特開 2023-87821 自律型搬送装置

(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】P2023087821

(43)【公開日】2023-06-26

(54)【発明の名称】自律型搬送装置

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20200101AFI20230619BHJP

【ＦＩ】

G05D1/02 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021202307

(22)【出願日】2021-12-14

(71)【出願人】

【識別番号】000106944

【氏名又は名称】シナノケンシ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001726

【氏名又は名称】弁理士法人綿貫国際特許・商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】市来 浩一

(72)【発明者】

【氏名】原田 純一

【テーマコード（参考）】

5H301

【Ｆターム（参考）】

5H301BB05

5H301CC03

5H301CC06

5H301CC10

5H301GG08

5H301GG09

5H301HH10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】荷物の載置スペースを拡大すると共に、既存の測位センサを用いて安価な構成で臨機応変に自律走行に必要な周囲の環境を認識しながら安定した走行を継続可能な自律型搬送装置を提供する。
【解決手段】自律走行に必要な周囲の環境を認識するための測位センサ１３と、測位センサ１３の入力により自己位置推定を行いながら、指定された地点までの走行ルートを所定のアルゴリズムで決定して駆動指令を送出する制御部と、制御部より送出された駆動指令により駆動車輪を駆動する駆動部と、を備え、測位センサ１３は、ベース部２に敷設された走行レール２５に沿って移動する移動機構２６に搭載されている。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動車輪と補助車輪を支持するベース部に支持された搭載部に荷物が搭載されて指定された地点まで自律走行して搬送可能な自律型搬送装置であって、
自律走行に必要な周囲の環境を認識するための測位センサと、
前記測位センサの入力情報により自己位置推定を行いながら、指定された地点までの走行ルートを所定のアルゴリズムで決定して駆動指令を送出する制御部と、
前記制御部より送出された駆動指令により駆動車輪を駆動する駆動部と、を備え、
前記測位センサは、前記ベース部に敷設された走行レールに沿って移動する移動機構に搭載されていることを特徴とする自律型搬送装置。

【請求項2】

前記測位センサは、前記ベース部上に敷設された走行レール上を移動可能に設けられている請求項１記載の自律型搬送装置。

【請求項3】

前記走行レールは前記ベース部上に周回して敷設されている請求項２記載の自律型搬送装置。

【請求項4】

前記測位センサは、前記ベース部と前記搭載部との間の側面を覆う側面カバーに沿って周回して敷設された走行レール上を移動可能に設けられている請求項１記載の自律型搬送装置。

【請求項5】

前記走行レールは前記移動機構に対して電力や制御信号を供給する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自律型搬送装置。

【請求項6】

前記測位センサは、レーザー距離センサの他に撮像カメラが搭載されている請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の自律型搬送装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記測位センサの移動に応じて環境把握プログラムの設定を変更する請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の自律型搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ベース部に支持された搭載部に荷物が搭載され指定された地点まで自律走行して搬送する自律型搬送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

製造現場等においては、部品などを工程間で無人搬送したり倉庫に搬入したりするのに無人搬送装置が用いられている。製造現場では工程変更によるレイアウト変更が頻繁に行われ、かつ、様々な製造装置が配備されるため、搬送ラインが狭く、経路も複雑となり易いため小回りがきき、既存工場にも導入が容易な無人搬送装置、特に自律型の無人搬送装置であるＡＭＲ（Autonomous Mobile Robot：自律搬送ロボット、自律型搬送装置）が注目されている。

【0003】

自律型の無人搬送装置は、自律走行を行なうために必要な周囲の環境を認識しながら走行するため、環境認識用のセンサが搭載されている。
例えば、移動体の周囲の環境を認識するため、移動体の上部に８方向について環境情報を取得する画像距離センサ（レーザーライダー・イメージングユニット、レーザーレンジファインダ等）を設けている（特許文献１；特開２０１４－１４９６０３号）。

