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(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】P2024150360
(43)【公開日】2024-10-23
(54)【発明の名称】搬送ロボット、装置、システム、方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
B25J 5/00 20060101AFI20241016BHJP
B65G 1/04 20060101ALI20241016BHJP
【ＦＩ】
B25J5/00 A
B65G1/04 555Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023063763
(22)【出願日】2023-04-10
(71)【出願人】
【識別番号】315014671
【氏名又は名称】東京ロボティクス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098899
【弁理士】
【氏名又は名称】飯塚 信市
(74)【代理人】
【識別番号】100163865
【弁理士】
【氏名又は名称】飯塚 健
(72)【発明者】
【氏名】加藤 健太
(72)【発明者】
【氏名】松尾 雄希
【テーマコード（参考）】
3C707
3F022
【Ｆターム（参考）】
3C707AS03
3C707BS10
3C707BT14
3C707CS08
3C707FS01
3C707JS03
3C707KS36
3C707KT02
3C707KT04
3C707WA16
3F022FF01
3F022JJ11
3F022KK18
3F022KK20
3F022MM26
3F022MM27
3F022MM35
3F022NN31
3F022NN42
3F022QQ17
(57)【要約】
【課題】物体回転時の干渉リスクを低減する。
【解決手段】搬送ロボット５０は、物体６０を回転させる駆動関節部Ｊ４と、物体６０を並進移動させる全方位移動機構及び／又はロボットアーム５２と、駆動関節部Ｊ４と全方位移動機構及び／又はロボットアーム５２とを制御する制御部７０と、を備え、制御部７０は、物体６０が取出され及び／又は収容されるＹ軸方向と交差するＺ軸方向に沿う軸周りに物体６０を回転させるよう駆動関節部Ｊ４を制御するとともに、軸周りの物体６０の回転により物体６０の一部が収容空間に存在する状態においてＸ軸方向に物体を並進移動させるよう並進機構を制御する。
【選択図】図１１Ｂ
【解決手段】搬送ロボット５０は、物体６０を回転させる駆動関節部Ｊ４と、物体６０を並進移動させる全方位移動機構及び／又はロボットアーム５２と、駆動関節部Ｊ４と全方位移動機構及び／又はロボットアーム５２とを制御する制御部７０と、を備え、制御部７０は、物体６０が取出され及び／又は収容されるＹ軸方向と交差するＺ軸方向に沿う軸周りに物体６０を回転させるよう駆動関節部Ｊ４を制御するとともに、軸周りの物体６０の回転により物体６０の一部が収容空間に存在する状態においてＸ軸方向に物体を並進移動させるよう並進機構を制御する。
【選択図】図１１Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
収容空間からの物体の取出し及び／又は前記収容空間への前記物体の収容を行う搬送ロボットであって、
前記物体を回転させる回転機構と、
前記物体を並進移動させる並進機構と、
前記回転機構と前記並進機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記物体が取出され及び／又は収容される第１方向と交差する第２方向に沿う軸周りに前記物体を回転させるよう前記回転機構を制御するとともに、
前記軸周りの前記物体の回転により前記物体の一部が前記収容空間に存在する状態において前記第１方向と前記第２方向との両方に交差する第３方向に前記物体を並進移動させるよう前記並進機構を制御する、
搬送ロボット。
前記物体を回転させる回転機構と、
前記物体を並進移動させる並進機構と、
前記回転機構と前記並進機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記物体が取出され及び／又は収容される第１方向と交差する第２方向に沿う軸周りに前記物体を回転させるよう前記回転機構を制御するとともに、
前記軸周りの前記物体の回転により前記物体の一部が前記収容空間に存在する状態において前記第１方向と前記第２方向との両方に交差する第３方向に前記物体を並進移動させるよう前記並進機構を制御する、
搬送ロボット。
【請求項2】
前記制御部は、前記物体の回転と同期して前記物体を並進移動させるよう前記回転機構と前記並進機構とを制御する、
請求項１に記載の搬送ロボット。
請求項１に記載の搬送ロボット。
【請求項3】
前記制御部は、前記物体の回転と前記物体の並進移動とを同期して実行する前又は実行した後に前記物体の回転を停止して前記物体を並進移動させるよう前記回転機構と前記並進機構を制御する、
請求項２に記載の搬送ロボット。
請求項２に記載の搬送ロボット。
【請求項4】
前記制御部は、
前記物体の並進移動を停止した状態で前記物体の回転を前記回転機構が実行したときに前記物体と前記収容空間を定義する周辺環境物との干渉があるか否かを判定し、
前記干渉がないと判定した場合に前記物体の並進移動を停止して前記物体を回転させるよう前記回転機構と前記並進機構を制御する、
請求項２に記載の搬送ロボット。
前記物体の並進移動を停止した状態で前記物体の回転を前記回転機構が実行したときに前記物体と前記収容空間を定義する周辺環境物との干渉があるか否かを判定し、
前記干渉がないと判定した場合に前記物体の並進移動を停止して前記物体を回転させるよう前記回転機構と前記並進機構を制御する、
請求項２に記載の搬送ロボット。
【請求項5】
前記並進機構は、前記第２方向に前記物体を移動可能であり、
前記制御部は、前記物体の回転と並進移動とを同期して実行する前に前記物体を前記第２方向に移動させるよう前記並進機構を制御する、
請求項２に記載の搬送ロボット。
前記制御部は、前記物体の回転と並進移動とを同期して実行する前に前記物体を前記第２方向に移動させるよう前記並進機構を制御する、
請求項２に記載の搬送ロボット。
【請求項6】
前記制御部は、前記第２方向から前記収容空間を見て前記収容空間の開口縁どうしを結ぶ仮想線分と前記物体の外周面との交点の情報と、前記収容空間の開口縁の情報と、を用いて前記回転機構と前記並進機構を制御する、
請求項２に記載の搬送ロボット。
請求項２に記載の搬送ロボット。
【請求項7】
前記制御部は、前記交点の一方と、前記収容空間の開口縁と、が一定距離を維持するように前記回転機構と前記並進機構を制御する、
請求項６に記載の搬送ロボット。
請求項６に記載の搬送ロボット。
【請求項8】
前記制御部は、
前記物体の回転と並進移動とを同期して実行する前又は実行した後に前記物体の回転を停止して前記物体を前記一定距離分、並進移動させるよう前記回転機構と前記並進機構を制御する、
請求項７に記載の搬送ロボット。
前記物体の回転と並進移動とを同期して実行する前又は実行した後に前記物体の回転を停止して前記物体を前記一定距離分、並進移動させるよう前記回転機構と前記並進機構を制御する、
請求項７に記載の搬送ロボット。
【請求項9】
前記制御部は、前記交点どうしの中点と、前記収容空間の開口縁どうしの中点と、を一致させるように前記回転機構と前記並進機構を制御する、
請求項６に記載の搬送ロボット。
請求項６に記載の搬送ロボット。
【請求項10】
前記制御部は、前記干渉の判定を、前記物体の回転と並進移動とを同期して実行している間に定期的に実行する、
請求項４に記載の搬送ロボット。
請求項４に記載の搬送ロボット。
【請求項11】
前記制御部は、前記干渉の判定を、前記物体の回転と並進移動とを同期して実行する前に実行する、
請求項４に記載の搬送ロボット。
請求項４に記載の搬送ロボット。
【請求項12】
前記制御部は、前記物体の寸法に関する情報と、前記物体と前記軸の相対位置姿勢に関する情報と、前記軸と前記収容空間の開口縁との距離に関する情報と、前記収容空間に関する情報と、を用いて前記回転機構と前記並進機構を制御する、
請求項１に記載の搬送ロボット。
請求項１に記載の搬送ロボット。
【請求項13】
前記物体の寸法に関する情報として、前記物体の最大寸法値を用いる、
請求項１２に記載の搬送ロボット。
請求項１２に記載の搬送ロボット。
【請求項14】
前記物体の寸法に関する情報として、実際の前記物体の寸法に安全マージンを加味した値を用いる、
請求項１２に記載の搬送ロボット。
請求項１２に記載の搬送ロボット。
【請求項15】
前記相対位置姿勢に関する情報として、前記物体と前記軸の相対位置のばらつき範囲のうち、前記物体の中心が前記軸から最も離れたときの前記軸に対する前記中心の位置姿勢情報を用いる、
請求項１２に記載の搬送ロボット。
請求項１２に記載の搬送ロボット。
【請求項16】
前記距離に関する情報として、前記第２方向に前記収容空間を見て前記収容空間の開口縁どうしを結ぶ仮想線分と前記物体の奥側の面とが重なったときの前記軸と前記線分との距離を用いる、
請求項１２に記載の搬送ロボット。
請求項１２に記載の搬送ロボット。
【請求項17】
前記収容空間に関する情報は、前記第２方向に前記収容空間を見て前記収容空間の開口縁どうしを結ぶ仮想線分の長さを含み、前記仮想線分の長さとして、前記第３方向における前記物体の寸法を用いる、
請求項１２に記載の搬送ロボット。
請求項１２に記載の搬送ロボット。
【請求項18】
収容空間からの物体の取出し及び／又は前記収容空間への前記物体の収容を行う搬送装置であって、
前記物体を回転させる回転機構と、
前記物体を並進移動させる並進機構と、
前記回転機構と前記並進機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記物体が取出され及び／又は収容される第１方向と交差する第２方向に沿う軸周りに前記物体を回転させるよう前記回転機構を制御するとともに、
前記軸周りの前記物体の回転により前記物体の一部が前記収容空間に存在する状態において前記第１方向と前記第２方向との両方に交差する第３方向に前記物体を並進移動させるよう前記並進機構を制御する、
搬送装置。
前記物体を回転させる回転機構と、
前記物体を並進移動させる並進機構と、
前記回転機構と前記並進機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記物体が取出され及び／又は収容される第１方向と交差する第２方向に沿う軸周りに前記物体を回転させるよう前記回転機構を制御するとともに、
前記軸周りの前記物体の回転により前記物体の一部が前記収容空間に存在する状態において前記第１方向と前記第２方向との両方に交差する第３方向に前記物体を並進移動させるよう前記並進機構を制御する、
搬送装置。
【請求項19】
収容空間からの物体の取出し及び／又は前記収容空間への前記物体の収容を行う搬送システムであって、
前記物体を回転させる回転機構と、
前記物体を並進移動させる並進機構と、
前記回転機構と前記並進機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記物体が取出され及び／又は収容される第１方向と交差する第２方向に沿う軸周りに前記物体を回転させるよう前記回転機構を制御するとともに、
前記軸周りの前記物体の回転により前記物体の一部が前記収容空間に存在する状態において前記第１方向と前記第２方向との両方に交差する第３方向に前記物体を並進移動させるよう前記並進機構を制御する、
搬送システム。
前記物体を回転させる回転機構と、
前記物体を並進移動させる並進機構と、
前記回転機構と前記並進機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記物体が取出され及び／又は収容される第１方向と交差する第２方向に沿う軸周りに前記物体を回転させるよう前記回転機構を制御するとともに、
前記軸周りの前記物体の回転により前記物体の一部が前記収容空間に存在する状態において前記第１方向と前記第２方向との両方に交差する第３方向に前記物体を並進移動させるよう前記並進機構を制御する、
搬送システム。
【請求項20】
搬送ロボットを用いて収容空間からの物体の取出し及び／又は前記収容空間への前記物体の収容を行う搬送方法であって、
前記物体が取出され及び／又は収容される第１方向と交差する第２方向に沿う軸周りに前記物体を回転させるよう前記搬送ロボットへと指令を行うことと、
前記軸周りの前記物体の回転により前記物体の一部が前記収容空間に存在する状態において前記第１方向と前記第２方向との両方に交差する第３方向に前記物体を並進移動させるよう前記搬送ロボットへと指令を行うことと、を備える、
搬送方法。
前記物体が取出され及び／又は収容される第１方向と交差する第２方向に沿う軸周りに前記物体を回転させるよう前記搬送ロボットへと指令を行うことと、
前記軸周りの前記物体の回転により前記物体の一部が前記収容空間に存在する状態において前記第１方向と前記第２方向との両方に交差する第３方向に前記物体を並進移動させるよう前記搬送ロボットへと指令を行うことと、を備える、
搬送方法。
【請求項21】
搬送ロボットを用いて収容空間からの物体の取出し及び／又は前記収容空間への前記物体の収容を行う搬送プログラムであって、
前記物体が取出され及び／又は収容される第１方向と交差する第２方向に沿う軸周りに前記物体を回転させるよう前記搬送ロボットへと指令を行うことと、
前記軸周りの前記物体の回転により前記物体の一部が前記収容空間に存在する状態において前記第１方向と前記第２方向との両方に交差する第３方向に前記物体を並進移動させるよう前記搬送ロボットへと指令を行うことと、を備える、
搬送プログラム。
前記物体が取出され及び／又は収容される第１方向と交差する第２方向に沿う軸周りに前記物体を回転させるよう前記搬送ロボットへと指令を行うことと、
前記軸周りの前記物体の回転により前記物体の一部が前記収容空間に存在する状態において前記第１方向と前記第２方向との両方に交差する第３方向に前記物体を並進移動させるよう前記搬送ロボットへと指令を行うことと、を備える、
搬送プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、物体を搬送する搬送ロボット、特に、倉庫等で用いられる搬送ロボット等に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、労働人口の減少、Ｅコマースの拡大等に伴い、倉庫内に保管された様々な商品を出荷する作業の自動化が進められている。特許文献１には、複数の搬送対象場所の間で移動して物体を搬送する搬送車が開示されている。
【0003】
特許文献１に開示された搬送車は、走行部と、物体を把持する把持部と、把持部を鉛直方向に沿う軸周りに旋回させる旋回部と、を備えている。把持部が物体を把持した状態で旋回部が把持部を旋回させることで、物体が鉛直方向に沿う軸周りに旋回し、物体の姿勢が変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－１６９５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
倉庫等の空間では、搬送車等の搬送ロボットが通るための通路が狭いほど、棚等の収容空間をより多く設置でき、より多くの物体を保管することができる。このような理由から、通路幅を狭めることが求められている。
【0006】
しかしながら、通路幅を狭めると、収容空間から物体を引出した後、及び／又は収容空間に物体を収容する前に物体を通路で回転させる必要がある場合、物体が収容空間、倉庫の壁及び／又は収容空間に収容された他の物体と干渉するリスクがある。
【0007】
本発明は、上述の技術的課題に解決するためになされたものであり、その目的とするところは、物体回転時の干渉リスクを低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述の技術的課題は、以下の構成を有する搬送ロボット、装置、システム、方法及びプログラム等により解決することができる。
【0009】
すなわち、本発明に係る搬送ロボットは、収容空間からの物体の取出し及び／又は前記収容空間への前記物体の収容を行う搬送ロボットであって、前記物体を回転させる回転機構と、前記物体を並進移動させる並進機構と、前記回転機構と前記並進機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記物体が取出され及び／又は収容される第１方向と交差する第２方向に沿う軸周りに前記物体を回転させるよう前記回転機構を制御するとともに、前記軸周りの前記物体の回転により前記物体の一部が前記収容空間に存在する状態において前記第１方向と前記第２方向との両方に交差する第３方向に前記物体を並進移動させるよう前記並進機構を制御する。
【0010】
このような構成によれば、収容空間に存在する部分の軌道は、回転角が増加するにつれ、物体を並進移動させることなく回転させた場合の軌道から第３方向に離れていく。したがって、物体が周辺環境物と干渉するリスクを低減することができる。
【0011】
前記制御部は、前記物体の回転と同期して前記物体を並進移動させるよう前記回転機構と前記並進機構とを制御してもよい。
【0012】
このような構成によれば、物体の回転と並行して物体が並進移動するため、取出した物体の回転に要する時間を短縮することができる。
【0013】
前記制御部は、前記物体の回転と前記物体の並進移動とを同期して実行する前又は実行した後に前記物体の回転を停止して前記物体を並進移動させるよう前記回転機構と前記並進機構を制御してもよい。
【0014】
このような構成によれば、物体が収容空間の開口縁から一定の距離、離れるため、物体と開口縁との干渉リスクをより低減することができる。
【0015】
前記制御部は、前記物体の並進移動を停止した状態で前記物体の回転を前記回転機構が実行したときに前記物体と前記収容空間を定義する周辺環境物との干渉があるか否かを判定し、前記干渉がないと判定した場合に前記物体の並進移動を停止して前記物体を回転させるよう前記回転機構と前記並進機構を制御してもよい。
【0016】
このような構成によれば、物体の並進移動量が減るため、並進機構に要求されるリーチを短くすることができるとともに、取出した物体の回転に要する時間を短縮することができる。
【0017】
前記並進機構は、前記第２方向に前記物体を移動可能であり、前記制御部は、前記物体の回転と並進移動とを同期して実行する前に前記物体を前記第２方向に移動させるよう前記並進機構を制御してもよい。
【0018】
このような構成によれば、物体が周辺環境物よりも第２方向に離れるため、物体の回転時における物体と周辺環境物との干渉リスクを低減することができる。
【0019】
前記制御部は、前記第２方向に前記収容空間を見て前記収容空間の開口縁どうしを結ぶ仮想線分と前記物体の外周面との交点の情報と、前記収容空間の開口縁の情報と、を用いて前記回転機構と前記並進機構を制御してもよい。
【0020】
このような構成によれば、周辺環境物に対して物体の回転及び並進移動を制御する。したがって、物体が周辺環境物と干渉するリスクを低減することができる。
