(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】P2023129388
(43)【公開日】2023-09-14
(54)【発明の名称】搬送装置
(51)【国際特許分類】
B61B 13/00 20060101AFI20230907BHJP
【ＦＩ】
B61B13/00 A
B61B13/00 S
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023032704
(22)【出願日】2023-03-03
(31)【優先権主張番号】P 2022033914
(32)【優先日】2022-03-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000004204
【氏名又は名称】日本精工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】勅使河原 誠一
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 澄玲
【テーマコード（参考）】
3D101
【Ｆターム（参考）】
3D101BA01
3D101BB16
3D101BB28
3D101BB34
3D101BB43
(57)【要約】
【課題】搬送対象に駆動本体ユニットを接続するための、搬送対象に対する駆動本体ユニットの相対位置の位置合わせを容易に行うことができる搬送装置を提供する。
【解決手段】搬送装置は、ガイド部材と、従動輪とを有する搬送対象と、搬送対象の下の接続位置において搬送対象と着脱可能な接続モジュールと、駆動輪とを有し、駆動輪を回転させて搬送対象を搬送可能とする駆動本体ユニットとを含む。ガイド部材は、搬送対象に対する駆動本体ユニットの相対位置を接続位置に誘導する。
【選択図】図１
【解決手段】搬送装置は、ガイド部材と、従動輪とを有する搬送対象と、搬送対象の下の接続位置において搬送対象と着脱可能な接続モジュールと、駆動輪とを有し、駆動輪を回転させて搬送対象を搬送可能とする駆動本体ユニットとを含む。ガイド部材は、搬送対象に対する駆動本体ユニットの相対位置を接続位置に誘導する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガイド部材と、従動輪とを有する搬送対象と、
前記搬送対象の下の接続位置において前記搬送対象と着脱可能な接続モジュールと、駆動輪とを有し、前記駆動輪を回転させて前記搬送対象を搬送可能とする駆動本体ユニットとを含み、
前記ガイド部材は、前記搬送対象に対する前記駆動本体ユニットの相対位置を前記接続位置に誘導する、
搬送装置。
前記搬送対象の下の接続位置において前記搬送対象と着脱可能な接続モジュールと、駆動輪とを有し、前記駆動輪を回転させて前記搬送対象を搬送可能とする駆動本体ユニットとを含み、
前記ガイド部材は、前記搬送対象に対する前記駆動本体ユニットの相対位置を前記接続位置に誘導する、
搬送装置。
【請求項2】
前記ガイド部材は、第１アームと、前記第１アームと交差しない第２アームと、
を備え、
前記第１アーム及び前記第２アームは、前記搬送対象の一方の辺から他方の辺へ第１方向に延び、かつ前記接続位置を挟んでいる、
請求項１に記載の搬送装置。
を備え、
前記第１アーム及び前記第２アームは、前記搬送対象の一方の辺から他方の辺へ第１方向に延び、かつ前記接続位置を挟んでいる、
請求項１に記載の搬送装置。
【請求項3】
前記ガイド部材は、第１アームと、前記第１アームと交差しない第２アームと、
を備え、
前記第１アームと前記第２アームとの間隔は、前記接続位置が最も小さい、
請求項１に記載の搬送装置。
を備え、
前記第１アームと前記第２アームとの間隔は、前記接続位置が最も小さい、
請求項１に記載の搬送装置。
【請求項4】
前記接続モジュールは、
前記ガイド部材の内側側面に当接する当接部を備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の搬送装置。
前記ガイド部材の内側側面に当接する当接部を備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の搬送装置。
【請求項5】
前記ガイド部材は、第１アームと、前記第１アームと交差しない第２アームと、
を備え、
前記接続モジュールは、昇降可能であって、上昇した前記接続モジュールが、前記搬送対象の前記接続位置に固定された取り付け部材に接続され、
前記第１アーム及び前記第２アームは、前記取り付け部材よりも突出している、
請求項１に記載の搬送装置。
を備え、
前記接続モジュールは、昇降可能であって、上昇した前記接続モジュールが、前記搬送対象の前記接続位置に固定された取り付け部材に接続され、
前記第１アーム及び前記第２アームは、前記取り付け部材よりも突出している、
請求項１に記載の搬送装置。
【請求項6】
前記駆動本体ユニットは、
前記接続モジュールを昇降させる昇降機構を備える、
請求項１に記載の搬送装置。
前記接続モジュールを昇降させる昇降機構を備える、
請求項１に記載の搬送装置。
【請求項7】
前記当接部は、回転自在に設けられ、前記接続モジュールの外周に配置されている、
請求項４に記載の搬送装置。
請求項４に記載の搬送装置。
【請求項8】
前記駆動本体ユニットは、前記ガイド部材に当接する位置まで上面から突出し、前記ガイド部材の内側側面に接触するストッパーを備える、
請求項１に記載の搬送装置。
請求項１に記載の搬送装置。
【請求項9】
前記搬送対象は、前記搬送対象に対する前記駆動本体ユニットの相対位置が前記接続位置からずれた位置にあるとき、前記駆動本体ユニットに接するストッパーを備える、
請求項１に記載の搬送装置。
請求項１に記載の搬送装置。
【請求項10】
前記接続モジュールが、前記搬送対象の前記接続位置に固定された取り付け部材に接続される荷重を測定する複数のセンサを含む、
請求項１に記載の搬送装置。
請求項１に記載の搬送装置。
【請求項11】
前記複数のセンサの測定値に基づいて、前記接続モジュールにかかる３軸の荷重を算出する制御部を備える、
請求項１０に記載の、搬送装置。
請求項１０に記載の、搬送装置。
【請求項12】
前記駆動本体ユニットは、
前記ガイド部材の内側側面に当接する当接部を備え、
前記当接部は、回転自在に設けられ、前記接続モジュールの外周よりも外側に配置されている、
請求項２に記載の搬送装置。
前記ガイド部材の内側側面に当接する当接部を備え、
前記当接部は、回転自在に設けられ、前記接続モジュールの外周よりも外側に配置されている、
請求項２に記載の搬送装置。
【請求項13】
前記ガイド部材は、前記第１アームと前記第２アームとを連結する第３アームを備え、
前記駆動本体ユニットは、前記第３アームの内側側面に接触するストッパーを備える、
請求項１２に記載の搬送装置。
前記駆動本体ユニットは、前記第３アームの内側側面に接触するストッパーを備える、
請求項１２に記載の搬送装置。
【請求項14】
前記ストッパーは、前記第１アームまたは前記第２アームに接すると回転するガイドローラーを有する、
請求項１３に記載の搬送装置。
請求項１３に記載の搬送装置。
【請求項15】
前記第３アームの一端側に被検出体を配置し、
前記駆動本体ユニットは、前記ストッパーが前記第３アームの内側側面に接触する位置で、前記被検出体と対向する非接触式センサを有する、
請求項１４に記載の搬送装置。
前記駆動本体ユニットは、前記ストッパーが前記第３アームの内側側面に接触する位置で、前記被検出体と対向する非接触式センサを有する、
請求項１４に記載の搬送装置。
【請求項16】
前記ストッパーは、前記第３アームの内側側面に接触すると動作する接触式センサを有する、
請求項１４に記載の搬送装置。
請求項１４に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、搬送装置に関する。
【背景技術】
【0002】
宅配ロボット、無人搬送台車（ＡＧＶ；Auto Guided Vehicle）、搬送用カート、ストレッチャー、車いす等、搬送物を積載して床面上を走行する搬送車両の移動を実現する搬送装置が知られている。例えば、近年では、工場内や倉庫内等で搬送作業を行う自動搬送ロボット（ＡＭＲ：Autonomous Mobile Robot）の開発が進められている。ＡＭＲは、搭載されたカメラで現場のマッピングや搬送対象物の位置確認等が可能であるため導入が容易であり、また、大幅な省人化やコスト削減が期待できる。
【0003】
ところで、ＡＭＲでは、搬送対象物との接続時に、カメラによる撮像画像に基づいて、ＡＭＲが接続可能位置にあることを判断する。
【0004】
例えば、特許文献１には、搬送車両側にアタッチメントを設置して、搬送用ロボットの搬送をサポートする技術が開示されている。また、特許文献２には、搬送車両の底面にカメラを設置し、搬送用ロボット側には位置検出用のマーカーを設置して、搬送用ロボットと搬送車両との位置合わせにカメラを使用する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２１－７０４２４号公報
【特許文献2】特開２０２１－７００８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献２は、搬送用ロボットと搬送車両との位置合わせにカメラを使用しているため、搬送用ロボットのコスト増や、搬送用ロボットと搬送台車との位置ズレを修正する演算が必要になってしまう。
【0007】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、搬送対象に駆動本体ユニットを接続するための、搬送対象に対する駆動本体ユニットの相対位置の位置合わせを容易に行うことができる搬送装置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】
【0008】
本開示の一態様に係る搬送装置は、ガイド部材と、従動輪とを有する搬送対象と、前記搬送対象の下の接続位置において前記搬送対象と着脱可能な接続モジュールと、駆動輪とを有し、前記駆動輪を回転させて前記搬送対象を搬送可能とする駆動本体ユニットとを含み、前記ガイド部材は、前記搬送対象に対する前記駆動本体ユニットの相対位置を前記接続位置に誘導する。
【0009】
駆動本体ユニットが搬送対象の下に潜り込んで、接続モジュールが下方から搬送対象に接続するので、牽引する駆動本体ユニットと比較して、右左折や旋回、前進と後進との切り換え等が容易であり、安定的な走行が可能である。また、駆動本体ユニットが搬送対象に接近する際に、ガイド部材は、搬送対象に対する駆動本体ユニットの相対位置を搬送対象の下方に有する接続位置に誘導し、駆動本体ユニットと搬送対象との位置合わせを容易にすることができる。
【0010】
望ましい態様として、前記ガイド部材は、第１アームと、前記第１アームと交差しない第２アームと、を備え、前記第１アーム及び前記第２アームは、前記搬送対象の一方の辺から他方の辺へ第１方向に延び、かつ前記接続位置を挟んでいる。
【0011】
接続モジュールが第１アームと第２アームとの間に侵入した際に、第１アーム及び第２アームは、接続モジュールを第１アームと第２アームとの間から逸脱させずに、搬送対象に対する駆動本体ユニットの相対位置を接続位置に確実に誘導することができる。
【0012】
望ましい態様として、前記ガイド部材は、第１アームと、前記第１アームと交差しない第２アームと、を備え、前記第１アームと前記第２アームとの間隔は、前記接続位置が最も小さい。
【0013】
第１アームと第２アームとの間隔が接続モジュールと取り付け部材との接続位置が最も小さいため、第１アーム及び第２アームは、接続モジュールを接続位置まで確実に接近させ、搬送対象に対する駆動本体ユニットの相対位置を接続位置に確実に誘導することができる。
【0014】
望ましい態様として、前記接続モジュールは、前記ガイド部材の内側側面に当接する当接部を備える。
【0015】
接続モジュールがガイド部材に接近した際に、駆動本体ユニットは当接部をガイド部材に接触させることで、ガイド部材は、搬送対象に対する駆動本体ユニットの相対位置を接続位置に確実に誘導し、接続モジュールと取り付け部材との位置ずれを小さくすることができる。
【0016】
望ましい態様として、前記ガイド部材は、第１アームと、前記第１アームと交差しない第２アームと、を備え、前記接続モジュールは、昇降可能であって、上昇した前記接続モジュールが、前記搬送対象の前記接続位置に固定された取り付け部材に接続され、前記第１アーム及び前記第２アームは、前記取り付け部材よりも突出している。
【0017】
第１アーム及び第２アームは、取り付け部材よりも突出しているため、接続モジュールが搬送対象への接続前に搬送対象の下方に潜り込む際に、接続モジュールと取り付け部材との間に空間が設けられ、接続モジュールは、当接部を第１アーム及び第２アームに当接させながら、取り付け部材まで確実に昇降させることができる。
【0018】
望ましい態様として、前記駆動本体ユニットは、前記接続モジュールを昇降させる昇降機構を備える。
【0019】
接続モジュールが搬送対象への接続前に搬送対象の下方に潜り込む際に、接続モジュールを下降させることにより、駆動本体ユニットの全高を小さくできるので、低床の搬送対象にも対応が可能である。また、接続モジュールを下降させることにより搬送対象との接続が容易に解除できるので、複数の搬送対象を次々に搬送可能である。
【0020】
望ましい態様として、前記当接部は、回転自在に設けられ、前記接続モジュールの外周に配置されている。
【0021】
当接部が軸心回りに回転自在であり、接続モジュールの外周に設置されているため、ガイド部材との接触する際に、当接部は、駆動本体ユニットの進行方向に対して回転し、搬送対象に対する駆動本体ユニットの相対位置を接続位置に、円滑に誘導し、取り付け部材に接近する前の位置ずれを小さくすることができる。
【0022】
