）に姿勢変更し、可動カゴ部３を配送先の床Ｆ面まで降下させる処理である。この際、制御部Ｃは、リフトダウン角度エンコーダ４Ｅ（アブソリュートエンコーダ）の検出値をチェックしながら、リフトダウン角度エンコーダ４Ｅの検出値がリフトダウン目標角度算出部Ｃ１で算出したリフトダウン機構４のリフトダウン目標角度と同角度になるまでリフトダウン機構４を降下させる。図８には、リフトダウン処理Ｓ３の実行開始直後であって、可動カゴ部３が収容位置（３Ａ）から荷物搬出方向３１ｘに向かって所定距離移動した時点（荷室１Ｓに固定された置き配装置２のベースフレーム２０上から離れて底板部３１がベースフレーム２０よりも低い位置まで移動した時点）のリフトダウン機構４及びアウトリガ機構５を示す。

【0065】

本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、図９に示すように、リフトダウン機構４によって可動カゴ部３を収容位置（３Ａ）から置き配位置（３Ｂ）に向かってリフトダウンさせる際に、可動カゴ部３の底板部３１が荷物配送面Ｆ（床）に所定距離（本実施形態では荷物配送面Ｆ（床）から１０ｃｍ程度まで近付いた時点で、底板部３１に取り付けられた優先接地部８が底板部３１よりも優先して荷物配送面Ｆ（床）に接地する。当該時点では、リフトダウン角度エンコーダ４Ｅの検出値は、リフトダウン目標角度算出部Ｃ１で算出したリフトダウン機構４のリフトダウン目標角度に到達していない。つまり、可動カゴ部３は置き配位置（３Ｂ）に到達していない。当該時点以降、可動カゴ部３を置き配位置（３Ｂ）に向かってさらにリフトダウンさせていくと（リフトダウン目標角度に近付けると）、図１０に示すように、優先接地部８の下端に加わる接地反力（優先接地部８が受ける接地反力の方向を同図中に相対的に太い矢印で模式的に示す）で底板部３１が底板部回転軸３１Ａを中心に回動し、荷物搬出方向３１ｘに漸次傾斜する。リフトダウン角度エンコーダ４Ｅによる検出値が、リフトダウン目標角度算出部Ｃ１で算出した目標値であるリフトダウン目標角度（接地アーム５１を収納姿勢（５Ａ）から接地姿勢（５Ｂ）まで回動させた時点のアウトリガー角度エンコーダ５Ｅによる検出値を参照して設定された目標値）に一致する時点まで可動カゴ部３をリフトダウンさせると、可動カゴ部３は置き配位置（３Ｂ）に到達し、この時点で底板部３１の傾斜角度は置き配処理中における最大傾斜角度になる（図２、図５及び図６参照）。その結果、荷物が自重で底板部３１の傾斜方向（荷物搬出方向３１ｘと同一方向）に滑り、底板部３１のうち荷物との接触部分に設けたコロ３４によってスムーズに滑りながら底の一部（底の一辺）が床Ｆに接触する位置まで移動する。

【0066】

リフトダウン処理Ｓ３の実行中、底板部３１に設けたガイドピン３７が、可動カゴ部３の起立板部３２に形成したガイド溝３６に沿って移動することで、底板部３１の傾斜動作時の移動をスムーズに行うことができ、底板部３１が傾動しながら幅方向ｗにずれるという事態も回避することができる（図４乃至図１０参照）。

【0067】

リフトダウン角度エンコーダ４Ｅによる検出値が、リフトダウン目標角度算出部Ｃ１で算出したリフトダウン目標角度に到達した時点でリフト駆動用モータを停止し、リフトダウン機構４によるリフトダウン処理Ｓ３を終了する。なお、置き配位置側リミッタによって可動カゴ部３が置き配位置（３Ｂ）に到達したことを検出した時点でリフト駆動用モータを停止し、リフトダウン機構４によるリフトダウン処理Ｓ３を終了してもよい。

