特開 2025-7880 自律走行型搬送ロボット、荷物搬送システム

(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】P2025007880

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】自律走行型搬送ロボット、荷物搬送システム

(51)【国際特許分類】

   B65G 67/08 20060101AFI20250109BHJP

   B65G 1/00 20060101ALI20250109BHJP

   B65G 47/57 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

B65G67/08

B65G1/00 501C

B65G47/57 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023109582

(22)【出願日】2023-07-03

(71)【出願人】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100130498

【弁理士】

【氏名又は名称】佐野 禎哉

(72)【発明者】

【氏名】藤原 崇

(72)【発明者】

【氏名】小▲崎▼ 守

【テーマコード（参考）】

3F022

3F044

3F076

【Ｆターム（参考）】

3F022JJ15

3F022LL07

3F022LL19

3F022MM03

3F044AA01

3F044CD01

3F076AA01

3F076CA03

3F076DA27

3F076DB02

3F076EA08

3F076FA03

(57)【要約】

【課題】荷下ろし及び荷積みを自動で行うことが可能な自律走行型搬送ロボットを提供する。
【解決手段】ロボット本体１に搭載された荷役装置２が、荷物Ｎを荷室１Ｓ内と目的地との間で搬送可能な搬送コンベア部５，６と、荷室外のスペースにおいて搬送コンベア部６を昇降移動させる昇降部４と、搬送コンベア部５，６を任意の傾斜角度に調整可能な搬送コンベア角度調整部（扉開閉部）３とを備え、搬送コンベア部５，６によって荷室１Ｓ内の荷物Ｎを荷室１Ｓ外のスペースに搬送した状態で搬送コンベア部６の高さ位置を目的地の高さ位置に応じて調整し、搬送コンベア部上の荷物を目的地に送り出す処理を含む荷下ろし処理と、荷室１Ｓ外のスペースにおける搬送コンベア部６の高さ位置を目的地の高さ位置に応じて調整し、目的地から搬送される荷物Ｎを搬送コンベア部６上に受け取って荷室１Ｓ内に搬送する処理を含む荷積み処理とを実行可能に構成した。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自律走行可能な走行手段と、内部空間の一部を荷室に設定したロボット本体と、前記ロボット本体に搭載された荷役装置と、荷下ろし処理及び荷積み処理を実行する制御部とを備えた自律走行型搬送ロボットであり、
前記荷役装置は、
荷物を前記荷室内と搬送先または集荷先等の目的地との間で搬送可能な搬送コンベア部と、
前記搬送コンベア部を昇降移動させる昇降部と、
前記搬送コンベア部を任意の傾斜角度に調整可能な搬送コンベア角度調整部とを備え、
前記制御部による前記荷役処理は、
前記搬送コンベア角度調整部または前記昇降部の少なくとも何れか一方を作動させて前記搬送コンベア部の高さ位置を前記目的地の高さ位置に応じて調整するコンベア高さ調整処理と、前記搬送コンベア部を作動させて当該搬送コンベア部上の前記荷物を前記目的地に送り出す荷物押し出し処理とを含む荷下ろし処理と、
搬送コンベア角度調整部または前記昇降部の少なくとも何れか一方を作動させて前記荷室外のスペースにおける前記搬送コンベア部の高さ位置を前記目的地の高さ位置に応じて調整するコンベア高さ調整処理と、前記搬送コンベア部を作動させて前記目的地から前記荷物を前記搬送コンベア部上に受け取る荷物受け取り処理とを含む荷積み処理であることを特徴とする自律走行型搬送ロボット。

【請求項2】

前記荷室を荷物の搬出入方向に開放する開口部を開閉可能な扉と、
前記扉を起立姿勢となる閉状態と前記扉の下端部近傍を支点に任意の開き角度で傾斜姿勢となる開状態との間で切替可能な扉開閉部とを備え、
前記搬送コンベア部のうち前記荷室外のスペースにおいて荷物を搬送可能な外部搬送コンベア部を前記扉の内側に設け、前記荷室に設けた内部搬送コンベア部と前記外部搬送コンベア部の間で荷物を受け渡し可能に構成している請求項１に記載の自律走行型搬送ロボット。

【請求項3】

前記昇降部は、前記開状態にある前記扉を昇降移動させるものである請求項２に記載の自律走行型搬送ロボット。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れかに記載の自律走行型搬送ロボットと、搬送先または集荷先等の目的地に設置され且つ荷物を搬送可能な荷物台搬送コンベア部を有する荷物台とを備え、
前記自律走行型搬送ロボットの制御部によって、前記自律走行型搬送ロボットの搬送コンベア部上の荷物を前記自律走行型搬送ロボットの荷室から前記目的地の前記荷物台に搬出する荷下ろし処理と、前記目的地の前記荷物台搬送コンベア部から搬送されて前記自律走行型搬送ロボットの搬送コンベア部上に移送された荷物を前記荷室に収容する荷積み処理とを実行可能に構成していることを特徴とする荷物搬送システム。

【請求項5】

請求項１乃至３の何れかに記載の自律走行型搬送ロボットと、搬送先または集荷先等の目的地に設置された荷物台とを備え、
前記自律走行型搬送ロボットの制御部によって、前記自律走行型搬送ロボットの搬送コンベア部上の荷物を前記自律走行型搬送ロボットの荷室から前記目的地の前記荷物台に搬出する荷下ろし処理と、前記目的地の前記荷物台から前記自律走行型搬送ロボットの搬送コンベア部上に移動された荷物を前記荷室に収容する荷積み処理とを実行可能に構成していることを特徴とする荷物搬送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自律走行型ロボット（ＡＭＲ；Autonomous Mobile Robot）に関し、特に荷物を自動で荷積みしたり、目的地に自動で荷下ろし可能な自律走行型搬送ロボット、及び荷物搬送システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

ＥＣ（electronic commerce）の普及・拡大、また新型コロナウイルス禍によるＥＣ特需等を背景に近年は荷物数が急増しており、宅配便市場は活況を呈している。一方で、宅配荷物の増加に伴い、宅配ドライバーの負荷は増大し、人手不足が物流業界で問題となっている。

【0003】

このような宅配荷物の増加と宅配ドライバーの負荷増大、人手不足への対応の１つとして、宅配ドライバーの仕事の一部を自律走行型ロボット(ＡＭＲ)に任せて、自動配達することにより、業務負荷の増大を抑えようとする国内実証が進んでおり、海外では実用化が進んでいる（下記、非特許文献１参照）。

【0004】

また、宅配ドライバーの負荷増大、人手不足、さらには非接触配送需要への対応の１つとして、宅配ドライバーの仕事のうち置き配（配達員が受取人に荷物を直接手渡しするのではなく、指定された場所に荷物を置く配達方式）に関しては自律走行型ロボットに任せて、届け先において当該ロボットにより自動で置き配する実証実験が進められている（下記、非特許文献２参照）。置き配については、配達員が荷物を手渡しせず、在宅でも留守であっても指定された場所に荷物を置くことで配達が済むため、再配達の手間・時間を効果的に省くことで作業効率（配送効率）の向上に大きく貢献するという側面もある。

【0005】

本出願人においても、上述の問題を解消すべく、置き配処理を実行可能な自律走行型配達ロボットを案出し、既に特許出願している（下記特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０２３－０００７７９号公報