【0004】

また移動体の前面に、検知範囲の異なる複数の検知部を設けて障害物の見落としを防ぐ構成も提案されている。即ち、第１検知部は走行面及び被検知物の位置や距離を検知する光学センサ（ＬＩＤＡＲ）が設けられている。第２検知部も光学センサが用いられ、レーザー光以外を照射するセンサなどが用いられる。
第１検知センサの第１検知範囲と第２検知センサの第２検知範囲は一部が重なるように設定されており、第２検知範囲は第１検知範囲の全体を覆うことで障害物の見落としを防いでいる（特許文献２；特開２０１７－１２２６３４号）。

【0005】

自走パレットの前面、後面、前面及び後面をつなぐ両側面の合計４面にセンサユニット（カメラ及びライダーセンサ）を設けた物品搬送ロボットも提案されている（特許文献３；特開２０２１－６４２４１号）。

【0006】

また、クローラで移動する移動体本体上に、屈曲動作及び回転動作等が可能なアーム部が設けられ、アーム部の先端部に測位センサが設けられている。測位センサにより取得したデータに対して、通路を形成している物体及び領域のモデルをリアルタイムで当て嵌めることで、通路境界を認識し、モデルに対する相対自己位置を用いて移動制御を行う（特許文献４；特開２０１８－１０４１２号）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１４－１４９６０３号公報

【特許文献2】特開２０１７－１２２６３４号公報

【特許文献3】特開２０２１－６４２４１号公報

【特許文献4】特開２０１８－１０４１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、上述した特許文献１の自律型無人搬送装置は、装置の最上部に画像距離センサ（レーザーライダー・イメージングユニット、レーザーレンジファインダ等）を設けているため、荷物の積載スペースがない。また、特許文献２及び特許文献３の自律型無人搬送装置は、移動体に複数の測位センサを設けており、装置コストが高くなる。

【0009】

また、特許文献４のようにアーム部の先端部に設けられた測位センサの設置角度を変更しながら移動体が移動する場合、移動体の基部に固定されている測位センサに比べてセンサ自重や走行時の振動などから測定精度が低下し易い。測位センサの設置角度を変更する移動時間を短縮するためモータを大型化すると重量が増加し測定精度が更に低下するため移動時間の短縮は困難であり、デッドタイムが長くなる。また、移動体上面にアームを設けるため、荷物の積載スペースが限られる。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、荷物の載置スペースを拡大すると共に、既存の測位センサを用いて安価な構成で臨機応変に自律走行に必要な周囲の環境を認識しながら安定した走行を継続可能な自律型搬送装置を提供することにある。

【0011】

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
駆動車輪と補助車輪を支持するベース部に支持された搭載部に荷物が搭載されて指定された地点まで自律走行して搬送可能な自律型搬送装置であって、自律走行に必要な周囲の環境を認識するための測位センサと、前記測位センサの入力情報により自己位置推定を行いながら、指定された地点までの走行ルートを所定のアルゴリズムで決定して駆動指令を送出する制御部と、前記制御部より送出された駆動指令により駆動車輪を駆動する駆動部と、を備え、前記測位センサは、前記ベース部に敷設された走行レールに沿って移動する移動機構に搭載されていることを特徴とする。
このように、測位センサは、ベース部に敷設された走行レールに沿って移動する移動機構に搭載されているので、搭載部上を広く荷物の載置スペースとすることができるうえに、測位センサを必要な個所に走行レール上を移動させて計測できるので、狭い搬送ラインに進入したり、複雑な走行経路を進んだりする場合でも、臨機応変に自律走行に必要な周囲の環境を認識しながら安定した走行を継続可能となる。

【0012】

前記測位センサは、前記ベース部に敷設された走行レール上を移動可能に設けられていてもよい。
これにより、測位センサはベース部に敷設された走行レール上を任意の位置へ移動させて計測できるので、搭載部上を広く荷物の載置スペースとすることができるうえに、周囲の環境を認識しながら安定した自律走行が行える。

【0013】

前記走行レールは前記ベース部上に周回して敷設されていると、測位センサを高さ方向で邪魔になることなくベース部上で任意の箇所に移動させて計測できるので、周囲の環境を認識しながら安定した自律走行が行える。

