特開 2024-76813 ピッキングシステム、および、プログラム

(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】P2024076813

(43)【公開日】2024-06-06

(54)【発明の名称】ピッキングシステム、および、プログラム

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/137 20060101AFI20240530BHJP

【ＦＩ】

B65G1/137 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022188594

(22)【出願日】2022-11-25

(71)【出願人】

【識別番号】591280485

【氏名又は名称】ソフトバンクグループ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】孫 正義

【テーマコード（参考）】

3F522

【Ｆターム（参考）】

3F522AA02

3F522BB01

3F522BB35

3F522CC01

3F522CC05

3F522FF12

3F522FF15

3F522FF16

3F522FF17

3F522GG05

3F522GG18

3F522LL57

(57)【要約】

【課題】荷物を棚に効率良く配置することができるピッキングシステム、および、プログラムを提供することを目的とする。
【解決手段】実施形態の一態様に係るピッキングシステムは、カートロボットと、配置ロボットとを備える。カートロボットは、荷物をピックアップして搬送する。配置ロボットは、カートロボットによって荷物がピックアップされる棚に、荷物を配置する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷物をピックアップして搬送するカートロボットと、
前記カートロボットによって前記荷物がピックアップされる棚に、前記荷物を配置する配置ロボットと
を備える、ピッキングシステム。

【請求項2】

前記カートロボットは、低速レーンを移動する第１カートロボットと、高速レーンを前記第１カートロボットよりも高速で移動する第２カートロボットとを含み、
前記配置ロボットは、前記第１カートロボットによって前記荷物がピックアップされる前記棚に前記荷物を配置し、
前記第１カートロボットは、前記棚からピックアップした前記荷物を前記第２カートロボットへ渡す、
請求項１に記載のピッキングシステム。

【請求項3】

前記棚は複数であり、
前記配置ロボットは、複数の前記棚のうち、前記カートロボット付近の前記棚に前記荷物を配置する、
請求項１に記載のピッキングシステム。

【請求項4】

前記カートロボットおよび前記棚はそれぞれ複数であり、
複数の前記棚はそれぞれ、複数の前記カートロボットのうち一つまたは二つ以上の前記カートロボットと対応し、
前記配置ロボットは、前記カートロボットによってピックアップされる前記荷物を、当該カートロボットと対応する前記棚に配置する、
請求項１に記載のピッキングシステム。

【請求項5】

前記棚は複数であり、
前記配置ロボットは、前記カートロボットによってピックアップされる前記荷物の量に応じて、前記荷物を配置する前記棚の数を変更する、
請求項１に記載のピッキングシステム。

【請求項6】

前記カートロボットは、前記棚から前記荷物をピックアップするとき、および、前記配置ロボットが前記棚に前記荷物を配置するときの少なくともいずれかにおいて、搭載された駆動用電池を充電させる充電処理を実行する、
請求項１に記載のピッキングシステム。

【請求項7】

カートロボットを用いて、荷物をピックアップして搬送する搬送手順と、
配置ロボットを用いて、前記カートロボットによって前記荷物がピックアップされる棚に、前記荷物を配置する配置手順と
をコンピュータに実行させる、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、ピッキングシステム、および、プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、所定の集荷計画に基づいて自律走行し、アームを用いて棚から荷物を取り出して所定の場所に搬送するカートロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－６８５５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記した従来技術には、カートロボットによって取り出される前の荷物を棚に効率良く配置するという点で、改善の余地があった。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、荷物を棚に効率良く配置することができるピッキングシステム、および、プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の一態様に係るピッキングシステムは、荷物をピックアップして搬送するカートロボットと、カートロボットによって荷物がピックアップされる棚に、荷物を配置する配置ロボットとを備える。

【発明の効果】

【0007】

実施形態の一態様によれば、荷物を棚に効率良く配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係るピッキングシステムが適用された倉庫のフロアの平面図である。

【図2】図２は、実施形態に係るカートロボットの斜視図である。

【図3】図３は、情報処理装置の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図4】図４は、コントロールセンタの機能構成の一例を示すブロック図である。

【図5】図５は、配置ロボットの動作例を示す図である。

【図6】図６は、実施形態に係るピッキングシステムの動作処理を説明するフローチャートである。

【図7】図７は、情報処理装置またはコントロールセンタとして機能するコンピュータのハードウェア構成の一例を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0010】

図１は、本実施形態に係るピッキングシステム１が適用された倉庫のフロア５０の平面図である。図１に示すように、ピッキングシステム１は、カートロボット５２と、配置ロボット５３とを備える。カートロボット５２は、荷物（バスケット５６）をピックアップして搬送するロボットであり、複数の第１カートロボット５２ａと、複数の第２カートロボット５２ｂとを備える。なお、図１では、第１カートロボット５２ａおよび第２カートロボット５２ｂがそれぞれ複数である例を示したが、これに限定されるものではなく、１台であってもよい。また、図１では、配置ロボット５３が１台である例を示したが、これに限定されるものではなく、複数であってもよい。