望ましい態様として、前記駆動本体ユニットは、前記ガイド部材に当接する位置まで上面から突出し、前記ガイド部材の内側側面に接触するストッパーを備える。
【0023】
接続モジュールが搬送対象への接続前に取り付け部材の下方に潜り込む際に、ガイド部材に当接する位置まで上面から突出した、駆動本体ユニットに配置したストッパーは、ガイド部材の内側側面に当接し、駆動本体ユニットを停止させることができる。これにより、ストッパーは、接続モジュールが取り付け部材の下を通り越さないようにすることができる。
【0024】
望ましい態様として、前記搬送対象は、前記搬送対象に対する前記駆動本体ユニットの相対位置が前記接続位置からずれた位置にあるとき、前記駆動本体ユニットに接するストッパーを備える。
【0025】
接続モジュールが搬送対象への接続前に取り付け部材の下方に潜り込む際に、搬送対象に対する駆動本体ユニットの相対位置が接続位置からずれた位置にあるときに、搬送対象の車体の下面側中央部に配置したストッパーは接続モジュールの前方側側面に当接し、駆動本体ユニットを停止させることができる。これにより、ストッパーは、接続モジュールが取り付け部材の下を通り越さないようにすることができる。
【0026】
望ましい態様として、前記接続モジュールが、前記搬送対象の前記接続位置に固定された取り付け部材に接続される荷重を測定する複数のセンサを含む。
【0027】
搬送対象から取り付け部材を介して荷重を受ける接続モジュールは、接続モジュールに取り付けられた複数のセンサを介して４側面及び底面が支持され、複数のセンサによって、接続モジュールの第１方向、第２方向、及び第３方向の変位に応じた第１測定値、第２測定値、及び第３測定値が測定される。これにより、例えば、接続モジュールが搭載される駆動本体ユニット等の制御部が、接続モジュールが測定した各測定値に基づいて３軸の荷重を算出可能である。接続モジュールは、駆動本体ユニットと搬送対象との接続時に、搬送対象からかかる荷重が、取り付け部材を介して荷重受け部材にかかることで、搬送対象からかかる荷重を３軸に分離して算出するための各測定値を測定することができる。
【0028】
望ましい態様として、前記複数のセンサの測定値に基づいて、前記接続モジュールにかかる３軸の荷重を算出する制御部を備える。
【0029】
接続モジュールは、駆動本体ユニットと搬送対象とが接続している状態において、搬送対象からかかる荷重が、取り付け部材を介して駆動本体ユニットにかかることで、搬送対象からかかる荷重によって変位する、取り付け部材と接続可能な荷重受け部材の変位に応じた第１測定値、第２測定値、及び第３測定値を測定する。駆動本体ユニットは、接続モジュールによる各測定値に基づいて、制御部によって、３軸の荷重を算出可能である。
【0030】
望ましい態様として、前記駆動本体ユニットは、前記ガイド部材の内側側面に当接する当接部を備え、前記当接部は、回転自在に設けられ、前記接続モジュールの外周よりも外側に配置されている。
【0031】
当接部は、接続モジュールの外周よりも外側のカバー部材の上面に設置されている。これにより、当接部を接続モジュールの外周部に設置する場合と比較して、当接部を支える剛性を高くすることができる。また、駆動本体ユニットが旋回移動する際の操作性を向上することができる。
【0032】
望ましい態様として、前記ガイド部材は、前記第１アームと前記第２アームとを連結する第３アームを備え、前記駆動本体ユニットは、前記第３アームの内側側面に接触するストッパーを備える。
【0033】
接続モジュールが搬送対象への接続前に取り付け部材の下方に潜り込む際に、ストッパーは、駆動本体ユニットの進行方向に対して垂直に、第１アーム及び第２アームに交差する第３アームの内側側面に当接し、駆動本体ユニットを停止させることができる。これにより、ストッパーは、接続モジュールが取り付け部材の下を通り越さないようにすることができる。
【0034】
望ましい態様として、前記ストッパーは、前記第１アームまたは前記第２アームに接すると回転するガイドローラーを有する。
【0035】
ガイドローラーは、軸心回りに回転可能であり、ストッパーの両端側に設置されているため、第１アーム及び第２アームとの接触する際に、駆動本体ユニットの進行方向に対して回転し、搬送対象に対する駆動本体ユニットの相対位置を接続位置に、円滑に誘導し、取り付け部材に接近する前の位置ずれを小さくすることができる。
【0036】
望ましい態様として、前記第３アームの一端側に被検出体を配置し、前記駆動本体ユニットは、前記ストッパーが前記第３アームの内側側面に接触する位置で、前記被検出体と対向する非接触式センサを有する。
【0037】
第３アームがストッパーに当接した際に、非接触式センサが動作すると、駆動本体ユニットを停止させることができる。これにより、駆動本体ユニットが第３アームを押し続けることが抑制され、ガイド部材の劣化を防ぐことができる。
【0038】
望ましい態様として、前記ストッパーは、前記第３アームの内側側面に接触すると動作する接触式センサを有する。
【0039】
第３アームがストッパーに当接した際に、接触式センサが動作すると、駆動本体ユニットを停止させることができる。これにより、駆動本体ユニットが第３アームを押し続けることが抑制され、ガイド部材の劣化を防ぐことができる。
【発明の効果】
【0040】
本開示によれば、搬送対象に駆動本体ユニットを接続するための、搬送対象に対する駆動本体ユニットの相対位置の位置合わせを容易に行うことができる搬送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【発明を実施するための形態】
【0042】
本開示を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【0043】
（第１の実施形態）
［駆動本体ユニット１の構成］
まず、実施形態に係る駆動本体ユニット１の構成について、図１から図６までを参照して説明する。図１は、実施形態に係る搬送装置の接続前の状態を示す斜視図である。図２は、実施形態に係る駆動本体ユニットの構成例を示す斜視図である。図３は、図２に示す駆動本体ユニット１の平面図である。図４は、図２に示す駆動本体ユニット１の昇降機構の構成例を示す斜視図である。図５は、図４の昇降機構の上昇状態を示す斜視図である。図６は、図５の状態における摺動部材の構成例を示す斜視図である。なお、これらの図において、発明に係る構成要素以外の構成要素は、適宜省略して図示される。また、以下の説明では、駆動本体ユニット１の水平な長手方向（図３の左右方向）を「前後方向」、短手方向（図３の上下方向）を「幅方向」と言う。
［駆動本体ユニット１の構成］
まず、実施形態に係る駆動本体ユニット１の構成について、図１から図６までを参照して説明する。図１は、実施形態に係る搬送装置の接続前の状態を示す斜視図である。図２は、実施形態に係る駆動本体ユニットの構成例を示す斜視図である。図３は、図２に示す駆動本体ユニット１の平面図である。図４は、図２に示す駆動本体ユニット１の昇降機構の構成例を示す斜視図である。図５は、図４の昇降機構の上昇状態を示す斜視図である。図６は、図５の状態における摺動部材の構成例を示す斜視図である。なお、これらの図において、発明に係る構成要素以外の構成要素は、適宜省略して図示される。また、以下の説明では、駆動本体ユニット１の水平な長手方向（図３の左右方向）を「前後方向」、短手方向（図３の上下方向）を「幅方向」と言う。
【0044】
駆動本体ユニット１は、搬送対象２００（図１６及び図１７参照）の下に潜り込んで下方から搬送対象２００に接続し、走行することで搬送対象２００を搬送する装置である。図１に示すように、搬送対象２００は、少なくとも、車体２０１と、車体２０１を水平姿勢に維持して水平方向に移動させることが可能な複数の従動輪２０２と、車体２０１の中央部に固定した後述の取り付け部材１５０と、ガイド部材２１５と、ストッパー２２１とを備え、駆動本体ユニット１が車体２０１の下に潜り込める隙間を有する搬送車両である。ガイド部材２１５は、第１アーム２１１と、第１アーム２１１に並設した第２アーム２１２とを有する。搬送対象２００は、例えば、台車、搬送カート、ストレッチャー、車いす等である。第２アーム２１２は、第１アーム２１１に交差せず、車体２０１の外側の一方向に向かって延びている。
【0045】
第１アーム２１１及び第２アーム２１２は、取り付け部材１５０を挟んで向かい合って設置され、第１アーム２１１及び第２アーム２１２の後端側が搬送対象２００の進行方向に対して垂直の取り付け部材１５０の位置に固定されている。第１アーム２１１及び第２アーム２１２の先端側は、弓形状に外側に広がって延びている。第１アームと第２アームとの間隔は、搬送対象２００の下方の接続位置が最も小さくなるような構造である。
【0046】
第１アーム２１１及び第２アーム２１２は、取り付け部材１５０よりも突出しているため、接続モジュール１００が搬送対象２００への接続前に搬送対象２００の下方に潜り込む際に、接続モジュール１００と取り付け部材１５０との間に空間が設けられることになる。接続モジュール１００は第１アーム２１１と第２アーム２１２との間に侵入し、第１アーム２１１及び第２アーム２１２は、搬送対象２００に対する駆動本体ユニット１の相対位置を搬送対象２００の下方の接続位置に誘導する。
【0047】
ストッパー２２１は、第１アーム２１１及び第２アーム２１２が設置された位置と反対側の位置に、取り付け部材１５０の両端側に設置されている。ストッパー２２１同士間の幅は、接続モジュール１００の横幅よりも狭く、接続モジュール１００が取り付け部材１５０の真下にある状態で、接続モジュール１００に当接し、駆動本体ユニット１を停止させ、搬送対象２００への接続が可能となる。接続モジュール１００が搬送対象２００への接続前に取り付け部材１５０の下方に潜り込む際に、搬送対象２００に対する駆動本体ユニット１の相対位置が接続位置からずれた位置にあるときに、搬送対象２００の車体の下面側中央部に配置したストッパー２２１は接続モジュール１００の前方側側面に当接し、駆動本体ユニット１を停止させることができる。これにより、ストッパー２２１は、接続モジュール１００が取り付け部材１５０の下を通り越さないようにすることができる。
【0048】
図２に示すように、駆動本体ユニット１は、筐体１０と、４つの駆動輪２０と、摺動部材３０と、昇降機構４０と、直動アクチュエータ５０と、接続モジュール１００と、を備える。
【0049】
筐体１０は、水平姿勢の板状の基台１１上に、駆動輪２０、摺動部材３０、昇降機構４０、及び直動アクチュエータ５０等の駆動本体ユニット１の主な構成要素を支持する。基台１１には、各々の駆動輪２０の一部を基台１１より下方に露出させるための駆動輪用開口１１ａが形成されている。また、基台１１は、各々の駆動輪２０の回転軸を支持する４組８つの駆動輪支持部１２と、直動アクチュエータ５０の固定部５１（図４等参照）を基台１１に固定するアクチュエータ支持部１３と、基台１１に設けられる他の構成要素の各種支持部材と、を有する。
【0050】
また、筐体１０は、基台１１に設けられる構成要素の側方及び上方を覆うカバー部材１５を有する。カバー部材１５は、昇降機構用開口１５ａを有する。昇降機構用開口１５ａは、カバー部材１５の上面１５ｂの中央部分に設けられる。昇降機構用開口１５ａからは、後述の接続モジュール１００が昇降に伴って出没する。実施形態の駆動本体ユニット１において、駆動輪２０の走行面との接地面からカバー部材１５の上面１５ｂまでの高さは、１２５ｍｍである。筐体１０は、基台１１とカバー部材１５とにより囲まれる略直方体形状である。
【0051】
駆動輪２０は、実施形態において、筐体１０に対して前後左右に合計４つ設けられる。駆動輪２０は、実施形態において、全方向移動が可能なメカナムホイールであるが、例えば、オムニホイールであってもよい。各々の駆動輪２０は、基台１１に固定された駆動輪支持部１２によって、回転軸回りに回動可能に設けられる。１組の駆動輪支持部１２は、実施形態において、１つの駆動輪２０を挟み対向して配置される２つの支持部材を含む。支持部材は、１つの駆動輪２０の回転軸の両端部を各々支持する。
【0052】
駆動輪２０は、回転アクチュエータ２１から回転駆動力が伝達される。回転アクチュエータ２１は、各々の駆動輪２０を駆動する４つの回転アクチュエータ２１を含む。回転アクチュエータ２１は、例えば、ＢＬＤＣ（Brush-Less Direct-Current）モータを含む。回転アクチュエータ２１は、実施形態において、前後に配置される駆動輪２０の間に空間において、出力軸が駆動輪２０の回転軸と平行となるように駆動輪２０に隣接して配置され、プーリ及びベルト等を介して駆動輪２０にトルクを伝達する。
【0053】
回転アクチュエータ２１は、モータドライバによって制御される。モータドライバは、例えば、駆動本体ユニット１の各構成を制御する制御部２２に含まれる。制御部２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のマイクロプロセッサを有する演算処理部、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ、記憶部、及び入出力インターフェース装置等のハードウェア資源を備える。制御部２２の機能は、記憶部に格納された所定のプログラムを演算処理部が実行することで実現される。例えば、制御部２２は、プログラムが実行され、後述の荷重受け部材１３０にかかる３軸の荷重Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚを算出する。制御部２２は、演算処理部による演算結果に従って、各構成要素に各種機能を実行させる制御信号を出力し、演算結果を外部へ出力する。
【0054】
