特開 2024-33479 作業指示システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024033479

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】作業指示システム

(51)【国際特許分類】

   B23P 21/00 20060101AFI20240306BHJP

   G05B 23/02 20060101ALI20240306BHJP

   G06Q 10/08 20240101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

B23P21/00 307J

G05B23/02 X

G06Q10/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022137073

(22)【出願日】2022-08-30

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ウェブサイトの掲載日 令和４年６月１日 ウェブサイトのアドレス（ＵＲＬ） ｈｔｔｐｓ：／／ｆｃｌｏｕｄ．ｓｙｍｂｉｏｎ．ｃｏ．ｊｐ／ｉｎｄｅｘ．ｐｈｐ／ｓ／ｔｊＢａｑａＪ６Ｆｆ６ｏ４Ｆｎ 〔刊行物等〕 開催日 令和４年６月１日～令和４年６月４日 集会名、開催場所 ロボティクス・メカトロニクス講演会２０２２ 現地会場：札幌コンベンションセンター（北海道札幌市白石区東札幌６条１丁目１－１）、及び、ＬＩＮＣ Ｂｉｚにてオンライン同時開催

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(71)【出願人】

【識別番号】301021533

【氏名又は名称】国立研究開発法人産業技術総合研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 治

(72)【発明者】

【氏名】北岡 佑介

(72)【発明者】

【氏名】小出 幸和

(72)【発明者】

【氏名】岡本 浩伸

(72)【発明者】

【氏名】安藤 慶昭

(72)【発明者】

【氏名】吉田 英一

(72)【発明者】

【氏名】笠原 智仁

【テーマコード（参考）】

3C030

3C223

5L049

【Ｆターム（参考）】

3C030DA04

3C223AA11

3C223BA01

3C223BB12

3C223CC01

3C223DD01

3C223FF21

3C223FF44

3C223GG01

5L049AA16

(57)【要約】

【課題】目的地が重なることによる作業の停滞を低減することができる作業指示システムを提供する。
【解決手段】作業指示システム１は、複数の作業者Ｓのうち自作業者Ｓａ以外の他作業者Ｓｂの位置及び作業状況に関する情報を取得する作業情報取得部２４と、他作業者Ｓｂの位置及び作業状況に関する情報に基づいて、自作業者Ｓａが作業を行う予定の複数の作業位置Ｐに対して、自作業者Ｓａが作業位置Ｐまでの経路において他作業者Ｓｂの作業が終了するまで待つ時間のコストである待ち時間コストと、自作業者Ｓａが作業位置Ｐまで移動する時間のコストである移動時間コストとを算出するコスト算出部２６と、複数の作業位置Ｐに対して算出された待ち時間コスト及び移動時間コストのうち、待ち時間コストと移動時間コストとの合計が最小となる作業位置Ｐを自作業者Ｓａの目的地として選定する目的地選定部２７とを備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業エリアにおいて複数の作業者が移動しながら作業を実施する際に作業指示を行う作業指示システムであって、
前記作業者の位置及び作業状況に関する情報を通知する通知部と、
前記複数の作業者のうち何れかの第１作業者以外の第２作業者の位置及び作業状況に関する情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記第２作業者の位置及び作業状況に関する情報に基づいて、前記第１作業者が作業を行う予定の複数の作業位置に対して、前記第１作業者が前記作業位置までの経路において前記第２作業者の作業が終了するまで待つ時間のコストである待ち時間コストと、前記第１作業者が前記作業位置まで移動する時間のコストである移動時間コストとを算出するコスト算出部と、
前記コスト算出部により前記複数の作業位置に対して算出された前記待ち時間コスト及び前記移動時間コストのうち、前記待ち時間コストと前記移動時間コストとの合計が最小となる作業位置を前記第１作業者の目的地として選定する目的地選定部とを備える作業指示システム。

【請求項2】

前記コスト算出部は、前記第２作業者が前記作業位置までの経路に存在するかどうかを判断し、前記第２作業者が前記作業位置までの経路に存在しないときは、前記待ち時間コストをゼロとする請求項１記載の作業指示システム。

【請求項3】

前記作業者の現在位置での前記作業者の残りの作業数を検知する検知部を更に備え、
前記通知部は、前記作業者の作業状況に関する情報として、前記現在位置での前記作業者の残りの作業数を通知し、
前記取得部は、前記第２作業者の作業状況に関する情報として、前記現在位置での前記第２作業者の残りの作業数を取得し、
前記コスト算出部は、前記現在位置での前記第２作業者の残りの作業数に基づいて、前記待ち時間コストを算出する請求項１記載の作業指示システム。

【請求項4】

前記第１作業者が前記作業位置までの経路において前記第２作業者が存在する位置に到着するタイミングにおける前記第２作業者の残りの作業数と、前記作業位置での前記第１作業者の作業数とを比較する比較部を更に備え、
前記コスト算出部は、前記比較部によって前記第１作業者の作業数が前記第２作業者の残りの作業数よりも少ないと判断されたときは、前記待ち時間コストをゼロとする請求項３記載の作業指示システム。

【請求項5】

品物が積載される自律走行可能な移動体を備え、
前記作業者は、前記移動体と共に移動しながら、前記移動体に前記品物を載せる作業または前記移動体から前記品物を取り出す作業を実施し、
前記作業指示は、前記移動体に対して行われ、
前記待ち時間コストは、前記第１作業者が前記第１作業者と協働する移動体と共に前記作業位置までの経路において前記第２作業者の作業が終了するまで待つ時間のコストであり、
前記移動時間コストは、前記第１作業者が前記第１作業者と協働する移動体と共に前記作業位置まで移動する時間のコストである請求項１記載の作業指示システム。

【請求項6】

前記移動体の自己位置を推定する自己位置推定部と、
前記自己位置推定部により推定された前記移動体の自己位置に基づいて、前記目的地選定部により選定された前記目的地まで前記移動体を移動させるように制御する制御部とを更に備え、
前記通知部は、前記作業者の位置として、前記作業者と協働する移動体の自己位置を通知する請求項５記載の作業指示システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業指示システムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、複数のロボットについて自身のタスクの優先度と他ロボットのタスクの優先度とを考慮して相互利益が最大となる組み合わせを選択して、ロボットが移動する経路計画を作成し、その経路計画に従って各ロボットを移動させるように制御するシステムが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－２１３５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来技術においては、各ロボットのタスクの優先度を考慮して各ロボットの移動経路が作成されるため、移動経路の干渉による作業の停滞が低減される。しかし、事前に計画されたロボットの目的地が重ならない作業計画に従って作業が行われても、時間が経つにつれて作業計画からの誤差が蓄積されることで、異なるロボット同士で目的地が重なってしまうことがある。異なるロボット同士で目的地が重なると、作業の停滞が発生するため、作業効率の低下につながる。

