特開 2023-130298 位置決め調整機構及び位置決め調整システム

(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】P2023130298

(43)【公開日】2023-09-20

(54)【発明の名称】位置決め調整機構及び位置決め調整システム

(51)【国際特許分類】

   B62D 55/06 20060101AFI20230912BHJP

【ＦＩ】

B62D55/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023001295

(22)【出願日】2023-01-06

(31)【優先権主張番号】P 2022034668

(32)【優先日】2022-03-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100107515

【弁理士】

【氏名又は名称】廣田 浩一

(72)【発明者】

【氏名】高橋 泰史

(72)【発明者】

【氏名】北原 拓

(72)【発明者】

【氏名】岡本 寛

(72)【発明者】

【氏名】笹本 哲朗

(57)【要約】

【課題】走行装置の位置決め精度を向上する。
【解決手段】位置決め調整機構１２０は、走行装置１の所定の停止位置（充電可能位置Ｃ）への接近中に、一対の走行体１０ａ、１０ｂの側部と当接することにより、走行装置１の左右方向の位置と姿勢の調整を行う第１ガイド部材１２１と、走行装置１が停止位置に達した際に、一対の走行体１０ａ、１０ｂの前部と突き当たることにより走行装置１の前後方向の位置と姿勢の調整を行う第２ガイド部材１２５と、を備える。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体と、前記本体の両側に、走行面と接地して駆動する一対の走行体とを有する走行装置の位置決め調整機構であって、
前記走行装置の所定の停止位置への接近中に、前記一対の走行体の側部と接触する第１接触部材と、
前記走行装置が前記停止位置に達した際に、前記一対の走行体の前部と接触する第２接触部材と、
を備える、
位置決め調整機構。

【請求項2】

前記第１接触部材は、前記一対の走行体のうち前記本体の側の側部と当接可能に配置される、
請求項１に記載の位置決め調整機構。

【請求項3】

前記第２接触部材は、前記走行装置の前記一対の走行体の配列方向に沿って延在するよう形成され、
前記第１接触部材は、
前記第２接触部材の延在方向と直交する方向に延在し、基端部が前記第２接触部材と連結する一対の直線部と、
前記一対の直線部の先端部とそれぞれ連結し、前記直線部の延在方向に対して所定角度の方向に延在する一対の傾斜部と、を有し、
前記一対の傾斜部は、前記直線部との連結部分から離れる程、両者の幅が狭くなるよう形成される、
請求項２に記載の位置決め調整機構。

【請求項4】

前記第１接触部材は、前記一対の傾斜部の先端部分を連結し、前記配列方向に沿って延在する前端部を有する、
請求項３に記載の位置決め調整機構。

【請求項5】

前記走行装置が前記停止位置に達した際に、前記一対の走行体の後部と当接することにより前記走行装置の前後方向の位置と姿勢の調整を行う第３接触部材を備える、
請求項１に記載の位置決め調整機構。

【請求項6】

前記走行装置が前記停止位置にあるときに、前記一対の走行体の左右方向の外側に配置される壁部を備える、
請求項１に記載の位置決め調整機構。

【請求項7】

前記第２接触部材は、前記一対の走行体の前部に対して段差形状に形成される、
請求項１に記載の位置決め調整機構。

【請求項8】

前記走行装置は、前記一対の走行体のそれぞれに速度差を付けることによって進行方向を変更するよう構成される、
請求項１に記載の位置決め調整機構。

【請求項9】

前記一対の走行体が、履帯式走行体である、
請求項８に記載の位置決め調整機構。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか一項に記載の位置決め調整機構と、
前記走行装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
第１に、前記走行装置が前記第１接触部材及び前記第２接触部材と離間すると共に、前記第２接触部材と対向し、かつ、前記第１接触部材に沿って直進可能な方向を向く第１設定位置まで前記走行装置を移動させ、
第２に、前記走行装置の前記一対の走行体が前記第２接触部材と当接可能な第２設定位置まで前記走行装置を直進移動させて、
前記走行装置を前記停止位置に位置決めする、
位置決め調整システム。

【請求項11】

前記制御装置は、ＧＰＳ信号を利用して前記走行装置の位置を検出して、前記走行装置を前記第１設定位置に移動する制御を行う、
請求項１０に記載の位置決め調整システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、位置決め調整機構及び位置決め調整システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、様々な使用環境や用途において、従来の人手で行われていた作業の支援や人が対応できない環境での作業を行うための自律移動型のロボット（走行装置）が活用されている。

【0003】

例えば特許文献１には、このような自律移動型の走行装置の一例として、走行時の安定性を高めるため、履帯式（クローラ式）の走行体を備えた走行装置が開示されている。

【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には、目標位置により正確に停止するための機構が記載されておらず、改善の余地がある。

【0005】

本発明は、走行装置の位置決め精度を向上することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決するために、本発明の一観点に係る位置決め調整機構は、本体と、前記本体の両側に、走行面と接地して駆動する一対の走行体とを有する走行装置の位置決め調整機構であって、前記走行装置の所定の停止位置への接近中に、前記一対の走行体の側部と接触する第１接触部材と、前記走行装置が前記停止位置に達した際に、前記一対の走行体の前部と接触する第２接触部材と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

走行装置の位置決め精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態で適用される走行装置の概略構成を示す斜視図

【図2】図１中の履帯式走行体の側面図

【図3】走行装置のハードウェア構成の一例を示す図

【図4】本実施形態における充電タスクの仕組みを説明する図

【図5】実施形態に係る位置決め調整システムの概略構成図

【図6】充電タスクのフローチャート

【図7】本実施形態に係る位置決め調整機構の概略構成を示す斜視図

【図8】走行装置が位置決め調整機構により位置決めされた状態の斜視図

【図9】位置決め調整機構による調整過程の第１段階を示す平面図

【図10】位置決め調整機構による調整過程の第２段階を示す側面図

【図11】位置決め調整機構による調整過程の第３段階を示す側面図

【図12】位置決め調整機構の第１、第２、第３変形例を示す平面図

【図13】位置決め調整機構の第４変形例を示す平面図

【図14】位置決め調整機構の第５変形例を示す平面図

【図15】本実施形態に係る位置決め調整システムの適用例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0010】

実施形態に係る位置決め調整システム１００は、走行装置１を所定の停止位置に位置決めさせるためのシステムである。本実施形態では、走行装置の一例として、履帯式（クローラ式）の走行体１０ａ、１０ｂを備える走行装置１を例示して説明する。また、本実施形態では、走行装置１を位置決めするタスクの一例として、充電装置１１０の充電可能位置Ｃに位置決めする充電タスクを例示して説明する。

【0011】

＜走行装置の構成＞
まず図１～図３を参照して、履帯式走行体１０ａ、１０ｂを備える走行装置１の構成について説明する。図１は、実施形態で適用される走行装置１の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１中の履帯式走行体１０の側面図である。なお、図２では、一対の履帯式走行体１０ａ、１０ｂは構成が同一であるため、纏めて符号１０として図示している。

【0012】

なお、図１、図２の説明において、ｘ１方向、ｙ１方向、ｚ１方向は互いに垂直な方向である。ｘ１方向及びｙ１方向は水平方向であり、ｚ１方向は鉛直方向である。ｘ１方向は走行装置１の前後方向である。ｙ１方向は、走行装置１の左右方向である。また、以下では説明の便宜上、ｚ１正方向側を上側、ｚ１負方向側を下側とも表現する場合がある。

【0013】

図１に示すように、走行装置１は、ｙ１方向の中央に本体５０を有し、本体５０のｙ１方向両側に、走行面と接地して駆動する一対の走行体を有する。一対の走行体は、履帯式走行体１０ａ、１０ｂである。走行装置１は、一対の履帯式走行体１０ａ、１０ｂのそれぞれに速度差を付けることによって進行方向を変更するよう構成される。

【0014】

図１、図２に示すように、走行装置１は、姿勢を安定させて走行させるために、インホイールモータを内蔵した駆動輪と二つの転輪によって形成される三角形の履帯式の走行体１０を用いる。このように履帯式走行体１０を有する走行装置１は、高い走行性能を持ち、凹凸のある不整地を安定して走行することができる。その一方で車輪による走行装置１に比べて細かい位置調整の難易度が高く、狙いの位置に高精度に移動することが難しい。さらに停止時に左右および上下方向に傾いた状態で停止しやすく、停止時の姿勢が安定しないという課題がある。

【0015】

この様な履帯式走行体１０は、充電を行う際や、搬送物の接続／切り離しを行う際などに停止する際に、狙いの位置に対して±数十ｍｍ程度の高精度な位置決めや、±数度程度
に姿勢維持することが求められる。

【0016】

走行装置１の各部の構成をさらに説明する。履帯式走行体１０ａ、１０ｂは、走行装置１の移動手段となるユニットである。また、履帯式走行体１０ａ、１０ｂは、金属またはゴム製のベルトを用いた履帯式（クローラ式）の走行体である。履帯式の走行体は、自動車のようなタイヤで走行する走行体と比較して接地面積が広く、例えば、足場の悪い環境においても、安定した走行を行うことができる。また、タイヤで走行する走行体は、回転動作を行う際に旋回スペースを必要とするのに対して、履帯式の走行体を備えた走行装置は、いわゆる超信地旋回を行うことができるため、限られたスペースでも回転動作をスムーズに行うことができる。

【0017】

本体５０は、履帯式走行体１０ａ、１０ｂを走行可能な状態で支持する支持体であるとともに、走行装置１を駆動させるための制御を行う制御装置を搭載する。また、本体５０は、履帯式走行体１０ａ、１０ｂを駆動させるための電力を供給する、後述のバッテリ５３０を搭載する。