制御部２２は、実施形態において、筐体１０の前後方向の一方の端部側であって、後述の直動アクチュエータ５０の固定部５１の上方に配置される。モータドライバは、例えば、４つ配置される。また、回転アクチュエータ２１及びモータドライバを含む制御部２２は、バッテリ２３から電力が供給されて駆動する。バッテリ２３は、筐体１０の前後方向の他方の端部側に配置される。さらに、筐体１０には、非常停止ボタン２４と、リレースイッチ２５と、が設けられる。駆動本体ユニット１は、非常停止ボタン２４が操作者によって押されると、リレースイッチ２５が主電源を切り、バッテリ２３からの電力供給が停止される。
【0055】
摺動部材３０は、筐体１０の基台１１に対して前後方向に移動可能に設けられる。摺動部材３０は、例えば、水平姿勢かつ前後方向に平行に設けられるガイド部材レールに沿って移動可能なように設けられてもよい。摺動部材３０は、一対のガイド軸部３１と、被固定部３２と、を有する。
【0056】
ガイド軸部３１は、筐体１０の幅方向に延びる軸部材である。ガイド軸部３１は、後述の昇降機構４０の一対のガイド孔４１ｂに各々挿通する摺動軸部材４４ｂと同芯かつ一体に設けられるか、摺動軸部材４４ｂに固定されるか、あるいは摺動軸部材４４ｂと共用で設けられる。摺動部材３０は、ガイド軸部３１及び摺動軸部材４４ｂがガイド孔４１ｂ内を移動可能な範囲で、基台１１に対して前後方向に移動可能である。
【0057】
被固定部３２には、後述の直動アクチュエータ５０の可動部５２が固定される。摺動部材３０は、直動アクチュエータ５０が駆動して伸縮することによって、可動部５２とともに基台１１に対して前後方向に移動する。
【0058】
摺動部材３０は、実施形態において、平面視形状が、直動アクチュエータ５０に固定される被固定部３２が凹状部３３となるコ字形状に形成される。すなわち、被固定部３２に対して、直動アクチュエータ５０が収縮する方向の端部が二叉となる形状を有する。ガイド軸部３１は、二叉の端部に各々設けられる。摺動部材３０は、凹状部３３がガイド軸部３１に対して、直動アクチュエータ５０の伸長する方向に設けられる。すなわち、摺動部材３０は、昇降機構４０との接続部に対して、直動アクチュエータ５０の可動部５２との接続部が、直動アクチュエータ５０が伸長する方向に位置するように形成される。
【0059】
昇降機構４０は、実施形態において、Ｘ状のリンクを含むシザースリンク機構を含む。昇降機構４０は、筐体１０の基台１１と後述の接続モジュール１００とを接続し、かつ接続モジュール１００の水平姿勢を維持した状態で上下動可能に支持する。昇降機構４０は、摺動部材３０の前後方向の移動に伴って、接続モジュール１００を筐体１０に対して昇降させる。実施形態の昇降機構４０は、基台固定部４１と、接続機構固定部４２と、第１リンクアーム４３と、第２リンクアーム４４と、中央軸部材４５と、を含む。
【0060】
基台固定部４１は、筐体１０の基台１１に対して固定される。基台固定部４１は、実施形態において、前後方向に延びる断面Ｌ字形状の一対の支持フレームを含む。基台固定部４１は、Ｌ字の底面部分が、基台１１に固定される。基台固定部４１は、Ｌ字の底面部分の幅方向の一方の端辺から上方に折り曲げたフランジ部に、軸孔４１ａと、ガイド孔４１ｂと、を有する。
【0061】
軸孔４１ａは、前後方向に延びる基台固定部４１の直動アクチュエータ５０が伸長する方向の端部に設けられる丸孔である。軸孔４１ａは、水平姿勢かつ筐体１０の幅方向に貫通して設けられる。軸孔４１ａには、第１リンクアーム４３の下端側に設けられる回転軸部材４３ａが挿通する。
【0062】
ガイド孔４１ｂは、前後方向に延びる基台固定部４１の直動アクチュエータ５０が収縮する側の端部から中央に亘って設けられる長孔である。ガイド孔４１ｂは、水平姿勢かつ筐体１０の幅方向に貫通して設けられる。ガイド孔４１ｂには、第２リンクアーム４４の下端側に設けられる摺動軸部材４４ｂが挿通する。
【0063】
接続機構固定部４２は、後述の接続モジュール１００の下端に位置するセンサ取付部材１１０に対して固定される。接続機構固定部４２は、実施形態において、前後方向に延びる断面逆Ｌ字形状の一対の支持フレームを含む。接続機構固定部４２は、倒Ｌ字の天面部分が、センサ取付部材１１０に固定される。接続機構固定部４２は、倒Ｌ字の天面部分の幅方向の一方の端辺から下方に折り曲げたフランジ部に、軸孔４２ａと、ガイド孔４２ｂと、を有する。
【0064】
軸孔４２ａは、前後方向に延びる接続機構固定部４２の直動アクチュエータ５０が伸長する方向の端部に設けられる丸孔である。軸孔４２ａは、水平姿勢かつ筐体１０の幅方向に貫通して設けられる。軸孔４２ａには、第２リンクアーム４４の上端側に設けられる回転軸部材４４ａが挿通する。
【0065】
ガイド孔４２ｂは、前後方向に延びる接続機構固定部４２の直動アクチュエータ５０が収縮する側の端部から中央に亘って設けられる長孔である。ガイド孔４２ｂは、水平姿勢かつ筐体１０の幅方向に貫通して設けられる。ガイド孔４２ｂには、第１リンクアーム４３の上端側に設けられる摺動軸部材４３ｂが挿通する。
【0066】
第１リンクアーム４３は、基台固定部４１と接続機構固定部４２とを連結する。第１リンクアーム４３は、長手方向の下端部に設けられた回転軸部材４３ａを介し、基台固定部４１に対して、筐体１０の幅方向に平行な軸回りに回動可能に支持される。回転軸部材４３ａは、基台固定部４１に設けられた軸孔４１ａに挿通する。回転軸部材４３ａは、例えば、ピン部材である。
【0067】
第１リンクアーム４３は、長手方向の上端部に設けられた摺動軸部材４３ｂを介し、接続機構固定部４２に対して、筐体１０の前後方向に摺動可能かつ筐体１０の幅方向に平行な軸回りに回動可能に支持される。摺動軸部材４３ｂは、接続機構固定部４２に設けられたガイド孔４２ｂに挿通する。摺動軸部材４３ｂは、例えば、ピン部材である。
【0068】
第２リンクアーム４４は、基台固定部４１と接続機構固定部４２とを連結する。第２リンクアーム４４は、長手方向の上端部に設けられた回転軸部材４４ａを介し、接続機構固定部４２に対して、筐体１０の幅方向に平行な軸回りに回動可能に支持される。回転軸部材４４ａは、接続機構固定部４２に設けられた軸孔４２ａに挿通する。回転軸部材４４ａは、例えば、ピン部材である。
【0069】
第２リンクアーム４４は、長手方向の下端部に設けられた摺動軸部材４４ｂを介し、基台固定部４１に対して、筐体１０の前後方向に摺動可能かつ筐体１０の幅方向に平行な軸回りに回動可能に支持される。摺動軸部材４４ｂは、基台固定部４１に設けられたガイド孔４２ｂに挿通する。摺動軸部材４４ｂは、摺動部材３０のガイド軸部３１と同芯であるように、ガイド軸部３１に固定される。摺動軸部材４４ｂは、例えば、ボルトである。
【0070】
中央軸部材４５は、第１リンクアーム４３及び第２リンクアーム４４の各々の長手方向の中央部同士を、回動可能に連結する。中央軸部材４５は、例えば、ピン部材である。
【0071】
直動アクチュエータ５０は、筐体１０の前後方向に伸縮する一軸アクチュエータである。直動アクチュエータ５０は、例えば、筐体１０に搭載される制御装置が駆動源を駆動させることによって、駆動源の駆動力により伸縮する。直動アクチュエータ５０は、固定部５１と、可動部５２と、を含む。
【0072】
固定部５１は、実施形態において、軸心が水平姿勢かつ筐体１０の前後方向に平行な筒形状のハウジングである。固定部５１は、長手方向の一方の端部が開口し、可動部５２の一部を内部に収容する。固定部５１は、長手方向の他方の端部が、筐体１０の基台１１に設けられたアクチュエータ支持部１３に固定される。
【0073】
可動部５２は、実施形態において、軸心が水平姿勢かつ筐体１０の前後方向に平行なシャフトである。可動部５２は、長手方向の一方の端部側の一部が、固定部５１の内部に収容される。可動部５２は、長手方向の他方の端部が、摺動部材３０の被固定部３２に固定される。
【0074】
可動部５２は、固定部５１及び筐体１０に対して前後方向に直動移動可能である。可動部５２は、直動アクチュエータ５０が伸縮することによって、固定部５１及び筐体１０に対して前後方向に直動移動する。直動アクチュエータ５０は、可動部５２が前後方向に直動移動することによって、摺動部材３０を前後方向に直動移動させる。
【0075】
［接続モジュール１００の構成］
次に、実施形態に係る接続モジュール１００の構成について、図７から図１３までを参照して説明する。図７は、実施形態に係る接続モジュールの構成例を示す分解斜視図である。なお、以下の説明では、水平な一方向をＸ軸方向といい、Ｘ軸方向に直交する水平な交差方向をＹ軸方向といい、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する垂直方向をＺ軸方向という。また、Ｚ軸回りの回転方向をθ回転方向という。
次に、実施形態に係る接続モジュール１００の構成について、図７から図１３までを参照して説明する。図７は、実施形態に係る接続モジュールの構成例を示す分解斜視図である。なお、以下の説明では、水平な一方向をＸ軸方向といい、Ｘ軸方向に直交する水平な交差方向をＹ軸方向といい、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する垂直方向をＺ軸方向という。また、Ｚ軸回りの回転方向をθ回転方向という。
【0076】
接続モジュール１００は、接続モジュール１００にかかる荷重をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、及びＺ軸回りに分離して測定する。実施形態の接続モジュール１００は、さらにＺ軸回りのモーメントを測定する。また、実施形態の接続モジュール１００は、駆動本体ユニット１側と搬送対象２００（図１６及び図１７参照）とを接続する接続機構としての機能を備える。
【0077】
接続モジュール１００は、実施形態において、センサ取付部材１１０と、複数のセンサ１２０と、荷重受け部材１３０と、カバー部材１４０と、取り付け部材１５０と、感圧センサ１６０と、緩衝材１７０と、を備える。接続モジュール１００は、センサ取付部材１１０、複数のセンサ１２０、荷重受け部材１３０、カバー部材１４０、感圧センサ１６０、及び緩衝材１７０が、取り付け部材１５０と分離可能である。センサ取付部材１１０、複数のセンサ１２０、荷重受け部材１３０、及びカバー部材１４０は、摺動部材３０の前後方向への移動に伴い昇降機構４０によって昇降する。
【0078】
図８は、図７に示す接続モジュールのセンサ取付部材の構成例を示す斜視図である。センサ取付部材１１０は、実施形態において、平面視形状が角丸の正方形状である略四角柱形状に形成されている。センサ取付部材１１０は、接続モジュール１００の基部となる部分であって、昇降機構４０の接続機構固定部４２に固定される。センサ取付部材１１０は、例えば、底面及び側面を接続機構固定部４２に支持された状態で取り付けられる。センサ取付部材１１０は、摺動部材３０の前後方向の移動に伴って、昇降機構４０を介し、筐体１０に対して昇降する。センサ取付部材１１０には、複数のカバー固定ねじ穴１１１と、ピン脚収容溝部１１２と、８つのセンサ取付スリット１１３と、２つのセンサ取付凹部１１４と、配線穴１１５と、が形成される。
【0079】
カバー固定ねじ穴１１１は、図７及び後述の図１２に示すカバー部材１４０をセンサ取付部材１１０の上面１１０ａ側に固定するためのねじが挿通される穴である。カバー固定ねじ穴１１１は、センサ取付部材１１０の上面１１０ａ側から、Ｚ軸方向の下方に向かって形成される。カバー固定ねじ穴１１１は、実施形態において、４つ設けられる。４つのカバー固定ねじ穴１１１は、平面視におけるセンサ取付部材１１０の４角近傍の位置に形成される。
【0080】
ピン脚収容溝部１１２は、後述の荷重受け部材１３０の脚部１３５を収容するための溝である。ピン脚収容溝部１１２は、センサ取付部材１１０の上面１１０ａから下方に凹状かつ平面視が四角環形状に設けられる。センサ取付部材１１０は、平面視において、ピン脚収容溝部１１２の内周より内側の部分が、センサ取付部材１１０の上面１１０ａにおけるＺ軸方向の高さより低く形成される。
【0081】
８つのセンサ取付スリット１１３は、各々後述のセンサ１２０が挿通して取り付けられる穴である。各々のセンサ取付スリット１１３は、センサ取付部材１１０の上面１１０ａに細長い開口部を有し、上面１１０ａ側からＺ軸方向下方に向かって形成される。センサ取付スリット１１３は、平面視において、センサ取付部材１１０の外周とピン脚収容溝部１１２の外周との間であって、ピン脚収容溝部１１２の外周に細長い開口部の長手方向が沿うように形成される。各々のセンサ取付スリット１１３には、センサ１２０の検出部がピン脚収容溝部１１２側に向いた状態で露出するように、ピン脚収容溝部１１２側にセンサ用開口１１３ａが形成されている。
【0082】
８つのセンサ取付スリット１１３は、ピン脚収容溝部１１２の外周近傍に取り付けられるセンサ１２０が均等に配置されるように形成される。すなわち、８つのセンサ取付スリット１１３は、センサ取付部材１１０の中心に対して、Ｘ軸方向に線対称、Ｙ軸方向に線対称、Ｚ軸回りに９０°の点対称、かつＺ軸方向の高さが同一であるように形成される。具体的には、センサ取付スリット１１３は、ピン脚収容溝部１１２の外周の４辺各々の近傍に２つずつ形成される。
【0083】
２つのセンサ取付凹部１１４は、後述のセンサ１２０が取り付けられる凹部である。各々のセンサ取付凹部１１４は、センサ取付部材１１０のピン脚収容溝部１１２の内周より内側の部分の上面１１０ｂから下方に向かって凹状に形成される。各々のセンサ取付凹部１１４には、センサ１２０の検出部が上方を向いた状態でセンサ取付凹部１１４に固定するための爪部１１４ａが形成されている。爪部１１４ａは、センサ取付凹部１１４の縁から、平面視で内側に向かって突出してセンサ１２０の上面側の一部を覆うように形成される。
【0084】
２つのセンサ取付凹部１１４は、取り付けられるセンサ１２０が均等に配置されるように形成される。すなわち、２つのセンサ取付凹部１１４は、センサ取付部材１１０の中心に対して、Ｘ軸方向に線対称、Ｙ軸方向に線対称、かつＺ軸方向の高さが同一であるように形成される。具体的には、センサ取付凹部１１４は、Ｙ軸方向に並んで２つ形成される。