【0005】

本発明の目的は、目的地が重なることによる作業の停滞を低減することができる作業指示システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）本発明の一態様は、作業エリアにおいて複数の作業者が移動しながら作業を実施する際に作業指示を行う作業指示システムであって、作業者の位置及び作業状況に関する情報を通知する通知部と、複数の作業者のうち何れかの第１作業者以外の第２作業者の位置及び作業状況に関する情報を取得する取得部と、取得部により取得された第２作業者の位置及び作業状況に関する情報に基づいて、第１作業者が作業を行う予定の複数の作業位置に対して、第１作業者が作業位置までの経路において第２作業者の作業が終了するまで待つ時間のコストである待ち時間コストと、第１作業者が作業位置まで移動する時間のコストである移動時間コストとを算出するコスト算出部と、コスト算出部により複数の作業位置に対して算出された待ち時間コスト及び移動時間コストのうち、待ち時間コストと移動時間コストとの合計が最小となる作業位置を第１作業者の目的地として選定する目的地選定部とを備える。

【0007】

このような作業指示システムにおいては、複数の作業者のうち何れかの第１作業者以外の第２作業者の位置及び作業状況に関する情報に基づいて、第１作業者が作業を行う予定の複数の作業位置に対して、第１作業者が作業位置までの経路において第２作業者の作業が終了するまで待つ時間のコスト（待ち時間コスト）と、第１作業者が作業位置まで移動する時間のコスト（移動時間コスト）とが算出される。そして、待ち時間コストと移動時間コストとの合計が最小となる作業位置が、第１作業者の目的地として選定される。このため、第１作業者が最短時間で作業を開始することが可能な作業位置が目的地として選定されることとなる。これにより、異なる作業者同士で目的地が重なることによる作業の停滞が低減される。また、第１作業者にかかるコストとして待ち時間コスト及び移動時間コストのみが算出されるため、作業指示が低処理負荷かつ短い計算時間で行われる。

【0008】

（２）上記の（１）において、コスト算出部は、第２作業者が作業位置までの経路に存在するかどうかを判断し、第２作業者が作業位置までの経路に存在しないときは、待ち時間コストをゼロとしてもよい。

【0009】

このような構成では、第２作業者が作業位置までの経路においてピッキング作業を行わないときは、当該作業位置に係る待ち時間コストを計算しなくて済む。従って、作業指示が更に低処理負荷かつ短い計算時間で行われる。

【0010】

（３）上記の（１）または（２）において、作業指示システムは、作業者の現在位置での作業者の残りの作業数を検知する検知部を更に備え、通知部は、作業者の作業状況に関する情報として、現在位置での作業者の残りの作業数を通知し、取得部は、第２作業者の作業状況に関する情報として、現在位置での第２作業者の残りの作業数を取得し、コスト算出部は、現在位置での第２作業者の残りの作業数に基づいて、待ち時間コストを算出してもよい。

【0011】

このような構成では、第２作業者の現在位置での第２作業者の残りの作業数に基づいて待ち時間コストを算出することにより、待ち時間コストが簡単な計算式で得られることになる。従って、作業指示が更に低処理負荷かつ短い計算時間で行われる。

【0012】

（４）上記の（３）において、作業指示システムは、第１作業者が作業位置までの経路において第２作業者が存在する位置に到着するタイミングにおける第２作業者の残りの作業数と、作業位置での第１作業者の作業数とを比較する比較部を更に備え、コスト算出部は、比較部によって第１作業者の作業数が第２作業者の残りの作業数よりも少ないと判断されたときは、待ち時間コストをゼロとしてもよい。

【0013】

このような構成では、第１作業者が作業位置までの経路において第２作業者が存在する位置に到着するタイミングにおける第２作業者の残りの作業数よりも、作業位置での第１作業者の作業数が少ないときは、第１作業者の待ち時間がゼロとなる。つまり、当該作業位置までの経路において第２作業者が存在する位置において、第２作業者の作業を一旦中断させて、第１作業者の作業を優先的に行うことにより、第２作業者が第１作業者を待つことになる。ただし、この場合の第２作業者の待ち時間は、第２作業者の作業をそのまま継続させた場合における第１作業者の待ち時間よりも短い。従って、システム全体として作業を効率良く行うことができる。

【0014】

（５）上記の（１）～（４）の何れかにおいて、作業指示システムは、品物が積載される自律走行可能な移動体を備え、作業者は、移動体と共に移動しながら、移動体に品物を載せる作業または移動体から品物を取り出す作業を実施し、作業指示は、移動体に対して行われ、待ち時間コストは、第１作業者が第１作業者と協働する移動体と共に作業位置までの経路において第２作業者の作業が終了するまで待つ時間のコストであり、移動時間コストは、第１作業者が第１作業者と協働する移動体と共に作業位置まで移動する時間のコストであってもよい。

【0015】

このような構成では、作業者は移動体と協働して作業を実施するため、作業者自身が品物の運搬を行わなくて済む。従って、作業者の作業時間が低減される。

【0016】

（６）上記の（５）において、作業指示システムは、移動体の自己位置を推定する自己位置推定部と、自己位置推定部により推定された移動体の自己位置に基づいて、目的地選定部により選定された目的地まで移動体を移動させるように制御する制御部とを更に備え、通知部は、作業者の位置として、作業者と協働する移動体の自己位置を通知してもよい。

【0017】

このような構成では、作業者の現在位置が高精度に得られると共に、移動体を目的地に高精度に到達させることができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、目的地が重なることによる作業の停滞を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係る作業指示システムを示す概略図である。

【図2】複数の棚が設置された作業エリアにおいて、作業者が移動ロボットと協働してピッキング作業を行う様子を示す概略図である。

【図3】作業エリアで発生する作業者及び移動ロボットの滞留の例を示す図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係る作業指示システムにおける移動ロボットに搭載された構成を示すブロック図である。

【図5】待ち時間コスト及び移動時間コストの一例を示す図である。

【図6】図４に示されたコスト算出部により実行されるコスト算出処理の手順を示すフローチャートである。

【図7】図４に示された目的地選定部により実行される目的地選定処理の手順を示すフローチャートである。

【図8】図４に示された走行制御部により実行される走行制御処理の手順を示すフローチャートである。

【図9】本発明の第２実施形態に係る作業指示システムにおける移動ロボットに搭載された構成を示すブロック図である。

【図10】図９に示されたコスト算出部により実行されるコスト算出処理の手順を示すフローチャートである。

【図11】図９に示された走行制御部により実行される走行制御処理の手順を示すフローチャートである。

【図12】複数の作業者及び複数の移動ロボットの作業時の動きを模擬したシミュレーション結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図中、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

【0021】

図１は、本発明の一実施形態に係る作業指示システムを示す概略図である。図１において、本実施形態の作業指示システム１は、例えば部品配送センタにおけるピッキング（集荷）作業に適用される。作業指示システム１は、部品配送センタの作業エリアＡ（図２参照）において複数の作業者Ｓが移動しながらピッキング作業を実施する際に作業指示を行うシステムである。

