(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】P2023131063
(43)【公開日】2023-09-21
(54)【発明の名称】ロボットの制御方法及びロボット
(51)【国際特許分類】
B25J 5/00 20060101AFI20230913BHJP
【ＦＩ】
B25J5/00 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022035739
(22)【出願日】2022-03-08
(71)【出願人】
【識別番号】000000974
【氏名又は名称】川崎重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000556
【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大谷 夏樹
(72)【発明者】
【氏名】福井 将司
【テーマコード（参考）】
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C707BS26
3C707CS08
3C707HS09
3C707HS27
3C707KS36
3C707KS39
3C707MT03
3C707WA16
3C707WL07
(57)【要約】
【課題】台車の挙動を考慮したロボットの制御を簡易にするロボットの制御方法等を提供する。
【解決手段】ロボットの制御方法は、移動可能なロボットの制御方法であって、前記ロボットが備える２つのロボットアームに、前記２つのロボットアームが備える２つのエンドエフェクタを第１間隔で、台車の横方向に延びる把持部に配置させることと、前記２つのエンドエフェクタの間隔を前記第１間隔よりも大きい第２間隔に広げるように、前記２つのロボットアームに、前記２つのエンドエフェクタを前記把持部に沿って移動させることと、前記２つのエンドエフェクタの間隔が前記第２間隔である状態で、前記台車と共に前記ロボットに移動させることとを含み、前記台車は、前記把持部上での前記第２間隔を超える前記エンドエフェクタの移動を妨げる支障物を含む。
【選択図】図８
【解決手段】ロボットの制御方法は、移動可能なロボットの制御方法であって、前記ロボットが備える２つのロボットアームに、前記２つのロボットアームが備える２つのエンドエフェクタを第１間隔で、台車の横方向に延びる把持部に配置させることと、前記２つのエンドエフェクタの間隔を前記第１間隔よりも大きい第２間隔に広げるように、前記２つのロボットアームに、前記２つのエンドエフェクタを前記把持部に沿って移動させることと、前記２つのエンドエフェクタの間隔が前記第２間隔である状態で、前記台車と共に前記ロボットに移動させることとを含み、前記台車は、前記把持部上での前記第２間隔を超える前記エンドエフェクタの移動を妨げる支障物を含む。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動可能なロボットの制御方法であって、
前記ロボットが備える２つのロボットアームに、前記２つのロボットアームが備える２つのエンドエフェクタを第１間隔で、台車の横方向に延びる把持部に配置させることと、
前記２つのエンドエフェクタの間隔を前記第１間隔よりも大きい第２間隔に広げるように、前記２つのロボットアームに、前記２つのエンドエフェクタを前記把持部に沿って移動させることと、
前記２つのエンドエフェクタの間隔が前記第２間隔である状態で、前記台車と共に前記ロボットに移動させることとを含み、
前記台車は、前記把持部上での前記第２間隔を超える前記エンドエフェクタの移動を妨げる支障物を含む、制御方法。
前記ロボットが備える２つのロボットアームに、前記２つのロボットアームが備える２つのエンドエフェクタを第１間隔で、台車の横方向に延びる把持部に配置させることと、
前記２つのエンドエフェクタの間隔を前記第１間隔よりも大きい第２間隔に広げるように、前記２つのロボットアームに、前記２つのエンドエフェクタを前記把持部に沿って移動させることと、
前記２つのエンドエフェクタの間隔が前記第２間隔である状態で、前記台車と共に前記ロボットに移動させることとを含み、
前記台車は、前記把持部上での前記第２間隔を超える前記エンドエフェクタの移動を妨げる支障物を含む、制御方法。
【請求項2】
前記２つのロボットアームを支持する支持体から前記２つのエンドエフェクタまでの距離が均等になるように、前記２つのロボットアームに、前記２つのエンドエフェクタを前記第１間隔から前記第２間隔へ移動させる
請求項１に記載の制御方法。
請求項１に記載の制御方法。
【請求項3】
前記２つのエンドエフェクタに前記把持部を掴ませつつ、前記２つのロボットアームに、前記２つのエンドエフェクタを前記第１間隔から前記第２間隔へ移動させる
請求項１又は２に記載の制御方法。
請求項１又は２に記載の制御方法。
【請求項4】
前記２つのエンドエフェクタの間隔が前記第２間隔である状態で、前記２つのロボットアームに、前記台車を前記ロボットに向かって引き寄せさせることと、
前記台車を前記ロボットに引き寄せた状態で、前記台車と共に前記ロボットに移動させることとを含む
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御方法。
前記台車を前記ロボットに引き寄せた状態で、前記台車と共に前記ロボットに移動させることとを含む
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項5】
前記２つのロボットアームに、前記台車を前記ロボットに向かって引き寄せさせて、前記ロボットに前記台車を係合させる
請求項４に記載の制御方法。
請求項４に記載の制御方法。
【請求項6】
前記２つのロボットアームに、前記台車を前記ロボットに向かって引き寄せさせて、前記台車の凹部に前記ロボットの一部をはめ込む
請求項１又は２に記載の制御方法。
請求項１又は２に記載の制御方法。
【請求項7】
前記２つのロボットアームを支持する支持体から前記２つのエンドエフェクタまでの距離が均等になるように、前記２つのロボットアームに、前記台車を前記支持体に向かって引き寄せさせる
請求項４から６のいずれか一項に記載の制御方法。
請求項４から６のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項8】
前記ロボットの占有領域と前記台車の占有領域とを合わせた占有領域を用いて、前記台車と共に前記ロボットに移動させる制御を行う
請求項１から７のいずれか一項に記載の制御方法。
請求項１から７のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項9】
前記ロボットの自動運転プログラムに従って、前記２つのロボットアーム及び前記２つのエンドエフェクタに動作させる
請求項１から８のいずれか一項に記載の制御方法。
請求項１から８のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項10】
ロボットであって、
移動可能な移動装置と、
前記移動装置に搭載され且つ動作可能である第１ロボットアーム及び第２ロボットアームと、
前記第１ロボットアーム及び前記第２ロボットアームに取り付けられ且つ把持動作をする第１エンドエフェクタ及び第２エンドエフェクタと、
前記第１ロボットアーム、前記第２ロボットアーム、前記第１エンドエフェクタ、前記第２エンドエフェクタ及び前記移動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、
前記第１ロボットアーム及び前記第２ロボットアームに、前記第１エンドエフェクタ及び前記第２エンドエフェクタを第１間隔で、台車の横方向に延びる把持部に配置させることと、
前記第１エンドエフェクタ及び前記第２エンドエフェクタの間隔を、前記第１間隔よりも大きい第２間隔に広げるように、前記第１ロボットアーム及び前記第２ロボットアームに、前記第１エンドエフェクタ及び前記第２エンドエフェクタを前記把持部に沿って移動させることと、
前記第１エンドエフェクタ及び前記第２エンドエフェクタの間隔が前記第２間隔である状態で、前記台車と共に前記ロボットに移動させることとを含み、
前記台車は、前記把持部上での前記第２間隔を超える前記第１エンドエフェクタ及び前記第２エンドエフェクタの移動を妨げる支障物を含む
ロボット。
移動可能な移動装置と、
前記移動装置に搭載され且つ動作可能である第１ロボットアーム及び第２ロボットアームと、
前記第１ロボットアーム及び前記第２ロボットアームに取り付けられ且つ把持動作をする第１エンドエフェクタ及び第２エンドエフェクタと、
前記第１ロボットアーム、前記第２ロボットアーム、前記第１エンドエフェクタ、前記第２エンドエフェクタ及び前記移動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、
前記第１ロボットアーム及び前記第２ロボットアームに、前記第１エンドエフェクタ及び前記第２エンドエフェクタを第１間隔で、台車の横方向に延びる把持部に配置させることと、
前記第１エンドエフェクタ及び前記第２エンドエフェクタの間隔を、前記第１間隔よりも大きい第２間隔に広げるように、前記第１ロボットアーム及び前記第２ロボットアームに、前記第１エンドエフェクタ及び前記第２エンドエフェクタを前記把持部に沿って移動させることと、
前記第１エンドエフェクタ及び前記第２エンドエフェクタの間隔が前記第２間隔である状態で、前記台車と共に前記ロボットに移動させることとを含み、
前記台車は、前記把持部上での前記第２間隔を超える前記第１エンドエフェクタ及び前記第２エンドエフェクタの移動を妨げる支障物を含む
ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ロボットの制御方法及びロボットに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１は、手押し台車を移動する搬送ロボットを開示する。ロボットは、３つリンクと３つのリンクの先端に連結された出力部材とを含むパラレルリンク機構と、出力部材と手押し台車の把持部とを連結する把持機構とを含む。ロボットは、３つリンクを駆動して、手押し台車に連結された出力部材の位置及び姿勢を制御することによって、ロボットに対する手押し台車の相対位置及び相対姿勢を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－２４６５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１では、ロボットと手押し台車との位置関係が、ロボットの動作に応じて変化し得る。このため、手押し台車の挙動を考慮したロボットの制御が複雑になる。本開示は、台車の挙動を考慮したロボットの制御を簡易にするロボットの制御方法及びロボットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様に係るロボットの制御方法は、移動可能なロボットの制御方法であって、前記ロボットが備える２つのロボットアームに、前記２つのロボットアームが備える２つのエンドエフェクタを第１間隔で、台車の横方向に延びる把持部に配置させることと、前記２つのエンドエフェクタの間隔を前記第１間隔よりも大きい第２間隔に広げるように、前記２つのロボットアームに、前記２つのエンドエフェクタを前記把持部に沿って移動させることと、前記２つのエンドエフェクタの間隔が前記第２間隔である状態で、前記台車と共に前記ロボットに移動させることとを含み、前記台車は、前記把持部上での前記第２間隔を超える前記エンドエフェクタの移動を妨げる支障物を含む。
【発明の効果】
【0006】
本開示の技術によれば、台車の挙動を考慮したロボットの制御を簡易にできる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下において、本開示の例示的な実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。添付の図面における各図は、模式的な図であり、必ずしも厳密に図示されたものでない。各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。本明細書及び請求項では、「装置」とは、１つの装置を意味し得るだけでなく、複数の装置からなるシステムも意味し得る。
【0009】
［ロボットシステムの構成］
図１を参照しつつ、例示的な実施の形態に係るロボットシステムＡの構成の一例を説明する。図１は、実施の形態に係るロボットシステムＡの構成の一例を示す図である。ロボットシステムＡは、ロボット１と入力装置２とを備える。
図１を参照しつつ、例示的な実施の形態に係るロボットシステムＡの構成の一例を説明する。図１は、実施の形態に係るロボットシステムＡの構成の一例を示す図である。ロボットシステムＡは、ロボット１と入力装置２とを備える。
【0010】
限定されないが、本実施の形態では、入力装置２は、ロボット１から離れた位置に配置される。入力装置２は、ユーザによる指令、情報及びデータ等の入力を受け付け、受け付けた指令、情報及びデータ等をロボット１に送信する。入力装置２は、ロボット１から指令、情報及びデータ等を受信する。例えば、入力装置２を使用するユーザは、ロボットシステムＡの管理者、ロボット１の操作者、ロボットシステムＡによるサービスの提供者、又は、ロボットシステムＡによるサービスの享受者のいずれであってもよい。
【0011】
入力装置２は、ロボット１と通信する通信装置２ａと、プロセッサＰ及びメモリＭを含む処理回路とを含む。通信装置２ａとロボット１との通信は、無線通信であるが、有線通信、又は、無線通信及び有線通信の組み合わせであってもよい。いかなる有線通信及び無線通信が用いられてもよい。通信装置２ａとロボット１とは、直接的に又は間接的に無線通信するように構成されてもよい。間接的な無線通信では、通信装置２ａとロボット１とは、有線通信又は無線通信を介して通信ネットワークと接続し、通信ネットワークを介して互いに通信してもよい。
【0012】
通信ネットワークは特に限定されず、例えば、ローカルエリアネットワーク（Local Area Network：ＬＡＮ）、広域ネットワーク（Wide Area Network：ＷＡＮ）、インターネット、又はこれらの２つ以上の組み合わせを含むことができる。通信ネットワークは、ブルートゥース（Bluetooth（登録商標））及びＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの近距離無線通信、ネットワーク専用回線、通信事業者の専用回線、公衆交換電話網（Public Switched Telephone Network：ＰＳＴＮ）、モバイル通信網、インターネット網、衛星通信、又は、これらの２つ以上の組み合わせを用いるように構成され得る。モバイル通信網は、第４世代移動通信システム及び第５世代移動通信システム等を用いるものであってもよい。通信ネットワークは、１つ又は複数のネットワークを含むことができる。
【0013】
入力装置２は、パーソナルコンピュータなどのコンピュータ、スマートフォン及びタブレットなどのスマートデバイス、個人情報端末、ゲーム端末、ロボットへの教示作業に使用されるティーチペンダントなどの既知の教示装置、ロボットの既知の操作装置、その他の操作装置、その他の端末装置、これらを利用する装置、並びに、これらを改良した装置等を含んでもよい。入力装置２は、ロボット１のために考案される専用の装置であってもよいが、一般市場において入手可能な汎用的な装置であってもよい。入力装置２は、汎用的な装置の場合、専用のソフトウェアがインストールされることによって、入力装置２の機能を実現するように構成されてもよい。
【0014】
ロボット１は、ユーザにサービスを提供する動作をするように構成される。ロボット１は、介護、医療、清掃、警備、案内、救助、調理、商品提供、物流等の様々なサービス業で使用されることができる。ロボット１は、移動装置１００と、１つ以上のロボットアーム２００と、支持体５００と、制御装置６００とを備える。ロボット１は、二次電池モジュール１０と、電源回路２０と、通信装置３０と、撮像装置４０と、センサ５０と、提示装置６０とを備える。限定されないが、本実施の形態では、ロボットアーム２００には、産業用としても機能することができるロボットアームが用いられる。撮像装置４０及び提示装置６０は、ロボット１の周囲のユーザとコミュニケーションをとるための装置としても機能し得る。
【0015】
図２は、図１の移動装置１００の側面図である。図２に示すように、移動装置１００は自身で移動可能であり、本実施の形態では、ホイールにより走行する。移動装置１００は、本体１１０と、駆動ホイール１２１及び１２２と、補助ホイール１３１から１３４と、移動駆動装置１４１及び１４２とを含む。駆動ホイール１２１及び１２２と、補助ホイール１３１から１３４とは、本体１１０に回転自在に取り付けられる。駆動ホイール１２１及び１２２と、補助ホイール１３１から１３４とは共に、ロボット１が配置される支持面Ｓに接触し、本体１１０及びロボット１を下方から支持する。
【0016】
ここで、上方向Ｄ１Ａ、下方向Ｄ１Ｂ、前方向Ｄ２Ａ、後方向Ｄ２Ｂ、側方向Ｄ３Ａ及び側方向Ｄ３Ｂは、ロボット１を基準とする方向である。上方向Ｄ１Ａは、移動装置１００から支持体５００に向かう方向であり、支持面Ｓが水平である場合での支持面Ｓに垂直な鉛直上方向に一致する。下方向Ｄ１Ｂは、上方向Ｄ１Ａと反対方向であり、支持面Ｓが水平である場合での支持面Ｓに垂直な鉛直下方向に一致する。Ｄ２Ａ及びＤ２Ｂは、互いに反対方向であり、方向Ｄ１Ａ及びＤ１Ｂと垂直な方向である。前方向Ｄ２Ａは、移動装置１００の前進方向であり、後方向Ｄ２Ｂは、移動装置１００の後進方向である。側方向Ｄ３Ａ及びＤ３Ｂは、互いに反対方向であり、方向Ｄ１Ａ、Ｄ１Ｂ、Ｄ２Ａ及びＤ２Ｂと垂直な方向である。方向Ｄ２Ａ、Ｄ２Ｂ、Ｄ３Ａ及びＤ３Ｂは、支持面Ｓが水平である場合に支持面Ｓに沿う。本明細書及び請求項において、「垂直」、「鉛直」、「水平」及び「平行」はそれぞれ、完全に垂直、鉛直、水平及び平行である場合と、完全な垂直、鉛直、水平及び平行の近傍を含む実質的に垂直、鉛直、水平及び平行とみなすことができる場合とを含み得る。
【0017】
限定されないが、本実施の形態では、補助ホイール１３１及び１３２は、本体１１０において駆動ホイール１２１及び１２２の周囲に配置される。補助ホイール１３１から１３４は、それぞれの回転軸の向きが固定されるように構成されてもよく、自在キャスタのように、それぞれの回転軸の向きを変えることができるように構成されてもよい。駆動ホイール１２１及び１２２は、側方向Ｄ３Ａに延びる同軸上で回転可能であるように、側方向Ｄ３Ａに並んで配置される。駆動ホイール１２１及び１２２の回転軸の向きは、本体１１０に対して固定される。
【0018】
移動駆動装置１４１及び１４２はそれぞれ、本体１１０に配置され、駆動ホイール１２１及び１２２を回転駆動する。例えば、移動駆動装置１４１及び１４２はそれぞれ、電力を動力源とし、電動アクチュエータとしてサーボモータを含む。サーボモータは、制御装置６００によって制御される。移動駆動装置１４１及び１４２は、駆動ホイール１２１及び１２２の回転方向及び回転速度を制御することで、移動装置１００を前進、後進及び多様な旋回をさせることができる。
【0019】
移動装置１００の構成は、上記構成に限定されず、移動装置１００を様々な方向に移動できればよい。例えば、移動装置１００は、ホイールを用いずに、クローラ等の他の走行手段を用いて移動するように構成されてもよい。
【0020】
図１に示すように、支持体５００は、移動装置１００上に配置され、移動装置１００によって支持される。支持体５００は、移動装置１００から上方向Ｄ１Ａに延びる柱状の形状を有する。支持体５００は、ロボット１の様々な構成要素を収容及び支持する。支持体５００は、支柱５１０を含む。支柱５１０は、支持体５００から上方向Ｄ１Ａに延び、提示装置６０を支持する。
【0021】
限定されないが、本実施の形態では、ロボット１は、ロボットアーム２００として、２つのロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂを含む。ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂは、支持体５００の上部に配置され、支持体５００によって支持される。ロボット１は、双腕型ロボットである。ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂはそれぞれ、２つ以上の関節を含む。
【0022】