【0018】

図１に示すように、走行装置１の本体５０は、非常停止ボタン３１、状態表示ランプ３３、接触充電部３５を備える。非常停止ボタン３１は、走行装置１の周辺にいる人が、走行中の走行装置１を停止させる際に押下する操作手段である。

【0019】

状態表示ランプ３３は、走行装置１の状態を通知するための通知手段である。状態表示ランプ３３は、例えば、バッテリ残量の低下等の走行装置１の状態が変化した場合、周囲の人に、走行装置１の状態変化を知らせるために点灯する。また、状態表示ランプ３３は、例えば、走行装置１の走行を妨げる障害物の存在等が検知された場合等、異常発生のおそれがある場合に点灯する。なお、図１は、走行装置１に状態表示ランプ３３が二つ備えられている例を示すが、状態表示ランプ３３の数は、一つであってもよく、三つ以上であってもよい。また、通知手段は、状態表示ランプ３３のみならず、スピーカから発せられる警告音等によって走行装置１の状態を通知する構成であってもよい。

【0020】

接触充電部３５は、充電タスクの際に充電装置１１０と接触することにより、充電装置１１０からの電力を本体５０内部のバッテリへ供給する要素である。本実施形態では、本体５０の外形は略直方体形状で形成され、ｘ１方向を法線方向とする前面５０Ａが最も前方に配置される。接触充電部３５は、この前面５０Ａに設置される。接触充電部３５は、例えば樹脂製の矩形状の枠体３５Ｃの前面に、２つの金属製の接触面３５Ａ、３５Ｂが設けられる。２つの接触面３５Ａ、３５Ｂは、ｙ１方向を長手または長辺とする略長方形状の略同一形状で形成され、平行に配列される。

【0021】

図２に示すように、履帯式走行体１０は、駆動輪１３と二つの転輪１５ａ，１５ｂによって形成された三角形の形状を有する。三角形の形状の履帯式走行体１０は、例えば、走行体の前後のサイズに制約がある場合、前後の限られたサイズの中で接地面積を大きくすることができるので、走行時の安定性を向上させることができる。一方で、下側（転輪側）よりも上側（駆動輪側）の方が長い、いわゆる戦車タイプのクローラでは、前後のサイズの制約がある場合には全体的に接地面積が小さくなって不安定になる。このように、履帯式走行体１０は、比較的に小型の走行装置１の走行性を高める場合に有効である。

【0022】

履帯式走行体１０は、履帯１１、駆動輪１３、インホイールモータ１４、転輪１５ａ，１５ｂ、アイドラ１８ａ，１８ｂ、リンク１９、側板２０ａ，２０ｂおよびテンショナ２５を備える。

【0023】

履帯１１は、クローラとも呼ばれて、金属またはゴムで形成されている。履帯１１は、駆動輪１３と転輪１５ａ，１５ｂに掛け回される。履帯１１は、駆動輪１３の回転方向に従って移動しながら、転輪１５ａ，１５ｂを従動させることによって、履帯式走行体１０を回転させる。また、履帯１１の表面には、複数の突起部１１ａ，１１ｂが設けられている。履帯１１の外側の突起部１１ａは、例えば、路面上の石等の小さな障害物を安定して乗り越えて走行するために設けられている。また、内側の突起部１１ｂは、例えば、駆動輪１３または転輪１５ａ，１５ｂからの脱輪を防止するために設けられている。

【0024】

駆動輪１３は、履帯１１に対して、履帯式走行体１０を回転させるための駆動力を伝達する。履帯式走行体１０は、インホイールモータ１４が駆動輪１３に伝達した駆動力（回転力）を、履帯１１を介して、転輪１５ａ，１５ｂに伝達する。

【0025】

インホイールモータ１４は、駆動輪１３の内部に内蔵されており、駆動輪１３に回転力を伝達する。インホイールモータ１４は、駆動軸となるモータ軸１４１を中心にして回転駆動する。インホイールモータ１４の回転軸（モータ軸１４１）は、駆動輪１３の回転軸（駆動軸）となり、インホイールモータ１４の回転力によって駆動輪１３が回転する。そして、インホイールモータ１４の回転力は、駆動力として履帯１１に伝達される。具体的には、インホイールモータ１４は、駆動輪１３に対して、走行装置１を前進させる正方向の回転、または走行装置１を後退させる負方向の回転を与える。

【0026】

また、インホイールモータ１４は、駆動輪１３に内蔵されることで構造を簡略化することができ、例えば、駆動チェーンまたはギア等の部品を用いないことで、それらの部品に起因する故障等のリスクを低減することができる。さらに、インホイールモータ１４は、駆動輪１３に内蔵させることで、履帯式走行体１０の外周付近で駆動力を出すことができるため、トルクを大きくすることができる。

【0027】

転輪１５ａ，１５ｂは、履帯式走行体１０に回転自在に取り付けられている。転輪１５ａ，１５ｂは、履帯１１を介して駆動輪１３から伝達された駆動力（回転力）によって、転輪軸１５１ａ，１５１ｂを回転軸として回転する。

【0028】

ここで、駆動輪１３と転輪１５ａと転輪１５ｂは、側面視において、三角形を形成する。履帯１１は、駆動輪１３と転輪１５ａと転輪１５ｂとに掛け回されて、転輪１５ａと転輪１５ｂの間の範囲が接地する。すなわち、インホイールモータ１４が内蔵された駆動輪１３は、路面に接地しない。よって、履帯式走行体１０は、例えば、水溜まりを走行した場合であってもインホイールモータ１４が浸水することはないため、インホイールモータ１４に対して特別な防水機構を設置する必要はない。

【0029】

また、駆動輪１３と転輪１５ａ，１５ｂの径は異なる。走行体は、要求されるサイズの制限や走行性等の要因を踏まえてレイアウト設計する必要がある。一般的に、モータは径が小さいほどモータの厚み（幅）における単位幅当たりのトルクが下がる傾向にある。そのため、インホイールモータを内蔵した駆動輪は、要求されるトルク性能に対応できるようなモータ径以上の径を有する必要がある。したがって、履帯式走行体１０は、走行装置１または履帯式走行体１０のサイズ制限を満たすとともに、要求される走行性能を満たすようなレイアウトとして、上方に設置された駆動輪１３の径を、転輪１５ａ，１５ｂの径よりも大きくなるように設計する。なお、サイズが制限される中で転輪の径も大きくすると、接地面積が小さくなり走行安定性が損なわれる。そのため、駆動輪１３の径を踏まえて比較的小さい径の転輪１５ａ，１５ｂを採用する利点もある。

【0030】

アイドラ１８ａ，１８ｂは、二つの転輪１５ａ，１５ｂの間に設けられ、履帯１１に従動して回転する補助輪である。アイドラ１８ａ，１８ｂは、アイドラ軸１８１ａ，１８１ｂを回転軸としてそれぞれ回転する。また、リンク１９は、アイドラ１８ａおよびアイドラ１８ｂを支持する支持体である。

【0031】

側板２０ａは、履帯式走行体１０において、駆動輪１３、転輪１５ａ，１５ｂ、およびアイドラ１８ａ，１８ｂを支持する。側板２０ａは、履帯式走行体１０のｙ１正方向側の側面に設置される。また、側板２０ａの反対側、履帯式走行体１０のｙ１負方向側の側面には側板２０ａと同一形状の側板２０ｂが設定される。履帯式走行体１０は、二つの側板２０ａ，２０ｂを用いて、駆動輪１３および転輪１５ａ，１５ｂ等を支持する両持ち構造になっている。側板２０ａ，２０ｂは、モータ軸１４１を用いて、駆動輪１３を支持する。また、側板２０ａ，２０ｂは、転輪軸１５１ａ，１５１ｂを用いて、転輪１５ａ，１５ｂをそれぞれ支持する。さらに、側板２０ａ，２０ｂは、アイドラ１８ａ，１８ｂを支持するリンク１９のリンク軸１９１を介して、アイドラ１８ａ，１８ｂを支持する。

【0032】

テンショナ２５は、バネ等の弾性部材で形成されており、インホイールモータ１４および駆動輪１３の回転軸であるモータ軸１４１に接続される。テンショナ２５は、駆動輪１３が履帯１１の内側に押し当たるように設置されて、履帯１１にテンションを与える。テンショナ２５は、走行時に、駆動輪１３から履帯１１に与えるテンションを調整する役割を担う。テンショナ２５は、例えば、履帯式走行体１０の静止時のテンションを基準として、基準となるテンションを走行時に略一定に保つための役割を担う。また、履帯式走行体１０は、テンショナ２５によって履帯１１のたるみが調整されることによって、履帯１１による正常な駆動力の伝達を維持する。また、履帯式走行体１０は、テンショナ２５によって履帯１１にテンションを与えることで、履帯１１の脱輪を防止することができる。

【0033】

ここで、図１および図２に示されているように、履帯式走行体１０は、駆動輪１３を中心に、走行方向の前後に略対称の構造を有する。より詳細には、履帯式走行体１０は、図１および図２に示されているようなｙ１軸方向から見た側面視において、二つの転輪１５ａ，１５ｂの転輪軸を結ぶ直線に対するインホイールモータ１４のモータ軸１４１からの垂線に対しておおよそ線対称の構造である。

【0034】

例えば、オフィスの廊下などの狭いスペースで走行する走行装置は、前進後進や超信地旋回を頻繁に行う必要がある。この場合、走行装置は、履帯の形状、または駆動輪、転輪もしくはテンショナ等の配置が前後に非対称だと、前進後進で駆動特性が変わったり、超信地旋回時に中心回転できなかったりする場合がある。そこで、履帯式走行体１０は、レイアウト（構造）を前後に略対称にすることによって、走行装置１の走行時の安定性の向上や制御の簡略化を図ることができる。また、履帯式走行体１０は、走行装置１の左右を意識せずに取り付けることができるため、部品点数の削減等を図ることができる。