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】“配達ロボット・デリバリーロボット DeliRo（デリロ）” 、［online］、［令和５年６月１５日検索］、インターネット、＜URL：https://www.zmp.co.jp/products/lrb/deliro＞

【非特許文献2】“Amoeba Energy、日本郵便／ロボットによる連続置き配に成功” 、［online］、［令和５年６月１５日検索］、インターネット、＜URL：https://www.lnews.jp/2020/01/m0130401.html＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

非特許文献１に記載の配達ロボットを利用すると、荷物の受取人は搬送ロボットのボックスから荷物を取り出すことで荷物を受け取ることができる一方、配達先において受取人が不在の場合には、ロボットが配達先で一定期間待機し続けるか、拠点へと引き返した後に再配達しなければならない。

【0009】

また、非特許文献２に記載の配達ロボットや特許文献１に記載の自律走行型配達ロボットであれば、ロボット単体で自動置き配することができるため、受取人が不在の場合であっても、配達先で一定期間待機し続けたり、拠点へと引返した後に再配達するという事態を回避することができる。しかしながら、これらの配達ロボットにおいても、荷物をロボットに載せる荷積み時には人手が必要であり、荷送人が取込中で対応できない場合にロボットの運用効率が低下する事態になる。

【0010】

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、荷下ろしを自動で行うことができるとともに、荷積みも自動で行うことが可能な自律走行型搬送ロボット、荷物搬送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】

【0011】

すなわち、本発明に係る自律走行型搬送ロボットは、自律走行可能な走行手段と、内部空間の一部を荷室に設定したロボット本体と、ロボット本体に搭載された荷役装置と、荷役処理を実行する制御部とを備えたものであり、荷役装置として、荷物を荷室内と搬送先や集荷先等の目的地との間で搬送可能な搬送コンベア部と、搬送コンベア部を昇降移動させる昇降部と、搬送コンベア部を任意の傾斜角度に調整可能な搬送コンベア角度調整部とを備えたものを適用し、制御部による荷役処理の一つである荷下ろし処理が、扉開閉部または昇降部の少なくとも何れか一方を作動させて搬送コンベア部の高さ位置を搬送先や集荷先等の目的地の高さ位置に応じて調整するコンベア高さ調整処理と、搬送コンベア部を作動させて当該搬送コンベア部上の荷物を搬送先や集荷先等の目的地に送り出す荷物押し出し処理とを含むものであり、制御部による荷役処理の一つである荷積み処理が、扉開閉部または昇降部の少なくとも何れか一方を作動させて荷室外のスペースにおける搬送コンベア部の高さ位置を集荷先等の目的地の高さ位置に応じて調整するコンベア高さ調整処理と、搬送コンベア部を作動させて集荷先等の目的地から荷物を搬送コンベア部上に受け取る荷物受け取り処理とを含むものであることを特徴としている。

【0012】

このような本発明に係る自律走行型搬送ロボットであれば、搬送コンベア部によって荷物を荷室内と搬送先や集荷先等の目的地との間で搬送するコンベア搬送機能と、搬送コンベア角度調整部を作動させて搬送コンベア部の傾斜角度を調整することで搬送コンベア部の先端部の高さ位置を調整する高さ調整機能、または昇降部を作動させることにより搬送コンベア部を昇降移動させて搬送コンベア部の高さ位置を調整する高さ調整機能とを発揮することによって、荷下ろし処理のみならず、荷積み処理も実行することができる。つまり、搬送コンベア部の高さ位置を搬送先や集荷先等の目的地の高さ位置に応じて調整することで様々な高さの荷物台にも対応することができ、高さ位置を調整した搬送コンベア部によって荷物を搬送することで当該荷物を搬送先や集荷先等の目的地に送り出すことができ、荷室に収容されていた荷物（搬送対象荷物）を搬送先や集荷先等の目的地に移動させることができる。本発明における「搬送コンベア部」としては、ベルトコンベアやローラコンベアを用いて構成したものを挙げることができる。また、搬送コンベア角度調整部または昇降部の少なくとも何れか一方を作動させることにより荷室外のスペースにおける搬送コンベア部の高さ位置を集荷先等の目的地の高さ位置に応じて調整し、集荷先等の目的地から荷物を搬送コンベア部上に受け取ることができ、受け取った荷物を搬送コンベア部によって荷室内に搬送することで集荷対象の荷物を荷室内に移動させることができる。また、本発明に係る自律走行型搬送ロボットでは、荷室に収容可能なサイズの荷物であって、搬送コンベア部で搬送可能な荷物であれば取り扱うことができ、種々のサイズの荷物を搬送することが可能である。搬送先や集荷先等の目的地から搬送コンベア部への荷物の受け渡しは、搬送先や集荷先等の目的地に設けられる適宜の荷役装置（搬送装置）や、搬送先や集荷先等の目的地で荷物を取り扱う人手による態様が想定される。

【0013】

特に、本発明に係る自律走行型搬送ロボットが、荷室を荷物の搬出入方向に開放する開口部を開閉可能な扉と、扉を起立姿勢となる閉状態と扉の下端部近傍を支点に回動して任意の開き角度で傾斜姿勢となる開状態との間で切替可能な扉開閉部とを備え、搬送コンベア部のうち荷室外のスペースにおいて荷物を搬送可能な外部搬送コンベア部を扉の内側に設け、荷室に設けた内部搬送コンベア部と外部搬送コンベア部の間で荷物を受け渡し可能に構成したものであれば、扉開閉部を作動させて扉の開き角度（傾斜角度）を調整することで外部搬送コンベア部の先端部（回動時の支点から離間している端部）の高さ位置を調整する高さ調整機能を発揮し、扉を開状態にした状態で、扉の内側に設けた外部搬送コンベア部と荷室内に設けた内部搬送コンベア部との間で荷物を受け渡しすることで、荷室内の荷物を荷室外のスペースに搬送したり、荷室外のスペースから荷室内に荷物を搬送することができ、荷室外のスペースにおける外部搬送コンベア部による荷物搬送距離を最大で扉の高さ寸法に応じた分だけ確保することが可能であるとともに、扉を開状態から閉状態に切り替えることで外部搬送コンベア部をロボット本体内に収めることができ、ロボット本体内の限られたスペースにおいて外部搬送コンベア部専用の収納スペースを確保する必要がなく、スペースの有効利用を図りつつ構造の単純化及び処理手順の簡素化、並びに処理の迅速化を図ることができる。このような構成を採用すると、扉開閉部が搬送コンベア角度調整部として機能し、扉開閉部とは別に搬送コンベア角度調整部を設ける必要がなく、扉を設けることによって荷室へのアクセスを制限・許容する状態を切り替えることができるとともに、構造の簡素化を実現できる。

【0014】

扉の内側に外部搬送コンベア部を設ける構成を採用する場合、昇降部は、扉を昇降移動させることで荷室外のスペースにおいて外部搬送コンベア部を昇降移動させる機能を発揮するものであればよい。なお、本発明の自律走行型搬送ロボットは、扉の内側（閉状態において荷室に臨む面）に外部搬送コンベア部を設けた構成に限らず、扉の内側ではなく、扉以外の適宜の箇所に外部搬送コンベア部を設けた態様も含むものである。