【0014】

前記測位センサは、前記ベース部と前記搭載部との間の側面を覆う側面カバーに沿って周回して敷設された走行レール上を移動可能に設けられていてもよい。
測位センサを高さ方向で邪魔になることなくベース部の周囲で任意の箇所に移動させて計測できるので、周囲の環境を認識しながら安定した自律走行が行える。

【0015】

前記走行レールは前記移動機構に対して電力や制御信号を供給するようにしてもよい。
これにより、走行レールを信号線や給電線として使用することで配線を簡略化することができる。

【0016】

前記測位センサは、レーザー距離センサの他に撮像カメラが搭載されていてもよい。
これにより、レーザー距離センサがとらえきれない範囲の障害物を撮像カメラで検知することができ、自律走行動作の信頼性を向上させることができる。

【0017】

前記制御部は、前記測位センサの移動に応じて環境把握プログラムの設定を変更することが好ましい。
測位センサの移動に伴って次の搬送位置が指示されるため地図データを更新する必要がある。これにより、環境把握プログラムの設定を変更して指定された地点の地図データを基にして走行ルートを決定することができる。

【発明の効果】

【0018】

荷物の載置スペースを拡大すると共に、既存の測位センサを用いて安価な構成で臨機応変に自律走行に必要な周囲の環境を認識しながら安定した走行を継続可能な自律型搬送装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】自律型搬送装置の斜視図である。

【図2】図１の自律型搬送装置の右側板及び駆動車輪を取り外した側面図である。

【図3】図１の自律型搬送装置の右側板及び前側板を取り外した斜視図である。

【図4】図３の自律型搬送装置の正面図である。

【図5】図３の自律型搬送装置の搭載部を取り外した斜視図である。

【図6】図５の自律型搬送装置の平面図である。

【図7】自律型搬送装置の制御系のブロック構成図である。

【図8】移動機構の配置形態の一例を示す模式平面図及び模式側面図である。

【図9】移動機構の配置形態の一例を示す模式平面図である。

【図10】移動機構の配置形態の一例を示す模式平面図及び模式側面図である。

【図11】移動機構を利用した自律型搬送装置の搬送動作を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明に係る自律型搬送装置の概略構成について図１乃至図７を参照して説明する。自律型搬送装置は、搭載部に作業者又は自動で荷物が積み込まれ、指定された場所まで自律走行し、作業者又は自動で荷卸しされる無軌道車両である。自律型搬送装置には、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping：自己位置推定と環境地図作成の同時実行）が搭載されている。ＳＬＡＭは、入力センサの違いによって、大きく３種類に分類される。ＬｉＤＡＲ（測位センサ）を入力として用いたＬｉＤＥＲ ＳＬＡＭ、撮像カメラを用いたＶｉｓｕａｌ ＳＬＡＭ、ＴｏＦセンサなどからの測距情報を用いたＤｅｐｔｈＳＬＡＭがある。本実施例の自律型搬送装置は、後述するようにＬｉＤＡＲ（測位センサ）による座標情報と撮像カメラの画像情報を組み合わせて用いることで、自律搬送動作の信頼性を高めている。

【0021】

先ず、図２に示すように、自律型搬送装置１は、ベース部２に支柱３を介して搭載部４が支持されている。ベース部２の左右両側には、中央部に一対の駆動車輪５が設けられ、その前後に一対の第１補助車輪６（前輪）と一対の第２補助車輪７（後輪）の合計６輪が設けられている（図６参照）。
図５に示すように、一対の駆動車輪５は駆動モータ１１ａ，１１ｂにより各々回転駆動される。ベース部２には、一対の駆動車輪５を中心にベース部２の一端側（前方側）に一対の第１補助車輪６が各々設けられ、ベース部２の他端側（後方側）に一対の第２補助車輪７が各々設けられている。