【0085】
配線穴１１５は、センサ１２０に接続する配線が通る溝及び孔である。センサ取付スリット１１３に取り付けられたセンサ１２０に接続する配線は、センサ取付スリット１１３からピン脚収容溝部１１２の外周側の内壁に沿って形成された溝を通ってピン脚収容溝部１１２の底面１１２ａに延びる。
【0086】
また、センサ取付凹部１１４に取り付けられた１２０に接続する配線は、センサ取付凹部１１４からピン脚収容溝部１１２の内周より内側の部分の上面１１０ｂ及びピン脚収容溝部１１２の内周側の内壁に沿って形成された溝を通ってピン脚収容溝部１１２の底面１１２ａに延びる。各々の配線は、ピン脚収容溝部１１２の底面１１２ａと荷重受け部材１３０の脚部１３５の下面１３１ｂとの間（後述の図１１参照）を這うように配線され、ピン脚収容溝部１１２の底面１１２ａに形成された孔を経由して、接続モジュール１００の外部の他素子に接続する。
【0087】
図９は、図８に示す接続モジュールにセンサを取り付けた状態を示す斜視図である。複数のセンサ１２０は、実施形態において、荷重を検出するひずみゲージ式のロードセルを含む。１つのセンサ１２０（ロードセル）は、２つのひずみゲージを有している。各々のセンサ１２０は、外枠１２０ａと、舌片１２０ｂと、を有する（図７参照）。
【0088】
外枠１２０ａは、四角環形状の板体である。舌片１２０ｂは、外枠１２０ａの内周側に設けられる四角形状の板体である。舌片１２０ｂは、一辺が、外枠１２０ａの内周縁の一辺に連結して、外枠１２０ａと一体で設けられる。舌片１２０ｂの両面には、各々ひずみゲージが１つずつ設けられる。また、舌片１２０ｂの一方の面の中心には、後述の荷重受け部材１３０と接する突起部１２０ｃが形成されている。舌片１２０ｂは、突起部１２０ｃを介して押圧されることで外枠１２０ａとの連結部を中心に揺動する。この際のひずみに基づいて、センサ１２０は、面に垂直な方向に加わった値からを検出する。
【0089】
複数のセンサ１２０は、第１センサ群と、第２センサ群と、第３センサ群と、を含む。第１センサ群は、荷重受け部材１３０の基部１３１を水平な一方向（例えば、Ｙ軸方向）に挟んで支持する。第２センサ群は、荷重受け部材１３０の基部１３１を水平かつ一方向に直交する交差方向（例えば、Ｘ軸方向）に挟んで支持する。第３センサ群は、荷重受け部材１３０の基部１３１を一方向及び交差方向に直交する垂直方向（Ｚ軸方向）の下方から支持する。
【0090】
第１センサ群は、実施形態において、第１正センサ１２１ｐ及び第２正センサ１２２ｐと、第１負センサ１２１ｎ及び第２負センサ１２２ｎと、の４個のロードセルを含む。第２センサ群は、実施形態において、第３正センサ１２３ｐ及び第４正センサ１２４ｐと、第３負センサ１２３ｎ及び第４負センサ１２４ｎと、の４個のロードセルを含む。第３センサ群は、実施形態において、第５センサ１２５及び第６センサ１２６の４個のロードセルを含む。すなわち、実施形態の複数のセンサ１２０は、合計１０個のロードセルを含む。なお、以下の説明において、各々のセンサを特に区別しない場合は、単にセンサ１２０と称する。
【0091】
第１正センサ１２１ｐ、第１負センサ１２１ｎ、第２正センサ１２２ｐ、第２負センサ１２２ｎ、第３正センサ１２３ｐ、第３負センサ１２３ｎ、第４正センサ１２４ｐ、及び第４負センサ１２４ｎは、突起部１２０ｃがセンサ用開口１１３ａに向くように立たせ、センサ取付部材１１０のセンサ取付スリット１１３に挿通して取り付けられる。センサ取付スリット１１３に取り付けられたセンサ１２０は、上端部がセンサ取付部材１１０の上面１１０ａより上方に突出している。センサ取付スリット１１３に取り付けられた８つのセンサ１２０は、センサ用開口１１３ａから突起部１２０ｃがピン脚収容溝部１１２側に突出した位置で、外枠１２０ａがセンサ取付部材１１０に支持される。
【0092】
第１正センサ１２１ｐと第１負センサ１２１ｎとは、センサ取付部材１１０の中心に対してＹ軸方向に対向する位置のセンサ取付スリット１１３に取り付けられる。第２正センサ１２２ｐと第２負センサ１２２ｎとセンサ取付部材１１０の中心に対してＹ軸方向に対向する位置のセンサ取付スリット１１３に取り付けられる。第１正センサ１２１ｐと第２正センサ１２２ｐとは、Ｘ軸方向に隣接する位置のセンサ取付スリット１１３に取り付けられる。第１負センサ１２１ｎと第２負センサ１２２ｎとは、Ｘ軸方向に隣接する位置のセンサ取付スリット１１３に取り付けられる。
【0093】
第３正センサ１２３ｐと第３負センサ１２３ｎとは、センサ取付部材１１０の中心に対してＸ軸方向に対向する位置のセンサ取付スリット１１３に取り付けられる。第４正センサ１２４ｐと第４負センサ１２４ｎとは、センサ取付部材１１０の中心に対してＸ軸方向に対向する位置のセンサ取付スリット１１３に取り付けられる。第３正センサ１２３ｐと第３負センサ１２３ｎとは、Ｙ軸方向に隣接する位置のセンサ取付スリット１１３に取り付けられる。第４正センサ１２４ｐと第４負センサ１２４ｎとは、Ｙ軸方向に隣接する位置のセンサ取付スリット１１３に取り付けられる。
【0094】
また、センサ取付スリット１１３に取り付けられる８つのセンサ１２０は、隣接するセンサ１２０と上下が逆になるように取り付けられる（図７参照）。具体的には、第１正センサ１２１ｐ、第２負センサ１２２ｎ、第３負センサ１２３ｎ、及び第４正センサ１２４ｐは、外枠１２０ａと舌片１２０ｂとの連結部が上方に位置するように取り付けられる。また、第１負センサ１２１ｎ、第２正センサ１２２ｐ、第３正センサ１２３ｐ、及び第４負センサ１２４ｎは、外枠１２０ａと舌片１２０ｂとの連結部が下方に位置するように取り付けられる。これにより、センサ１２０は、隣接するセンサ１２０の突起部１２０ｃのＺ軸方向の位置がずれた状態で配置される。
【0095】
第５センサ１２５及び第６センサ１２６は、突起部１２０ｃが上方を向くように寝かせ、センサ取付凹部１１４に嵌め込んで取り付けられる。センサ取付凹部１１４に取り付けられた２つのセンサ１２０は、突起部１２０ｃがピン脚収容溝部１１２の内周より内側の部分の上面１１０ｂより上方に突出した位置で、外枠１２０ａがセンサ取付部材１１０に支持される。
【0096】
また、センサ取付凹部１１４に取り付けられる２つのセンサ１２０は、外枠１２０ａと舌片１２０ｂとの連結部の位置がＹ軸方向に逆になるように取り付けられる。具体的には、第５センサ１２５は、外枠１２０ａと舌片１２０ｂとの連結部がＹ軸の負方向に位置するように取り付けられる。また、第６センサ１２６は、外枠１２０ａと舌片１２０ｂとの連結部がＹ軸の正方向に位置するように取り付けられる。
【0097】
図１０は、図７に示す接続モジュールの荷重受け部材の構成例を示す斜視図である。図１１は、図９に示すセンサ取付部材及びセンサに図１０に示す荷重受け部材を取り付けた状態を示す断面図である。荷重受け部材１３０は、搬送対象２００にかかる荷重を受け、センサ１２０に伝達する部材である。荷重受け部材１３０は、基部１３１と、接続ピン部１３２と、を有する。
【0098】
基部１３１は、センサ１２０を介してセンサ取付部材１１０に支持される部分であり、実施形態において、平面視形状が角に丸みを含む正方形状である略四角柱形状に形成されている。基部１３１は、荷重受け部材１３０がセンサ１２０を介してセンサ取付部材１１０に支持されている状態において、上面１３１ａがセンサ取付部材１１０の上面１１０ａより下方に位置する。基部１３１は、凹状部１３３、１３４と、脚部１３５と、を含む。
【0099】
凹状部１３３は、基部１３１の下面１３１ｂ側から上方に向かって凹状に形成され、底面視形状が、角に丸みを含む正方形状の凹状部である。凹状部１３４は、凹状部１３３の天面からさらに上方に向かって凹状に形成され、底面視形状が、角に丸みを含む正方形状の凹状部である。凹状部１３３及び凹状部１３４は、平面視における中心が基部１３１の中心となるように形成される。すなわち、基部１３１の下面１３１ｂ側には、２段階の四角環形状部分が形成される。脚部１３５は、凹状部１３３の外周より外側の四角環形状部分である。
【0100】
荷重受け部材１３０は、センサ取付部材１１０に対して、直接接触しないように設けられ、複数のセンサ１２０を介してセンサ取付部材１１０に支持される。この際、基部１３１は、脚部１３５がピン脚収容溝部１１２に収容され、４方の側面がセンサ１２０に接触されて支持される。また、基部１３１は、凹状部１３３及び凹状部１３４がピン脚収容溝部１１２の内周より内側の部分の上面１１０ｂと対向する。
【0101】
荷重受け部材１３０は、凹状部１３４の天面が、第５センサ１２５及び第６センサ１２６の突起部１２０ｃに支持されることによって、下方から支持される。凹状部１３３及び凹状部１３４は、第５センサ１２５及び第６センサ１２６の外枠１２０ａには接触しない。すなわち、第５センサ１２５と第６センサ１２６とは、隣接して配置され、いずれも荷重受け部材１３０の底面（凹状部１３４の天面）側からかかる荷重を受けるので、第５センサ１２５及び第６センサ１２６に荷重受け部材１３０から加わる力は、同方向となる。
【0102】
荷重受け部材１３０は、脚部１３５の外周側の側面が、第１正センサ１２１ｐ、第１負センサ１２１ｎ、第２正センサ１２２ｐ、第２負センサ１２２ｎ、第３正センサ１２３ｐ、第３負センサ１２３ｎ、第４正センサ１２４ｐ、及び第４負センサ１２４ｎの突起部１２０ｃに支持されることによって、側方から支持される。脚部１３５は、ピン脚収容溝部１１２の内壁及び底面１１２ａには接触しない。
【0103】
前述のとおり第１正センサ１２１ｐと第１負センサ１２１ｎとは、Ｙ軸方向に荷重受け部材１３０を挟んで対向して配置されるので、第１正センサ１２１ｐ及び第１負センサ１２１ｎに荷重受け部材１３０から加わる力は、逆方向となる。同様に、第２正センサ１２２ｐと第２負センサ１２２ｎとは、Ｙ軸方向に荷重受け部材１３０を挟んで対向して配置されるので、第２正センサ１２２ｐ及び第２負センサ１２２ｎに荷重受け部材１３０から加わる力は、逆方向となる。
【0104】
また、第３正センサ１２３ｐと第３負センサ１２３ｎとは、Ｘ軸方向に荷重受け部材１３０を挟んで対向して配置されるので、第３正センサ１２３ｐ及び第３負センサ１２３ｎに荷重受け部材１３０から加わる力は、逆方向となる。同様に、第４正センサ１２４ｐと第４負センサ１２４ｎとは、Ｘ軸方向に荷重受け部材１３０を挟んで対向して配置されるので、第４正センサ１２４ｐ及び第４負センサ１２４ｎに荷重受け部材１３０から加わる力は、逆方向となる。
【0105】
接続ピン部１３２は、基部１３１の上面１３１ａ側の中心部から突出して軸方向（Ｚ軸方向）に延びて形成される。接続ピン部１３２は、後述の取り付け部材１５０の嵌合孔１５４に下方から挿通して嵌合孔１５４に挿入可能である。接続ピン部１３２は、第１柱部１３２ａと、第２柱部１３２ｂと、を含む。
【0106】
第１柱部１３２ａは、接続ピン部１３２の上端部に位置し、軸方向がＺ軸方向に平行かつＸＹ断面の形状が一定である柱形状である。図１０に示す実施形態の第１柱部１３２ａは、軸方向と直交する平面で切った断面（以降の説明では、ＸＹ断面と称す）形状が角部に丸みを含む正方形状である四角柱形状であるが、本実施形態では真円柱を除く柱形状であればどのような形状でもよく、四角柱以外の角柱又は楕円柱でもよい。さらに、第１柱部１３２ａは、ＸＹ断面形状が、ルーローの多角形やレモン型等、辺の部分が外側に膨出しているような形状でもよい。すなわち、第１柱部１３２ａは、軸方向に視た形状が真円以外の形状を有する。第１柱部１３２ａは、ＸＹ断面形状が、回転対称であることが好ましい。
【0107】
また、第１柱部１３２ａの側辺に対応する角状部１３２ｃは、実施形態のように角丸や面取りされた形状であってもよい。なお、第１柱部１３２ａが楕円柱である場合は、長軸の両端部分を角状部１３２ｃとみなす。また、第１柱部１３２ａの上面１３２ｄは、実施形態において、ＸＹ平面に平行な平坦面に形成される。
【0108】
第２柱部１３２ｂは、第１柱部１３２ａの下方に位置し、軸方向がＺ軸方向に平行かつ指数関数テーパ又は放物線テーパ等の裾広がりである柱形状である。第２柱部１３２ｂは、上端部の側面が第１柱部１３２ａの下端部の側面に連続し、下端部の側面が基部１３１の上面１３１ａに連続する。
【0109】
図１２は、図７に示す接続モジュールのカバー部材の構成例を示す平面図である。カバー部材１４０は、センサ取付部材１１０に支持されたセンサ１２０の上方を覆う四角環形状の保護部材である。カバー部材１４０は、下面がセンサ取付部材１１０の上面１１０ａに固定され、荷重受け部材１３０に対して直接接触しないように設けられる。すなわち、カバー部材１４０の下面は、センサ取付部材１１０に固定されている状態において、センサ１２０を介してセンサ取付部材１１０に支持される荷重受け部材１３０の基部１３１の上面１３１ａとの間に間隙を有する。カバー部材１４０は、固定ねじ孔１４１と、センサ用穴１４２と、ピン用開口１４３と、押圧ピン貫通孔１４４と、配線孔１４５と、を有する。
【0110】
固定ねじ孔１４１は、カバー部材１４０をセンサ取付部材１１０（図８等参照）の上面１１０ａ側に固定するためのねじが挿通される穴である。固定ねじ孔１４１は、Ｚ軸方向に貫通して形成される。固定ねじ孔１４１は、平面視において、センサ取付部材１１０のカバー固定ねじ穴１１１に対応する位置に同数設けられ、実施形態では、平面視における４角近傍の位置に各々１つ、計４つ形成される。
【0111】
センサ用穴１４２は、８つのセンサ取付スリット１１３に取り付けられた各々のセンサ１２０の、センサ取付部材１１０の上面１１０ａより上方に突出している上端部が挿入するための孔である。センサ用穴１４２は、カバー部材１４０の下面側から、Ｚ軸方向の上方に向かって形成され、実施形態においては、Ｚ軸方向に貫通して設けられる。センサ用穴１４２は、平面視において、センサ取付スリット１１３に対応する位置に同数設けられ、実施形態では、４辺近傍の位置に各々２つずつ、計８つ形成される。カバー部材１４０がセンサ取付部材１１０の上面１１０ａに固定された状態において、８つのセンサ取付スリット１１３に取り付けられたセンサ１２０は、上端がセンサ取付部材１１０の上面１１０ａより下方に位置する。