【0011】

また、ピッキングシステム１は、貯蔵部５４と、ドッキングステーション６８と、複数の倉庫内センサ７０とを含む。また、ピッキングシステム１は、コントロールセンタ３を備える。

【0012】

ピッキング作業とは、必要な品物（荷物）を集める（ピックアップする）仕事のことである。ピッキングスタッフは、倉庫内の品物を出荷するために欠かせない役割を持つため、あらゆるジャンルの倉庫に配置される。なお、ピッキングスタッフは、アームを有するロボットである。本実施形態では、ピッキングスタッフは、カートロボット５２である。なお、ピッキングスタッフは、人型ロボットであってもよい。

【0013】

たとえば、予め指示されたリストや注文書を基に、指定の品物を集め、まとめたものを検品担当者や梱包担当者へと受け流していくのがピッキングスタッフの主な仕事である。倉庫規模が大きいほど、保管されている品物の種類や数も膨大で、そのため、多数のピッキングスタッフがフロア５０内を移動することになる。

【0014】

図１に示されるフロア５０には、貯蔵部５４が設けられ、複数のバスケット５６が、貯蔵されている。バスケット５６は、ピッキング作業によって集められる品物（荷物）である。

【0015】

貯蔵部５４は、倉庫部５５ｘと、棚５５とを備える。倉庫部５５ｘは、棚５５に配置される前のバスケット５６を収容（保管）する。棚５５は、カートロボット５２（正確には第１カートロボット５２ａ）によってピックアップされるバスケット５６を収容（保管）する。棚５５は、複数のバスケット５６を収容可能であるが、これに限られず、１個のバスケット５６を収容可能な構成であってもよい。また、フロア５０において棚５５は、複数（たとえば６個）である。以下では、６個の棚５５を「第１棚５５ａ」、「第２棚５５ｂ」、「第３棚５５ｃ」、「第４棚５５ｄ」、「第５棚５５ｅ」および「第６棚５５ｆ」と記載する場合がある。なお、図１に示す棚５５の数は、あくまでも例示であって限定されるものではない。また、第１～第６棚５５ａ～５５ｆを特に区別せずに説明する場合には「棚５５」と記載する場合がある。

【0016】

上記した貯蔵部５４の中を、配置ロボット５３が移動（走行）するようになっている。配置ロボット５３の動作や構成については、後に詳説する。

【0017】

また、貯蔵部５４の周囲を、カートロボット５２が移動するようになっている。カートロボット５２である第１カートロボット５２ａおよび第２カートロボット５２ｂは、バスケット５６の受け渡しを行う。受け渡しは、貯蔵部５４の棚５５からバスケット５６を取り出す（ピックアップする）ことを含む。

【0018】

第１カートロボット５２ａは、低速レーン５８を移動するカートロボットである。第２カートロボット５２ｂは、第１カートロボット５２ａよりも高速で移動するカートロボットであり、高速レーン６０を移動する。

【0019】

低速レーン５８および高速レーン６０は、たとえば後述するコントロールセンタ３によって設定される移動経路である。高速レーン６０は固定であってもよいが、低速レーン５８は、たとえば集荷計画に応じて、すなわち、ピックアップする荷物の収容場所（ここでは棚５５）に応じて変更され得る。

【0020】

高速レーン６０は、始点と終点とが繋がった経路、すなわち、循環路である。第２カートロボット５２ｂは、かかる高速レーン６０を一定方向（図１では時計回り）に周回する。一例として、第２カートロボット５２ｂは、高速レーン６０に沿って時速２０Ｋｍでノンストップ走行し、低速レーン５８を移動する第１カートロボット５２ａからバスケット５６を受け取る。

【0021】

図１では、複数の第２カートロボット５２ｂが同一の高速レーン６０に沿って移動する場合の例を示しているが、複数の第２カートロボット５２ｂは、各々異なる高速レーン６０に沿って移動してもよい。

【0022】

低速レーン５８は、貯蔵部５４の外側且つ高速レーン６０の内側に設定される。つまり、低速レーン５８は、貯蔵部５４と高速レーン６０との間に設定される。第１カートロボット５２ａは、かかる低速レーン５８に沿って一定方向に移動する。具体的には、低速レーン５８は、貯蔵部５４の棚５５に近接するピックアップ区間と、高速レーン６０に近接し且つ高速レーン６０と並走する並走区間とを含んでおり、第１カートロボット５２ａは、貯蔵部５４の棚５５と高速レーン６０との間を蛇行走行する。具体的には、第１カートロボット５２ａは、棚５５へ接近してバスケット５６をピックアップした後に棚５５から離間し、次いで高速レーン６０に接近して第２カートロボット５２ｂにバスケット５６を受け渡した後に高速レーン６０から離間するように蛇行走行する。