【0035】

図３は、走行装置１のハードウェア構成の一例を示す図である。走行装置１は、図１に示されているように、走行装置１の処理または動作を制御する本体５０を備える。本体５０は、ラジコン受信部５０１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０２、メモリ５０３、通信Ｉ／Ｆ(Interface)５０６、バッテリ５３０、走行制御用モータドライバ５４０、姿勢制御用モータドライバ５５０、および姿勢制御用モータ５５５ａ，５５５ｂを備える。また、ラジコン受信部５０１、ＣＰＵ５０２、メモリ５０３、通信Ｉ／Ｆ５０６、バッテリ５３０、走行制御用モータドライバ５４０、および姿勢制御用モータドライバ５５０は、システムバス５１０を介して接続している。システムバス５１０は、上記各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等であり、アドレス信号、データ信号、および各種制御信号等を伝送する。

【0036】

ラジコン受信部５０１は、走行装置１の操作者が使用するＰＣ等の送信機から送信される動作指示信号を受信する。

【0037】

ＣＰＵ５０２は、走行装置１全体の制御を行う。ＣＰＵ５０２は、メモリ５０３に格納された、プログラムＰ１または走行装置１を動作させるのに必要な各種データを読み出し、処理を実行することで、走行装置１の各機能を実現する演算装置である。

【0038】

メモリ５０３は、ＣＰＵ５０２が実行するプログラムＰ１をはじめ、走行装置１を動作させるのに必要な各種データを記憶する。プログラムＰ１は、メモリ５０３に予め組み込まれて提供される。

【0039】

また、プログラムＰ１は、インストール可能な形式、または実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－ＲまたはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等のＣＰＵ５０２（コンピュータ）で読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。さらに、プログラムＰ１は、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由で走行装置１にダウンロードさせることにより提供されるように構成してもよい。また、プログラムＰ１は、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布されるように構成してもよい。プログラムＰ１が外部から提供される場合、ＣＰＵ５０２は、通信Ｉ／Ｆ５０６を介してプログラムＰ１を読み込む。なお、走行装置１は、ＣＰＵ５０２をプログラムＰ１に従って動作させる代わりに、プログラムＰ１が実行するのと同じ演算機能および制御機能を有する専用のＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を実装することによって、ハードウェア的に動作させてもよい。

【0040】

通信Ｉ／Ｆ５０６は、通信ネットワークを経由して、他の機器または装置との通信（接続）を行う通信インターフェースである。通信Ｉ／Ｆ５０６は、例えば、有線または無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信インターフェースである。なお、通信Ｉ／Ｆ５０６は、３Ｇ（3rd Generation）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、４Ｇ（4th Generation）、５Ｇ（5th Generation）、Ｗｉ－Ｆｉ（Wireless Fidelity）（登録商標）、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、またはミリ波無線通信等の通信インターフェースを備えてもよい。また、走行装置１は、ＮＦＣ（Near Field communication）またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信を行うための通信回路を備えていてもよい。

【0041】

バッテリ５３０は、走行装置１の処理または動作に必要な電力を供給する電力供給ユニットである。バッテリ５３０は、例えば、インホイールモータ１４ａ，１４ｂおよび姿勢制御用モータ５５５ａ，５５５ｂに対して電力を供給する。バッテリ５３０は、接触充電部３５と電気的に接続され、充電タスクの際には接触充電部３５を介して充電装置１１０から電力が供給されて充電が行われる。

【0042】

走行制御用モータドライバ５４０は、インホイールモータ１４ａ，１４ｂに対して、モータ駆動信号をそれぞれ供給することによって、インホイールモータ１４ａ，１４ｂを駆動させる。

【0043】

インホイールモータ１４ａ，１４ｂは、履帯式走行体１０ａの駆動輪１３ａ、履帯式走行体１０ｂの駆動輪１３ｂの内部にそれぞれ設置されており、駆動輪１３ａ，１３ｂに回転力を伝達する。インホイールモータ１４ａ，１４ｂは、駆動輪１３ａ，１３ｂに対して、走行装置１を前進させる正方向の回転、または走行装置１を後退させる負方向の回転を与える。さらに、インホイールモータ１４ａ，１４ｂは、一方の駆動輪１３ａ（または１３ｂ）のみを正方向または負方向に回転させて、他方の駆動輪１３ｂ（または１３ａ）を停止させることによって、走行装置１を信地旋回させる。また、インホイールモータ１４ａ，１４ｂは、一方の駆動輪１３ａ（または１３ｂ）を正方向に回転させて、他方の駆動輪１３ｂ（または１３ａ）を負方向に回転させることによって、走行装置１を超信地旋回させる。

【0044】

姿勢制御用モータドライバ５５０は、姿勢制御用モータ５５５ａ，５５５ｂに対して、モータ駆動信号をそれぞれ供給することによって、姿勢制御用モータ５５５ａ，５５５ｂを駆動させる。姿勢制御用モータ５５５ａ，５５５ｂは、例えば、姿勢制御用モータドライバ５５０からの制御信号に応じて、リンク１９の高さを上下に変更することで、アイドラ１８ａ，１８ｂの高さを調整する。また、姿勢制御用モータ５５５ａ，５５５ｂは、例えば、本体５０の姿勢を制御することによって、走行装置１の転倒を防止する。

【0045】

なお、走行装置１は、ラジコン受信部５０１に受信された動作指示に応じて走行する構成に限られず、自律走行またはライントレース等の技術を用いて走行する構成であってもよい。また、走行装置１は、通信ネットワークを介して送信された動作指示信号を通信Ｉ／Ｆ５０６で受信することで、遠隔地にいるユーザから遠隔操作によって走行する構成であってもよい。また、走行装置１は、操作者の手動遠隔操作の他に、サーバなどの上位システムによって自動的に走行や各種タスクなどの操作を自動的に行う構成とすることもできる。この場合、走行装置１は、ラジコン受信部５０１や通信Ｉ／Ｆ５０６を介して、上位システムからの動作指示信号を受信することができる。

【0046】

図１～図３に例示した走行装置１の寸法は、例えば前後方向の長さ、左右方向の幅、高さ、共に１メートル程度である。

【0047】

なお、本実施形態の位置決め調整システム１００が対象とする走行装置は、図１～図３に例示した履帯式走行体１０を有す走行装置１に限定されない。つまり、テンショナ２５がインホイールモータ１４の回転軸１４１上に配置される構成の履帯式走行体１０には限定されない。他の構成のクローラ式の走行装置でも同様に位置決めの微調整が難しいという課題があるためである。

【0048】

自律移動型の走行装置は、劣悪な路面環境や限られたスペースでの作業にも対応できるように、目標位置に対する高い位置決め精度が求められる。従来の自律移動型の走行装置では、このような位置決め精度の点で改善の余地がある。特に、例えば特許文献１に開示される履帯式走行体のように、一対の走行体のそれぞれに速度差を付けることによって進行方向を変更する構造では、細かい位置調整が困難であるのでこの問題が顕著である。

【0049】

＜充電タスクの概要＞
走行装置１を位置決めする構成の一例として、充電装置１１０の充電可能位置Ｃに位置決めする充電タスクの構成を例示して説明する。図４は、本実施形態における充電タスクの仕組みを説明する図である。

【0050】

接触充電部３５の一例は、樹脂状の枠体３５Ｃがあって、その中に金属製の２つの接触面３５Ａ、３５Ｂが設置される。２つの接触面３５Ａ，３５Ｂは、横長の長方形状で略同一形状であり、上下に併設されている。

【0051】

充電装置１１０の端子部１１４は、充電装置本体１１１に対して伸縮可能な基部１１２と、基部１１２の先端に配置される２つの接触端子１１３Ａ，１１３Ｂを有する。接触端子１１３Ａ，１１３Ｂの根元にはバネなどの弾性要素が連結されており、接触充電部３５に突き当たると基部１１２に対して接触端子１１３Ａ，１１３Ｂが凹むよう構成される。充電装置１１０は、例えばこのような接触端子１１３Ａ，１１３Ｂの動作を検知することによって、端子部１１４と走行装置１の接触充電部３５との接触状態の有無を判定できる。２つの接触端子１１３Ａ，１１３Ｂは、走行装置１の２つの接触面３５Ａ，３５Ｂと同様に上下方向に併設される。なお、接触端子１１３Ａ，１１３Ｂと、接触面３５Ａ，３５Ｂの配列方向は、それぞれ対応する１つずつが接触可能に平行に配列される方向であればよく、例えば左右方向（幅方向、ｙ１方向）など上下方向（ｚ１方向）以外の方向でもよい。

【0052】

充電タスクでは、図４に示すように、まず、走行装置１を充電装置１１０に対して所定距離をとる停止位置（図５などに示す充電可能位置Ｃに対応）まで移動させる。この停止位置では、走行装置１の接触充電部３５が、充電装置１１０の端子部１１４と正対する。次に、図４に矢印で示すように、充電装置１１０の端子部１１４の基部１１２が走行装置１側に伸びて、基部１１２の先端の接触端子１１３Ａ，１１３Ｂが走行装置１の接触充電部３５に接触する。その後、充電装置１１０から端子部１１４及び接触充電部３５を介して走行装置１のバッテリの充電が行われる。

【0053】

上述のように、接触充電部３５の各接触面３５Ａ，３５Ｂの形状は、ｙ１方向を長径とする略長方形状であるので、各接触端子１１３Ａ，１１３Ｂとの間に水平方向の位置ずれが生じても、位置ずれ量が接触面３５Ａ，３５Ｂの長径の範囲内であれば接触端子１１３Ａ，１１３Ｂを接触面３５Ａ，３５Ｂに接触させやすくできる。接触充電部３５の各接触面３５Ａ、３５Ｂの大きさは、例えば水平方向が６０ミリ程度なので、水平方向の位置ずれは±３０ミリ程度は担保できる。すなわち端子部１１４の接触端子１１３Ａ，１１３Ｂが接触可能となる。上下方向も３０ミリ程度あるので多少のずれは担保できるが、２つの接触面３５Ａ，３５Ｂが同一平面上に配置されるので、前傾や後傾で姿勢のずれが大きいと、２つの接触端子１１３Ａ，１１３Ｂの一方が接触できないような問題が起こり得る。

