特開 2024-89312 カートロボット

(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】P2024089312

(43)【公開日】2024-07-03

(54)【発明の名称】カートロボット

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/04 20060101AFI20240626BHJP

   B65G 1/137 20060101ALI20240626BHJP

【ＦＩ】

B65G1/04 503

B65G1/137 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022204596

(22)【出願日】2022-12-21

(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）】

3F022

3F522

【Ｆターム（参考）】

3F022AA13

3F022AA15

3F022FF01

3F022JJ11

3F022KK11

3F022KK18

3F022KK20

3F022MM07

3F022MM11

3F022MM36

3F022NN22

3F022NN38

3F022NN55

3F022PP03

3F022QQ17

3F522AA02

3F522BB01

3F522BB24

3F522BB27

3F522BB35

3F522CC01

3F522DD34

3F522EE15

3F522GG03

3F522GG05

3F522GG22

3F522GG32

3F522GG39

3F522JJ02

3F522JJ04

3F522KK08

3F522LL22

3F522LL33

3F522LL52

3F522LL59

(57)【要約】

【課題】走行性能を向上させること。
【解決手段】実施形態に係るカートロボットは、走行車体と、第１車軸と、複数の第２車軸と、車輪と、第１駆動部と、第２駆動部と、制御装置とを備える。走行車体と、第１車軸は、走行車体に設けられる。複数の第２車軸は、第１車軸の先端部から第１車軸の径方向に延びる。車輪は、複数の第２車軸の先端部にそれぞれ設けられる。第１駆動部は複数の第２車軸を、第１車軸の周方向に回転させる。第２駆動部は、第２車軸に対して、車輪を回転させる。制御装置は、第１駆動部、および、第２駆動部を制御する。制御装置は、走行車体に載せられた荷物の重量に応じて、路面に接する車輪の数を変更する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行車体と、
前記走行車体に設けられる第１車軸と、
前記第１車軸の先端部から前記第１車軸の径方向に延びる複数の第２車軸と、
前記複数の第２車軸の先端部にそれぞれ設けられる車輪と、
前記複数の第２車軸を、前記第１車軸の周方向に回転させる第１駆動部と、
前記第２車軸に対して、前記車輪を回転させる第２駆動部と、
前記第１駆動部、および、前記第２駆動部を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記走行車体に載せられる荷物の重量に応じて、路面に接する前記車輪の数を変更する、カートロボット。

【請求項2】

前記制御装置は、前記走行車体に載せられる荷物の重量が所定重量以上である場合、前記走行車体に載せられる荷物の重量が前記所定重量未満である場合よりも、路面に接する前記車輪の数を多くする、請求項１に記載のカートロボット。

【請求項3】

前記第２車軸を前記径方向に伸縮させる第３駆動部
を備え、
前記第１車軸は、複数設けられ、
前記複数の第２車軸は、前記径方向に伸縮可能であり、
前記制御装置は、前記走行車体が水平になるように、前記第１車軸に設けられる各第２車軸の長さを制御する、請求項１または２に記載のカートロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、カートロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、物品の所定の集荷計画に基づいて自律走行し、棚からアームによって荷物を取り出す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】

しかし、従来の技術のカートロボットは、走行中に路面に接する車輪の数は一定であり、カートロボットの走行性について改善の余地がある。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、走行性を向上させるカートロボット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カートロボットは、走行車体と、第１車軸と、複数の第２車軸と、車輪と、第１駆動部と、第２駆動部と、制御装置とを備える。第１車軸は、走行車体に設けられる。複数の第２車軸は、第１車軸の先端部から第１車軸の径方向に延びる。車輪は、複数の第２車軸の先端部にそれぞれ設けられる。第１駆動部は複数の第２車軸を、第１車軸の周方向に回転させる。第２駆動部は、第２車軸に対して、車輪を回転させる。制御装置は、第１駆動部、および、第２駆動部を制御する。制御装置は、走行車体に載せられた荷物の重量に応じて、路面に接する車輪の数を変更する。