【0022】

作業エリアＡには、図２に示されるように、複数の棚２が設置されている。各棚２には、多種の部品（品物）が収納されている。作業者Ｓは、ピッキングする部品の品番及び個数が記載されたピッキングリストＬに従って、移動ロボット３と協働してピッキング作業を実施する。

【0023】

移動ロボット３は、物流支援ロボットの一つであり、作業者Ｓがピッキングした部品を積載する台車（図示せず）を備えている。移動ロボット３は、作業者Ｓに代わって部品を搬送する。移動ロボット３は、作業者Ｓと一緒に移動する自律走行可能なロボットである。ここでは、移動ロボット３は、作業者Ｓに先行して移動する。なお、移動ロボット３は、作業者Ｓに追尾して移動してもよい。

【0024】

作業者Ｓは、ピッキング作業を実施する場合、最初にピッキング作業を行う作業位置Ｐ１まで移動すると共に、移動ロボット３の配車依頼を行う。すると、１台の移動ロボット３が最初の作業位置Ｐ１まで移動する。そして、作業者Ｓは、作業位置Ｐ１において、ピッキングリストＬにより指示された部品を棚２から取り出して移動ロボット３の台車に載せる。

【0025】

その後、作業者Ｓは、移動ロボット３と共に、次にピッキング作業を行う作業位置Ｐ２まで移動する。そして、作業者Ｓは、作業位置Ｐ２において、ピッキングリストＬにより指示された部品を棚２から取り出して移動ロボット３の台車に載せる。

【0026】

ピッキングリストＬにより指示された部品のピッキングが全て完了すると、移動ロボット３が次工程場所Ｂ（払出場等）に移動することで、ピッキングした全ての部品が次工程場所Ｂまで運搬される。

【0027】

ところで、部品配送センタでのピッキング作業には出荷時間が決まっており、出荷時間を守るためにはピッキング作業のスループットが重要である。移動ロボット３の導入によって、作業者Ｓが部品の運搬作業から解放されるため、作業者Ｓの作業時間の低減とピッキング作業全体のスループットの向上とが見込める。

【0028】

一方で、作業者Ｓの人数及び移動ロボット３の台数の増加に伴って作業現場の密度が高くなるため、異なる作業者Ｓ間、異なる移動ロボット３間、及び作業者Ｓと移動ロボット３との間での作業位置及び移動経路の干渉の発生頻度が高まる。このため、図３に示されるように、作業者Ｓ及び移動ロボット３の滞留が発生しやすくなる。

【0029】

図３（ａ）は、一方通行通路Ｒ１内における作業者Ｓ同士または移動ロボット３同士の衝突による作業者Ｓ及び移動ロボット３の滞留が発生する例を示している。図３（ｂ）は、複数台の移動ロボット３が一方通行通路Ｒ１に進入する際の移動ロボット３同士の衝突による滞留が発生する例を示している。図３（ｃ）は、双方向通路Ｒ２内における作業者Ｓ同士または移動ロボット３同士の衝突による滞留が発生する例を示している。

【0030】

そのような作業者Ｓ及び移動ロボット３の滞留を回避するために、作業者Ｓ及び移動ロボット３の移動距離を長くすると、作業者Ｓの作業時間が増加すると共に、ピッキング作業全体のスループットが低下する。作業時間の増加及びスループットの低下を抑えるためには、各作業者ＳのピッキングリストＬを予め作成する際に、作業位置の目的地及び目的地までの移動経路が時間的に干渉しないように計画される。しかし、作業者Ｓの作業時間にはバラツキがあるため、時間が経つにつれて計画からの時間のズレが発生する。

【0031】

そこで、本実施形態では、ピッキング作業の開始後に、作業状況に合わせて部品のピッキング順を調整する。本実施形態の作業指示システム１は、複数台の移動ロボット３に対してピッキング作業の順番を指示するシステムである。

【0032】

図１に戻り、作業指示システム１は、複数台の移動ロボット３と、各移動ロボット３及び複数の作業者Ｓが持っている携帯端末（図示せず）とそれぞれ無線通信を行うアクセスポイント４と、このアクセスポイント４と接続された作業情報管理装置５とを備えている。

【0033】

作業情報管理装置５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。作業情報管理装置５は、作成されたピッキングリストＬをアクセスポイント４を介して各移動ロボット３及び各作業者Ｓの携帯端末に送信する。なお、各作業者Ｓは、ピッキングリストＬを予め取得していてもよい。ピッキングリストＬには、上述した部品の品番及び個数の他、部品の収納場所が記載されている。

【0034】

また、作業情報管理装置５は、各移動ロボット３からアクセスポイント４を介して送信された現在の作業情報を共有し、各移動ロボット３の現在の作業情報をアクセスポイント４を介して他の全ての移動ロボット３に送信する。

【0035】

図４は、本発明の第１実施形態に係る作業指示システム１における移動ロボット３に搭載された構成を示すブロック図である。作業指示システム１は、レーザセンサ１１と、バーコードリーダ１２と、通信機１３と、駆動部１４と、コントローラ１５とを備えている。

【0036】

レーザセンサ１１は、移動ロボット３の周囲に向けてレーザを照射し、レーザの反射光を受光することにより、移動ロボット３の周囲に存在する物体を検出する。レーザセンサ１１としては、例えばＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）またはレーザレンジファインダ等が使用される。

【0037】

バーコードリーダ１２は、部品に付されたバーコード（図示せず）を読み取るセンサである。部品のピッキングを行う際に、バーコードリーダ１２により部品のバーコードを読み取ることで、その部品がピッキングされたことが検出される。

【0038】

通信機１３は、アクセスポイント４及び作業者Ｓの携帯端末とそれぞれ無線通信を行う。駆動部１４は、移動ロボット３を走行させる。

【0039】

コントローラ１５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。コントローラ１５は、自己位置推定部２１と、残ピッキング数算出部２２と、作業情報通知部２３と、作業情報取得部２４と、作業完了判定部２５と、コスト算出部２６と、目的地選定部２７と、走行制御部２８とを有している。

【0040】

自己位置推定部２１は、レーザセンサ１１の検出データ及び予め記憶された部品配送センタの地図データに基づいて、移動ロボット３の現在位置を推定する。つまり、自己位置推定部２１は、レーザセンサ１１と協働して、移動ロボット３の自己位置を推定する。具体的には、自己位置推定部２１は、例えばＳＬＡＭ（simultaneous localization andmapping）手法を用いて、レーザセンサ１１の検出データと地図データとをマッチングさせて移動ロボット３の自己位置を推定する。ＳＬＡＭは、センサデータ及び地図データを用いて自己位置推定を行う自己位置推定技術である。