【0112】
ピン用開口１４３は、荷重受け部材１３０の接続ピン部１３２が挿通される開口である。すなわち、ピン用開口１４３は、四角環形状のカバー部材１４０の内周より内側の部分を示す。ピン用開口１４３は、平面視において、接続ピン部１３２より外側に内縁が離隔するように形成される。
【0113】
押圧ピン貫通孔１４４は、後述の取り付け部材１５０に形成される押圧ピン１５５が挿通するための貫通孔である。押圧ピン貫通孔１４４は、押圧ピン１５５の径より大径であるように、Ｚ軸方向に貫通して設けられる。押圧ピン貫通孔１４４は、平面視において、押圧ピン１５５に対応する位置に同数設けられ、実施形態では、対角線上の２つの固定ねじ孔１４１近傍に１つずつ、計２つ形成される。
【0114】
配線孔１４５は、後述の感圧センサ１６０に接続する配線が通る孔である。配線は、配線孔１４５を経由して、例えば、センサ取付部材１１０の配線穴１１５を経由して、接続モジュール１００の外部の他素子に接続する。
【0115】
図１３は、図７に示す接続モジュールの取り付け部材の構成例を示す斜視図である。取り付け部材１５０は、搬送対象２００（図１６及び図１７参照）に取り付けられる部材である。取り付け部材１５０は、荷重受け部材１３０と接続可能かつ分離可能である。取り付け部材１５０を荷重受け部材１３０に接続することにより、駆動本体ユニット１は、搬送対象２００に接続される。取り付け部材１５０は、基部１５１と、孔形成部１５２と、複数（実施形態では４つ）の固定孔１５３と、嵌合孔１５４と、押圧ピン１５５と、を有する。
【0116】
基部１５１は、搬送対象２００（図１７参照）に取り付けられる部分であり、実施形態において、平面視形状が角に丸みを含む正四角環形状の厚板状に形成されている。基部１５１の上面１５１ａ（図７参照）側は、搬送対象２００の下面側に対向する。
【0117】
孔形成部１５２は、平面視で基部１５１の下面１５１ｂ側から下方に向かって凸状に形成され、平面視形状が、角に丸みを含む正方形状の凸状部である。孔形成部１５２は、平面視における中心が基部１５１の中心となるように形成される。すなわち、基部１５１は、孔形成部１５２の外周より外側に四角環形状の下面１５１ｂを有する。取り付け部材１５０は、孔形成部１５２の部分のＺ軸方向の厚みが、孔形成部１５２の外周より外側の四角環形状の部分の厚みより大きく形成される。
【0118】
固定孔１５３は、取り付け部材１５０を搬送対象２００（図１６及び図１７参照）の下面側に固定するためのねじが挿通される穴である。固定孔１５３は、取り付け部材１５０の基部１５１をＺ軸方向に貫通して形成され、例えば、内周面に雌ねじを含む。固定孔１５３は、実施形態において、４つ設けられる。４つの固定孔１５３は、平面視における取り付け部材１５０の４角近傍の位置に形成される。取り付け部材１５０は、例えば、基部１５１の上面１５１ａを搬送対象２００の下面側に合わせた状態で、ねじ等を固定孔１５３の下方から螺合することによって、上面１５１ａが搬送対象２００の下面に固定される。
【0119】
嵌合孔１５４は、取り付け部材１５０の孔形成部１５２をＺ軸方向に貫通する孔であって、荷重受け部材１３０の接続ピン部１３２が下方から挿入可能である。嵌合孔１５４は、平面視で取り付け部材１５０の中心部に形成される。嵌合孔１５４は、第１孔部１５４ａと、第２孔部１５４ｂと、第３孔部１５４ｃと、が順に連通する。
【0120】
第１孔部１５４ａは、実施形態において、第２孔部１５４ｂ及び第３孔部１５４ｃより下方に位置する。第１孔部１５４ａは、取り付け部材１５０の下面側に開口し、軸方向がＺ軸方向に平行な孔である。第１孔部１５４ａは、第２孔部１５４ｂに向かって徐々に小さくなるようなテーパ状の内壁を有する。実施形態の第１孔部１５４ａは、ＸＹ断面形状が角部に丸みを含む正方形状である。第１孔部１５４ａは、ＸＹ断面形状が、回転対称であることが好ましい。
【0121】
第２孔部１５４ｂは、第１孔部１５４ａと第３孔部１５４ｃとの間に位置する。第２孔部１５４ｂは、第１孔部１５４ａの上方に連通し、軸方向がＺ軸方向に平行な孔である。第２孔部１５４ｂは、第３孔部１５４ｃに向かって徐々に小さくなり、かつ第１孔部１５４ａのテーパ比より小さいテーパ比のテーパ状の内壁を有する。実施形態の第２孔部１５４ｂは、ＸＹ断面形状が角部に丸みを含む正方形状である。第２孔部１５４ｂは、ＸＹ断面形状が、回転対称であることが好ましい。
【0122】
第３孔部１５４ｃは、実施形態において、第１孔部１５４ａ及び第２孔部１５４ｂより上方に位置する。第３孔部１５４ｃは、第２孔部１５４ｂの上方に連通し、軸方向がＺ軸方向に平行かつＸＹ断面の形状が一定である孔である。第３孔部１５４ｃは、荷重受け部材１３０の接続ピン部１３２の第１柱部１３２ａが嵌合可能な穴である。第３孔部１５４ｃは、第１柱部１３２ａに嵌合している状態において、角状部１５４ｄが第１柱部１３２ａの角状部１３２ｃに対向する。
【0123】
実施形態の第３孔部１５４ｃは、取り付け部材１５０の上面１５１ａ側に開口する。実施形態の第３孔部１５４ｃは、ＸＹ断面形状が角部に丸みを含む正方形状であるが、外周に凹状の角部及び凹状の曲面を含まず、嵌合時に第１柱部１３２ａのθ回転方向の回転を規制可能であれば、どのような形状でもよい。第３孔部１５４ｃは、ＸＹ断面形状が、回転対称であることが好ましい。
【0124】
荷重受け部材１３０は、接続ピン部１３２を嵌合孔１５４の下方から挿通する際、第１柱部１３２ａが嵌合孔１５４の第１孔部１５４ａ、第２孔部１５４ｂに順次ガイドされて、第３孔部１５４ｃに嵌合される。なお、嵌合孔１５４は、第１孔部１５４ａと第２孔部１５４ｂとの境界面における短径をＬとし、荷重受け部材１３０の第１柱部１３２ａの上面１３２ｄにおける長径をＤとした場合、Ｌ＝１／Ｄの関係が成り立つように形成される。
【0125】
第３孔部１５４ｃに第１柱部１３２ａが嵌合することによって、荷重受け部材１３０と取り付け部材１５０とは、ＸＹ平面方向及びθ回転方向に位置決めされる。また、第３孔部１５４ｃに第１柱部１３２ａが嵌合して、取り付け部材１５０の孔形成部１５２の下縁１５２ａが、荷重受け部材１３０の基部１３１の上面１３１ａに接して支持されることによって、荷重受け部材１３０と取り付け部材１５０とは、Ｚ軸方向に位置決めされる。すなわち、荷重受け部材１３０と取り付け部材１５０とは、４軸で位置決め可能である。
【0126】
嵌合孔１５４は、第１柱部１３２ａが第３孔部１５４ｃに嵌合している状態において、平面視で第１孔部１５４ａの下端部における外周縁が荷重受け部材１３０の基部１３１より内側に位置する。実施形態の荷重受け部材１３０は、第１柱部１３２ａが第３孔部１５４ｃに嵌合し、基部１３１で取り付け部材１５０を下方から支持している状態において、第１柱部１３２ａの上面１３２ｄが、取り付け部材１５０の上面１５１ａと同一の高さ、又は上面１５１ａより下方の位置に維持される。
【0127】
実施形態の第２孔部１５４ｂは、ＸＹ断面形状が角部に丸みを含む正方形状であるが、本実施形態では正方形状に限定されない。例えば、第１柱部１３２ａ及び第３孔部１５４ｃのＸＹ断面形状が正多角形状である場合、第２孔部１５４ｂは、外周に凹状の角部及び凹状の曲面を含まず、ＸＹ断面形状が第１柱部１３２ａ及び第３孔部１５４ｃのＸＹ断面の頂点数以下の正多角形状であればよい。
【0128】
実施形態の第１孔部１５４ａは、ＸＹ断面形状が角部に丸みを含む正方形状であるが、本実施形態では正方形状に限定されない。例えば、第２孔部１５４ｂのＸＹ断面形状が正多角形状である場合、第１孔部１５４ａは、外周に凹状の角部及び凹状の曲面を含まず、ＸＹ断面形状が第２孔部１５４ｂのＸＹ断面の頂点数以下の正多角形状、又は円形状であればよい。
【0129】
押圧ピン１５５は、後述の緩衝材１７０を介して感圧センサ１６０を押圧する突起である。押圧ピン１５５は、基部１５１の下面１５１ｂ側から突出してＺ軸方向に平行な方向に延びて形成される。押圧ピン１５５は、先端がドーム状に形成される。押圧ピン１５５は、実施形態において、平面視で対角状に配置される２つの押圧ピン１５５を含む。押圧ピン１５５は、取り付け部材１５０が荷重受け部材１３０に接続された状態において、カバー部材１４０の押圧ピン貫通孔１４４を挿通し、押圧ピン貫通孔１４４の下方に配置される感圧センサ１６０を、緩衝材１７０を介して押圧する。
【0130】
感圧センサ１６０は、例えば、電極を含む機能部と、機能部を挟むように設けられた保護フィルムと、を有する。感圧センサ１６０は、機能部に印加される外圧の位置及び大きさを測定可能なセンサである。感圧センサ１６０は、押圧ピン１５５及びカバー部材１４０の押圧ピン貫通孔１４４の位置及び数に対応して設けられる。平面視において、押圧ピン１５５及びカバー部材１４０の押圧ピン貫通孔１４４に対応する位置に同数設けられ、実施形態では、対角線上の２つの押圧ピン貫通孔１４４の下端側に１つずつ、計２つ形成される。感圧センサ１６０は、平面視において、押圧ピン貫通孔１４４が機能部に一致するように、例えば、カバー部材１４０の下面側に固定して設けられる。
【0131】
緩衝材１７０は、各々の感圧センサ１６０の機能部の上面側に配置される。押圧ピン１５５は、荷重受け部材１３０の接続ピン部１３２が取り付け部材１５０の嵌合孔１５４に挿通されて第１柱部１３２ａと第３孔部１５４ｃとが嵌合すると、押圧ピン貫通孔１４４に挿通される。この際、感圧センサ１６０は、押圧ピン１５５の先端による緩衝材１７０を介した感圧センサ１６０の押圧を検出する。すなわち、感圧センサ１６０は、荷重受け部材１３０と取り付け部材１５０との接続状態を検出する。
【0132】
駆動本体ユニット１は、取り付け部材１５０を取り付けた搬送対象２００（図１６及び図１７参照）の下方に潜り込み、昇降機構４０によってセンサ取付部材１１０及びセンサ１２０を介して荷重受け部材１３０を上昇させ、接続ピン部１３２を嵌合孔１５４に挿通して嵌合することによって、搬送対象２００と接続する。荷重受け部材１３０と取り付け部材１５０とが正確に接続された場合、感圧センサ１６０が緩衝材１７０を介して押圧ピン１５５に押圧されて接続状態を検知する。駆動本体ユニット１は、接続ピン部１３２と嵌合孔１５４とが嵌合することで、搬送対象２００に対して水平方向（ＸＹ平面方向）、垂直方向（Ｚ軸方向）、及び垂直軸回りの旋回方向（θ回転方向）の４軸で位置決めされる。
【0133】
この際、駆動本体ユニット１が走行すると、走行した方向に接続モジュール１００が移動する。駆動本体ユニット１は、接続モジュール１００を介して搬送対象２００を走行方向に引っ張る。その結果、駆動本体ユニット１が移動した方向に、搬送対象２００が搬送される。また、駆動本体ユニット１は、接続モジュール１００を介して搬送対象２００を右左折移動方向又は旋回移動方向に引っ張る。その結果、駆動本体ユニット１の右左折動作又は旋回動作に従って、搬送対象２００が右左折又は旋回する。言い換えると、搬送装置は、ガイド部材２１５と、従動輪２０２とを有する搬送対象２００と、搬送対象２００の下の接続位置において搬送対象２００と着脱可能な接続モジュール１００と、駆動輪２０とを有し、駆動輪２０を回転させて搬送対象２００を搬送可能とする駆動本体ユニット１とを含む。
【0134】
なお、駆動本体ユニット１は、荷重受け部材１３０と接続可能な取り付け部材１５０を複数備えていてもよい。複数の搬送対象２００に各々取り付け部材１５０を取り付けておくことで、駆動本体ユニット１で複数の搬送対象２００を順次搬送することができる。
【0135】
［接続モジュール１００による４軸荷重測定］
接続モジュール１００は、駆動本体ユニット１に搬送対象２００が接続し、駆動本体ユニット１が移動したり、搬送対象２００に搬送者の力がかけられたりした際に、取り付け部材１５０を介して荷重受け部材１３０に荷重が加わる。荷重受け部材１３０に荷重がかかると、荷重受け部材１３０は、基部１３１を支持するセンサ１２０に、かかった荷重を伝達する。
接続モジュール１００は、駆動本体ユニット１に搬送対象２００が接続し、駆動本体ユニット１が移動したり、搬送対象２００に搬送者の力がかけられたりした際に、取り付け部材１５０を介して荷重受け部材１３０に荷重が加わる。荷重受け部材１３０に荷重がかかると、荷重受け部材１３０は、基部１３１を支持するセンサ１２０に、かかった荷重を伝達する。
【0136】
ここで、荷重受け部材１３０から伝達された荷重を、図７、図９及び図１１に示すセンサ１２０が測定する方法について説明する。センサ取付スリット１１３に取り付けられる８つのセンサ１２０では、各々２つずつのセンサ１２０を用いてホイーストンブリッジ回路とし、正負方向のひずみに対する差動出力電圧値を測定する。
【0137】
具体的には、Ｘ軸方向に対向する第３正センサ１２３ｐ及び第３負センサ１２３ｎは、ホイーストンブリッジ回路を構成し、Ｘ軸方向へのひずみに対する差動出力電圧値ＶＳ３±を測定する。また、Ｘ軸方向に対向する第４正センサ１２４ｐ及び第４負センサ１２４ｎは、ホイーストンブリッジ回路を構成し、Ｘ軸方向へのひずみに対する差動出力電圧値ＶＳ４±を測定する。
【0138】
また、Ｙ軸方向に対向する第１正センサ１２１ｐ及び第１負センサ１２１ｎは、ホイーストンブリッジ回路を構成し、Ｙ軸方向へのひずみに対する差動出力電圧値ＶＳ１±を測定する。また、Ｙ軸方向に対向する第２正センサ１２２ｐ及び第２負センサ１２２ｎは、ホイーストンブリッジ回路を構成し、Ｙ軸方向へのひずみに対する差動出力電圧値ＶＳ２±を測定する。
【0139】
差動出力電圧値ＶＳ１±、ＶＳ２±、ＶＳ３±、ＶＳ４±を測定するセンサ１２０（ひずみゲージ）の回路図について説明する。図１４は、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に対向して配置されるセンサの回路図の一例である。なお、以下の説明では、一例として、第１正センサ１２１ｐ及び第１負センサ１２１ｎの回路図として説明するが、第２正センサ１２２ｐ及び第２負センサ１２２ｎ、第３正センサ１２３ｐ及び第３負センサ１２３ｎ、第４正センサ１２４ｐ及び第４負センサ１２４ｎも同様の回路構成を有する。