【0023】

なお、第１カートロボット５２ａは、ピックアップ区間において一時的に減速、または、停止して、貯蔵部５４の棚５５からバスケット５６のピックアップを行う。また、第１カートロボット５２ａは、並走区間において第２カートロボット５２ｂと並走しながら、第２カートロボット５２ｂへバスケット５６を渡す。

【0024】

なお、図１に示す低速レーン５８は、あくまでも一例であり、複数の第１カートロボット５２ａは、各々異なる低速レーン５８に沿って移動する。また、第１カートロボット５２ａの走行は、蛇行走行に限られるものではない。

【0025】

図１に示す例では、低速レーン５８を循環路として示している。すなわち、図１では、第１カートロボット５２ａが同じ場所から出発して同じ場所に戻ってくる場合の例を示しているが、低速レーン５８は必ずしも循環路であることを要しない。すなわち、第１カートロボット５２ａは必ずしも同じ場所に戻ることを要しない。

【0026】

第１カートロボット５２ａおよび第２カートロボット５２ｂによる一連の作業としては、たとえば、低速レーン５８の第１カートロボット５２ａは、バスケット５６を棚５５からピックアップ後、外側の高速レーン６０と時速２０Ｋｍでリレーのバトン渡しの要領で、第２カートロボット５２ｂと並走しながら、ノンストップで、第２カートロボット５２ｂへバスケット５６を受け渡す。なお、第１カートロボット５２ａと、第２カートロボット５２ｂとのバスケット５６の受け渡しは、各カートロボット５２が停止した状態で行われてもよい。

【0027】

フロア５０には、貯蔵部５４に対応して、ドッキングステーション６８が設置されている。ドッキングステーション６８は、高速レーン６０と低速レーン５８との結合点となっている。

【0028】

ドッキングステーション６８には、たとえば、２０本のアームを備え、高速レーン６０からバスケット５６を受け取る機能を有している。

【0029】

ドッキングステーション６８では、第２カートロボット５２ｂが、一時的に、たとえば、時速２Ｋｍまで減速し、たとえば、１分以内にバスケット５６の受け渡しをして、再加速する。

【0030】

フロア５０には、カメラ、ＬｉＤＡＲ（light detection and ranging）を含む倉庫内センサ７０が天井や壁に設置されている。

【0031】

これらの倉庫内センサ７０は、常に、第１カートロボット５２ａ、第２カートロボット５２ｂ、および、配置ロボット５３の位置、速度、第１カートロボット５２ａと第２カートロボット５２ｂとの車間距離などを検知（計測）する。倉庫内センサ７０は、最高性能のカメラ、ソリッドステートＬｉＤＡＲ、マルチカラーレーザ同軸変位計、又はその他様々なセンサの少なくとも１つを含む。また、倉庫内センサ７０は、振動計、サーモカメラ、硬度計、レーダー、ＬｉＤＡＲ、高画素・望遠・超広角・３６０度・高性能カメラ、ビジョン認識、微細音、超音波、振動、赤外線、紫外線、電磁波、温度、湿度、スポットＡＩ天気予報、高精度マルチチャネルＧＰＳ、低高度衛星情報、および、ロングテールインシデントＡＩ ｄａｔａなどを含んでもよい。倉庫内センサ７０は、複数のセンサを含んでもよい。

【0032】

倉庫内センサ７０は、上記の情報のほかに、画像、距離、振動、熱、匂い、色、音、超音波、紫外線、又は赤外線等を検知してもよい。他に倉庫内センサ７０が検知する情報としては、カートロボット５２の重心移動、カートロボット５２が設置される床の材質の検知、外気温度の検知、外気湿度の検知、床の上下横斜め傾き角度の検知、水分量の検知等が挙げられる。倉庫内センサ７０は、これらの検知をたとえばナノ秒毎に実施する。

【0033】

計測された各情報は、第１カートロボット５２ａ、第２カートロボット５２ｂおよび後述する配置ロボット５３を制御するための情報として利用される。たとえば、計測された各情報は、第１カートロボット５２ａ、第２カートロボット５２ｂおよび配置ロボット５３を相互にシンクロナイズするための情報として利用される。

【0034】

コントロールセンタ３は、フロア５０全体を制御する。コントロールセンタ３は、第１カートロボット５２ａおよび第２カートロボット５２ｂが集荷する商品に関する集荷リストの作成、移動ルートの作成等を行い、作成した各種情報に基づいて、第１カートロボット５２ａ、第２カートロボット５２ｂおよび配置ロボット５３を制御する。