【発明の効果】

【0007】

実施形態の一態様によれば、走行性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係るカートロボットの概略を示す側面図である。

【図2】図２は、実施形態に係る情報処理装置の制御系ブロック図である。

【図3】図３は、カートロボットが平坦な走行路を走行する状態を示す図である。

【図4】図４は、走行車体に載せられる荷物の重量が、所定重量未満である場合のカートロボットを示す図である。

【図5】図５は、カートロボットが階段を走行する状態を示す図である。

【図6】図６は、実施形態に係るカートロボットの走行状態の切替処理を説明するフローチャートである。

【図7】図７は、変形例に係るカートロボットが平坦な走行路を走行する状態を示す図である。

【図8】図８は、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】

実施形態に係るカートロボット１について、図１を参照し説明する。図１は、実施形態に係るカートロボット１の概略を示す側面図である。

【0011】

カートロボット１は、荷物を搬送する。カートロボット１は、載置された荷物を搬送する。カートロボット１は、設定された走行経路に沿って走行する。走行経路は、変更可能であってもよい。

【0012】

カートロボット１は、たとえば、倉庫内の荷物を取り出して搬送する。カートロボット１は、倉庫内における使用に限定されることはない。カートロボット１は、ビル、たとえば、オフィスビル内において使用されてもよい。荷物は、品物、および、書類などを含む。以下では、アーム４を有するカートロボット１を一例として説明するが、これに限られることはない。カートロボット１は、アーム４を有さないものであってもよい。

【0013】

カートロボット１は、走行車体２と、駆動機構３と、アーム４と、検出部５と、情報処理装置６とを備える。走行車体２は、たとえば、上方が開口する箱形に形成される。走行車体２には、荷物が載置可能である。

【0014】

駆動機構３は、走行車体２に設けられる。駆動機構３は、第１車軸１０、第２車軸１１と、車輪１２と、第１駆動部１３と、第２駆動部１４と、第３駆動部１５と、第１ロック部１６と、第２ロック部１７とを備える。

【0015】

第１車軸１０は、走行車体２に設けられる。第１車軸１０は、走行車体２に回転自在に支持される。第１車軸１０は、複数設けられる。すなわち、駆動機構３は、複数設けられる。第１車軸１０は、走行車体２に偶数個設けられる。第１車軸１０は、たとえば、走行車体２に４つ設けられる。第１車軸１０の数は、４つに限られることはない。第１車軸１０の数は、２つでもよく、６つでもよい。第１車軸１０は、走行車体２の左右方向に延びるように構成される。第１車軸１０が２つである場合、２つの第１車軸１０は、前後方向に並んで設けられる。

【0016】

第２車軸１１は、第１車軸１０の先端部から第１車軸１０の径方向に延びるように構成される。第２車軸１１は、第１車軸１０の径方向に伸縮可能である。第２車軸１１は、第１車軸１０に対して複数設けられる。複数の第２車軸１１は、それぞれ第１車軸１０の径方向に伸縮可能である。第２車軸１１は、たとえば、１つの第１車軸１０に対して４つ設けられる。第２車軸１１は、第１車軸１０の周方向に沿って等間隔に設けられる。第２車軸１１は、第１車軸１０が回転された場合、第１車軸１０と一体となり回転する。第２車軸１１の数は、４つに限られることはない。第２車軸１１の数は、３つ以上である。

【0017】

車輪１２は、第２車軸１１の先端部に設けられる。車輪１２は、第２車軸１１に対してそれぞれ設けられる。すなわち、車輪１２は、１つの第１車軸１０に対して複数設けられる。車輪１２は、たとえば、１つの第１車軸１０に対して４つ設けられる。車輪１２は、第２車軸１１に対して回転可能となるように設けられる。車輪１２は、第２車軸１１に回転自在に支持される。