【0054】

なお、図４に示す充電タスクの構造は一例であって、図４に示す接触充電式に限られず、非接触充電などの他の手法を用いてもよい。いずれにしても、走行装置１が充電可能な位置まで充電装置１１０に接近させる必要がある。

【0055】

このように、充電タスクのために必要な精度は、走行装置１の進行方向に対して、左右が±数十ｍｍ程度である。またこの際に走行装置１が充電装置１１０に対して左右と上下に傾いた状態であっても、充電に支障が生じる。このために走行装置１は±数度程度とする必要がある。

【0056】

またこの走行装置１を運搬ロボットとして運用する場合に、省人化の観点から運搬物を自律的に接続および切り離しをすることが望ましい。この場合には前述したように充電タスク時と同レベルの停止位置精度と姿勢の安定化が求められる。

【0057】

＜位置決め調整システム＞
図５～図１１を参照して本実施形態に係る位置決め調整システム１００について説明する。図５は、実施形態に係る位置決め調整システム１００の概略構成図である。図５では、走行装置１を位置決めする構成の一例として、充電装置１１０の充電可能位置Ｃに位置決めする充電タスクの構成を例示して説明する。

【0058】

なお、図５以降の説明において、ｘ２方向、ｙ２方向、ｚ２方向は互いに垂直な方向である。ｘ２方向及びｙ２方向は水平方向であり、ｚ２方向は鉛直方向である。ｘ２方向は充電装置１１０と位置決め調整機構１２０との配列方向であり、地点Ａ、Ｂ、Ｃの配列方向であり、位置決め調整機構１２０の奥行方向である。ｙ２方向は、位置決め調整機構１２０の幅方向である。また、以下では説明の便宜上、ｚ２正方向側を上側、ｚ２負方向側を下側とも表現する場合がある。

【0059】

図５に示すように、位置決め調整システム１００は、走行装置１と、位置決め調整機構１２０とを備える。また、位置決め調整システム１００は、走行装置１の動作を制御する制御装置を備えるが、本実施形態では走行装置１の本体５０の内部のＣＰＵ５０２や走行制御用モータドライバ５４０などの要素がこの制御装置として機能する。すなわち制御装置は走行装置１の本体５０に内蔵されている。

【0060】

位置決め調整機構１２０は、所定の停止位置に走行装置１を誘導して、位置と姿勢を調整して停止させるための要素である。本実施形態では、「所定の停止位置」とは、走行装置１が充電装置１１０からの充電を可能となる充電可能位置Ｃである。充電可能位置Ｃは、走行装置１の接触充電部３５が、図４に示した充電装置１１０の端子部１１４と接触可能な位置であり、充電装置１１０のｘ２負方向側の位置である。位置決め調整機構１２０はこの充電可能位置Ｃにて走行装置１が充電装置１１０と正対するように、充電装置１１０のｘ２負方向側に隣接して設置される。

【0061】

位置決め調整機構１２０は、例えば平面上において複数の角材を連結して形成される部材である。位置決め調整機構１２０の構成の詳細は図７などを参照して後述する。

【0062】

図５に示す充電タスクでは、走行装置１が充電装置１１０から離れた場所を初期位置（図中左上の位置）Ｐとして、走行装置１がこの初期位置Ｐから充電装置１１０との充電可能位置Ｃ（第２設定位置）まで移動する。この充電可能位置Ｃに、本実施形態に係る位置決め調整機構１２０が配置されている。

【0063】

また、位置決め調整機構１２０のｘ２負方向側の端部よりさらにｘ２負方向側の位置に、地点Ｂ（第１設定位置）が設定される。地点Ｂは、例えば位置決め調整機構１２０のｘ２負方向側の端部位置から１ｍ程度離れた位置である。さらに、地点Ｂよりｘ２負方向側の位置に、地点Ａが設定される。地点Ａは、例えば位置決め調整機構１２０のｘ２負方向側の端部位置から５ｍ程度離れた位置である。つまり、地点Ａ、地点Ｂ、及び充電可能位置Ｃは、ｘ２方向に沿って一直線状に配置される。

【0064】

なお、図５の例では、走行装置１の初期位置Ｐは地点Ａからｙ２正方向側の方向に設定されるが、初期位置Ｐの配置はこれに限られない。初期位置Ｐは、少なくとも地点Ａに走行装置１を誘導可能な位置であればよい。

【0065】

図６は、充電タスクのフローチャートである。

【0066】

ステップＳ１では、走行装置１の制御装置によって、走行装置１が初期位置Ｐから地点Ａまで移動し、地点Ａにてｘ２正方向側に走行装置１の前面５０Ａが向くように旋回する。つまり走行装置１は、地点Ａにおいて、地点Ｂ、充電可能位置Ｃの方向を前進方向となるように位置決めされる。

【0067】

ステップＳ２では、走行装置１の制御装置によって、走行装置１は地点Ａから地点Ｂまで移動する。

【0068】

なお、図５に矢印Ａで示す、初期位置Ｐから地点Ｂ（第１設定位置）に達するまでの走行装置１の移動動作、すなわちステップＳ１、Ｓ２の処理は、例えばＧＰＳによる自律移動を行うのが好ましい。この場合、走行装置１の制御装置は、ＧＰＳ信号を利用して走行装置１の位置を検出して、走行装置１を初期位置Ｐから地点Ａを経由して地点Ｂまで移動する制御を行う。これにより、初期位置Ｐを任意の場所にしても最終的に地点Ｂ（第１設定位置）まで許容範囲の精度で走行装置１を移動させることが可能となり、初期位置Ｐの設定の自由度を向上できる。

【0069】

なお、ステップＳ１、Ｓ２の初期位置Ｐから地点Ｂまでの移動制御は、少なくとも走行装置１を許容範囲の精度で地点Ｂまで移動させることができればよく、例えばライダ（LiDAR：light detection and ranging）センサを用いる自己位置検出手法など、ＧＰＳ信号以外の情報を利用する構成でもよい。「許容範囲の精度」とは、例えば本実施形態に係る位置決め調整機構１２０によって調整可能な範囲である。

【0070】

なお、図５の例では、地点Ａから地点Ｂまで距離は４ｍ程度であるが、上記の移動制御によって、この４ｍ程度の地点Ａから地点Ｂまでの移動によって、走行装置１が位置決め調整機構１２０に進入できるレベルに左右の位置と角度が制御できることが実験的にわかっている。

【0071】

ステップＳ３では、走行装置１の制御装置によって、走行装置１は地点Ｂから充電可能位置Ｃまで移動する。ステップＳ３の移動制御は、ステップＳ１，Ｓ２とは異なり、ＧＰＳ信号などを利用せずに走行装置１が自律的に直進する。例えば、ステップＳ２において走行装置１が地点Ｂに到達すると、制御装置は充電装置１１０と無線通信などによって通信可能な状態となるように構成される。この構成により、走行装置１の制御装置は例えば充電装置１１０から何らかの情報を受信したことをトリガとして、走行装置１が所定の第１設定位置（地点Ｂ）に到達したことを認識できる。この認識後に、制御装置は走行装置１を所定距離だけ前進させて、充電可能位置Ｃに移動させることができる。なお、ステップＳ３の前進距離は、位置決め調整機構１２０のｘ２方向の寸法に依存し、例えば５０ｃｍ～１ｍ程度である。

【0072】

ステップＳ３において、走行装置１は充電可能位置Ｃに到達するまでに、本実施形態に係る位置決め調整機構１２０による位置と姿勢の調整が行われて、狙いの停止位置に達することになる。なお、ステップＳ３において地点Ｂから充電可能位置Ｃまで直進する際には、走行装置１を低速で移動させるのが好ましい。このときの速度の低下の度合いは、例えば地点Ｂまでの走行速度より低い速度を設定できる。これにより加減速による前後の揺れを抑制できる。また、このときの速度は等速であるのがさらに好ましい。これにより、加減速による前後の揺れをさらに抑制できる。

【0073】

ここで、図７～図１１を参照して、ステップＳ３における位置決め調整機構１２０による走行装置１の位置と姿勢の調整の仕組みについて説明する。

【0074】

図７は、本実施形態に係る位置決め調整機構１２０の概略構成を示す斜視図である。図７に示すように、位置決め調整機構１２０は、第１ガイド部材１２１（第１接触部材）と、第２ガイド部材１２５（第２接触部材）と、第３ガイド部材１２６（第３接触部材）と、壁部１２７Ａ、１２７Ｂとを備える。

【0075】

第１ガイド部材１２１は、走行装置１の所定の停止位置（充電可能位置Ｃ）への接近中に、一対の履帯式走行体１０ａ、１０ｂの側部、本実施形態では特に履帯１１の側部と接触する。第１ガイド部材１２１は、一対の履帯式走行体１０ａ、１０ｂの側部と当接することにより、走行装置１の左右方向の位置と姿勢の調整を行う。また、本実施形態では、第１ガイド部材１２１は、一対の履帯式走行体１０ａ、１０ｂのうち本体５０の側（内側）の側部と当接可能に配置される。

【0076】

第２ガイド部材１２５は、走行装置１が停止位置に達した際に、一対の履帯式走行体１０ａ、１０ｂの前部（転輪１５ａの側）、本実施形態では特に履帯１１の前部と接触する
。第２ガイド部材１２５は、一対の履帯式走行体１０ａ、１０ｂの前部と突き当たることにより、走行装置１の前後方向の位置と姿勢の調整を行う。本実施形態では、第２ガイド部材１２５は、走行装置１の一対の履帯式走行体１０ａ、１０ｂの配列方向（ｙ２方向）に沿って延在するよう形成される。