限定されないが、本実施の形態では、ロボットアーム２００Ａは、ベース２０１Ａと、６つのリンクＬＡ１からＬＡ６と、ベース２０１Ａ及びリンクＬＡ１からＬＡ６を相互に接続する６つの関節ＪＡ１からＪＡ６と、関節ＪＡ１からＪＡ６を駆動する関節駆動装置ＭＡ１からＭＡ６と、第１エンドエフェクタ３００とを含む。ロボットアーム２００Ｂは、ベース２０１Ｂと、６つのリンクＬＢ１からＬＢ６と、ベース２０１Ｂ及びリンクＬＢ１からＬＢ６を相互に接続する６つの関節ＪＢ１からＪＢ６と、関節ＪＢ１からＪＢ６を駆動する関節駆動装置ＭＢ１からＭＢ６と、第２エンドエフェクタ４００とを含む。関節ＪＡ１からＪＡ６及びＪＢ１からＪＢ６は、回転関節である。関節駆動装置ＭＡ１からＭＡ６及びＭＢ１からＭＢ６は、電力を動力源とし、電動アクチュエータとしてサーボモータを含む。サーボモータは、制御装置６００によって制御される。関節駆動装置ＭＡ１からＭＡ６及びＭＢ１からＭＢ６は、図３に示される。
【0023】
ベース２０１Ａ及び２０１Ｂは、支持体５００の上部に固定される。ベース２０１Ａ及び２０１Ｂはそれぞれ、支柱５１０の側方向Ｄ３Ａ及びＤ３Ｂの位置に配置される。ベース２０１Ａ及び２０１Ｂはそれぞれ、関節ＪＡ１及びＪＢ１を介してリンクＬＡ１及びＬＢ１と接続される。リンクＬＡ１及びＬＢ１はそれぞれ、関節ＪＡ１及びＪＢ１の回動軸に沿う方向に延びる。関節ＪＡ１及びＪＢ１の回動軸はそれぞれ、ベース２０１Ａ及び２０１Ｂが延びる方向に延びる。関節ＪＡ１の回動軸は、前方向Ｄ２Ａに沿って延び、例えば、前方向Ｄ２Ａに進むに従って側方向Ｄ３Ａ及び下方向Ｄ１Ｂへ向かうように、前方向Ｄ２Ａから傾斜する。関節ＪＢ１の回動軸は、前方向Ｄ２Ａに沿って延び、例えば、前方向Ｄ２Ａに進むに従って側方向Ｄ３Ｂ及び下方向Ｄ１Ｂへ向かうように、前方向Ｄ２Ａから傾斜する。
【0024】
リンクＬＡ２及びＬＢ２はそれぞれ、関節ＪＡ２及びＪＢ２を介してリンクＬＡ１及びＬＢ１と接続される。リンクＬＡ２及びＬＢ２はそれぞれ、関節ＪＡ２及びＪＢ２の回動軸と交差する方向に延び、例えば、関節ＪＡ２及びＪＢ２の回動軸と垂直な方向に延びる。関節ＪＡ２及びＪＢ２の回動軸はそれぞれ、関節ＪＡ１及びＪＢ１の回動軸と交差する方向に延び、例えば、関節ＪＡ１及びＪＢ１の回動軸と垂直な方向に延びる。
【0025】
リンクＬＡ３及びＬＢ３はそれぞれ、関節ＪＡ３及びＪＢ３を介してリンクＬＡ２及びＬＢ２と接続される。リンクＬＡ３及びＬＢ３はそれぞれ、関節ＪＡ３及びＪＢ３の回動軸と交差する方向に延び、例えば、関節ＪＡ３及びＪＢ３の回動軸と垂直な方向に延びる。関節ＪＡ３及びＪＢ３の回動軸はそれぞれ、関節ＪＡ２及びＪＢ２の回動軸に沿う方向に延び、例えば、関節ＪＡ２及びＪＢ２の回動軸と平行な方向に延びる。
【0026】
リンクＬＡ４及びＬＢ４はそれぞれ、関節ＪＡ４及びＪＢ４を介してリンクＬＡ３及びＬＢ３と接続される。リンクＬＡ４及びＬＢ４はそれぞれ、関節ＪＡ４及びＪＢ４の回動軸に沿う方向に延びる。関節ＪＡ４及びＪＢ４の回動軸はそれぞれ、関節ＪＡ３及びＪＢ３の回動軸と交差する方向に延び、例えば、関節ＪＡ３及びＪＢ３の回動軸と垂直な方向に延びる。
【0027】
リンクＬＡ５及びＬＢ５はそれぞれ、関節ＪＡ５及びＪＢ５を介してリンクＬＡ４及びＬＢ４と接続される。リンクＬＡ５及びＬＢ５はそれぞれ、関節ＪＡ５及びＪＢ５の回動軸と交差する方向に延び、例えば、関節ＪＡ５及びＪＢ５の回動軸と垂直な方向に延びる。関節ＪＡ５及びＪＢ５の回動軸はそれぞれ、関節ＪＡ４及びＪＢ４の回動軸と交差する方向に延び、例えば、関節ＪＡ４及びＪＢ４の回動軸と垂直な方向に延びる。
【0028】
リンクＬＡ６及びＬＢ６はそれぞれ、関節ＪＡ６及びＪＢ６を介してリンクＬＡ５及びＬＢ５と接続される。リンクＬＡ６及びＬＢ６はそれぞれ、関節ＪＡ６及びＪＢ６の回動軸に沿う方向に延びる。関節ＪＡ６及びＪＢ６の回動軸はそれぞれ、関節ＪＡ５及びＪＢ５の回動軸と交差する方向に延び、例えば、関節ＪＡ５及びＪＢ５の回動軸と垂直な方向に延びる。リンクＬＡ６及びＬＢ６はいずれも、先端にメカニカルインタフェースを含み、エンドエフェクタ３００又は４００と物理的及び電気的に接続される。
【0029】
エンドエフェクタ３００及び４００はそれぞれ、リンクＬＡ６及びＬＢ６に、着脱可能に取り付けられる。エンドエフェクタ３００及び４００は、ロボット１が扱う対象物に作用を加えることができるように構成される。エンドエフェクタ３００及び４００は、「ロボットハンド」及び「ハンド」等とも呼ばれ得る。エンドエフェクタ３００及び４００はそれぞれ、駆動装置ＭＥ１及びＭＥ２を含み、駆動装置ＭＥ１及びＭＥ２の駆動力によって動作する。限定されないが、本実施の形態では、エンドエフェクタ３００及び４００は、同じ構造を有する。さらに、駆動装置ＭＥ１及びＭＥ２はそれぞれ、電力を動力源とし、電動アクチュエータとしてサーボモータを含む。駆動装置ＭＥ１及びＭＥ２は、図３に示される。例えば、エンドエフェクタ３００及び４００とリンクＬＡ６及びＬＢ６との接続部分に、作用力の方向及び大きさを検出する力センサが配置されてもよい。力センサは、力覚センサであってもよい。エンドエフェクタ３００及び４００の構造の詳細は後述する。
【0030】
上記のようなロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂは、垂直多関節式のロボットアームの構造を有するが、いかなる構造を有してもよい。例えば、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂは、水平多関節型、他のタイプの垂直多関節型、極座標型、円筒座標型、直角座標型、又はその他の型式のロボットアームであってもよい。ロボットアーム２００の数量は、１つ以上であればよく、２つ以上であることが好ましい。ロボットアーム２００の関節の数量は、２つ以上であればよい。ロボットアーム２００の関節は、回転関節に限定されず、例えば、直動関節を含んでもよい。
【0031】
提示装置６０は、ロボット１の周囲のユーザに様々な情報を提示する。限定されないが、本実施の形態では、提示装置６０は、支柱５１０に取り付けられたディスプレイ６１を含む。ディスプレイ６１は、制御装置６００から送られる画像データの画像を表示する。制御装置６００は、ロボット１と対峙するユーザとコミュニケーションをとるための画像、入力装置２から受け取る指令に従った画像、及び、その他の様々な情報をユーザに提供するための画像等をディスプレイ６１に表示させてもよい。提示装置６０は、音声信号を音波に変換し音声として放射するスピーカ、及び、画像を投影するプロジェクタ等を含んでもよい。スピーカ及びプロジェクタは、制御装置６００から送られる音声信号及び画像信号に対応する音声及び画像を出力してもよい。
【0032】
撮像装置４０は、撮像装置４１ａから４１ｆを含み、ロボット１の周囲の様々な情報を検出する。撮像装置４１ａから４１ｆはそれぞれ、デジタル画像を撮像するカメラを含む。撮像装置４１ａから４１ｆのうちの１つ以上は、被写体までの距離を検出可能な３次元カメラを含んでもよい。３次元カメラの例は、ステレオカメラ、ＴОＦカメラ（トフカメラ：Time-of-Flight-Camera）、縞投影等のパターン光投影カメラ、又は光切断法を用いたカメラ等である。撮像装置４１ａから４１ｆはそれぞれ、撮像した画像のデータを制御装置６００に出力する。制御装置６００は、撮像装置４１ａから４１ｆによって取得された画像データを、自身が行う制御に使用してもよく、入力装置２に出力してもよい。制御装置６００は、画像からの被写体の抽出、及びカメラから当該被写体までの距離の検出等のための画像処理を行ってもよい。
【0033】
撮像装置４１ａ及び４１ｂはそれぞれ、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂに配置され、例えば、リンクＬＡ６及びＬＢ６に配置され、エンドエフェクタ３００及び４００の処理対象物を撮像する。撮像装置４１ｃは、ディスプレイ６１に配置され、ロボット１と対峙するユーザを撮像する。撮像装置４１ｄは、支持体５００に配置され、ロボット１の前方を撮像する。撮像装置４１ｅは、移動装置１００に配置され、ロボット１の前方の支持面Ｓ及びその近傍を撮像する。撮像装置４１ｆは、支持体５００に配置され、ロボット１の後方を撮像する。ロボット１は、周囲から音声を取得し当該音声の音声信号を出力するマイクを含んでもよい。マイクは、音声信号を制御装置６００に出力してもよい。
【0034】
センサ５０は、ロボット１の周囲の様々な情報を検出する。センサ５０は、ロボット１の周囲を走査し、走査結果を制御装置６００に出力する。制御装置６００は、センサ５０の走査結果を、自身が行う制御に使用してもよく、入力装置２に出力してもよい。限定されないが、本実施の形態では、センサ５０は、移動装置１００に配置され、前方向Ｄ２Ａへ方向付けられる。センサ５０は、移動装置１００の本体１１０おける前方向Ｄ２Ａの端部１１０ａに配置され、具体的には、段状の形状を有する端部１１０ａの段の上に配置される。センサ５０は、移動装置１００から前方向Ｄ２Ａ並びに側方向Ｄ３Ａ及びＤ３Ｂにわたるような水平方向の範囲を走査するように構成されてもよい。センサ５０は、支持面Ｓ及びその近傍を含むような鉛直方向の範囲を走査するように構成されてもよい。センサ５０は、走査範囲内の支持面Ｓ及び物体等の対象物と、当該対象物までの距離とを検出可能であってもよい。このようなセンサ５０は、ロボット１の前方の支持面Ｓの状態及び支持面Ｓ上の物体と、支持面Ｓ上の様々な位置及び当該物体の位置とを検出できる。
【0035】
センサ５０は、光波、レーザ、磁気、電波、電磁波、超音波又はこれらの２つ以上の組み合わせ等を用いて検出を行うように構成され、光電センサ、レーザセンサ、電波式センサ、電磁波式センサ、超音波センサ、各種ライダ（LiDAR）又はこれらの２つ以上の組み合わせ等を含んでもよい。
【0036】
制御装置６００、二次電池モジュール１０、電源回路２０及び通信装置３０は、支持体５００内に配置される。二次電池モジュール１０は、ロボット１の電力源として機能する。二次電池モジュール１０は、１つ以上の二次電池を含む。二次電池は、電力の充電及び放電を可能な電池である。二次電池の例は、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池、全固体電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池等である。
【0037】
電源回路２０は、制御装置６００の指令等に従って、二次電池モジュール１０への電力の需給を制御する。例えば、電源回路２０は、コンバータ、インバータ、トランス及びアンプ等の機器を含んでもよい。電源回路２０は、商用電源等の外部電源ＥＰから電力の供給を受け付け、二次電池モジュール１０に、当該電力を制御しつつ供給し蓄電させる。電源回路２０は、二次電池モジュール１０に蓄積される電力を、ロボット１内の電力を消費する構成要素に、制御しつつ供給する。外部電源ＥＰは図３に示される。
【0038】