【0041】

残ピッキング数算出部２２は、バーコードリーダ１２により読み取られたバーコードに基づいて、現在ピッキング作業を行っている作業位置においてピッキングリストＬに記載された部品の残りのピッキング数を算出する。上述したように、バーコードリーダ１２により部品のバーコードが読み取られると、その部品がピッキングされたと検出されるため、作業者Ｓの現在位置での残りのピッキング数が容易に得られる。残ピッキング数算出部２２は、バーコードリーダ１２と協働して、作業者Ｓの現在位置での作業者Ｓの残りのピッキング数（作業数）を検知する検知部を構成する。

【0042】

作業情報通知部２３は、移動ロボット３の現在位置と当該現在位置での残りのピッキング数とを、移動ロボット３と協働する作業者Ｓの作業情報として通信機１３を介して通知する。移動ロボット３の現在位置は、自己位置推定部２１により得られる。現在位置での残りのピッキング数は、残ピッキング数算出部２２により得られる。現在位置での残りのピッキング数は、作業状況に関する情報である。作業情報通知部２３は、作業者Ｓの位置及び作業状況に関する情報を通知する通知部を構成する。ここでの作業者Ｓは、自作業者Ｓａ（図５参照）であり、複数の作業者Ｓのうち何れかの第１作業者に相当する。

【0043】

作業情報取得部２４は、作業情報管理装置５からアクセスポイント４を介して送信された他の移動ロボット３の現在位置と当該現在位置での残りのピッキング数とを、他の移動ロボット３と協働する作業者Ｓの作業情報として通信機１３を介して取得する。他の移動ロボット３と協働する作業者Ｓは、自作業者Ｓａ以外の他作業者Ｓｂ（図５参照）であり、複数の作業者Ｓのうち自作業者Ｓａ以外の第２作業者に相当する。作業情報取得部２４は、他作業者Ｓｂの位置及び作業状況に関する情報を取得する取得部を構成する。

【0044】

作業完了判定部２５は、残ピッキング数算出部２２により算出された現在位置での残りのピッキング数に基づいて、現在位置でのピッキング作業が完了したかどうかを判定する。作業完了判定部２５は、現在位置での残りのピッキング数がゼロになると、現在位置でのピッキング作業が完了したと判定する。

【0045】

コスト算出部２６は、作業完了判定部２５により現在位置でのピッキング作業が完了したと判定されると、作業情報取得部２４により取得された他の移動ロボット３及び他作業者Ｓｂの現在位置と当該現在位置での残りのピッキング数とに基づいて、自作業者Ｓａがピッキング作業を実施する予定の複数の作業位置に対して、待ち時間コスト及び移動時間コストを算出する。作業者Ｓがピッキング作業を実施する予定の複数の作業位置は、例えばピッキングリストＬに記載された部品の収納場所から分かる。

【0046】

待ち時間コストは、図５（ａ）に示されるように、自作業者Ｓａ及び自作業者Ｓａと協働する移動ロボット３が作業位置Ｐまでの経路において他作業者Ｓｂのピッキング作業が終了して移動するまで待つ時間のコストである。なお、自作業者Ｓａと協働する移動ロボット３を自移動ロボット３ａとし、他作業者Ｓｂと協働する移動ロボット３を他移動ロボット３ｂとする。移動時間コストは、図５（ｂ）に示されるように、自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａが作業位置Ｐまで移動する時間のコストである。

【0047】

図６は、コスト算出部２６により実行されるコスト算出処理の手順を示すフローチャートである。図６において、コスト算出部２６は、まず作業完了判定部２５により現在の作業位置でのピッキング作業が完了したと判定されたかどうかを判断する（手順Ｓ１０１）。

【0048】

コスト算出部２６は、現在の作業位置でのピッキング作業が完了したと判定されたと判断したときは、作業情報取得部２４により取得された他移動ロボット３ｂの現在位置に基づいて、自作業者Ｓａがピッキング作業を実施する予定の作業位置Ｐまでの経路に他作業者Ｓｂが存在するかどうかを判断する（手順Ｓ１０２）。

【0049】

コスト算出部２６は、他作業者Ｓｂが作業位置Ｐまでの経路に存在すると判断したときは、その作業位置Ｐまでの経路における自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの待ち時間コストを算出する（手順Ｓ１０３）。待ち時間コストは、下記式により算出される。なお、下記式において、他作業者位置は、作業位置Ｐまでの経路において他作業者Ｓｂが他移動ロボット３ｂと共に存在する位置である。

【0050】

待ち時間コスト＝他作業者Ｓｂが他作業者位置から移動するまでの時間－他作業者位置までの自作業者Ｓａの移動時間
他作業者Ｓｂが他作業者位置から移動するまでの時間＝残りのピッキング数×１品当たりのピッキング作業時間
他作業者位置までの自作業者Ｓａの移動時間＝他作業者位置までの自作業者Ｓａの移動距離÷自作業者Ｓａの移動速度

【0051】

他作業者Ｓｂが他作業者位置から移動するまでの時間は、計算時点から他作業者Ｓｂがピッキング作業を終了して移動を開始するまでの残りのピッキングに要する作業時間であり、他作業者Ｓｂの残ピッキング数から算出される。１品当たりのピッキング作業時間は、予め計算用に決められている。

【0052】

他作業者位置までの自作業者Ｓａの移動距離は、例えばダイクストラ法またはＡ^＊等の最短経路生成アルゴリズムを用いて生成される最短経路での距離である。自作業者Ｓａの移動速度としては、例えば作業者Ｓの平均歩行速度等といった予め決められた速度が用いられる。

【0053】

自作業者Ｓａが他作業者位置に到達する前に他作業者Ｓｂがピッキング作業を終了して他作業者位置から移動する場合には、待ち時間コストの計算結果が０以下となる。この場合には、待ち時間コストはゼロとする。

【0054】

続いて、コスト算出部２６は、作業位置Ｐまでの自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの移動時間コストを算出する（手順Ｓ１０４）。移動時間コストは、下記式により算出される。なお、下記式において、作業位置Ｐまでの自作業者Ｓａの移動距離は、上記と同様に、例えばダイクストラ法またはＡ^＊等の最短経路生成アルゴリズムを用いて生成される最短経路での距離である。
移動時間コスト＝作業位置Ｐまでの自作業者Ｓａの移動距離÷自作業者Ｓａの移動速度

【0055】

コスト算出部２６は、手順Ｓ１０２で他作業者Ｓｂが作業位置Ｐまでの経路に存在しないと判断したときは、その作業位置Ｐまでの経路における自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの待ち時間コストをゼロとする（手順Ｓ１０５）。

【0056】

続いて、コスト算出部２６は、作業位置Ｐまでの自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの移動時間コストを算出する（手順Ｓ１０６）。このとき、使用される計算式は、上記の手順Ｓ１０４と同様である。

【0057】

コスト算出部２６は、上記の手順Ｓ１０４または手順Ｓ１０６を実行した後、自作業者Ｓａがピッキング作業を実施する予定の全ての作業位置Ｐに対して、自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの待ち時間コスト及び移動時間コストを算出したかどうかを判断する（手順Ｓ１０７）。