【0022】

先ず、図２に示すように、自律型搬送装置１は、ベース部２に支柱３を介して搭載部４が支持されている。ベース部２の左右両側には、中央部に一対の駆動車輪５が設けられ、その前後に一対の第１補助車輪６（前輪）と一対の第２補助車輪７（後輪）の合計６輪が設けられている。駆動車輪５と第１補助車輪６は、ベース部２に組み付けられた第１車輪支持部８に各々支持されている。第１車輪支持部８はベース部２に揺動可能に支持されている。第２補助車輪７は、ベース部２の左右に設けられた第２車輪支持部１０に支持されている。第１補助車輪６と第２補助車輪７は、キャスター付の従動輪であって、左右の駆動車輪５の回転速度の相違によって旋回して小回りが利くようになっている。
また、図３に示すように、ベース部２には駆動車輪５、第１補助車輪６（前輪）及び第２補助車輪７（後輪）が設けられた位置に切欠き２ａ及び抜孔２ｂが設けられており、自律型搬送装置１の低床化が図られている。図１に示すよう、搭載部４はベース部２に支持された平坦面に、作業者又は自動で荷物が搭載される。

【0023】

第２補助車輪７は、ベース部２の左右に設けられた第２車輪支持部１０にキャスター７ａによって旋回可能に各々支持されている。第１補助車輪６と第２補助車輪７は、何れもキャスター付の従動輪であって、左右の駆動車輪５の回転速度の相違によって旋回して小回りが利くようになっている。本実施例では、最小回転径が800ｍｍで、360°旋回可能となっている。

【0024】

また、図３に示すように、ベース部２には、駆動車輪５、第１補助車輪６（前輪）及び第２補助車輪７（後輪）が設けられた位置に切欠き２ａ及び抜孔２ｂが設けられており、自律型搬送装置１の低床化が図られている。図１に示すよう、搭載部４はベース部２に支持された平坦面に、作業者又は自動で荷物が搭載される。

【0025】

図４に示すように、一対の駆動車輪５は、駆動モータ１１ａ，１１ｂの駆動軸１１ｃに連結されて回転駆動される。駆動モータ１１ａ，１１ｂには、後述するようにモータの回転センサ１６ａ，１６ｂが各々設けられている（図７参照）。このモータの回転信号により、左右の駆動車輪５の回転速度や回転位置が後述する制御部１４に送信される。

【0026】

ベース部２の前方には、撮像カメラ１２（環境把握用カメラ）が設けられている。撮像カメラ１２は、自律走行に必要な周囲の環境を撮像する他に図形パターン（二次元コードなど）を読み取る。撮像カメラ１２は後述する測位センサ１３がとらえられない上下の障害物を検出する。撮像カメラの種類としては単眼カメラ (広角カメラ、魚眼カメラ、全天球カメラ)、複眼カメラ (ステレオカメラ、マルチカメラ)、RGB-Dカメラ (深度カメラやToFカメラ)などが用いられるが、本実施例は、ステレオカメラが用いられている。

【0027】

撮像カメラ１２は、ベース部２と搭載部４の間の高さ位置に設けられていることが好ましい。これにより、搭載部４の上方のスペースは荷物の搭載用として広く利用することができ、かつ自律型搬送装置１の低床化に寄与することができる。

【0028】

また、撮像カメラ１２の下方には、測位センサ１３（ＬｉＤＡＲ；レーザー距離センサ）が設けられている。測位センサ１３は、レーザースキャナから照射されたレーザー光の反射光を受光するまでの時間の差により対象物までの距離を測定する。測位センサ１３は、レーザー光を照射して３Ｄ（ｘ，ｙ，ｚ座標）の点群データを取得して自己位置を推定すると同時に環境地図を作成する。作成された環境地図は、後述する制御部１４のデータ格納部１４ｃに記憶され、自律型搬送装置１の荷物搬送時に位置推定や障害物を検知するためなどに用いられる。

【0029】

測位センサ１３は、例えばベース部２に敷設された走行レール２５に沿って移動する移動機構２６（例えばリニア搬送機構）に搭載されている。尚、測位センサ１３の検出範囲を補うため、撮像カメラ１２も一体に搭載してもよい。
移動体２６ａは、例えばリニアモータ可動子（永久磁石）を有し、直動レール部２５ａはリニアモータ固定子を各々有している。リニアモータ可動子とリニアモータ固定子とでリニアモータを形成する。直動レール部２５ａを互いにつなぎ合わせて電気的及び機械的に接続されて走行レール２５が構成される。