【0015】

また、本発明に係る荷物搬送システムは、上述の構成を有する自律走行型搬送ロボットと、搬送先や集荷先等の目的地に設置され且つコンベアまたはローラコンベアによって荷物を搬送可能な荷物台搬送コンベア部を有する荷物台とを備え、自律走行型搬送ロボットの搬送コンベア部上の荷物を自律走行型搬送ロボットの荷室から搬送先や集荷先等の目的地の荷物台に搬出する荷下ろし処理と、集荷先等の目的地の荷物台コンベアから搬送されて自律走行型搬送ロボットの搬送コンベア部上に移送された荷物を荷室に収容する荷積み処理とを実行可能に構成していることを特徴としている。本発明における「荷物台」は、荷物台コンベアを有するものであればよく、具体例として、台または棚を挙げることができる。

【0016】

このような本発明に係る荷物搬送システムであれば、上述の自律走行型搬送ロボットが奏する作用効果と同様の作用効果を奏し、搬送コンベア部で搬送した荷物を搬送先や集荷先等の目的地に荷下ろしする処理や、自律走行型搬送ロボットの搬送コンベア部を作動させるタイミングで荷物台搬送コンベア部を適宜作動させることで集荷先等の目的地の荷物台から搬送コンベア部に荷物を移動させて荷積みする処理を実行することが可能である。

【0017】

また、本発明に係る荷物搬送システムは、上述の構成を有する自律走行型搬送ロボットと、搬送先や集荷先等の目的地に設置された荷物台とを備え、自律走行型搬送ロボットの搬送コンベア部上の荷物を自律走行型搬送ロボットの荷室から搬送先や集荷先等の目的地の荷物台に搬出する荷下ろし処理と、荷物台から自律走行型搬送ロボットの搬送コンベア部上に移動された荷物を荷室に収容する荷積み処理とを実行可能に構成していることを特徴としている。本発明における「荷物台」は、荷物台コンベアを備えていないものであってもよく、具体例として、台または棚を挙げることができる。

【0018】

このような本発明に係る荷物搬送システムであれば、上述の自律走行型搬送ロボットが奏する作用効果と同様の作用効果を奏し、搬送コンベア部で搬送した荷物を搬送先や集荷先等の目的地に荷下ろしする処理や、自律走行型搬送ロボットの搬送コンベア部を作動させる前の時点で荷物台から搬送コンベア部上に荷物を適宜の手段で移動させておく（人手による移動も含む）ことで、荷物を荷室に収容する荷積み処理を実行することが可能である。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、搬送コンベア部及び昇降部を用いて構成した荷役装置をロボット本体に搭載するという斬新な技術的思想に基づき、荷物（搬送対象荷物）を目的地の搬送先に配達（搬送）することができ、受取人が不在等による再配送の手間を省くことができるとともに、荷物（搬送対象荷物）を荷物台から搬送コンベア部に受け取り、その荷物をロボット本体の荷室に収容することもでき、荷下ろし処理及び荷積み処理の自動化を実現可能な自律走行型搬送ロボット及び荷物搬送システムを提供することが可能となる。なお、本発明に係る自律走行型搬送ロボットは、宅配分野に限定されず、工場、倉庫、物流拠点、小売り（店舗）や病院、ホテル等の分野でも利用可能なものである。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係る自律走行型搬送ロボットの全体概略図。

【図2】同実施形態において扉を開状態にした自律走行型搬送ロボットを図１に対応して示す図。

【図3】同実施形態において扉を図２とは異なる開き角度の開状態にした自律走行型搬送ロボットを図１に対応して示す図。

【図4】同実施形態において扉を図２、図３とは異なる開き角度の開状態にした自律走行型搬送ロボットを図１に対応して示す図。

【図5】同実施形態においてコンベア高さ調整処理完了時点の自律走行型搬送ロボットを図３に対応して示す図。

【図6】同実施形態においてコンベア高さ調整処理完了時点の自律走行型搬送ロボットを図４に対応して示す図。

【図7】同実施形態における荷下ろし処理に関するフローチャート。

【図8】図２に示す自律走行型搬送ロボットの側面図。

【図9】図３に示す自律走行型搬送ロボットの側面図。

【図10】図４に示す自律走行型搬送ロボットの側面図。

【図11】図５に示す自律走行型搬送ロボットの側面図。

【図12】図６に示す自律走行型搬送ロボットの側面図。

【図13】同実施形態における荷積み処理に関するフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

【0022】

本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲは、図１及び図２に示すように、自律走行可能な走行手段Ｔと、内部空間の一部を荷室１Ｓに設定したロボット本体１と、ロボット本体１に搭載された荷役装置２と、当該自律走行型搬送ロボットＲの作動を制御する制御部Ｃとを備えたものである。なお、図１には、搬送先（配送先、配達先、集荷先、搬出先、置き配先等）または集荷先、集配先等の目的地に到着した時点において荷役処理を実行していない状態（ノーマル状態）の自律走行型搬送ロボットＲの全体外観図を示し、図２には、扉Ｄが開状態（ＤＢ）にある自律走行型搬送ロボットＲの全体外観図を示している。

【0023】

本実施形態では、走行手段Ｔとして、駆動輪Ｔ１と、補助輪（キャスタ等、図示省略）とを備え、駆動輪Ｔ１の回転方向によって走行方向を決定し、補助輪が従動して転動するものを適用している。自律走行型搬送ロボットＲのうち、このような走行手段Ｔが設けられ且つロボット本体１を支持する部分を台車Ｂとして捉えることができる。本実施形態の台車Ｂは、ロボット本体１の平面サイズと略同一サイズに設定され、前後方向ｄ１中央部に２本の駆動輪Ｔ１をロボット本体１の幅方向ｄ２に所定ピッチ離間させて配置し、台車Ｂの四隅近傍にそれぞれ垂直軸周りに自在に旋回可能な補助輪を配置している。なお、台車Ｂとロボット本体１の平面サイズが同一または略同一サイズではない構成や、駆動輪Ｔ１・補助輪の位置や数を適宜変更した構成を採用することもできる。駆動輪Ｔ１及び補助輪を有する走行手段Ｔは、ロボット本体１の前後方向ｄ１に進退移動が可能であり、駆動輪Ｔ１の向きや回転速度、旋回角度を変える（首振りする）ことで左折・右折したり、幅方向ｄ２に進退移動することもできる。

【0024】

ロボット本体１は、走行手段Ｔによって自律的に目的地に移動可能なものであり、周辺状況を認識する機能を有する自律走行型ロボット（ＡＭＲ；Autonomous Mobile Robot）である。本実施形態のロボット本体１は、箱状をなし、内部空間を開閉可能な扉Ｄを備えている。ロボット本体１の内部空間の一部を荷室１Ｓに設定し、荷室１Ｓに荷物Ｎ（荷物Ｎの一例については図８参照）を収容可能に構成している。本実施形態では、所定の高さ寸法を有する略直方体状のロボット本体１を適用し、ロボット本体１のうち正面（前面）に形成した開口部Ｋを扉Ｄによって開閉可能に構成している。

