ホーム > 特許ランキング > ソフトバンクグループ株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2024082210
(43)【公開日】2024-06-19
(54)【発明の名称】ロボットの制御システム、ロボットの制御プログラム
(51)【国際特許分類】
B25J 15/06 20060101AFI20240612BHJP
B25J 13/00 20060101ALI20240612BHJP
【ＦＩ】
B25J15/06 M
B25J13/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023036898
(22)【出願日】2023-03-09
(31)【優先権主張番号】P 2022195945
(32)【優先日】2022-12-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】孫 正義
【テーマコード（参考）】
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C707AS04
3C707BS27
3C707CS08
3C707CT04
3C707CT05
3C707CY13
3C707DS03
3C707ES04
3C707ES07
3C707FS01
3C707FT02
3C707FT04
3C707FT11
3C707FT13
3C707FU01
3C707KS03
3C707KS07
3C707KS08
3C707KS09
3C707KT02
3C707KT05
3C707LV06
3C707MT02
3C707MT04
3C707WA03
3C707WA16
3C707WL09
(57)【要約】
【課題】把持部による荷物の位置の確認、掴み、及び把持の一連の作業を迅速かつ確実に行う。
【解決手段】荷物１００の属性（形状、重さ等）に基づいて分類し、分類した結果で、把持部２０の選択、及び、吸着パッド２４の選択を行うことで、単一の人型ロボット１によって、様々な種類の荷物１００をピッキングすることが可能となる。言い換えれば、荷物１００の属性毎に異なるロボットを選択して、出動させる必要がなく、ピッキング作業の効率化を図ることができる。人型ロボット１により、所定の出庫業務又は入庫業務を一方の把持部２０で作業している最中に、条件が整うことで、他方の把持部２０で別の出庫業務又は入庫業務を実行することで（同時作業の実行で）、人型ロボット１の余力を十分に利用して、作業効率を向上する。
【選択図】図１０
【解決手段】荷物１００の属性（形状、重さ等）に基づいて分類し、分類した結果で、把持部２０の選択、及び、吸着パッド２４の選択を行うことで、単一の人型ロボット１によって、様々な種類の荷物１００をピッキングすることが可能となる。言い換えれば、荷物１００の属性毎に異なるロボットを選択して、出動させる必要がなく、ピッキング作業の効率化を図ることができる。人型ロボット１により、所定の出庫業務又は入庫業務を一方の把持部２０で作業している最中に、条件が整うことで、他方の把持部２０で別の出庫業務又は入庫業務を実行することで（同時作業の実行で）、人型ロボット１の余力を十分に利用して、作業効率を向上する。
【選択図】図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象物を把持するための把持機能として、互いに異なる把持機能を備えた複数の把持部を有し、選択された前記把持部により前記対象物を把持することが可能なロボットの制御システムであって、
少なくとも１つの前記把持部を選択して、前記対象物の中から指定された第１対象物の把持を含む把持作業を制御する通常作業制御部と、
前記通常作業制御部による作業の実行中に、所定条件が成立した場合に、他の前記把持部を選択して、前記対象物の中から指定された第２対象物の把持を含む把持作業を制御する同時作業制御部と、
を有するロボットの制御システム。
少なくとも１つの前記把持部を選択して、前記対象物の中から指定された第１対象物の把持を含む把持作業を制御する通常作業制御部と、
前記通常作業制御部による作業の実行中に、所定条件が成立した場合に、他の前記把持部を選択して、前記対象物の中から指定された第２対象物の把持を含む把持作業を制御する同時作業制御部と、
を有するロボットの制御システム。
【請求項2】
前記所定条件が、前記ロボットの位置情報及び対象物を把持している把持部を特定する把持情報を含む作業状況情報と、前記ロボットの作業環境下での業務スケジュール情報と、把持対象となる対象物の属性情報と、から見出した前記第２対象物の把持可能条件である、請求項１記載のロボットの制御システム。
【請求項3】
複数の前記対象物が保管された複数の棚が陳列された保管ベースと、前記棚から前記対象物を取り出す出庫業務及び前記棚へ前記対象物を収容する入庫業務を実行するピッキングステーションと、を備えた倉庫において、前記ロボットが、前記ピッキングステーションに配置されており、
前記ロボットに対して、前記把持作業を含む前記出庫業務及び前記入庫業務を指示する保管ベース管理サーバーが、前記通常作業制御部及び前記同時作業制御部として機能することで、前記ロボットに前記対象物の前記把持作業を実行させる、請求項１記載のロボットの制御システム。
前記ロボットに対して、前記把持作業を含む前記出庫業務及び前記入庫業務を指示する保管ベース管理サーバーが、前記通常作業制御部及び前記同時作業制御部として機能することで、前記ロボットに前記対象物の前記把持作業を実行させる、請求項１記載のロボットの制御システム。
【請求項4】
前記複数の把持部が、
基盤となる掌部と、前記掌部から放射状に延長された複数の指部とを備え、吸着及び掴みの何れかで前記対象物を把持することが可能な第１把持部と、最大の吸着力で対象物を吸着して把持することが可能な第２把持部とを有し、
前記通常作業制御部及び前記同時作業制御部は、
前記対象物の少なくとも形状及び重さを含む属性によって、前記対象物を把持する機能として、前記第１把持部で把持する第１機能、前記第２把持部で把持する第２機能、前記第１機能及び前記第２機能を併用する第３機能の何れかを選択する、請求項１記載のロボットの制御システム。
基盤となる掌部と、前記掌部から放射状に延長された複数の指部とを備え、吸着及び掴みの何れかで前記対象物を把持することが可能な第１把持部と、最大の吸着力で対象物を吸着して把持することが可能な第２把持部とを有し、
前記通常作業制御部及び前記同時作業制御部は、
前記対象物の少なくとも形状及び重さを含む属性によって、前記対象物を把持する機能として、前記第１把持部で把持する第１機能、前記第２把持部で把持する第２機能、前記第１機能及び前記第２機能を併用する第３機能の何れかを選択する、請求項１記載のロボットの制御システム。
【請求項5】
前記第１把持部は、指部が３本設けられ、第１の指部の先端部には他の吸着パッドと比べて小径の吸着パッドが取り付けられ、第２の指部及び第３の指部の先端部には他の吸着パッドと比べて大径の吸着パッドが取り付けられており、
前記通常作業制御部及び前記同時作業制御部は、
前記対象物を、前記属性に基づいて、特大サイズ、大サイズ、中サイズ、小サイズ、及び特小サイズに分類し、
前記対象物が、前記特大サイズの場合は、前記第２把持部を用いて把持し、
前記対象物が、前記大サイズの場合は、前記掌部に設けられた吸着パッドを用いて把持し、
前記対象物が、前記中サイズの場合は、前記第２の指部及び前記第３の指部の先端部に設けられた前記大径の吸着パッドを用いて把持し、
前記対象物が、前記小サイズの場合は、前記第２の指部又は前記第３の指部の先端部に設けられた前記大径の吸着パッドを用いて把持し、
前記対象物が、前記特小サイズの場合は、前記第１の指部の先端部に設けられた前記小径の吸着パッドを用いて把持することを選択する、
請求項４記載のロボットの制御システム。
前記通常作業制御部及び前記同時作業制御部は、
前記対象物を、前記属性に基づいて、特大サイズ、大サイズ、中サイズ、小サイズ、及び特小サイズに分類し、
前記対象物が、前記特大サイズの場合は、前記第２把持部を用いて把持し、
前記対象物が、前記大サイズの場合は、前記掌部に設けられた吸着パッドを用いて把持し、