【0030】

図示しないモータコントローラにより、互いに位相が異なるＵ相、Ｖ相、Ｗ相のうちの何れかの相の電流がリニアモータ固定子（電磁石のコイル）に供給される。これにより電磁石が通電制御され、当該電磁石に生じる磁束と対向する永久磁石の磁束との相互作用により移動体２６ａに推進力が生成され、この推進力により走行レール２５に沿って走行する。移動体２６ａの停止位置は、直動レール部２５ａに各々備えた磁気センサにより検出される。このように、リニアモータ固定子に備えた電磁石のコイルへ通電制御することで、移動体２６ａを走行レール２５の目標位置へ移動させて停止することができる。

【0031】

上記移動機構２６は、測位センサ１３がリニア搬送機構に搭載される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば移動体２６ａは無端状のタイミングベルトに連結され走行範囲に設けられたガイドレールに沿って往復動する移動機構２６であってもよい。或いは、移動機構２６はラック－ピニオン機構であり、移動体２６ａに設けられたラックギヤが走行レール２５に沿って敷設されたピニオンギヤと噛み合って走行するようになってもよい。或いは移動機構２６はワイヤ搬送機構であり、移動体２６ａに連結されたワイヤが走行範囲に架設されており、ワイヤを繰り出しリールと巻き取りリール間で巻取り及び繰り出し動作をすることで走行レール２５上を走行するようにしてもよい。

【0032】

図６に示すようにベース部２には、地図データに基づいて指定された地点までの走行ルートを所定のアルゴリズムで算出して駆動指令を送出する制御部１４や、撮像カメラ１２及び測位センサ１３から入力データにより自己位置推定を行いながら指定された地点まで、一対の駆動モータ１１ａ，１１ｂの駆動を制御するモータ駆動装置１５（駆動部）を備えている（図７参照）。
また、ベース部２には、充電用ケーブル端子などを備えた端子ボックス２１、バッテリー２２，ＬＥＤライト２３などが設けられている。

【0033】

ここで、自律型搬送装置１の制御系について図７のブロック構成図を参照して説明する。制御部１４は、マイクロコンピュータ１４ａ、メモリ１４ｂ、データ格納部１４ｃ、通信回路１４ｄと、位置推定装置１４ｅとを有している。マイクロコンピュータ１４ａ、メモリ１４ｂ、データ格納部１４ｃ、通信回路１４ｄおよび位置推定装置１４ｅは通信バス１４ｆで接続されており、相互にデータを授受することが可能である。撮像カメラ１２及び測位センサ１３もまた通信インタフェース（図示せず）を介して通信バス１４ｆに接続されており、計測結果である計測データを、マイクロコンピュータ１４ａ、位置推定装置１４ｅおよび／またはメモリ１４ｂに送信する。

【0034】

マイクロコンピュータ１４ａは、自律型搬送装置１の動作制御するための演算を行うプロセッサまたは制御回路（コンピュータ）である。典型的にはマイクロコンピュータ１４ａは半導体集積回路である。マイクロコンピュータ１４ａは、制御信号であるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号をモータ駆動装置１５に送信してモータ駆動回路１５ａ，１５ｂを駆動制御し、駆動モータ１１ａ，１１ｂに印加する電圧を調整する。これにより一対の駆動モータ１１ａ，１１ｂの各々を所望の回転速度で回転させることができる。モータ駆動回路１５ａ，１５ｂはインバータ回路を備えており、マイクロコンピュータ１４ａから送出されたＰＷＭ信号により駆動モータ１１ａ，１１ｂに流れる電流が制御される。

【0035】

尚、左右の駆動モータ１１ａ，１１ｂの駆動を制御する１つ以上の制御回路（たとえばマイコン）を設けてもよい。たとえば、モータ駆動装置１５が、駆動モータ１１ａ，１１ｂの駆動をそれぞれ制御する２つのマイコンを備えていてもよい。それらの２つのマイコンは、回転センサ１６ａ，１６ｂから出力されたモータの回転情報を用いた座標計算をそれぞれ行い、初期位置からの自律型搬送装置１の移動距離を推定してもよい。また、当該２つのマイコンは、図示しないエンコーダ情報を利用してモータ駆動回路１５ａ，１５ｂを制御してもよい。