【0025】

本実施形態では、図１乃至図４に示すように、閉状態（ＤＡ）にある扉Ｄを扉開閉部３によって扉Ｄの下端部近傍を支点にロボット本体１を水平軸周りに前方へ回転させることで開状態（ＤＢ）に切り替えることができ、任意の開き角度で停止可能に設定している。ここで、図２には、扉Ｄを閉状態（ＤＡ）から９０度以上回動させて、前方に向かって下方に傾斜した傾斜姿勢となる開状態（ＤＢ）を示し、図３には、扉Ｄを起立姿勢の閉状態（ＤＡ）から約９０度回動させて略水平な傾斜姿勢となる開状態（ＤＢ）を示し、図４には、扉Ｄを閉状態（ＤＡ）から９０度よりも小さい角度分だけ回動させて、前方に向かって上方に傾斜した傾斜姿勢となる開状態（ＤＢ）を示す。これらの図に示すように、扉開閉部３によって扉Ｄの前方への回転角度を変更することで、任意の開き角度を選択することができ、その開き角度を維持することができる。本実施形態の扉開閉部３は、ロボット本体１の内側面に形成したロボット本体１の前後方向ｄ１に沿って略水平に延伸するガイド孔３１と、先端部を扉Ｄの所定高さ位置に回動自在に取り付け、且つ基端部をガイド孔３１に沿って移動可能に設定した被ガイドステー３２とを備えた扉保持機構３３を備え、図示しないモータの駆動力に基づいて、被ガイドステー３２がガイド孔３１に沿って移動すると、その移動距離に応じて扉Ｄの開き角度を変更可能に設定されている。このような扉Ｄが閉状態（ＤＡ）と任意の開き角度姿勢の開状態（ＤＢ）との間で切り替わる動作を扉保持機構３３によってスムーズ且つ適切に行うことができるように構成している。また、本実施形態では図示しない昇降用モータや昇降用ボールねじによって扉保持機構３３全体を昇降移動させるように構成している。

【0026】

また、本実施形態の扉Ｄは昇降部４によって高さ方向ｄ３に昇降移動可能に設定されている。昇降部４は、扉Ｄの開き角度を維持したまま扉Ｄ及び扉開閉部３全体を同時に高さ方向ｄ３に昇降移動させることができる。昇降部４は、ロボット本体１の左右の内側面においてロボット本体１と扉開閉部３との間に設けたリニアガイド機構４１（図２参照）を用いて構成したものであり、モータの駆動力に基づいてリニアガイド機構全４１体の高さ寸法が変化（拡縮）する構成を有し、リニアガイド機構４１全体の高さ寸法の変化に応じて扉開閉部３及び扉Ｄを同時に高さ方向ｄ３に昇降移動させるものである。

【0027】

ロボット本体１の上端部における正面（前面）には、例えば、画像や色、距離等を検出可能なセンサＳ１を設け、当該センサＳ１の検出情報に基づいて荷積み対象の荷物の判断や荷下ろし場所の判断を実行可能に構成することができる。

【0028】

また、本実施形態では、ロボット本体１の上端部における適宜箇所にタッチパネルＷを設け、オペレータがタッチパネルＷに対して行う操作に基づいて、例えばロボットＲに配送指示等を与えることができる。

【0029】

さらに、本実施形態では、ロボット本体１と台車Ｂとの間に、前方及び両側方に連続して開放されたフリースペースＦＳを形成し、当該フリースペースＦＳに、対象物（例えば、走行ルート上の障害物や走路の壁等）までの距離、位置、形状等を検知可能なセンサ（具体例として、光による検知と測距が可能なＬｉＤＡＲ；Light Detection and Ranging、図示省略）を配置している。

【0030】

ロボット本体１に搭載された荷役装置２は、図２乃至図４に示すように、荷室１Ｓにおいて荷物Ｎを前後方向ｄ１に搬送可能な内部搬送コンベア部５と、内部搬送コンベア部５との間で荷物Ｎを受け渡し可能であって且つ内部搬送コンベア部５から搬送されてきた荷物Ｎを荷室１Ｓ外へ搬送可能な外部搬送コンベア部６とを備えている。本実施形態では、これら内部搬送コンベア部５及び外部搬送コンベア部６によって荷室１Ｓ内の荷物Ｎを荷室１Ｓ外の配達先へ搬送可能な搬送コンベア部を構成している。そして、本実施形態では、この搬送コンベア部（内部搬送コンベア部５、外部搬送コンベア部６）によって集荷先の荷物Ｎを荷室１Ｓ内へ搬送可能に構成している。

【0031】

内部搬送コンベア部５は、例えば荷室１Ｓにおいて略水平な内部搬送面５Ｆを形成するように配置されたベルトコンベアであり、図示しないモータの駆動力に基づいて搬送ローラの回転方向を正方向または逆方向に切り替えることで、内部搬送面５Ｆ上における荷物Ｎの搬送方向を内部搬送面５Ｆ上の荷物Ｎを荷室１Ｓ外に向かって搬送可能な内部搬送コンベア搬出方向（荷物搬出方向）と、内部搬送面５Ｆ上の荷物Ｎを荷室１Ｓの奥方に向かって搬送可能な内部搬送コンベア搬入方向（荷物搬入方向）とに搬送方向を切替可能に構成されている。

【0032】

外部搬送コンベア部６は、扉Ｄの内側に設けられ、開状態（ＤＢ）にある扉Ｄの長手方向に沿って荷物Ｎを搬送可能な外部搬送面６Ｆを形成するように設定されたベルトコンベアであり、図示しないモータの駆動力に基づいて搬送ローラの回転方向を正方向または逆方向に切り替えることで、外部搬送面６Ｆ上における荷物Ｎの搬送方向を切替可能に構成されている。外部搬送コンベア部６は、閉状態（ＤＡ）の扉Ｄが回転軸を中心に前方に回動して開状態（ＤＢ）になると、その開き角度に応じた角度の外部搬送面６Ｆを形成し、内部搬送コンベア部５に近い方の端部である基端部６１から内部搬送コンベア部５から遠い方の端部である先端部６２に向かって荷物Ｎを搬送可能な外部搬送コンベア搬出方向（荷物搬出方向）と、先端部６２から基端部６１に向かって荷物Ｎを搬送可能な外部搬送コンベア搬入方向（荷物搬入方向）とに搬送方向を切替可能に構成されている。起立姿勢の扉Ｄ（閉状態（ＤＡ）の扉Ｄ）を任意の開き角度に位置付けた開状態（ＤＢ）にすると、図２乃至図４に示すように、内部搬送コンベア部５の内部搬送面５Ｆと外部搬送コンベア部６の外部搬送面６Ｆが相互に連続する状態になり、これら内部搬送コンベア部５及び外部搬送コンベア部６を内部搬送コンベア搬出方向及び外部搬送コンベア搬出方向に回転させることで、内部搬送コンベア部５の内部搬送面５Ｆから外部搬送コンベア部６の外部搬送面６Ｆに荷物Ｎを受け渡し、さらに外部搬送コンベア部６の先端部６２まで搬送することができる。また、内部搬送コンベア部５及び外部搬送コンベア部６を内部搬送コンベア搬入方向及び外部搬送コンベア搬入方向に回転させると、外部搬送コンベア部６の外部搬送面６Ｆから内部搬送コンベア部５の内部搬送面５Ｆに荷物Ｎを受け渡し、さらに内部搬送コンベア部５の奥方に向かって搬送することができる。

【0033】

本実施形態では、制御部Ｃによって台車Ｂの走行（走行手段Ｔの作動）及び各部（扉開閉部３、昇降部４、内部搬送コンベア部５、外部搬送コンベア部６）の作動を制御可能に構成したものである。なお、制御部Ｃは、自律走行型搬送ロボットＲにおける適宜の位置に搭載されるものであり、図１等に模式的に示している。