【0018】

第１駆動部１３は、複数の第２車軸１１を、第１車軸１０の周方向に回転させる。第１駆動部１３は、第１車軸１０を回転させることで、第２車軸１１を第１車軸１０の周方向に回転させる。第１駆動部１３は、複数の第１車軸１０に対してそれぞれ設けられる。すなわち、第１駆動部１３は、複数設けられる。たとえば、第１駆動部１３は、４つ設けられる。第１駆動部１３は、モータである。

【0019】

第２駆動部１４は、車輪１２を回転させる。第２駆動部１４は、車輪１２毎に設けられる。第２駆動部１４は、たとえば、１つの第１車軸１０に対して４つ設けられる。第２駆動部１４は、モータである。

【0020】

第３駆動部１５は、第２車軸１１を第１車軸１０の径方向に伸縮させる。第３駆動部１５は、たとえば、１つの第１車軸１０に対して１つ設けられる。第３駆動部１５は、第１車軸１０に設けられた第２車軸１１を第１車軸１０の径方向に伸縮させる。第３駆動部１５は、第２車軸１１毎に設けられてもよい。第２車軸１１は、第１車軸１０の径方向における長さをそれぞれ変更可能であってもよい。第３駆動部１５は、モータと、モータによる回転運動（回動運動）を直進運動に変換する変換機構とを含む。

【0021】

第１ロック部１６は、第１車軸１０の周方向への第２車軸１１の回転を規制可能となるように構成される。第１ロック部１６は、第１車軸１０の周方向への第２車軸１１の回転状態を切り替える。回転状態は、回転が許容される非ロック状態と、回転が規制、具体的には、禁止されるロック状態とを含む。

【0022】

すなわち、第１ロック部１６は、第１車軸１０の周方向への第２車軸１１の回転を禁止させることができる。第１ロック部１６がロック状態である場合、第１車軸１０が走行車体２に対して回転しないように、第１車軸１０が固定される。これにより、第１車軸１０の周方向への第２車軸１１の回転が禁止される。

【0023】

第１ロック部１６が非ロック状態である場合、第１車軸１０の固定が解除される。これにより、走行車体２に対して第１車軸１０が回転可能となり、第１車軸１０の周方向への第２車軸１１の回転が許容される。

【0024】

第１ロック部１６は、第１車軸１０毎に設けられる。第１ロック部１６は、たとえば、第１車軸１０に係合して、第１車軸１０の回転を禁止させる係合部材と、係合部材を動作させるアクチュエータとを含む。アクチュエータは、たとえば、モータなどを含む。

【0025】

第２ロック部１７は、車輪１２の回転を規制可能となるように構成される。第２ロック部１７は、車輪１２の回転状態を切り替える。第２ロック部１７は、車輪１２の回転を禁止させることができる。第２ロック部１７がロック状態である場合、車輪１２が回転しないように、車輪１２が第２車軸１１に固定される。これにより、第２車軸１１に対する車輪１２の回転が禁止される。

【0026】

第２ロック部１７が非ロック状態である場合、第２車軸１１に対する車輪１２の固定が解除される。これにより、第２車軸１１に対する車輪１２の回転が許容される。

【0027】

第２ロック部１７は、車輪１２毎、すなわち、第２車軸１１毎に設けられる。第２ロック部１７は、たとえば、第２車軸１１と車輪１２とを連結して、第２車軸１１に対する車輪１２の回転を禁止させる連結部材と、連結部材を動作させるアクチュエータとを含む。

【0028】

アーム４は、走行車体２に取り付けられる。アーム４の基端部が、走行車体２に取り付けられることで、アーム４は、走行車体２に固定される。たとえば、アーム４の基端部は、走行車体２の上端に取り付けられる。アーム４は、走行車体２に対して複数設けられる。たとえば、アーム４は、２つ設けられる。なお、アーム４の数は、これに限られることはない。アーム４は、１つ設けられてもよく、３つ以上設けられてもよい。