【0068】

リフトダウン処理Ｓ３に続いて、制御部Ｃが自律走行型配達ロボットＲの台車Ｂの走行手段Ｔ（前輪Ｔ１、後輪Ｔ２）を作動させて、台車Ｂを図１中の矢印Ｙ方向に沿って対向面Ｗから離間する方向に移動（カニ歩き）させる（退避処理Ｓ４）。その結果、荷物は可動カゴ部３から配送先の荷物配送面Ｆ（床）に完全に搬出される。このように、ロボット本体１を対向面（壁）Ｗから離間する方向に移動させることで、自律走行型配達ロボットＲは荷物から所定距離離間した退避状態（後退状態）になる。本実施形態では、置き配前補正処理Ｓ０１を実行する際に、制御部Ｃが自律走行型配達ロボットＲの台車Ｂの走行手段Ｔ（前輪Ｔ１、後輪Ｔ２）をすえ切りする処理を実施している場合があり、この場合、リフトダウン処理Ｓ３に続く退避処理Ｓ４ではすえ切り処理を改めて実行することなく、退避処理Ｓ４を実行することができる。なお、リフトダウン処理Ｓ３を終了時点で、走行手段Ｔ（前輪Ｔ１、後輪Ｔ２）による台車の進行方向が図１中の矢印Ｘ方向である場合には、退避処理Ｓ４を実行する前にすえ切り処理を実施する必要がある。

【0069】

退避処理Ｓ４の実行中、荷物配送面Ｆ（床）に接触しているパーツは走行手段（前輪Ｔ１、後輪Ｔ２）と、接地アーム５１の先端部に設けた脚輪５２と、優先接地部８の補助輪８２のみであり、駆動車輪である走行手段（前輪Ｔ１、後輪Ｔ２）の走行移動に伴って、脚輪５２及び補助輪８２が従動車輪として荷物配送面Ｆ（床）上を転動（従動）する。

【0070】

本実施形態では退避処理Ｓ４の終了時点で、荷物配送面Ｆ（床）に荷物を完全に搬出することができる。特に、置き配前補正処理Ｓ０１を実施した後に上述の処理Ｓ１乃至Ｓ４を実施しているため、対向面（壁）Ｗに対して適切な方向（対向面Ｗに対して荷物が真正面または略真正面を向く方向）に荷物を配送先の荷物配送面Ｆ（床）に排出することができる。また、荷物排出時の勢いと荷物配送面Ｆ（床）との段差で荷物に排出方向３１ｘへのモーメントが掛かるが、置き配前補正処理Ｓ０１を予め実施しているため、荷物は対向面（壁）Ｗに対して所定距離まで近付いた位置に排出され、対向面（壁）Ｗ側に凭れ掛かるような姿勢になったとしてもそれ以上に倒れてしまうことはない。

【0071】

そして、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、退避処理Ｓ４を実行した直後に、荷物を対向面（壁）Ｗに近付ける方向に押し出す仕上げ押し処理Ｓ５を実行する。仕上げ押し処理Ｓ５では、先ず、リフトダウン処理Ｓ３後の退避処理Ｓ４時に対向面（壁）Ｗから離間する方向に移動した距離（退避移動量）と同じ距離だけ対向面（壁）Ｗに近付く方向にロボットＲを移動させる。この際の移動量は、予め設定した定寸送り量であり、好適な定寸送り量の値としては、扱う荷物の荷物搬出方向３１ｘの長さの半分程度の値を挙げることができる。

【0072】

自律走行型配達ロボットＲを定寸送り量だけ対向面（壁）Ｗに向かって移動させる途中の時点で、荷物優先接触部４８が荷物に接触し、さらに自律走行型配達ロボットＲを同一方向（対向面Ｗに近付く方向）に移動させることで荷物を対向面（壁）Ｗに向かって押し始めることになる。この際、荷物優先接触部４８による押圧方向が対向面（壁）Ｗの面に対して平面視直交（または略直交）する方向になるため、荷物の姿勢を対向面（壁）Ｗの面に対して荷物の前後方向（奥行き方向）が直交（または略直交）する姿勢に矯正・補正することができる。本実施形態では、退避処理Ｓ４時の退避移動量と同じ距離だけ対向面（壁）Ｗに向かって移動（前進移動）した時点で、制御部Ｃによって力計測部４９の計測値の変化量（電圧変化量）をモニタする処理を開始する。モニタ処理開始時点以降において力計測部４９の計測値の変化量が閾値を超えた時点で対向面（壁）Ｗに近付く方向への移動（前進移動）を停止する。