【0077】

第１ガイド部材１２１は、一対の直線部１２２Ａ、１２２Ｂと、一対の傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂとを有する。一対の直線部１２２Ａ、１２２Ｂは、第２ガイド部材１２５の延在方向と直交する方向（ｘ２方向）に沿って平行に延在し、ｘ２正方向側の基端部が第２ガイド部材１２５と連結する。一対の傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂは、一対の直線部１２２Ａ、１２２Ｂのｘ２負方向側の先端部とそれぞれ連結し、直線部１２２Ａ、１２２Ｂの延在方向に対して所定角度θの方向に延在する。一対の傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂは、直線部１２２Ａ、１２２Ｂとの連結部分から離れる程、すなわちｘ２負方向側に進むほど、両者の幅が狭くなるよう形成される。言い換えると、傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂは、直線部１２２Ａ、１２２Ｂの延在方向に対してｘ２、ｙ２面内で所定角度θ傾斜している、とも表現できる。傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂと直線部１２２Ａ、１２２Ｂは互いに傾斜している。また、傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂは、本実施形態では略直線状に延在している。

【0078】

また、第１ガイド部材１２１は、一対の傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂの先端部分を連結し、走行装置１の一対の履帯式走行体１０ａ、１０ｂの配列方向（ｙ２方向）に沿って延在する前端部１２４を有する。

【0079】

すなわち、第１ガイド部材１２１は、ｘ２負方向側の部分が、一対の傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂと前端部１２４とによって略台形状に形成されている。一対の傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂのｘ２正方向側の基端部におけるｙ２方向の幅Ｗ１が、ｘ２負方向側の先端部における幅Ｗ２、すなわち前端部１２４の長さより大きい。

【0080】

第３ガイド部材１２６は、走行装置１が停止位置（充電可能位置Ｃ）に達した際に、一対の履帯式走行体１０ａ、１０ｂの後部（転輪１５ｂの側）、本実施形態では特に履帯１１の後部と当接することにより、走行装置１の前後方向の位置と姿勢の調整を行う。本実施形態では、第３ガイド部材１２６は、第２ガイド部材１２５と同様の方向（ｙ２方向）に延在し、かつ、第１ガイド部材１２１の直線部１２２Ａ、１２２Ｂと傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂとの連結部分を通る位置に配置される。

【0081】

一対の壁部１２７Ａ、１２７Ｂは、走行装置１が停止位置（充電可能位置Ｃ）にあるときに、一対の履帯式走行体１０ａ、１０ｂの左右方向の外側に配置される。本実施形態では、一対の壁部１２７Ａ、１２７Ｂは、ｘ２正方向側の端部がそれぞれ第２ガイド部材１２５の両端と連結され、ｘ２負方向側の端部がそれぞれ第３ガイド部材１２６の両端と連結される。

【0082】

第１ガイド部材１２１と、第３ガイド部材１２６の高さは略同一である。これらの高さ寸法は、少なくとも履帯式走行体１０の履帯１１の厚みより大きく設定されるのが好ましく、例えば３０ｍｍ程度で形成される。また、一対の壁部１２７Ａ、１２７Ｂの高さ寸法は、第１ガイド部材１２１及び第３ガイド部材１２６の高さより大きく、例えば２倍程度に設定され、例えば６０ｍｍ程度で形成される。

【0083】

第２ガイド部材１２５は、一対の履帯式走行体１０の前部に対して段差形状に形成される。つまり、ｘ２正方向側に高い段１２５Ｂがあるように段差形状をとる。なお、図７の例では段差は２段であるが、３段以上でもよい。第２ガイド部材１２５の段差形状は、各１２５Ａ、１２５Ｂ段のｘ２負方向側の角部が、走行装置１の接近時に履帯式走行体１０とほぼ同時に接触するように、図１１などに示す側面視において、履帯式走行体１０の前方部分の転輪１５ａに沿った履帯１１の曲線形状と対応するよう配置されるのが好ましい。

【0084】

第２ガイド部材１２５は、図７に示す二段形状の場合には、ｘ２負方向側の低段１２５Ａの高さ寸法が第１ガイド部材１２１及び第３ガイド部材１２６の高さと略同一であり、ｘ２正方向側の高段１２５Ｂの高さ寸法が一対の壁部１２７Ａ、１２７Ｂの高さと略同一であるのが好ましい。

【0085】

これにより、第１ガイド部材１２１と履帯式走行体１０の履帯１１の側部とをより確実に接触させることができ、第２ガイド部材１２５と履帯式走行体１０の履帯１１の前部とをより確実に接触させることができ、第３ガイド部材１２６と履帯式走行体１０の履帯１１の後部とをより確実に接触させることができる。この結果、各ガイド部材１２１，１２５、１２６による履帯式走行体１０の位置と姿勢の誘導をより確実にできる。

【0086】

図８は、走行装置１が位置決め調整機構１２０により位置決めされた状態の斜視図である。図７，図８に示すように、位置決め調整機構１２０では、第１ガイド部材１２１の直線部１２２Ａと、第２ガイド部材１２５と、第３ガイド部材１２６と、壁部１２７Ａとによって、履帯式走行体１０ａが篏合する略矩形状の凹部１２８Ａが形成される。同様に、第１ガイド部材１２１の直線部１２２Ｂと、第２ガイド部材１２５と、第３ガイド部材１２６と、壁部１２７Ｂとによって、履帯式走行体１０ｂが篏合する略矩形状の凹部１２８Ｂが形成される。

【0087】

図８に示すように、走行装置１が最終的に充電可能位置Ｃに到達するとき、走行装置１の一対の履帯式走行体１０ａ、１０ｂが、それぞれ位置決め調整機構１２０の凹部１２８Ａ、１２８Ｂに篏合して位置決めされた状態となる。

【0088】

このとき、走行装置１の履帯１１は前側を第２ガイド部材１２５に突き当てると同時に、後ろ側も第３ガイド部材１２６に接した状態となる。これにより、走行装置１全体の上下方向の傾きを規制し、角度を安定化させることができる。また、このとき、他のガイド部材より高い一対の壁部１２７Ａ、１２７Ｂが履帯１１の外側に配置されることにより、位置決め調整機構１２０の凹部１２８Ａ、１２８Ｂから走行装置１が飛び出すことを抑制できる。さらに、一対の壁部１２７Ａ、１２７Ｂは、ガイド時に左右方向に傾いた走行装置１を戻す機能も有する。

【0089】

凹部１２８Ａ、１２８Ｂは、走行装置１が充電可能位置Ｃにあるときに、平面視において走行装置１の履帯式走行体１０ａ、１０ｂの下部の外形が内部に収まるように配置される（図９の二点鎖線の１０ａ３、１０ｂ３参照）。このような凹部１２８Ａ、１２８Ｂを形成するために、第２ガイド部材１２５の長手方向（ｙ２方向）の長さは、走行装置１の幅方向の寸法より大きく設定される。また、第１ガイド部材１２１の一対の直線部１２２Ａ、１２２Ｂは、両者のｙ２方向外側同士の距離Ｗ１が走行装置１の本体５０の幅方向の寸法より小さくなるように、それぞれの第２ガイド部材１２５との接続位置が設定される。一対の直線部１２２Ａ、１２２Ｂの長手方向（ｘ２方向）の長さは、走行装置１の履帯式走行体１０ａ、１０ｂの下部の前後方向の長さと同等に設定される。

【0090】

図９は、位置決め調整機構１２０による調整過程の第１段階を示す平面図である。図９に示すように、走行装置１が位置決め調整機構１２０に進入したときに、第１ガイド部材１２１の先端の台形部分、すなわち一対の傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂと前端部１２４により形成される部分が、走行装置１の履帯式走行体１０ａ、１０ｂの間に入る。このとき、走行装置１の左右方向の位置が充電可能位置Ｃからｙ２方向にずれている場合、各走行体１０ａ、１０ｂの下部の内側（本体５０側）の側面にこの台形部分が接触し、これにより、履帯式走行体１０に横方向に力を与えることで、走行装置１が前進する際に左右方向の位置調整を行うことができる。この構成であれば、走行装置１側に部品を追加することなく履帯式走行体１０をガイドすることで左右方向の位置調整が可能となる。

【0091】

例えば図９に点線で示すように、走行装置１が右側（ｙ２負方向側）にずれている場合には、左側の履帯式走行体１０ａ１が、第１ガイド部材１２１の左側の傾斜部１２３Ａと接触する。この状態で走行装置１がｘ２方向に引き続き前進することによって、履帯式走行体１０ａ１が傾斜部１２３Ａを押圧し、傾斜部１２３Ａから反力を受ける。この結果、矢印Ａ１で示すように走行装置１は左前方に移動して、実線で示す履帯式走行体１０ａ、１０ｂのように、左右方向の正しい位置に調整される。その後は、矢印Ａ３で示すように、直線部１２２Ａ、１２２Ｂによって幅方向内側から履帯式走行体がガイドされつつ、ｘ２方向に直進して最終的に図９に二点鎖線で示すように、各履帯式走行体１０ａ３、１０ｂ３が凹部１２８Ａ、１２８Ｂに篏合して停止する。

【0092】

同様に、図９に一点鎖線で示すように、走行装置１が左側（ｙ２正方向側）にずれている場合には、右側の履帯式走行体１０ｂ２が、第１ガイド部材１２１の右側の傾斜部１２３Ｂと接触する。この状態で走行装置１がｘ２方向に引き続き前進することによって、履帯式走行体１０ｂ２が傾斜部１２３Ｂを押圧し、傾斜部１２３Ｂから反力を受ける。この結果、矢印Ａ２で示すように走行装置１は右前方に移動して、実線で示す履帯式走行体１０ａ、１０ｂのように、左右方向の正しい位置に調整される。その後は、矢印Ａ３で示すように、ｘ２方向に直進して最終的に二点鎖線で示すように、各履帯式走行体１０ａ３、１０ｂ３が凹部１２８Ａ、１２８Ｂに篏合して停止する。