【0036】

メモリ１４ｂは、マイクロコンピュータ１４ａが実行するコンピュータプログラムを記憶する揮発性の記憶装置である。メモリ１４ｂは、入力されたデータを一時記憶し、マイクロコンピュータ１４ａおよび位置推定装置１４ｅが演算を行う際のワークエリアとしても利用され得る。

【0037】

データ格納部１４ｃは、不揮発性の半導体メモリ装置（データベース）である。尚、データ格納部１４ｃは、ハードディスクに代表される磁気記録媒体、または、光ディスクに代表される光学式記録媒体であってもよい。さらに、データ格納部１４ｃは、いずれかの記録媒体にデータを書き込みおよび／または読み出すためのヘッド装置および当該ヘッド装置の制御装置を含んでもよい。

【0038】

データ格納部１４ｃは、自律型搬送装置１が走行する移動空間の環境地図（地図データＭ）、および、１または複数の走行経路のデータ（走行経路データＲ）を記憶する。地図データＭは、自律型搬送装置１が環境地図作成モードで走行することによって作成され、データ格納部１４ｃに随時記憶される。１または複数の走行経路データＲは、地図データＭが作成された後にデータ格納部１４ｃに記憶される。本実施形態では、地図データＭおよび走行経路データＲは同じデータ格納部１４ｃに記憶されているが、異なるデータ格納部１４ｃに記憶されてもよい。

【0039】

通信回路１４ｄは、たとえば、無線ＬＡＮや無線ＷＡＮに準拠した無線通信を行う無線通信回路である。たとえば自律型搬送装置１を走行させて環境地図を作成する環境地図作成モードでは、通信回路１４ｄは、無線ＬＡＮや無線ＷＡＮに準拠した無線通信を行い、端末１７と１対１で無線通信する。尚、端末１７は例えばタブレット型コンピュータなどが用いられる。

【0040】

自律型搬送装置１は、予め作成された環境地図（地図データＭ）と走行中に取得された測位センサ１３が出力した点群データとを比較して自己位置を推定しながら、走行経路データＲより決定された走行ルートに沿って走行する。
位置推定装置１４ｅは、環境地図の作成処理、および、荷物搬送時には自己位置の推定処理を行う。位置推定装置１４ｅは、自律型搬送装置１の走行位置及び測位センサ１３の走査結果により、移動空間の地図データＭ（３Ｄ座標の点群データ）を作成する。荷物搬送時には、位置推定装置１４ｅは、測位センサ１３から３Ｄ座標データを受け取り、データ格納部１４ｃに記憶された地図データＭを読み出す。作成された局所的地図データ(３Ｄ座標の点群データ)を、より広範囲の地図データＭとのマッチングを行うことにより、位置推定装置１４ｅは、地図データＭ上における自己位置を推定する。

【0041】

本実施例では、撮像カメラ１２は、自律走行を行なうために必要な周囲の環境を撮像する他に、作業者より提示された二次元コードを読み取るか或いは端末１７より入力されたアドレス情報から指定された地点のアドレスが制御部１４へ入力される。制御部１４は入力情報から指定された地点のアドレス情報を地図データＭ上で確認し、当該指定された地点までの走行ルートを所定のアルゴリズムで決定する。制御部１４は、決定された走行経路データＲに基づいてモータ駆動装置１５に駆動指令を送出する。

【0042】

尚、撮像カメラ１２が地図データＭにない障害物を検出した場合には、制御部１４は、モータ駆動装置１５へ駆動停止指令を送出し、駆動モータ１１ａ，１１ｂの駆動を停止させる。そして、必要に応じて、リニア搬送機構等の移動機構２６を作動させて測位センサ１３（撮像カメラ１２）をベース部２に対して進行方向の所定位置へ移動させて自律走行に必要な周囲の状況を確認してから目的地までの走行経路データＲを再検索して走行ルートを決定する。これにより、自律型搬送装置１の自律搬送動作の信頼性を高めることができる。尚、障害物、通路の幅等の状況に応じて一時停止を行なうことなく再検索した走行ルートを走行することもできる。