【0073】

ここで、図１７に示すように、モニタ処理開始時点Ｐｔ５以降において力計測部４９の計測値の変化量が閾値を超える時点は、荷物が対向面（壁）Ｗに接触した時点Ｐｔ６の直後の時点Ｐｔ７であり、荷物が対向面（壁）Ｗに到達したことを特定できる。荷物が比較的重量物である場合、ロボットＲが退避処理Ｓ４完了直後に対向面（壁）Ｗに向かって前進移動を開始した時点Ｐｔ２以降、退避移動量（Ｐｔ１からＰｔ２までの走行距離）と同じ移動量に至らない時点で荷物優先接触部４８が荷物に接触し、力計測部４９の計測値が大きく変化する（同図中Ｐｔ３）。この変化の検出に基づいてロボットＲの前進移動を停止させると、荷物に接触しただけで荷物を対向面（壁）Ｗに向かって押し出す（移動させる）ことはできず、荷物の姿勢及び位置を積極的に矯正・補正することはできない。荷物優先接触部４８が荷物に接触した時点Ｐｔ３以降、荷物配送面Ｆ（床、台など）と荷物の静止最大摩擦力を超えるまで荷物は移動せず、静止最大摩擦力を超えた時点Ｐｔ４で移動し始める。したがって、本実施形態では、計測値の変化量（電圧変化量）モニタ開始時点Ｐｔ５を退避移動距離と同じ距離だけ対向面（壁）Ｗに向かって移動（前進移動）し終えた時点Ｐｔ５に設定している。

【0074】

一方、荷物が比較的軽量物である場合には、ロボットＲが退避状態から対向面（壁）Ｗに向かって前進移動を開始した時点Ｐｔ２以降、退避移動量（Ｐｔ１からＰｔ２までの走行距離）と同じ移動量に至らない時点Ｐｔ３で荷物優先接触部４８が荷物に接触するものの、力計測部４９の計測値は大きく変化しない（同図中では計測値に変化がない場合を例示）。このような重量の異なる荷物にも適切且つ柔軟に仕上げ押し処理Ｓ５を実行するために、本実施形態では、計測値の変化量（電圧変化量）モニタ開始時点Ｐｔ５を退避移動距離と同じ距離だけ対向面（壁）Ｗに向かって移動（前進移動）し終えた時点Ｐｔ５に設定している。なお、重量荷物に対して仕上げ押し処理Ｓ５を実行する際の閾値（力計測部４９の計測値の変化量に関する閾値）と、軽量荷物に対して仕上げ押し処理Ｓ５を実行する際の閾値とを相互に異ならせてもよいし、同じ値に設定してもよい。また閾値として、計測値の変化量（変化の程度）を捉えることを前提とした値を採用することが好ましいが、計測値の実値そのものの変化を捉えることを前提にした値にしても構わない。

【0075】

このように、荷物配送面Ｆ（床）に一度排出し終えた荷物の向きや位置を対向面（壁）Ｗを基準にさらに良好な向き及び位置となるように荷物を押しながら行う仕上げ押し処理Ｓ５を実行することで、可動カゴ部３から荷物配送面Ｆ（床）に排出した荷物を対向面（壁）Ｗに隙間なく接触させた状態で、しかも対向面（壁）Ｗに対して荷物が真正面を向く整った姿勢で置き配することができる。

【0076】

仕上げ押し処理Ｓ５では、モニタ処理開始時点Ｐｔ５以降において力計測部４９の計測値の変化量が閾値を超えた時点Ｐｔ７で対向面（壁）Ｗに近付く方向への移動（前進移動）を停止し、続いて荷物優先接触部４８による押圧力を開放するために、再度対向面（壁）Ｗから離間する方向に所定距離移動（後退移動）する。この後退移動終了時点で仕上げ押し処理Ｓ５は完了する。なお、仕上げ押し処理Ｓ５の実行中、ロボットＲのうち荷物配送面Ｆ（床）に接触しているパーツは、上述の退避処理Ｓ４実行中と同様に、走行手段（前輪Ｔ１、後輪Ｔ２）と脚輪５２と補助輪８２のみであり、走行手段（前輪Ｔ１、後輪Ｔ２）の走行移動（前進移動、後退移動）に伴って脚輪５２及び補助輪８２が転動（従動）する。