【0029】

アーム４は、走行車体２の前端、および、走行車体２の後端に取り付けられる。アーム４は、走行車体２の左右方向の中央付近に取り付けられる。

【0030】

アーム４は、複数の棒部４ａと、複数の関節部４ｂを有する。関節部４ｂは、たとえば、２つの棒部４ａとの間に設けられ、２つの棒部４ａを相対的に回転可能とする。各関節部４ｂは、モータを有する。各関節部４ｂによって、棒部４ａが相対的に回転することで、アーム４は、伸縮し、３６０度回転可能となる。

【0031】

アーム４の先端部には、把持部４ｃが設けられる。把持部４ｃは、たとえば、複数の指部４ｄを備える。把持部４ｃに対する指部４ｄの数は、３本、または、５本である。把持部４ｃに対する指部４ｄの数は、これに限られることはない。把持部４ｃに対する指部４ｄの数は、２本以上である。アーム４は、複数の指部４ｄを動かすことで、荷物を把持する。把持部４ｃは、吸引によって荷物を把持してもよい。

【0032】

検出部５は、第１検出部２０と、第２検出部２１と含む。第１検出部２０は、走行車体２に取り付けられる。第１検出部２０は、たとえば、走行車体２の前端に取り付けられる。第１検出部２０は、走行車体２の進行方向における走行路の形状を検出する。走行路は、平坦な走行路、および、段差がある走行路、たとえば、階段を含む。走行路の形状は、階段の高さ、階段の奥行き、および、階段の角度を含む。

【0033】

第１検出部２０は、カメラである。カメラは、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの撮像素子と、レンズとを備える。第１検出部２０は、ソリッドステートＬｉＤＡＲ（light detection and ranging）、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つを含んでもよい。第１検出部２０は、ＭｏＰＵ（Motion Processing Unit）を含んでもよい。ＭｏＰＵは、高解像度カメラによる動きを検知するユニットである。ＭｏＰＵは、例えば１０００フレーム／秒以上のフレームレートで撮影された物体の画像から、撮影された物体の動きを示す動き情報を、例えば１０００フレーム／秒以上のフレームレートで出力する。更に、物体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、撮影された物体が何であるか（例えば、人なのか、障害物なのか）を識別するために必要な情報は含まれておらず、当該物体の中心点（又は重心点）などの座標軸（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。

【0034】

第２検出部２１は、アーム４の先端側の動きを検出する。第２検出部２１は、たとえば、アーム４に取り付けられる。たとえば、第２検出部２１は、アーム４の先端部に取り付けられる。

【0035】

第２検出部２１は、カメラである。第２検出部２１は、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つを含んでもよい。第２検出部２１は、ＭｏＰＵを含んでもよい。

【0036】

情報処理装置６は、図２に示すように、情報取得部３０と、制御部３１と、情報蓄積部３２とを備える。図２は、実施形態に係る情報処理装置６の制御系ブロック図である。

【0037】

情報取得部３０は、第１検出部２０、および、第２検出部２１によって検知された情報を取得する。情報取得部３０は、カートロボット１の動作を指示するコントロールセンタなどから送信される信号を取得する。コントロールセンタなどから送信される信号は、カートロボット１の走行経路に関する情報などを含む。コントロールセンタなどから送信される信号は、荷物に関する情報を含んでもよい。

【0038】

情報取得部３０は、重量センサ２５（図１参照）によって計測された荷物の重量に関する情報を取得する。重量センサ２５は、走行車体２に設けられる。重量センサ２５は、走行車体２に載せられる荷物の重量を計測する。走行車体２に載せられる荷物の重量は、走行車体２に載せられる荷物の総重量である。たとえば、走行車体２に載せられる荷物が、２つである場合、走行車体２に載せられる荷物の重量は、２つの荷物の重量が加算された重量である。

【0039】

制御部３１は、コントロールセンタなどから送信され、情報取得部３０によって取得された信号に基づいて、アーム４、および、走行車体２の動作を制御する。また、制御部３１は、第１検出部２０、および、第２検出部２１における検知結果に基づいて、アーム４、および、走行車体２の動作を制御する。制御部３１は、駆動機構３の各駆動部１３～１５、および、各ロック部１６、１７を制御することで、走行車体２の動作を制御する。制御部３１は、重量センサ２５における計測結果に基づいて、駆動機構３を制御する。