【0035】

次に、カートロボット５２および配置ロボット５３の構成の一例について図２を参照して説明する。図２は、本実施形態に係るカートロボット５２の斜視図である。なお、カートロボット５２と配置ロボット５３とは、同様の構成であることから、以下のカートロボット５２の説明は、配置ロボット５３にも概ね妥当する。

【0036】

カートロボット５２は、図２に示すように、走行車体１０と、アーム１１と、センサ１２と、駆動用電池１３と、情報処理装置１５（図３参照）とを備える。なお、以下で説明するカートロボット５２は、第１カートロボット５２ａ、および、第２カートロボット５２ｂの少なくとも一方に適用される。

【0037】

走行車体１０は、たとえば、上方が開口する箱形に形成される。走行車体１０は、バスケット５６を載置可能である。走行車体１０には、複数の駆動輪１０ａが設けられる。各駆動輪１０ａには、モータがそれぞれ設けられる。各駆動輪１０ａの回転速度は、モータによって調整される。走行車体１０は、各駆動輪１０ａの回転速度が調整されることで、前後方向、左右方向、および、斜め方向に走行可能である。また、走行車体１０は、各駆動輪１０ａの回転速度が調整されることで、３６０度回転可能である。

【0038】

アーム１１は、走行車体１０に取り付けられる。アーム１１の基端部が、走行車体１０に取り付けられることで、アーム１１は、走行車体１０に固定される。たとえば、アーム１１の基端部は、走行車体１０の上端に取り付けられる。アーム１１は、走行車体１０に対して１つ設けられる。すなわち、カートロボット５２は、１本のアーム１１を備える。アーム１１は、走行車体１０の後方側に取り付けられる。たとえば、アーム１１は、走行車体１０の後端に取り付けられる。アーム１１は、走行車体１０の左右方向の中央付近に取り付けられる。

【0039】

アーム１１が取り付けられる高さは、倉庫で働く作業員の肩の高さである。アーム１１が取り付けられる高さは、倉庫で働く作業員の平均的な肩の高さである。たとえば、アーム１１が取り付けられる高さは、床面から１５０ｃｍである。たとえば、カートロボット５２において走行車体１０に取り付けられるアーム１１の基端部の高さは、床面から１５０ｃｍである。

【0040】

アーム１１は、複数の棒部１１ａと、複数の関節部１１ｂを有する。関節部１１ｂは、たとえば、２つの棒部１１ａとの間に設けられ、２つの棒部１１ａを相対的に回転可能とする。各関節部１１ｂは、モータを有する。各関節部１１ｂによって、棒部１１ａが相対的に回転することで、アーム１１は、伸縮し、３６０度回転可能となる。

【0041】

アーム１１の先端部には、バスケット５６を把持する把持部１１ｃが設けられる。把持部１１ｃは、たとえば、吸引することでバスケット５６を把持する。なお、カートロボット５２は、複数のアーム１１を有してもよく、把持部１１ｃはいわゆるロボットアームであってもよい。

【0042】

センサ１２は、走行車体１０に取り付けられる。センサ１２は、走行車体１０の前方側に設けられる。たとえば、センサ１２は、走行車体１０の前端に設けられる。センサ１２は、走行車体１０の上端に設けられる。センサ１２は、走行車体１０よりも上方に突出するように設けられてもよい。センサ１２は、走行車体１０の左右方向の中央付近に取り付けられる。たとえば、アーム１１、および、センサ１２は、走行車体１０の対極に位置するように設けられる。センサ１２の種類は、倉庫内センサ７０と同様である。センサ１２は、複数のセンサを含んでもよい。

【0043】

駆動用電池１３は、駆動源であるモータに対して電力を供給する電池である。駆動用電池１３としては、たとえばリチウムイオンバッテリなどの二次電池を用いることができる。なお、駆動用電池１３は、後述する充電エリア６２において充電可能とされる。

【0044】

次に、情報処理装置１５（制御装置）について図３を参照しつつ説明する。図３は、情報処理装置１５の機能構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、情報処理装置１５は、情報取得部１５０と、制御部１５２と、情報蓄積部１５４とを備える。

【0045】

情報取得部１５０は、センサ１２によって検知された情報を取得する。情報取得部１５０は、倉庫内センサ７０によって検知された情報を取得する。情報取得部１５０は駆動用電池１３の電池残量に関する情報を取得する。カートロボット５２に搭載される情報処理装置１５の情報取得部１５０は、カートロボット５２の動作を指示する指令装置（たとえばコントロールセンタ３）などから送信される信号を取得する。また、配置ロボット５３に搭載される情報処理装置１５の情報取得部１５０は、配置ロボット５３の動作を指示する指令装置（たとえばコントロールセンタ３）などから送信される信号を取得する。