【0021】
前記制御部は、前記交点の一方と、前記収容空間の開口縁と、が一定距離を維持するように前記回転機構と前記並進機構を制御してもよい。
【0022】
このような構成によれば、物体と収容空間の開口縁とが一定距離、離れた状態で物体は回転する。したがって、物体と開口縁との干渉リスクをより低減することができる。
【0023】
前記物体の回転と並進移動とを同期して実行する前又は実行した後に前記物体の回転を停止して前記物体を前記一定距離分、並進移動させるよう前記回転機構と前記並進機構を制御してもよい。
【0024】
このような構成によれば、物体は、並進移動して収容空間の開口縁から離れる。したがって、物体の回転時に開口縁との干渉リスクをより低減することができる。
【0025】
前記制御部は、前記交点どうしの中点と、前記収容空間の開口縁どうしの中点と、を一致させるように前記回転機構と前記並進機構を制御してもよい。
【0026】
このような構成によれば、リ物体が開口縁の両方から等しく離れるため、物体と一方の開口縁との干渉リスクと、物体と他方の開口縁との干渉リスクと、の両方を低減することができる。
【0027】
前記制御部は、前記干渉の判定を、前記物体の回転と並進移動とを同期して実行している間に定期的に実行してもよい。
【0028】
このような構成によれば、物体の回転と並進移動とを同期して実行している状態から物体の並進移動を停止して物体の回転のみを行う状態に適切に切り替えることができる。したがって、物体の並進移動量を減らすことができ、並進機構に要求されるリーチを短くすることができるとともに、取出した物体の回転に要する時間を短縮することができる。
【0029】
前記制御部は、前記干渉の判定を、前記物体の回転と並進移動とを同期して実行する前に実行してもよい。
【0030】
このような構成によれば、物体の回転と並進移動とを同期して実行している状態から物体の並進移動を停止して物体の回転のみを行う状態に切り替えるタイミングを適切に把握することができる。したがって、物体の並進移動量を減らすことができ、並進機構に要求されるリーチを短くすることができるとともに、取出した物体の回転に要する時間を短縮することができる。
【0031】
前記制御部は、前記物体の寸法に関する情報と、前記物体と前記軸の相対位置姿勢に関する情報と、前記軸と前記収容空間の開口縁との距離に関する情報と、前記収容空間に関する情報と、を用いて前記回転機構と前記並進機構を制御してもよい。
【0032】
このような構成によれば、第２方向に沿う軸周りに物体を回転させる動作と、物体の一部が収容空間に存在する状態において第３方向に物体を並進移動させる動作と、に必要な指令値を算出できる。したがって、物体が周辺環境物と干渉するリスクをより低減することができる。
【0033】
前記物体の寸法に関する情報として、前記物体の最大寸法値を用いてもよい。
【0034】
このような構成によれば、物体の最大寸法値は、干渉リスクが比較的高い状態の情報である。したがって、物体が周辺環境物と干渉するリスクをより低減することができる。
【0035】
前記物体の寸法に関する情報として、実際の前記物体の寸法に安全マージンを加味した値を用いてもよい。
【0036】
このような構成によれば、実際の物体の寸法に安全マージンを加味した値は、干渉リスクが比較的高い状態の情報である。したがって、物体が周辺環境物と干渉するリスクをより低減することができる。
【0037】
前記相対位置姿勢に関する情報として、前記物体と前記軸の相対位置のばらつき範囲のうち、前記物体の中心が前記軸から最も離れたときの前記軸に対する前記中心の位置姿勢情報を用いてもよい。
【0038】
このような構成によれば、物体と軸の相対位置のばらつき範囲のうち、物体の中心が軸から最も離れたときの軸に対する中心の位置姿勢情報は、干渉リスクが比較的高い状態の情報である。したがって、物体が周辺環境物と干渉するリスクをより低減することができる。
【0039】
前記距離に関する情報として、前記第２方向に前記収容空間を見て前記収容空間の開口縁どうしを結ぶ仮想線分と前記物体の奥側の面とが重なったときの前記軸と前記線分との距離を用いてもよい。
【0040】
このような構成によれば、第２方向に収容空間を見て収容空間の開口縁どうしを結ぶ仮想線分と物体の奥側の面とが重なったときの軸と線分との距離は、干渉リスクが比較的高い状態の情報である。したがって、物体が周辺環境物と干渉するリスクをより低減することができる。
【0041】
前記収容空間に関する情報は、前記第２方向に前記収容空間を見て前記収容空間の開口縁どうしを結ぶ仮想線分の長さを含み、前記仮想線分の長さとして、前記第３方向における前記物体の寸法を用いてもよい。
【0042】
このような構成によれば、第２方向に収容空間を見て収容空間の開口縁どうしを結ぶ仮想線分の長さが第３方向における物体の寸法である状態は、干渉リスクが比較的高い状態である。したがって、物体が周辺環境物と干渉するリスクをより低減することができる。
【0043】
別の側面から見た本発明は、収容空間からの物体の取出し及び／又は前記収容空間への前記物体の収容を行う搬送装置であって、前記物体を回転させる回転機構と、前記物体を並進移動させる並進機構と、前記回転機構と前記並進機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記物体が取出され及び／又は収容される第１方向と交差する第２方向に沿う軸周りに前記物体を回転させるよう前記回転機構を制御するとともに、前記軸周りの前記物体の回転により前記物体の一部が前記収容空間に存在する状態において前記第１方向と前記第２方向との両方に交差する第３方向に前記物体を並進移動させるよう前記並進機構を制御する。
【0044】
別の側面から見た本発明は、収容空間からの物体の取出し及び／又は前記収容空間への前記物体の収容を行う搬送システムであって、前記物体を回転させる回転機構と、前記物体を並進移動させる並進機構と、前記回転機構と前記並進機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記物体が取出され及び／又は収容される第１方向と交差する第２方向に沿う軸周りに前記物体を回転させるよう前記回転機構を制御するとともに、前記軸周りの前記物体の回転により前記物体の一部が前記収容空間に存在する状態において前記第１方向と前記第２方向との両方に交差する第３方向に前記物体を並進移動させるよう前記並進機構を制御する。
【0045】
別の側面から見た本発明は、搬送ロボットを用いて収容空間からの物体の取出し及び／又は前記収容空間への前記物体の収容を行う搬送方法であって、前記物体が取出され及び／又は収容される第１方向と交差する第２方向に沿う軸周りに前記物体を回転させるよう前記搬送ロボットへと指令を行うことと、前記軸周りの前記物体の回転により前記物体の一部が前記収容空間に存在する状態において前記第１方向と前記第２方向との両方に交差する第３方向に前記物体を並進移動させるよう前記搬送ロボットへと指令を行うことと、を備える。
【0046】
更に別の側面から見た本発明は、搬送ロボットを用いて収容空間からの物体の取出し及び／又は前記収容空間への前記物体の収容を行う搬送プログラムであって、前記物体が取出され及び／又は収容される第１方向と交差する第２方向に沿う軸周りに前記物体を回転させるよう前記搬送ロボットへと指令を行うことと、前記軸周りの前記物体の回転により前記物体の一部が前記収容空間に存在する状態において前記第１方向と前記第２方向との両方に交差する第３方向に前記物体を並進移動させるよう前記搬送ロボットへと指令を行うことと、を備える。
【0047】
このような構成によれば、収容空間に存在する部分の軌道は、回転角が増加するにつれ、物体を並進移動させることなく回転させた場合の軌道から第３方向に離れていく。したがって、物体が周辺環境物と干渉するリスクを低減することができる。
【発明の効果】
【0048】
本発明によれば、収容空間に存在する部分の軌道は、回転角が増加するにつれ、物体を並進移動させることなく回転させた場合の軌道から第３方向に離れていく。したがって、物体が周辺環境物と干渉するリスクを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【発明を実施するための形態】
【0050】
以下、本発明の好適な実施の形態について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0051】
（１．第１実施形態）
第１の実施形態として、本発明を、物体６０を搬送する搬送ロボット５０に適用した例について説明する。
第１の実施形態として、本発明を、物体６０を搬送する搬送ロボット５０に適用した例について説明する。
【0052】
（１．１ 搬送ロボットの構成）
図１は、搬送ロボット５０の全体構成を示す外観斜視図である。同図右下には、互いに直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）から成る座標系が表示され、以下では、Ｘ軸の正方向を前方向、負方向を後ろ方向、Ｙ軸の正方向を左方向、負方向を右方向、Ｚ軸の正方向を上方向、負方向を下方向と呼ぶことがある。搬送ロボット５０は、倉庫等の環境での活用が想定される。
図１は、搬送ロボット５０の全体構成を示す外観斜視図である。同図右下には、互いに直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）から成る座標系が表示され、以下では、Ｘ軸の正方向を前方向、負方向を後ろ方向、Ｙ軸の正方向を左方向、負方向を右方向、Ｚ軸の正方向を上方向、負方向を下方向と呼ぶことがある。搬送ロボット５０は、倉庫等の環境での活用が想定される。
【0053】
本実施形態において、搬送ロボット５０は、少なくとも移動機能、マニピュレーション機能、及び搬送機能を有するモバイルマニピュレータである。本実施形態において、マニピュレーションには、所定領域からの物体６０の取出し、所定領域への物体６０の収容、所定領域への物体６０の載置等が含まれる。
【0054】
同図から明らかな通り、搬送ロボット５０は、略直方体の全体形状を有する本体部５１と、本体部５１の右側面に取付けられたロボットアーム５２と、を備えている。本体部５１の底面には、図示しない全方位移動機構が備えられている。この移動機構により搬送ロボット５０は自在な向きで移動することができる。本実施形態では、全方位移動機構として、オムニホイールを採用している。
【0055】
なお、本実施形態においては、全方位への移動機構としてオムニホイールを採用するものの、本発明はこのような構成に限定されない。したがって、メカナムホイール等、全方位移動を可能とする他の構成を採用してもよい。また、移動機構は、全方位移動機構に限定されない。したがって、差動二輪等の移動方位が限定された他の移動機構を採用してもよい。また、車輪である必要はなく、脚部を用いるものであってもよい。更に、床面上を移動する必要はなく、ドローン等の飛行体として構成してもよい。
【0056】
本体部５１には、左右一対のカメラ５６と、ＬｉＤＡＲ装置５７と、が設けられている。これにより、倉庫内の環境地図、推定現在位置等に基づいて目的地まで自律走行することができる。
【0057】
また、本体部５１には、３つのスロット５５が設けられている。図１において、各スロット５５には、直方体形状の物体６０が収容されている。すなわち、本実施形態に係る搬送ロボット５０は最大で３つの物体６０を積載可能に構成されている。
【0058】
なお、本実施形態においては、搬送対象である物体６０の大きさから、３つの物体６０の搬送を最大として説明するものの、本発明は、そのような構成に限定されない。例えば、物体６０がスロット５５の大きさに比べて十分小さい場合には最大積載個数を４つ以上としてもよい。
【0059】
ロボットアーム５２は、５つの駆動関節部（Ｊ１～Ｊ５）を備えたアームである。より詳細には、ロボットアーム５２は、搬送ロボット５０の右側面に回動可能に取り付けられたＬ字形状の第１リンク５２１と、第１リンク５２１の先端に回動可能に取り付けられた棒状の第２リンク５２２と、第２リンク５２２の先端に回動可能に取り付けられ屈曲した形状を有する第３リンク５２３と、第３リンク５２３の先端近傍に回動可能に取り付けられたスライドテーブル５３と、を有している。
【0060】
第１リンク５２１の付け根、第１リンク５２１と第２リンク５２２の間、第２リンク５２２と第３リンク５２３の間には、それぞれ左右方向に延び床面に平行な軸回りに回動させる第１～第３の３つの駆動関節部（Ｊ１～Ｊ３）が備えられている。また、第３リンク５２３とスライドテーブル５３との間には、第４の駆動関節部（Ｊ４）が備えられている。同図の例にあっては、第４の駆動関節部（Ｊ４）は、スライドテーブル５３を第３リンク５２３に対して鉛直な（Ｚ軸方向に沿う）軸回りに回動させる。
【0061】
図２は、搬送ロボット５０を用いて棚９０から物体６０を取り出す場合の動作例に関する説明図である。図２では、スライドテーブル５３が図１に示す状態から９０°、回転した状態が示されている。同図から明らかな通り、スライドテーブル５３は、物体６０を吸引してスライドテーブル５３の大面積面に対して平行にスライドする吸引部５４を備えており、第５の駆動関節部（Ｊ５）を構成している。
【0062】
吸引部５４は、真空ポンプ５８（図３参照）に接続されている。吸引部５４を物体６０に接触させた状態で真空ポンプ５８を駆動することにより、吸引部５４は、物体６０を吸引して保持する。物体６０を保持した吸引部５４がスライドテーブル５３に対してスライドすると、物体６０は、棚９０から取出され及び／又は棚９０に収容される。真空ポンプ５８を停止することにより、吸引部５４による物体６０の吸引が解除され、保持が解除される。
【0063】
吸引部５４が物体６０を保持した状態で駆動関節部Ｊ４を駆動してスライドテーブル５３を回転させると、物体６０は、駆動関節部Ｊ４の軸周りに回転する。すなわち、駆動関節部Ｊ４は、物体６０を回転させる回転機構を構成する。また、吸引部５４が物体６０を保持した状態で全方位移動機構及び／又はロボットアーム５２を駆動してスライドテーブル５３を並進移動させると、物体６０は、並進移動する。すなわち、全方位移動機構及び／又はロボットアーム５２は、物体６０を並進移動させる並進機構を構成する。
【0064】
図示を省略するが、搬送ロボット５０は、スライドテーブル５３の向きを図１に示す向きとし吸引部５４をスライドさせることにより、スロット５５から物体６０を取出し及び／又はスロット５５へ物体６０を収容することができる。
【0065】
図２では、搬送ロボット５０が床面付近の段に収容された物体６０にリーチングし物体６０を取出している例が示されている。床面付近の段に収容された物体６０を取出すには、搬送ロボット５０は、まず、ロボットアーム５２の手先位置を床面近付の物体６０の正面付近に配置する。このとき、スライドテーブル５３を、取出し対象となる物体６０の底面に対して平行に配置する。次に、搬送ロボット５０は、吸引部５４をスライドさせて物体６０を吸引する。最後に、搬送ロボット５０は、吸引部５４を、物体６０との一体性を保持したまま、物体６０を取出す方向にスライドさせる。これにより、物体６０をスライドテーブル５３上に取出することができる。なお、スライドテーブル５３上に取出された物体６０は、その後、スロット５５に収容され搬送される。
【0066】
物体６０を床面付近の段に収容するには、床面付近の段に収容された物体６０を取出す動作と逆の動作を行えばよい。
【0067】
図示を省略するが、搬送ロボット５０は、本体部５１より高い位置にある物体６０に対してリーチングし物体６０を取出すことができる。本体部５１より高い位置にある物体６０を取出すには、搬送ロボット５０は、まず、ロボットアーム５２の手先位置を取出し対象となる物体６０の正面付近に配置する。このとき、スライドテーブル５３を、取出し対象となる物体６０の底面に対して平行に配置する。次に、搬送ロボット５０は、吸引部５４をスライドさせて物体６０を吸引する。最後に、搬送ロボット５０は、吸引部５４を、物体６０との一体性を保持したまま、物体６０を取出す方向にスライドさせる。これにより、物体６０をスライドテーブル５３上に取出すことができる。なお、スライドテーブル５３上に取出された物体６０は、その後、スロット５５に収容されて搬送される。
【0068】
物体６０を本体部５１より高い位置に収容するには、本体部５１より高い位置にある物体６０を取出す動作と逆の動作を行えばよい。
【0069】
図３は、搬送ロボット５０のハードウエア構成図である。同図から明らかな通り、搬送ロボット５０は、全方位移動機構、駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び真空ポンプ５８を制御する制御部７０を備えている。制御部７０は、認識処理用情報処理装置７１と、制御用情報処理装置７２の２つの情報処理装置を備えている。なお、認識処理用情報処理装置７１と制御用情報処理装置７２とを１つの情報処理装置で構成してもよい。
【0070】
認識処理用情報処理装置７１と制御用情報処理装置７２は、制御ユニット、記憶ユニット、通信ユニット等を備え、それらがバス又は回路を介して接続された情報処理装置である。例えば、認識処理用情報処理装置７１と制御用情報処理装置７２は、マイコンやパーソナルコンピュータである。制御ユニットは、プログラムの実行を行うＣＰＵ等の装置である。記憶ユニットは、プログラム又はデータの記憶を行うＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、フラッシュメモリ等の装置である。通信ユニットは、外部装置との間で情報の通信を行う装置である。
【0071】
同図から明らかな通り、認識処理用情報処理装置７１は、カメラ５６とＬｉＤＡＲ装置５７に接続されている。認識処理用情報処理装置７１は、カメラ５６とＬｉＤＡＲ装置５７の情報から外部環境を認識し、移動、物体操作等を実行する。
【0072】
制御用情報処理装置７２は、シリアル通信を行う一連のモータ制御部７３～７７と接続されている。モータ制御部７３～７７は、モータを制御するマイコンと、モータドライバとから構成されている。同図の例にあっては、モータ制御部７３～７６は、それぞれ２つのモータの制御を担っており、モータ制御部７７は、１つのモータの制御を担っている。すなわち、モータ制御部７３、７４は、全方位移動機構の４つの車輪Ｗ１～Ｗ４の駆動を行う。また、モータ制御部７５、７６は、ロボットアーム５２に係る４つの駆動関節部Ｊ１～Ｊ４の駆動を行う。更に、モータ制御部７７は、駆動関節部Ｊ５の駆動を行う。
【0073】
制御用情報処理装置７２は、また、真空ポンプ５８と接続されており、真空ポンプ５８を制御することができる。この制御により、吸引部５４において吸引を行うか否か、吸引の程度等を制御することができる。
【0074】
なお、本実施形態においては、搬送ロボット５０は、ロボットアーム５２を備えるものとしたが、本発明はそのような構成に限定されない。したがって、物体６０の取出し、搬送及び載置等ができれば他の機構を備えたロボット及び／又は装置であってもよい。例えば、搬送ロボット５０は、吸引部５４に代えて、物体６０の奥側の面を引掛ける機構を備えていてもよい。
【0075】