【0058】

コスト算出部２６は、全ての作業位置Ｐに対して待ち時間コスト及び移動時間コストを算出していないと判断したときは、上記の手順Ｓ１０２を再度実行する。コスト算出部２６は、全ての作業位置Ｐに対して待ち時間コスト及び移動時間コストを算出したと判断したときは、本処理を終了する。

【0059】

図４に戻り、目的地選定部２７は、コスト算出部２６により複数の作業位置Ｐに対して算出された移動時間コスト及び待ち時間コストのうち、移動時間コストと待ち時間コストとの合計が最小となる作業位置Ｐを自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの目的地として選定する。

【0060】

図７は、目的地選定部２７により実行される目的地選定処理の手順を示すフローチャートである。図７において、目的地選定部２７は、まずコスト算出部２６により算出された全ての作業位置Ｐに対する待ち時間コスト及び移動時間コストのデータを取得する（手順Ｓ１１１）。

【0061】

そして、目的地選定部２７は、各作業位置Ｐについて待ち時間コストと移動時間コストとの合計値（加算値）を算出する（手順Ｓ１１２）。そして、目的地選定部２７は、待ち時間コストと移動時間コストとの合計値が最小となる作業位置Ｐを自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの次の目的地として選定する（手順Ｓ１１３）。

【0062】

図４に戻り、走行制御部２８は、自己位置推定部２１により推定された移動ロボット３の自己位置に基づいて、移動ロボット３を指定位置まで自律走行させるように駆動部１４を制御する。指定位置は、最初にピッキング作業を行う作業位置、目的地選定部２７により選定された目的地及び次工程場所Ｂ（図２参照）である。走行制御部２８は、目的地選定部２７により選定された目的地まで移動ロボット３を移動させるように制御する制御部を構成する。

【0063】

図８は、走行制御部２８により実行される走行制御処理の手順を示すフローチャートである。図８において、走行制御部２８は、まず自作業者Ｓａにより自移動ロボット３ａの配車依頼が行われたかどうかを判断する（手順Ｓ１２１）。

【0064】

走行制御部２８は、自移動ロボット３ａの配車依頼が行われたと判断したときは、最初の作業位置Ｐを目的地として取得する（手順Ｓ１２２）。このとき、例えば自作業者Ｓａが自移動ロボット３ａの配車依頼を行う際に、最初の作業位置Ｐを走行制御部２８に対して教示してもよいし、或いは走行制御部２８が自移動ロボット３ａの現在位置から最も近い作業位置Ｐを最初の作業位置Ｐに設定してもよい。

【0065】

続いて、走行制御部２８は、自己位置推定部２１により推定された自移動ロボット３ａの自己位置に基づいて、目的地までの自移動ロボット３ａの走行経路を生成する（手順Ｓ１２３）。続いて、走行制御部２８は、自移動ロボット３ａが走行経路に沿って目的地に向けて走行するように駆動部１４を制御する（手順Ｓ１２４）。

【0066】

そして、走行制御部２８は、自己位置推定部２１により推定された自移動ロボット３ａの自己位置に基づいて、自移動ロボット３ａが目的地に到達したかどうかを判断する（手順Ｓ１２５）。走行制御部２８は、自移動ロボット３ａが目的地に到達していないと判断したときは、上記の手順Ｓ１２４を再度実行する。

【0067】

走行制御部２８は、自移動ロボット３ａが目的地に到達したと判断したときは、作業完了判定部２５により現在の作業位置でのピッキング作業が完了したと判定されたかどうかを判断する（手順Ｓ１２６）。走行制御部２８は、現在の作業位置でのピッキング作業が完了したと判定されたと判断したときは、ピッキングリストＬに記載されている全ての部品のピッキング作業が終了したかどうかを判断する（手順Ｓ１２７）。

【0068】

走行制御部２８は、全ての部品のピッキング作業が終了していないと判断したときは、目的地選定部２７により選定された自移動ロボット３ａの次の目的地を取得し（手順Ｓ１２８）、上記の手順Ｓ１２３を再度実行する。

【0069】

走行制御部２８は、全ての部品のピッキング作業が終了したと判断したときは、自己位置推定部２１により推定された自移動ロボット３ａの自己位置に基づいて、次工程場所Ｂまでの自移動ロボット３ａの走行経路を生成する（手順Ｓ１２９）。続いて、走行制御部２８は、自移動ロボット３ａが走行経路に沿って次工程場所Ｂに向けて走行するように駆動部１４を制御する（手順Ｓ１３０）。

【0070】

そして、走行制御部２８は、自己位置推定部２１により推定された自移動ロボット３ａの自己位置に基づいて、自移動ロボット３ａが次工程場所Ｂに到達したかどうかを判断する（手順Ｓ１３１）。走行制御部２８は、自移動ロボット３ａが次工程場所Ｂに到達していないと判断したときは、上記の手順Ｓ１３０を再度実行する。走行制御部２８は、自移動ロボット３ａが次工程場所に到達したと判断したときは、本処理を終了する。

【0071】

以上のような作業指示システム１において、作業者Ｓは、ピッキング作業を実施するときは、まず移動ロボット３の配車依頼を行い、最初の作業位置Ｐまで移動する。すると、１台の移動ロボット３が最初の作業位置Ｐまで移動する。

【0072】

そして、作業者Ｓは、最初の作業位置Ｐにおいて、ピッキングリストＬに記載されている部品を棚２から取り出して移動ロボット３の台車上に置く。このとき、バーコードリーダ１２により部品のバーコードが読み込まれることで、コントローラ１５において該当する部品の残りのピッキング数が求められる。

【0073】

該当する部品の残りのピッキング数のデータは、作業者Ｓの現在の作業位置Ｐのデータと共に、移動ロボット３からアクセスポイント４を介して作業情報管理装置５に送信される。そして、作業者Ｓの作業位置Ｐ及び当該作業位置Ｐでの残りのピッキング数のデータは、作業情報管理装置５からアクセスポイント４を介して全ての移動ロボット３に送信される。

【0074】

最初の作業位置Ｐでの自作業者Ｓａのピッキング作業が完了すると、自作業者Ｓａと協働する自移動ロボット３ａのコントローラ１５において、他移動ロボット３ｂと協働する他作業者Ｓｂの現在の作業位置Ｐ及び当該作業位置Ｐでの残りのピッキング数に基づいて、自作業者Ｓａがピッキング作業を実施する予定の複数の作業位置Ｐに対して、自作業者Ｓａの待ち時間コスト及び移動時間コストが算出される。

【0075】

そして、複数の作業位置Ｐに対して算出された待ち時間コスト及び移動時間コストのうち、待ち時間コストと移動時間コストとの合計値が最小となる作業位置Ｐが自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの次の目的地として選定される。