【0034】

本実施形態の自律走行型搬送ロボットＲは、台車Ｂよりも上方の領域に配置されるロボット本体１に、上述の各機能を持つアセンブリ（扉開閉部３、昇降部４、内部搬送コンベア部５、外部搬送コンベア部６）を備えた荷役装置２とその制御部Ｃを実装している。このような荷役装置２は、荷物Ｎを荷室１Ｓと搬送先または集荷先等の目的地との間で受け渡したり、移送する移載装置としての機能を発揮する。

【0035】

このような自律走行型搬送ロボットＲを用いて荷物Ｎの搬送を行う荷物搬送システムＸを運用することができる。なお、本発明（本実施形態）における「荷物搬送」は、「荷物の搬送、集配、運搬、集荷」を含む概念である。したがって、本実施形態に係る荷物搬送システムＸは、上述の構成を有する自律走行型搬送ロボットＲを用いて荷物Ｎの自動搬送、自動集配、自動運搬、自動集荷を行うシステムであるといえる。以下に、荷物搬送システムＸにおいて自律走行型搬送ロボットＲが行う荷物搬出入処理（荷下ろし処理、荷積み処理）について説明する。先ず、荷物Ｎを搬送先である目的地に搬送する荷下ろし処理について図７に示すフローチャートに基づいて説明する。

【0036】

本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲによって荷物Ｎの搬送処理を実行するには、例えば図８に示すように、搬送先または集荷先等の目的地に設置されている荷物台Ｙにコンベア（荷物台搬送コンベア部Ｙ１）が設けられていることが望ましい。特に、荷積み処理を全自動化で実行する本実施形態の荷物搬送システムＸでは、搬送先または集荷先等の目的地の荷物台Ｙに搬送コンベア部Ｙ（荷物台搬送コンベア部Ｙ１）が設けられている。荷物台搬送コンベア部Ｙ１は、例えば水平な搬送面を形成するように配置されたベルトコンベアであり、内部搬送コンベア搬出方向及び外部搬送コンベア搬出方向と同一方向である荷物台コンベア搬出方向と、内部搬送コンベア搬入方向及び外部搬送コンベア搬入方向と同一方向である荷物台コンベア搬入方向とに搬送方向を正逆切替可能に構成されている。なお、図８等に示す荷物Ｎは本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲ及び荷物台Ｙによって取り扱い可能（集配可能）な荷物の一例である。

【0037】

本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲを用いた荷物搬送システムＸを運用して荷下ろし処理を実行する場合には、荷室１Ｓにおいて内部搬送コンベア部５上に搬送対象の荷物Ｎが搭載されている必要がある。なお、以下では、荷物Ｎが配達物である場合を想定し、搬送対象の荷物Ｎを置き配対象荷物Ｎと称す。

【0038】

そして、荷物Ｎが荷室１Ｓに収容された（搭載された）時点以降であって、搬送先である目的地に到着した時点で、図１に示すノーマル状態にある自律走行型搬送ロボットＲは、荷役装置２を起動させる信号（置き配対象荷物Ｎの指定情報を含む）に基づき、制御部Ｃが扉開閉部３を作動させて扉Ｄを閉状態（ＤＡ）から開状態（ＤＢ）に切り替える処理（開扉処理Ｓ１）を実行する。なお、荷物台Ｙに対する自律走行型搬送ロボットＲの前後左右の位置調整は、自律走行型搬送ロボットＲに搭載されている適宜のセンサ部で荷物台Ｙまでの距離を検出し、走行手段Ｔによって所定の位置まで移動することで達成される。開扉処理Ｓ１では、次の処理であるコンベア間荷物受け渡し処理Ｓ２をスムーズに行えるように、例えば図２または図３に示す開き角度まで扉Ｄを回動させることが好ましい。扉Ｄの開き角度を検出するセンサを適宜の箇所に設けることもできる。

【0039】

開扉処理Ｓ１に続いて、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲでは、制御部Ｃが内部搬送コンベア部５及び外部搬送コンベア部６を駆動させて、内部搬送コンベア部５から外部搬送コンベア部６に荷物Ｎを受け渡す処理（コンベア間荷物受け渡し処理Ｓ２）を実行する。コンベア間荷物受け渡し処理Ｓ２は、内部搬送コンベア部５及び外部搬送コンベア部６の駆動用モータ（図示省略）を駆動させて内部搬送コンベア部５及び外部搬送コンベア部６をそれぞれ荷物搬出方向である内部搬送コンベア搬出方向、外部搬送コンベア搬出方向に回転させることで、内部搬送コンベア部５の内部搬送面５Ｆ上の荷物Ｎを外部搬送コンベア部６の外部搬送面６Ｆ上に受け渡す処理である。なお、荷物の重量やサイズによっては、外部搬送コンベア部６の外部搬送面６Ｆが略水平面となる状態（図３に示す状態）や、あるいは外部搬送面６Ｆが多少登り勾配となる状態でコンベア間荷物受け渡し処理Ｓ２を実行することができる。また、適宜の検出センサ（図示省略）によって内部搬送コンベア部５上の荷物Ｎ全体が外部搬送コンベア部６上に移動したことを検出するように構成することもできる。コンベア間荷物受け渡し処理Ｓ２を実行することで、荷室１Ｓに収容されていた荷物Ｎを荷室１Ｓよりも前方のスペース（荷室１Ｓ外のスペース）へ持ち出すことができる。したがって、コンベア間荷物受け渡し処理Ｓ２は荷物持ち出し処理とも言える。

【0040】

コンベア間荷物受け渡し処理Ｓ２に続いて、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲでは、制御部Ｃが昇降部４または扉開閉部３の少なくとも一方あるいは両方を作動させて、外部搬送コンベア部６の先端部６２の高さ位置を配達先の荷物台Ｙの高さに合わせて調整する処理（外部搬送コンベア高さ調整処理Ｓ３）を実行する。この外部搬送コンベア高さ調整処理Ｓ３は本発明における「コンベア高さ調整処理」に相当する。また、扉開閉部３が、本発明における「搬送コンベア部を任意の傾斜角度に調整可能な搬送コンベア角度調整部」として機能する。コンベア高さ調整処理（外部搬送コンベア高さ調整処理Ｓ３）は、扉開閉部３を先ず作動させて、その後必要に応じて昇降部４を作動させることで実行することが望ましい。なお、コンベア間荷物受け渡し処理Ｓ２完了後に内部搬送コンベア部５及び外部搬送コンベア部６の駆動を停止することで、荷物Ｎは外部搬送コンベア部６上に載置された状態にある。外部搬送コンベア部６に電磁ブレーキ等を接続しておくことで外部搬送コンベア部６の傾斜等により荷物Ｎが外部搬送面６Ｆ上で不意に移動する事態を防止・抑制することができる。