図４は、搬送ロボット５０が活用される環境の例を示す平面図である。搬送ロボット５０は、所謂ケース搬送型ＧＴＰ方式の搬送システムにおいて用いられる。倉庫内には、複数の保管用の棚９０が配置される領域と、１又は複数の一時保管用の棚９０が配置される領域がある。同図の例にあっては、保管用の棚９０が３つ配置されており、一時保管用の棚９０が１つ配置されている。以下において、３つの保管用の棚９０を「棚９０－１」、「棚９０－２」及び「棚９０－３」とも称し、１つの一時保管用の棚９０を「棚９０－Ｔ」とも称する。
【0076】
物体６０は、ケースであり、物体６０内には、例えば、１又は複数の商品が収容されている。作業者は一時保管用の棚９０－Ｔの近傍にて一時保管用の棚９０－Ｔから物体６０を取出して、物体６０内の商品の仕分け等の作業を行う。搬送ロボット５０は、タスクとして保管用の棚９０－１～９０－３と一時保管用の棚９０－Ｔとの間において１又は複数の物体６０の搬送又は返却を行う。
【0077】
より詳細には、同図の例にあっては、３つの保管用の棚９０－１、９０－２、９０－３が互いに長辺を平行に配置されている。保管用の棚９０－１、９０－２の間には直線的な通路が形成されている。保管用の棚９０－３と倉庫の壁Ｗとの間にも直線的な通路が形成されている。
【0078】
保管用の棚９０－１、９０－２、９０－３には、仮想的に収容空間（又は収容区画）が設定されている。例えば、保管用の棚９０－１には、５つの収容空間Ａ１～Ａ５が設定されており、保管用の棚９０－２には、５つの収容空間Ａ６～Ａ１０が設定されており、保管用の棚９０－３には、５つの収容空間Ａ１１～Ａ１５が設定されている。同図の例にあっては、各収容空間Ａ１～Ａ１５には、それぞれ物体６０が収容され保管されている。同図の例にあっては、物体６０の間に隙間が形成されているが、物体６０は、物体６０の間に隙間が形成されないように収容され保管されていてもよい。
【0079】
一時保管用の棚９０－Ｔには、仮想的に一時保管用の収容空間（又は一時収容区画）（Ａ１６～Ａ２０）が設定されており、これらの一時保管用の収容空間Ａ１６～Ａ２０にそれぞれ搬送された物体６０が収容される。作業者は、物体６０を一時保管用の棚９０－Ｔから取出して商品の仕分け作業等を行い、再度、物体６０を一時保管の棚９０－Ｔの元の位置へと返却する。
【0080】
なお、本実施形態においては、収容手段又は保管手段として保管用の棚９０及び一時保管用の棚９０を採用するものの、他の収容手段又は保管手段を用いてもよい。したがって、例えば、テーブル、台又は箱等の物体６０を保持可能な他の手段であってもよい。また、収容空間又は保管空間だけを設定し、当該空間内に台や棚等を何ら設けない構成としてもよい。
【0081】
また、本実施形態においては、物体６０を一時的に保管することを想定するため便宜的に一時保管用の棚９０と称呼するもののこのような名称に限定されない。したがって、一時保管用の棚９０を単に収容棚等のように称呼してもよい。
【0082】
（１．２ 搬送システムの構成）
図５は、搬送ロボット５０を備えた搬送システム１００の全体構成図である。同図から明らかな通り、搬送システム１００は、倉庫管理システムサーバ１０、ロボット管理サーバ２０、一時保管棚管理サーバ３０、及び複数の搬送ロボット５０を備え、それらは互いにネットワークを介して接続され情報の授受が可能に構成されている。
図５は、搬送ロボット５０を備えた搬送システム１００の全体構成図である。同図から明らかな通り、搬送システム１００は、倉庫管理システムサーバ１０、ロボット管理サーバ２０、一時保管棚管理サーバ３０、及び複数の搬送ロボット５０を備え、それらは互いにネットワークを介して接続され情報の授受が可能に構成されている。
【0083】
なお、搬送ロボット５０の適用対象は、倉庫管理用の搬送システム１００に限定されず、他の種々の搬送システムに適用することが可能である。
【0084】
倉庫管理システムサーバ１０、ロボット管理サーバ２０、一時保管棚管理サーバ３０は、それぞれ、例えば、ＰＣ等の情報処理装置で構成される。各装置は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、フラッシュメモリ等を含みプログラムやデータ等を記憶する記憶部と、ＣＰＵ、ＧＰＵ等の演算装置から成りプログラムの実行処理等を行う制御部と、外部装置との間で通信を行う通信ユニットと、キーボード、マウス等からの入力信号を受け付ける入力部と、ディスプレイ等への出力を行う表示部と、スピーカ等への出力を行う音声出力部等を備えている。
【0085】
倉庫管理システムサーバ１０は、所謂、ＷＭＳ（Ｗａｒｅｈｏｕｓｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に係る情報を管理するサーバである。倉庫管理システムサーバ１０は、商品オーダーに関する情報等を受領し又は生成する。また、倉庫管理システムサーバ１０は、物体６０（図３参照）の保管位置の情報を記憶している。本実施形態では、倉庫管理システムサーバ１０は、オーダーされた商品に係る物体６０が倉庫内のどの位置にあるかを判定することができる。倉庫管理システムサーバ１０は、少なくとも、ロボット管理サーバ２０との間で情報の授受を行う。
【0086】
なお、本実施形態においては、倉庫管理システムサーバ１０が、物体６０の保管位置の情報を記憶する構成について説明するものの、本発明はそのような構成に限定されない。したがって、例えば、ロボット管理サーバ２０等の他の装置がそのような情報を記憶してもよいし、必要に応じて外部装置に対してリクエストする構成としてもよい。
【0087】
ロボット管理サーバ２０は、倉庫管理システムサーバ１０、一時保管棚管理サーバ３０、複数の搬送ロボット５０と接続され、搬送ロボット５０や搬送ロボット５０に割り当てられるタスク等の管理を行う。また、ロボット管理サーバ２０は、搬送ロボット５０の現在位置情報を搬送ロボット５０から直接に又は間接に取得するとともに、搬送ロボット５０へのタスク割り当てステータス情報等の管理を行う。
【0088】
なお、本実施形態においては、ロボット管理サーバ２０は、搬送ロボット５０から提供される通知に基づいてタスクの割り当てステータス情報等を更新するものの、本発明はそのような構成に限定されない。したがって、搬送ロボット５０を監視し情報取得を行う他の装置等から情報を取得してもよい。
【0089】
一時保管棚管理サーバ３０は、一時保管用の棚９０のステータス情報、すなわち、一時保管用の棚９０上の一時保管位置に配置されている物体６０又は空きロケーションに関する情報、及び、物体６０への作業ステータス情報等を管理する。また、一時保管棚管理サーバ３０は、一時保管用の棚９０上の一時保管位置に関する予約管理等を行う。なお、作業ステータス情報は、物体６０への作業が完了したときに作業者から提供されるものであってもよい。一時保管棚管理サーバ３０は、ロボット管理サーバ２０及び搬送ロボット５０との間で情報の授受を行う。
【0090】
なお、本実施形態においては、一時保管棚管理サーバ３０は、搬送ロボット５０から提供される通知に基づいて一時保管棚ステータス情報等を更新するものの、本発明はそのような構成に限定されない。したがって、一時保管用の棚９０にセンサ等を設けて直接情報取得を行ってもよいし、又は一時保管用の棚９０を監視し情報取得を行う他の装置等から情報を取得してもよい。
【0091】
搬送ロボット５０は、ロボット管理サーバ２０との間で情報の授受を行い、ロボット管理サーバ２０から割り当てられるタスクを実行する。
【0092】
なお、このとき、物体６０に関する作業の完了は、所定の手段を用いて、倉庫管理システムサーバ１０、ロボット管理サーバ２０、一時保管棚管理サーバ３０等へと通知される。この通知を受けて、一時保管棚管理サーバ３０は、当該物体６０に関する作業ステータス情報を作業完了状態（又は返却待ち状態）へと更新する。所定の手段は、作業者による所定の装置への入力であってもよいし、何らかの認識手段を用いるものであってもよい。
【0093】
（１．３ 保管用の棚から一時保管用の棚への物体搬送動作）
まず、搬送ロボット５０が、保管用の棚９０から物体６０を取出し、一時保管用の棚９０へと搬送する動作について説明する。
まず、搬送ロボット５０が、保管用の棚９０から物体６０を取出し、一時保管用の棚９０へと搬送する動作について説明する。
【0094】
図６は、オーダー情報に基づく搬送タスクリストの更新処理に関するフローチャートである。同図から明らかな通り、処理が開始すると、ロボット管理サーバ２０は、倉庫管理システムサーバ１０に対して商品のオーダー情報をリクエストする処理を行う（Ｓ６１）。このリクエスト処理の後、ロボット管理サーバ２０は、倉庫管理システムサーバ１０からオーダー情報を受信するまで待機状態となる（Ｓ６２ＮＯ）。
【0095】
倉庫管理システムサーバ１０は、このリクエストを受領すると、オーダー情報をロボット管理サーバ２０へと送信する。オーダー情報は、オーダーの識別情報、各識別情報に関連付けられる物体６０、及び物体６０の保管位置の情報を含む。
【0096】
ロボット管理サーバ２０は、オーダー情報を受信すると（Ｓ６２ＹＥＳ）、搬送タスクリストの生成処理とグループ化処理を行う（Ｓ６３）。搬送タスクリストの生成処理とは、オーダー情報に基づいて、搬送対象となる物体６０をその一時保管用の棚９０上の収容空間の属する領域毎に分類する処理である。また、グループ化処理とは、搬送タスクリストに含まれる物体保管位置の属する領域（搬送元領域）が同一な単位搬送タスクを搬送ロボット５０の最大積載個数に基づいてグループ化して搬送ロボット５０へと割り当てる搬送タスクとする処理である。
【0097】
搬送タスクリストの生成処理とグループ化処理が完了すると、ロボット管理サーバ２０は、搬送タスクリストに関するデータに他のプロセスがアクセス中であるか否かを判定する処理を行う（Ｓ６４）。アクセス中である場合、所定の待機処理を行う（Ｓ６４ＹＥＳ）。
【0098】
一方、他のプロセスがアクセス中でない場合（Ｓ６４ＮＯ）、ロボット管理サーバ２０は、オーダー情報に基づく搬送タスクを搬送タスクリストへと追加して搬送タスクリストを更新する処理を行う（Ｓ６５）。この更新処理の後、再び一連の処理が繰り返される（Ｓ６１～Ｓ６５）。
【0099】
図７は、搬送タスクを指令するロボット管理サーバ２０の動作に関するフローチャートである。処理が開始すると、ロボット管理サーバ２０は、搬送タスクリストに関するデータに他のプロセスがアクセス中であるか否かを判定する（Ｓ７１）。他のプロセスがアクセス中である場合（Ｓ７１ＹＥＳ）、ロボット管理サーバ２０は、所定の待機処理を行う。
【0100】
一方、他のプロセスがアクセス中でない場合（Ｓ７１ＮＯ）、ロボット管理サーバ２０は、搬送タスクリストを参照し、グループ化された搬送タスクのうちの１つを選択する処理を行う（Ｓ７２）。その後、ロボット管理サーバ２０は、選択した搬送タスクを搬送タスクリストから削除して搬送タスクリストを更新する処理を行う（Ｓ７３）。
【0101】
搬送タスクリストの更新処理の後、ロボット管理サーバ２０は、一時保管棚管理サーバ３０へと一時保管用の棚９０の空き状況に関する空きロケーション情報のリクエスト処理を行う（Ｓ７４）。このリクエスト処理の後、ロボット管理サーバ２０は、空きロケーション情報を受信するまで待機状態となる（Ｓ７５ＮО）。
【0102】
一時保管棚管理サーバ３０は、一時保管用の棚９０の各一時収容空間に存在する物体６０、及び、一時保管用の棚９０の空きロケーション情報を管理している。一時保管棚管理サーバ３０は、ロボット管理サーバ２０から空きロケーション情報のリクエストを受領すると、ロボット管理サーバ２０に対して、予約可能な空きロケーション情報を送信する。
【0103】
ロボット管理サーバ２０は、一時保管棚管理サーバ３０から空きロケーション情報を受信すると（Ｓ７５ＹＥＳ）、選択した搬送タスクに係る物体６０の個数分だけ一時保管用の棚９０上の一時保管位置を選択し、一時保管棚管理サーバ３０に対して、予約リクエストを送信する処理を行う（Ｓ７６）。
【0104】
この予約リクエストを受信すると、一時保管棚管理サーバ３０は、予約リクエストに応じて一時保管用の棚９０の一時保管位置を予約する。すなわち、１つの一時収容空間に２つ以上の物体６０が搬送されないように一時収容空間をブロックする。
【0105】
予約処理が完了すると、ロボット管理サーバ２０は、搬送ロボット５０の選択処理を行う（Ｓ７７）。ロボット管理サーバ２０は、各搬送ロボット５０の現在位置情報、現在のタスク割り当てステータス等の情報を取得している。これらの情報に基づき、ロボット管理サーバ２０は、現在、搬送タスクが割り当てられていない搬送ロボット５０のうちから、任意の搬送ロボット５０を選択する処理を行う。
【0106】
選択処理の後、ロボット管理サーバ２０は、選択した搬送ロボット５０に対して所定の指令処理を行う（Ｓ７８）。指令は、搬送タスク情報及び予約した空きロケーションに関する情報を含むものである。また、このとき、ロボット管理サーバ２０は、指令を行った搬送ロボット５０がタスク実行中であるとしてタスク割り当てステータス情報を更新する。
【0107】
この指令処理の後、ロボット管理サーバ２０は、搬送タスクリストに係るすべての搬送タスクを搬送ロボット５０に対して指令したか否かを判定する（Ｓ７９）。この判定の結果、未だすべての搬送タスクを搬送ロボット５０に対して指令していない場合（Ｓ７９ＮＯ）、ロボット管理サーバ２０は、再度一連の処理（Ｓ７２～Ｓ７９）を実行する。
【0108】
一方、すべての搬送タスクを搬送ロボット５０に対して指令した場合（Ｓ７９ＹＥＳ）、ロボット管理サーバ２０は、再度、搬送タスクリストの参照処理から一連の処理（Ｓ７１～Ｓ７９）を実行する。
【0109】
図８は、搬送タスクを実行する搬送ロボット５０の動作に関するゼネラルフローチャートである。同図から明らかな通り、処理が開始すると、ロボット管理サーバ２０から指令を受信するまで待機状態となる（Ｓ８１ＮＯ）。
【0110】
その後、ロボット管理サーバ２０から指令を受信すると（Ｓ８１ＹＥＳ）、搬送ロボット５０は、保管用の棚９０から物体６０を取出す処理を実行する（Ｓ８２）。
【0111】
図９は、保管用の棚９０から物体６０を取出す処理の詳細フローチャートである。処理が開始すると、搬送ロボット５０は、指令された搬送タスクに係る物体６０を取り出す順序を決定する処理を実行する（Ｓ９１）。この順序は、様々な手法で決定することができる。例えば、搬送ロボット５０からの距離が近い順に取出していってもよい。或いは、所謂巡回セールスマン問題を解いて、全ての物体６０の取出しに要する総距離が最小となるよう経路を計画して順序を決定してもよい。
【0112】
取出し順の決定処理の後、搬送ロボット５０は、現在位置から最初の取出し対象となる物体６０の前までの移動経路の計画処理を行う（Ｓ９２）。この経路計画は既存の様々な手法により実現することができる。例えば、環境地図を用いて経路計画を行ってもよい。
【0113】
この経路計画処理の後、搬送ロボット５０は、取出し対象の物体６０の前へと移動する処理を行う（Ｓ９３）。なお、このとき、搬送ロボット５０の停止位置は事前設計しておいてもよい。
【0114】
取出し対象の物体６０の前へと移動した後、搬送ロボット５０は、カメラ５６又は不図示の手先カメラを利用して取出し対象の物体６０を認識し、取出し対象の物体６０を取出す処理を実行する（Ｓ９４）。
【0115】
取出し対象の物体６０を取出す処理では、搬送ロボット５０は、まず、初期姿勢をとる。初期姿勢は、本体部５１の左側面（ロボットアーム５２が取付けられていない側面）を保管用の棚９０に対向させるように搬送ロボット５０の前後方向（Ｘ軸方向）と保管用の棚９０の側面とが平行になる姿勢である。
【0116】
初期姿勢をとった後、搬送ロボット５０は、ロボットアーム５２の姿勢を制御し、スライドテーブル５３の位置及び姿勢が取出し対象の物体６０に対して所定位置及び所定姿勢となるようにスライドテーブル５３を配置する。このとき、カメラ５６から撮影された画像情報等を使用してもよい。
【0117】
所定位置及び所定姿勢は、例えば、駆動関節部Ｊ５の軸が取出し対象の物体６０の取出し方向と平行であり、駆動関節部Ｊ４の軸が鉛直であり、かつ、スライドテーブル５３の高さが取出し対象の物体６０の底面と同一又はそれよりやや低い位置及び姿勢である。
【0118】
スライドテーブル５３を取出し対象の物体６０に対して所定位置及び所定姿勢とした後、搬送ロボット５０は、吸引部５４を用いて取出し対象の物体６０を棚９０から取出す。より詳細には、搬送ロボット５０は、まず、取出し対象の物体６０に吸引部５４が当接するまで、吸引部５４をスライド移動させる。その後、搬送ロボット５０は、真空ポンプ５８を駆動し、吸引部５４により目標の物体６０を吸引し保持する。搬送ロボット５０は、取出し対象の物体６０を保持した状態で、吸引部５４を逆方向にスライド移動させる。これにより、取出し対象の物体６０は、スライドテーブル５３上を吸引部５４とともに移動し、棚９０から取出される。
【0119】
取出し対象の物体６０を棚９０から取出した後、搬送ロボット５０は、取出した物体６０の姿勢を変更する動作を行う（Ｓ９５）。より詳細には、本実施形態においては、取出した物体６０の姿勢の変更は、スライドテーブル５３を用いて行う。すなわち、駆動関節部Ｊ４を駆動して、スライドテーブル５３を９０°回転させることで、取出した物体６０の長手方向軸をスロット５５の開口部へと向ける。
【0120】
取出した物体６０の姿勢を変更する処理として、取出した物体６０を並進移動させることなく回転させることが考えられる。図１０は、取出した物体６０を並進移動させることなく回転させる動作に関する説明図であり、鉛直上方（Ｚ軸の正方向）から見た状態を示す。図１０において、二点鎖線は、姿勢変更後の目標の物体６０を示し、二点鎖線の矢印は、取出した物体６０の角部Ｐ１～Ｐ４の軌道を示す。角部Ｐ１～Ｐ４の軌道は、駆動関節部Ｊ４の軸（物体６０の回転中心軸）を中心とする円弧である。また、図１０において、搬送ロボット５０の図示を省略している。
【0121】
図１０に示す例では、取出した物体６０の角部Ｐ１と、棚９０に保管されている物体６０（図１０において下から２つ目の物体６０）と、が干渉するリスクが最も高い。角部Ｐ１と周辺環境物との干渉を避けるためには、図１０に示すように、駆動関節部Ｊ４の軸（物体６０の回転中心軸）が角部Ｐ１と駆動関節部Ｊ４の軸との間の距離分、周辺環境物から離れるまで取出し対象の物体６０を棚９０から取出し、取出した物体６０と収容空間との間にスペースを形成する必要がある。そのため、通路幅の狭小化が困難であり、収容効率の向上に限界がある。
【0122】
そこで、本実施形態では、取出した物体６０を９０°回転させる間に並進移動させる。図１１Ａ～図１１Ｅは、取出した物体６０を９０°回転させる間に並進移動させる動作の一例に関する説明図であり、図１０に対応して示す。
【0123】
図１１Ａは、取出し対象の物体６０を収容空間から取出した後であって、取出した物体６０を回転させる前の状態を示す。図１１Ａに示す状態は、取出した物体６０と収容空間との間にスペースが形成されていない点で、図１０に示す状態とは相違する。
【0124】