【0076】

そして、自作業者Ｓａは、自移動ロボット３ａと共に次の目的地（作業位置Ｐ）まで移動する。そして、自作業者Ｓａは、次の作業位置Ｐにおいて、上記と同様にピッキングリストＬに記載されている部品のピッキング作業を行う。そして、ピッキング作業が完了すると、自作業者Ｓａがピッキング作業を実施する予定の複数の作業位置Ｐに対して、再び待ち時間コスト及び移動時間コストが算出される。そして、上記と同様にして、自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの次の目的地（作業位置Ｐ）が選定される。

【0077】

その後、ピッキングリストＬに記載された全ての部品のピッキング作業が終了するまで、上記の工程が繰り返し実施される。そして、全ての部品のピッキング作業が終了すると、自移動ロボット３ａのみが次工程場所Ｂに移動することで、ピッキングされた部品が次工程場所Ｂまで運搬される。

【0078】

以上のように本実施形態にあっては、複数の作業者Ｓのうち何れかの自作業者Ｓａ以外の他作業者Ｓｂの位置及び作業状況に関する情報に基づいて、自作業者Ｓａが作業を行う予定の複数の作業位置Ｐに対して、自作業者Ｓａが作業位置Ｐまでの経路において他作業者Ｓｂの作業が終了するまで待つ時間のコスト（待ち時間コスト）と、自作業者Ｓａが作業位置Ｐまで移動する時間のコスト（移動時間コスト）とが算出される。そして、待ち時間コストと移動時間コストとの合計が最小となる作業位置Ｐが、自作業者Ｓａの目的地として選定される。このため、自作業者Ｓａが最短時間で作業を開始することが可能な作業位置Ｐが目的地として選定されることとなる。これにより、異なる作業者Ｓ同士で目的地が重なることによる作業の停滞が低減される。

【0079】

また、本実施形態では、自作業者Ｓａにかかるコストとして待ち時間コスト及び移動時間コストのみが算出されるため、作業指示が低処理負荷及び短い計算時間で行われる。従って、計算コストを抑えると共に、作業状況に応じた作業指示をリアルタイムで実現することができる。

【0080】

また、本実施形態では、他作業者Ｓｂが作業位置Ｐまでの経路に存在するかどうかが判断され、他作業者Ｓｂが作業位置Ｐまでの経路に存在しないときは、待ち時間コストがゼロとなる。このため、他作業者Ｓｂが作業位置Ｐまでの経路においてピッキング作業を行わないときは、当該作業位置Ｐに係る待ち時間コストを計算しなくて済む。従って、作業指示が更に低処理負荷かつ短い計算時間で行われる。

【0081】

また、本実施形態では、他作業者Ｓｂの作業状況に関する情報として、他作業者Ｓｂの現在位置での他作業者Ｓｂの残りのピッキング数に基づいて、待ち時間コストを算出することにより、待ち時間コストが簡単な計算式で得られることになる。従って、作業指示がより低処理負荷かつ短い計算時間で行われる。

【0082】

また、本実施形態では、待ち時間コストは、自作業者Ｓａが自移動ロボット３ａと共に作業位置Ｐまでの経路において他作業者Ｓｂの作業が終了するまで待つ時間のコストであり、移動時間コストは、自作業者Ｓａが自移動ロボット３ａと共に作業位置Ｐまで移動する時間のコストである。このように作業者Ｓは移動ロボット３と協働して作業を実施するため、作業者Ｓ自身が部品の運搬を行わなくて済む。従って、作業者Ｓの作業時間が低減される。

【0083】

また、本実施形態では、移動ロボット３の自己位置に基づいて、移動ロボット３が目的地まで移動するように制御されると共に、作業者Ｓの位置として、作業者Ｓと協働する移動ロボット３の自己位置が通知される。従って、作業者Ｓの現在位置が高精度に得られると共に、移動ロボット３を目的地に高精度に到達させることができる。

【0084】

図９は、本発明の第２実施形態に係る作業指示システムにおける移動ロボットに搭載された構成を示すブロック図である。図９において、本実施形態の作業指示システム１は、上記の第１実施形態におけるコントローラ１５に代えて、コントローラ１５Ａを備えている。

【0085】

コントローラ１５Ａは、上記の自己位置推定部２１、残ピッキング数算出部２２、作業情報通知部２３、作業情報取得部２４及び作業完了判定部２５と、比較部２９と、コスト算出部２６Ａと、上記の目的地選定部２７と、走行制御部２８Ａとを有している。

【0086】

比較部２９は、作業完了判定部２５により現在位置でのピッキング作業が完了したと判定されると、自作業者Ｓａが自移動ロボット３ａと共に次の作業位置Ｐまでの経路に存在する他作業者位置（前述）に到着するタイミングにおける他作業者Ｓｂの残りのピッキング数と、次の作業位置Ｐでの自作業者Ｓａのピッキング数とを比較する。自作業者Ｓａが作業位置Ｐまでの経路に存在する他作業者位置に到着するタイミングにおける他作業者Ｓｂの残りのピッキング数は、作業情報取得部２４により得られる。

【0087】

コスト算出部２６Ａは、上記の第１実施形態におけるコスト算出部２６と同様に、作業情報取得部２４により取得された他作業者Ｓｂの現在位置及び当該現在位置での残りのピッキング数に基づいて、自作業者Ｓａがピッキング作業を実施する予定の複数の作業位置Ｐに対して、移動時間コスト及び待ち時間コストを算出する。

【0088】

コスト算出部２６Ａは、比較部２９によって自作業者Ｓａのピッキング数が他作業者Ｓｂの残りのピッキング数よりも少ないと判断されたときは、自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの待ち時間コストをゼロとする。

【0089】

図１０は、コスト算出部２６Ａにより実行されるコスト算出処理の手順を示すフローチャートである。図１０において、コスト算出部２６Ａは、図６に示される処理と同様に、手順Ｓ１０１，Ｓ１０２を実行する。

【0090】

コスト算出部２６Ａは、手順Ｓ１０２で他作業者Ｓｂが作業位置Ｐまでの経路に存在すると判断したときは、比較部２９による比較結果から、自作業者Ｓａがピッキング作業を実施する予定の作業位置Ｐまでの経路に存在する他作業者位置に到着するタイミングにおける他作業者Ｓｂの残りのピッキング数が、ピッキング作業を実施する予定の作業位置Ｐでの自作業者Ｓａのピッキング数以下であるかどうかを判断する（手順Ｓ１０９）。

【0091】

コスト算出部２６Ａは、他作業者Ｓｂの残りのピッキング数が自作業者Ｓａのピッキング数以下であると判断したときは、図６に示される処理と同様に、当該作業位置Ｐまでの経路における自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの待ち時間コストを算出する（手順Ｓ１０３）。続いて、コスト算出部２６Ａは、図６に示される処理と同様に、当該作業位置Ｐまでの自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの移動時間コストを算出する（手順Ｓ１０４）。