【0040】

制御部３１は、第１検出部２０による検知結果に基づいて、カートロボット１が走行する走行路が、平坦な走行路であるか、段差、たとえば、階段であるか判定する。制御部３１は、第１検出部２０による検知結果と、たとえば、ＡＩ（Artificial intelligence）とを用いて、カートロボット１が走行する走行路が、平坦な走行路であるか、段差、たとえば、階段であるか判定する。

【0041】

制御部３１は、第１ロック部１６による規制を制御する。制御部３１は、第１車軸１０の周方向への第２車軸１１の回転状態を切り替える。制御部３１は、第１ロック部１６によるロック状態、および、非ロック状態を切り替える。

【0042】

制御部３１は、第２ロック部１７による規制を制御する。制御部３１は、車輪１２の回転状態を切り替える。制御部３１は、第２ロック部１７によるロック状態、および、非ロック状態を切り替える。

【0043】

制御部３１は、第１駆動部１３における第１車軸１０の回転速度を制御する。制御部３１は、各第１車軸１０の回転速度をそれぞれ制御可能である。たとえば、制御部３１は、各第１車軸１０のうち、少なくとも１つの第１車軸１０の回転速度を、他の第１車軸１０と異なる回転速度に制御可能である。制御部３１は、各第１車軸１０の回転方向をそれぞれ制御可能である。

【0044】

制御部３１は、第２駆動部１４における車輪１２の回転速度を制御する。制御部３１は、各車輪１２の回転速度をそれぞれ制御可能である。たとえば、制御部３１は、各車輪１２のうち、少なくとも１つの車輪１２の回転速度を、他の車輪１２と異なる回転速度に制御可能である。

【0045】

制御部３１は、第１車軸１０の径方向における第２車軸１１の伸縮を制御する。制御部３１は、第３駆動部１５を制御することで、第１車軸１０の径方向における第２車軸１１の伸縮を制御する。制御部３１は、各第２車軸１１の伸縮をそれぞれ制御可能である。たとえば、制御部３１は、各第２車軸１１の少なくとも１つの第２車軸１１の長さを、他の第２車軸１１と異なる長さに制御可能である。

【0046】

たとえば、制御部３１（図２参照）は、図３に示すように、カートロボット１が走行する走行路が、平坦な走行路である場合、第１ロック部１６（図１参照）をロック状態にし、第１車軸１０を回転させない。図３は、カートロボット１が平坦な走行路を走行する状態を示す図である。制御部３１は、第１車軸１０の回転位置を調整した後に、第１車軸１０が回転しないように固定する。たとえば、制御部３１は、回転角度センサによって、第１車軸１０の回転角度を検出し、第１車軸１０の回転位置を調整する。

【0047】

また、制御部３１は、カートロボット１が走行する走行路が、平坦な走行路である場合、第２ロック部１７（図１参照）を非ロック状態にする。制御部３１は、第２駆動部１４による車輪１２の回転速度を制御することで、カートロボット１を走行させる。

【0048】

制御部３１は、カートロボット１が走行する走行路が、平坦な走行路である場合、走行車体２に載せられる荷物の重量に応じて、路面に接する車輪１２の数を変更する。

【0049】

なお、重量センサ２５は、アーム４に設けられてもよい。この場合、制御部３１は、計測された荷物の重量を加算することで、走行車体２に載せられる荷物の重量を算出する。

【0050】

また、走行車体２に載せられる荷物の重量は、荷物毎に登録された重量の合計であってもよい。すなわち、走行車体２に載せられる荷物の重量は、カートロボット１が受け取る荷物毎に登録された重量の合計であってもよい。この場合、各荷物の重量は、各荷物の情報として各荷物の情報に紐付けられる。制御部３１は、たとえば、カートロボット１が荷物を受け取った場合に、各荷物の情報から、荷物の重量に関する情報を読み出す。そして、制御部３１は、走行車体２に載せられる荷物の重量を計算する。