取出した物体６０を図１１Ａに実線で示す状態から９０°回転させると角部Ｐ１と周辺環境物（図１１Ａにおいて収容空間の紙面下側の物体６０）とが干渉する。そのため、本実施形態では、取出した物体６０と周辺環境物とが干渉しない程度に、取出した物体６０を回転させる。図１１Ａでは、約１０°回転させた後の物体６０が二点鎖線で示されている。同図から明らかなように、物体６０の回転により、取出した物体６０の角部Ｐ１が収容空間内に存在している。
【0125】
図１１Ｂは、取出した物体６０を約１０°回転させた後の動作を説明するための図である。取出した物体６０を図１１Ｂに実線で示す状態から更に回転させることはできないため、取出した物体６０を、Ｘ軸方向に並進移動させる。Ｘ軸方向は、取出し対象の物体６０が取り出される第１方向（Ｙ軸の負方向）と、駆動関節部Ｊ４の軸に沿う第２方向（Ｚ軸方向）と、の両方に直交する第３方向に相当する。図１１Ｂでは、並進移動後の物体６０が二点鎖線で示されている。同図から明らかなように、取出した物体６０の角部Ｐ１は、収容空間内に存在する。物体６０の並進移動は、全方位移動機構及び／又はロボットアーム５２の駆動により行われ、物体６０の並進移動により、駆動関節部Ｊ４の軸も同方向に並進移動する。
【0126】
図１１Ｃは、取出した物体６０を並進移動させた後の動作を説明するための図である。取出した物体６０を図１１Ｃに実線で示す状態から同方向に更に並進移動させることはできないため、取出した物体６０を、駆動関節部Ｊ４の軸を中心に回転させる。図１１Ｃでは、約３５°回転させた後の物体６０が二点鎖線で示されている。同図から明らかなように、取出された物体６０の角部Ｐ１は、収容空間に存在する。
【0127】
図１１Ｄは、取出した物体６０を更に約３５°回転させた後の動作を説明するための図である。取出した物体６０を図１１Ｄに実線で示す状態から更に回転させることはできないため、取出した物体６０をＸ軸の正方向に更に並進移動させる。図１１Ｄでは、並進移動後の物体６０が二点鎖線で示されている。同図から明らかなように、取出した物体６０の角部Ｐ１は、収容空間内に存在する。物体６０の並進移動は、全方位移動機構及び／又はロボットアーム５２の駆動により行われ、物体６０の並進移動により、駆動関節部Ｊ４の軸も同方向に並進移動する。
【0128】
図１１Ｅは、取出した物体６０を並進移動させた後の動作を説明するための図である。同図から明らかなように、取出した物体６０を図１１Ｅに実線で示す状態から回転させても、角部Ｐ１は、周辺環境物と干渉しない。したがって、取出した物体６０と周辺環境との干渉なしに、取出した物体６０を回転させることができる。図１１Ｅでは、約４５°回転させた後の物体６０が二点鎖線で示されている。同図から明らかなように、取出した物体６０は、図１１Ａに実線で示す状態から９０°回転している。
【0129】
図１２は、取出した物体６０における角部Ｐ１の軌道を説明するための図である。図１２において、実線の矢印は、取出した物体６０を並進移動させつつ９０°回転させた場合（図１１Ａ～図１１Ｅ参照）の角部Ｐ１の軌道を示し、破線の矢印は、取出した物体６０を並進移動させることなく９０°回転させた場合（図１０参照）の角部Ｐ１の軌道を示す。同図から明らかなように、取出した物体６０を並進移動させつつ９０°回転させる場合の角部Ｐ１の軌道（実線）は、回転角が増加するにつれ、取出した物体６０を並進移動させることなく回転させた場合の角部Ｐ１の軌道（破線）からＸ軸の正方向に離れることになる。したがって、取出した物体６０が周辺環境物と干渉するリスクを低減することができる。これにより、通路幅の更なる狭小化が可能となり、収容効率を更に向上させることができる。
【0130】
図１３は、取出した物体６０を９０°回転させる間に並進移動させるのに必要な幾何情報を説明するための図である。図１３において、Ｚ軸の正方向から収容空間を見たときに互いに間隔を空けて位置する収容空間の開口縁を「Ｑ１」、「Ｑ２」とする。Ｚ軸の正方向から収容空間を見て、開口縁Ｑ１、Ｑ２を通る直線と、物体６０の外周面と、の交点を「Ｎ１」、「Ｎ２」とする。駆動関節部Ｊ４による回転角を「θ」とし、駆動関節部Ｊ４の軸のＸ軸座標値を「Ｊｘ」とする。Ｚ軸の正方向から収容空間を見て、取出した物体６０の中心を「Ｓ」とする。
【0131】
幾何情報Ｌは、駆動関節部Ｊ４の軸と角部Ｐ１との間の距離である。幾何情報αは、駆動関節部Ｊ４の軸と角部Ｐ１とを通る直線と、Ｘ軸方向に対して回転角θ、傾いた直線と、の間の角度である。幾何情報Ｄは、駆動関節部Ｊ４の軸と、開口縁Ｑ１、Ｑ２を通る直線と、の間の距離である。幾何情報Ｑ１ｘは、開口縁Ｑ１のＸ軸座標値であり、幾何情報Ｑ２ｘは、開口縁Ｑ２のＸ軸座標値である。
【0132】
幾何情報Ｌ、αは、以下の（１）、（２）の情報を取得することにより算出することができる。
（１）取出した物体６０の横幅寸法（回転前の状態におけるＸ軸方向の寸法）と奥行寸法（回転前の状態におけるＹ軸方向の寸法）
（２）取出した物体６０と駆動関節部Ｊ４の軸との相対位置姿勢情報（すなわち、取出した物体６０の中心Ｓと駆動関節部Ｊ４の軸との相対位置姿勢）
（１）取出した物体６０の横幅寸法（回転前の状態におけるＸ軸方向の寸法）と奥行寸法（回転前の状態におけるＹ軸方向の寸法）
（２）取出した物体６０と駆動関節部Ｊ４の軸との相対位置姿勢情報（すなわち、取出した物体６０の中心Ｓと駆動関節部Ｊ４の軸との相対位置姿勢）
【0133】
幾何情報Ｌ、α、Ｄ、Ｑ１ｘ、Ｑ２ｘを取得することにより、後述する式を用いて駆動関節部Ｊ４の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘのそれぞれの指令値を算出することができ、取出した物体６０と周辺環境物との干渉なく物体６０を回転させることができる。
【0134】
なお、上記（１）、（２）の情報及び幾何情報Ｄ、Ｑ１ｘ、Ｑ２ｘは、干渉リスクが高い状態の情報を用いてもよい。あえて干渉リスクが高い状態の情報を用いることで、より干渉リスクを低減することができる。上記（１）の情報に関して干渉リスクが高い状態は、例えば、物体６０の寸法が想定される最大寸法である場合や、物体６０の寸法が安全マージンを加味した寸法の場合である。上記（２）の情報に関して干渉リスクが高い状態は、例えば、相対位置のばらつき範囲のうち、物体６０の中心Ｓが駆動関節部Ｊ４の軸から最も離れた場合である。相対位置は、様々な要因でばらつく。例えば、カメラ５６による物体６０の認識誤差や、物体６０が収容空間に収容されている状態での物体６０の位置のずれなどが要因で相対位置はばらつく。幾何情報Ｄに関して干渉リスクが高い状態は、例えば、開口縁Ｑ１、Ｑ２を通る直線と物体６０の奥側の面とが重なった場合である。幾何情報Ｑ１ｘ、Ｑ２ｘに関して干渉リスクが高い状態は、開口縁Ｑ１、Ｑ２の間隔が取出した物体６０の横幅寸法と同じ場合である。
【0135】
図１４は、取出した物体６０の姿勢を変更する処理（Ｓ９５）の詳細フローチャートであり、取出した物体６０を９０°回転させる間に並進移動させる動作に関するフローチャートである。同図から明らかな通り、処理が開始すると、搬送ロボット５０は、幾何情報Ｌ、αの算出に必要な情報、具体的には、上記（１）、（２）の情報と、幾何情報Ｄ、Ｑ１ｘ、Ｑ２ｘと、を取得する処理を行う（Ｓ１４１）。
【0136】
上記（１）の情報である取出した物体６０の横幅寸法と奥行寸法は、物体６０の寸法をあらかじめ記憶した不図示の寸法記憶部から取得される。干渉リスクが高い状態の値を取得する場合には、物体６０の最大寸法を寸法記憶部に記憶させておき、横幅寸法と奥行寸法のそれぞれの最大寸法を物体６０の横幅寸法と奥行寸法として取得してもよい。また、干渉リスクが高い状態の情報を取得する場合には、寸法記憶部から取得した寸法に対し、所定のマージン値を加えた寸法を算出して物体６０の横幅寸法と奥行寸法としてもよい。
【0137】
上記（２）の情報である取出した物体６０と駆動関節部Ｊ４の軸との相対位置姿勢情報は、中心Ｓと当該軸との相対位置姿勢情報から取得される。中心Ｓと当該軸との相対位置姿勢情報は、物体６０を正常に保持したときの代表的な相対位置姿勢情報を事前に不図示の寸法記憶部に記憶しておき、記憶部から読み出すことにより取得することができる。
【0138】
取出した物体６０の中心Ｓと駆動関節部Ｊ４の軸との相対位置姿勢情報の取得に、吸引部５４に対する中心Ｓの相対位置情報と、吸引部５４に対する駆動関節部Ｊ４の軸の相対位置情報と、を用いてもよい。吸引部５４に対する中心Ｓの相対位置情報は、吸引部５４による物体６０の保持位置と、物体６０の寸法と、から算出可能である。吸引部５４に対する駆動関節部Ｊ４の軸の相対位置情報は、設計情報から取得可能である。これらの算出又は取得された相対位置情報は、吸引部５４を基準とするため、これらから、取出した物体６０の中心Ｓと駆動関節部Ｊ４の軸との相対位置姿勢情報を取得することができる。
【0139】
吸引部５４による物体６０の保持位置情報の取得には、例えば、事前に設計された値を用いてもよいし、吸引部５４の近傍に設けられた不図示の測距センサによって物体６０の一辺の位置をセンシングして得られた値を用いてもよい。
【0140】
干渉リスクが高い状態の情報を取得する場合には、保持位置の取り得る最大誤差を事前に求めておき、前述の方法により取得した相対位置情報に対して、参照座標系と駆動関節部Ｊ４の軸との距離が大きくなる方向に最大誤差を加算した値を、吸引部５４による物体６０の保持位置情報として取得してもよい。保持位置のばらつきは、認識位置のばらつきとロボットアーム５２のリーチングのばらつきの和として求めることができる。認識位置、リーチングそれぞれのばらつきの最大値を事前に見積もっておき、この最大値どうしの和が、保持位置のばらつきの最大値である。
【0141】
幾何情報Ｄは、搬送ロボット５０の運動学モデルから取得することができる。具体的には、物体６０を操作するときの、収容空間と物体６０との位置関係は、事前に設計されている。また、搬送ロボット５０の運動学モデルから、駆動関節部Ｊ４の軸の位置は算出できる。事前に設計された位置関係と、運動学モデルから算出される駆動関節部Ｊ４の軸の位置と、から、当該軸と収容空間の位置関係を算出することができる。この位置関係を事前に算出して不図示の記憶部に記憶し、記憶部から駆動関節部Ｊ４の軸と収容空間との間の距離を取得してもよい。
【0142】
また、幾何情報Ｄの取得において、収容空間の位置の代わりに、物体６０の認識時に算出した物体６０の前面の位置を用いてもよい。この場合には、搬送ロボット５０の運動学モデルから算出される駆動関節部Ｊ４の軸の位置と、物体６０の前面の位置と、の距離が、幾何情報Ｄとして取得される。
【0143】
更に、幾何情報Ｄの取得において、ＡｒＵｃｏマーカーを用いてもよい。具体的には、棚９０の前面にＡｒＵｃｏマーカーを貼っておき、棚９０の前面の位置を認識する。認識された位置と、搬送ロボット５０の運動学モデルから算出される駆動関節部Ｊ４の軸の位置と、の距離が、幾何情報Ｄである。
【0144】
干渉リスクが高い状態の値を取得する場合には、開口縁Ｑ１、Ｑ２を通る直線と物体６０の奥側面とが重なった状態での当該直線と駆動関節部Ｊ４の軸との距離を幾何情報Ｄとして取得すればよい。幾何情報Ｄは、幾何情報Ｌに幾何情報αの正弦を乗じることによっても算出される。幾何情報Ｌ、αは、後述するように上記（１）の情報及び上記（２）の情報から算出可能である。
【0145】
幾何情報Ｑ１ｘ、Ｑ２ｘは、事前に設計された開口縁Ｑ１、Ｑ２の間隔を記憶部から読み出すことにより取得することができる。具体的には、物体６０の認識位置を開口縁Ｑ１、Ｑ２の中心とし、開口縁Ｑ１、Ｑ２の間隔の半分を左右にオフセットした位置を幾何情報Ｑ１ｘ、Ｑ２ｘとして取得する。又は、棚９０の前面に設置されたＡｒＵｃｏマーカーの位置を開口縁Ｑ１、Ｑ２の中心とし、開口縁Ｑ１、Ｑ２の間隔の半分を左右にオフセットした位置を幾何情報Ｑ１ｘ、Ｑ２ｘとして取得する。
【0146】
干渉リスクが高い状態の情報を取得する場合には、開口縁Ｑ１、Ｑ２の間隔として、上記（１）の情報として取得した、物体６０の横幅を用いることができる。物体６０の横幅を取得した後、物体６０の横幅の半分を左右にオフセットした位置を幾何情報Ｑ１ｘ、Ｑ２ｘとして取得する。
【0147】
上記（１）、（２）の情報と、幾何情報Ｄ、Ｑ１ｘ、Ｑ２ｘと、を取得した後、搬送ロボット５０は、幾何情報Ｌ、αを算出する処理を行う（Ｓ１４２）。
【0148】
幾何情報Ｌの算出には、まず、物体６０の角部Ｐ１～Ｐ４のうち、物体６０の回転により収容空間に存在する角部Ｐ１を選択する。その後、上記（１）、（２）の情報を用いることにより、角部Ｐ１と駆動関節部Ｊ４の軸との距離を算出することで、幾何情報Ｌが得られる。図１３に示す例では、物体６０が反時計回りに回転しているため角部Ｐ１が選択されるが、物体６０が時計回りに回転する場合には、角部Ｐ２が選択される。
【0149】
幾何情報αは、上記（１）、（２）の情報から、駆動関節部Ｊ４の軸と角部Ｐ１と点Ｔとを頂点とする三角形の辺の長さを算出し、三角関数を用いることにより得られる。なお、点Ｔは、角部Ｐ１と角部Ｐ４とを通る直線と、駆動関節部Ｊ４の軸を通りＸ軸方向に対して回転角θ、傾いた直線と、の交点である。
【0150】
幾何情報Ｌ、αを算出した後、搬送ロボット５０は、回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理を行う（Ｓ１４３）。回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道の算出において、開口縁Ｑ１と交点Ｎ１を結ぶ線分の長さを「Ｑ１Ｎ１」と表記し、開口縁Ｑ２と交点Ｎ２を結ぶ線分の長さを「Ｑ２Ｎ２」と表記する。
【0151】
図１５は、回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理の詳細フローチャートである。同図から明らかなように、処理が開始すると、搬送ロボット５０は、初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得する処理を行う（Ｓ１５０１）。初期回転角θ０は、０（零）°であり、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０は、取出した物体６０を並進移動させる前の駆動関節部Ｊ４の軸のＸ軸座標値である。
【0152】
初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得すると、搬送ロボット５０は、変数ｉを１に設定する処理を行う（Ｓ１５０２）。変数ｉを１に設定すると、搬送ロボット５０は、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを算出する処理を行う（Ｓ１５０３）。回転角θｉは、回転角θｉ－１に予め定められた回転角変化量Δθを加算した値である。Ｘ軸座標値Ｊｘｉは、Ｘ軸座標値Ｊｘｉ－１と同値である。つまり、処理Ｓ１６０３において算出される回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉは、物体６０を並進移動させずに、回転角θｉ－１から回転角変化量Δθ分、物体６０を回転させたときの値である。定められた回転角変化量Δθは、例えば１°である。
【0153】
回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを算出すると、搬送ロボット５０は、長さＱ２Ｎ２が０（零）より大きいか否かを判定する処理を行う（Ｓ１５０４）。長さＱ２Ｎ２が０（零）より大きいことは、物体６０が開口縁Ｑ２と干渉しないことを意味する。
【0154】
図１６は、長さＱ２Ｎ２の求め方を説明するための図である。図１６において、点Ｎ３は、角部Ｐ１から線分Ｎ１Ｎ２に下した垂線の足であり、点Ｎ４は、駆動関節部Ｊ４の軸から線分Ｎ１Ｎ２に下した垂線の足である。∠Ｎ１Ｐ１Ｎ３の角度及び∠Ｐ１Ｎ２Ｎ３の角度は、回転角θｉと同じになる。
【0155】
図１６から明らかなように、点Ｎ３と点Ｎ４とを結ぶ線分の長さＮ３Ｎ４、角部Ｐ１と点Ｎ３とを結ぶ線分の長さＰ１Ｎ３の長さは、次の式から求められる。
Ｎ３Ｎ４＝Ｌｃｏｓ（α＋θｉ） ・・・ （１）
Ｐ１Ｎ３＝Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ ・・・ （２）
Ｎ３Ｎ４＝Ｌｃｏｓ（α＋θｉ） ・・・ （１）
Ｐ１Ｎ３＝Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ ・・・ （２）
【0156】
また、交点Ｎ１と点Ｎ３とを結ぶ線分の長さＮ１Ｎ３、交点Ｎ２と点Ｎ３とを結ぶ線分の長さＮ２Ｎ３は、次の式から求められる。
Ｎ１Ｎ３＝Ｐ１Ｎ３×ｔａｎθｉ
＝（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｔａｎθｉ ・・・ （３）
Ｎ２Ｎ３＝Ｐ１Ｎ３×ｃｏｔθｉ
＝（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｃｏｔθｉ ・・・ （４）
Ｎ１Ｎ３＝Ｐ１Ｎ３×ｔａｎθｉ
＝（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｔａｎθｉ ・・・ （３）
Ｎ２Ｎ３＝Ｐ１Ｎ３×ｃｏｔθｉ
＝（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｃｏｔθｉ ・・・ （４）
【0157】
交点Ｎ２と点Ｎ４とを結ぶ線分の長さＮ２Ｎ４は、長さＮ２Ｎ３から長さＮ３Ｎ４を引いた値であり、以下の式から求められる。
Ｎ２Ｎ４＝Ｎ２Ｎ３－Ｎ３Ｎ４
＝（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｃｏｔθｉ－Ｌｃｏｓ（α＋θｉ）
・・・ （５）
Ｎ２Ｎ４＝Ｎ２Ｎ３－Ｎ３Ｎ４
＝（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｃｏｔθｉ－Ｌｃｏｓ（α＋θｉ）
・・・ （５）
【0158】
交点Ｎ２のＸ軸座標値Ｎ２ｘは、点Ｎ４のＸ座標値、すなわち駆動関節部Ｊ４の軸のＸ軸座標値Ｊｘｉから長さＮ２Ｎ４を引いた値であり、以下の式から求められる。
Ｎ２ｘ＝Ｊｘｉ－Ｎ２Ｎ４
＝Ｊｘｉ
－｛（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｃｏｔθｉ－Ｌｃｏｓ（α＋θｉ）｝
＝Ｊｘｉ＋Ｌｃｏｓ（α＋θｉ）－（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｃｏｔθｉ
・・・ （６）
Ｎ２ｘ＝Ｊｘｉ－Ｎ２Ｎ４
＝Ｊｘｉ
－｛（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｃｏｔθｉ－Ｌｃｏｓ（α＋θｉ）｝
＝Ｊｘｉ＋Ｌｃｏｓ（α＋θｉ）－（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｃｏｔθｉ
・・・ （６）
【0159】
長さＱ２Ｎ２は、交点Ｎ２のＸ軸座標値Ｎ２ｘから開口縁Ｑ２の幾何情報Ｑ２ｘを引いた値であり、以下の式から求められる。
Ｑ２Ｎ２＝Ｎ２ｘ－Ｑ２ｘ
＝Ｊｘｉ＋Ｌｃｏｓ（α＋θｉ）
－（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｃｏｔθｉ－Ｑ２ｘ ・・・（７）
Ｑ２Ｎ２＝Ｎ２ｘ－Ｑ２ｘ
＝Ｊｘｉ＋Ｌｃｏｓ（α＋θｉ）
－（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｃｏｔθｉ－Ｑ２ｘ ・・・（７）