【0092】

コスト算出部２６Ａは、手順Ｓ１０２で他作業者Ｓｂが作業位置Ｐまでの経路に存在しないと判断したとき、または手順Ｓ１０９で他作業者Ｓｂの残りのピッキング数が自作業者Ｓａのピッキング数よりも多いと判断したとき、つまり自作業者Ｓａのピッキング数が他作業者Ｓｂの残りのピッキング数よりも少ないと判断したときは、当該作業位置Ｐまでの経路における自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの待ち時間コストをゼロとする（手順Ｓ１０５）。

【0093】

続いて、コスト算出部２６Ａは、図６に示される処理と同様に、当該作業位置Ｐまでの自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの移動時間コストを算出する（手順Ｓ１０６）。コスト算出部２６Ａは、手順Ｓ１０４または手順Ｓ１０６を実行した後、上記の手順Ｓ１０７を実行する。

【0094】

図９に戻り、走行制御部２８Ａは、上記の第１実施形態における走行制御部２８と同様に、自己位置推定部２１により推定された移動ロボット３の自己位置に基づいて、移動ロボット３を指定位置まで走行させるように駆動部１４を制御する。

【0095】

図１１は、走行制御部２８Ａにより実行される走行制御処理の手順を示すフローチャートである。図１１において、走行制御部２８Ａは、図８に示される処理と同様に、手順Ｓ１２１～Ｓ１２４を実行する。

【0096】

走行制御部２８Ａは、手順Ｓ１２４を実行した後、自移動ロボット３ａが目的地までの経路に存在する他作業者位置に達するかどうかを判断する（手順Ｓ１３３）。走行制御部２８Ａは、自移動ロボット３ａが目的地までの経路に存在する他作業者位置に達しないと判断したときは、上記の手順Ｓ１２５を実行する。

【0097】

走行制御部２８Ａは、自移動ロボット３ａが目的地までの経路に存在する他作業者位置に達すると判断したときは、作業情報取得部２４により取得された他作業者Ｓｂの作業情報に基づいて、他作業者位置において他作業者Ｓｂがピッキング作業を行うかどうかを判断する（手順Ｓ１３４）。他作業者Ｓｂがピッキング作業を行うかどうかの判断は、他作業者Ｓｂが既にピッキング作業を行っているかどうかの判断と、他作業者Ｓｂがピッキング作業を行う予定であるかどうかの判断とを含む。走行制御部２８Ａは、他作業者位置において他作業者Ｓｂがピッキング作業を行わないと判断したときは、上記の手順Ｓ１２５を実行する。

【0098】

走行制御部２８Ａは、他作業者位置において他作業者Ｓｂがピッキング作業を行うと判断したときは、比較部２９による比較結果から、他作業者位置での他作業者Ｓｂの残りのピッキング数が目的地での自作業者Ｓａのピッキング数以上であるどうかを判断する（手順Ｓ１３５）。

【0099】

走行制御部２８Ａは、他作業者位置での他作業者Ｓｂの残りのピッキング数が目的地での自作業者Ｓａのピッキング数以上であると判断したときは、上記の手順Ｓ１２５を実行する。このとき、他移動ロボット３ｂは、自移動ロボット３ａが目的地に向かって走行可能となるように、一旦他作業者位置から離れた後に一回りして同じ他作業者位置に戻ってくるように走行する。

【0100】

走行制御部２８Ａは、他作業者位置での他作業者Ｓｂの残りのピッキング数が目的地での自作業者Ｓａのピッキング数よりも少ないと判断したときは、自移動ロボット３ａが他作業者Ｓｂと協働する他移動ロボット３ｂの移動を待つように駆動部１４を制御する（手順Ｓ１３６）。その後、走行制御部２８Ａは、上記の手順Ｓ１２５を実行する。

【0101】

以上において、自作業者Ｓａが自移動ロボット３ａと共に次の作業位置Ｐまでの経路に存在する他作業者位置に到着するタイミングにおける他作業者Ｓｂの残りのピッキング数が、次の作業位置Ｐでの自作業者Ｓａのピッキング数よりも多いときは、他作業者Ｓｂ及び他移動ロボット３ｂが自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａを待つこととなる。このため、自作業者Ｓａは、他作業者Ｓｂに優先して、次の作業位置Ｐにおいてピッキング作業を行う。他作業者Ｓｂは、自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａが他作業者位置を通過した後、他作業者位置において再びピッキング作業を行う。

【0102】

一方、自作業者Ｓａが自移動ロボット３ａと共に次の作業位置Ｐまでの経路に存在する他作業者位置に到着するタイミングにおける他作業者Ｓｂの残りのピッキング数が、次の作業位置Ｐでの自作業者Ｓａのピッキング数よりも少ないときは、他作業者位置において自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａが他作業者Ｓｂ及び他移動ロボット３ｂを待つこととなる。このため、他作業者Ｓｂは、他作業者位置において自作業者Ｓａに優先してピッキング作業を行う。自作業者Ｓａは、他作業者Ｓｂのピッキング作業が完了した後、次の作業位置Ｐに向かって移動し、当該作業位置Ｐにおいてピッキング作業を行う。

【0103】

以上のように本実施形態においては、自作業者Ｓａが作業位置Ｐまでの経路に存在する他作業者位置に到着するタイミングにおける他作業者Ｓｂの残りのピッキング数よりも、当該作業位置Ｐでの自作業者Ｓａのピッキング数が少ないときは、自作業者Ｓａの待ち時間がゼロとなる。つまり、当該作業位置Ｐにおいて、他作業者Ｓｂのピッキング作業を一旦中断させて、自作業者Ｓａのピッキング作業を優先的に行うことにより、他作業者Ｓｂが自作業者Ｓａを待つことになる。ただし、この場合の他作業者Ｓｂの待ち時間は、他作業者Ｓｂのピッキング作業をそのまま継続させた場合における自作業者Ｓａの待ち時間よりも短い。従って、システム全体として作業を効率良く行うことができる。

【0104】

実際に、部品配送センタにおいて複数の作業者及び複数の移動ロボットの作業時の動きを模擬するシミュレーションを構築し、待ち時間コスト及び移動時間コストの計算を行って目的地を選定したことによる作業時間及びスループットに対する効果を検証した。

【0105】

図１２は、複数の作業者及び複数の移動ロボットの作業時の動きを模擬したシミュレーション結果を示すグラフである。ここでは、１６人の作業者と１６台の移動ロボットとでシミュレーションを行った。

【0106】

図１２（ａ）は、予め作成されたピッキングリストの作業順の通りにピッキング作業を行った場合の結果を示している。図１２（ｂ）は、上記の第１実施形態のように、待ち時間コスト及び移動時間コストを計算してピッキング作業を行った場合の結果を示している。図１２（ｃ）は、上記の第２実施形態のように、各作業者の残りのピッキング数に応じて譲り合うような待ち時間コスト及び移動時間コストを計算してピッキング作業を行った場合の結果を示している。