前記対象物が、前記中サイズの場合は、前記第２の指部及び前記第３の指部の先端部に設けられた前記大径の吸着パッドを用いて把持し、
前記対象物が、前記小サイズの場合は、前記第２の指部又は前記第３の指部の先端部に設けられた前記大径の吸着パッドを用いて把持し、
前記対象物が、前記特小サイズの場合は、前記第１の指部の先端部に設けられた前記小径の吸着パッドを用いて把持することを選択する、
請求項４記載のロボットの制御システム。
【請求項6】
前記把持部に設けられ、前記対象物の形状及び位置を含む対象物情報を検出するセンサ部をさらに有し、前記センサ部が、前記対象物の画像を撮影して当該対象物の種類を識別するカメラと、前記対象物の位置を特定するモーションプロセシングユニットとを備える請求項１記載のロボットの制御システム。
【請求項7】
コンピュータを請求項１～請求項６の何れか１項記載の前記通常作業制御部及び前記同時作業制御部として動作させる、ロボットの制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロボットの制御システム、ロボットの制御プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
工場の生産ラインにおいては作業を自動で行うための人型ロボットが使用されている。特許文献１には、人型ロボットの姿勢制御について記載されている。
【0003】
また、特許文献２には、弾性体アクチュエータで駆動されて複数の関節を有するロボットアームであって、ロボットアームの手先部に配設され支持面と接触することによりロボットアームを支持する手先支持部材と、手先支持部材と支持面との接触する力を制御すると同時にロボットアームの手先部の位置及び姿勢を制御する制御部により制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－０９３５０６号公報
【特許文献2】ＷＯ２０１１／００１５６９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来の人型ロボットによる倉庫内でのピッキング作業において、例えば、荷物が陳列されている棚から当該荷物（シャンプーや、コンディショナー、化粧品、歯磨き粉、カップラーメン、菓子袋等の形状や重さ、硬さ、壊れやすさが違うもの）をピックアップし、所定の包装体（箱等）に収容してパッキングするような場面において、現状では人の手に頼っている。
【0006】
また、ロボットの把持部の構造をフィンガータイプとして対応しようとしても、指や腕の動きが遅いため、生産性が低い。
【0007】
本発明上記事実を考慮し、把持部による荷物の位置の確認、掴み、及び把持の一連の作業を迅速かつ確実に行うことができるロボットの制御システム、ロボットの制御プログラムを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係るロボットの制御システムは、対象物を把持するための把持機能として、互いに異なる把持機能を備えた複数の把持部を有し、選択された前記把持部により前記対象物を把持することが可能なロボットの制御システムであって、少なくとも１つの前記把持部を選択して、前記対象物の中から指定された第１対象物の把持を含む把持作業を制御する通常作業制御部と、前記通常作業制御部による作業の実行中に、所定条件が成立した場合に、他の前記把持部を選択して、前記対象物の中から指定された第２対象物の把持を含む把持作業を制御する同時作業制御部と、を有している。
【0009】
本発明によれば、通常作業制御部において、少なくとも１つの前記把持部を選択して、前記対象物の中から指定された第１対象物の把持を含む把持作業を制御する。
【0010】
同時作業制御部では、通常作業制御部による作業の実行中に、所定条件が成立した場合に、他の前記把持部を選択して、前記対象物の中から指定された第２対象物の把持を含む把持作業を制御する。
【0011】
これにより、把持作業の効率化を図ることができる。
【0012】
本発明において、前記所定条件が、前記ロボットの位置情報及び対象物を把持している把持部を特定する把持情報を含む作業状況情報と、前記ロボットの作業環境下での業務スケジュール情報と、把持対象となる対象物の属性情報と、から見出した前記第２対象物の把持可能条件であることを特徴としている。
【0013】
第１対象物を把持しているときに、第２対象物を把持可能か否かは、ロボットの位置情報及び対象物を把持している把持部を特定する把持情報を含む作業状況情報と、ロボットの作業環境下での業務スケジュール情報と、把持対象となる対象物の属性情報と、から見出すことができる。
【0014】
本発明において、複数の前記対象物が保管された複数の棚が陳列された保管ベースと、前記棚から前記対象物を取り出す出庫業務及び前記棚へ前記対象物を収容する入庫業務を実行するピッキングステーションと、を備えた倉庫において、前記ロボットが、前記ピッキングステーションに配置されており、前記ロボットに対して、前記把持作業を含む前記出庫業務及び前記入庫業務を指示する保管ベース管理サーバーが、前記通常作業制御部及び前記同時作業制御部として機能することで、前記ロボットに前記対象物の前記把持作業を実行させることを特徴としている。
【0015】
複数の対象物が収容された複数の棚が保管された保管ベースと、棚から対象物を取り出す出庫業務及び棚へ対象物を収容する入庫業務を実行するピッキングステーションと、を備えた倉庫において、ロボットが、ピッキングステーションに配置されている。
【0016】
この倉庫では、保管ベースとピッキングステーションとの間の棚の移動（例えば、搬送装置を用いて移動）、並びに、ピッキングステーションでの出庫業務及び入庫業務が、保管ベース管理サーバーによって、予め定められた業務スケジュールに従って、一括管理されている。
【0017】
この保管ベース管理サーバーが、通常作業制御部及び前記同時作業制御部として機能することで、ピッキングステーションでの把持作業として、通常作業及び同時作業が可能となる。
【0018】
本発明において、前記複数の把持部が、基盤となる掌部と、前記掌部から放射状に延長された複数の指部とを備え、吸着及び掴みの何れかで前記対象物を把持することが可能な第１把持部と、最大の吸着力で対象物を吸着して把持することが可能な第２把持部とを有し、前記通常作業制御部及び前記同時作業制御部は、前記対象物の少なくとも形状及び重さを含む属性によって、前記対象物を把持する機能として、前記第１把持部で把持する第１機能、前記第２把持部で把持する第２機能、前記第１機能及び前記第２機能を併用する第３機能の何れかを選択することを特徴としている。
【0019】
通常作業指示制御部及び同時作業制御部は、対象物の少なくとも形状及び重さを含む属性によって、対象物を把持する機能として、第１把持部で把持する第１機能、第２把持部で把持する第２機能、第１機能及び第２機能を併用する第３機能の何れかを選択する。
【0020】
これにより、把持部による対象物の位置の確認、掴み、及び把持の一連の作業を迅速かつ確実に行うことができる。
【0021】
本発明において、前記第１把持部は、指部が３本設けられ、第１の指部の先端部には他の吸着パッドと比べて小径の吸着パッドが取り付けられ、第２の指部及び第３の指部の先端部には他の吸着パッドと比べて大径の吸着パッドが取り付けられており、前記通常作業制御部及び前記同時作業制御部は、前記対象物を、前記属性に基づいて、特大サイズ、大サイズ、中サイズ、小サイズ、及び特小サイズに分類し、前記対象物が、前記特大サイズの場合は、前記第２把持部を用いて把持し、前記対象物が、前記大サイズの場合は、前記掌部に設けられた吸着パッドを用いて把持し、前記対象物が、前記中サイズの場合は、前記第２の指部及び前記第３の指部の先端部に設けられた前記大径の吸着パッドを用いて把持し、前記対象物が、前記小サイズの場合は、前記第２の指部又は前記第３の指部の先端部に設けられた前記大径の吸着パッドを用いて把持し、前記対象物が、前記特小サイズの場合は、前記第１の指部の先端部に設けられた前記小径の吸着パッドを用いて把持することを選択することを特徴としている。
【0022】
１台のロボットの対象部の属性に適合する把持機能を有しているため、ロボットの選択が不要となり、ピッキング作業の効率化を図ることができる。