【0160】
上記の式（７）のうち、幾何情報Ｌ、α、Ｄ及びＸ軸座標値Ｑ２ｘは、処理Ｓ１４１及び処理Ｓ１４２により取得また算出される値である。したがって、式（７）から、処理Ｓ１５０５において用いられる長さＱ２Ｎ２が得られる。
【0161】
図１５に戻り、処理Ｓ１５０４において、長さＱ２Ｎ２が０（零）よりも大きい場合（Ｓ１５０４ＹＥＳ）、回転角θｉ－１から回転角θｉへの回転動作が可能であるため、搬送ロボット５０は、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行う（Ｓ１５０５）。処理Ｓ１５０４において、長さＱ２Ｎ２が０（零）よりも大きくない場合（Ｓ１５０４ＮＯ）、回転角θｉ－１から回転角θｉへの回転動作が不能であるため、搬送ロボット５０は、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを算出し直す処理を行う（Ｓ１５０６）。回転角θｉは、回転角θｉ－１と同値である。Ｘ軸座標値Ｊｘｉは、Ｘ軸座標値Ｊｘｉ－１に予め定められた並進移動量ΔＪｘを加算した値である。つまり、処理Ｓ１６０６において算出される回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉは、物体６０を回転させずに、Ｘ軸座標値Ｊｘｉ－１から並進移動量ΔＪｘ分、物体６０を並進移動させたときの値である。
【0162】
回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを算出すると、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１が０（零）より大きいか否かを判定する処理を行う（Ｓ１５０７）。長さＱ１Ｎ１が０（零）より大きいことは、物体６０が開口縁Ｑ１と干渉しないことを意味する。
【0163】
図１６から明らかなように、長さＱ１Ｎ１は、開口縁Ｑ１のＸ軸座標値Ｑ１ｘから交点Ｎ１のＸ軸座標値Ｎ１ｘを引いた値である。交点Ｎ１のＸ軸座標値Ｎ１ｘは、点Ｎ４のＸ軸座標値、すなわち駆動関節部Ｊ４の軸のＸ軸座標値Ｊｘｉに長さＮ３Ｎ４及び長さＮ１Ｎ３を加算した値である。したがって、交点Ｎ１のＸ軸座標値Ｎ１ｘ及び長さＱ１Ｎ１は、式（１）及び式（３）を用いて、以下の式から求められる。
Ｎ１ｘ＝Ｊｘｉ＋Ｎ３Ｎ４＋Ｎ１Ｎ３
＝Ｊｘｉ＋Ｌｃｏｓ（α＋θｉ）
＋（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｔａｎθｉ ・・・ （８）
Ｑ１Ｎ１＝Ｑ１ｘ－Ｎ１ｘ
＝Ｑ１ｘ－｛Ｊｘｉ＋Ｌｃｏｓ（α＋θｉ）
＋（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｔａｎθｉ｝
＝Ｑ１ｘ－Ｊｘｉ－Ｌｃｏｓ（α＋θｉ）
－（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｔａｎθｉ ・・・ （９）
Ｎ１ｘ＝Ｊｘｉ＋Ｎ３Ｎ４＋Ｎ１Ｎ３
＝Ｊｘｉ＋Ｌｃｏｓ（α＋θｉ）
＋（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｔａｎθｉ ・・・ （８）
Ｑ１Ｎ１＝Ｑ１ｘ－Ｎ１ｘ
＝Ｑ１ｘ－｛Ｊｘｉ＋Ｌｃｏｓ（α＋θｉ）
＋（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｔａｎθｉ｝
＝Ｑ１ｘ－Ｊｘｉ－Ｌｃｏｓ（α＋θｉ）
－（Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ）ｔａｎθｉ ・・・ （９）
【0164】
上記の式（９）のうち、幾何情報Ｌ、α、Ｄ及びＸ軸座標値Ｑ１ｘは、処理Ｓ１４１及び処理Ｓ１４２により取得また算出される値である。したがって、式（９）から、処理Ｓ１５０８において用いられる長さＱ１Ｎ１が得られる。
【0165】
図１５に戻り、処理Ｓ１５０７において、長さＱ１Ｎ１が０（零）よりも大きい場合（Ｓ１５０７ＹＥＳ）、Ｘ軸座標値Ｊｘｉ－１からＸ軸座標値Ｊｘｉへの並進移動動作が可能であるため、搬送ロボット５０は、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行う（Ｓ１５０８）。また、搬送ロボット５０は、変数ｉを１だけインクリメントする処理を行い（Ｓ１５０９）、再度、処理Ｓ１５０６及び処理Ｓ１５０７を行う。
【0166】
処理Ｓ１５０７において、長さＱ１Ｎ１が０（零）よりも大きくない場合（Ｓ１５０７ＮＯ）、Ｘ軸座標値Ｊｘｉ－１からＸ軸座標値Ｊｘｉへの並進移動動作が不能であるため、搬送ロボット５０は、回転動作に関連する一連の処理（Ｓ１５０３～Ｓ１５０５）を行う。
【0167】
回転動作に関連する一連の処理（Ｓ１５０３～Ｓ１５０５）を行うと、搬送ロボット５０は、回転角θｉが最終目標角度以上であるか否かを判定する処理を行う（Ｓ１５１０）。最終目標角度は、９０°である。回転角θｉが最終目標角度以上でない場合（Ｓ１５１０ＮＯ）、変数ｉを１だけインクリメントする処理を行い（Ｓ１５１１）、回転動作に関連する一連の処理（Ｓ１５０３～Ｓ１５０５）を行う。このときに、処理Ｓ１５０４において、長さＱ２Ｎ２が０（零）よりも大きくない場合（Ｓ１５０４ＮＯ）、並進移動動作に関連する一連の処理（Ｓ１５０６～Ｓ１５０９）を再び行う。
【0168】
処理Ｓ１５１０において、回転角θｉが最終目標角度以上である場合（Ｓ１５１０ＹＥＳ）、回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）は終了する。
【0169】
図１４に戻り、回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出すると、搬送ロボット５０は、算出した目標軌道にしたがって、駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理を行う（Ｓ１４４）。駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４の駆動が完了すると、物体６０の姿勢を変更する処理（Ｓ９５）は終了する。
【0170】
図９に戻り、取出した物体６０の姿勢を変更すると、搬送ロボット５０は、物体６０をスロット５５に収容する処理を行う（Ｓ９６）。
【0171】
物体６０をスロット５５に収容する処理では、搬送ロボット５０は、まず、ロボットアーム５２の姿勢を制御し、スライドテーブル５３の高さをいずれかのスロット５５の下端と同じ高さにする。このとき、カメラ５６から撮影された画像情報等を使用してもよい。
【0172】
その後、搬送ロボット５０は、吸引部５４を用いて物体６０をスロット５５に収容する。より詳細には、搬送ロボット５０は、物体６０がスロット５５内に十分に包含されるまで、吸引部５４をスライド移動させ、その後、吸引を解除する。以上により、物体６０をスロット５５に収容する処理（Ｓ９６）は終了する。
【0173】
物体６０をスロット５５に収容した後、搬送ロボット５０は、選択したスロット５５にどの物体６０を収容したかを記憶部へと記憶する処理を行う（Ｓ９７）。記憶処理の後、搬送ロボット５０は、割り当てられた搬送タスクに係るすべての物体６０を保管用の棚９０から取出したか否かを判定する（Ｓ９８）。未だすべての物体６０を取出していない場合（Ｓ９８ＮＯ）、取出し対象の物体６０を次の順序の物体６０へと変更する処理を行い（Ｓ９９）、再度一連の処理（Ｓ９２～Ｓ９８）を実行する。すべての物体６０を取出した場合（Ｓ９８ＹＥＳ）、処理は終了する。
【0174】
図８に戻り、物体６０の取出し処理の後、搬送ロボット５０は、一時保管用の棚９０上の予約した空きロケーションへの物体６０の収容処理を実行する（Ｓ８５）。空きロケーションへの収容処理の完了後、搬送ロボット５０は、ロボット管理サーバ２０へと割り当てられたタスクを完了したことを通知する処理を行う（Ｓ８６）。この通知処理の後、再び、搬送ロボット５０はロボット管理サーバ２０からの指令を待機する状態となる（Ｓ８１ＮＯ）。
【0175】
なお、ロボット管理サーバ２０は、搬送ロボット５０からタスク完了通知を受信すると、当該搬送ロボットがタスクが割り当てられていない状態へと変更されたとして、タスク割り当てステータス情報を更新する。
【0176】
（１．４ 一時保管用の棚から保管用の棚への物体搬送動作）
次に、搬送ロボット５０が、一時保管用の棚９０から物体６０を取出し、保管用の棚９０へと搬送（返却）する動作について説明する。
次に、搬送ロボット５０が、一時保管用の棚９０から物体６０を取出し、保管用の棚９０へと搬送（返却）する動作について説明する。
【0177】
図１７は、返却タスクを指令するロボット管理サーバ２０の動作に関するゼネラルフローチャートである。同図から明らかな通り、処理が開始すると、ロボット管理サーバ２０は、一時保管棚管理サーバ３０に対して一時保管用の棚９０のステータス情報をリクエストする処理を行う（Ｓ１７１）。このリクエスト処理の後、ロボット管理サーバ２０は待機状態となる（Ｓ１７２ＮＯ）。
【0178】
一時保管棚管理サーバ３０は、一時保管用の棚９０の一時保管位置に現在収容されている物体６０又は空きロケーションに関する情報と、作業ステータス情報、すなわち、収容された物体６０について作業者による作業が完了しており返却待ち状態にあるか否かに関する情報を記憶・管理している。一時保管棚管理サーバ３０は、ロボット管理サーバ２０からステータス情報に関するリクエストを受信すると、ロボット管理サーバ２０に対して一時保管用の棚９０のステータス情報、すなわち、一時保管位置と、各一時保管位置に収容されている物体６０、及び、その物体６０に関する作業ステータス（作業が完了しているか否か）に関する情報を送信する。
【0179】
待機状態にあったロボット管理サーバ２０は、一時保管棚管理サーバ３０からステータス情報を受信すると（Ｓ１７２ＹＥＳ）、返却タスクリストの生成処理と返却タスクのグループ化処理を行う（Ｓ１７３）。
【0180】
返却タスクリストの生成処理とは、一時保管用の棚９０のステータス情報と各物体６０の保管位置情報に基づいて、返却先（すなわち、保管用の棚９０における保管位置）の属する領域毎に搬送対象となる物体６０を分類する処理である。また、返却タスクのグループ化処理とは、返却タスクリストに含まれ、返却先となる保管用の棚９０における保管位置の属する領域が同一な単位返却タスクを搬送ロボット５０の最大積載個数に基づいてグループ化して搬送ロボット５０へと割り当てる返却タスクとする処理である。
【0181】
グループ化処理が完了すると、ロボット管理サーバ２０は、グループ化された返却タスクのうちの１つを選択する処理を行う（Ｓ１７４）。この選択処理の後、ロボット管理サーバ２０は、返却タスクリストから選択した返却タスクリストを削除して返却タスクリストを更新する処理を行う（Ｓ１７５）。
【0182】
更新処理の後、ロボット管理サーバ２０は、搬送ロボット５０の選択処理を行う（Ｓ１７６）。ロボット管理サーバ２０は、各搬送ロボット５０の現在位置情報、現在のタスク割り当てステータス等の情報を取得している。これらの情報に基づき、ロボット管理サーバ２０は、現在、タスクが割り当てられていない搬送ロボット５０のうちから、任意の搬送ロボット５０を選択する処理を行う。
【0183】
選択処理の後、ロボット管理サーバ２０は、選択した搬送ロボット５０に対して所定の指令処理を行う（Ｓ１７７）。指令は、返却タスクに関する情報を含むものである。
【0184】
この指令処理の後、返却タスクリストに係るすべての返却タスクを搬送ロボット５０に対して指令したか否かを判定する（Ｓ１７８）。この判定の結果、未だすべての返却タスクを搬送ロボット５０に対して指令していない場合（Ｓ１７８ＮＯ）、再度一連の処理（Ｓ１７４～Ｓ１７８）を実行する。一方、すべての搬送タスクを搬送ロボット５０に対して指令した場合（Ｓ１７８ＹＥＳ）、再度、一時保管棚ステータス情報の取得処理から一連の処理（Ｓ１７１～Ｓ１７８）を実行する。
【0185】
図１８は、返却タスクを実行する搬送ロボット５０の処理に関するゼネラルフローチャートである。同図から明らかな通り、処理が開始すると、搬送ロボット５０は、ロボット管理サーバ２０から指令を受信するまで待機状態となる（Ｓ１８１ＮＯ）。
【0186】
その後、ロボット管理サーバ２０から指令を受信すると（Ｓ１８１ＹＥＳ）、搬送ロボット５０は、一時保管用の棚９０から返却対象の物体６０を取出す処理を実行する（Ｓ１８２）。一時保管用の棚９０からの物体６０を取出した後、搬送ロボット５０は、保管用の棚９０への返却処理を実行する（Ｓ１８３）。
【0187】
図１９は、保管用の棚９０への返却処理の詳細フローチャートである。同図から明らかな通り、処理が開始すると、搬送ロボット５０は、スロット５５に収容した複数の物体６０に関して保管用の棚９０の保管位置への収容順を決定する処理を行う（Ｓ１９１）。この順序は、様々な手法で決定することができる。例えば、搬送ロボット５０からの距離が近い順に収容していってもよい。
【0188】
収容順の決定処理の後、搬送ロボット５０は、搬送ロボット５０の現在位置から最初の目標位置となる保管用の棚９０の保管位置の前までの移動経路の計画処理を行う（Ｓ１９２）。この経路計画は既存の様々な手法により実現することができる。例えば、環境地図を用いて経路計画を行ってもよい。
【0189】
この経路計画処理の後、搬送ロボット５０は、目標となる返却位置の前へと移動する処理を行う（Ｓ１９３）。なお、このとき、搬送ロボット５０の停止位置は事前設計しておいてもよい。搬送ロボット５０は、本体部５１の左側面（ロボットアーム５２が取付けられていない側面）を保管用の棚９０に対向させるように搬送ロボット５０の前後方向（Ｘ軸方向）と保管用の棚９０の側面とを平行にして停止する。
【0190】
目標となる返却位置の前へと移動した後、搬送ロボット５０は、スロット５５から物体６０を取出す処理を行う（Ｓ１９４）。
【0191】
物体６０をスロット５５から取出す処理では、搬送ロボット５０は、まず、ロボットアーム５２の姿勢を制御し、スライドテーブル５３の高さを取出し対象の物体６０を収容しているスロット５５の下端と同じ又はそれよりやや低い位置にする。また、搬送ロボット５０は、駆動関節部Ｊ５の軸をスロット５５からの物体６０の取出し方向と平行にし、駆動関節部Ｊ４の軸を鉛直にする。このとき、カメラ５６から撮影された画像情報等を使用してもよい。
【0192】
その後、搬送ロボット５０は、吸引部５４を用いて取出し対象の物体６０をスロット５５から取出す。より詳細には、搬送ロボット５０は、まず、取出し対象の物体６０に吸引部５４が当接するまで、吸引部５４をスライド移動させる。その後、搬送ロボット５０は、真空ポンプ５８を駆動し、吸引部５４により目標の物体６０を吸引し保持する。搬送ロボット５０は、取出し対象の物体６０を保持した状態で、吸引部５４を逆方向にスライド移動させる。これにより、取出し対象の物体６０は、スライドテーブル５３上を吸引部５４とともに移動し、スロット５５から取出される。
【0193】
スロット５５から取出し対象の物体６０を取出した後、搬送ロボット５０は、取出した物体６０の姿勢を変更する処理を行う（Ｓ１９５）。物体６０の姿勢を変更する処理では、保管用の棚９０から取出した物体６０の姿勢を変更する場合と同様に、取出した物体６０を９０°回転させる間に並進移動させる。そのため、角部Ｐ１の軌道は、回転角が増加するにつれ、取出した物体６０を並進移動させることなく回転させる場合の角部Ｐ１の軌道からＸ軸方向に離れることになる。したがって、取出した物体６０が周辺環境物と干渉するリスクを低減することができる。これにより、通路幅の更なる狭小化が可能となり、収容効率を更に構造させることができる。
【0194】
図２０は、取出した物体６０の姿勢を変更する処理の詳細フローチャートであり、取出した物体６０を９０°回転させる間に並進移動させる動作に関するフローチャートである。同図から明らかな通り、処理が開始すると、搬送ロボット５０は、幾何情報Ｌ、αの算出に必要な情報と、幾何情報Ｄ、Ｑ１ｘ、Ｑ２ｘと、を取得する処理を行う（Ｓ２０１）。
【0195】
幾何情報Ｌ、αの算出に必要な情報と、幾何情報Ｄ、Ｑ１ｘ、Ｑ２ｘと、を取得した後、搬送ロボット５０は、幾何情報Ｌ、αを算出する処理を行う（Ｓ１４２）。処理Ｓ２０１及び処理Ｓ２０２は、処理Ｓ１４１及び処理Ｓ１４２とほぼ同じであるため、ここではこれらの詳細は省略する。
【0196】
幾何情報Ｌ、αを算出した後、搬送ロボット５０は、回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理を行う（Ｓ２０３）。
【0197】
図２１及び図２２は、回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理の詳細フローチャートである。同図から明らかなように、処理が開始すると、搬送ロボット５０は、初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得する処理を行う（Ｓ２１０１）。初期回転角θ０は、９０°であり、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０は、スロット５５から取出した物体６０を並進移動させる前の駆動関節部Ｊ４の軸のＸ軸座標値である。
【0198】
初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得すると、搬送ロボット５０は、変数ｉを１に設定する処理を行う（Ｓ２１０２）。変数ｉを１に設定すると、搬送ロボット５０は、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを算出する処理を行う（Ｓ２１０３）。回転角θｉは、回転角θｉ－１と同値である。Ｘ軸座標値Ｊｘｉは、Ｘ軸座標値Ｊｘｉ－１に予め定められた並進移動量ΔＪｘを加算した値である。つまり、処理Ｓ２１０３において算出される回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉは、物体６０を回転させずに、Ｘ軸座標値Ｊｘｉ－１から並進移動量ΔＪｘ分、物体６０を並進移動させたときの値である。
【0199】
回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを算出すると、搬送ロボット５０は、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行い（Ｓ２１０４）、変数ｉを１だけインクリメントする処理を行う（Ｓ２１０５）。
【0200】
変数ｉを１だけインクリメントする処理を行うと、搬送ロボット５０は、駆動関節部Ｊ４の軸と開口縁Ｑ２とを結ぶ線分の長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌ以下であるか否かを判定する処理を行う（Ｓ２１０６）。長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌ以下であることは、物体６０を回転させたときに物体６０が開口縁Ｑ２と干渉することを意味する。したがって、物体６０の並進移動を継続する必要がある。
【0201】
図１６から明らかなように、長さＪ４Ｑ２とＸ軸座標値Ｊｘｉとの間には、次の関係がある。