【0046】

制御部１５２は、コントロールセンタ３などから送信され、情報取得部１５０によって取得された信号に基づいて、アーム１１、および、走行車体１０の動作を制御する。

【0047】

制御部１５２は、情報取得部１５０が取得した情報とＡＩ（Artificial intelligence）とを用いて、アーム１１の動作を制御する。制御部１５２は、アーム１１の各関節部１１ｂのモータを制御する。制御部１５２は、センサ１２、および、倉庫内センサ７０によって検知された情報を用いて、アーム１１の動作を制御する。

【0048】

また、制御部１５２は、情報取得部１５０が取得した情報とＡＩとを用いて、走行車体１０の動作を制御する。制御部１５２は、走行車体１０の各駆動輪１０ａのモータを制御する。制御部１５２は、センサ１２、および、倉庫内センサ７０によって検知された情報を用いて、走行車体１０の動作を制御する。

【0049】

情報蓄積部１５４には、たとえば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子などの記憶媒体によって実現される。情報蓄積部１５４は、制御部１５２によって実行される各種のプログラムを記憶する。情報蓄積部１５４は、情報取得部１５０によって取得された情報を記憶する。

【0050】

次に、図４を用いて、コントロールセンタ３の構成例について説明する。図４は、コントロールセンタ３の機能構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、コントロールセンタ３は、情報取得部１０１と、制御部１０２と、情報蓄積部１０３とを備える。

【0051】

情報取得部１０１は、発注リストに関する情報を取得する。情報取得部１０１は、第１カートロボット５２ａ、第２カートロボット５２ｂおよび配置ロボット５３から自身の状態に関する情報を取得する。状態に関する情報は、たとえば実行中のタスク、電池残量等を含む。情報取得部１０１は、倉庫内センサ７０によって検知された情報を取得する。検知された情報は、たとえば第１カートロボット５２ａ、第２カートロボット５２ｂ、および、配置ロボット５３の位置、速度、第１カートロボット５２ａと第２カートロボット５２ｂとの車間距離などを含む。

【0052】

制御部１０２は、情報取得部１０１が取得した情報とＡＩ（Artificial intelligence）とを用いて、第１カートロボット５２ａ、第２カートロボット５２ｂおよび配置ロボット５３の動作を制御する。たとえば、制御部１０２は、第１カートロボット５２ａおよび第２カートロボット５２ｂ毎に集荷リストおよび移動ルート（低速レーン５８および高速レーン６０）を含んだ集荷計画情報を作成する。集荷リストには、たとえば、集荷すべきバスケット５６の識別情報、集荷すべきバスケット５６が配置されている棚５５の識別情報、バスケット５６の集荷順序等が含まれていてもよい。また、集荷計画情報には、第１カートロボット５２ａから第２カートロボット５２ｂへのバスケット５６の受け渡しを行うタイミングや受け渡しを行う相手の識別情報等が含まれていてもよい。

【0053】

制御部１０２は、作成した集荷計画情報を第１カートロボット５２ａおよび第２カートロボット５２ｂに送信する。そして、第１カートロボット５２ａおよび第２カートロボット５２ｂの制御部１５２は、受信した集荷計画情報に従って走行車体１０やアーム１１を制御する。

【0054】

情報蓄積部１０３には、たとえば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子などの記憶媒体によって実現される。情報蓄積部１０３は、制御部１０２によって実行される各種のプログラムを記憶する。情報蓄積部１０３は、情報取得部１０１によって取得された情報を記憶する。

【0055】

ところで、貯蔵部５４の棚５５（図１参照）には、上記したように、第１カートロボット５２ａによってピックアップされる前のバスケット５６が配置されている。ここで、バスケット５６を棚５５に配置する作業について、たとえば作業員が行うことが考えられるが、人手による配置作業は時間および労力を要する点で効率的とはいえない。そこで、本実施形態にあっては、バスケット５６を棚５５に効率良く配置することができるような構成とした。

【0056】

具体的には、本実施形態に係るピッキングシステム１は、カートロボット５２に加え、カートロボット５２（正確には第１カートロボット５２ａ）によってバスケット５６がピックアップされる棚５５に、バスケット５６を配置する配置ロボット５３をさらに備えるようにした。すなわち、ピッキングシステム１は、棚５５にバスケット５６を配置する配置作業専用の配置ロボット５３を備えるようにした。

【0057】

このように、本実施形態に係るピッキングシステム１は、配置ロボット５３を備えることで、たとえば作業員が配置作業を行う場合に比べて作業時間や労力を減少させることが可能となり、よってバスケット５６を棚５５に効率良く配置することができる。