【0023】
本発明において、前記把持部に設けられ、前記対象物の形状及び位置を含む対象物情報を検出するセンサ部をさらに有し、前記センサ部が、前記対象物の画像を撮影して当該対象物の種類を識別するカメラと、前記対象物の位置を特定するモーションプロセシングユニットとを備えることを特徴としている。
【0024】
センサ部での検出結果（対象物の種類、形状、又は大きさと、位置とを含む対象物情報）に基づいて、標準規格の適合、不適合を判定することができる。
【0025】
カメラは、撮影した画像情報に基づき、撮影された対象物（以下、荷物という場合がある。）を識別する。すなわち、対象物の種類（形状、大きさ、硬さ等）を特定するための情報を取得する役目を有する。
【0026】
モーションプロセシングユニット（ＭｏＰＵ）は、対象物の存在位置を示す点の、所定の座標軸に沿った動きのベクトル情報を動き情報と共に位置情報として出力する。すなわち、ＭｏＰＵから出力される動き情報には、対象物の中心点（又は重心点）の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）上の動き（移動方向と移動速度）を示す情報のみが含まれている。すなわち、把持部が対象物に接近するときの軌跡を精度よく案内することができる。
【0027】
本発明に係るロボットの制御システムは、コンピュータを上記の前記通常作業制御部及び前記同時作業制御部として動作させることを特徴としている。
【0028】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【発明の効果】
【0029】
以上説明したように本発明によれば、把持部による荷物の位置の確認、掴み、及び把持の一連の作業を迅速かつ確実に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】（Ａ）は本実施の形態に係る保管ベースの斜視図、（Ｂ）は棚の収容スペース部分を拡大した斜視図である。
【図2】本実施の形態に係る人型ロボットの正面図である。
【図3】本実施の形態に係る人型ロボットの側面図である。
【図4】（Ａ）は本実施の形態に係る把持部の掌側の正面図、（Ｂ）は把持部に取り付けた吸着パッドの斜視図である。
【図5】（Ａ）は本実施の形態に係る左手側の把持部の斜視図、（Ｂ）は本実施の形態に係る右手側の把持部の斜視図である。
【図6】人型ロボットの機能構成の一例を概略的に示す図である。
【図7】情報処理装置によって実行される処理ルーチンの一例を概略的に示す図である。
【図10】保管ベース管理サーバーと人型ロボットの各情報処理装置との連携で実行される、同時進行作業制御を実行するための機能ブロック図である。
【図11】保管ベース管理サーバーによる、業務スケジュールに基づく通常業務指示制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図12】保管ベース管理サーバーで実行されるメインルーチンに対して、適宜割り込まれて実行される、同時進行可否の判定から特定の人型ロボットに対して同時進行を指示するまでの同時進行業務指示の流れを示す制御フローチャートである。
【図13】情報処理装置として機能するコンピュータハードウェア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】
【0031】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の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、実施の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。
【0032】
【0033】
保管ベース５０には、複数の棚５２（一部に指標）が配置されている。一例として、６個の棚５２が１列に配列され、２列単位で所謂「島」を形成している。島の形成、棚５２の数等は、図１（Ａ）の配列に限定されるものではない。
【0034】
図１（Ｂ）に示される如く、棚５２には、複数の収容スペース５２Ａが設けられ、各々の収容スペース５２Ａに荷物１００が収容可能となっている。
【0035】
保管ベース５０内には、複数の搬送装置５４が、保管ベース５０内を移動可能に配置されている。
【0036】
搬送装置５４は、保管ベース５０の中の制御対象機器を一括管理する保管ベース管理サーバー５６からの指令により動作が制御され、例えば、所定の待機位置、棚５２の配列位置、ピッキングステーション５８の間を移動する。
【0037】
搬送装置５４は、棚５２に対峙すると、当該棚５２の下部の隙間に入り込んで持ち上げ、保管ベース５０の床面から浮かせた状態とすることができる。このため、搬送装置５４の移動によって、棚５２を所望の位置へ移動させることができる。
【0038】
保管ベース５０の所定の位置には、複数のピッキングステーション５８が配置されている。図１（Ａ）では、２つのピッキングステーション５８を図示しているが、１つ又は３つ以上のピッキングステーション５８であってもよい。各ピッキングステーション５８には、各々人型ロボット１が配置されている。人型ロボット１についての詳細は後述する。
【0039】
人型ロボット１は、保管ベース管理サーバー５６の管理の下、自身に搭載された情報処理装置１４（図６参照）との連携に基づき、指令を受けた作業を実行する。
【0040】
すなわち、各ピッキングステーション５８では、搬送装置５４によって棚５２が、ピッキングステーション５８の間口５８Ａに配置されると、保管ベース管理サーバー５６からの指令を受けて、人型ロボット１が荷物１００の入庫業務及び出庫業務を行う。
【0041】
なお、入庫業務及び出庫業務自体の制御は、人型ロボット１の各々が持つ、情報処理装置１４（図６参照）によって制御される。
【0042】
ピッキングステーション５６には、棚５２が配置される間口５８Ａと共に、仕分けや梱包を行う作業スペース５８Ｂが設置されている。
【0043】
出庫業務は、棚５２に収容された荷物１００を、宛先に応じて取り出して、仕分け先毎に分類し、仕分け先毎の箱６０（輸送部材）に詰め込む作業である。
【0044】
入庫業務は、倉庫に到着した荷物１００を収容先の棚５２毎に分類して、分類した荷物１００を棚５２の所定の位置に配置する作業である。
【0045】
なお、本実施例では、出庫業務の各作業と入庫業務の各作業を以下のように定義する。
【0046】
（出庫業務１） ピッキング作業
間口５８Ａに到着した棚５２から人型ロボット１が、指定された荷物１００を取り出して、作業スペース１９に移動させる作業である。
間口５８Ａに到着した棚５２から人型ロボット１が、指定された荷物１００を取り出して、作業スペース１９に移動させる作業である。
【0047】
（出庫業務２） アソート作業
作業スペース５８Ｂに取り出した荷物１００を、宛先に応じた箱６０に収容し、当該箱の梱包等を行う作業である。
作業スペース５８Ｂに取り出した荷物１００を、宛先に応じた箱６０に収容し、当該箱の梱包等を行う作業である。
【0048】
（出庫業務３） 出庫作業
間口５８Ａに配置された棚５２のピッキング作業が完了し、次の棚５２を要求する作業である。
間口５８Ａに配置された棚５２のピッキング作業が完了し、次の棚５２を要求する作業である。
【0049】
（入庫業務１） ピッキング作業
間口５８Ａに到着したトラックやパレットから、指令された荷物１００を取り出して、作業スペース５８Ｂに移動させる作業である。
間口５８Ａに到着したトラックやパレットから、指令された荷物１００を取り出して、作業スペース５８Ｂに移動させる作業である。
【0050】
（入庫業務２） アソート作業
作業スペース５８Ｂに取り出した荷物１００を、格納先に応じた棚５２に収容する作業である。
作業スペース５８Ｂに取り出した荷物１００を、格納先に応じた棚５２に収容する作業である。
【0051】
（入庫業務３） 入庫作業
間口５８Ａに配置された棚５２のアソート作業が完了し、次の棚５２を要求する作業である。
間口５８Ａに配置された棚５２のアソート作業が完了し、次の棚５２を要求する作業である。
【0052】