【0041】

外部搬送コンベア高さ調整処理Ｓ３は、扉開閉部３の駆動用モータ（図示省略）を駆動させることで、扉Ｄの開き角度を変更して外部搬送コンベア部６の先端部６２の高さ位置を調整したり、昇降部４の駆動用モータ（図示省略）を駆動させることで、扉Ｄ及び扉開閉部３を昇降移動させて、外部搬送コンベア部６の高さ位置を調整する処理である。ここで、図４は、図２または図３に示す状態から外部搬送コンベア部６が荷物搬出方向（ロボット本体１の前方）に向かって登り勾配となる開き角度となるように扉開閉部３を作動させた状態を示す図であり、図５は、図３に示す状態から扉Ｄの開き角度は変えずに昇降部４だけを作動させて扉Ｄ及び扉開閉部３を上昇させた状態を示す図である。また、図６は、図４に示す状態から扉Ｄの開き角度は変えずに昇降部４を作動させて扉Ｄ及び扉開閉部３を上昇させた状態を示す図である。なお、コンベア間荷物受け渡し処理Ｓ２完了時点における外部搬送コンベア部６の先端部６２の高さ位置が荷物台Ｙの高さと同じまたは略同じである場合には、昇降部４または扉開閉部３を作動させることなく外部搬送コンベア高さ調整処理Ｓ３を完了することになる（図８、図９参照）。荷物台Ｙの高さ位置を検出するセンサや、外部搬送コンベア部６の先端部６２の高さ位置を検出するセンサを適宜設けることができ、これらのセンサの検出値に基づいて制御部Ｃが、例えば図８乃至図１２に示す状態となるように外部搬送コンベア高さ調整処理Ｓ３における具体的な内容を決定し、実行する。ここで、図８乃至図１２は、それぞれ図２乃至図６に示す搬送ロボットＲの側面図であり、荷物台Ｙとの相対位置関係を模式的に示す図である。

【0042】

外部搬送コンベア高さ調整処理Ｓ３に続いて、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲでは、制御部Ｃが外部搬送コンベア部６を駆動させて、荷物Ｎを外部搬送コンベア部６から荷物台Ｙに送り出す処理（荷物送り出し処理Ｓ４）を実行する。荷物送り出し処理Ｓ４は、外部搬送コンベア部６の駆動用モータ（図示省略）を駆動させて外部搬送コンベア部６を荷物搬出方向（外部搬送コンベア搬出方向）に回転させることで、外部搬送コンベア部６上の荷物Ｎを荷物台Ｙ上に送り出す処理である。なお、荷物送り出し処理Ｓ４を実行する際に、制御部Ｃからの適宜の信号に基づき荷物台Ｙの荷物台搬送コンベア部Ｙ１を駆動させて、外部搬送コンベア搬出方向と同一方向（荷物台コンベア搬出方向）に回転させることによって、外部搬送コンベア部６上の荷物Ｎを荷物台コンベアＹ上に送り出す処理をスムーズ且つ適切に行うことができる。荷物Ｎ全体が外部搬送コンベア部６を通過したことを適宜のセンサで検出した時点や、タイマー機能等により外部搬送コンベア部６を回転させて一定時間経過した時点などで、外部搬送コンベア部６及び荷物台搬送コンベア部Ｙ１の駆動を停止する。荷物台Ｙの荷物台搬送コンベア部Ｙ１を駆動させていない場合であっても、外部搬送コンベア部６を駆動させて外部搬送コンベア部６上の荷物Ｎを荷物台Ｙ上に送り出す処理を実行することが可能である。

【0043】

荷物送り出し処理Ｓ４に続いて、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲでは、制御部Ｃが少なくとも扉開閉部３を作動させて扉Ｄを図１に示す閉状態（ＤＡ）に切り替える処理（閉扉処理Ｓ５）を実行する。なお、荷物送り出し処理Ｓ４完了時点の扉Ｄの高さ位置で閉扉処理Ｓ５を行うと扉Ｄがロボット本体１に干渉して閉状態（ＤＡ）に切り替えることができない場合（例えば図５、図６に示す状態にある場合）には、制御部Ｃが、昇降部４を作動させて扉Ｄ及び扉開閉部３を昇降移動させる処理、具体的には、外部搬送コンベア部６の基端部６１の高さ位置が内部搬送コンベア部５の高さ位置と略同じ位置になるように（図２乃至図４、図８乃至図１０に示す状態となるように）扉Ｄ及び扉開閉部３を昇降移動させる処理を実行してから、扉開閉部３を作動させて扉Ｄを閉状態（ＤＡ）に切り替える必要がある。また、扉閉状態検出センサ（図示省略）によって扉Ｄが閉状態（ＤＡ）にあることを検出するように構成してもよい。閉扉処理Ｓ５完了時点で、内部搬送コンベア部５、外部搬送コンベア部６、扉開閉部３及び昇降部４は、ロボット本体１の内部空間（荷室１Ｓ）に収容されている。

【0044】

以上の処理を経て、制御部Ｃが荷下ろし処理を完了した旨の信号（置き配完了信号）を出力し、荷下ろし処理を完了する。本実施形態の自律走行型搬送ロボットＲは、置き配完了信号に基づいて拠点等の復帰地点に向かって自律走行を開始する。

【0045】

このように、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲによれば、扉開閉部３で扉Ｄを開放して内部搬送コンベア部５と外部搬送コンベア部６の搬送面５Ｆ，６Ｆが相互に連続する搬送面を形成するように昇降部４で調整し、内部搬送コンベア部５及び外部搬送コンベア部６をそれぞれ荷物搬出方向（内部搬送コンベア搬出方向、外部搬送コンベア搬出方向）に回転させると、内部搬送コンベア部５から外部搬送コンベア部６に荷物Ｎを受け渡して、さらに外部搬送コンベア部６の先端部６２まで搬送した荷物Ｎを配達先の荷物台Ｙに移載することができ、荷物Ｎを目的地の荷物置き場（荷物台Ｙ）に置き配する荷下ろし処理の全自動化を実現することができる。このような荷下ろし処理は、ロボット本体１の荷室１Ｓに収容している荷物Ｎを荷室１Ｓから所定の目的地に運び出す処理であるため荷物搬出処理として捉えることができる。なお、本実施形態では、上述したように荷役装置２の適宜箇所に設けた適宜のセンサによって、荷物置き場（荷物台Ｙ）の位置や荷物置き場（荷物台Ｙ）までの距離を検出可能に構成することができる。荷下ろし処理を実行する際、荷物Ｎの搬送に支障を来すことがなければ、外部搬送コンベア高さ調整処理Ｓ３をコンベア間荷物受け渡し処理Ｓ２よりも先に実施し、外部搬送コンベア高さ調整処理Ｓ３に続いてコンベア間荷物受け渡し処理Ｓ２及び荷物送り出し処理Ｓ４を実施することもできる。

【0046】

また、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲは、集荷場所において荷物Ｎを自動で荷室１Ｓ内に積み込む（載せ込む）処理である荷物搬入処理（荷積み処理）を荷物台Ｙと協働して全自動で実行することができる。以下に、荷物搬送システムＸにおける自律走行型搬送ロボットＲが行う荷物搬入処理（荷積み処理）について図１３に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、荷物搬入処理（荷積み処理）は荷役処理の一例である。

【0047】

本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲによる自動荷積み処理を実施する場合には、集荷先の荷物台Ｙに集荷対象の荷物Ｎが置かれている必要がある。以下では、集荷対象の荷物Ｎを集荷対象荷物Ｎと称す。

【0048】

そして、集荷先の荷物台Ｙに荷物Ｎが置かれた時点以降であって、制御部Ｃが台車Ｂの走行手段Ｔ（駆動輪Ｔ１）を駆動させて、荷物Ｎが置かれた集荷先（目的地）に到着した時点で、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲは、荷役装置２を起動させる信号（集荷対象荷物Ｎの指定情報を含む）に基づき、荷下ろし処理時と同様に、制御部Ｃが扉開閉部３を作動させて開扉処理Ｓ１１を実行する。なお、荷物搬入処理を開始する時点では、荷室１Ｓ内の内部搬送コンベア部５上に荷物Ｎは搭載されていない。