通信装置３０は、入力装置２の通信装置２ａと通信する。通信装置３０は、使用される通信に適合する構造を有する。
【0039】
制御装置６００は、ロボット１全体を制御するように構成される。図３は、実施の形態に係るロボットシステムＡの構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、制御装置６００は、通信装置３０を介して、入力装置２と通信可能に接続される。制御装置６００は、入力装置２から受信する指令等に従って、ロボット１の種々の構成要素の動作を制御する。制御装置６００は、記憶されている制御プログラムに従って、ロボット１の種々の構成要素の動作を制御する。
【0040】
制御装置６００の制御対象の構成要素の例は、移動駆動装置１４１及び１４２、関節駆動装置ＭＡ１からＭＡ６及びＭＢ１からＭＢ６、エンドエフェクタ３００及び４００の駆動装置ＭＥ１及びＭＥ２、電源回路２０、通信装置３０、撮像装置４１ａから４１ｆ、センサ５０並びにディスプレイ６１等であるが、全てが必須ではない。
【0041】
制御装置６００は、構成要素に供給する電力を制御する場合、電源回路２０に電流の指令値等を出力し、電源回路２０に二次電池モジュール１０の電力を当該構成要素に供給させてもよい。制御装置６００は、サーボモータをサーボ制御してもよい。制御装置６００は、サーボモータから、当該サーボモータに備えられるエンコーダ等の回転センサの検出結果を取得してもよい。制御装置６００は、サーボモータに配置され得る電流センサ又は電源回路２０から、サーボモータへの供給電流値を取得してもよい。制御装置６００は、回転センサの検出結果と供給電流値とをフィードバック情報として用いて、サーボモータへの電流の指令値を決定してもよい。
【0042】
制御装置６００は、手動運転での動作と、自動運転での動作と、手動運転及び自動運転の組み合わせでの動作とのうちの１つ以上を、ロボット１の構成要素に実行させるように構成されてもよい。
【0043】
手動運転では、制御装置６００は、入力装置２に入力される操作内容に逐次従って、ロボット１の構成要素に動作させるように制御をしてもよい。制御装置６００は、手動運転プログラムに従って制御を行ってもよい。
【0044】
自動運転では、制御装置６００は、入力装置２に入力される指令に対応する一連のタスクをロボット１の構成要素に自動で、つまり自律的に動作させるように制御してもよい。制御装置６００は、当該タスクに対応する自動運転プログラムに従って制御を行ってもよい。
【0045】
手動運転及び自動運転の組み合わせでは、制御装置６００は、入力装置２から受け取る操作内容及び指令に応じて、操作内容に逐次従った動作と、一連のタスクを自動で実行する動作とを適宜、ロボット１の構成要素に実行させるように制御してもよい。制御装置６００は、自動運転プログラム及び手動運転プログラムを組み合わせたハイブリッド運転プログラムに従って制御を行ってもよく、自動運転プログラム及び手動運転プログラムに順次従って制御を行ってもよい。
【0046】
制御装置６００は、入力装置２と同様に、プロセッサＰ及びメモリＭを含む処理回路を含む。例えば、制御装置６００は、電子回路基板、電子制御ユニット、マイクロコンピュータ、及びその他の電子機器等であってもよい。プロセッサＰは、他の装置との指令、情報及びデータ等の送受信を行う。プロセッサＰは、種々の機器からの信号の入力及び制御対象への制御信号の出力を行う。
【0047】
例えば、メモリＭは、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性の半導体メモリ、ＲＯＭ（Read-Only Memory）等の不揮発性の半導体メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）、又はこれらの２つ以上の組み合わせを含んでもよい。メモリＭは、プロセッサＰが実行するプログラム、及び種々のデータ等を記憶する。
【0048】
制御装置６００及び入力装置２それぞれの複数の機能の少なくとも一部の機能は、プロセッサＰ及びメモリＭの協働により実現されてもよい。プロセッサＰと、ＲＡＭ及びＲＯＭを含むメモリＭとは、コンピュータシステムを形成する。例えば、コンピュータシステムは、プロセッサＰがＲＡＭをワークエリアとして用いてＲＯＭに記録されたプログラムを実行することによって、上記機能を実現してもよい。
【0049】
制御装置６００及び入力装置２それぞれの機能の一部又は全部は、上記コンピュータシステムにより実現されてもよく、電子回路又は集積回路等の専用のハードウェア回路により実現されてもよく、上記コンピュータシステム及びハードウェア回路の組み合わせにより実現されてもよい。例えば、制御装置６００及び入力装置２はそれぞれ、単一のコンピュータによる集中制御により処理を実行してもよく、複数のコンピュータの協働による分散制御により処理を実行してもよい。
【0050】
以下に限定するわけでないが、例えば、プロセッサＰは、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、マイクロプロセッサ（microprocessor）、プロセッサコア（processor core）、マルチプロセッサ（multiprocessor）、ＡＳＩＣ（Application-Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、及びリコンフィギュラブルプロセッサ等を含み得、ＩＣ（Integrated Circuit）チップ及びＬＳＩ（Large Scale Integration）などの集積回路等に形成されたハードウェア回路である論理回路又は専用回路によって処理を実現してもよい。制御装置６００及び入力装置２それぞれの複数の機能は、個別に１チップ化された集積回路によって実現されてもよく、一部又は全てを含むように１チップ化された集積回路によって実現されてもよい。
【0051】
エンドエフェクタ３００及び４００の詳細を説明する。エンドエフェクタ３００及び４００は同じ構造を有するため、以下において、エンドエフェクタ３００の詳細のみを説明し、エンドエフェクタ４００の詳細の説明を省略する。
【0052】
図４及び図５は、図１のロボット１のエンドエフェクタ３００の異なる２つの状態の構成の一例を示す側面図である。図４及び図５は、エンドエフェクタ３００の本体３１０の内部を示す。図４に示すように、エンドエフェクタ３００は、本体３１０と、２つの第１保持部３２０と、１つの第２保持部３３０と、駆動装置ＭＥ１と、駆動軸３４０と、第１従動軸３５０と、第２従動軸３６０とを含む。本体３１０は、ロボットアーム２００Ａ又は２００ＢのリンクＬＡ６又はＬＢ６のメカニカルインタフェースと接続されるメカニカルインタフェースを含む。
【0053】
駆動装置ＭＥ１と、駆動軸３４０と、従動軸３５０及び３６０とは、本体３１０に配置される。駆動軸３４０は、駆動装置ＭＥ１によって回転駆動されるように、駆動装置ＭＥ１と接続される。第１従動軸３５０は、駆動軸３４０とギヤ係合し、第２従動軸３６０は、第１従動軸３５０とギヤ係合する。第１従動軸３５０と一体に回転する第１従動ギヤ３５１が、駆動軸３４０と一体に回転する駆動ギヤ３４１と係合する。第２従動軸３６０と一体に回転する第２従動ギヤ３６１が、第１従動ギヤ３５１と係合する。駆動装置ＭＥ１は、駆動軸３４０を介して従動軸３５０及び３６０を互いに反対方向に回転駆動する。
【0054】
ここで、図４及び図５に示す方向Ｄ４Ａ、Ｄ４Ｂ、Ｄ５Ａ、Ｄ５Ｂ、Ｄ６Ａ及びＤ６Ｂは、エンドエフェクタ３００を基準とする方向である。方向Ｄ４Ａは、本体３１０から離れる方向であり、方向Ｄ４Ｂは、方向Ｄ４Ａと反対方向である。方向Ｄ５Ａ及びＤ５Ｂは、互いに反対方向であり、方向Ｄ４Ａ及びＤ４Ｂと垂直な方向である。方向Ｄ６Ａ及びＤ６Ｂは、互いに反対方向であり、方向Ｄ４Ａ及びＤ４Ｂと垂直であり且つ方向Ｄ５Ａ及びＤ５Ｂと交差する方向である。限定されないが、本実施の形態では、方向Ｄ６Ａ及びＤ６Ｂは、方向Ｄ５Ａ及びＤ５Ｂと垂直な方向である。
【0055】
保持部３２０及び３３０は、方向Ｄ４Ａでの本体３１０の端部３１０ａに配置される。２つの第１保持部３２０は、方向Ｄ５Ａに並んで配置される。第２保持部３３０は、２つの第１保持部３２０に対して方向Ｄ６Ａに配置され、方向Ｄ５Ａで２つの第１保持部３２０の間に配置される。例えば、端部３１０ａは、本体３１０のメカニカルインタフェースと反対側に位置してもよい。
【0056】
２つの第１保持部３２０はそれぞれ、第１リンク３２１と、第２リンク３２２と、先端リンク３２３と、中間リンク３２４とを含む。２つの第１保持部３２０において、２つの第１リンク３２１の基端は、第１従動軸３５０に一体に回動するように接続され、２つの第２リンク３２２の基端は、第１従動軸３５０と一体に回動する２つの回動部材３５２に回動可能に接続される。２つの第１保持部３２０それぞれにおいて、リンク３２１及び３２２は、それぞれの先端で中間リンク３２４に回動可能に接続され、互いに沿って延びる。図４に示す状態では、第２リンク３２２は、第１リンク３２１よりも方向Ｄ６Ｂに位置する。先端リンク３２３の基端は、リンク３２１及び３２２と中間リンク３２４との接続部分と反対側で、中間リンク３２４に回動可能に接続される。
【0057】
第２保持部３３０は、第１保持部３２０と同様に、第１リンク３３１と、第２リンク３３２と、先端リンク３３３と、中間リンク３３４とを含む。限定されないが、本実施の形態では、第２保持部３３０は、第１保持部３２０と同様の構造を有し、方向Ｄ４Ａ及びＤ４Ｂに延びる軸に関して第１保持部３２０と対称な構造を有する。第１リンク３３１の基端は、第２従動軸３６０に一体に回動するように接続され、第２リンク３３２の基端は、第２従動軸３６０と一体に回動する回動部材３６２に回動可能に接続される。
【0058】
図４に示す状態のエンドエフェクタ３００において、駆動装置ＭＥ１が駆動軸３４０を介して第１従動軸３５０を方向Ｒ１へ回転駆動すると、第１従動軸３５０は、第２従動軸３６０を方向Ｒ１と反対の方向Ｒ２に回転駆動する。エンドエフェクタ３００は図５に示す状態になる。第１従動軸３５０及び回動部材３５２が方向Ｒ１へ回動することによって、２つの第１保持部３２０は、リンク３２１及び３２２が互いに沿って延びる状態を維持しつつ、第１従動軸３５０を中心に方向Ｒ１へ回動する。第２従動軸３６０及び回動部材３６２が方向Ｒ２へ回動することによって、第２保持部３３０は、リンク３３１及び３３２が互いに沿って延びる状態を維持しつつ、第２従動軸３６０を中心に方向Ｒ２へ回動する。
【0059】