ここで、各人型ロボット１の作業に関する情報は、人型ロボット１の情報処理装置１４から、逐次、保管ベース管理サーバー５６へ送出される。これにより、保管ベース管理サーバー５６では、複数の人型ロボット１の動作状態（作業進捗情報）が一括管理される。
【0053】
（人型ロボット１の詳細構成）
図２は本実施の形態に係る人型ロボット１の正面図である。図２に示すように、本実施の形態に係る人型ロボット１は、上半身部２、脚部３、および上半身部２を脚部３に対して回動可能に連結する連結部４を備え、例えば、図１（Ａ）に示す保管ベースや、工場の生産ライン等に配置されて、ピッキング対象物である荷物１００（図２（Ｂ）参照）等が陳列されている棚５２を含むライン上、又は床上の対象物（落下物等）に対して作業を行うものである。なお、作業は、荷物１００を把持するピッキング以外に、把持した荷物１００を所定の筐体（例えば、図１（Ａ）に示す箱６０等）に収容するパッキングを含む。
図２は本実施の形態に係る人型ロボット１の正面図である。図２に示すように、本実施の形態に係る人型ロボット１は、上半身部２、脚部３、および上半身部２を脚部３に対して回動可能に連結する連結部４を備え、例えば、図１（Ａ）に示す保管ベースや、工場の生産ライン等に配置されて、ピッキング対象物である荷物１００（図２（Ｂ）参照）等が陳列されている棚５２を含むライン上、又は床上の対象物（落下物等）に対して作業を行うものである。なお、作業は、荷物１００を把持するピッキング以外に、把持した荷物１００を所定の筐体（例えば、図１（Ａ）に示す箱６０等）に収容するパッキングを含む。
【0054】
上半身部２は２本の腕部５、６を有する。腕部５、６は上半身部２の左右に回動自在に取り付けられている。また、腕部５、６の先端には荷物１００を把持するための把持部２０（詳細後述）が取り付けられている。なお、腕部は２本に限定されるものではなく、１本あるいは３本以上であってもよい。
【0055】
脚部３は２つの車輪７、８がその下部に取り付けられており、人型ロボット１が配置される床の上を移動可能とされている。
【0056】
連結部４は、上半身部２と脚部３を回動可能に連結する。このため、上半身部２は、脚部３に対して前傾および後傾が可能となっている。このため、本実施の形態に係る人型ロボット１は、図３に示すように、脚部３に対して上半身部２を前傾させて、棚５２に置かれた荷物１００や、床に置かれていた荷物１００、及び作業中に床に落ちたりした荷物１００を拾うことが可能である。
【0057】
なお、脚部３は、上半身部２が脚部３に対して前傾または後傾したり、人型ロボット１が移動したりした際に、人型ロボット１が転倒しないようにするためのバランス機能を有する。
【0058】
また、連結部４は、図２に示すように上半身部２と脚部３との距離を変更可能な機能を有する。このため、生産ラインにおける作業台の高さに合うように、脚部３に対する上半身部２の上下方向の位置を矢印Ａに示すように調整することができる。
【0059】
また、本実施の形態に係る人型ロボット１は、人型ロボット１内に実装された制御システム１０によりその駆動が制御される。
【0060】
（把持部２０の構造）
図４（Ａ）に示される如く、腕部５、６の先端に取り付けられた把持部２０は、一方（本実施の形態では、左腕である腕部６側）が人間の同様の手の構造とされ（Intelligent Hand System）、他方（本実施の形態では、右腕である腕部５側）が矩形構造となっている。以下、左右の把持部２０を区別する場合は、左手側を「把持部２０Ｌ」といい、右手側を「把持部２０Ｒ」という）。把持部２０は、腕部５、６に対して、それぞれ回転自在に取り付けられている。
図４（Ａ）に示される如く、腕部５、６の先端に取り付けられた把持部２０は、一方（本実施の形態では、左腕である腕部６側）が人間の同様の手の構造とされ（Intelligent Hand System）、他方（本実施の形態では、右腕である腕部５側）が矩形構造となっている。以下、左右の把持部２０を区別する場合は、左手側を「把持部２０Ｌ」といい、右手側を「把持部２０Ｒ」という）。把持部２０は、腕部５、６に対して、それぞれ回転自在に取り付けられている。
【0061】
（左手の把持部２０Ｌ）
【0062】
図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示される如く、本実施の形態に係る把持部２０Ｌは、各々複数の関節を備えた３本の指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを有している。なお、本実施の形態では、把持部２０Ｌの指の数を３本としているが、５本指などの複数指構造であってもよい。
【0063】
把持部２０Ｌの掌側２０Ａには、複数（本実施の形態では、４個）の吸着パッド２４が取り付けられている。
【0064】
また、本実施の形態の把持部２０Ｌの掌側２０Ａの中央部には、掌センサ２６が取り付けられている。掌センサ２６は、荷物１００の種類を識別する高解像度カメラ、及び、荷物１００の位置を特定するＭｏＰＵ（Motion Processing Unit）を備えている。
【0065】
また、３本の指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃの先端部には、それぞれ吸着パッド２４Ｘ、２４Ｙが取り付けられている。吸着パッド２４Ｘ、２４Ｙの分類については、後述する。
【0066】
（右手の把持部２０Ｒ）
【0067】
図４（Ａ）及び図５（Ｂ）に示される如く、本実施の形態に係る把持部２０Ｒは、矩形状の本体部２０Ｂを備え、本体部２０Ｂの先端面には、複数（本実施の形態では、４個）の吸着パッド２４が取り付けられている。この吸着パッド２４は、左手の把持部２０Ｌで適用した何れかの吸着パッド２４Ｘ又は吸着パッド２４Ｙの何れであってもよいし、別の径寸法であってもよい。
【0068】
また、本実施の形態の把持部２０Ｒの本体部２０Ｂの先端面中央部には、掌センサ２６が取り付けられている。掌センサ２６は、荷物１００の種類を識別する高解像度カメラ、及び、荷物１００の位置を特定するＭｏＰＵ（Motion Processing Unit）を備えている。
【0069】
図４（Ｂ）に示される如く、吸着パッド２４は、荷物１００を把持するときに対峙させるゴム製のパッド部２４Ａと、パッド部２４Ａと荷物１００との密着により形成される密閉空間のエアーを吸引する空気流路を形成するニップル２４Ｂとで構成されている。
【0070】
すなわち、本実施の形態の吸着パッド２４は、エアー吸着構造であり、ニップル２４Ｂに設けられた孔２４Ｃから、密閉空間内の空気を吸引して真空（ほぼ真空を含む）することで、吸着力を持つ。なお、吸着パッド２４は、エアー吸着構造に限らず、単純にパッド部２４Ａの変形による密閉空間の容積を変化させて吸着させる構造であってもよい。
【0071】
ここで、吸着パッド２４は、取付位置によってその大きさが異なっている（パッド部２４Ａの径寸法の違い）。
【0072】
大きく分類すると、吸着パッド２４は、大径サイズ又は小径サイズに分類され、相対的に小径サイズ（大径サイズよりも小径）の吸着パッド２４Ｘと、相対的に大径サイズ（小径サイズよりも大径）の吸着パッド２４Ｙとによって構成されている。
【0073】
把持部２０Ｌの指部２２Ａには小径サイズの吸着パッド２４Ｘが取り付けられ、その他の指２２Ｂ、２２Ｃ、及び掌側２０Ａには大径サイズの吸着パッド２４Ｙが取り付けられている。
【0074】
また、把持部２０Ｒの本体には、大径サイズの吸着パッド２４Ｙが取り付けられている。
【0075】
なお、吸着パッド２４Ｘ、２４Ｙのサイズを２種類としたが、３種類以上であってもよい。
【0076】
本実施の形態の掌センサ２６を構成する高解像度カメラは、撮影した画像情報に基づき、撮影された荷物１００が何であるかシャンプー、コンディショナー、化粧品、歯磨き粉等のケア商品なのか、又は、カップラーメン、菓子袋等の食品なのかを識別する。
【0077】
言い換えると、高解像度カメラは、荷物１００の種類（形状、大きさ、硬さ等）を特定するための情報を取得する役目を有する。
【0078】