（Ｊ４Ｑ２）２＝（Ｊｘｉ－Ｑ２ｘ）２＋Ｄ２ ・・・ （１０）
（Ｊ４Ｑ２）２＝（Ｊｘｉ－Ｑ２ｘ）２＋Ｄ２ ・・・ （１０）
【0202】
上記の式（１０）のうち、幾何情報Ｄ及びＸ軸座標値Ｑ２ｘは、処理Ｓ２０１により取得される値である。したがって、式（１０）から、処理Ｓ２１０６において用いられる長さＪ４Ｑ２が得られる。
【0203】
図２１に戻り、処理Ｓ２１０６において、長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌ以下の場合（Ｓ２１０６ＹＥＳ）、搬送ロボット５０は、再度、処理Ｓ２１０３～処理Ｓ２１０５を行う。処理Ｓ２１０６において、長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌ以下でない場合（Ｓ２１０６ＮＯ）、開口縁Ｑ２との干渉なしに物体６０の回転が可能であるため、搬送ロボット５０は、回転動作に関する一連の処理を開始する。具体的には、搬送ロボット５０は、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを算出する処理を行う（Ｓ２２０１）。回転角θｉは、回転角θｉ－１から予め定められた回転角変化量Δθを減算した値である。Ｘ軸座標値Ｊｘｉは、Ｘ軸座標値Ｊｘｉ－１と同値である。つまり、処理Ｓ２２０１において算出される回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉは、物体６０を並進移動させずに、回転角θｉ－１から回転角変化量Δθ分、物体６０を回転させたときの値である。定められた回転角変化量Δθは、例えば１°である。
【0204】
回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを算出すると、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１が０（零）より大きいか否かを判定する処理を行う（Ｓ２２０２）。長さＱ１Ｎ１が０（零）より大きいことは、物体６０が開口縁Ｑ１と干渉しないことを意味する。長さＱ１Ｎ１は、前述の式（９）を用いて算出される。
【0205】
長さＱ１Ｎ１が０（零）よりも大きい場合（Ｓ２２０２ＹＥＳ）、回転角θｉ－１から回転角θｉへの回転動作が可能であるため、搬送ロボット５０は、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行う（Ｓ２２０３）。処理Ｓ２２０２において、長さＱ１Ｎ１が０（零）よりも大きくない場合（Ｓ２２０２ＮＯ）、回転角θｉ－１から回転角θｉへの回転動作が不能であるため、搬送ロボット５０は、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを算出し直す処理を行う（Ｓ２２０４）。回転角θｉは、回転角θｉ－１と同値である。Ｘ軸座標値Ｊｘｉは、Ｘ軸座標値Ｊｘｉ－１から予め定められた並進移動量ΔＪｘを減算した値である。つまり、処理Ｓ２２０４において算出される回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉは、物体６０を回転させずに、Ｘ軸座標値Ｊｘｉ－１から並進移動量ΔＪｘ分、物体６０を並進移動させたときの値である。
【0206】
回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを算出すると、搬送ロボット５０は、長さＪ４Ｑ２が長さＪ４Ｐ２より大きいか否かを判定する処理を行う（Ｓ２２０５）。長さＪ４Ｑ２が長さＪ４Ｐ２より大きいことは、回転時に物体６０が開口縁Ｑ２と干渉しないことを意味する。長さＪ４Ｑ２は、前述の式（１０）を用いて算出される。長さＪ４Ｐ２は、駆動関節部Ｊ４の軸と角部Ｐ２との間の距離であり、幾何情報Ｌと同様に、上記の（１）、（２）の情報を取得することにより算出することができる。
【0207】
長さＪ４Ｑ２が長さＪ４Ｐ２よりも大きい場合（Ｓ２２０５ＹＥＳ）、Ｘ軸座標値Ｊｘｉ－１からＸ軸座標値Ｊｘｉへの並進移動動作が可能である（Ｘ軸座標値Ｊｘｉへ並進移動しても、回転時に角部Ｐ２と開口縁Ｑ２とが干渉しない）。そのため、搬送ロボット５０は、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行う（Ｓ２２０６）。また、搬送ロボット５０は、変数ｉを１だけインクリメントする処理を行い（Ｓ２２０７）、再度、処理Ｓ２２０４及び処理Ｓ２２０５を行う。
【0208】
処理Ｓ２２０５において、長さＪ４Ｑ２が長さＪ４Ｐ２よりも大きくない場合（Ｓ２２０５ＮＯ）、Ｘ軸座標値Ｊｘｉ－１からＸ軸座標値Ｊｘｉへの並進移動動作が不能である（Ｘ軸座標値Ｊｘｉへ並進移動すると、回転時に角部Ｐ２と開口縁Ｑ２とがする）。そのため、搬送ロボット５０は、Ｘ軸座標値Ｊｘｉへの並進移動動作ではなく、回転動作に関連する一連の処理（Ｓ２２０１～Ｓ２２０２）を行う。
【0209】
回転動作に関連する一連の処理（Ｓ２２０１～Ｓ２２０２）を行うと、搬送ロボット５０は、回転角θｉが最終目標角度以下であるか否かを判定する処理を行う（Ｓ２２０８）。最終目標角度は、０°である。回転角θｉが最終目標角度以下でない場合（Ｓ２２０８ＮＯ）、変数ｉを１だけインクリメントする処理を再び行い（Ｓ２２０９）、回転動作に関連する一連の処理（Ｓ２２０１～Ｓ２２０２）を行う。このときに、処理Ｓ２２０２において、長さＱ１Ｎ１が０（零）よりも大きくない場合（Ｓ２２０２ＮＯ）、並進移動動作に関連する一連の処理（Ｓ２２０４～Ｓ２２０７）を再び行う。
【0210】
処理Ｓ２２０８において、回転角θｉが最終目標角度以下である場合（Ｓ２２０８ＹＥＳ）、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１と長さＱ２Ｎ２とが等しくなるまで物体６０を並進移動させるＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理を行う（Ｓ２２１０）。その後、回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ２０３）は終了する。
【0211】
図２０に戻り、回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出すると、搬送ロボット５０は、算出した目標軌道にしたがって、駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理を行う（Ｓ２０４）。駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４の駆動が完了すると、物体６０の姿勢を変更する処理（Ｓ１９５）は終了する。
【0212】
図１９に戻り、取出した物体６０の姿勢を変更すると、搬送ロボット５０は、吸引部５４を用いて目標の物体６０を保管用の棚９０に収容する処理を行う（Ｓ１９６）。具体的には、取出した物体６０が保管用の棚９０内に十分に包含されるまで、吸引部５４をスライド移動させ、その後、吸引を解除する。
【0213】
物体６０を保管用の棚９０内に収容した後、搬送ロボット５０は、保管用の棚９０にどの物体６０を収容したかを記憶部へと記憶する処理を行う（Ｓ１９７）。記憶処理の後、搬送ロボット５０は、割り当てられた搬送タスクに係るすべての物体６０をスロット５５から取出したか否かを判定する（Ｓ１９８）。未だすべての物体６０を取出していない場合（Ｓ１９８ＮＯ）、取出し対象の物体６０を次の順序の物体６０へと変更する処理を行い（Ｓ１９９）、再度一連の処理（Ｓ１９２～Ｓ１９８）を実行する。すべての物体６０を取出した場合（Ｓ１９８ＹＥＳ）、処理は終了する。
【0214】
図１８に戻り、物体６０の取出し処理の後、搬送ロボット５０は、ロボット管理サーバ２０へと割り当てられたタスクを完了したことを通知する処理を行う（Ｓ１８４）。この通知処理の後、再び、搬送ロボット５０はロボット管理サーバ２０からの指令を待機する状態となる（Ｓ１８１ＮＯ）。
【0215】
なお、ロボット管理サーバ２０は、搬送ロボット５０からタスク完了通知を受信すると、当該搬送ロボットがタスクが割り当てられていない状態へと変更されたとして、タスク割り当てステータス情報を更新する。
【0216】
（２．第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下では、第１実施形態と同一の構成については同一の符号が付与される。
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下では、第１実施形態と同一の構成については同一の符号が付与される。
【0217】
第１実施形態では、物体６０の回転と、物体６０の並進移動とを、交互に実行する。本実施形態では、物体６０の回転と同期して物体６０を並進移動させる点で、第１実施形態と相違する。物体６０の回転と並行して物体６０が並進移動するため、取出した物体６０の姿勢の変更に要する時間を短縮することができる。
【0218】
また、本実施形態では、開口縁Ｑ１と物体６０とを接触させ続け、開口縁Ｑ１と物体６０とを接触させることができなくなったときに、物体６０の並進移動を停止する。以下、本実施形態に係る物体６０の姿勢を変更する処理について、詳述する。
【0219】
（２．１ 保管用の棚から取出した物体の姿勢変更動作）
幾何情報Ｌ、αを算出する処理（Ｓ１４２）までと、目標軌道にしたがって駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理（Ｓ１４４）以降は、第１実施形態と同じである。そこで、ここでは、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）について詳述する。
幾何情報Ｌ、αを算出する処理（Ｓ１４２）までと、目標軌道にしたがって駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理（Ｓ１４４）以降は、第１実施形態と同じである。そこで、ここでは、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）について詳述する。
【0220】
図２３は、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理の詳細フローチャートである。同図から明らかなように、処理が開始すると、搬送ロボット５０は、初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得する処理を行う（Ｓ２３０１）。初期回転角θ０は、０（零）°であり、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０は、取出した物体６０を並進移動させる前の駆動関節部Ｊ４の軸のＸ軸座標値である。
【0221】
初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得すると、搬送ロボット５０は、変数ｉを１に設定する処理を行う（Ｓ２３０２）。変数ｉを１に設定すると、搬送ロボット５０は、回転角θｉを算出する処理を行う（Ｓ２３０３）。回転角θｉは、回転角θｉ－１に予め定められた回転角変化量Δθを加算した値である。定められた回転角変化量Δθは、例えば１°である。
【0222】
回転角θｉを算出すると、搬送ロボット５０は、Ｘ軸座標値ＪｘがＸ軸座標値Ｊｘｉ－１のときに駆動関節部Ｊ４の軸と開口縁Ｑ１とを結ぶ線分の長さＪ４Ｑ１が幾何情報Ｌよりも小さいか否かを判定する処理を行う（Ｓ２３０４）。長さＪ４Ｑ１が幾何情報Ｌよりも小さいことは、開口縁Ｑ１と物体６０とが接触するＸ軸座標値Ｊｘｉが存在することを意味する。長さＪ４Ｑ１は、次の式から算出可能である。
Ｊ４Ｑ１＝（（Ｑ１ｘ－Ｊｘｉ－１）２＋Ｄ２）１／２ ・・・ （１１）
Ｊ４Ｑ１＝（（Ｑ１ｘ－Ｊｘｉ－１）２＋Ｄ２）１／２ ・・・ （１１）
【0223】
長さＪ４Ｑ１が幾何情報Ｌよりも小さい場合（Ｓ２３０４ＹＥＳ）、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１が０（零）となるＸ軸座標値Ｊｘｉを算出する処理を行う（Ｓ２３０５）。Ｘ軸座標値Ｊｘｉは、前述の式（９）から算出可能である。長さＪ４Ｑ１が幾何情報Ｌよりも小さくない場合（Ｓ２３０４ＮＯ）、搬送ロボット５０は、Ｘ軸座標値ＪｘｉをＸ軸座標値Ｊｘｉ－１とする処理を行う（Ｓ２３０６）。Ｘ軸座標値ＪｘｉをＸ軸座標値Ｊｘｉ－１とすることは、物体６０を並進移動させないことを意味する。
【0224】
Ｘ軸座標値Ｊｘｉを算出した後、搬送ロボット５０は、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行う（Ｓ２３０７）。
【0225】
回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶すると、搬送ロボット５０は、回転角θｉが最終目標角度以上であるか否かを判定する処理を行う（Ｓ２３０８）。最終目標角度は、９０°である。回転角θｉが最終目標角度以上でない場合（Ｓ２３０８ＮＯ）、搬送ロボット５０は、変数ｉを１だけインクリメントする処理を行い（Ｓ２３０９）、再度一連の処理（Ｓ２３０３～Ｓ２３０８）を行う。回転角θｉが最終目標角度以上である場合（Ｓ２３０８ＹＥＳ）、回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理は終了する。
【0226】
（２．２ 保管用の棚へ収容する物体の姿勢変更動作）
幾何情報Ｌ、αを算出する処理（Ｓ２２０）までと、目標軌道にしたがって駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理（Ｓ２０４）以降は、第１実施形態と同じである。そこで、ここでは、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）について詳述する。
幾何情報Ｌ、αを算出する処理（Ｓ２２０）までと、目標軌道にしたがって駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理（Ｓ２０４）以降は、第１実施形態と同じである。そこで、ここでは、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）について詳述する。
【0227】
図２４は、スロット５５から取出した後保管用の棚９０へ収容する前の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理の詳細フローチャートである。同図から明らかなように、処理が開始すると、搬送ロボット５０は、初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得する処理を行う（Ｓ２４０１）。初期回転角θ０は、９０°であり、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０は、スロット５５から取出した物体６０を並進移動させる前の駆動関節部Ｊ４の軸のＸ軸座標値である。
【0228】
初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得すると、搬送ロボット５０は、回転角θ１及びＸ軸座標値Ｊｘ１を算出し記憶する処理を行う（Ｓ２４０２）。回転角θ１は、初期回転角θ０と同値である。Ｘ軸座標値Ｊｘ１は、長さＪ４Ｑ１が幾何情報Ｌと一致する値である。Ｘ軸座標値Ｊｘ１は、次の式から算出可能である。
Ｊｘ１＝Ｑ１ｘ＋（Ｌ２＋Ｄ２）１／２
Ｊｘ１＝Ｑ１ｘ＋（Ｌ２＋Ｄ２）１／２
【0229】
回転角θ１及びＸ軸座標値Ｊｘ１を算出し記憶すると、搬送ロボット５０は、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０からＸ軸座標値Ｊｘ１まで物体６０を並進移動させるＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する（Ｓ２４０３）。
【0230】
Ｘ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出すると、搬送ロボット５０は、変数ｉを２に設定する処理を行い（Ｓ２４０４）、回転角θｉを算出する処理を行う（Ｓ２４０５）。回転角θｉは、回転角θｉ－１から予め定められた回転角変化量Δθを減算した値である。定められた回転角変化量Δθは、例えば１°である。
【0231】
回転角θｉを算出すると、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１が予め定められた値δよりも小さいか否かを判定する処理を行う（Ｓ２４０６）。値δは、交点Ｎ１が開口縁Ｑ１に十分に接近したか否かを判定可能な程度に小さいことが望ましい。長さＱ１Ｎ１は、式（９）から算出可能である。なお、式（９）から長さＱ１Ｎ１を求めるときに、Ｊｘ１をＪｘ１－１とする。
【0232】
長さＱ１Ｎ１が値δよりも小さい場合（Ｓ２４０６ＹＥＳ）、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１が０（零）となるＸ軸座標値Ｊｘｉを算出する処理を行い（Ｓ２４０７）、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行う（Ｓ２４０８）。Ｘ軸座標値Ｊｘｉは、前述の式（９）から算出可能である。長さＱ１Ｎ１が値δよりも小さくない場合（Ｓ２４０６ＮＯ）、搬送ロボット５０は、Ｘ軸座標値ＪｘｉをＸ軸座標値Ｊｘｉ－１とする処理を行い（Ｓ２４０９）、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行う（Ｓ２４０８）。
【0233】
回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶すると、搬送ロボット５０は、回転角θｉが最終目標角度以下であるか否かを判定する処理を行う（Ｓ２４１０）。最終目標角度は、０°である。回転角θｉが最終目標角度以下でない場合（Ｓ２４１０ＮＯ）、変数ｉを１だけインクリメントする処理を行い（Ｓ２４１１）、再度一連の処理（Ｓ２４０５～Ｓ２４１０）を行う。回転角θｉが最終目標角度以上である場合（Ｓ２４１０ＹＥＳ）、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１と長さＱ２Ｎ２とが等しくなるまで物体６０を並進移動させるＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理を行う（Ｓ２４１２）。その後、回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理は終了する。
【0234】
（３．第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、以下では、第１、第２実施形態と同一の構成については同一の符号が付与される。
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、以下では、第１、第２実施形態と同一の構成については同一の符号が付与される。
【0235】