これにより、エンドエフェクタ３００は、保持部３２０及び３３０の先端リンク３２３及び３３３によって対象物を挟んで把持することができるだけでなく、保持部３２０及び３３０を本体３１０内に収納することができる。ロボット１は、エンドエフェクタ３００及び４００の保持部を用いた動作だけでなく、エンドエフェクタ３００及び４００本体を用いた動作を行うことができる。
【0060】
エンドエフェクタ３００において、第１リンク３２１及び３３１はそれぞれ、従動軸３５０及び３６０に回動可能に接続されてもよい。エンドエフェクタ３００は、従動軸３５０及び３６０に対する第１リンク３２１及び３３１の回動を停止、制止又は係止する停止機構を含んでもよい。停止機構が第１リンク３２１及び３３１に回動させない場合、エンドエフェクタ３００は、図４及び図５に示すように動作し得る。停止機構が第１リンク３２１及び３３１の回動を許容する場合、エンドエフェクタ３００は、第１リンク３２１及び３３１に対して中間リンク３２４及び３３４を回動するように動作し得る。
【0061】
ロボット１が使用する台車７００の構成を説明する。図６は、実施の形態に係る台車７００の構成の一例を示す斜視図である。図６に示すように、台車７００は、手押し台車の構造を有する。台車７００は、第１支持台７１０と、第２支持台７２０と、支持枠７３０と、複数のホイール７４０と、ハンドル７５０とを含む。第１支持台７１０は第１支持体の一例であり、第２支持台７２０は第２支持体の一例であり、ハンドル７５０は把持部の一例である。
【0062】
限定されないが、本実施の形態では、第１支持台７１０は、板状の形状を有し、例えば、矩形板状の形状を有する。第１支持台７１０は、方向ＴＤ２での第１支持台７１０の端部７１２に、凹部７１３を含む。凹部７１３は、方向ＴＤ２と反対の方向ＴＤ１へ端部７１２から窪む。凹部７１３は、移動装置１００の本体１１０の端部１１０ａを受け入れる形状及びサイズを有する。
【0063】
ここで、方向ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３、ＴＤ４、ＴＤ５及びＴＤ６は、台車７００を基準とする方向である。方向ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３及びＴＤ４は、板状の第１支持台７１０が延びる方向、例えば、第１支持台７１０の表面７１１に沿う方向である。方向ＴＤ１及びＴＤ２は、互いに反対方向である。方向ＴＤ３及びＴＤ４は、互いに反対方向であり、方向ＴＤ１及びＴＤ２と垂直な方向である。方向Ｔ５及びＴＤ６は、互いに反対方向であり、方向ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３及びＴＤ４と垂直な方向である。方向ＴＤ６は、第１支持台７１０から複数のホイール７４０に向かう方向であり、台車７００が水平な支持面Ｓ上に配置される場合での支持面Ｓに垂直な鉛直下方向に一致する。
【0064】
本実施の形態では、図７に示すように、凹部７１３は、方向ＴＤ１と方向ＴＤ３及びＴＤ４とで端部１１０ａに整合する形状及びサイズを有する。図７は、実施の形態に係る台車７００とロボット１の移動装置１００との係合状態の一例を示す斜視図である。例えば、凹部７１３及び端部１１０ａは、方向ＴＤ６で見る平面視で矩形状の形状を有する。凹部７１３は、端部１１０ａにおける上下方向Ｄ１Ａ及びＤ１Ｂのいかなる部分と整合する形状及びサイズを有してもよい。上下方向Ｄ１Ａ及びＤ１Ｂは、図２に示される。本実施の形態では、凹部７１３は、端部１１０ａにおけるセンサ５０よりも下方向Ｄ１Ｂの部分と整合する形状及びサイズを有する。
【0065】
図６に示すように、台車７００は、凹部７１３の内面に受け部７１４から７１７を含む。受け部７１４から７１７は、板状の形状を有する。受け部７１４及び７１５は、方向ＴＤ１に位置する凹部７１３の内面に配置される。受け部７１４及び７１５は、それぞれの表面を方向ＴＤ２に向けて配置される。受け部７１６は、方向ＴＤ３に位置する凹部７１３の内面に配置される。受け部７１６は、その表面を方向ＴＤ４に向けて配置される。受け部７１７は、方向ＴＤ４に位置する凹部７１３の内面に配置される。受け部７１７は、その表面を方向ＴＤ３に向けて配置される。受け部７１４から７１７の方向ＴＤ５での寸法は、第１支持台７１０の端部７１２の方向ＴＤ５での寸法よりも大きい。
【0066】
移動装置１００の端部１１０ａが凹部７１３にはまったとき、受け部７１４から７１７は、端部１１０ａに当接し得る。受け部７１４から７１７は、凹部７１３の内面のみが端部１１０ａと接触する場合よりも、端部１１０ａとの接触面積を増大する。受け部７１４から７１７は、第１支持台７１０と端部１１０ａとの接触時の衝撃を軽減し得る。受け部７１４から７１７の１つ以上は、それぞれの表面に、端部１１０ａとの接触時の衝撃を緩衝する緩衝材を含んでもよい。例えば、緩衝材は、ゴム、スポンジ及び他の樹脂等を材料としてもよい。
【0067】
複数のホイール７４０は、第１支持台７１０に対して方向ＴＤ６に配置され、第１支持台７１０に取り付けられる。限定されないが、本実施の形態では、台車７００は、４つのホイール７４０を含み、４つのホイール７４０は、キャスタの構造を有する。４つのホイール７４０のうちの１つ以上が、自在キャスタの構造を有してもよい。台車７００が支持面Ｓに配置されたとき、ホイール７４０は、台車７００の移動可能に下方から支持する。
【0068】
支持枠７３０は、第１支持台７１０の端部７１２から方向ＴＤ５に延びる。限定されないが、本実施の形態では、支持枠７３０は、上下に反転したＵ字状の形状を有する。支持枠７３０は、方向ＴＤ５に位置し且つ方向ＴＤ３に延びる横材７３１と、方向ＴＤ３に位置し且つ方向ＴＤ５に延びる縦材７３２と、方向ＴＤ４に位置し且つ方向ＴＤ５に延びる縦材７３３とを含む。縦材７３２及び７３３の方向ＴＤ５の端部は、横材７３１の両端と接続され、縦材７３２及び７３３の方向ＴＤ６の端部は、第１支持台７１０と接続される。縦材７３２及び７３３は、支障物及び第３支持体の一例である。
【0069】
本実施の形態では、縦材７３２及び７３３は、方向ＴＤ５及びＴＤ６に伸縮可能である。例えば、縦材７３２及び７３３は、入れ子式の構造を有するが、他の構造を有してもよい。ネジ７３２ａ及び７３３ａがそれぞれ、縦材７３２及び７３３に配置され、ネジ回転されることで縦材７３２及び７３３に係合又は係合解除し、縦材７３２及び７３３の伸縮を制止又は制止解除する。縦材７３２及び７３３の方向ＴＤ５の長さは、不変であってもよい。
【0070】
ハンドル７５０は、横材７３１に配置され、縦材７３２及び７３３に至るように延びる。限定されないが、本実施の形態では、ハンドル７５０は、横方向に延びるバー状の形状を有する。ハンドル７５０は、縦材７３２から縦材７３３にわたって延びてもよく、２つ以上に分割されてもよい。ハンドル７５０は、エンドエフェクタ３００及び４００が把持するのに好適な構造を有し、例えば、エンドエフェクタ３００及び４００の把持に好適な断面形状、断面寸法、表面摩擦係数、硬度又はこれらの２つ以上の組み合わせを含む構造を有してもよい。
【0071】
方向ＴＤ２での第２支持台７２０の端部７２２は、ハンドル７５０と第１支持台７１０との間で、縦材７３２及び７３３に取り付けられる。第２支持台７２０は、縦材７３２及び７３３の伸縮に合わせて方向ＴＤ５及びＴＤ６へ移動するように縦材７３２及び７３３に固定されてもよく、縦材７３２及び７３３の伸縮に関係なく方向ＴＤ５及びＴＤ６の位置を変えないように縦材７３２及び７３３に固定されてもよい。
【0072】
第２支持台７２０は、第１支持台７１０から方向ＴＤ５へ間隔をあけて配置される。本実施の形態では、台車７００における方向ＴＤ５での第２支持台７２０の高さ位置は、ロボット１における上方向Ｄ１Ａでのセンサ５０の高さ位置よりも大きい。例えば、台車７００における方向ＴＤ５での第２支持台７２０の高さ位置は、ロボット１における上方向Ｄ１Ａでのセンサ５０の上端の高さ位置よりも大きい。さらに、支持台７１０及び７２０の間には、縦材７３２及び７３３と第２支持台７２０との接続部材及び接続補強部材と、縦材７３２及び７３３とを除き、他の部材が存在しない。これにより、センサ５０が受ける走査範囲への干渉が、抑えられる。
【0073】
第２支持台７２０は、板状の形状を有し、例えば、矩形板状の形状を有する。第２支持台７２０は、縦材７３２及び７３３から方向ＴＤ１へ第１支持台７１０に沿って延びる。限定されないが、本実施の形態では、第２支持台７２０は、第１支持台７１０と平行である。方向ＴＤ６で見る平面視において、第２支持台７２０の輪郭は、第１支持台７１０の輪郭と重なり合う形状及びサイズを有してもよい。これにより、第２支持台７２０の表面７２１上に搬送物が載せられた場合でも、台車７００が安定する。
【0074】
第２支持台７２０は、端部７２２に凹部７２３を含む。凹部７２３は、ＴＤ１へ端部７２２から窪む。凹部７２３は、移動装置１００の端部１１０ａを受け入れる形状及びサイズを有してもよい。方向ＴＤ６で見る平面視において、凹部７２３の輪郭は、凹部７１３の輪郭と重なり合う形状及びサイズを有してもよい。凹部７２３は、第２支持台７２０の高さ位置に対応する高さ位置にある端部１１０ａの部分を受け入れる形状及びサイズを有してもよい。
【0075】
［ロボットシステムの動作］
図８を参照しつつ、実施の形態に係るロボットシステムＡの動作の一例を説明する。図８は、実施の形態に係るロボットシステムＡの動作の一例を示すフローチャートである。図９から図１１及び図１３から図１６は、図８の動作に含まれるロボット１の状態の一例を示す平面図である。図１２は、図１１に示す状態のロボット１の正面図である。図８に示す動作では、ロボット１が、自動運転により、台車７００を用いて物品を移送する。例えば、ロボットシステムＡは、商業施設での商品陳列作業、及び倉庫での荷分け作業等に利用可能である。
図８を参照しつつ、実施の形態に係るロボットシステムＡの動作の一例を説明する。図８は、実施の形態に係るロボットシステムＡの動作の一例を示すフローチャートである。図９から図１１及び図１３から図１６は、図８の動作に含まれるロボット１の状態の一例を示す平面図である。図１２は、図１１に示す状態のロボット１の正面図である。図８に示す動作では、ロボット１が、自動運転により、台車７００を用いて物品を移送する。例えば、ロボットシステムＡは、商業施設での商品陳列作業、及び倉庫での荷分け作業等に利用可能である。
【0076】