一方、高解像度カメラと共に、本実施の形態の掌センサ２６を構成するＭｏＰＵは、１０００フレーム／秒以上のフレームレートで撮影された荷物１００の画像から、撮影された荷物１００の動き（この場合、腕部５、６との間の相対的な動きとなる。）を示す動き情報を、例えば１０００フレーム／秒以上のフレームレートで出力する。なお、移動中の荷物１００を検知する場合、フレームレートを上げて、固定物（移動しない荷物１００）を検知する場合、フレームレートを下げるようにしてもよい。
【0079】
ＭｏＰＵは、荷物１００の存在位置を示す点の、所定の座標軸に沿った動きのベクトル情報を動き情報として出力する。すなわち、ＭｏＰＵから出力される動き情報には、撮影された荷物１００が何であるか（上記ケア商品、食品）を識別するために必要な情報は含まれておらず、当該荷物１００の中心点（又は重心点）の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）上の動き（移動方向と移動速度）を示す情報のみが含まれている。
【0080】
すなわち、把持部２０が荷物１００に接近するときの軌跡を精度よく案内することができる。
【0081】
高解像度カメラ及びＭｏＰＵを含む掌センサ２６から出力された情報は、情報処理装置１４に供給される。
【0082】
情報処理装置１４は、高解像度カメラ及びＭｏＰＵを含む掌センサ２６からの情報により、高精度に荷物１００の位置を特定し、把持するときの指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃの広がり度合い、掴むときの強度、及び吸着パッド２４による吸着力等を演算し、腕部５、６及び把持部２０の微小な動きを、精度よくコントロールし、様々な荷物１００のピッキング作業に対応することができる。
【0083】
（吸着パッド２４Ｘ、２４Ｙの選択）
本実施の形態では、荷物１００の形状、重さ等を含む属性（性状という場合もある）に基づき、吸着パッド２４Ｘ、２４Ｙを選択する。
本実施の形態では、荷物１００の形状、重さ等を含む属性（性状という場合もある）に基づき、吸着パッド２４Ｘ、２４Ｙを選択する。
【0084】
ピッキング対象の荷物１００は、本実施の形態では、以下の表１のように分類することができる。
【0085】
表１は、ピッキング対象の荷物１００（Object）を、形状（Shape）、重さ（Weight）、及びその他状態（Other condition）の３項目で分類している。
【0086】
【表1】
【0087】
形状の項目としては、箱型（Box）、非箱型（Not box）、及びその他（Other）が設定される。重さの項目としては、５ｋｇ以上（Over 5kg）及び５ｋｇ未満（Below 5kg）が設定される。状態の項目としては、四角形等の多角形を主とする線形的形状（Aligned）及び球体や袋体を主とする非線形形状（Not aligned）が設定される。
【0088】
ここで、比較例では、上記各項目の組み合わせで決定した荷物１００の属性に基づいて、適用可能なロボットを選択して、ピッキング作業を実行するようにしていた。すなわち、ロボットの種類として、フィンガーロボット（Finger robot）、吸着ロボット（Sucking robot）の「大（Large）」、「中（Medium）」、「小（Small）」，及び２本アームロボット（Both 2 arms robot）があり、これらの中から、適用可能なロボットを選択する。
【0089】
しかしながら、種類の異なるロボットの選択では、例えば、近くに待機しているロボットが適用対象外の種類のロボットの場合、新たに適用可能な種類のロボットを呼び寄せる必要があり、ピッキング作業の効率が悪かった。
【0090】
そこで、本実施の形態では、単一の人型ロボット１に、複数の異なる把持部（把持部２０Ｌ、２０Ｒ）を設けると共に、異なる大きさの吸着パッド（吸着パッド２４Ｘ、２４Ｙ）を取り付けることで、１台の人型ロボット１に取り付けられた１本又は２本の腕部５、６により、上記で示した様々な属性の荷物１００のピッキングを行うようにした。
【0091】
より具体的には、表１で確定した荷物１００の属性に応じて、表２に示される如く、オブジェックトサイズ（Object size）として５パターン（Extra-Large、Large、Medium、Small、Extra-small）に分類し、当該５パターンのそれぞれに対応したピッキング作業を選択するようにした（Suitable for : Right hand、Left hand palm、Left 2 fingers、left 1 finger）。
【0092】
【表2】
【0093】
より具体的には、以下のような選択制御が実行される。
【0094】
（選択制御１） Extra-Largeサイズ（特大サイズ）の荷物１００の場合は、最も重い荷物１００と判断して、右手の把持部２０Ｒを使用してピッキングする。
【0095】
（選択制御２） Largeサイズ（大サイズ）の荷物１００の場合は、左手の把持部２０Ｌの掌側２０Ａに取り付けられた吸着パッド２４Ｙを使用してピッキングする（大径サイズの４個の吸着パッド２４Ｙを使用）。
【0096】
（選択制御３） Mediumサイズ（中サイズ）の荷物１００の場合は、左手の把持部２０Ｌの指部２２Ｂ及び指部２２Ｘに取り付けられた２個の吸着パッド２４Ｙを使用してピッキングする（大径サイズの２個の吸着パッド２４Ｙを使用）。
【0097】
（選択制御４） Smallサイズ（小サイズ）の荷物１００の場合は、左手の把持部２００Ｌの指部２２Ｂを使用してピッキングする（大径サイズの吸着パッド２４Ｙを使用）。
【0098】
（選択制御５） Extra-smallサイズ（特小サイズ）の荷物１００の場合は左手の把持部２０Ｌの指部２２Ａを使用してピッキングする(小径サイズの吸着パッド２４Ｘを使用)。
【0099】
（選択制御６） 表２には記載していないが、グリップ（掴む）のに適した荷物１００であれば、左手の把持部２０Ｌの指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃで荷物１００を掴んで持ち上げる。この選択制御６は、上記の選択制御１～選択制御５との併用でもよいし、単独で実行してもよい。
【0100】
図６は、本実施の形態に係る人型ロボットの制御システムの一例の概略図である。制御システム１０は、人型ロボットに搭載されるセンサ１２と、高解像度カメラ及びＭｏＰＵを含む掌センサ２６と、情報処理装置１４とを備えている。
【0101】
センサ１２は、人型ロボット１の周辺にある、人型ロボット１が作業する荷物１００と腕部５、６との距離および角度を少なくとも表す情報を逐次取得する。センサ１２としては、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群が採用され得る。また他には、センサ１２としては、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、又はロングテールインシデントＡＩ ｄａｔａ等が挙げられる。
【0102】
なお、センサ１２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する。他にセンサ１２が検知する情報としては、人型ロボット１の重心移動、人型ロボット１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。センサ１２は、これらの検知を例えばナノ秒毎に実施する。
【0103】
掌センサ２６（高解像度カメラ及びＭｏＰＵ）は、腕部５、６の把持部２０に設けられるセンサであり、センサ１２とは別に、荷物１００を撮影するカメラ機能、及び、荷物１００位置を特定する位置特定機能を有する。なお、図１１に示したエキストラ把持部２１に取り付けた監視センサ２６Ａは、この掌センサ２６と同等の機能を有する。
【0104】
なお、１つのＭｏＰＵ１２を用いた場合には、荷物１００の存在位置を示す点の、三次元直交座標系における２つの座標軸（ｘ軸及びｙ軸）の各々に沿った動きのベクトル情報を取得することが可能である。ステレオカメラの原理を利用して、２つのＭｏＰＵ１２を用いて、荷物１００の存在位置を示す点の、三次元直交座標系における３つの座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の各々に沿った動きのベクトル情報を出力してもよい。ｚ軸は、奥行方法（車両の走行）に沿った軸である。