【0093】

なお、第１ガイド部材１２１の台形部分は、最終的に走行装置１が入り込む幅Ｗ１を履帯式走行体１０の内側の間隔に若干の余裕分（例えば２０～３０ｍｍ程度）を付けて設定するのが好ましい。また、台形部分の先端の幅Ｗ２は、進入時の余裕度を高めるためにできるだけ小さいことが望ましい。一方、第１ガイド部材１２１の傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂの長さＬは、短いほど機構全体が小型化する。この時の角度θは、Ｗ１、Ｗ２、Ｌによって決定されるが、一定以上になるとガイドできなくなる虞がある。今回の実験ではθが１６度程度より小さければガイド可能であることを確認しており、この範囲内での運用するのが好ましい。実際の評価時はＷ１＝３６０ｍｍ、Ｗ２＝１６０ｍｍ、Ｌ＝３００ｍｍ、θ＝１５．７ｄｅｇにてガイドによる調整を行った。この場合であれば（Ｗ１－Ｗ２）／２＝１００であるため、狙いの位置から左右が±１００ｍｍの範囲であればガイド可能である。つまり、位置決め調整機構１２０によるガイド可能な範囲を、ＧＰＳの誤差の範囲に収めることができる。

【0094】

上記のθの条件を満たした上で、Ｌは長いほど左右調整の機能が向上する。理想的には傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂが三角形状を形成するのが好ましい。ただし、Ｌが長すぎると第１ガイド部材１２１の前後方向寸法が増えて、位置決め調整機構１２０の体格が大型化する。そこで、本実施形態では、調整機能と大型化抑制を両立できるように、第１ガイド部材１２１の前端に幅Ｗ２を持たせる台形状にして、θを担保しつつ小型化を図る。

【0095】

充電タスクでは、充電装置１１０を屋外に設置することが想定される。この場合、充電装置１１０と、この充電装置１１０と接続する際に走行装置１が停止する充電可能位置Ｃの上方には、雨等が装置内へ浸入することを防ぐために屋根が設けられると考えられる。このため、例えば上述のように第１ガイド部材１２１の傾斜部１２３の寸法Ｌを増やすなど、位置決め調整機構１２０が大型化すると、充電装置１１０に設ける屋根も大きくする必要ある。このため、できるだけ位置決め調整機構１２０を小型化しつつ、ガイド機能も充分に発揮させることが望ましい。本実施形態の位置決め調整機構１２０の構造では、上述のように第１ガイド部材１２１の前部を台形状にするので、機構の小型化とガイド機能の担保を両立できる。

【0096】

図１０は、位置決め調整機構１２０による調整過程の第２段階を示す側面図である。図１０では、位置決め調整機構１２０の一部が断面図で図示されている。図１０に示すように、走行装置１は、第１ガイド部材１２１によって左右方向の調整が行われた後、履帯式走行体１０ａ、１０ｂが第３ガイド部材１２６を乗り越えて凹部１２８Ａ、１２８Ｂに進入する。

【0097】

図１１は、位置決め調整機構１２０による調整過程の第３段階を示す側面図である。図１１でも、位置決め調整機構１２０の一部が断面図で図示されている。図１１に示すように、走行装置１は、等速で前進を続けて、最終的に履帯式走行体１０ａ、１０ｂの前部が第２ガイド部材１２５の各段１２５Ａ、１２５Ｂの角部に突き当たって、走行装置１が停止し、狙いの位置に停止させることが可能となる。さらに、このとき、履帯式走行体１０ａ、１０ｂの後部が第３ガイド部材１２６のｘ２正方向側の角部とも接触した状態となる。この結果、履帯式走行体１０ａ、１０ｂは位置決め調整機構１２０の凹部１２８Ａ、１２８Ｂにそれぞれ篏合されて、前後方向と左右方向が位置決めされた状態となる。また、第２ガイド部材１２５と第３ガイド部材１２６と走行体１０の前後とが接触することにより、走行装置１の姿勢も水平方向を向く状態となる。

【0098】

図６に戻り、ステップＳ４では、充電装置１１０の端子部１１４の基部１１２が走行装置側に伸び、接触端子１１３Ａ、１１３Ｂが走行装置１の接触充電部３５の接触面３５Ａ、３５Ｂにそれぞれ接触する。すなわち、図４を参照して説明した状態となる。

【0099】

ステップＳ５では、充電装置１１０が充電を実行する。充電装置１１０は、例えば端子部１１４の接触端子１１３Ａ、１１３Ｂの両方が接触充電部３５の接触面３５Ａ、３５Ｂに突き当たって反力を受け、この反力を検知できたときに、接触充電部３５との接続が完了したと判断して、充電制御を開始することができる。

【0100】

このように、本実施形態の位置決め調整システム１００では、走行装置１の制御装置は、第１に、走行装置１が第１ガイド部材１２１及び第２ガイド部材１２５と離間すると共に、第２ガイド部材と対向し、かつ、前記第１ガイド部材に沿って直進可能な方向を向く第１設定位置（地点Ｂ）まで走行装置１を移動させる（ステップＳ１、Ｓ２）。第２に、走行装置１の一対の履帯式走行体１０ａ、１０ｂが第２ガイド部材１２５と当接可能な第２設定位置（充電可能位置Ｃ）まで走行装置１を直進移動させる（ステップＳ３）。これにより、走行装置１を所定の停止位置に位置決めする。また、ステップＳ１，Ｓ２では、制御装置は、ＧＰＳ信号を利用して走行装置１の位置を検出して、走行装置１を第１設定位置に移動する制御を行う。

【0101】

この構成により、ＧＰＳでおおまかな位置まで移動させて（±数十センチから１メートルくらいの精度）、あとは位置決め調整機構１２０を用いて、直進させるだけで簡易に精度良く位置決めさせることが可能となる。

【0102】

また、本実施形態の位置決め調整機構１２０は、走行装置１の所定の停止位置（充電可能位置Ｃ）への接近中に、一対の走行体１０ａ、１０ｂの側部と当接することにより、走行装置１の左右方向の位置と姿勢の調整を行う第１ガイド部材１２１と、走行装置１が停止位置に達した際に、一対の走行体１０ａ、１０ｂの前部と突き当たることにより走行装置１の前後方向の位置と姿勢の調整を行う第２ガイド部材１２５と、を備える。

【0103】

この構成により、走行装置１を位置決め調整機構１２０に進入させる動作だけで、まず第１ガイド部材１２１による走行装置１の充電可能位置Ｃに対する左右方向の位置と姿勢の調整を行い、その次に第２ガイド部材１２５による前後方向の位置と姿勢の調整を行う。つまり、走行装置１を位置決め調整機構１２０に進入させる動作だけで、走行装置１の前後方向と左右方向の位置と姿勢の調整を簡易かつ高精度に行うことができる。この結果、本実施形態の位置決め調整機構１２０は、走行装置１の位置決め精度を向上することができる。

【0104】

また、本実施形態の位置決め調整機構１２０では、第１ガイド部材１２１は、一対の走行体１０ａ、１０ｂのうち本体５０の側（内側）の側部と当接可能に配置される。この構成により、第１ガイド部材１２１の幅方向の寸法を短くできるので、位置決め調整機構１２０をコンパクトにできる。

【0105】

また、本実施形態の位置決め調整機構１２０では、第２ガイド部材１２５は、走行装置１の一対の走行体１０ａ、１０ｂの配列方向（ｙ２方向）に沿って延在するよう形成される。第１ガイド部材１２１は、第２ガイド部材１２５の延在方向と直交する方向（ｘ２方向）に延在し、基端部が第２ガイド部材１２５と連結する一対の直線部１２２Ａ、１２２Ｂと、一対の直線部１２２Ａ、１２２Ｂの先端部とそれぞれ連結し、直線部１２２Ａ、１２２Ｂの延在方向に対して所定角度θの方向に延在する一対の傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂと、を有する。一対の傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂは、直線部１２２Ａ、１２２Ｂとの連結部分から離れる程、両者の幅が狭くなるよう形成される。

【0106】

この構成により、走行装置１が位置決め調整機構１２０に進入する際に、まず一対の傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂに沿って走行装置１を前進させることによって、走行装置１の走行体１０ａ、１０ｂが直線部１２２Ａ、１２２Ｂの位置と合うように左右方向の位置調整を行い、その後、一対の直線部１２２Ａ、１２２Ｂに沿って走行装置１を前進させることによって、走行装置１の左右方向の傾きがないように姿勢調整を行うことができる。これにより、走行装置１の充電可能位置Ｃに対する左右方向の位置と姿勢の調整をより確実に行うことができる。

【0107】

また、本実施形態の位置決め調整機構１２０では、第１ガイド部材１２１は、一対の傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂの先端部分を連結し、一対の走行体１０ａ、１０ｂの配列方向（ｙ２方向）に沿って延在する前端部１２４を有する。この構成により、一対の傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂの前後方向の寸法を短縮できるので、位置決め調整機構１２０をさらに小型化できる。

【0108】

また、本実施形態の位置決め調整機構１２０は、走行装置１が停止位置（充電可能位置Ｃ）に達した際に、一対の走行体１０ａ、１０ｂの後部と当接することにより走行装置１の前後方向の位置と姿勢の調整を行う第３ガイド部材１２６を備える。この構成により、第２ガイド部材１２５による走行体１０ａ、１０ｂの前方位置の位置決めに加えて、さらに第３ガイド部材１２６による走行体１０ａ、１０ｂの後方位置の位置決めも同時に行うことが可能となるので、走行装置１の位置と姿勢をさらに高精度に調整することができる。