ステップＳ１０１において、入力装置２は、パレットＰＡ上の物品Ｗ１及びＷ２を棚ＲＡへ移送する移送指令を受け付ける。入力装置２は、移送指令と、パレットＰＡの位置情報と、物品Ｗ１及びＷ２の情報と、棚ＲＡの位置情報と、棚ＲＡにおける物品Ｗ１及びＷ２の配置位置の情報とをロボット１に送信する。
【0077】
ステップＳ１０２において、制御装置６００は、ロボット１の移送動作の自動運転プログラムを起動し、以降のロボット１の制御を自動運転プログラムに従って実行する。この自動運転プログラムは、ロボット１に、起点から目的地まで台車７００を用いて対象物を移送させるプログラムである。起点はパレットＰＡであり、目的地は棚ＲＡであり、対象物は物品Ｗ１及びＷ２である。ロボット１は、自動運転プログラムの起動時、エンドエフェクタ３００及び４００により台車７００のハンドル７５０を把持している。
【0078】
ステップＳ１０３において、制御装置６００は、移動装置１００を稼働し、撮像装置４０に撮像させつつ、ロボット１を台車７００と共にパレットＰＡまで移動する。制御装置６００は、メモリＭに記憶される地図情報、及び、撮像装置４０によって取得される画像データを画像処理した結果等を用いて、障害物を避けつつロボット１を移動する。
【0079】
ステップＳ１０４において、図９に示すように、制御装置６００は、ロボット１及び台車７００がパレットＰＡの近傍の所定位置に到着すると、ロボット１に、台車７００を残置して、単独でパレットＰＡの前まで移動させる。制御装置６００は、ロボット１がパレットＰＡの前に到着すると、撮像装置４０によってパレットＰＡを撮像する。制御装置６００は、撮像装置４０によって取得される画像データを画像処理することで、パレットＰＡ上の物品Ｗ１及びＷ２を識別し、物品Ｗ１及びＷ２の位置、形状及びサイズを検出する。さらに、制御装置６００は、物品Ｗ１及びＷ２を配置すべき台車７００の第２支持台７２０上の目的位置を決定する。以降の制御において、制御装置６００は、撮像装置４０に撮像させつつ、ロボット１に動作させる。さらに、制御装置６００は、撮像装置４０によって取得される画像データの処理結果等を用いて、エンドエフェクタ３００及び４００並びに台車７００の位置及び姿勢を調節する。
【0080】
ステップＳ１０５において、制御装置６００は、撮像装置４０によって取得される画像データを画像処理することで、物品Ｗ１におけるエンドエフェクタ３００及び４００の把持位置と、物品Ｗ１を把持するときのロボット１のパレットＰＡ前での位置とを決定する。さらに、図１０に示すように、制御装置６００は、ロボット１に、物品Ｗ１をパレットＰＡから台車７００の第２支持台７２０上の目的位置に移送させる。このとき、制御装置６００は、エンドエフェクタ３００及び４００に図５に示す状態に動作させ、エンドエフェクタ３００及び４００の本体で両側から物品Ｗ１を挟持するように、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂに物品Ｗ１を把持させる。
【0081】
制御装置６００は、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂの関節駆動装置の負荷、エンドエフェクタ３００及び４００とロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂとの接続部分に配置される力センサの検出結果、又はこれらの２つ以上を用いて、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂが物品Ｗ１を把持する力を調節してもよい。
【0082】
ステップＳ１０６において、制御装置６００は、ステップＳ１０５と同様に、ロボット１に、物品Ｗ２をパレットＰＡから台車７００の第２支持台７２０上の目的位置に移送させる。
【0083】
ステップＳ１０７において、制御装置６００は、ロボット１に台車７００のハンドル７５０の前に移動させる。ロボット１は、台車７００に対して方向ＴＤ２に位置する。
【0084】
ステップＳ１０８において、図１１に示すように、制御装置６００は、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂにエンドエフェクタ３００及び４００をハンドル７５０上に移動させ、エンドエフェクタ３００及び４００にハンドル７５０を把持させる。把持状態では、ロボット１の上下方向ＤＡ１及びＤＡ２に延びる中心軸からエンドエフェクタ３００及び４００それぞれまでの距離が等距離である。ロボット１の中心軸は、予めロボット１に設定される軸であり、例えば、支持体５００に設定される中心軸であってもよい。
【0085】
このとき、制御装置６００は、エンドエフェクタ３００及び４００に図５に示す状態から図４に示す状態に動作させる。さらに、図１２に示すように、制御装置６００は、エンドエフェクタ３００及び４００の間隔がハンドル７５０の両端間の長さよりも小さい第１間隔Ｓ１になるように、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂに、エンドエフェクタ３００及び４００をハンドル７５０上に移動させる。エンドエフェクタ３００が縦材７３２の近傍に位置し、エンドエフェクタ４００が縦材７３３の近傍に位置する。ハンドル７５０の両端間の長さは、方向ＴＤ３での長さであってもよい。ハンドル７５０の両端間の長さは、方向ＴＤ３での縦材７３２及び７３３の間隙の寸法であってもよい。
【0086】
例えば、制御装置６００は、ハンドル７５０の両端間の長さ及び第１間隔Ｓ１のいずれか又は両方をメモリＭに予め記憶している。制御装置６００は、ハンドル７５０の両端間の長さに基づき、第１間隔Ｓ１を決定して使用してもよく、メモリＭに記憶されている第１間隔Ｓ１を使用してもよい。
【0087】
制御装置６００は、撮像装置４０によって撮像された、ハンドル７５０並びに縦材７３２及び７３３を写す画像データの処理結果と、センサによるハンドル７５０並びに縦材７３２及び７３３の検出結果とのいずれか又は両方を用いて、ハンドル７５０の両端間の長さを検出してもよい。上記センサは、センサ５０であってもよく、ロボット１の別の位置に配置されたセンサ５０と同様のセンサであってもよい。制御装置６００は、検出結果を用いて、第１間隔Ｓ１を決定してもよい。
【0088】
エンドエフェクタ３００及び４００の第１間隔Ｓ１は、ハンドル７５０を把持するエンドエフェクタ３００及び４００のいずれか又は両方が縦材７３２及び７３３と接触しないような間隔であってもよい。エンドエフェクタ３００及び４００の第１間隔Ｓ１は、エンドエフェクタ３００と縦材７３２との間とエンドエフェクタ４００と縦材７３３との間とのいずれか又は両方に間隙が生じるような間隔であってもよい。例えば、エンドエフェクタ３００及び４００の第１間隔Ｓ１は、エンドエフェクタ３００及び４００の本体の中心間の間隔、エンドエフェクタ３００及び４００の本体の側方外方の部分間の間隔、又は、エンドエフェクタ３００及び４００の側方外方の第１保持部間の間隔であってもよい。
【0089】
エンドエフェクタ３００の本体３１０の側方外方の部分は、方向ＴＤ３での本体３１０の側方外方の部分であり、エンドエフェクタ４００の本体の側方外方の部分は、方向ＴＤ４での本体の側方外方の部分である。エンドエフェクタ３００の側方外方の第１保持部３２０は、２つの第１保持部３２０のうちの方向ＴＤ３に位置する第１保持部３２０であり、エンドエフェクタ４００の側方外方の第１保持部は、２つの第１保持部のうちの方向ＴＤ４に位置する第１保持部である。
【0090】
ステップＳ１０９において、図１２及び図１３に示すように、制御装置６００は、エンドエフェクタ３００及び４００間の間隔を第１間隔Ｓ１よりも大きい第２間隔Ｓ２にするように、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂにエンドエフェクタ３００及び４００を移動させる。図１２では、第２間隔Ｓ２のエンドエフェクタ３００及び４００が破線で描かれている。
【0091】
限定されないが、本実施の形態では、第２間隔Ｓ２は、ハンドル７５０の両端間の長さと同等となるエンドエフェクタ３００及び４００の間隔である。制御装置６００が、エンドエフェクタ３００及び４００を第２間隔Ｓ２へと移動させると、台車７００は、縦材７３２及び７３３を押すエンドエフェクタ３００及び４００のいずれか又は両方によって、方向ＴＤ３又はＴＤ４に移動され得る。例えば、制御装置６００は、メモリＭに記憶される第２間隔Ｓ２に従って、エンドエフェクタ３００及び４００を移動してもよい。制御装置６００は、エンドエフェクタ３００及び４００の間隔が第２間隔Ｓ２に至るとエンドエフェクタ３００及び４００の移動を停止してもよい。
【0092】
第２間隔Ｓ２は、ハンドル７５０を把持するエンドエフェクタ３００及び４００の両方が縦材７３２及び７３３と接触するような間隔であってもよい。第２間隔Ｓ２は、エンドエフェクタ３００と縦材７３２との間とエンドエフェクタ４００と縦材７３３との間との両方に間隙が生じないような間隔であってもよい。
【0093】
例えば、エンドエフェクタ３００及び４００が縦材７３２及び７３３と接触する場合、エンドエフェクタ３００及び４００の本体が縦材７３２及び７３３と接触してもよく、エンドエフェクタ３００及び４００の第１保持部が縦材７３２及び７３３と接触してもよい。エンドエフェクタ３００と縦材７３２との間隙は、本体３１０と縦材７３２との間隙であってもよく、第１保持部３２０と縦材７３２との間隙であってもよい。エンドエフェクタ４００と縦材７３３との間隙は、エンドエフェクタ４００の本体と縦材７３２との間隙であってもよく、エンドエフェクタ４００の第１保持部と縦材７３２との間隙であってもよい。
【0094】
制御装置６００は、エンドエフェクタ３００及び４００と縦材７３２及び７３３との接触を検出し、両方の接触の検出時にエンドエフェクタ３００及び４００の移動を停止してもよい。制御装置６００は、撮像装置４０によって取得される画像データの処理結果、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂの関節駆動装置の負荷、エンドエフェクタ３００及び４００とロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂとの接続部分に配置される力センサの検出結果、又はこれらの２つ以上を用いて、接触を検出してもよい。
【0095】
制御装置６００は、エンドエフェクタ３００及び４００の間隔を第２間隔Ｓ２へと広くするとき、ロボット１の上下方向ＤＡ１及びＤＡ２に延びる中心軸からエンドエフェクタ３００及び４００それぞれまでの距離が等距離を維持するように、エンドエフェクタ３００及び４００を移動する。