【0105】
情報処理装置１４は、情報取得部１４０と、制御部１４２と、情報蓄積部１４４とを備えている。
【0106】
情報取得部１４０は、センサ１２及び掌センサ２６（高解像度カメラ及びＭｏＰＵ）によって検知された荷物１００の情報を取得する。
【0107】
制御部１４２は、情報取得部１４０がセンサ１２から取得した情報とＡＩ（Artificial intelligence）とを用いて、連結部４の回動動作、上下方向の移動動作および腕部５、６の動作等を制御する。
【0108】
また、制御部１４２は、情報取得部１４０が掌センサ２６（高解像度カメラ及びＭｏＰＵ）から取得した情報を用いて、荷物１００の種類（形状、大きさ、硬さ等）及び位置を詳細に把握し、当該外形や位置に応じて、掌側２０Ａを対峙させ、吸着パッド２４により吸着し、かつ、３本の指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃで掴むように制御する（把持制御）。なお、外形情報に基づいて、荷物１００の種類を把握して把持制御（「吸着」のみ、「掴み」のみ、「吸着」と「掴み」の併用等）を選択してもよい。
【0109】
例えば、制御部１４２は、全体の動作として、以下の各処理を実行する。
【0110】
（１）棚及び床にある荷物１００を拾い上げることが可能なように連結部４を駆動して、上半身部２を前傾または後傾させる。
【0111】
（２）荷物１００をつかむことが可能なように腕部５、６および把持部を駆動する。
【0112】
（３）生産ラインの作業台の高さに合うように、上半身部２を脚部３に対して上下に駆動する。
【0113】
（４）人型ロボット１の転倒を防ぐために、バランスを取る。
【0114】
（５）人型ロボット１がカート等を押し進めることができるように、車輪７、８の駆動を制御する。
【0115】
情報処理装置１４は、例えば、床にある荷物１００を拾う場合、図７に示されているフローチャートを繰り返し実行する。
【0116】
ステップＳ１００において、情報取得部１４０は、センサ１２によって検知された荷物１００の情報を取得する。
【0117】
ステップＳ１０２において、制御部１４２は、ステップＳ１００で取得された荷物１００の情報とＡＩとを用いて、連結部４および腕部５、６を制御することにより、床にある荷物１００を拾い上げる。
【0118】
ステップＳ１０４において、制御部１４２は、拾った荷物１００を所定位置へ移動する。
【0119】
本実施の形態によれば、人型ロボット１は、上半身部２、脚部３および上半身部２と脚部３とを回動自在に連結する連結部４を備える。また、センサ１２が取得した情報に基づいて連結部４の回動を制御するようにした。このため、人型ロボット１と荷物１００との距離や角度を判断することができ、これにより、床にある荷物１００を拾い上げるような動作を行うことができる。
【0120】
また、連結部４は上半身部２と脚部３との距離を変更可能であるため、生産ラインにおける作業台の高さに合うように、脚部３に対する上半身部２の上下方向の位置を調整することができる。
【0121】
また、脚部３は、上半身部２が脚部３に対して前傾または後継した際に、人型ロボット１が転倒しないようにするためのバランス機能を有する。このため、生産ラインにある荷物１００を押したり引いたりする作業を行った際の人型ロボット１の転倒を防止できる。したがって、転倒による人型ロボット１の故障、あるいは人型ロボット１の周囲にいる人物の怪我等を防止することができる。
【0122】
（荷物１００の把持制御）
図８は、図５の人型ロボット１の全体の動作に連動し、出庫業務及び入庫業務に必要な動作である、把持部２０によって荷物１００を把持する際の把持制御の手順を示すフローチャートである。把持制御は、基本的には、個々の人型ロボット１に搭載された情報処理装置１４によって実行されるが、図１に示す保管ベース５０に存在する人型ロボット１の把持制御を、保管ベース管理サーバー５６で一括制御するようにしてもよい。
図８は、図５の人型ロボット１の全体の動作に連動し、出庫業務及び入庫業務に必要な動作である、把持部２０によって荷物１００を把持する際の把持制御の手順を示すフローチャートである。把持制御は、基本的には、個々の人型ロボット１に搭載された情報処理装置１４によって実行されるが、図１に示す保管ベース５０に存在する人型ロボット１の把持制御を、保管ベース管理サーバー５６で一括制御するようにしてもよい。
【0123】
ステップ１５０では、荷物１００の把持の指示があったか否かを判断し、肯定判定されると、ステップ１５２へ移行して、人型ロボット１を移動させ（例えば、腕部５、６を動作させ）、対象の荷物１００に掌側２０Ａを対峙させ、ステップ１５４へ移行する。
【0124】
ステップ１５４では、掌側２０Ａを対向させて、荷物１００の情報を検出する。
【0125】
次のステップ１５６では、掌センサ２６（高解像度カメラ及びＭｏＰＵ）による検出情報を解析して、荷物１００の種類（形状、大きさ、硬さ等）及び位置を詳細に把握し、ステップ１５８へ移行する。
【0126】
ステップ１５８では、荷物１００の把持のための作業を選択する。例えば、「吸着」のみ、「掴み」のみ、「吸着」と「掴み」の併用等から選択し、次いで、ステップ１６０へ移行して、荷物１００の属性に応じた、把持部２０、吸着パッド２４の選択処理（詳細は、図９参照）を実行し、ステップ１６２へ移行する。
【0127】
ステップ１６２では、荷物１００の把持（「吸着」のみ、「掴み」のみ、「吸着」と「掴み」）を実行する。
【0128】
次のステップ１６４では、荷物１００の把持が成功したか否かを判定し、肯定判定された場合は、把持した荷物１００を所定の場所へ運び、ステップ１５０へ移行して、次の荷物１００の把持の指示を待つ。
【0129】
また、ステップ１６４で否定判定された場合は、ステップ１６６へ移行して、エラー処理（例えば、リトライ又はキャンセル等）を実行し、ステップ１５０へ戻る。
【0130】
（把持部、吸着パッド選択処理）
【0131】
【0132】
図９に示される如く、ステップ１７０では、荷物１００は特大サイズか否かを判断する。このステップ１７０で肯定判定（特大サイズ確定）されると、ステップ１７２へ移行して、右手側の把持部２０Ｒを選択し、かつ当該把持部２００Ｒに取り付けられた４個の吸着パッド２４を選択し、ステップ１９０へ移行する。
【0133】
また、ステップ１７０で否定判定された場合は、ステップ１７４へ移行して、左手側の把持部２０Ｌを選択し、ステップ１７６へ移行する。
【0134】
ステップ１７６では、荷物１００は大サイズか否かを判断する。このステップ１７６で肯定判定（大サイズ確定）されると、ステップ１７８へ移行して、把持部２０Ｌの掌側２０Ａの４個の吸着パッド２４を選択し、ステップ１９０へ移行する。
【0135】
また、ステップ１７６で否定判定された場合は、ステップ１８０へ移行する。
【0136】
ステップ１８０では、荷物１００は中サイズか否かを判断する。このステップ１８０で肯定判定（中サイズ確定）されると、ステップ１８２へ移行して、把持部２００Ｌの指部２２Ｂ、２２Ｃに取り付けられた２個の大径サイズの吸着パッド２４Ｙを選択し、ステップ１９０へ移行する。
【0137】
また、ステップ１８０で否定判定された場合は、ステップ１８４へ移行する。
【0138】
ステップ１８４では、荷物１００は小サイズか否かを判断する。このステップ１８４で肯定判定（小サイズ確定）されると、ステップ１８６へ移行して、把持部２００Ｌの指部２２Ｂ又は指部２２Ｃに取り付けられた何れか１個の大径サイズの吸着パッド２４Ｙを選択し、ステップ１９０へ移行する。
【0139】
また、ステップ１８４で否定判定（特小サイズ確定）されると、ステップ１８８へ移行して、把持部２０Ｌの指部２２Ａに取り付けられた小径サイズの吸着パッド２４Ｘを選択し、ステップ１９０へ移行する。
【0140】
ステップ１９０では、指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃによる掴みの必要があるか否かを判断し、肯定判定されると、ステップ１９２へ移行して、左手側の把持部２０Ｌの３本の指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃによる掴み動作を選択し、このルーチンは終了する。また、ステップ１９０で否定判定された場合は、このルーチンは終了する。