【0107】

図１２から分かるように、待ち時間コスト及び移動時間コストによって目的地を選定してピッキング作業を行った場合には、ピッキングリストの作業順の通りにピッキング作業を行った場合に比べて、移動時間及び待ち時間の合計が短縮されることが確認された。これにより、作業時間が短縮され、スループットが向上する、という本発明の効果が実証された。

【0108】

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、自作業者Ｓａがピッキング作業を実施する予定の作業位置Ｐまでの経路に他作業者Ｓｂが存在するかどうかを判断することで、自作業者Ｓａがピッキング作業を実施する予定の作業位置Ｐまでの経路において、他作業者Ｓｂがピッキング作業を行うかどうかが判断されているが、特にそのような形態には限られない。例えば、自作業者Ｓａがピッキング作業を実施する予定の作業位置Ｐがある同じ通路内に他作業者Ｓｂが存在するどうかを判断することで、自作業者Ｓａがピッキング作業を実施する予定の作業位置Ｐまでの経路において、他作業者Ｓｂがピッキング作業を行うかどうかを判断してもよい。

【0109】

また、上記実施形態では、自作業者Ｓａがピッキング作業を実施する予定の作業位置Ｐまでの経路に他作業者Ｓｂが存在すると判断されると、自作業者Ｓａの待ち時間コスト及び移動時間コストが算出されているが、特にそのような形態には限られない。例えば、他作業者Ｓｂが作業位置Ｐまでの経路に存在しなくても、次の目的地となる作業位置Ｐに設定された情報を用いて、自作業者Ｓａの待ち時間コスト及び移動時間コストを算出してもよい。次の目的地となる作業位置Ｐに設定された情報としては、他作業者Ｓｂが作業位置Ｐに到着するまでの時間及び他作業者Ｓｂの残りのピッキング数等がある。

【0110】

また、上記実施形態では、自作業者Ｓａの待ち時間コスト及び移動時間コストを算出する際に、作業位置Ｐまでの自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの移動経路として、作業位置Ｐまでの最短経路が生成されているが、特にそのような形態には限られない。例えば、ピッキング作業を行っている他作業者Ｓｂを迂回するような経路を、作業位置Ｐまでの自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの移動経路として生成してもよい。具体的には、図５（ａ）に示されるように、作業位置Ｐまでの最短経路において他作業者Ｓｂがピッキング作業を行っている場合には、他作業者Ｓｂが存在する通路を通らずに、他作業者Ｓｂが存在する通路とは別の通路を通って作業位置Ｐに回り込むような移動経路を選択してもよい。

【0111】

また、上記実施形態では、自作業者Ｓａの待ち時間コスト及び移動時間コストに基づいて、自作業者Ｓａが２番目以降にピッキング作業を行う作業位置Ｐが次の目的地として選定されているが、特にそのような形態には限られない。例えば自作業者Ｓａが１番目にピッキング作業を行う作業位置Ｐについても、待ち時間コスト及び移動時間コストに基づいて、目的地として選定してもよい。

【0112】

また、上記実施形態では、現在の作業位置Ｐでのピッキング作業が完了したと判定されると、自作業者Ｓａの待ち時間コスト及び移動時間コストが算出されているが、特にその形態には限られず、現在の作業位置Ｐでのピッキング作業中に、自作業者Ｓａの待ち時間コスト及び移動時間コストを算出してもよい。

【0113】

また、上記実施形態では、各移動ロボット３において、自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの待ち時間コスト及び移動時間コストが算出され、自作業者Ｓａ及び自移動ロボット３ａの目的地が選定されているが、特にそのような形態には限られない。例えば、作業情報管理装置５において、移動ロボット３と協働する作業者Ｓの待ち時間コスト及び移動時間コストと作業者Ｓの目的地とを、全ての移動ロボット３分だけまとめて計算してもよい。この場合には、複数の作業者Ｓの何れかが第１作業者となり、他の作業者Ｓが第２作業者となる。

【0114】

また、上記実施形態では、部品に付されたバーコードをバーコードリーダ１２で読み取ることで、ピッキングされた部品が検出され、残りのピッキング数が検知されているが、特にそのような形態には限られない。例えば、部品が移動ロボット３の台車上に置かれたことを検出するセンサを用いてもよい。この場合には、ピッキングされた部品が移動ロボット３の台車上に置かれることで、ピッキングされた部品が検出される。

【0115】

また、上記実施形態では、レーザセンサ１１の検出データによるＳＬＡＭ手法を用いて、移動ロボット３の自己位置が推定されているが、特にそのような形態には限られない。移動ロボット３の自己位置を推定する手法としては、例えば走行経路に設置された磁気テープを検出する磁気センサ、カメラの画像データによるＳＬＡＭ手法、移動ロボット３の移動量及び移動方向を検出するオドメトリセンサ等を用いてもよい。また、部品配送センサのレイアウト情報を記憶しておき、作業情報管理装置５から通知された現在の作業指示内容から、移動ロボット３の現在位置を推定してもよい。

【0116】

また、移動ロボット３の自己位置の推定機能は、移動ロボット３の外部にあってもよい。例えば、部品配送センサの作業エリアＡにカメラを設置し、カメラの画像データから移動ロボット３の自己位置を推定してもよい。

【0117】

また、上記実施形態では、作業者Ｓ毎に異なるピッキングリストＬが配布されているが、特にその形態には限られず、例えば１つのピッキングリストＬを複数の作業者Ｓで共有してもよい。

【0118】

また、上記実施形態では、作業者Ｓが部品を運搬する移動ロボット３と協働してピッキング作業を行っているが、本発明は、移動ロボット３等といった自律走行型の移動体を使用せずに、作業者Ｓが手動運搬用の台車を押しながら移動してピッキング作業を行う場合にも適用可能である。この場合には、作業者Ｓが持っている携帯端末に作業指示システムの少なくとも一部の構成が具備されていてもよい。

【0119】

また、上記実施形態では、作業者Ｓが棚２から部品を取り出して移動ロボット３に載せるピッキング作業を行っているが、本発明は、作業者Ｓが自律走行型の移動体または手動運搬用の台車から部品を取り出して棚２に収納する作業等にも適用可能である。

【0120】

また、本発明は、部品や荷物等の品物を取り扱う作業には限られず、複数の作業者が移動しながら作業を実施する際に作業指示を行うシステムであれば、適用可能である。

【符号の説明】

【0121】

１…作業指示システム、３…移動ロボット（移動体）、１１…レーザセンサ（自己位置推定部）、１２…バーコードリーダ（検知部）、２１…自己位置推定部、２２…残ピッキング数算出部（検知部）、２３…作業情報通知部（通知部）、２４…作業情報取得部（取得部）、２６，２６Ａ…コスト算出部、２７…目的地選定部、２８，２８Ａ…走行制御部（制御部）、２９…比較部、Ａ…作業エリア、Ｐ…作業位置、Ｓ…作業者、Ｓａ…自作業者（第１作業者）、Ｓｂ…他作業者（第２作業者）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】