【0109】

走行装置１の一対の走行体がクローラ式であると、左右方向の微調整が難しく、また、前後の細かい位置調整も難しい。クローラが障害物を乗り越える機能のため、姿勢が前傾や後傾したりして姿勢も変動しやすい。前傾や後傾の姿勢で充電位置にとまると、充電装置１１０の端子部１１４が、走行装置１の接触充電部３５の充電可能な範囲に接触できない虞がある。このように、停止位置での走行装置１の姿勢の決め方も重要な要素となる。本実施形態では、第２ガイド部材１２５により走行体の前方を位置決めし、かつ、第３ガイド部材１２６により走行体の後方を位置決めする構成であるので、走行装置１の姿勢も水平に決めやすくできる。

【0110】

また、クローラ式の走行装置１の場合、図２の側面図では下面中央が設置しているが、これは静止時の場合であって、加速時には前端の部分が上がって若干後傾姿勢になるし、減速時や停止時には前方に慣性力がかかって若干前傾姿勢になる。したがって、所定の停止位置に加速して接近したり、走行体の減速によって停止しようとすると、走行装置１が前傾や後傾の状態で静止する虞がある。本実施形態では、ステップＳ３において地点Ｂから充電可能位置Ｃまで直進する際には、走行装置１を等速で移動させ、第２ガイド部材１２５に突き当たることによって静止させる。これにより、走行装置１が充電可能位置Ｃに到達したときに、姿勢が前傾したり後傾したりするのを抑制でき、停止時の姿勢を安定化することが可能となり、位置だけでなく姿勢も適切に調整できる。本実施形態の位置決め調整機構で「姿勢を位置決めする」とは、例えば図２の側面図のような静止時の姿勢となるように調整することを意味する。

【0111】

また、本実施形態の位置決め調整機構１２０は、走行装置１が停止位置（充電可能位置Ｃ）にあるときに、一対の走行体１０ａ、１０ｂの左右方向の外側に配置される壁部１２７Ａ、１２７Ｂを備える。この構成により、走行装置１が停止位置に達する際に、ガイド範囲内から左右方向外側に飛び出すことを抑制できる。

【0112】

このように、本実施形態に係る位置決め調整機構１２０を用いる位置決め調整システム１００によれば、所定の停止位置で、走行装置１を所望の位置、方向、姿勢で簡便に精度良く位置決めすることができる。そして、本実施形態では、位置決めの対象となる走行装置１が一対の履帯式走行体１０ａ、１０ｂを有するクローラ式の走行装置であると、上述のとおり細かな位置調整が難しく、また、加減速による姿勢の変化が大きいため、上記の効果を顕著に発揮でき、特に有効である。

【0113】

＜位置決め調整機構の変形例＞
図１２～図１４を参照して、上記実施形態に係る位置決め調整機構の変形例について説明する。図１２は、位置決め調整機構の第１、第２、第３変形例１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃを示す平面図である。

【0114】

図１２（Ａ）に示す第１変形例１２０Ａのように、第１ガイド部材１２１と第２ガイド部材１２５のみを有する構成でもよい。すなわち、上記実施形態の構成から、第３ガイド部材１２６と、一対の壁部１２７Ａ、１２７Ｂとを除外した構成でもよい。

【0115】

図１２（Ｂ）に示す第２変形例１２０Ｂのように、第１ガイド部材１２１と、第２ガイド部材１２５と、一対の壁部１２７Ａ、１２７Ｂと、を有する構成でもよい。すなわち、上記実施形態の構成から、第３ガイド部材１２６を除外した構成でもよい。

【0116】

図１２（Ｃ）に示す第３変形例１２０Ａのように、第１ガイド部材１２１と、第２ガイド部材１２５と、第３ガイド部材１２６とを有する構成でもよい。すなわち、上記実施形態の構成から、一対の壁部１２７Ａ、１２７Ｂを除外した構成でもよい。

【0117】

図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す各変形例１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃでも、上記実施形態と同様に、第１ガイド部材１２１による左右方向の調整と、第２ガイド部材１２５による前後方向の調整とが可能であるので、上記実施形態の機構１２０と同様の効果を奏することができる。

【0118】

なお、第１変形例１２０Ａ、第２変形例１２０Ｂのように、第３ガイド部材１２６を設けない構成の場合、第２ガイド部材１２５の高さを上記実施形態より大きく形成するのが好ましい。これにより、停止時に履帯式走行体１０の後方がガイド部材と接触しない構成であっても、所定の停止位置において、より確実に適切な位置と姿勢で停止させることが可能となる。また、この場合、地点Ｂから充電可能位置Ｃまでの移動速度を上記実施形態より小さくすることによっても、適切な位置と姿勢で停止させることが可能である。

【0119】

図１３は、位置決め調整機構の第４変形例１２０Ｄを示す平面図である。図１３に示す第４変形例１２０Ｄのように、第１ガイド部材２２１が履帯式走行体１０の左右方向外側に配置される構成でもよい。

【0120】

この構成では、第１ガイド部材２２１は、一対の直線部２２２Ａ、２２２Ｂと、一対の傾斜部２２３Ａ、２２３Ｂとを有する。一対の直線部２２２Ａ、２２２Ｂは、それぞれの基端部が第２ガイド部材１２５の両端と連結する。一対の傾斜部２２３Ａ、２２３Ｂは、一対の直線部２２２Ａ、２２２Ｂの先端部とそれぞれ連結し、直線部２２２Ａ、２２２Ｂとの連結部分から離れる程、すなわちｘ２負方向側に進むほど、両者の幅が大きくなるよう形成される。

【0121】

図１３に示すように、走行装置１が位置決め調整機構１２０Ｄに進入したときに、第１ガイド部材２２１の一対の傾斜部２２３Ａ、２２３Ｂの間に、走行装置１の履帯式走行体１０ａ、１０ｂが入る。このとき、走行装置１の左右方向の位置が充電可能位置Ｃからｙ２方向にずれている場合、各走行体１０ａ、１０ｂの下部の外側（本体５０と反対側）の側面に傾斜部２２３Ａ、２２３Ｂが接触し、これにより、履帯式走行体１０に横方向に力を与えることで、走行装置１が前進する際に左右方向の位置調整を行うことができる。この構成であれば、走行装置１側に部品を追加することなく履帯式走行体１０をガイドすることで左右方向の位置調整が可能となる。

【0122】

例えば図１３に点線で示すように、走行装置１が右側（ｙ２負方向側）にずれている場合には、右側の履帯式走行体１０ｂ１が、第１ガイド部材２２１の右側の傾斜部２２３Ｂと接触する。この状態で走行装置１がｘ２方向に引き続き前進することによって、履帯式走行体１０ｂ１が傾斜部１２３Ｂを押圧し、傾斜部２２３Ｂから反力を受ける。この結果、矢印Ｂ１で示すように走行装置１は右前方に移動して、実線で示す履帯式走行体１０ａ、１０ｂのように、左右方向の正しい位置に調整される。その後は、矢印Ｂ３で示すように、直線部２２２Ａ、２２２Ｂによって幅方向外側から履帯式走行体がガイドされつつ、ｘ２方向に直進して最終的に図１３に二点鎖線で示すように、各履帯式走行体１０ａ３、１０ｂ３が第２ガイド部材１２５に突き当たって停止する。

【0123】

同様に、図１３に一点鎖線で示すように、走行装置１が左側（ｙ２正方向側）にずれている場合には、左側の履帯式走行体１０ａ２が、第１ガイド部材２２１の左側の傾斜部２２３Ａと接触する。この状態で走行装置１がｘ２方向に引き続き前進することによって、履帯式走行体１０ａ２が傾斜部２２３Ａを押圧し、傾斜部２２３Ａから反力を受ける。この結果、矢印Ｂ２で示すように走行装置１は左前方に移動して、実線で示す履帯式走行体１０ａ、１０ｂのように、左右方向の正しい位置に調整される。その後は、矢印Ｂ３で示すように、直線部２２２Ａ、２２２Ｂによって幅方向外側から履帯式走行体がガイドされつつ、ｘ２方向に直進して最終的に図１３に二点鎖線で示すように、各履帯式走行体１０ａ３、１０ｂ３が第２ガイド部材１２５に突き当たって停止する。

【0124】

図１３に示す第４変形例１２０Ｄでも、上記実施形態と同様に、第１ガイド部材２２１による左右方向の調整と、第２ガイド部材１２５による前後方向の調整とが可能であるので、上記実施形態の機構１２０と同様の効果を奏することができる。さらに、一対の傾斜部２２３Ａ、２２３Ｂの先端部の幅が、一対の直線部２２２Ａ、２２２Ｂの幅、すなわち走行装置１の幅より大きくとれるので、走行装置１が位置決め調整機構１２０Ｄに進入する際に、左右方向の位置がＧＰＳの誤差（±１００ｍｍ程度）より大きくずれていても、一対の傾斜部２２３Ａ、２２３Ｂによる位置調整が可能となり、左右方向の位置調整の有効範囲を上記実施形態よりも広くできる。

【0125】

図１４は、位置決め調整機構の第５変形例１２０Ｅを示す平面図である。図１４に示す第５変形例１２０Ｅのように、第１ガイド部材３２１の先端部分が、上記実施形態のような台形状ではなく、ｘ２負方向側にさらに延びた三角形状であってもよい。