【0077】

仕上げ押し処理Ｓ５完了後は、制御部Ｃがリフトダウン機構４を作動させて荷物が載置されていない可動カゴ部３を置き配位置（３Ｂ）から収容位置（３Ａ）に移動させ（リフトダウン復帰処理Ｓ６）、次いで、アウトリガー機構５を作動させて接地アーム５１を接地姿勢（５Ｂ）から収納姿勢（５Ａ）に切り替え（アウトリガー復帰処理Ｓ７）、これら各機構（リフトダウン機構４、アウトリガー機構５）をロボット本体１の内部空間であって荷室１Ｓに露出しないスペースに収納する。なお、各機構（リフトダウン機構４、アウトリガー機構５）をロボット本体１の内部空間に収納する処理を実行する時点では、ロボットＲが対向面（壁）Ｗから所定距離離間した位置に移動（後退移動）しているため、各機構（リフトダウン機構４、アウトリガー機構５）と荷物との干渉を回避することができる。

【0078】

アウトリガー復帰処理Ｓ７に続いて、扉開閉機構を作動させて扉Ｄ（右扉Ｄ１、左扉Ｄ２）を開状態（ＤＢ）から閉状態（ＤＡ）に切り替え（閉扉処理Ｓ８）、制御部Ｃが置き配処理を完了した旨の信号（置き配完了信号）を出力し、すえ切りした状態にある走行手段Ｔ（前輪Ｔ１、後輪Ｔ２）を元に戻す（すえ切り復帰処理Ｓ９）ことで、次の配達目標地点または所定のロボット格納拠点に向かう準備が整うことになる。

【0079】

このようにして、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、前処理である置き配前補正処理Ｓ０１、及び仕上げ処理（後処理）である仕上げ押し処理Ｓ５、これら全ての処理を含む置き配サービスの提供を完遂することができる。

【0080】

このように、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲによれば、リフトダウン機構４による可動カゴ部３のリフトダウン移動を許容する状態（左右の扉Ｄを開いた状態）でリフトダウン機構４を作動させて可動カゴ部３を置き配位置（３Ｂ）までリフトダウン移動させることによって、荷室１Ｓに収容されていた置き配対象荷物を配達先の荷物配送面Ｆ（床）に移動させることができる。

【0081】

特に、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲによれば、リフトダウン機構４を作動させて可動カゴ部３を置き配位置（３Ｂ）まで移動（リフトダウン移動）させる前の時点で、２以上の対向面離間距離検出部９の検出値に基づいて対向面（壁）Ｗに対するロボット本体１の離間距離を予め設定した目標位置に補正するとともに、ロボット本体角度算出部Ｃ２の算出値に基づいて対向面（壁）Ｗに対するロボット本体１の姿勢を予め設定した目標姿勢に補正する置き配前補正処理Ｓ０１を行うように構成している。したがって、確率論に基づいた推定である自己位置推定アルゴリズム（例えばＡＭＣＬ：adaptive Monte Carlo localization）に基づいてロボット本体１が配達目標地点に到着した場合であっても、置き配前補正処理Ｓ０１を実行することで、配達目標地点に位置や姿勢がズレた状態で荷物を置いてしまうという事態を回避することができる。同様に、車輪接地に基づくオドメトリを自律走行に利用している場合に地面の性状や傾斜に起因する累積ズレが発生している場合においても、置き配前補正処理Ｓ０１を行うことで、そのようなズレを解消することができる。置き配前補正処理Ｓ０１における目標位置（目標距離，対向面Ｗに対するロボット本体１の離間距離）としては、例えば図１８に示すように、可動カゴ部３の持ち出し量Ｈ（可動カゴ部３をロボット本体１の外面のうち対向面（壁）Ｗに正対する面１０から対向面（壁）Ｗに向かって差し出す距離）と、荷物の傾きを考慮した荷物の搬出方向３１ｘの長さ（同図中の「Ｉ’」＋「Ｊ’」）との総和（Ｈ＋Ｉ’＋Ｊ’）以上の距離を挙げることができる。同図における説明通り、「Ｉ’」の最大値はＩｃｏｓθであり、「Ｉ’」をＩｃｏｓθよりも小さい値に設定することもできる。もちろん「Ｈ＋Ｉ’＋Ｊ’」以外の演算式等によって目標位置（目標距離）を設定することも可能である。そして、置き配前補正処理Ｓ０１によって対向面Ｗに対するロボット本体１の離間距離を目標位置（目標距離）に補正することで、荷物を可動カゴ部３から搬出した際にその勢いや荷物自体の偏重心によって荷物搬出方向３１ｘに倒れ掛かった場合であっても、対向面（壁）Ｗに当たったり、対向面（壁）Ｗに凭れ掛かることで荷物の転倒を防止することができる。