【0140】
図１４に示す回路図では、ブリッジ回路の４辺に各々、ひずみゲージＧｐ１、Ｇｐ２、Ｇｎ１、Ｇｎ２が接続される。ひずみゲージＧｐ１は、第１正センサ１２１ｐの突起部１２０ｃ側の面に設けられ、ブリッジ回路において、１辺に設けられる。ひずみゲージＧｐ２は、第１正センサ１２１ｐのひずみゲージＧｐ１とは反対側の面に設けられ、ブリッジ回路において、ひずみゲージＧｐ１が設けられる辺に隣接する１辺に設けられる。ひずみゲージＧｎ１は、第１負センサ１２１ｎの突起部１２０ｃ側の面に設けられ、ブリッジ回路において、ひずみゲージＧｐ１が設けられる辺の対辺に設けられる。ひずみゲージＧｎ２は、第１負センサ１２１ｎのひずみゲージＧｎ１とは反対側の面に設けられ、ブリッジ回路において、ひずみゲージＧｐ２が設けられる辺の対辺に設けられる。前述のとおり、第１正センサ１２１ｐ及び第１負センサ１２１ｎに荷重受け部材１３０から加わる力は、逆方向なので、ひずみゲージＧｐ１及びひずみゲージＧｎ２が同方向にひずみ、ひずみゲージＧｐ３及びひずみゲージＧｎ１がその逆方向にひずむ。
【0141】
図１４に示す回路図では、下方から印加電圧ＶＩＮをかけることで、右方に出力電圧ＶＯＵＴが出力される。ゲージ率をＫとし、ひずみをεとすると、出力電圧ＶＯＵＴは、以下の数式（１）で示される。なお、出力電圧ＶＯＵＴは、回路に接続するセンサ１２０が第１正センサ１２１ｐ及び第１負センサ１２１ｎである場合、ＶＳ１±である。
【0142】
【数1】
【0143】
また、センサ取付凹部１１４に取り付けられる２つのセンサ１２０では、各々正方向のひずみに対する出力電圧値を測定する。具体的には、Ｙ軸方向に並ぶ第５センサ１２５及び第６センサ１２６は、各々Ｚ軸の正方向へのひずみに対する出力電圧値ＶＳ５＋、ＶＳ６＋を測定する。
【0144】
出力電圧値ＶＳ５＋、ＶＳ６＋を測定するセンサ１２０（ひずみゲージ）の回路図について説明する。図１５は、Ｚ軸方向の上方に突起部を向けて配置されるセンサの回路図の一例である。なお、以下の説明では、一例として、第５センサ１２５の回路図として説明するが、第６センサ１２６も同様の回路構成を有する。
【0145】
図１５に示す回路図では、ブリッジ回路の隣接する４辺に各々、ひずみゲージＧ１、Ｇ２及び固定抵抗Ｒ１、Ｒ２が接続されている。ひずみゲージＧ１は、第５センサ１２５の突起部１２０ｃ側の面に設けられ、ブリッジ回路において、１辺に設けられる。ひずみゲージＧ２は、第５センサ１２５のひずみゲージＧ１とは反対側の面に設けられ、ブリッジ回路において、ひずみゲージＧ１が設けられる辺に隣接する１辺に設けられる。固定抵抗Ｒ１は、ブリッジ回路において、ひずみゲージＧ１が設けられる辺の対辺に設けられる。固定抵抗Ｒ２は、ブリッジ回路において、ひずみゲージＧ２が設けられる辺の対辺に設けられる。前述のとおり、第５センサ１２５及び第６センサ１２６に荷重受け部材１３０から加わる力は、同方向なので、第５センサ１２５のひずみゲージＧ１及び第６センサ１２６ひずみゲージＧ１が同方向にひずみ、第５センサ１２５のひずみゲージＧ２及び第６センサ１２６ひずみゲージＧ２がその逆方向にひずむ。
【0146】
図１５に示す回路図では、下方から印加電圧ＶＩＮをかけることで、右方に出力電圧ＶＯＵＴが出力される。出力電圧ＶＯＵＴは、以下の数式（２）で示される。なお、出力電圧ＶＯＵＴは、回路に接続するセンサ１２０が第５センサ１２５である場合、ＶＳ５＋であり、回路に接続するセンサ１２０が第６センサ１２６である場合、ＶＳ６＋である。
【0147】
【数2】
【0148】
このように接続モジュール１００によって測定された各測定値は、例えば、駆動本体ユニット１の制御部２２に出力される。制御部２２は、各測定値に基づいて、荷重受け部材１３０にかかる３軸の荷重、及びＺ軸回りのモーメントを算出する。１［Ｎ］をセンサ１２０に加えた時の出力電力値をＶｃａｌとする場合、Ｘ軸方向にかかる荷重Ｆｘ、Ｙ軸方向にかかる荷重Ｆｙ、及びＺ軸方向にかかる荷重Ｆｚは、以下の数式（３）、（４）、（５）によって示される。
【0149】
【数3】
【0150】
【数4】
【0151】
【数5】
【0152】
また、荷重受け部材１３０の原点からセンサ１２０の突起部１２０ｃとの接点までの距離をｌとし、荷重受け部材１３０のＺ軸回りの回転角度をφとする場合、Ｚ軸回りのモーメントＭｚは、以下の数式（６）によって示される。なお、荷重受け部材１３０の原点は、平面視で荷重受け部材１３０の中心に位置し、例えば、図１１に示す荷重受け部材１３０の上面１３２ｄに位置するように設定される。また、角度φは、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に隣接する２つのセンサ１２０の突起部１２０ｃと荷重受け部材１３０との２つの接点のＹ軸方向又はＸ軸方向のひずみ量の差に基づいて算出される。
【0153】
【数6】
【0154】
［駆動本体ユニット１の搬送対象２００への接続動作］
次に、駆動本体ユニット１の搬送対象２００への接続動作について、図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は、図１に示す駆動本体ユニットの搬送対象への接続前の状態を示す正面図である。図１７は、図２に示す駆動本体ユニットの搬送対象への接続後の状態を一部断面で示す側面図である。
次に、駆動本体ユニット１の搬送対象２００への接続動作について、図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は、図１に示す駆動本体ユニットの搬送対象への接続前の状態を示す正面図である。図１７は、図２に示す駆動本体ユニットの搬送対象への接続後の状態を一部断面で示す側面図である。
【0155】
実施形態の駆動本体ユニット１で搬送対象２００を搬送する場合、作業者は、搬送対象２００に予め取り付け部材１５０を取り付けておく。作業者は、例えば、ねじ（不図示）等で、取り付け部材１５０の基部１５１の上面１５１ａを搬送対象２００の下面側に固定する。駆動本体ユニット１が搬送する搬送対象２００が複数である場合は、全ての搬送対象２００に予め取り付け部材１５０を取り付けておく。また、作業者は、直動アクチュエータ５０によって摺動部材３０を介して昇降機構４０を駆動させ、センサ取付部材１１０及び荷重受け部材１３０を下降させておく。
【0156】
接続時には、まず、昇降機構４０は、図１６に示すように、接続モジュール１００を第１アーム２１１及び第２アーム２１２に当接する位置まで上昇させる。そして、駆動輪２０を駆動して、図１６に示すように、取り付け部材１５０を取り付けた搬送対象２００の下方に潜り込ませるよう、駆動本体ユニット１が走行する。次に、取り付け部材１５０の嵌合孔１５４の直下に荷重受け部材１３０の接続ピン部１３２を対向させるように位置づける。
【0157】
次に、直動アクチュエータ５０を伸長させる方向に駆動する。直動アクチュエータ５０の伸長に伴って、可動部５２が摺動部材３０を前後方向の回転軸部材４３ａ側（図１７に示す右方）に移動させる。すると、図１７に示すように、摺動部材３０とともに、第２リンクアーム４４の摺動軸部材４４ｂが基台固定部４１のガイド孔４１ｂ内で回転軸部材４３ａ側に移動する。
【0158】
これとともに、第２リンクアーム４４は、回転軸部材４４ａの軸心回りに回転し、中央軸部材４５を介して連結される第１リンクアーム４３は、回転軸部材４３ａの軸心回りに回転するとともに、摺動軸部材４３ｂが接続機構固定部４２のガイド孔４２ｂ内で回転軸部材４４ａ側に移動する。これにより、接続機構固定部４２とともにセンサ取付部材１１０及び荷重受け部材１３０が上昇する。
【0159】
上昇した荷重受け部材１３０は、取り付け部材１５０に下方から接近し、接続ピン部１３２が嵌合孔１５４に下方から挿通して嵌合する。これにより、荷重受け部材１３０が取り付け部材１５０の水平方向及び垂直軸回りの旋回方向への移動を制限しかつ下方から支持して搬送対象２００を保持するので、接続モジュール１００を介して、駆動本体ユニット１が搬送対象２００に接続される。
【0160】
駆動本体ユニット１を搬送対象２００から離脱させる際には、直動アクチュエータ５０を収縮させる方向に駆動する。直動アクチュエータ５０の収縮に伴って、可動部５２が摺動部材３０を前後方向の固定部５１側（図１７に示す左方）に移動させる。すると、摺動部材３０とともに、第２リンクアーム４４の摺動軸部材４４ｂが基台固定部４１のガイド孔４１ｂ内で固定部５１側に移動する。
【0161】
これとともに、第２リンクアーム４４は、回転軸部材４４ａの軸心回りに回転し、中央軸部材４５を介して連結される第１リンクアーム４３は、回転軸部材４３ａの軸心回りに回転するとともに、摺動軸部材４３ｂが接続機構固定部４２のガイド孔４２ｂ内で固定部５１側に移動する。これにより、接続機構固定部４２とともにセンサ取付部材１１０及び荷重受け部材１３０が下降する。
【0162】
下降した荷重受け部材１３０は、接続ピン部１３２が嵌合孔１５４から下方に抜けて、取り付け部材１５０の下方に離隔する。これにより、駆動本体ユニット１が搬送対象２００から離脱される。
【0163】
以上説明したように、実施形態の接続モジュール１００は、平面視形状が正方形状である基部１３１と基部１３１の上面１３１ａから突出して軸方向（Ｚ軸方向）に延びる接続ピン部１３２とを含む荷重受け部材１３０と、対象物（搬送対象２００）に取り付けられ、接続ピン部１３２が挿入可能な嵌合孔１５４を有する取り付け部材１５０と、荷重受け部材１３０の基部１３１を収容する溝部（ピン脚収容溝部１１２）を有するセンサ取付部材１１０と、センサ取付部材１１０に取り付けられる複数のセンサ１２０と、を備え、複数のセンサ１２０は、軸方向に交差する平面（ＸＹ平面）のうち第１方向（Ｙ軸方向）に、基部１３１を挟んで配置され、基部１３１に接して基部１３１の変位に応じた第１測定値（差動出力電圧値ＶＳ１±、ＶＳ２±）を測定する第１センサ群（第１正センサ１２１ｐ及び第２正センサ１２２ｐ、第１負センサ１２１ｎ及び第２負センサ１２２ｎ）と、平面のうち第１方向に交差する第２方向（Ｘ軸方向）に、基部１３１を挟んで配置され、基部１３１に接して基部１３１の変位に応じた第２測定値（差動出力電圧値ＶＳ３±、ＶＳ４±）を測定する第２センサ群（第３正センサ１２３ｐ及び第４正センサ１２４ｐ、第３負センサ１２３ｎ及び第４負センサ１２４ｎ）と、基部１３１に接して基部１３１の軸方向に沿う第３方向（Ｚ軸方向）の変位に応じた第３測定値（出力電圧値ＶＳ５＋、ＶＳ６＋）を測定する第３センサ群（第５センサ１２５及び第６センサ１２６）と、を含む。
【0164】
対象物から取り付け部材１５０を介して荷重を受ける荷重受け部材１３０は、センサ取付部材１１０に取り付けられた複数のセンサ１２０を介して４側面及び底面（凹状部１３４の天面）が支持され、複数のセンサ１２０によって、荷重受け部材１３０の第１方向、第２方向、及び第３方向の変位に応じた第１測定値、第２測定値、及び第３測定値が測定される。これによれば、例えば、接続モジュール１００が搭載される駆動本体ユニット１等の制御部２２が、接続モジュール１００が測定した各測定値に基づいて３軸の荷重Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚを算出可能である。したがって、接続モジュール１００は、センサ１２０が取り付けられるセンサ取付部材１１０の材質が限定されない。また、接続モジュール１００は、荷重受け部材１３０が、接続ピン部１３２を有し、対象物に取り付けられる取り付け部材１５０が、接続ピン部１３２が挿入可能な嵌合孔１５４を有するので、対象物と接続及び分離が可能な接続機能を有する。すなわち、接続モジュール１００は、荷重受け部材１３０と取り付け部材１５０との接続時に、対象物からかかる荷重が、取り付け部材１５０を介して荷重受け部材１３０にかかることで、対象物からかかる荷重を３軸に分離して算出するための各測定値を測定することができる。
【0165】
また、実施形態の接続モジュール１００において、第１センサ群（第１正センサ１２１ｐ及び第２正センサ１２２ｐ、第１負センサ１２１ｎ及び第２負センサ１２２ｎ）は、基部１３１の第１向（Ｙ軸方向）に対向する２つの側面に対して２つずつ設けられ、各々の第１センサ群が第１測定値（差動出力電圧値ＶＳ１±、ＶＳ２±）を測定することで２つの第１測定値を測定し、第２センサ群（第３正センサ１２３ｐ及び第４正センサ１２４ｐ、第３負センサ１２３ｎ及び第４負センサ１２４ｎ）は、基部１３１の第２方向（Ｘ軸方向）に対向する２つの側面に対して２つずつ設けられ、各々の第２センサ群が第２測定値（差動出力電圧値ＶＳ３±、ＶＳ４±）を測定することで２つの第２測定値を測定する。
【0166】
接続モジュール１００は、荷重受け部材１３０に対して第３方向（Ｚ軸）回りの回転方向（θ回転方向）にモーメントがかかった場合、基部１３１の対向する側面に配置された４つのセンサ１２０のうち、対角状に位置する２つのセンサが押圧される。したがって、基部１３１の各々の側面に２つずつのセンサを配置することで、例えば、接続モジュール１００が搭載される駆動本体ユニット１等の制御部２２が、接続モジュール１００が測定した各測定値、センサまでの距離、第３方向回りの回転角度に基づいて、第３方向回りのモーメントＭｚを算出することが可能である。すなわち、接続モジュール１００は、対象物からかかる荷重を４軸に分離して算出するための各測定値を測定することができる。
【0167】
また、実施形態の接続モジュール１００において、センサ１２０は、四角環形状の板体である外枠１２０ａと、外枠１２０ａの内周縁の一辺に連結して外枠１２０ａの内周側に設けられる四角形状の板体である舌片１２０ｂと、舌片１２０ｂの一方の面から突出して基部１３１に接する突起部１２０ｃと、を有し、基部１３１の同一の側面を支持する２つのセンサ１２０は、互いに突起部１２０ｃの第３方向（Ｚ軸方向）の位置がずれるようにセンサ取付部材１１０に取り付けられる。