第２実施形態では、開口縁Ｑ１と物体６０とを接触させ続け、開口縁Ｑ１と物体６０とを接触させることができなくなったときに、物体６０の並進移動を停止する。本実施形態では、物体６０を並進移動させずに回転させたとしても周辺環境物と干渉しない位置に到達したときに、物体６０の並進移動を停止し物体６０を回転させる点で、第２実施形態と相違する。本実施形態によれば、物体６０の並進移動量が減る。したがって、ロボットアーム５２に要求されるリーチを短くすることができるとともに、取出した物体６０の姿勢の変更に要する時間を短縮することができる。以下、本実施形態に係る物体６０の姿勢を変更する処理について、詳述する。
【0236】
（３．１ 保管用の棚から取出した物体の姿勢変更動作）
幾何情報Ｌ、αを算出する処理（Ｓ１４２）までと、目標軌道にしたがって駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理（Ｓ１４４）以降は、第１実施形態と同じである。そこで、ここでは、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）について詳述する。
幾何情報Ｌ、αを算出する処理（Ｓ１４２）までと、目標軌道にしたがって駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理（Ｓ１４４）以降は、第１実施形態と同じである。そこで、ここでは、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）について詳述する。
【0237】
図２５は、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理の詳細フローチャートである。同図から明らかなように、処理が開始すると、搬送ロボット５０は、初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得する処理を行う（Ｓ２５０１）。初期回転角θ０は、０（零）°であり、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０は、取出した物体６０を並進移動させる前の駆動関節部Ｊ４の軸のＸ軸座標値である。
【0238】
初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得すると、搬送ロボット５０は、変数ｉを１に設定する処理を行う（Ｓ２５０２）。変数ｉを１に設定すると、搬送ロボット５０は、回転角θｉを算出する処理を行う（Ｓ２５０３）。回転角θｉは、回転角θｉ－１に予め定められた回転角変化量Δθを加算した値である。定められた回転角変化量Δθは、例えば１°である。
【0239】
回転角θｉを算出すると、搬送ロボット５０は、Ｘ軸座標値ＪｘがＸ軸座標値Ｊｘｉ－１のときに長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌよりも小さいか否かを判定する処理を行う（Ｓ２５０４）。長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌよりも小さいことは、開口縁Ｑ２と物体６０とが接触するＸ軸座標値Ｊｘｉが存在することを意味する。長さＪ４Ｑ２は、前述の式（１０）から算出可能である。
【0240】
長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌよりも小さい場合（Ｓ２５０４ＹＥＳ）、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１が０（零）となるＸ軸座標値Ｊｘｉを算出する処理を行う（Ｓ２５０５）。Ｘ軸座標値Ｊｘｉは、前述の式（９）から算出可能である。長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌよりも小さくない場合（Ｓ２５０４ＮＯ）、搬送ロボット５０は、Ｘ軸座標値ＪｘｉをＸ軸座標値Ｊｘｉ－１とする処理を行う（Ｓ２５０６）。Ｘ軸座標値ＪｘｉをＸ軸座標値Ｊｘｉ－１とすることは、物体６０を並進移動させないことを意味する。
【0241】
Ｘ軸座標値Ｊｘｉを算出した後、搬送ロボット５０は、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行う（Ｓ２５０７）。
【0242】
回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶すると、搬送ロボット５０は、回転角θｉが最終目標角度以上であるか否かを判定する処理を行う（Ｓ２５０８）。最終目標角度は、９０°である。回転角θｉが最終目標角度以上でない場合（Ｓ２５０８ＮＯ）、搬送ロボット５０は、変数ｉを１だけインクリメントする処理を行い（Ｓ２５０９）、再度一連の処理（Ｓ２５０３～Ｓ２５０８）を行う。回転角θｉが最終目標角度以上である場合（Ｓ２５０８ＹＥＳ）、回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理は終了する。
【0243】
（３．２ 保管用の棚へ収容する物体の姿勢変更動作）
幾何情報Ｌ、αを算出する処理（Ｓ２２０）までと、目標軌道にしたがって駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理（Ｓ２０４）以降は、第１実施形態と同じである。そこで、ここでは、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）について詳述する。
幾何情報Ｌ、αを算出する処理（Ｓ２２０）までと、目標軌道にしたがって駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理（Ｓ２０４）以降は、第１実施形態と同じである。そこで、ここでは、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）について詳述する。
【0244】
図２６は、スロット５５から取出した後保管用の棚９０へ収容する前の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理の詳細フローチャートである。同図から明らかなように、処理が開始すると、搬送ロボット５０は、初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得する処理を行う（Ｓ２６０１）。初期回転角θ０は、９０°であり、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０は、スロット５５から取出した物体６０を並進移動させる前の駆動関節部Ｊ４の軸のＸ軸座標値である。
【0245】
初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得すると、搬送ロボット５０は、回転角θ１及びＸ軸座標値Ｊｘ１を算出し記憶する処理を行う（Ｓ２６０２）。回転角θ１は、初期回転角θ０と同値である。Ｘ軸座標値Ｊｘ１は、長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌよりも大きくなる値である。Ｘ軸座標値Ｊｘ１は、次の式を満たすように決定される。
Ｊｘ１＞Ｑ２ｘ＋（Ｌ２＋Ｄ２）１／２
Ｊｘ１＞Ｑ２ｘ＋（Ｌ２＋Ｄ２）１／２
【0246】
回転角θ１及びＸ軸座標値Ｊｘ１を算出し記憶すると、搬送ロボット５０は、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０からＸ軸座標値Ｊｘ１まで物体６０を並進移動させるＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する（Ｓ２６０３）。
【0247】
Ｘ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出すると、搬送ロボット５０は、変数ｉを２に設定する処理を行い（Ｓ２６０４）、回転角θｉを算出する処理を行う（Ｓ２６０５）。回転角θｉは、回転角θｉ－１から予め定められた回転角変化量Δθを減算した値である。定められた回転角変化量Δθは、例えば１°である。
【0248】
回転角θｉを算出すると、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１が予め定められた値δよりも小さいか否かを判定する処理を行う（Ｓ２６０６）。値δは、交点Ｎ１が開口縁Ｑ１に十分に接近したか否かを判定可能な程度に小さいことが望ましい。長さＱ１Ｎ１は、式（９）から算出可能である。なお、式（９）から長さＱ１Ｎ１を求めるときに、Ｊｘ１をＪｘ１－１とする。
【0249】
長さＱ１Ｎ１が値δよりも小さい場合（Ｓ２６０６ＹＥＳ）、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１が０（零）となるＸ軸座標値Ｊｘｉを算出する処理を行い（Ｓ２６０７）、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行う（Ｓ２６０８）。Ｘ軸座標値Ｊｘｉは、前述の式（９）から算出可能である。長さＱ１Ｎ１が値δよりも小さくない場合（Ｓ２６０６ＮＯ）、搬送ロボット５０は、Ｘ軸座標値ＪｘｉをＸ軸座標値Ｊｘｉ－１とする処理を行い（Ｓ２６０９）、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行う（Ｓ２６０８）。
【0250】
回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶すると、搬送ロボット５０は、回転角θｉが最終目標角度以下であるか否かを判定する処理を行う（Ｓ２６１０）。最終目標角度は、０°である。回転角θｉが最終目標角度以下でない場合（Ｓ２６１０ＮＯ）、搬送ロボット５０は、変数ｉを１だけインクリメントする処理を行い（Ｓ２６１１）、再度一連の処理（Ｓ２６０５～Ｓ２６１０）を行う。回転角θｉが最終目標角度以上である場合（Ｓ２６１０ＹＥＳ）、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１と長さＱ２Ｎ２とが等しくなるまで物体６０を並進移動させるＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理を行う（Ｓ２６１２）。その後、回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理は終了する。
【0251】
（４．第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、以下では、第１～第３実施形態と同一の構成については同一の符号が付与される。
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、以下では、第１～第３実施形態と同一の構成については同一の符号が付与される。
【0252】
第２及び第３実施形態では、開口縁Ｑ１と物体６０とを接触させ続けるように物体６０の回転と並進移動を同期している。本実施形態では、物体６０を開口縁Ｑ１から一定の距離、離した状態で物体６０の回転と並進移動を同期する点で、第２及び第３実施形態と相違する。本実施形態では、物体６０が開口縁Ｑ１から一定の距離、離れるため、物体６０と開口縁Ｑ１との干渉リスクをより低減することができる。以下、本実施形態に係る物体６０の姿勢を変更する処理について、詳述する。
【0253】
（４．１ 保管用の棚から取出した物体の姿勢変更動作）
幾何情報Ｌ、αを算出する処理（Ｓ１４２）までと、目標軌道にしたがって駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理（Ｓ１４４）以降は、第１実施形態と同じである。そこで、ここでは、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）について詳述する。
幾何情報Ｌ、αを算出する処理（Ｓ１４２）までと、目標軌道にしたがって駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理（Ｓ１４４）以降は、第１実施形態と同じである。そこで、ここでは、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）について詳述する。
【0254】
図２７は、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理の詳細フローチャートである。同図から明らかなように、処理が開始すると、搬送ロボット５０は、初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得する処理を行う（Ｓ２７０１）。初期回転角θ０は、０（零）°であり、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０は、取出した物体６０を並進移動させる前の駆動関節部Ｊ４の軸のＸ軸座標値である。
【0255】
初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得すると、搬送ロボット５０は、回転角θ１及びＸ軸座標値Ｊｘ１を算出し記憶する処理を行う（Ｓ２７０２）。回転角θ１は、初期回転角θ０と同値である。Ｘ軸座標値Ｊｘ１は、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０から予め定められた値ηを減算した値である。値ηは、物体６０の角部Ｐ１が開口縁Ｑ１、Ｑ２と適度な距離をとるのに適した値であることが望ましい。
【0256】
回転角θ１及びＸ軸座標値Ｊｘ１を算出し記憶すると、搬送ロボット５０は、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０からＸ軸座標値Ｊｘ１まで物体６０を並進移動させるＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する（Ｓ２７０３）。Ｘ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出すると、搬送ロボット５０は、Ｘ軸座標値ＪｘがＪｘ１のときの角部Ｐ１と開口縁Ｑ１とを結ぶ線分の長さＰ１Ｑ１を値ζとして算出する処理を行う（Ｓ２７０４）。
【0257】
値ζを算出すると、搬送ロボット５０は、変数ｉを２に設定する処理を行い（Ｓ２７０５）、回転角θｉを算出する処理を行う（Ｓ２７０６）。回転角θｉは、回転角θｉ－１に予め定められた回転角変化量Δθを加算した値である。定められた回転角変化量Δθは、例えば１°である。
【0258】
回転角θｉを算出すると、搬送ロボット５０は、Ｘ軸座標値ＪｘがＸ軸座標値Ｊｘｉ－１のときに長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌよりも小さいか否かを判定する処理を行う（Ｓ２７０７）。長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌよりも小さいことは、開口縁Ｑ２と物体６０とが接触するＸ軸座標値Ｊｘｉが存在することを意味する。長さＪ４Ｑ２は、前述の式（１０）から算出可能である。
【0259】
長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌよりも小さい場合（Ｓ２７０７ＹＥＳ）、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１が値ζとなるＸ軸座標値Ｊｘｉを算出する処理を行う（Ｓ２７０８）。Ｘ軸座標値Ｊｘｉは、前述の式（９）から算出可能である。長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌよりも小さくない場合（Ｓ２７０７ＮＯ）、搬送ロボット５０は、Ｘ軸座標値ＪｘｉをＸ軸座標値Ｊｘｉ－１とする処理を行う（Ｓ２７０９）。Ｘ軸座標値ＪｘｉをＸ軸座標値Ｊｘｉ－１とすることは、物体６０を並進移動させないことを意味する。
【0260】
Ｘ軸座標値Ｊｘｉを算出した後、搬送ロボット５０は、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行う（Ｓ２７１０）。
【0261】
回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶すると、搬送ロボット５０は、回転角θｉが最終目標角度以上であるか否かを判定する処理を行う（Ｓ２７１１）。最終目標角度は、９０°である。回転角θｉが最終目標角度以上でない場合（Ｓ２７１１ＮＯ）、搬送ロボット５０は、変数ｉを１だけインクリメントする処理を行い（Ｓ２７１２）、再度一連の処理（Ｓ２７０６～Ｓ２７１１）を行う。回転角θｉが最終目標角度以上である場合（Ｓ２７１１ＹＥＳ）、回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理は終了する。
【0262】
（４．２ 保管用の棚へ収容する物体の姿勢変更動作）
幾何情報Ｌ、αを算出する処理（Ｓ２２０）までと、目標軌道にしたがって駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理（Ｓ２０４）以降は、第１実施形態と同じである。そこで、ここでは、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）について詳述する。
幾何情報Ｌ、αを算出する処理（Ｓ２２０）までと、目標軌道にしたがって駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理（Ｓ２０４）以降は、第１実施形態と同じである。そこで、ここでは、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）について詳述する。
【0263】
図２８は、スロット５５から取出した後保管用の棚９０へ収容する前の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理の詳細フローチャートである。同図から明らかなように、処理が開始すると、搬送ロボット５０は、初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得する処理を行う（Ｓ２８０１）。初期回転角θ０は、９０°であり、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０は、スロット５５から取出した物体６０を並進移動させる前の駆動関節部Ｊ４の軸のＸ軸座標値である。
【0264】
初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得すると、搬送ロボット５０は、回転角θ１及びＸ軸座標値Ｊｘ１を算出し記憶する処理を行う（Ｓ２８０２）。回転角θ１は、初期回転角θ０と同値である。Ｘ軸座標値Ｊｘ１は、長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌよりも大きくなる値である。Ｘ軸座標値Ｊｘ１は、次の式を満たすように決定される。
Ｊｘ１＞Ｑ２ｘ＋（Ｌ２＋Ｄ２）１／２
Ｊｘ１＞Ｑ２ｘ＋（Ｌ２＋Ｄ２）１／２