【0082】

さらに、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲによれば、リフトダウン機構４を作動させて可動カゴ部３を置き配位置（３Ｂ）までリフトダウンさせた後に、荷物から所定距離離間した退避状態（後退状態）になる（つまり、上述の退避処理Ｓ４を実行する）ことで、荷物配送面Ｆに荷物全体を完全に置くことができるとともに、退避状態から対向面（壁）Ｗに向かって移動（前進移動）させることで荷物を対向面（壁）Ｗに向かって押し出す仕上げ押し処理Ｓ５を実行することで、置き配前補正処理Ｓ０１完了時点のロボット本体１の角度のまま荷物を可動カゴ部３の先端部（荷物搬出方向３１ｘ側の端部）によって対向面（壁）Ｗに近付く方向に押し出すことになり、可動カゴ部３からの荷物排出時点で荷物の底面（転がり面）の平滑度合いや荷物の偏重心に起因して荷物の配達位置や配達姿勢にズレが発生した場合であっても、荷物の配達姿勢を対向面（壁）Ｗに正対する姿勢に矯正しながら対向面（壁）Ｗに接触または近接する所定の配達位置まで移動させることができる。

【0083】

また、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲによれば、荷物が軽量である場合に可動カゴ部３から荷物が完全に排出されていない状態でロボットＲの後退走行（退避処理Ｓ４）によって一定程度後方へ引きずられてしまった場合であっても、仕上げ押し処理Ｓ５を実行することにより、ズレを矯正した適正姿勢にある荷物を対向面（壁）Ｗに隙間なく接した状態で置くことができる。

【0084】

このような本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲによれば、ロボット本体１内の荷室１Ｓにおいて搭載姿勢の変化が生じないようにサイズに応じて予め荷物をガイドしておくための機構や姿勢センシング手段を荷室Ｓ１に実装する必要もなく、構造の複雑化を回避し、荷室１Ｓに荷物を搭載する際の余計な作業が配達元で発生する事態も回避することができる。

【0085】

特に、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲによれば、仕上げ押し処理Ｓ５実行中に荷物に優先して接触する荷物優先接触部４８と、荷物に接触した荷物優先接触部４８に作用する力を測定する力計測部４９とを備えているため、仕上げ押し処理Ｓ５中に力計測部４９の計測値が所定の閾値を超えた事象に基づいて、荷物が対向面（壁）Ｗに到達したことを検出することができる。そして、力計測部４９の計測値が所定の閾値を超えた時点で対向面Ｗに向かって荷物を押し出す処理を停止することによって、荷物を対向面（壁）Ｗに寄せた適正な位置に移動させることができる。本実施形態では、可動カゴ部３のうち底板部３１の前端部（荷物搬出方向３１ｘ側の端部）に他の部品やパーツよりも前方（荷物搬出方向３１ｘ）側に突出させた形態で荷物優先接触部４８を設けているため、退避処理Ｓ４完了直後に、置き配位置（３Ｂ）にリフトダウン移動させた可動カゴ部３を収容位置（３Ａ）に復帰させる処理をせずに、そのままの姿勢（可動カゴ部３を置き配位置（３Ｂ）にしたままの姿勢）で対向面（壁）Ｗに向かってロボットＲを移動させることで仕上げ押し処理Ｓ５を実行することができ、退避処理Ｓ４完了直後に可動カゴ部３を置き配位置（３Ｂ）から収容位置（３Ａ）に復帰させる処理を必要とする態様と比較して、処理内容の単純化及び処理時間の短縮化を図ることができる。