【0049】

そして、開扉処理Ｓ１１に続いて、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲでは、制御部Ｃが昇降部４または扉開閉部３の少なくとも一方あるいは両方を作動させて、外部搬送コンベア部６の先端部６２の高さ位置を集荷先の荷物台Ｙの高さに合わせて調整する処理（外部搬送コンベア高さ調整処理Ｓ１２）を実行する。荷物搬入処理における外部搬送コンベア高さ調整処理Ｓ１２は、荷物搬出処理における外部搬送コンベア高さ調整処理Ｓ３と同様の処理であり、本発明における「コンベア高さ調整処理」に相当する。

【0050】

外部搬送コンベア高さ調整処理Ｓ１２に続いて、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲでは、制御部Ｃが外部搬送コンベア部６を駆動させて、荷物Ｎを荷物台Ｙから外部搬送コンベア部６上に移送して搭載する処理（荷物受け取り処理Ｓ１３）を実行する。荷物受け取り処理Ｓ１３は、外部搬送コンベア部６の駆動用モータ（図示省略）を駆動させて外部搬送コンベア部６を荷物搬入方向（外部搬送コンベア搬入方向）に回転させるとともに、制御部Ｃからの適宜の信号に基づき荷物台Ｙの荷物台搬送コンベア部Ｙ１を駆動させて、外部搬送コンベア搬入方向と同一方向（荷物台コンベア搬入方向）に回転させることによって、荷物台搬送コンベア部Ｙ１上から搬送される荷物Ｎを外部搬送コンベア部６上に受け取る処理である。荷物Ｎ全体が外部搬送コンベア部６上に移動したことを適宜のセンサで検出した時点で、外部搬送コンベア部６及び荷物台搬送コンベア部Ｙ１の駆動を停止する。荷物受け取り処理Ｓ１３完了時点の自律走行型搬送ロボットＲの状態は荷物台搬送コンベア部Ｙ１の高さ位置に応じて例えば図８乃至図１２に示す状態になる。

【0051】

荷物受け取り処理Ｓ１３に続いて、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲでは、制御部Ｃが外部搬送コンベア部６及び内部搬送コンベア部５を駆動させて、外部搬送コンベア部６から内部搬送コンベア部５に荷物を受け渡す処理（コンベア間荷物受け渡し処理Ｓ１４）を実行する。コンベア間荷物受け渡し処理Ｓ１４は、外部搬送コンベア部６及び内部搬送コンベア部５の駆動用モータ（図示省略）を駆動させて外部搬送コンベア部６及び内部搬送コンベア部５をそれぞれ荷物搬入方向（外部搬送コンベア搬入方向、内部搬送コンベア搬入方向）に回転させることで、外部搬送コンベア部６上の荷物Ｎを内部搬送コンベア部５上に受け渡す処理である。荷物受け取り処理Ｓ１３完了時点において、外部搬送コンベア部６の基端部６１の高さ位置が内部搬送コンベア部５の高さ位置と合っていない場合には、制御部Ｃが昇降部４を作動させて外部搬送コンベア部６の基端部６１の高さ位置が内部搬送コンベア部５の高さ位置と略同じ位置になるように扉Ｄ及び扉開閉機構３を昇降移動させる。コンベア間荷物受け渡し処理Ｓ１４における外部搬送コンベア部６から内部搬送コンベア部５への荷物Ｎの受け渡しをスムーズに行うためには、外部搬送コンベア部６の外部搬送面６Ｆが略水平となる状態（図３、図９に示す状態）で当該コンベア間荷物受け渡し処理Ｓ１４を行うことが望ましい。また、適宜の検出センサ（図示省略）によって外部搬送コンベア部６上の荷物Ｎ全体が内部搬送コンベア部５上に移動したことを検出するように構成することもできる。コンベア間荷物受け渡し処理Ｓ１４を実行することで、荷室１Ｓに荷物Ｎを収容することができる。したがって、コンベア間荷物受け渡し処理Ｓ１４は荷物収容処理とも言える。

【0052】

コンベア間荷物受け渡し処理Ｓ１４に続いて、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲでは、制御部Ｃが扉開閉部３を作動させて扉Ｄを図１に示す閉状態（ＤＡ）に切り替える処理（閉扉処理Ｓ１５）を実行する。荷物搬入処理における閉扉処理Ｓ１５は、荷物搬出処理における閉扉処理Ｓ５と同様の処理である。閉扉処理Ｓ１５完了時点で、内部搬送コンベア部５、外部搬送コンベア部６、扉開閉部３、昇降部４がロボット本体１の内部空間（荷室１Ｓ）に収容され、集荷対象荷物Ｎも荷室１Ｓに収容される。

【0053】

以上の処理を経て、制御部Ｃが荷物搬入処理（荷積み処理）を完了した旨の信号（集荷完了信号）を出力し、荷物搬入処理（荷積み処理）を完了する。

【0054】

このように、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲと荷物台Ｙを用いた荷物搬送システムＸによれば、荷物搬入処理（荷積み処理）の全自動化を実現することができる。なお、荷物台Ｙがコンベア等の搬送部を備えていないものである場合には、適宜の手段（オペレータによる手作業であってもよい）によって荷物台Ｙから外部搬送コンベア部６に荷物Ｎを移載することで、その荷物Ｎに関して上述のコンベア間荷物受け渡し処理Ｓ１４、閉扉処理Ｓ１５を自律走行型搬送ロボットＲ単体で実行することによって荷積み処理を完了することができる。

【0055】

そして、本実施形態の自律走行型搬送ロボットＲは、集荷完了信号に基づいて荷物搬出先（荷下ろし先）の荷物置き場に向かって自律走行を開始し、荷室１Ｓに収容した荷物Ｎを上述の荷物搬出処理（荷下ろし処理）によって目的地の荷物台Ｙに搬送（置き配）することができる。

【0056】

以上に詳述した本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲ及び荷物搬送システムＸによれば、荷下ろし処理及び荷積み処理を自動で行うことができる。特に、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲによれば、内部搬送コンベア部５及び外部搬送コンベア部６によって荷物Ｎを荷室１Ｓと荷物台Ｙの間で搬送する荷物搬送機能と、扉開閉部３（搬送コンベア角度調整部）及び昇降部４によって外部搬送コンベア部６の高さ位置を調整する外部搬送コンベア高さ調整機能を発揮することによって、荷下ろし処理のみならず、荷積み処理も実行することができる。つまり、内部搬送コンベア部５及び外部搬送コンベア部６をロボット本体１の前方に向かう搬送方向（内部搬送コンベア搬出方向及び外部搬送コンベア搬出方向）に回転させることで内部搬送コンベア部５上の荷物Ｎを外部搬送コンベア部６に移送して荷室１Ｓの外へ持ち出すことができ、この状態で外部搬送コンベア部６の高さ位置を搬送先や集荷先等の目的地の荷物台Ｙの高さ位置に応じて調整することで様々な高さの荷物台Ｙにも対応することができ、外部搬送コンベア搬出方向に回転する外部搬送コンベア部６によって荷物Ｎを外部搬送コンベア部６から荷物台Ｙへ移送することで、荷室１Ｓに収容されていた荷物Ｎを搬送先に移動させることができる。また、外部搬送コンベア部６の高さ位置を集荷先の荷物台Ｙの高さ位置に応じて調整し、荷物台Ｙの荷物台搬送コンベア部Ｙ１上の荷物Ｎを外部搬送コンベア部６に受け取ることができ、さらに外部搬送コンベア部６及び内部搬送コンベア部５をロボット本体１の後方に向かう搬送方向（外部搬送コンベア搬入方向及び内部搬送コンベア搬入方向）に回転させることによって外部搬送コンベア部６上の荷物Ｎを内部搬送コンベア部５に移送して荷室１Ｓに収容することができる。このような荷下ろし処理の自動化に加えて荷積み処理の自動化も実現可能な自律走行型搬送ロボットＲを利用することで、作業員が荷積み処理を行うことができない場合にも荷積み処理を実行することで、荷積み処理を作業員に依存する態様と比較して、自律走行型搬送ロボットＲ自体の運用効率、ひいては自律走行型搬送ロボットＲによる荷物搬送効率が飛躍的に向上する。