【0265】
回転角θ１及びＸ軸座標値Ｊｘ１を算出し記憶すると、搬送ロボット５０は、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０からＸ軸座標値Ｊｘ１まで物体６０を並進移動させるＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理を行う（Ｓ２８０３）。
【0266】
Ｘ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出すると、搬送ロボット５０は、変数ｉを２に設定する処理を行い（Ｓ２８０４）、回転角θｉを算出する処理を行う（Ｓ２８０５）。回転角θｉは、回転角θｉ－１から予め定められた回転角変化量Δθを減算した値である。定められた回転角変化量Δθは、例えば１°である。
【0267】
回転角θｉを算出すると、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１が予め定められた値ζよりも小さいか否かを判定する処理を行う（Ｓ２６０６）。値ζは、物体６０の角部Ｐ１が開口縁Ｑ１、Ｑ２と適度な距離をとるのに適した値であることが望ましい。長さＱ１Ｎ１は、式（９）から算出可能である。なお、式（９）から長さＱ１Ｎ１を求めるときに、Ｊｘ１をＪｘ１－１とする。
【0268】
長さＱ１Ｎ１が値ζよりも小さい場合（Ｓ２８０６ＹＥＳ）、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１が値ζとなるＸ軸座標値Ｊｘｉを算出する処理を行い（Ｓ２８０７）、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行う（Ｓ２８０８）。Ｘ軸座標値Ｊｘｉは、前述の式（９）から算出可能である。長さＱ１Ｎ１が値ζよりも小さくない場合（Ｓ２８０６ＮＯ）、搬送ロボット５０は、Ｘ軸座標値ＪｘｉをＸ軸座標値Ｊｘｉ－１とする処理を行い（Ｓ２８０９）、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行う（Ｓ２８０８）。
【0269】
回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶すると、搬送ロボット５０は、回転角θｉが最終目標角度以下であるか否かを判定する処理を行う（Ｓ２８１０）。最終目標角度は、０°である。回転角θｉが最終目標角度以下でない場合（Ｓ２８１０ＮＯ）、搬送ロボット５０は、変数ｉを１だけインクリメントする処理を行い（Ｓ２８１１）、再度一連の処理（Ｓ２８０５～Ｓ２８１０）を行う。回転角θｉが最終目標角度以上である場合（Ｓ２６１０ＹＥＳ）、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１と長さＱ２Ｎ２とが等しくなるまで物体６０を並進移動させるＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理を行う（Ｓ２８１２）。その後、回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理は終了する。
【0270】
（５．第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。なお、以下では、第１～第４実施形態と同一の構成については同一の符号が付与される。
次に、本発明の第５実施形態について説明する。なお、以下では、第１～第４実施形態と同一の構成については同一の符号が付与される。
【0271】
第２及び第３実施形態では、開口縁Ｑ１と物体６０とを接触させ続けるように物体６０の回転と並進移動を同期し、第４実施形態では、開口縁Ｑ１と物体６０とが一定の距離を保つように物体６０の回転と並進移動を同期している。本実施形態では、長さＱ１Ｎ１と長さＱ２Ｎ２とが等しくなるように物体６０の回転と並進移動を同期する点で、第２～第４実施形態と相違する。長さＱ１Ｎ１と長さＱ２Ｎ２とが等しいことは、交点Ｎ１、Ｎ２どうしの中点と、収容空間の開口縁Ｑ１、Ｑ２どうしの中点と、が一致することと同義である。本実施形態では、物体６０が開口縁Ｑ１、Ｑ２の両方から等しく離れるため、物体６０と開口縁Ｑ１との干渉リスクと、物体６０と開口縁Ｑ２との干渉リスクと、の両方を低減することができる。以下、本実施形態に係る物体６０の姿勢を変更する処理について、詳述する。
【0272】
（５．１ 保管用の棚から取出した物体の姿勢変更動作）
幾何情報Ｌ、αを算出する処理（Ｓ１４２）までと、目標軌道にしたがって駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理（Ｓ１４４）以降は、第１実施形態と同じである。そこで、ここでは、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）について詳述する。
幾何情報Ｌ、αを算出する処理（Ｓ１４２）までと、目標軌道にしたがって駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理（Ｓ１４４）以降は、第１実施形態と同じである。そこで、ここでは、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）について詳述する。
【0273】
図２９は、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理の詳細フローチャートである。同図から明らかなように、処理が開始すると、搬送ロボット５０は、初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得する処理を行う（Ｓ２９０１）。初期回転角θ０は、０（零）°であり、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０は、取出した物体６０を並進移動させる前の駆動関節部Ｊ４の軸のＸ軸座標値である。
【0274】
初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得すると、搬送ロボット５０は、回転角θ１及びＸ軸座標値Ｊｘ１を算出し記憶する処理を行う（Ｓ２９０２）。回転角θ１は、初期回転角θ０と同値である。Ｘ軸座標値Ｊｘ１は、次の式により算出される値とする。
Ｊｘ１＝（Ｑ１ｘ＋Ｑ２ｘ）／２－（Ｌｃｏｓα）／２ ・・・ （１２）
式（１２）により算出される値をＸ軸座標値Ｊｘ１とすることにより、物体６０の回転直後に長さＱ１Ｎ１と長さＱ２Ｎ２とが極めて等しくなる。
Ｊｘ１＝（Ｑ１ｘ＋Ｑ２ｘ）／２－（Ｌｃｏｓα）／２ ・・・ （１２）
式（１２）により算出される値をＸ軸座標値Ｊｘ１とすることにより、物体６０の回転直後に長さＱ１Ｎ１と長さＱ２Ｎ２とが極めて等しくなる。
【0275】
回転角θ１及びＸ軸座標値Ｊｘ１を算出し記憶すると、搬送ロボット５０は、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０からＸ軸座標値Ｊｘ１まで物体６０を並進移動させるＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する（Ｓ２９０３）。
【0276】
Ｘ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出すると、搬送ロボット５０は、変数ｉを２に設定する処理を行い（Ｓ２９０４）、回転角θｉを算出する処理を行う（Ｓ２９０５）。回転角θｉは、回転角θｉ－１に予め定められた回転角変化量Δθを加算した値である。定められた回転角変化量Δθは、例えば１°である。
【0277】
回転角θｉを算出すると、搬送ロボット５０は、Ｘ軸座標値ＪｘがＸ軸座標値Ｊｘｉ－１のときに長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌよりも小さいか否かを判定する処理を行う（Ｓ２９０６）。長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌよりも小さいことは、開口縁Ｑ２と物体６０とが接触するＸ軸座標値Ｊｘｉが存在することを意味する。長さＪ４Ｑ２は、前述の式（１０）から算出可能である。
【0278】
長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌよりも小さい場合（Ｓ２９０６ＹＥＳ）、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１と長さＱ２Ｎ２とが等しくなるＸ軸座標値Ｊｘｉを算出する処理を行う（Ｓ２９０７）。このようなＸ軸座標値Ｊｘｉは、次式から算出可能である。
Ｊｘｉ＝（Ｑ１ｘ＋Ｑ２ｘ）／２－Ｌｃｏｓ（α＋θｉ）
＋｛Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ｝（ｔａｎθｉ―ｃｏｔθｉ）／２
・・・ （１３）
Ｊｘｉ＝（Ｑ１ｘ＋Ｑ２ｘ）／２－Ｌｃｏｓ（α＋θｉ）
＋｛Ｌｓｉｎ（α＋θｉ）－Ｄ｝（ｔａｎθｉ―ｃｏｔθｉ）／２
・・・ （１３）
【0279】
長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌよりも小さくない場合（Ｓ２９０６ＮＯ）、搬送ロボット５０は、Ｘ軸座標値ＪｘｉをＸ軸座標値Ｊｘｉ－１とする処理を行う（Ｓ２９０８）。Ｘ軸座標値ＪｘｉをＸ軸座標値Ｊｘｉ－１とすることは、物体６０を並進移動させないことを意味する。
【0280】
Ｘ軸座標値Ｊｘｉを算出した後、搬送ロボット５０は、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行う（Ｓ２９０９）。
【0281】
回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶すると、搬送ロボット５０は、回転角θｉが最終目標角度以上であるか否かを判定する処理を行う（Ｓ２９１０）。最終目標角度は、９０°である。回転角θｉが最終目標角度以上でない場合（Ｓ２９１０ＮＯ）、搬送ロボット５０は、変数ｉを１だけインクリメントする処理を行い（Ｓ２９１１）、再度一連の処理（Ｓ２９０５～Ｓ２９１０）を行う。回転角θｉが最終目標角度以上である場合（Ｓ２９１０ＹＥＳ）、回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理は終了する。
【0282】
（５．２ 保管用の棚へ収容する物体の姿勢変更動作）
幾何情報Ｌ、αを算出する処理（Ｓ２２０）までと、目標軌道にしたがって駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理（Ｓ２０４）以降は、第１実施形態と同じである。そこで、ここでは、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）について詳述する。
幾何情報Ｌ、αを算出する処理（Ｓ２２０）までと、目標軌道にしたがって駆動関節部Ｊ１～Ｊ５及び／又は車輪Ｗ１～Ｗ４を駆動する処理（Ｓ２０４）以降は、第１実施形態と同じである。そこで、ここでは、保管用の棚９０から物体６０を取出した後の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理（Ｓ１４３）について詳述する。
【0283】
図３０は、スロット５５から取出した後保管用の棚９０へ収容する前の回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理の詳細フローチャートである。同図から明らかなように、処理が開始すると、搬送ロボット５０は、初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得する処理を行う（Ｓ３００１）。初期回転角θ０は、９０°であり、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０は、スロット５５から取出した物体６０を並進移動させる前の駆動関節部Ｊ４の軸のＸ軸座標値である。
【0284】
初期回転角θ０及び初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０を取得すると、搬送ロボット５０は、回転角θ１及びＸ軸座標値Ｊｘ１を算出し記憶する処理を行う（Ｓ３００２）。回転角θ１は、初期回転角θ０と同値である。Ｘ軸座標値Ｊｘ１は、長さＪ４Ｑ２が幾何情報Ｌよりも大きくなる値である。Ｘ軸座標値Ｊｘ１は、次の式を満たすように決定される。
Ｊｘ１＞Ｑ２ｘ＋（Ｌ２＋Ｄ２）１／２
Ｊｘ１＞Ｑ２ｘ＋（Ｌ２＋Ｄ２）１／２
【0285】
回転角θ１及びＸ軸座標値Ｊｘ１を算出し記憶すると、搬送ロボット５０は、初期Ｘ軸座標値Ｊｘ０からＸ軸座標値Ｊｘ１まで物体６０を並進移動させるＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理を行う（Ｓ３００３）。
【0286】
Ｘ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出すると、搬送ロボット５０は、変数ｉを２に設定する処理を行い（Ｓ３００４）、回転角θｉを算出する処理を行う（Ｓ３００５）。回転角θｉは、回転角θｉ－１から予め定められた回転角変化量Δθを減算した値である。定められた回転角変化量Δθは、例えば１°である。
【0287】
回転角θｉを算出すると、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１と長さＱ２Ｎ２との差が予め定められた値δよりも小さいか否かを判定する処理を行う（Ｓ３００６）。値δは、長さＱ１Ｎ１と長さＱ２Ｎ２とが十分に近い値になったか否かを判定可能な程度に小さいことが望ましい。長さＱ１Ｎ１は、式（９）から算出可能であり、長さＱ２Ｎ２は、式（７）から算出可能である。なお、式（９）及び式（７）から長さＱ１Ｎ１及び長さＱ２Ｎ２を求めるときに、Ｊｘ１をＪｘ１－１とする。
【0288】
長さＱ１Ｎ１と長さＱ２Ｎ２との差が値δよりも小さい場合（Ｓ３００６ＹＥＳ）、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１と長さＱ２Ｎ２とが等しくなるＸ軸座標値Ｊｘｉを算出する処理を行い（Ｓ３００７）、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行う（Ｓ３００８）。このようなＸ軸座標値Ｊｘｉは、前述の式（１３）から算出可能である。長さＱ１Ｎ１と長さＱ２Ｎ２との差が値δよりも小さくない場合（Ｓ３００６ＮＯ）、搬送ロボット５０は、Ｘ軸座標値ＪｘｉをＸ軸座標値Ｊｘｉ－１とする処理を行い（Ｓ３００９）、回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶する処理を行う（Ｓ３００８）。
【0289】
回転角θｉ及びＸ軸座標値Ｊｘｉを組にして記憶すると、搬送ロボット５０は、回転角θｉが最終目標角度以下であるか否かを判定する処理を行う（Ｓ３０１０）。最終目標角度は、０°である。回転角θｉが最終目標角度以下でない場合（Ｓ３０１０ＮＯ）、搬送ロボット５０は、変数ｉを１だけインクリメントする処理を行い（Ｓ３０１１）、再度一連の処理（Ｓ３００５～Ｓ３０１０）を行う。回転角θｉが最終目標角度以上である場合（Ｓ３０１０ＹＥＳ）、搬送ロボット５０は、長さＱ１Ｎ１と長さＱ２Ｎ２とが等しくなるまで物体６０を並進移動させるＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理を行う（Ｓ３０１２）。その後、回転角θとＸ軸座標値Ｊｘの目標軌道を算出する処理は終了する。
【0290】
（６．変形例）
上記第１～第５実施形態において、保管用の棚９０から物体６０を取出した後、ロボットアーム５２の姿勢を変更して、物体６０をＺ軸の正方向に移動させ、その後、物体６０を回転させてもよい。この場合には、物体６０が保管用の棚９０の棚板よりも高くなり、物体６０の回転時における物体６０と棚板との干渉リスクを低減することができる。
上記第１～第５実施形態において、保管用の棚９０から物体６０を取出した後、ロボットアーム５２の姿勢を変更して、物体６０をＺ軸の正方向に移動させ、その後、物体６０を回転させてもよい。この場合には、物体６０が保管用の棚９０の棚板よりも高くなり、物体６０の回転時における物体６０と棚板との干渉リスクを低減することができる。
【0291】
同様に、上記第１～第５実施形態において、スロット５５から物体６０を取出した後、ロボットアーム５２の姿勢を変更して、物体６０をＺ軸の正方向に移動させ、その後、物体６０を回転させてもよい。この場合にも、物体６０が保管用の棚９０の棚板よりも高くなり、物体６０の回転時における物体６０と棚板との干渉リスクを低減することができる。
【0292】
Ｚ軸正方向への移動は、ロボットアーム５２の姿勢変更による形態に限られない。例えば、ロボットアーム５２にＺ軸方向に変位可能な直動機構を設け、直動機構により物体６０をＺ軸正方向へ移動させてもよい。
【0293】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。また、上記の実施形態は、矛盾が生じない範囲で適宜組み合わせ可能である。
【0294】
上記実施形態では、物体６０を鉛直軸（Ｚ軸）周りに回転させる場合について説明したが、本発明は、この形態に限られない。搬送ロボット５０は、物体６０が取出され及び／又は収容される第１方向と交差する第２方向に沿う軸周りに物体６０を回転可能であればよく、例えば、水平軸周りに物体６０を回転させてもよい。
【0295】
また、上記実施形態では、物体６０を水平軸（Ｘ軸）周りに並進移動させる場合について説明したが、本発明は、この形態に限られない。搬送ロボット５０は、第１方向と第２方向との両方に交差する第３方向に物体６０を並進移動可能であればよく、例えば、鉛直方向に物体６０を並進移動させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0296】
本発明は、少なくともロボット等を製造する産業において利用可能である。
【符号の説明】
【0297】
５０ 搬送ロボット
Ｊ４ 駆動関節部（回転機構）
５２ ロボットアーム（並進機構）
６０ 物体
７０ 制御部
１００ 搬送システム
Ｎ１ 収容空間の開口縁どうしを結ぶ仮想線分と物体の外周面との交点
Ｎ２ 収容空間の開口縁どうしを結ぶ仮想線分と物体の外周面との交点
Ｐ１ 角部
Ｑ１ 開口縁
Ｑ２ 開口縁
Ｘ Ｘ軸方向（第３方向）
Ｙ Ｙ軸方向（第２方向）
Ｚ Ｚ軸方向（第１方向）
Ｊ４ 駆動関節部（回転機構）
５２ ロボットアーム（並進機構）
６０ 物体
７０ 制御部
１００ 搬送システム
Ｎ１ 収容空間の開口縁どうしを結ぶ仮想線分と物体の外周面との交点
Ｎ２ 収容空間の開口縁どうしを結ぶ仮想線分と物体の外周面との交点
Ｐ１ 角部
Ｑ１ 開口縁
Ｑ２ 開口縁
Ｘ Ｘ軸方向（第３方向）
Ｙ Ｙ軸方向（第２方向）
Ｚ Ｚ軸方向（第１方向）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【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】