【0168】
これによれば、荷重受け部材１３０の側面を支持する箇所が第３方向にバラつきができるので、センサ取付部材１１０に対する荷重受け部材１３０の意図しない回転を抑制することができる。
【0169】
また、実施形態の接続モジュール１００において、接続ピン部１３２は、軸方向（Ｚ軸方向）に視た形状が真円以外の形状を有する第１柱部１３２ａを上端部に含み、嵌合孔１５４は、第１孔部１５４ａ、第２孔部１５４ｂ、第３孔部１５４ｃが順に連通し、第１孔部１５４ａは、第２孔部１５４ｂに向かって徐々に小さくなるようなテーパ状の内壁を有し、第２孔部１５４ｂは、第３孔部１５４ｃに向かって徐々に小さくなり、第１孔部１５４ａのテーパ比より小さいテーパ比のテーパ状の内壁を有し、第３孔部１５４ｃは、接続ピン部１３２の第１柱部１３２ａが嵌合可能である。
【0170】
これによれば、接続モジュール１００は、荷重受け部材１３０と取り付け部材１５０とを位置決めする際に、第１孔部１５４ａで軸方向に交差する平面の２軸方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の位置決めをし、第２孔部１５４ｂで軸方向回りの回転方向（θ回転方向）の位置決めをし、第３孔部１５４ｃでの嵌合で軸方向の１軸方向（Ｚ軸方向）の位置決めをすることによって、一組の嵌合孔１５４と接続ピン部１３２との組み合わせのみで、４軸の位置決めが可能である。また、荷重受け部材１３０は、第１孔部１５４ａにおいて取り付け部材１５０に対して第２孔部１５４ｂの方向に移動すると、第１柱部１３２ａの上端縁の１つの角状部１３２ｃが第１孔部１５４ａの内壁に接触して内壁に案内されることで径中心方向に移動する。また、荷重受け部材１３０は、第２孔部１５４ｂにおいて取り付け部材１５０に対して第３孔部１５４ｃの方向に移動すると、第１柱部１３２ａの長径の両端部に位置する角状部１３２ｃが第２孔部１５４ｂの内壁に接触しながら第２孔部１５４ｂの角状部に向かって案内されることで軸中心回りに回転移動する。すなわち、接続モジュール１００は、接続ピン部１３２と嵌合孔１５４とを対向させた状態から、接続ピン部１３２を嵌合孔１５４に挿通するだけで、軸方向に交差する平面の２軸方向、軸方向回りの回転方向、軸方向の１軸方向に順次位置決めされるので、容易に４軸の位置決めが可能である。
【0171】
また、実施形態の駆動本体ユニット１において、対象物は、車体２０１と、車体２０１に支持される複数の従動輪と、を備える搬送対象２００であり、駆動本体ユニット１は、接続モジュール１００と、筐体１０に支持されて筐体１０を搬送する駆動輪２０と、筐体１０に対して一方向（例えば、筐体１０の前後方向）に移動可能に設けられる摺動部材３０と、筐体１０とセンサ取付部材１１０とを接続し、かつ摺動部材３０の移動に伴ってセンサ取付部材１１０及び複数のセンサ１２０を介して荷重受け部材１３０を筐体１０に対して昇降させる昇降機構４０と、摺動部材３０を筐体１０に対して一方向に移動させる直動アクチュエータ５０と、を備え、荷重受け部材１３０は、車体２０１の下面側中央部に固定した取り付け部材１５０の下方から上昇することで、取り付け部材１５０を介して搬送対象２００を保持可能、かつ下降することで取り付け部材１５０及び搬送対象２００から離脱可能である。
【0172】
これによれば、駆動本体ユニット１では、移動時に搬送対象２００からかかる荷重を接続モジュール１００によって測定することが可能である。また、駆動本体ユニット１が搬送対象２００の下に潜り込んで、接続モジュール１００が下方から搬送対象２００に接続するので、牽引する搬送装置と比較して、右左折や旋回、前進と後進との切り換え等が容易であり、安定的な走行が可能である。また、搬送対象２００への接続前に搬送対象２００の下方に潜り込む際は、接続モジュール１００を下降させることにより、駆動本体ユニット１の全高を小さくできるので、低床の搬送対象２００にも対応が可能である。また、接続モジュール１００を下降させることにより搬送対象２００との接続が容易に解除できるので、複数の搬送対象２００を次々に搬送可能である。
【0173】
また、実施形態の駆動本体ユニット１は、第１測定値（差動出力電圧値ＶＳ１±、ＶＳ２±）と、第２測定値（差動出力電圧値ＶＳ３±、ＶＳ４±）と、第３測定値（出力電圧値ＶＳ５＋、ＶＳ６＋）と、に基づいて、荷重受け部材１３０にかかる３軸の荷重Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚを算出する制御部２２を備える。
【0174】
駆動本体ユニット１が備える接続モジュール１００は、荷重受け部材１３０と取り付け部材１５０とが接続している状態において、搬送対象２００からかかる荷重が、取り付け部材１５０を介して荷重受け部材１３０にかかることで、搬送対象２００からかかる荷重によって変位する荷重受け部材１３０の変位に応じた第１測定値、第２測定値、及び第３測定値を測定する。駆動本体ユニット１は、接続モジュール１００による各測定値に基づいて、制御部２２によって、３軸の荷重Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚを算出可能である。
【0175】
また、実施形態の駆動本体ユニット１において、第１センサ群（第１正センサ１２１ｐ及び第２正センサ１２２ｐ、第１負センサ１２１ｎ及び第２負センサ１２２ｎ）は、基部１３１の第１方向（Ｙ軸方向）に対向する２つの側面に対して２つずつ設けられ、各々の第１センサ群が第１測定値（差動出力電圧値ＶＳ１±、ＶＳ２±）を測定することで２つの第１測定値を測定し、第２センサ群（第３正センサ１２３ｐ及び第４正センサ１２４ｐ、第３負センサ１２３ｎ及び第４負センサ１２４ｎ）は、基部１３１の第２方向（Ｘ軸方向）に対向する２つの側面に対して２つずつ設けられ、各々の第２センサ群が第２測定値（差動出力電圧値ＶＳ３±、ＶＳ４±）を測定することで２つの第２測定値を測定し、制御部２２は、第１測定値と、第２測定値と、荷重受け部材１３０の所定の原点から基部１３１とセンサ１２０との接点までの距離ｌと、荷重受け部材１３０の第３方向（Ｚ軸方向）回りの回転角度φと、に基づいて、取り付け部材１５０を介して荷重受け部材１３０にかかる第３方向回りのモーメントＭｚを算出する。
【0176】
接続モジュール１００は、荷重受け部材１３０に対して第３方向回りの回転方向（θ回転方向）にモーメントがかかった場合、基部１３１の対向する側面に配置された４つのセンサ１２０のうち、対角状に位置する２つのセンサ１２０が押圧される。したがって、基部１３１の各々の側面に２つずつのセンサ１２０を配置することで、接続モジュール１００が搭載される駆動本体ユニット１等は、接続モジュール１００による各測定値、センサ１２０までの距離、第３方向回りの回転角度φに基づいて、制御部２２によって、第３方向回りのモーメントＭｚを算出可能である。これにより、駆動本体ユニット１は、第１方向、第２方向、及び第３方向にかかる荷重Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚに加え、第３方向回りのモーメントＭｚを算出することができる。
【0177】
なお、本実施形態は、上記態様に限定されるものではない。即ち、本実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【0178】
例えば、センサ取付部材１１０、カバー部材１４０、及び取り付け部材１５０は、平面視における外形状が正方形状に限定されず、長方形状、三角形状、円形状等でもよい。また、センサ取付部材１１０とカバー部材１４０との固定や、取り付け部材１５０と搬送対象２００との固定は、実施形態において、既存製品への汎用性が高いねじ固定を例示しているが、新規のアタッチメント構造を設けて固定するようにしてもよい。また、センサ取付部材１１０は、センサ１２０の取り付け部分の材質が特に限定されず、ＰＬＡ、アルミ、ＳＵＳ等の様々な材料で実現し得る。
【0179】
また、接続モジュール１００は、昇降可能な荷重受け部材１３０と、搬送対象２００に取り付ける取り付け部材１５０とが分離可能に設けられる実施形態の態様に限定されず、搬送対象２００の下方から上昇させることで、搬送対象２００の下面に吸着するマグネット又は吸盤を含んでもよい。
【0180】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象について、図１８から図２３を参照しながら説明する。第２の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象の構成要素のうち、第１の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
次に、第２の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象について、図１８から図２３を参照しながら説明する。第２の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象の構成要素のうち、第１の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
【0181】
図１８は、第２の実施形態に係る搬送対象を示す斜視図である。図１９は、第２の実施形態に係る搬送対象を示す平面図である。搬送対象２００は、車体２０１と、車体２０１を水平姿勢に維持して水平方向に移動させることが可能な複数の従動輪２０２と、車体２０１の下面側中央部に設置された取り付け部材１５０と、第１アーム２１１と、第１アーム２１１に並設した第２アーム２１２とを有する。
【0182】
図１９に示すように、第１アーム２１１は、第１ガイド取り付け部材２１４を有し、第２アーム２１２は、第２ガイド取り付け部材２１３を有する。第１アーム２１１及び第２アーム２１２は、搬送対象２００の一方の辺から他方の辺へ第１方向に延び、かつ取り付け部材１５０がある接続位置を挟んでいる。
【0183】
ガイド部材２１５は、搬送対象２００の進行方向に対して垂直に、取り付け部材１５０を挟んで向かい合って、一方側及び他方側にそれぞれ２本ずつ設置され、ガイド部材２１５の先端側が取り付け部材１５０に対して外側に広がって、弓形状に延びている。また、第１ガイド取り付け部材２１４及び第２ガイド取り付け部材２１３は、それぞれガイド部材２１５の先端側を車体２０１に取り付け、固定している。さらに、ガイド部材２１５の後端側は、取り付け部材１５０の両側側面にねじやボルトなどで締結し固定されている。
【0184】
図２０は、駆動本体ユニットにストッパーを取り付けた状態を示す斜視図である。駆動本体ユニット１は、当接部１１８と、ストッパー１８０とを有する。これにより、ストッパー１８０は、接続モジュール１００が取り付け部材１５０の下を通り越さないようにすることができる。
【0185】
ストッパー１８０は、接続モジュール１００が取り付け部材１５０の真下にある状態において、第１アーム２１１又は第２アーム２１２の先端側の内側側面に当接し、駆動本体ユニット１を停止させ、搬送対象２００への接続が可能となる。
【0186】
接続モジュール１００がガイド部材２１５に接近した際に、駆動本体ユニット１は当接部１１８をガイド部材２１５に接触させることで、ガイド部材２１５は、搬送対象２００に対する駆動本体ユニット１の相対位置を接続位置に確実に誘導し、接続モジュール１００と取り付け部材１５０との位置ずれを小さくすることができる。
【0187】
当接部１１８は、カバー部材１４０に形成された固定ねじ孔１４１の下方に、４つ設置されている。当接部１１８は、軸中心に回転自在な円筒形状であり、カバー部材１４０の下面側から上方に突出して配置されている。ガイド部材２１５との接触する際に、当接部１１８は、駆動本体ユニット１の進行方向に対して回転し、搬送対象２００に対する駆動本体ユニット１の相対位置を接続位置に、円滑に誘導し、取り付け部材１５０に接近する前の位置ずれを小さくすることができる。
【0188】
【0189】
接続モジュール１００が第１アーム２１１と第２アーム２１２との間に侵入し、接続モジュール１００が第１アーム２１１と第２アーム２１２に接近した際に、当接部１１８が第１アーム２１１または第２アーム２１２に当接しながら、接続モジュール１００と取り付け部材１５０との位置を微調整し、第１アーム２１１及び第２アーム２１２が搬送対象２００に対する駆動本体ユニット１の相対位置を搬送対象２００の下方の接続位置に誘導する。
【0190】
【0191】
ストッパー１８０は、接続モジュール１００が取り付け部材１５０の真下にある状態において、第１アーム２１１及び第２アーム２１２の先端側の内側側面に当接し、駆動本体ユニット１を停止させ、搬送対象２００への接続が可能となる。
【0192】
また、図１８に示すように、第１アーム２１１及び第２アーム２１２の後端側は、取り付け部材１５０まで突出した形状であるため、接続モジュール１００と取り付け部材１５０との間に空間が設けられる。接続モジュール１００は、搬送対象２００への接続前に搬送対象２００の下方に潜り込み、当接部１１８を第１アームと第２アームに当接させながら、取り付け部材１５０まで昇降させることができる。
【0193】
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象について、図２４から図２６を参照しながら説明する。第３の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象の構成要素のうち、第１の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