【0051】

また、制御部３１は、走行車体２に載せられる予定の荷物の重量に応じて、路面に接する車輪１２の数を変更してもよい。すなわち、走行車体２に載せられる荷物の重量は、走行車体２に載せられる予定の重量を含む。この場合、走行車体２に載せられる予定の荷物の重量に応じて、路面に接する車輪１２の数が、予め設定される。

【0052】

制御部３１は、走行車体２に載せられる荷物の重量が重い場合、路面に接する車輪１２の数を多くする。制御部３１は、走行車体２に載せられる荷物の重量が、所定重量以上である場合、走行車体２に載せられる荷物の重量が、所定重量未満である場合よりも、路面に接する車輪１２の数を多くする。

【0053】

所定重量は、予め設定された重量である。所定重量は、路面に接する車輪１２の数を変更するための閾値である。

【0054】

制御部３１は、走行車体２に載せられる荷物の重量が、所定重量未満である場合、たとえば、図４に示すように、各駆動機構３において、路面に接する車輪１２の数がそれぞれ１つとなるように、各駆動機構３を制御する。図４は、走行車体２に載せられる荷物の重量が、所定重量未満である場合のカートロボット１を示す図である。この場合、カートロボット１は、４つの車輪１２が路面に接した状態で走行する。制御部３１は、第１駆動部１３、および、第２駆動部１４を制御することで、路面に接する車輪１２の数を変更する。

【0055】

制御部３１は、走行車体２に載せられる荷物の重量が、所定重量以上である場合、たとえば、図３に示すように、各駆動機構３において、路面に接する車輪１２の数がそれぞれ２つとなるように、各駆動機構３を制御する。この場合、カートロボット１は８つの車輪１２が路面に接した状態で走行する。制御部３１は、第１駆動部１３、および、第２駆動部１４を制御することで、路面に接する車輪１２の数を変更する。

【0056】

制御部３１は、荷物の重量の計測を、所定の計測タイミングで行う。所定の計測タイミングは、予め設定されたタイミングである。たとえば、所定の計測タイミングは、数分毎である。なお、所定の計測タイミングは、数十秒毎などであってもよい。

【0057】

荷物の重量が所定重量前後で変動する場合に、制御部３１は、荷物の重量の計測を所定の計測タイミングで行うことで、路面に接する車輪１２の数が繰り返し変更されることを抑制することができる。すなわち、制御部３１は、ヒステリシス制御を実行しつつ、荷物の重量に応じて路面に接する車輪１２の数を変更する。これにより、制御部３１は、車輪１２の数が短い時間に繰り返し変更されるハンチングの発生を抑制することができる。

【0058】

たとえば、制御部３１（図２参照）は、図５に示すように、カートロボット１が走行する走行路が、階段である場合、第２ロック部１７（図１参照）をロック状態にし、第２車軸１１に対して車輪１２を回転させない。図５は、カートロボット１が階段を走行する状態を示す図である。

【0059】

また、制御部３１は、カートロボット１が走行する走行路が、階段である場合、第１ロック部１６（図１参照）を非ロック状態にする。制御部３１は、第１駆動部１３による第１車軸１０の回転速度を制御することで、第１車軸１０、第２車軸１１、および、車輪１２を一体的に回転させて、カートロボット１を走行させる。

【0060】

カートロボット１が階段を走行する場合に、第２車軸１１に対して車輪１２が回転せずに固定され、第２車軸１１、および、車輪１２が一体となり回転することで、カートロボット１は、階段を昇降することができる。

【0061】

制御部３１は、カートロボット１が走行する走行路が、階段である場合、階段の形状（階段の高さ、階段の奥行き、階段の角度）に応じて、第２車軸１１を伸縮させる。具体的には、制御部３１は、階段の形状に合わせて第２車軸１１の長さを調整する。これにより、カートロボット１は、階段における走行姿勢を安定させることができる。また、カートロボット１は、形状が異なる階段を昇降することができる。