【0043】

以下では、ベース部２に対する移動機構の配置形態の一例について図８から図１０に示す模式図を参照して説明する。以下では、ベース部２対する移動機構２６のレイアウト構成を中心に説明するものとする。尚、図８（Ａ）のように、上部から見た図は搭載部４が省略されている。

【0044】

図８（Ａ）は、走行レール２５がベース部２上に周回して敷設されている構成例である。破線部２７で囲まれたエリアに制御部１４、モータ駆動装置１５やバッテリー２２などが配置される。また、ベース部２上であって、側面カバー２８で囲まれた外側エリアに、移動機構２６が配置される。具体的には、走行レール２５が側面カバー２８の外側に周回して敷設されている。走行レール２５には移動体２６ａが走行可能に連繋している。

【0045】

図８（Ｂ）に示すように、移動機構２６は、高さ方向にベース部２と搭載部4との間に設けられるので、搭載部４の荷物搭載スペースを広く確保することができる。また、自律型搬送装置１が狭い工程間に進入した場合でも、測位センサ１３を搭載した移動体２６ａが高さ方向で邪魔になることなくベース部２上で任意の箇所に移動させて計測できるので、自律走行に必要な周囲の環境を認識しながら安定した走行が継続できる。

【0046】

図９は、走行レール２５がベース部２上の中央部に長手方向に敷設されている構成例である。一対の破線部２７で囲まれたエリアに制御部１４、モータ駆動装置１５やバッテリー２２などが各々配置される。また、一対の破線部２７で囲まれたエリアに挟まれたベース部２上の中央部に移動機構２６が配置される。具体的には、走行レール２５が前後の側面カバー２８間に直線的に敷設されている。走行レール２５には移動体２６ａが走行可能に連繋している。移動体２６ａに搭載された測位センサ１３は、前後の側面カバー２８の切欠き部２８ａより前方又は後方に露出して計測を行うようになっている。

【0047】

図１０（Ａ）は、走行レール２５がベース部２と搭載部４との間の側面を覆う側面カバー２８に沿って周回して敷設されている構成例である。破線部２７で囲まれたエリアに制御部１４、モータ駆動装置１５やバッテリー２２などが配置される。また、破線部２７の外側には、ベース部２と搭載部４との間を覆う側面カバー２８設けられている。この側面カバー２８の外側エリアに、移動機構２６が配置される。具体的には、走行レール２５が側面カバー２８の外側に周回して敷設されている。走行レール２５には移動体２６ａが走行可能に連繋している。

【0048】

図１０（Ｂ）に示すように、移動機構２６は、高さ方向にベース部２と搭載部４との間に設けられるので、搭載部４の荷物搭載スペースを広く確保することができる。また、自律型搬送装置１が狭い工程間に進入した場合でも、測位センサ１３を搭載した移動体２６ａが高さ方向で邪魔になることなくベース部２上で任意の箇所に移動させて計測できるので、自律走行に必要な周囲の環境を認識しながら安定した走行が継続できる。

【0049】

ここで、移動機構２６を利用した自律型搬送装置１の搬送動作について図１１を参照して説明する。移動機構２６のレイアウトは、一例として図８（Ａ）と同様とする。
図１１（Ａ）は、作業ラインＷ１，Ｗ２，Ｗ３がコ字状にレイアウトされた製造現場を示す。自律型搬送装置１は、作業ラインＷ１とＷ２に囲まれた空間部Ｓを作業ラインＷ３に向かって矢印方向に進入する。このとき、自律型搬送装置１の前方に配置した測位センサ１３によって、作業ラインＷ１，Ｗ２，Ｗ３との距離を計測しながら進入する。撮像カメラ１２は、測位センサ１３がとらえきれない障害物の有無を検出する。