【0126】

この構成では、第１ガイド部材３２１は、一対の直線部１２２Ａ、１２２Ｂと、一対の傾斜部３２３Ａ、３２３Ｂとを有する。一対の傾斜部３２３Ａ、３２３Ｂは、一対の直線部１２２Ａ、１２２Ｂの先端部とそれぞれ連結し、直線部１２２Ａ、１２２Ｂとの連結部分から離れる程、すなわちｘ２負方向側に進むほど、両者の幅が狭くなり、ｘ２負方向側の先端部で連結するよう形成される。すなわち、第１ガイド部材３２１は、ｘ２負方向側の部分が、一対の傾斜部３２３Ａ、３２３Ｂによって略三角形状に形成されている。

【0127】

なお、一対の傾斜部３２３Ａ、３２３Ｂの直線部１２２Ａ、１２２Ｂの延在方向に対する傾斜角度は、上記実施形態の傾斜部１２３Ａ、１２３Ｂの角度θと同等であるのが好ましい。これにより、上記実施形態と比較して、一対の傾斜部３２３Ａ、３２３Ｂの長さを増え、一対の直線部１２２Ａ、１２２Ｂとの連結部分からｘ２負方向側の先端部までの長さも増える。このため、走行装置１が位置決め調整機構１２０Ｅに進入する際に、左右方向の位置がＧＰＳの誤差（±１００ｍｍ程度）より大きくずれていても、一対の傾斜部３２３Ａ、３２３Ｂによる位置調整が可能となり、左右方向の位置調整の有効範囲を上記実施形態よりも広くできる。

【0128】

＜位置決め調整システムの適用例＞
本実施形態に係る位置決め調整システム１００は、上記の充電タスク以外にも適用できる。図１５を参照して充電タスク以外の適用例について説明する。

【0129】

図１５は、本実施形態に係る位置決め調整システム１００の適用例を示す図である。図１５では、対象拠点に二台のロボット１Ａ、１Ｂが設置された状態を示す。これらのロボット１Ａ，１Ｂは、上記実施形態の走行装置１に対応する。

【0130】

図１５は、例えば、対象拠点として、プラント工場等の敷地面積の広い屋外の拠点の例を示す。図１５に示されている対象拠点には、日常点検または定期点検等の保守管理を必要とする複数の対象物Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４が存在する。点検対象物は、例えば、対象拠点がプラント工場である場合、貯蔵タンクの計測メータ、貯蔵タンク等に輸液作業を行うタンカー等である。

【0131】

ロボット１Ａ、１Ｂは、それぞれ上位システムによって割り当てられた点検タスクを実行するために、対象拠点内を自律走行によって移動し、所定の位置で点検タスクを実行する。なお、ロボット１Ａ、１Ｂは、対象拠点内をライントレース等の技術または通信端末７０からの遠隔操作を用いて移動してもよい。また、対象拠点には、ロボット１Ａ、１Ｂのバッテリに対する充電を行うための充電ステーションが、拠点位置Ｐ０に設けられている。この拠点位置Ｐ０の充電ステーションは、上記実施形態の充電装置１１０と対応する。したがって、ロボット１Ａ、１Ｂが充電を行うために拠点位置Ｐ０に停止する位置に、上記実施形態に係る位置決め調整機構１２０を設置することができる。

【0132】

図１５の例では、ロボット１Ａ、１Ｂは、対象物Ｘ１に対する点検タスクを実行するために、拠点位置Ａ１まで移動し、対象物Ｘ１に対する点検タスクを実行する。また、ロボット１Ａ、１Ｂは、拠点位置Ａ２まで移動し、対象物Ｘ２に対する点検タスクを実行する。さらに、ロボット１Ａ、１Ｂは、拠点位置Ａ３まで移動し、対象物Ｘ３に対する点検タスクを実行する。また、ロボット１Ａ、１Ｂは、位置Ａ４まで移動し、対象物Ｘ４に対する点検タスクを実行する。

【0133】

ロボット１Ａ、１Ｂが点検タスクを行うために拠点位置Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４に停止する位置にも、上記実施形態に係る位置決め調整機構１２０を設置することができる。これにより、各拠点位置Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４においてロボット１Ａ、１Ｂの位置と姿勢を複数回のタスクを実行するたびに一定に保つことが可能となり、定点位置での点検タスクの信頼度を向上できる。

【0134】

ここで、ロボット１Ａ、１Ｂが各拠点位置で実施する点検タスクとは、例えば、ロボットや対象物Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４の周囲の気圧、温度、光度、ガス濃度、臭気などの計測作業や、対象物Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４を撮像装置で撮像して動画や静止画などの撮像画像を取得するような撮像作業など、定点位置での定期的な作業であって、位置決め精度が求められるタスクが含まれる。

【0135】

ここで、点検タスクは、ロボット１に実行させるタスクの一例であり、ロボット１に実行させるタスクは、点検作業に限られない。また、ロボット１が設置される対象拠点は、プラント工場に限られず、例えば、事業所、建設現場、変電所またはその他の屋外の施設等であってもよい。例えば、敷地面積の広い拠点における点検作業を作業者が行うとすると、全ての点検作業が終わるまでに時間が掛かったり、複数の作業者で点検作業を分担したりする必要がある。そこで、対象拠点に設置されたロボット１は、従来人手で行われていた作業（タスク）を作業者に変わって行うことで、作業効率を向上させることができる。なお、対象拠点は、屋外に限られず、屋内のオフィス、学校、工場、倉庫、商業施設またはその他の施設等であってもよく、従来人手で行われていた作業をロボット１に担わせたいニーズが存在する拠点であればよい。

【0136】

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

【0137】

上記実施形態では、本実施形態の位置決め調整システム１００が対象とする走行装置として、クローラ式の走行装置１を例示したが、これ以外でも、ＡＧＶなど他のタイプの走行装置やロボットも適用可能である。また、一対の走行体１０ａ、１０ｂのそれぞれに速度差を付けることによって進行方向を変更するタイプの走行装置１の場合、左右の微調整などの位置決めが難しいので本実施形態の位置決め調整システム１００の適用が特に効果的であるが、操舵輪タイプの車両などの他のタイプの走行装置にも適用できる。

【0138】

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ 本体と、前記本体の両側に、走行面と接地して駆動する一対の走行体とを有する走行装置の位置決め調整機構であって、
前記走行装置の所定の停止位置への接近中に、前記一対の走行体の側部と接触する第１接触部材と、
前記走行装置が前記停止位置に達した際に、前記一対の走行体の前部と接触する第２接触部材と、
を備える、
位置決め調整機構。
＜２＞ 前記第１接触部材は、前記一対の走行体のうち前記本体の側の側部と当接可能に配置される、
前記＜１＞に記載の位置決め調整機構。
＜３＞ 前記第２接触部材は、前記走行装置の前記一対の走行体の配列方向に沿って延在するよう形成され、
前記第１接触部材は、
前記第２接触部材の延在方向と直交する方向に延在し、基端部が前記第２接触部材と連結する一対の直線部と、
前記一対の直線部の先端部とそれぞれ連結し、前記直線部の延在方向に対して所定角度の方向に延在する一対の傾斜部と、を有し、
前記一対の傾斜部は、前記直線部との連結部分から離れる程、両者の幅が狭くなるよう形成される、
前記＜２＞に記載の位置決め調整機構。
＜４＞ 前記第１接触部材は、前記一対の傾斜部の先端部分を連結し、前記配列方向に沿って延在する前端部を有する、
前記＜３＞に記載の位置決め調整機構。
＜５＞ 前記走行装置が前記停止位置に達した際に、前記一対の走行体の後部と当接することにより前記走行装置の前後方向の位置と姿勢の調整を行う第３接触部材を備える、
前記＜１＞～＜４＞のいずれか一項に記載の位置決め調整機構。
＜６＞ 前記走行装置が前記停止位置にあるときに、前記一対の走行体の左右方向の外側に配置される壁部を備える、
前記＜１＞～＜５＞のいずれか一項に記載の位置決め調整機構。
＜７＞ 前記第２接触部材は、前記一対の走行体の前部に対して段差形状に形成される、
前記＜１＞～＜６＞のいずれか一項に記載の位置決め調整機構。
＜８＞ 前記走行装置は、前記一対の走行体のそれぞれに速度差を付けることによって進行方向を変更するよう構成される、
前記＜１＞～＜７＞のいずれか一項に記載の位置決め調整機構。
＜９＞ 前記一対の走行体が、履帯式走行体である、
前記＜８＞に記載の位置決め調整機構。
＜１０＞
前記＜１＞～＜９＞のいずれか一項に記載の位置決め調整機構と、
前記走行装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
第１に、前記走行装置が前記第１接触部材及び前記第２接触部材と離間すると共に、前記第２接触部材と対向し、かつ、前記第１接触部材に沿って直進可能な方向を向く第１設定位置まで前記走行装置を移動させ、
第２に、前記走行装置の前記一対の走行体が前記第２接触部材と当接可能な第２設定位置まで前記走行装置を直進移動させて、
前記走行装置を前記停止位置に位置決めする、
位置決め調整システム。
＜１１＞ 前記制御装置は、ＧＰＳ信号を利用して前記走行装置の位置を検出して、前記走行装置を前記第１設定位置に移動する制御を行う、
前記＜１０＞に記載の位置決め調整システム。

【符号の説明】

【0139】

１ 走行装置
５０ 本体
１０、１０ａ、１０ｂ 履帯式走行体（走行体）
５４０ 走行制御用モータドライバ（制御装置）
１００ 位置決め調整システム
１１０ 充電装置
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄ、１２０Ｅ 位置決め調整機構
１２１ 第１ガイド部材 （第１接触部材）
１２２Ａ、１２２Ｂ 直線部
１２３Ａ、１２３Ｂ 傾斜部
１２４ 前端部
１２５ 第２ガイド部材（第２接触部材）
１２６ 第３ガイド部材（第３接触部材）
１２７Ａ、１２７Ｂ 壁部
Ｂ 地点（第１設定位置）
Ｃ 充電可能位置（第２設定位置、所定の停止位置）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0140】

【特許文献1】特開２０２１－１１６０６１号公報

【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】