【0062】

制御部３１は、第２検出部２１による検知結果に応じてアーム４の動作を制御し、荷物を受け渡す。荷物の受け渡しは、荷物の取り出しを含む。

【0063】

制御部３１がアーム４の動作を制御することで、カートロボット１は、エレベータによって異なるフロア間を移動可能であってもよい。制御部３１は、第２検出部２１による検知結果に基づいて、アーム４を制御し、アーム４によってエレベータの行先階のボタンを押す。これにより、エレベータがある建物において、カートロボット１は、階段を使わずに階をまたいだ移動が可能となる。

【0064】

情報蓄積部３２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３２は、制御部３１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３２は、情報取得部３０によって取得された情報を記憶する。

【0065】

次に、実施形態に係るカートロボット１の走行状態の切替処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。図６は、実施形態に係るカートロボット１の走行状態の切替処理を説明するフローチャートである。切替処理は、カートロボット１が平坦な走行路を走行している場合の処理である。

【0066】

情報処理装置６は、走行車体２に載せられる荷物の重量を計測する（Ｓ１００）。情報処理装置６は、重量センサ２５によって走行車体２に載せられる荷物の重量を計測する。

【0067】

情報処理装置６は、走行車体２に載せられる荷物の重量が、所定重量以上であるか否かを判定する（Ｓ１０１）。

【0068】

情報処理装置６は、走行車体２に乗せられる荷物の重量が、所定重量以上である場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、路面に接する車輪１２の数が多くなるように、各駆動機構３を制御する（Ｓ１０２）。たとえば、情報処理装置６は、各駆動機構３において路面に２つの車輪１２が接するように、各駆動機構３を制御する。なお、すでに、各駆動機構３において路面に２つの車輪１２が接するように、各駆動機構３が制御されている場合、ステップＳ１０２の処理はスキップされる。

【0069】

情報処理装置６は、走行車体２に載せられる荷物の重量が、所定重量未満である場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）、路面に接する車輪１２の数が少なくなるように、各駆動機構３を制御する（Ｓ１０３）。たとえば、情報処理装置６は、各駆動機構３において路面に１つの車輪１２が接するように、各駆動機構３を制御する。なお、すでに、各駆動機構３において路面に１つの車輪１２が接するように、各駆動機構３が制御されている場合、ステップＳ１０３の処理はスキップされる。

【0070】

カートロボット１は、走行車体２と、第１車軸１０と、複数の第２車軸１１と、車輪１２と、第１駆動部１３と、第２駆動部１４と、情報処理装置６とを備える。第１車軸１０は、走行車体２に設けられる。複数の第２車軸１１は、第１車軸１０の先端部から第１車軸１０の径方向に延びる。車輪１２は、複数の第２車軸１１の先端部にそれぞれ設けられる。第１駆動部１３は、複数の第２車軸１１を、第１車軸１０の周方向に回転させる。第２駆動部１４は、第２車軸１１に対して、車輪１２を回転させる。情報処理装置６は、第１駆動部１３、および、第２駆動部１４を制御する。情報処理装置６は、走行車体２に載せられる荷物の重量に応じて、路面に接する車輪１２の数を変更する。

【0071】

これにより、カートロボット１は、走行車体２に載せられる荷物の重量に応じて変更される車輪１２が路面に接した状態で走行する。そのため、カートロボット１は、走行車体２に載せられる荷物の重量に適した車輪１２の数によって走行することができ、走行性を向上させることができる。

【0072】

情報処理装置６は、走行車体２に載せられる荷物の重量が所定重量以上である場合、走行車体２に載せられる荷物の重量が所定重量未満である場合よりも、路面に接する車輪１２の数を多くする。

【0073】

これにより、カートロボット１は、走行車体２に載せられる荷物の重量が重い場合に、多くの車輪１２が路面に接した状態で走行する。そのため、カートロボット１は、安定した姿勢で走行することができる。また、カートロボット１は、走行車体２に載せられる荷物の重量が軽い場合に、少ない車輪１２が路面に接した状態で走行する。そのため、カートロボット１は、旋回半径を小さくすることができ、小回りすることができる。