【0141】
以上、本実施の形態によれば、把持部２０に３本の指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを設け、把持部２０の掌側２０Ａと、指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃに、複数の吸着パッド２４をと取り付け、吸着パッド２４は、例えば、エアー吸着構造で、荷物１００を吸着し、かつ、指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを曲げることにより、荷物１００を掴むことができる。
【0142】
また、荷物１００の属性（形状、重さ等）に基づいて分類し、分類した結果で、把持部２０の選択、及び、吸着パッド２４の選択を行うことで、単一の人型ロボット１によって、様々な種類の荷物１００をピッキングすることが可能となる。言い換えれば、荷物１００の属性毎に異なるロボットを選択して、出動させる必要がなく、ピッキング作業の効率化を図ることができる。
【0143】
掌側２０Ａには、高解像度カメラ及びＭｏＰＵを含む掌センサ２６を取り付け、上記の構造の把持部２０を人型ロボット１の腕部５、６に装着することにより、吸着面によりモノを確実にピックすることができ、人型ロボット１の動きが早くても荷物１００を把持部２０から落とさずに運ぶことができる。
【0144】
また、掌センサ２６（高解像度カメラ及びＭｏＰＵ）が掌側２０Ａに搭載されているので、高精度に荷物１００を捉えることができ、微小な動きをする作業にも対応することができる。
【0145】
さらに、非常に柔らかく壊れやすいものは、吸着パッド２４を使わずに、指部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃの動きにより掴むこともできるし、掴む力を調整することにより、柔らかい荷物１００の破損等を防止することかできる。
【0146】
（同時進行作業）
ここで、比較例では、ピッキングステーション５８に配置された人型ロボット１は、１つの出庫業務又は入庫業務を実行している間は、他の１つの出庫業務又は入庫業務を行うことはない。
ここで、比較例では、ピッキングステーション５８に配置された人型ロボット１は、１つの出庫業務又は入庫業務を実行している間は、他の１つの出庫業務又は入庫業務を行うことはない。
【0147】
一方で、ピッキングステーション５８の間口５８Ａに到着されている棚５２（又は、トラックやパレット）を対象として、現在進行中の作業対象の荷物１００とは別の荷物１００の出庫業務又は入庫業務が予定されている場合がある。
【0148】
人型ロボット１が、一方の腕部５（又は６）に取り付けられた把持部２０Ｒ（又は２０Ｌ）を利用して荷物１００の入庫業務又は出庫業務の作業を行っているとき、他方の腕部6（又は５）に取り付けられた把持部２０Ｌ（又は２０Ｒ）が空いていることになる（非作業状態）。
【0149】
そこで、本実施の形態では、予め定めた条件が整えば、単一の人型ロボット１の左右の腕部５、６に取り付けられた把持部２０Ｒ、２０Ｌを併用して、２つの作業を同時進行させるようにした（同時進行作業）。
【0150】
このような同時進行作業は、作業者（人）が行うには誤作業の要因となるが、作業者に代わり出庫業務及び入庫業務を人型ロボット１が実行することにより、実現可能となる。
【0151】
図１０は、保管ベース管理サーバー５６と人型ロボット１の各情報処理装置１４との連携で実行される、同時進行作業制御を実行するための機能ブロック図である。
【0152】
保管ベース管理サーバー５０は、作業状況管理部６２を備えている。作業状況管理部６２は、業務スケジュールデータベース６４及び通信Ｉ／Ｆ６６と接続されている。
【0153】
通信Ｉ／Ｆ６６は、人型ロボット１の情報処理装置１４、及び搬送装置５４の制御装置５４Ａとの間で通信し、情報のやりとりを行う。
【0154】
作業状況管理部６２では、業務スケジュールデータベース６４から逐次、業務スケジュールに関する情報を取得すると共に、通信Ｉ／Ｆ６６を介して、保管ベース５０で業務を実行している制御対象（人型ロボット１の情報処理装置１４、搬送装置５４の制御装置５４Ａ）の業務進捗情報を取得することで、次の業務の割り当て指示を含む、業務スケジュールを管理する。
【0155】
通信Ｉ／Ｆ６６は、人型ロボット作業状況情報取得部６８に接続されており、人型ロボット１が業務しているときの作業状況（例えば、ピッキングステーション５８の位置、間口５８Ａに配置されている棚５２の識別、左右何れの把持部２０を使用しているか等）に関する情報を取得する。
【0156】
言い換えれば、人型ロボット作業状況情報取得部６８は、通常の業務スケジュールを割り当てるには重要ではないが、業務として出庫業務又は入庫業務において、具体的な作業の詳細情報を取得する。
【0157】
人型ロボット作業状況取得部６８は、同時作業可否判定部７０に接続されている。同時作業可否判定部７０には、前記業務スケジュールデータベース６４、及び、荷物属性情報データベース７２が接続されている。
【0158】
同時作業可否判定部７０では、人型ロボット作業状況取得部６８からの作業状況情報、業務スケジュールデータベース６４からの業務スケジュール情報、及び、荷物属性情報データベース７２からの荷物属性情報を総合的に解析して、現在、所定の業務を実行中の人型ロボット１に対して、他の業務を割り当てることが可能か否か（同時作業の可否）を判定し、同時作業が可能な場合に、作業状況管理部６２へその旨を通知する。同時作業が可能な一例としては、作業していない側の腕部５又６があり、次の作業が、同じ棚５２に対する作業であり（作業状況情報及びスケジュール情報による特定）、その作業対象の荷物１００が、作業していない側の腕部５又は６で把持することが可能な重さ、大きさである（属性情報による特定）場合が該当する（所定条件成立）。
【0159】
作業状況管理部６２では、通常では、業務中の人型ロボット１から業務終了通知を受けてから次の業務を割り当てるが、その前に、当該業務中の人型ロボット１に対して、業務を割り当てる。
【0160】
より具体的には、特定のピッキングスペース５８の間口５８Ａに、特定の棚５２が配置され、当該棚５８の収容スペース５８Ａから荷物を左手の把持部２０Ｌで把持してピッキング業務を実行している状況を想定する。
【0161】
このとき、同一の特定の棚５２の収容スペースから右手の把持部２０Ｒで把持可能な荷物１００をピッキング可能な場合に、左手の把持部２０Ｌによるピッキング業務が終了する前（一旦、作業スペース５８Ｂに運び、箱６０に詰めるまでの一連の作業前）に、同時進行で２つの荷物を取り出すことを指示する。
【0162】
（通常業務割り当て指示作業の流れ）
図１１は、保管ベース５０（図１参照）で実行される、保管ベース管理サーバー５６による、業務スケジュールに基づく通常業務指示制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
図１１は、保管ベース５０（図１参照）で実行される、保管ベース管理サーバー５６による、業務スケジュールに基づく通常業務指示制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【0163】
ステップ２００では、業務スケジュールを読み出し、次いで、ステップ２０２へ移行して、割り当て処理を実行する。ステップ２０２の割り当て処理は、何れの棚５２を、何れの搬送装置５４で、何れのピッキングステーション５８に搬送し、何れの人型ロボット１に出庫業務又は入庫業務を実行させるかを記したワークシート等を用いることで実行可能である。
【0164】
次のステップ２０４では、搬送装置５４を対象として、棚５２の搬送を指示し、次いで、ステップ２０６では、人型ロボット１を対象として、出庫業務又は入庫業務を指示し、ステップ２０８へ移行する。
【0165】
ステップ２０８では、業務終了通知があったか否かを判断し、肯定判定された場合は、ステップ２１０へ移行して、作業指示対象を確認し、次いで、ステップ２１２へ移行して、作業指示対象毎の業務進捗ログを更新して、ステップ２１４へ移行する。