【0086】

本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲでは、仕上げ押し処理Ｓ５時に、走行手段Ｔによりロボット本体１を対向面（壁）Ｗから離間する方向に移動させた距離（退避移動距離；荷物の寸法のうち荷物搬出方向３１ｘに沿った寸法の最大値より大きい値と等しい距離）と同じ距離だけ対向面（壁）Ｗに向かって移動（前進移動）させた時点から力計測部４９の計測値のモニタを開始するように構成した。したがって、荷物が対向面（壁）Ｗに到達する前よりも前の時点で荷物に接触し始めた時点Ｐｔ３では力計測部４９の計測値のモニタを開始していないため、当該時点の計測値の変化は無視することになり、力計測部４９の計測値モニタ開始時点Ｐｔ５以降、最初の計測値の変化に基づいて荷物が対向面（壁）Ｗに到達したことを確実に検出することができ、当該変化に基づいて仕上げ押し処理Ｓ５を停止すると、荷物を対向面（壁）Ｗに接触させた状態または近付けた状態で置くことができる。

【0087】

以上のように、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、荷物配送面Ｆ（床）における目標位置に荷物を目標姿勢で排出する確率が格段に高くなり、さらに荷物配送面Ｆ（床）に排出された荷物の姿勢及び対向面（壁）Ｗとの隙間距離を適切な姿勢及び距離（位置）に調整することができ、配達員が配達した場合と同等な品質で置き配処理を実行することができる。また、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、複数の荷物を搭載することも可能である、その場合、ロボット本体１の荷室１Ｓにおいて置き配対象の荷物だけを可動カゴ部３の底板部３１に載置した状態で可動カゴ部３をリフトダウン移動させることで置き配処理を適切に行うことができ、一度の巡回配送で複数の配達先に荷物を対向面（壁）Ｗに寄せた位置に適正な姿勢で配達することができる。さらに、本実施形態に係る自律走行型配達ロボットＲは、通常配送と置き配配達を柔軟に組み合わせた運用を実施することもでき、上述に述べた種々の作用効果を発揮することで、荷物の増加や配達ドライバーの負荷増大、ドライバー不足、非接触の配送需要といった現状の問題点を悉く解消することができる。

【0088】

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、荷物優先接触部を底板部の先端部に所定ピッチで３つ配置した態様を例示したが、荷物優先接触部の数は２以下または４以上であってもよく、荷物優先接触部の配置箇所も適宜選択・変更することができる。したがって、可動カゴ部のうち底板部以外の箇所、例えば左右一対の起立板部に荷物優先接触部を設けた構成や、可動カゴ部以外の箇所、例えばリフトダウン機構を構成するリンク機構の適宜箇所に荷物優先接触部を設けた構成、或いは扉の適宜箇所や台車の適宜箇所に荷物優先接触部を設けた構成も本発明に含まれる。荷物優先接触部の素材や形状は適宜選択・変更することができる。また、専用品の荷物優先接触部（上述の荷物優先接触部４８）によって荷物押出用の手段（押出手段）を構成する態様に代えて、可動カゴ部の先端部（荷物搬出方向側端部）自体を押出手段（荷物優先接触部）として機能させる態様を採用することもできる。

【0089】

可動カゴ部を収容位置から置き配位置までリフトダウンさせた時点以降に荷物を対向面に向かって移動させる仕上げ押し処理を実行するタイミングは、上述の実施形態で述べた退避処理直後のタイミングに限定されず、例えば、リフトダウン復帰処理直後のタイミングで仕上げ押し処理を行う態様や、アウトリガー復帰処理直後のタイミングで仕上げ押し処理を行う態様、或いは、閉扉処理直後のタイミングで仕上げ押し処理を行う態様も本発明に含まれる。アウトリガー復帰処理直後のタイミングで仕上げ押し処理を行う態様や、閉扉処理直後のタイミングで仕上げ押し処理を行う態様であっても、扉や台車のうち対向面に対峙する部分自体を押出手段（荷物優先接触部）として機能させたり、扉または台車に実装した専用品によって押出手段（荷物優先接触部）を構成する態様を採用することで、押出手段による仕上げ押し処理を実行することができる。