【0096】
これにより、ロボット１の側方向Ｄ３Ａ及びＤ３Ｂでのロボット１の中心に台車７００が位置決めされる。例えば、ステップＳ１０８の動作終了時、図１１に示すように、平面視において、側方向Ｄ３Ａ及びＤ３Ｂでのロボット１の中心軸ＣＲＡが、方向ＴＤ３及びＴＤ４での台車７００の中心軸ＣＴＡと位置ずれする場合がある。ステップＳ１０９の動作によって、ロボット１の中心軸ＣＲＡと台車７００の中心軸ＣＴＡとが、側方向Ｄ３Ａ及びＤ３Ｂで一致し得る。
【0097】
第２間隔Ｓ２は、ハンドル７５０の両端間の長さに限定されない。例えば、ハンドル７５０上に、突出物等のエンドエフェクタ３００及び４００の方向ＴＤ３及びＴＤ４への移動を阻む支障物が存在する場合、第２間隔Ｓ２は、支障物間の長さと同等であってもよい。第２間隔Ｓ２は、第２間隔Ｓ２を超える方向ＴＤ３及びＴＤ４へのエンドエフェクタ３００及び４００の移動が、台車７００の構成要素によって物理的に阻止されるような間隔であってもよい。縦材７３２及び７３３も、支障物の一例である。
【0098】
ステップＳ１１０において、図１４に示すように、制御装置６００は、台車７００をロボット１に引き寄せるように、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂにエンドエフェクタ３００及び４００を移動させる。具体的には、図７に示すように、制御装置６００は、台車７００の凹部７１３に移動装置１００の端部１１０ａがはまるまで、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂに台車７００を後方向Ｄ２Ｂへ引き寄せさせる。このとき、制御装置６００は、ロボット１の上下方向ＤＡ１及びＤＡ２に延びる中心軸からエンドエフェクタ３００及び４００それぞれまでの距離が等距離を維持するように、エンドエフェクタ３００及び４００を均等に移動する。台車７００の支持台７１０及び７２０の間にセンサ５０が位置するため、支持台７１０及び７２０は、センサ５０の走査範囲への干渉を低く抑え、第２支持台７２０上の物品ＷＩ及びＷ２はセンサ５０の走査範囲に干渉しない。
【0099】
制御装置６００は、凹部７１３の受け部７１４及び７１５が端部１１０ａに当接する位置に到達すると引き寄せを停止してもよく、凹部７１３が端部１１０ａに対する所定の位置に到達すると引き寄せを停止してもよい。制御装置６００は、台車７００の引き寄せを停止する位置をメモリＭに予め記憶している。制御装置６００は、メモリＭに記憶されている停止位置に従って、台車７００の引き寄せを停止し得る。これにより、台車７００は、ロボット１に対して前後方向Ｄ２Ａ及びＤ２Ｂでの所定の位置に位置決めされる。
【0100】
例えば、ステップＳ１０９の動作終了時、図１３に示すように、平面視において、移動装置１００の端部１１０ａに沿って側方向Ｄ３Ａに延びる軸ＣＲＢが、台車７００の凹部７１３の受け部７１４及び７１５に沿って方向ＴＤ３に延びる軸ＣＴＡから、距離をあけて離れる。当該距離は、ステップＳ１０９の動作終了のタイミング毎に異なる可能性がある。ステップＳ１１０の動作によって、ロボット１の軸ＣＲＢと台車７００の軸ＣＴＢとが、前後方向Ｄ２Ａ及びＤ２Ｂで一致する又は一定の間隔をあけて位置し得る。
【0101】
これにより、ロボット１の占有領域と台車７００の占有領域とを含むフットプリントが、所定の形状及びサイズを有する一定のフットプリントとして形成される。制御装置６００は、ロボット１が台車７００を保持していないときは、ロボット１のフットプリントを用いて、ロボット１の位置制御を行うが、ロボット１が台車７００を保持しているときは、ロボット１及び台車７００を含むフットプリントを用いて、ロボット１の位置制御を行う。ロボット１及び台車７００を含むフットプリントが一定であるため、制御装置６００は、ロボット１の位置制御を簡易に且つ確実に行うことができる。
【0102】
停止位置が、受け部７１４及び７１５が端部１１０ａに当接する位置である場合、台車７００は、凹部７１３と端部１１０ａとの嵌合によって、移動装置１００に対する後方向Ｄ２Ｂ並びに側方向Ｄ３Ａ及びＤ３Ｂへの移動の拘束を受ける。台車７００は、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂの関節駆動装置のブレーキによって、前方向Ｄ２Ａへの移動の拘束を受ける。
【0103】
停止位置が、受け部７１４及び７１５が端部１１０ａに当接しない位置である場合、台車７００は、凹部７１３と端部１１０ａとの係合によって、移動装置１００に対する側方向Ｄ３Ａ及びＤ３Ｂへの移動の拘束を受ける。台車７００は、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂの関節駆動装置のブレーキによって、前後方向Ｄ２Ａ及びＤ２Ｂへの移動の拘束を受ける。
【0104】
いずれの停止位置の場合でも、ロボット１が、エンドエフェクタ３００及び４００がハンドル７５０を把持した状態で台車７００と共に移動する場合、ロボット１の旋回時に台車７００がロボット１に対して側方向Ｄ３Ａ及びＤ３Ｂに横揺れすることが抑えられ、ロボット１の旋回が円滑になる。さらに、ハンドル７５０がエンドエフェクタ３００及び４００の保持部に与える負荷が低減する。
【0105】
制御装置６００は、撮像装置４０によって撮像された凹部７１３を写す画像データの処理結果と、センサによる凹部７１３の検出結果とのいずれか又は両方を用いて、凹部７１３の形状及びサイズを検出してもよい。上記センサは、センサ５０であってもよく、ロボット１の別の位置に配置されたセンサ５０と同様のセンサであってもよい。制御装置６００は、検出結果を用いて、台車７００の停止位置を決定してもよい。
【0106】
制御装置６００は、受け部７１４及び７１５と端部１１０ａとの接触を検出し、接触の検出時にエンドエフェクタ３００及び４００の移動を停止してもよい。制御装置６００は、撮像装置４０によって取得される画像データの処理結果、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂの関節駆動装置の負荷、エンドエフェクタ３００及び４００とロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂとの接続部分に配置される力センサの検出結果、凹部７１３を検出するセンサの検出結果、又はこれらの２つ以上を用いて、接触を検出してもよい。
【0107】
ステップＳ１１１において、図１５に示すように、制御装置６００は、移動装置１００を稼働し、撮像装置４０に撮像させつつ、ロボット１を台車７００と共に棚ＲＡまで移動する。制御装置６００は、メモリＭに記憶される地図情報、及び、撮像装置４０によって取得される画像データを画像処理した結果等を用いて、障害物を避けつつロボット１を移動する。
【0108】
ステップＳ１１２において、制御装置６００は、ロボット１及び台車７００が棚ＲＡの近傍の所定位置に到着すると、ロボット１に、台車７００を残置して、単独で棚ＲＡの前まで移動させる。制御装置６００は、ロボット１が棚ＲＡの前に到着すると、撮像装置４０によって棚ＲＡを撮像する。制御装置６００は、撮像装置４０によって取得される画像データを画像処理することで、棚ＲＡ上における物品Ｗ１及びＷ２を配置すべき目的位置を決定する。
【0109】
ステップＳ１１３において、制御装置６００は、撮像装置４０によって取得される画像データを画像処理することで、物品Ｗ１におけるエンドエフェクタ３００及び４００の把持位置と、物品Ｗ１を把持するときのロボット１の台車７００前での位置とを決定する。さらに、図１６に示すように、制御装置６００は、ロボット１に、物品Ｗ１を台車７００から棚ＲＡ上の目的位置に移送させる。このとき、制御装置６００は、エンドエフェクタ３００及び４００に図５に示す状態に動作させ、エンドエフェクタ３００及び４００の本体を介してロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂに物品Ｗ１を把持させる。制御装置６００は、ステップＳ１０５と同様に、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂが物品Ｗ１を把持する力を調節してもよい。
【0110】
ステップＳ１１４において、制御装置６００は、ステップＳ１１３と同様に、ロボット１に、物品Ｗ２を台車７００から棚ＲＡ上の目的位置に移送させる。
【0111】
ステップＳ１１５において、制御装置６００は、所定の待機位置、又は、入力装置２を介して指定される場所にロボット１を移動するように、移動装置１００を稼働する。
【0112】
（その他の実施の形態）
以上、本開示の実施の形態の例について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されない。すなわち、本開示の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。例えば、各種変形を実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
以上、本開示の実施の形態の例について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されない。すなわち、本開示の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。例えば、各種変形を実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
【0113】
実施の形態では、ロボット１は、人にサービスを提供するためのロボットとして用いられるが、他の用途に用いられてもよい。例えば、ロボット１は、工場及び倉庫等における作業に用いられるように構成されてもよい。
【0114】
実施の形態に係るロボット１において、支持体５００は、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂを上下方向Ｄ１Ａ及びＤ１Ｂに昇降可能な構造を有してもよい。例えば、支持体５００は、入れ子式構造のような伸縮可能な構造を有してもよい。支柱５１０は、ディスプレイ６１を上下方向Ｄ１Ａ及びＤ１Ｂに昇降可能な構造を有してもよい。例えば、支柱５１０は、入れ子式構造のような伸縮可能な構造を有してもよく、支柱５１０自体が上下方向Ｄ１Ａ及びＤ１Ｂに移動する構造を有してもよい。支持体５００及び支柱５１０の駆動源は、サーボモータ等の電動アクチュエータであってもよく、ガス圧及び液圧等の他の動力源により作動するアクチュエータであってもよい。