【0166】
また、ステップ２０８で業務終了通知がない場合は、継続して、他の業務を遂行するべく、ステップ２１４へ移行する。
【0167】
すなわち、業務スケジュールに設定された順序に従い、随時、割り当て処理をしていく中で、それぞれの業務の進捗を監視することで、限られた数の搬送装置５４、及び限られた数の人型ロボット１による業務の効率を向上することができる。
【0168】
（同時進行作業の流れ）
図１２は、図１１に示すメインルーチンに対して、適宜割り込まれて実行される、同時進行可否の判定から特定の人型ロボット１に対して同時進行を指示するまでの同時進行業務指示の流れを示す制御フローチャートである。
図１２は、図１１に示すメインルーチンに対して、適宜割り込まれて実行される、同時進行可否の判定から特定の人型ロボット１に対して同時進行を指示するまでの同時進行業務指示の流れを示す制御フローチャートである。
【0169】
ステップ２２０では、出庫業務又は入庫業務の人型ロボット１からの作業状況情報を取得する。具体的には、人型ロボット１の位置情報（ピッキングステーション５８の位置、対峙中の棚５２等）、及び把持情報（把持を実行している把持部、実行していない把持部等に基づく余力等）を取得する。
【0170】
次のステップ２２２では、ステップ２２０で取得した作業状況情報に基づき、同時作業が可能か否かを判断する。
【0171】
このステップ２２２で否定判定された場合は、同時作業は不可能であると判断し、このルーチンは終了する。また、ステップ２２２で肯定判定されると、人型ロボット１としては、同時作業が可能な環境であると判断し、ステップ２２４へ移行する。
【0172】
ステップ２２４では、上記作業状況情報に加え、業務スケジュール及び荷物１００の属性に基づいて、業務スケジュールから同時作業可能な業務を選択する。具体的には、人型ロボット１の非作業中の把持部２０（空いている把持部２０）での把持が可能な荷物１００が、現在対峙している棚５２の収容スペース５２Ａに存在する場合は、同時作業可能と判断となる。
【0173】
次のステップ２２６では、該当する人型ロボット１に対して、出庫業務又は入庫業務を指示し、このルーチンは終了する。
【0174】
該当する人型ロボット１は、最初に指示された出庫業務又は入庫業務を一方の把持部２０で実行中に、後に指示された出庫業務又は入庫業務を他方の把持部２０で実行することになり、作業の効率化を図ることができる。
【0175】
以上説明したように、本実施の形態では、人型ロボット１により、所定の出庫業務又は入庫業務を一方の把持部２０で作業している最中に、条件が整うことで、他方の把持部２０で別の出庫業務又は入庫業務を実行することで（同時作業の実行で）、人型ロボット１の余力を十分に利用して、作業効率を向上することができる。
【0176】
図１３は、情報処理装置１４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。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、本実施の形態に係る装置の１又は複数の「部」として機能させ、又はコンピュータ１２００に、本実施の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、本実施の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。
【0177】
本実施の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。
【0178】
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。
【0179】
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。
【0180】
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。
【0181】
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。
【0182】
例えば、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。
【0183】
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。
【0184】
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、本発明の随所に記載され、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。例えば、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。
【0185】
上で説明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。
【0186】
本実施の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、例えば、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。
【0187】
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。
【0188】
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よい。
【0189】
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。
【0190】
以上、本発明を実施の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の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、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。
【0191】
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。
【0192】
以上、本発明を実施の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の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、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。
【0193】
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】
【0194】
１ 人型ロボット、２ 上半身部、３ 脚部、４ 連結部、５、６ 腕部、７、８ 車輪、１０ 制御システム、１２ センサ、１４ 情報処理装置、２０（２０Ｌ、２０Ｒ） 把持部、２０Ａ 掌側、２０Ｂ 本体部、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ 指部、２４（２４Ｘ、２４Ｙ） 吸着パッド、２４Ａ パッド部、２４Ｂ ニップル、２６ 掌センサ、１００ 荷物、５０ 保管ベース、５２ 棚、５２Ａ 収容スペース、５４ 搬送装置、５６、保管ベース管理サーバー、５８ ピッキングステーション、５８Ａ 間口、５８Ｂ 作業スペース、６０ 箱、 ６２ 作業状況管理部、６４ 業務スケジュールデータベース、６６ 通信Ｉ／Ｆ、６８ 人型ロボット作業状況情報取得部、７０ 同時作業可否判定部、７２ 荷物属性情報データベース、１２００ コンピュータ、１２１０ ホストコントローラ、１２１２ ＣＰＵ、１２１４ ＲＡＭ、１２１６ グラフィックコントローラ、１２１８ ディスプレイデバイス、１２２０ 入出力コントローラ、１２２２ 通信インタフェース、１２２４ 記憶装置、１２３０ ＲＯＭ、１２４０ 入出力チップ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