【0090】

また、荷物優先接触部に作用する力を計測する力計測部を備えていない態様も本発明に含まれる。この場合、仕上げ押し処理では、退避処理によって対向面及び荷物から退避した状態から対向面に向かって移動する距離を、退避処理時の退避移動距離と同じ距離（定寸送り量）に設定すればよい。定寸送り量は、扱う荷物のサイズのうち荷物搬出方向の長さの最大値よりも大きい値にすることが好ましい。このような定寸送りによる仕上げ押し処理であっても、同じような荷物搬出方向の長さを有する荷物であれば荷物優先接触部で荷物を押し込むことことで、荷物の姿勢と対向面との離間距離をそれぞれ適正な姿勢・距離に補正することができる。

【0091】

一方、上述の実施形態のように、荷物優先接触部に作用する力（もしくは圧力）を力計測部の計測値に基づいて検出しながら仕上げ押し処理を行う態様であれば、サイズの異なる荷物にも柔軟に対応することができ、荷物の姿勢を正しい方向（対向面に対して真正面を向く方向）に補正した上で、配達目標地点の対向面に隙間なく接した状態または対向面に近接した状態で荷物を置くことができる。

【0092】

上述の実施形態では本発明における対向面の一例として壁を例示したが、本発明における対向面、すなわち「配達先に到着した際にロボット本体が荷物搬出方向に対向する面（対向面）」には、「壁」のように全面がフラットな面でなくても、フラットな面が部分的に存在する面も含まれる。建物の外壁や内壁等の「壁」以外の具体例としては、屋外構造物（エクステリア）として壁やフェンス、塀、門扉、あるいは、柱（家の柱や梁）、ポール（駐車場のポール等）、机や台等の脚部、箱状の物品（ゴミ箱、棚、パレット、タンス等）、階段（玄関前の階段、家内の階段等）、宅配ボックス、エレベータ、ガレージ等を挙げることができる。このような対向面とロボット本体との距離を検出する対向面離間距離検出部や力計測部を構成するパーツもそれぞれ測距センサ、圧力センサ、歪みゲージに限らず、適宜のセンサ等を適用してもよい。

【0093】

対向面離間距離検出部の検出値に基づいて対向面に対するロボット本体の角度を算出するロボット本体角度算出部の具体的な算出処理内容（演算式）は、対向面離間距離検出部の数や実装箇所等に応じて適宜最適な内容に選択・変更することができる。

【0094】

また、上述の実施形態では、荷物を可動カゴ部から荷物配送面に完全に搬出（移動）させるために、リフトダウン処理に続いて退避処理を行い、ロボット全体を対向面及び荷物から退避させた状態から対向面に向かって移動（前進移動）させることで仕上げ押し処理を実行する態様を例示した。このような態様に限らず、退避処理に代わる適宜の荷物完全排出処理を実行可能な自立走行型配達ロボットであれば、荷物完全排出処理に続いて、可動カゴ部から荷物配送面に移動した荷物を対向面に向かって押し出す仕上げ押し処理を行うように構成したり、あるいは、リフトダウン処理完了時点で荷物を可動カゴ部から荷物配送面に完全に搬出（移動）させることが可能な場合には、リフトダウン処理完了時点以降の適宜のタイミングで仕上げ押し処理を行うように構成することもできる。これらの場合、仕上げ押し処理を行うよりも前の時点でロボット全体を対向面及び荷物から離間する方向に移動させる退避処理を省くことができる。荷物完全排出処理としては、例えば、置き配位置にある可動カゴ部の底板部に載置されている荷物だけを対向面に向かって（荷物搬出方向に）移動させる強制移動手段（可動カゴ部の底板部に設けた電動の搬送コンベアまたはローラコンベア、あるいは可動カゴ部の後方側から前方に向かって移動する押圧部など）によって可動カゴ部の荷物を荷物配送面に完全に移動させる処理や、置き配位置にある可動カゴ部のうち底板部だけが対向面から離間する方向にスライド移動する（可動カゴ部の底が一時的に抜ける）ことによって可動カゴ部の荷物を荷物配送面に完全に移動させる処理等を挙げることができる。