【0115】
実施の形態に係るロボット１において、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂは、１つの移動装置１００に配置されるが、これに限定されない。例えば、ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂは、移動可能でない対象物に配置されてもよい。ロボットアーム２００Ａ及び２００Ｂは、異なる対象物に配置されてもよい。
【0116】
実施の形態に係る台車７００は、２つの支持台７１０及び７２０を含むが、１つの支持台を含んでもよく、３つ以上の支持台を含んでもよい。台車は、いずれの支持台に物体が載置されるように構成されてもよい。台車において、１つ以上の支持台に凹部が形成されてもよい。
【0117】
本開示の技術の各態様例は、以下のように挙げられる。本開示の一態様に係るロボットの制御方法は、移動可能なロボットの制御方法であって、前記ロボットが備える２つのロボットアームに、前記２つのロボットアームが備える２つのエンドエフェクタを第１間隔で、台車の横方向に延びる把持部に配置させることと、前記２つのエンドエフェクタの間隔を前記第１間隔よりも大きい第２間隔に広げるように、前記２つのロボットアームに、前記２つのエンドエフェクタを前記把持部に沿って移動させることと、前記２つのエンドエフェクタの間隔が前記第２間隔である状態で、前記台車と共に前記ロボットに移動させることとを含み、前記台車は、前記把持部上での前記第２間隔を超える前記エンドエフェクタの移動を妨げる支障物を含む。
【0118】
上記態様によると、把持部上の２つのエンドエフェクタは、第２間隔を超えるように移動する場合に支障物から作用を受ける。これにより、２つのエンドエフェクタの間隔が第２間隔である状態の検出が可能である。２つのエンドエフェクタの間隔が第２間隔であるとき、把持部に対する２つのエンドエフェクタの位置を同じ位置にすることが可能である。これにより、ロボットに対して、台車を同じ位置に位置決めすることが可能である。ロボットと共に台車を移動する場合のロボット及び台車の位置の制御が簡易になる。よって、台車の挙動を考慮したロボットの制御が簡易になる。
【0119】
本開示の一態様に係るロボットの制御方法は、前記２つのロボットアームを支持する支持体から前記２つのエンドエフェクタまでの距離が均等になるように、前記２つのロボットアームに、前記２つのエンドエフェクタを前記第１間隔から前記第２間隔へ移動させてもよい。上記態様によると、２つのエンドエフェクタの間隔が第２間隔であるとき、ロボットの中心に台車を位置決めすることができる。よって、台車の挙動を考慮したロボットの制御が簡易になる。
【0120】
本開示の一態様に係るロボットの制御方法は、前記２つのエンドエフェクタに前記把持部を掴ませつつ、前記２つのロボットアームに、前記２つのエンドエフェクタを前記第１間隔から前記第２間隔へ移動させてもよい。上記態様によると、２つのエンドエフェクタを第１間隔から第２間隔へ移動させる過程で、台車が移動して、ロボットに対して台車が位置決めされる。よって、台車の位置決めが容易である。
【0121】
本開示の一態様に係るロボットの制御方法は、前記２つのエンドエフェクタの間隔が前記第２間隔である状態で、前記２つのロボットアームに、前記台車を前記ロボットに向かって引き寄せさせることと、前記台車を前記ロボットに引き寄せた状態で、前記台車と共に前記ロボットに移動させることとを含んでもよい。上記態様によると、ロボットに接近する及び離れる方向でのロボットに対する台車の位置決めが可能である。さらに、台車がロボットに近いため、台車と共にロボットに移動する際に、エンドエフェクタ及びロボットアームが受ける負荷が低減する。
【0122】
本開示の一態様に係るロボットの制御方法は、前記２つのロボットアームに、前記台車を前記ロボットに向かって引き寄せさせて、前記ロボットに前記台車を係合させてもよい。上記態様によると、ロボットと台車との係合が、台車と共にロボットに移動する際の負荷を担い、エンドエフェクタ及びロボットアームが受ける負荷を軽減する。
【0123】
本開示の一態様に係るロボットの制御方法は、前記２つのロボットアームに、前記台車を前記ロボットに向かって引き寄せさせて、前記台車の凹部に前記ロボットの一部をはめ込んでもよい。上記態様によると、台車の凹部とロボットの一部との嵌合は、台車と共にロボットに移動する際の負荷を効果的に担い、エンドエフェクタ及びロボットアームが受ける負荷を大きく軽減する。
【0124】
本開示の一態様に係るロボットの制御方法は、前記２つのロボットアームを支持する支持体から前記２つのエンドエフェクタまでの距離が均等になるように、前記２つのロボットアームに、前記台車を前記支持体に向かって引き寄せさせてもよい。上記態様によると、ロボットに対する台車の姿勢も、同じ姿勢に位置決めされる。
【0125】
本開示の一態様に係るロボットの制御方法は、前記ロボットの占有領域と前記台車の占有領域とを合わせた占有領域を用いて、前記台車と共に前記ロボットに移動させる制御を行ってもよい。上記態様によると、ロボットに対して台車の位置及び姿勢のいずれか又は両方が、同じ位置及び姿勢に位置決めされる。これにより、ロボットの占有領域と台車の占有領域とを合わせた占有領域は、同じ占有領域になる。よって、当該占有領域を用いた台車及びロボットの位置の制御が容易である。
【0126】
本開示の一態様に係るロボットの制御方法は、前記ロボットの自動運転プログラムに従って、前記２つのロボットアーム及び前記２つのエンドエフェクタに動作させてもよい。上記態様によると、ロボットに対して台車の位置決めが、自動運転で実行される。
【0127】
本開示の一態様に係るロボットは、移動可能な移動装置と、前記移動装置に搭載され且つ動作可能である第１ロボットアーム及び第２ロボットアームと、前記第１ロボットアーム及び前記第２ロボットアームに取り付けられ且つ把持動作をする第１エンドエフェクタ及び第２エンドエフェクタと、前記第１ロボットアーム、前記第２ロボットアーム、前記第１エンドエフェクタ、前記第２エンドエフェクタ及び前記移動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、前記第１ロボットアーム及び前記第２ロボットアームに、前記第１エンドエフェクタ及び前記第２エンドエフェクタを第１間隔で、台車の横方向に延びる把持部に配置させることと、前記第１エンドエフェクタ及び前記第２エンドエフェクタの間隔を、前記第１間隔よりも大きい第２間隔に広げるように、前記第１ロボットアーム及び前記第２ロボットアームに、前記第１エンドエフェクタ及び前記第２エンドエフェクタを前記把持部に沿って移動させることと、前記第１エンドエフェクタ及び前記第２エンドエフェクタの間隔が前記第２間隔である状態で、前記台車と共に前記ロボットに移動させることとを含み、前記台車は、前記把持部上での前記第２間隔を超える前記第１エンドエフェクタ及び前記第２エンドエフェクタの移動を妨げる支障物を含む。上記態様によると、本開示の一態様に係るロボットの制御方法と同様の効果が得られる。
【0128】
本開示の制御方法は、プロセッサ、処理回路、処理回路及び回路の組み合わせ、ＩＣカード又は単体のモジュール等によって、実現されてもよい。本開示の技術は、本開示の制御方法を実行するためのプログラムであってもよく、上記プログラムが記録された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。また、上記プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
【0129】
本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成又はプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ＡＳＩＣ、従来の回路、及び／又は、それらの組み合わせ、を含む回路又は処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路又は回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット、又は手段は、列挙された機能を実行するハードウェアであるか、又は、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されているハードウェアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラム又は構成されているその他の既知のハードウェアであってもよい。ハードウェアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段、又はユニットはハードウェアとソフトウェアの組み合わせであり、ソフトウェアはハードウェア及び／又はプロセッサの構成に使用される。
【0130】
上記で用いた序数、数量等の数字は、全て本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示は例示された数字に制限されない。構成要素間の接続関係は、本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。
【0131】
本開示は、その本質的な特徴の精神から逸脱することなく、様々なかたちで実施され得るように、本開示の範囲は、明細書の記載よりも添付の請求項によって定義されるため、例示的な実施の形態及び変形例は、例示的なものであって限定的なものではない。請求項及びその範囲内にあるすべての変更、又は、請求項及びその範囲の均等物は、請求項によって包含されることが意図されている。
【符号の説明】
【0132】
１ ロボット
１００ 移動装置
２００Ａ、２００Ｂ ロボットアーム
３００、４００ エンドエフェクタ
５００ 支持体
６００ 制御装置
７００ 台車
７５０ ハンドル（把持部）
７１３、７２３ 凹部
７３２、７３３ 縦材（支障物）
７４０ ホイール
Ａ ロボットシステム
１００ 移動装置
２００Ａ、２００Ｂ ロボットアーム
３００、４００ エンドエフェクタ
５００ 支持体
６００ 制御装置
７００ 台車
７５０ ハンドル（把持部）
７１３、７２３ 凹部
７３２、７３３ 縦材（支障物）
７４０ ホイール
Ａ ロボットシステム
【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】