【0058】

また、配置ロボット５３は、上記したように、第１カートロボット５２ａによってバスケット５６がピックアップされる棚５５に、バスケット５６を配置するように構成される。これにより、配置ロボット５３は、第１カートロボット５２ａ用の棚５５にバスケット５６を効率良く配置することができる。

【0059】

また、配置ロボット５３は、上記したコントロールセンタ３の制御部１０２（図４参照）によって作成された配置計画情報に基づいて制御される。たとえば、制御部１０２は、配置ロボット５３が棚５５に配置すべきバスケット５６の配置リストおよび貯蔵部５４内における配置ロボット５３の移動ルートを含んだ配置計画情報を作成する。配置リストには、たとえば、バスケット５６を配置すべき棚５５の識別情報、棚５５に配置すべきバスケット５６の識別情報、バスケット５６の配置順序等が含まれていてもよい。また、配置計画情報には、配置ロボット５３がバスケット５６を棚５５に配置するタイミングの情報等が含まれていてもよい。

【0060】

制御部１０２は、作成した配置計画情報を配置ロボット５３に送信する。そして、配置ロボット５３の制御部１５２（図３参照）は、受信した配置計画情報に従って走行車体１０やアーム１１を制御する。

【0061】

ここで、配置ロボット５３等の動作例について図５を参照して説明する。図５は、配置ロボット５３の動作例を示す図である。図５の例では、第１棚５５ａと第２棚５５ｂとがあり、第１カートロボット５２ａは第１棚５５ａ付近を走行しているものとする。また、倉庫部５５ｘにあるバスケット５６は、第１カートロボット５２ａが集荷すべきバスケット５６であるものとする。

【0062】

かかる場合、配置ロボット５３は、第１棚５５ａおよび第２棚５５ｂのうち、第１カートロボット５２ａ付近の第１棚５５ａにバスケット５６を配置する。具体的には、配置ロボット５３は、倉庫部５５ｘからバスケット５６を取り出し、取り出したバスケット５６を搬送して、第１カートロボット５２ａ付近に存在する第１棚５５ａに配置する（一点矢印参照）。なお、図５では、倉庫部５５ｘから取り出されるバスケット５６を破線で示している。

【0063】

このように、本実施形態に係る配置ロボット５３は、複数の棚５５（ここでは第１棚５５ａおよび第２棚５５ｂ）のうち、第１カートロボット５２ａ付近の棚５５（ここでは第１棚５５ａ）にバスケット５６を配置する。これにより、第１カートロボット５２ａは、集荷すべきバスケット５６を可能な限り早期に集荷（ピックアップ）することができ、よって集荷の効率を向上させることができる。

【0064】

なお、上記した第１カートロボット５２ａ付近の棚５５としては、第１カートロボット５２ａの進行方向において最も近い棚５５が好ましいが、これに限られず、たとえば第１カートロボット５２ａが比較的早期に到着できる棚５５であってもよい。また、上記した第１カートロボット５２ａ付近の棚５５は、たとえば第１カートロボット５２ａおよび配置ロボット５３の位置、移動速度や移動ルートなどに基づいて選択されてもよい。たとえば、制御部１０２は、複数の棚５５の中から、配置ロボット５３によるバスケット５６の棚５５への配置が完了するタイミングで、第１カートロボット５２ａが付近を走行すると推定される棚５５（ここでは第１棚５５ａ）を選択し、選択された棚５５にバスケット５６を配置する配置計画情報を作成する。配置ロボット５３は、かかる配置計画情報に基づいて配送作業を実行することで、第１カートロボット５２ａは、バスケット５６を配置完了後に可能な限り早期に集荷（ピックアップ）することができ、よって集荷の効率を向上させることができる。

【0065】

配置ロボット５３等の動作例について、図１を参照しつつ説明を続ける。本実施形態においては、複数の棚５５はそれぞれ、複数のカートロボット５２（正確には第１カートロボット５２ａ）のうち一つまたは二つ以上のカートロボット５２と対応するように設定される。

【0066】

一例として、第１棚５５ａは、第１カートロボット５２ａ１と対応するように設定される。言い換えると、第１棚５５ａは、第１カートロボット５２ａ１用の棚であり、第１カートロボット５２ａ１によってバスケット５６がピックアップされる。第２棚５５ｂおよび第３棚５５ｃは、第１カートロボット５２ａ２と対応するように設定される。また、第４棚５５ｄは、第１カートロボット５２ａ２および第１カートロボット５２ａ３と対応するように設定される。第５棚５５ｅおよび第６棚５５ｆは、第１カートロボット５２ａ４と対応するように設定される。なお、上記した棚５５と第１カートロボット５２ａとの対応関係は、あくまでも例示であって限定されるものではない。