【0095】

走行手段として、すえ切りしないものを適用したり、差動二輪タイプを適用し、左右の車輪を逆回転したスピンターン、前進後進移動、ピボットターン等を実行可能に設定することで、上述と同様の置き配サービスを提供可能な自律走行型配達ロボットを実現できる。

【0096】

本発明に係る自律走行型配達ロボットの扉は、観音開きタイプの扉に限定されず、シャッタータイプの扉、折り畳み動作可能な扉、或いは閉状態にある扉の上端部に水平姿勢で設けた作動回転軸を中心に回転させることによって開状態に切替可能な扉（アッパータイプの扉）を適用するとこもできる。

【0097】

例えば、上述した実施形態では、可動カゴ部の底板部がリフトダウン処理実行中に傾斜する構造として、優先接地部を用いて当該優先接地部に作用する接地反力で底板部を傾斜させる態様を例示したが、これに代えて、荷物のリフトダウン動作に伴うリフトダウン機構の動きに連動するメカニカルなリンク部材を介して可動カゴ部の底板部を傾斜させる態様を採用することができる。何れにしてもリフトダウン処理中に底板部を傾斜させることで、置き配対象荷物を荷物配送面に送り出す配達ロボットを実現できる。また、リフトダウン処理完了時点では水平または略水平姿勢にある可動カゴ部の底板部を、リフトダウン処理完了後に電動または適宜のリンク機構等によって傾斜させることで、置き配対象荷物を荷物配送面に送り出すようにしてもよい。

【0098】

可動カゴ部の底板部に電動の搬送コンベアまたはローラコンベアを設けた構成を採用する場合には、搬送コンベアやローラコンベア等に無励磁ブレーキを接続しておくことでロボット本体の傾斜や、走行中の各方向の加速度発生により荷物が荷室で移動する事態を防止・抑制することができる。

【0099】

本発明では、リフトダウン機構として、可動カゴ部を収容位置と置き配位置の間で昇降移動させる油圧式のリフトを適用しても構わない。なお、油圧式のリフトによって可動カゴ部を収容位置と置き配位置の間で昇降移動させる場合には、可動カゴ部を昇降移動させるアクチュエータと、荷室から開口部を通じて外部に向かう方向へ可動カゴ部を移動させるアクチューエタが必要である。

【0100】

本発明におけるロボット本体は箱状のものに限らず、筒状等の適宜の内部空間を有する形状を有するものであればよく、内部空間や荷室の大きさは仕様等に応じて適宜変更することができる。また、扉によって開閉可能な開口部の大きさも適宜変更することができる。特に、上述の実施形態では、ロボット本体の一方の側面にのみ開口部を設定し、当該開口部を扉によって開閉する態様を例示したが、ロボット本体の内部空間や荷室の大きさ等に応じてロボット本体の両方の側面にそれぞれ開口部を設定し、それぞれの開口部を扉によって開閉する態様を採用してもよい。この場合、各開口部を通じて可動カゴ部をリフトダウン機構によって収容位置から置き配位置へ移動可能に構成すれば、荷物の搬出方向の選択肢が増え、置き配作業の効率化に貢献することが期待できる。また、ロボット本体の前面または背面の何れか一方あるいは両方に開口部を設定し、扉によって開口部を開閉する態様を採用することもできる。

【0101】

本発明に係る自律走行型配達ロボットには、ロボット本体に複数の置き配装置を搭載した構成や、共通の台車に複数のロボット本体を実装し、各ロボット本体にそれぞれ置き配装置を搭載した構成も含まれる。このような構成により、置き配装置の数を増大させることで、配達先の対応数の増加（配達対象荷物の増大）にも対応することができる。

【0102】

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【符号の説明】

【0103】

１…ロボット本体
１Ｓ…荷室
２…置き配装置
３…可動カゴ部
３１…底板部
（３Ａ）…収容位置
（３Ｂ）…置き配位置
４…リフトダウン機構
４８…荷物優先接触部（押出手段）
４９…力計測部
９…対向面離間距離検出部
Ｃ…制御部
Ｃ２…ロボット本体角度算出部
Ｒ…自律走行型配達ロボット
Ｔ…走行手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【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】