次に、第３の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象について、図２４から図２６を参照しながら説明する。第３の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象の構成要素のうち、第１の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
【0194】
図２４は、第３の実施形態に係る搬送装置による搬送対象への接続後の状態を示す斜視図である。図２５は、第３の実施形態に係る搬送装置による搬送対象への接続後の状態を示す平面図である。図２６は、第３の実施形態に係る搬送装置による搬送対象への接続後の状態を示す側面図である。第３の実施形態に係る搬送対象２００は、搬送用カートであるが、車いすであってもよい。
【0195】
なお、第３の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象の構成及び作用は、第２の実施形態とほぼ同様であるため、省略する。
【0196】
［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象について、図２４から図３１を参照しながら説明する。第４の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象の構成要素のうち、第１の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
次に、第４の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象について、図２４から図３１を参照しながら説明する。第４の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象の構成要素のうち、第１の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
【0197】
図２７は、第４の実施形態に係る駆動本体ユニットを示す斜視図である。図２８は、第４の実施形態に係る駆動本体ユニットによる搬送対象への接続前の状態を示す平面図である。図２９は、第４の実施形態に係る駆動本体ユニットによる搬送対象への接続後の状態を示す平面図である。図３０は、第４の実施形態に係る駆動本体ユニットによる搬送対象への接続後の状態を示す側面図である。図３１は、第４の実施形態に係る駆動本体ユニットによる搬送対象への接続後の状態を示す斜視図である。
【0198】
図２７に示すように、駆動本体ユニット１は、当接部１１９と、ストッパー１８１とを有する。これにより、ストッパー１８１は、接続モジュール１００が取り付け部材１５０の下を通り越さないようにすることができる。
【0199】
また、図２８に示すように、搬送対象２００は、車体２０１と、車体２０１を水平姿勢に維持して水平方向に移動させることが可能な複数の従動輪２０２と、車体２０１の中央部に固定した取り付け部材１５０と、ガイド部材２１５とを備える。ガイド部材２１５は、第１アーム２１１と、第１アーム２１１に並設した第２アーム２１２と、第１アーム２１１及び第２アーム２１２に交差する第３アーム２１６とを有する。第４の実施形態に係る搬送対象２００は、搬送用カートであるが、車いすであってもよい。
【0200】
第３アーム２１６は、駆動本体ユニット１の進行方向に対して垂直な方向に、第１アーム２１１の一方側の端部と第２アーム２１２の一方側の端部とを連結している。
【0201】
接続モジュール１００が取り付け部材１５０の真下にある状態において、駆動本体ユニット１の進行方向に対して、ストッパー１８１の前方側側面は、第３アームの内側側面に当接し、駆動本体ユニット１を停止させ、搬送対象２００への接続が可能となる。
【0202】
ストッパー１８１は、ストッパー１８１の両端側に、第１アーム２１１または第２アーム２１２に接しながら、回転するガイドローラー１８２を有する。
【0203】
ガイドローラー１８２は、軸中心に回転自在な円筒形状である。第１アーム２１１及び第２アーム２１２との接触する際に、駆動本体ユニット１の進行方向に対して回転し、搬送対象２００に対する駆動本体ユニット１の相対位置を接続位置に、円滑に誘導し、取り付け部材１５０に接近する前の位置ずれを小さくすることができる。
【0204】
図２９に示すように、接続モジュール１００が取り付け部材１５０の真下にある状態で、第３アーム２１６の内側側面は、ストッパー１８１の前方側面に当接し、駆動本体ユニット１を停止させ、搬送対象２００への接続が可能となる。接続モジュール１００が搬送対象２００への接続前に取り付け部材１５０の下方に潜り込む際に、搬送対象２００に対する駆動本体ユニット１の相対位置が接続位置からずれた位置にあるときに、第３アーム２１６はストッパー１８１の前方側側面に当接し、駆動本体ユニット１を停止させることができる。これにより、第３アーム２１６は、接続モジュール１００が取り付け部材１５０の下を通り越さないようにすることができる。
【0205】
当接部１１９は、本実施形態において、平面視における接続モジュール１００の取り付け部材１５０の外周よりも外側のカバー部材１５の上面１５ｂに設置されている。当接部１１９は、カバー部材１５の上面１５ｂから上方に突出して、駆動本体ユニット１の進行方向に対して、接続モジュール１００の４角の位置よりも外側の前方側と後方側に、それぞれ２つずつ設置されている。当接部１１９は、軸中心に回転自在な円筒形状である。これにより、第２の実施形態で説明した当接部１１８を接続モジュール１００の外周部に設置する場合と比較して、当接部１１９を支える剛性を高くすることができる。また、駆動本体ユニット１が旋回移動する際の操作性を向上することができる。
【0206】
第１アーム２１１及び第２アーム２１２との接触する際に、当接部１１９は、駆動本体ユニット１の進行方向に対して回転し、搬送対象２００に対する駆動本体ユニット１の相対位置を接続位置に、円滑に誘導し、取り付け部材１５０に接近する前の位置ずれを小さくすることができる。
【0207】
接続モジュール１００が第１アーム２１１と第２アーム２１２との間に侵入し、接続モジュール１００が第１アーム２１１と第２アーム２１２に接近した際に、当接部１１９が第１アーム２１１または第２アーム２１２に当接しながら、接続モジュール１００と取り付け部材１５０との位置を微調整し、第１アーム２１１及び第２アーム２１２が搬送対象２００に対する駆動本体ユニット１の相対位置を搬送対象２００の下方の接続位置に誘導する。
【0208】
図３０及び図３１に示すように、搬送対象２００は、被検出体１９２と、被検出体１９２を固定する固定部１９３とを有する。固定部１９３は、第３アーム２１６の一方側の端部側面にねじやボルトなどで締結し固定されている。被検出体１９２は、固定部１９３の裏面側にねじやボルトなどで締結し固定されている。
【0209】
図２７及び図３１に示すように、駆動本体ユニット１は、カバー部材１５の上面１５ｂにスリット部１９０を有する。駆動本体ユニット１は、駆動本体ユニット１の内部に、非接触式センサ１９１を備える。非接触式センサ１９１は、スリット部１９０の下側に配置されている。非接触式センサ１９１は、例えば、磁気検出センサ、磁気スイッチ、光センサ、静電容量式センサである。磁気検出センサは、例えば、ホール素子、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistance）センサ、ＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance）センサ、ＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resistance）センサなどである。非接触式センサ１９１が、磁気検出センサである場合、被検出体１９２は、マグネットである。制御部２２は、被検出体１９２の磁気を検出した非接触式センサ１９１の信号に応じて、駆動本体ユニット１を制御する。なお、非接触式センサ１９１が、磁気スイッチである場合、磁気の検出の有無により、開閉動作を行ってもよい。
【0210】
非接触式センサ１９１が、例えば、光センサである場合、被検出体１９２は、光センサからの光を検出する反射体である。非接触式センサ１９１から被検出体１９２へ照射された光が、被検出体１９２から非接触式センサ１９１に向けて反射すると、制御部２２は、被検出体１９２から反射された光を検出した非接触式センサ１９１の信号に応じて、駆動本体ユニット１を制御する。
【0211】
非接触式センサ１９１が、例えば、静電容量式センサである場合、被検出体１９２は、導電性を有するマーカーである。なお、被検出体１９２は、導電性を有するテープであってもよい。非接触式センサ１９１が被検出体１９２に接近した際に、制御部２２は、被検出体１９２の静電容量に対して、静電容量の変化を検出した非接触式センサ１９１の信号に応じて、駆動本体ユニット１を制御する。
【0212】
本実施形態では、非接触式センサ１９１が磁気検出センサである場合の搬送装置について説明する。図３０及び図３１に示すように、スリット部１９０は、駆動本体ユニット１の進行方向と垂直な方向に所定の間隔をおいて配置されている。駆動本体ユニット１の進行方向へ向けて、複数のスリット部１９０が延びて形成されている。スリット部１９０は、カバー部材１５の上面１５ｂから非接触式センサ１９１側に向けて貫通して設けられている。スリット部１９０があるので、スリット部１９０の直上に到達した被検出体１９２の磁界が、非接触式センサ１９１へ到達し、非接触式センサ１９１が磁界を検出することができる。
【0213】
第３アーム２１６の内側側面がストッパー１８１に当接した際に、非接触式センサ１９１は、被検出体１９２の直下となる位置に配置され、被検出体１９２と対向する。非接触式センサ１９１は、被検出体１９２からの磁界を、スリット部１９０を介して検出する。非接触式センサ１９１が、被検出体１９２の磁気を検出すると、制御部２２は、ストッパー１８１が第３アーム２１６に当接したと判定して、駆動本体ユニット１を停止させることができる。なお、非接触式センサ１９１が磁気スイッチである場合、非接触式センサ１９１が被検出体１９２の磁気を検出すると、非接触式センサ１９１が回転アクチュエータ２１の電力を直接切断するようにしてもよい。以上説明したように、非接触式センサ１９１の動作に応じて、駆動本体ユニット１を停止できるので、駆動本体ユニット１が第３アーム２１６を押し続けることが抑制され、ガイド部材２１５の劣化を防ぐことができる。
【0214】
［第５の実施形態］
次に、第５の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象について、図３２を参照しながら説明する。第５の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象の構成要素のうち、第１の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
次に、第５の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象について、図３２を参照しながら説明する。第５の実施形態に係る搬送装置及び搬送対象の構成要素のうち、第１の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
【0215】
図３２は、第４の実施形態に係る駆動本体ユニットによる搬送対象への接続前の状態を示す平面図である。
【0216】
図３２に示すように、ストッパー１８１は、ストッパー１８１の中央に接触式センサ１８３を有する。接触式センサ１８３は、ストッパー１８１の中央にねじやボルトなどで締結し固定されている。接触式センサ１８３は、例えば、プッシュスイッチである。
【0217】
第３アーム２１６がストッパー１８１に当接した際に、接触式センサ１８３は、第３アーム２１６の内側側面に接触する。例えば、接触式センサ１８３の内部に備えた可動接点が固定接点から離れると、回転アクチュエータ２１の電力が切断され、駆動本体ユニット１を停止させることができる。または、接触式センサ１８３の内部に備えた可動接点が固定接点と接する信号を受けて、制御部２２が、ストッパー１８１が第３アーム２１６に当接したと判定する。そして、信号に基づいて、制御部２２は、駆動本体ユニット１を停止させることができる。以上説明したように、接触式センサ１８３の動作により、駆動本体ユニット１を停止できるので、駆動本体ユニット１が第３アーム２１６を押し続けることが抑制され、ガイド部材２１５の劣化を防ぐことができる。
【符号の説明】
【0218】
１ 駆動本体ユニット
１０ 筐体
２０ 駆動輪
２２ 制御部
４０ 昇降機構
１００ 接続モジュール
１１８、１１９ 当接部
１２０ センサ
１８０、１８１、２２１ ストッパー
１８２ ガイドローラー
１８３ 接触式センサ
２００ 搬送対象
２０１ 車体
２０２ 従動輪
２１１ 第１アーム
２１２ 第２アーム
２１３ 第２ガイド取り付け部材
２１４ 第１ガイド取り付け部材
２１５ ガイド部材
２１６ 第３アーム
１９０ スリット部
１９１ 非接触式センサ
１９２ 被検出体
１９３ 固定部
１０ 筐体
２０ 駆動輪
２２ 制御部
４０ 昇降機構
１００ 接続モジュール
１１８、１１９ 当接部
１２０ センサ
１８０、１８１、２２１ ストッパー
１８２ ガイドローラー
１８３ 接触式センサ
２００ 搬送対象
２０１ 車体
２０２ 従動輪
２１１ 第１アーム
２１２ 第２アーム
２１３ 第２ガイド取り付け部材
２１４ 第１ガイド取り付け部材
２１５ ガイド部材
２１６ 第３アーム
１９０ スリット部
１９１ 非接触式センサ
１９２ 被検出体
１９３ 固定部
【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】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】