【0074】

なお、情報処理装置６の制御部３１は、走行車体２の前後方向に配置された駆動機構３において、路面に接する車輪１２の数が異なるように、各駆動機構３を制御してもよい。たとえば、制御部３１は、図７に示すように、前方側の各駆動機構３において、路面に接する車輪１２の数を１つにし、かつ、後方側の各駆動機構３において、路面に接する車輪１２の数を２つにする。図７は、変形例に係るカートロボット１が平坦な走行路を走行する状態を示す図である。

【0075】

この場合、制御部３１は、走行車体２が水平になるように、各駆動機構３を制御する。具体的には、制御部３１は、第３駆動部１５を制御し、第２車軸１１を伸縮させることで、走行車体２を水平にする。なお、路面に接する車輪１２が取り付けられた第２車軸１１のみを伸縮させてもよい。

【0076】

これにより、カートロボット１は、走行車体２に搭載される荷物の重量に応じて、駆動機構３において路面に接する車輪１２の数を変更しつつ、走行車体２を水平に保つことができる。そのため、カートロボット１は、走行車体２内で荷物が動くことを抑制することができる。

【0077】

制御部３１は、上記するように、荷物の重量の計測を所定の計測タイミングで行ってもよい。これにより、制御部３１は、荷物の重量が所定重量前後で変動する場合に、第２車軸１１の伸縮が繰り返し実行されることを抑制することができる。たとえば、荷物の重量が所定重量を跨ぐように変化した場合であっても、第２車軸１１は、荷物の重量の計測が行われる所定の計測タイミングに応じて、第２車軸１１を伸縮させる。これにより、制御部３１は、車輪１２の伸縮が短い時間に繰り返し変更されるハンチングの発生を抑制することができる。

【0078】

また、所定重量は、複数設定されてもよい。たとえば、所定重量は、第１所定重量、第２所定重量を含む。第２所定重量は、第１所定重量よりも重い重量である。制御部３１は、走行車体２に載せられる荷物の重量に応じて、段階的に、路面に接する車輪１２の数を変更する。

【0079】

たとえば、制御部３１は、走行車体２に載せられる荷物の重量が、第１所定重量未満である場合、各駆動機構３において、路面に接する車輪１２の数がそれぞれ１つとなるように、各駆動機構３を制御する。

【0080】

制御部３１は、走行車体２に載せられる荷物の重量が、第１所定重量以上であり、かつ、第２所定重量未満である場合、前方側の各駆動機構３において、路面に接する車輪１２の数が１つとなり、各駆動機構３を制御する。また、制御部３１は、走行車体２に載せられる荷物の重量が、第１所定重量以上であり、かつ、第２所定重量未満である場合、後方側の各駆動機構３において、路面に接する車輪１２の数が２つとなるように、各駆動機構３を制御する。なお、制御部３１は、前方側の各駆動機構３において、路面に接する車輪１２の数を２つとし、かつ、後方側の各駆動機構３において、路面に接する車輪１２の数を１つとしてもよい。

【0081】

制御部３１は、走行車体２に載せられる荷物の重量が、第２所定重量以上である場合、各駆動機構３において、路面に接する車輪１２の数がそれぞれ２つとなるように、各駆動機構３を制御する。

【0082】

図８は、情報処理装置６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。

【0083】

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。

【0084】

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。

【0085】

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。

【0086】

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。

【0087】

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。

【0088】

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。

【0089】

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。

【0090】

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。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。

【0091】

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。

【0092】

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、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。

【0093】

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。

【0094】

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。

【0095】

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。

【0096】

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。

【0097】

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】

【0098】

１ カートロボット
２ 走行車体
３ 駆動機構
４ アーム
６ 情報処理装置（制御装置）
１０ 第１車軸
１１ 第２車軸
１２ 車輪
１３ 第１駆動部
１４ 第２駆動部
１５ 第３駆動部
２５ 重量センサ
３０ 情報取得部
３１ 制御部
３２ 情報蓄積部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】