【0067】

そして、配置ロボット５３は、第１カートロボット５２ａによってピックアップされるバスケット５６を、当該第１カートロボット５２ａと対応する棚５５に配置する。

【0068】

たとえば、配置ロボット５３は、第１カートロボット５２ａ１が集荷すべきバスケット５６を、第１カートロボット５２ａ１と対応する第１棚５５ａに配置する。同様に、配置ロボット５３は、第１カートロボット５２ａ２が集荷すべきバスケット５６を、第１カートロボット５２ａ２と対応する第２棚５５ｂ～第４棚５５ｄのいずれかに配置する。また、配置ロボット５３は、第１カートロボット５２ａ３が集荷すべきバスケット５６を、第１カートロボット５２ａ３と対応する第４棚５５ｄに配置する。また、配置ロボット５３は、第１カートロボット５２ａ４が集荷すべきバスケット５６を、第１カートロボット５２ａ４と対応する第５棚５５ｅまたは第６棚５５ｆに配置する。

【0069】

これにより、第１カートロボット５２ａは、自身と対応する棚５５から、集荷すべきバスケット５６を可能な限り早期に集荷（ピックアップ）することができ、よって集荷の効率をより向上させることができる。

【0070】

なお、第１カートロボット５２ａと対応する棚５５が設定されている場合、第１カートロボット５２ａの走行は、図１に示す蛇行走行に限られず、たとえば棚５５（正確には自身と対応する棚５５）と高速レーン６０との間を往復する往復走行などであってもよい。

【0071】

また、上記では、複数の棚５５と複数の第１カートロボット５２ａとが予め対応するようにしたが、これに限られず、第１カートロボット５２ａと対応する棚５５が変更されるようにしてもよい。

【0072】

たとえば、配置ロボット５３は、第１カートロボット５２ａによってピックアップされるバスケット５６の量に応じて、バスケット５６を配置する棚５５の数を変更してもよい。一例としては、第１カートロボット５２ａ１が集荷すべきバスケット５６の数が、対応する第１棚５５ａに収容可能な個数を超えるような場合、第１棚５５ａに加えて、第２棚５５ｂが第１カートロボット５２ａ１に対応する棚として設定される。これにより、配置ロボット５３は、第１棚５５ａに収容可能な個数を超えた分のバスケット５６を第２棚５５ｂに配置することが可能になる。

【0073】

これにより、本実施形態にあっては、第１カートロボット５２ａによってピックアップされるバスケット５６の量に応じた棚５５の数を設定することができる、すなわち棚５５の数を適切に設定することができ、バスケット５６を効率良く配置することができる。

【0074】

ここで、第１カートロボット５２ａにおける充電について説明する。図１に示すように、フロア５０には、第１カートロボット５２ａの駆動用電池１３を充電するための充電エリア６２が設けられる。充電エリア６２は、たとえば棚５５の付近の位置であって、第１カートロボット５２ａが棚５５からバスケット５６をピックアップする作業を行う位置に設けられるが、これに限定されるものではない。なお、充電エリア６２としては、第１カートロボット５２ａの駆動用電池１３（図２参照）と非接触で充電可能な非接触型の充電エリアを用いることができるが、これに限られず、接触型の充電エリアであってもよい。

【0075】

そして、第１カートロボット５２ａは、棚５５からバスケット５６をピックアップするとき、および、配置ロボット５３が棚５５にバスケット５６を配置するときの少なくともいずれかにおいて、搭載された駆動用電池１３を充電エリア６２にて充電させる充電処理を実行する。なお、かかる充電処理のタイミングは、任意に設定可能であり、たとえば駆動用電池１３の電池残量が低下したときに実行されてもよいし、第１カートロボット５２ａが充電エリア６２に到着する度に実行されてもよい。

【0076】

これにより、第１カートロボット５２ａは、棚５５からバスケット５６をピックアップする時間や配置ロボット５３が棚５５にバスケット５６を配置する時間などの待機時間を、充電する時間に当てて有効に利用することができる。

【0077】

なお、上記では、配置ロボット５３が、倉庫部５５ｘから棚５５へバスケット５６を搬送する例を示したが、これに限られず、棚５５から棚５５へ（たとえば第１棚５５ａから第２棚５５ｂへ）バスケット５６を搬送してもよい。

【0078】

次に、実施形態に係るピッキングシステム１の動作処理について図６を用いて説明する。図６は、実施形態に係るピッキングシステム１の動作処理を説明するフローチャートである。