【0050】

図１１（Ｂ）は自律型搬送装置１が作業ラインＷ１とＷ２に囲まれた空間部Ｓを作業ラインＷ３に近づいて走行停止した状態を示す。この状態で、いずれかの作業ラインから作業者によって搬送物が搭載部４（図１参照）に搭載される。すなわち、空間部Ｓに自律型搬送装置１に停止させることで作業ラインＷ１、Ｗ２およびＷ３の３つのラインで製造される製品を搬送することができる。これにより自律型搬送装置１の搬送待ち時間などを減らすことができるので導入する自律型搬送装置１も減らすことが可能となる。また、それぞれの作業ラインに自律型搬送装置１を停止させる空間を設ける必要が無いので作業ライン全体の面積を減らすことができる。これにより、自律型搬送装置１の走行距離を減らしたり、より効率的な走行ルートを設定したりすることが可能となる。そして、作業者より次の搬送先が指示される。搬送先の指示は、撮像カメラ１２によって二次元コードを読み取るか或いは端末１７より入力されたアドレス情報による。

【0051】

図１１（Ｃ）に示すように、作業者は端末１７を操作して移動機構２６を作動させて、走行レール２５上を移動体２６ａが自律型搬送装置１の前方位置から後方位置へ移動させる。このとき、移動体２６ａに搭載された測位センサ１３がベース部２上を後方位置へ移動する。これに伴って、制御部１４は測位センサ１３の移動に伴って環境把握プログラムの設定を変更する。測位センサ１３の移動に伴って次の搬送位置が指示されるため地図データを更新する必要がある。これにより、データ格納部１４ｃから読みだされる環境把握プログラムの設定を変更して指定された地点の地図データを基にして走行ルートを再検索して決定する。

【0052】

図１１（Ｄ）において、測位センサ１３（及び撮像カメラ１２）は、自律型搬送装置１の後方に障害物や作業者等が存在しないことを確認する。これにより、制御部１４はモータ駆動装置１５を起動して、自律型搬送装置１を作業ラインＷ１，Ｗ２，Ｗ３で囲まれた空間部Ｓから矢印方向に後退させる。この後、制御部１４は指定された地点の地図データを基にして決定された走行ルートでモータ駆動装置１５を駆動制御して自律型搬送装置１を指定された地点まで走行させる。

【0053】

以上説明したように、荷物の載置スペースを拡大すると共に、既存の測位センサ１３を用いて安価な構成で臨機応変に周囲の環境を認識しながら安定した自律走行が可能な自律型搬送装置を提供することができる。

【0054】

尚、自律型搬送装置１に対する外部入力は、端末１７を用いて行ったが、携帯型のノートパソコンやデスクトップタイプのパソコンを用いて行ってもよい。
また、自律型搬送装置は、上述した構成に限らず、自律走行に必要な周囲の環境を認識するための測位センサ１３を搭載した無人牽引車、各種サービスロボットなど自律型搬送を行なう他の装置に適用してもよい。

【符号の説明】

【0055】

１ 自律型搬送装置 ２ ベース部 ２ａ 切欠き ２ｂ 抜孔 ３ 支柱 ４ 搭載部 ５ 駆動車輪 ６ 第１補助車輪 ７ 第２補助車輪 ８ 第１車輪支持部 １０ 第２車輪支持部 １１ａ，１１ｂ 駆動モータ １１ｃ 駆動軸 １２ 撮像カメラ １３ 測位センサ １４ 制御部 １４ａ マイクロコンピュータ １４ｂ メモリ １４ｃ データ格納部 １４ｄ 通信回路 １４ｅ 位置推定装置 １４ｆ 通信バス １５ モータ駆動装置 １５ａ，１５ｂ モータ駆動回路 １６ａ，１６ｂ 回転センサ １７ 端末 ２０ モータ取付板 ２１ 端子ボックス ２２ バッテリー ２３ ＬＥＤライト ２５ 走行レール ２５ａ 直動レール部 ２６ 移動機構 ２６ａ 移動体 ２７ 破線部 ２８ 側面カバー ２８ａ 切欠き部 Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３ 作業ライン Ｓ 空間部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】