【0079】

図６に示すように、コントロールセンタ３は、配置計画情報を配置ロボット５３に送信するとともに、集荷計画情報を第１カートロボット５２ａおよび第２カートロボット５２ｂへ送信する（ステップＳ１００）。

【0080】

配置ロボット５３は、配置計画情報を受け付けると、配置計画情報に基づいて棚５５へバスケット５６を配置する（ステップＳ１０１）。つづいて、配置ロボット５３は、配置されていないバスケット５６があるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。配置ロボット５３は、配置されていないバスケット５６があると判定された場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０１の処理へ戻る。

【0081】

一方、配置ロボット５３によって、配置されていないバスケット５６がないと判定された場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、第１カートロボット５２ａは、低速レーン５８に沿って、第１移動速度（たとえば、５Ｋｍ／ｈ）で目的地となる棚５５への移動し、バスケット５６をピックアップする（ステップＳ１０３）。

【0082】

つづいて、第１カートロボット５２ａは、第２移動速度（たとえば、２０Ｋｍ／ｈ）で高速レーン６０の並走区間に向かって移動し、並走区間において第２カートロボット５２ｂとドッキング（並走）する（ステップＳ１０４）。

【0083】

つづいて、第１カートロボット５２ａから第２カートロボット５２ｂへバスケット５６が受け渡される（ステップＳ１０５）。その後、第２カートロボット５２ｂは、ドッキングステーション６８へ移動し、第２カートロボット５２ｂからバスケット５６の受け取りが行われる（ステップＳ１０６）。

【0084】

上述してきたように、本実施形態に係るピッキングシステム１は、バスケット５６（荷物の一例）をピックアップして搬送するカートロボット５２と、カートロボット５２によってバスケット５６がピックアップされる棚５５に、バスケット５６を配置する配置ロボット５３とを備える。これにより、バスケット５６を棚５５に効率良く配置することができる。

【0085】

なお、上記では、コントロールセンタ３が、集荷計画情報や配置計画情報の作成など各種処理を実行するようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、たとえばカートロボット５２または配置ロボット５３の情報処理装置１５が、集荷計画情報や配置計画情報の作成など各種処理の一部あるいは全部を実行してもよい。

【0086】

図７は、情報処理装置１５またはコントロールセンタ３として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す図である。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００を、本実施形態に係る装置の１又は複数の「部」として機能させ、又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該１又は複数の「部」を実行させることができ、および／又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつか又は全てに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。

【0087】

本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、ＲＡＭ１２１４、およびグラフィックコントローラ１２１６を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、記憶装置１２２４、ＤＶＤドライブ、およびＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。ＤＶＤドライブは、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブおよびＤＶＤ－ＲＡＭドライブ等であってよい。記憶装置１２２４は、ハードディスクドライブおよびソリッドステートドライブ等であってよい。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０およびキーボードのような入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ１２４０を介して入出力コントローラ１２２０に接続されている。

【0088】

ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０およびＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ１２１６は、ＲＡＭ１２１４内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、ＣＰＵ１２１２によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス１２１８上に表示されるようにする。

【0089】

通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。記憶装置１２２４は、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤドライブは、プログラム又はデータをＤＶＤ－ＲＯＭ等から読み取り、記憶装置１２２４に提供する。ＩＣカードドライブは、プログラムおよびデータをＩＣカードから読み取り、および／又はプログラムおよびデータをＩＣカードに書き込む。

【0090】

ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、および／又はコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ１２４０はまた、様々な入出力ユニットをＵＳＢポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ１２２０に接続してよい。

【0091】

プログラムは、ＤＶＤ－ＲＯＭ又はＩＣカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもある記憶装置１２２４、ＲＡＭ１２１４、又はＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。

【0092】

たとえば、通信がコンピュータ１２００および外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、記憶装置１２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭ、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

【0093】

また、ＣＰＵ１２１２は、記憶装置１２２４、ＤＶＤドライブ（ＤＶＤ－ＲＯＭ）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

【0094】

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。たとえば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、当該複数のエントリの中から、第１の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

【0095】

上記したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ１２００上又はコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。

【0096】

本実施形態におけるフローチャートおよびブロック図におけるブロックは、オペレーションが実行されるプロセスの段階又はオペレーションを実行する役割を持つ装置の「部」を表してよい。特定の段階および「部」が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、および／又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび／又はアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）および／又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、たとえば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、およびプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、および他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。

【0097】

コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

【0098】

コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はＳｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかを含んでもよい。

【0099】

コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路が、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を生成するために当該コンピュータ可読命令を実行すべく、ローカルに又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路に提供されてよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

【0100】

以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0101】

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

【符号の説明】

【0102】

１ ピッキングシステム
５２ カートロボット
５３ 配置ロボット
５５ 棚
５６ バスケット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】