【0057】

加えて、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲによれば、内部搬送コンベア部５、外部搬送コンベア部６、荷物台搬送コンベア部Ｙ１で搬送可能な荷物Ｎであれば取り扱うことができ、種々のサイズの荷物を集配（搬送）することが可能である。

【0058】

本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲは、荷室１Ｓを荷物Ｎの搬出入方向に開放する開口部Ｋを開閉可能な扉Ｄと、扉Ｄを起立姿勢となる閉状態（ＤＡ）と扉Ｄの下端部近傍を支点に水平軸周りに回動して任意の開き角度で傾斜姿勢となる開状態（ＤＢ）との間で切替可能な扉開閉部３とを備えた構成であり、荷室１Ｓ外のスペースにおいて荷物Ｎを搬送可能な外部搬送コンベア部６を扉Ｄの内側に設け、荷室１Ｓに設けた内部搬送コンベア部５と外部搬送コンベア部６の間で荷物Ｎを受け渡し可能に構成している。このような構成を有する本実施形態の自律走行型搬送ロボットＲによれば、扉Ｄを開状態（ＤＢ）にした状態で、扉Ｄの内側に設けた外部搬送コンベア部６と荷室１Ｓ内に設けた内部搬送コンベア部５との間で荷物を受け渡しすることで、荷室１Ｓ内の荷物Ｎを荷室１Ｓ外のスペースに搬送したり、荷室１Ｓ外のスペースから荷室１Ｓ内に荷物Ｎを搬送することができ、荷室１Ｓ外のスペースにおける外部搬送コンベア部６による荷物搬送距離を最大で扉Ｄの高さ寸法に応じた分だけ確保することが可能であるとともに、扉Ｄを開状態（ＤＢ）から閉状態（ＤＡ）に切り替えることで外部搬送コンベア部６をロボット本体１内に収めることができ、ロボット本体１内の限られたスペースにおいて外部搬送コンベア部専用の収納スペースを確保する必要がなく、限られた狭いスペースに適した外部搬送コンベア部６の収納状態を実現し、構造の単純化も図ることができる。

【0059】

特に、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲでは、扉Ｄの内側に外部搬送コンベア部６を設ける構成を採用しているため、昇降部４が扉Ｄを昇降移動させることで荷室１Ｓ外のスペースにおいて外部搬送コンベア部６を昇降移動させることができ、例えば扉Ｄとは別に外部搬送コンベア部のみを昇降移動させる態様と比較して、外部搬送コンベア高さ位置調整処理を迅速且つスムーズに行うことが期待できる。

【0060】

また、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲによれば、荷室１Ｓの開口部Ｋを開閉可能な扉Ｄを備えているため、扉Ｄによって開口部Ｋを閉じた閉状態（ＤＡ）にすることで荷室１Ｓを外部からアクセス不能にすることができ、扉Ｄによって開口部Ｋを開放する開状態（ＤＢ）にすることで荷室１Ｓに対する荷物Ｎの搬出入を許容することができる。

【0061】

さらに、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲによれば、扉開閉部３を扉Ｄとロボット本体１の内側面との間に左右対にして設けることで、扉開閉部３がロボット本体１の内部空間において占有するスペースの狭小化を図りつつ、扉Ｄの安定した開閉動作や昇降動作を実現している。また、本実施形態では、昇降部４によって扉開閉部３全体を昇降移動させることによって扉Ｄを同時に昇降移動させる構成であるため、扉開閉部３によって任意の開き角度に設定した開状態（ＤＢ）にある扉Ｄをその開き角度を維持したまま昇降移動させることができ、外部搬送コンベア高さ調整処理をスムーズ且つ迅速に行うことができる。

【0062】

本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットＲによれば、台車Ｂやロボット本体１に搭載されているセンサや走行手段Ｔとともに荷役装置２を実装しているため、荷役装置２単独で同様の機能（センシング機能、自律走行機能）を発揮させる構成と比較して、低コストで部品点数の削減及び省スペース化を実現することができる。

【0063】

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、ベルトコンベアを用いて搬送コンベア部を構成する場合、ベルトは平ベルトに限らず、丸ベルトやＶベルト、あるいは歯付きベルトであってもよい。また、ローラコンベアを用いて搬送コンベア部を構成する態様も本発明に含まれる。これらに変形例については荷物台の荷物台搬送コンベアに関しても同様である。なお、荷物台は、図８等に示すものに限定されず、棚や机、キャビネット等であってもよい。

【0064】

搬送コンベア部として、荷物搬送方向に直交する幅方向に所定ピッチで複数列の搬送面が並ぶ態様を採用することもできる。また、上述の実施形態で例示した内部搬送コンベア部による荷物搬送エリア（内部荷物搬送エリア）と外部搬送コンベア部による荷物搬送エリア（外部荷物搬送エリア）を、さらに複数の荷物搬送エリアに分断し、各荷物搬送エリアにそれぞれ別々の搬送コンベア部を配置する構成を適用してもよい。すなわち、３以上の搬送コンベア部を荷物搬送方向に並ぶように構成した態様も本発明に含まれる。また、折り曲げまたは折り畳み可能、あるいは伸縮可能なコンベア搬送面を有する場合には、単一の搬送コンベア部のみで荷室内と荷物配達先または集荷先との間で荷物を搬送可能に構成することもできる。

【0065】

本発明における昇降部は、搬送コンベア部を昇降移動させるものであればよく、扉の内側に外部搬送コンベア部を設けずに、別途専用の機構によってロボット本体内に収容される状態と、荷室外のスペースに配置される状態とに切替可能に構成された搬送コンベア部を適用することができる。この場合、荷室外のスペースに配置された状態にある搬送コンベア部を昇降部によって昇降移動可能に構成すればよい。

【0066】

また、扉を備えていない自律走行型搬送ロボットも本発明に含まれる。この場合、上述の外部搬送コンベア部に準じた構成を有し且つ扉に設けられていることを必須としない外部搬送コンベア部単体を、ステー等のパーツによってロボット本体に接続した状態で任意の傾斜角度に調整可能に構成することで、搬送コンベア部を任意の傾斜角度に調整可能な搬送コンベア角度調整部を備えた自律走行型搬送ロボットになる。そして、搬送コンベア角度調整部または昇降部の少なくとも何れか一方または両方を作動させて荷室外のスペースにおける搬送コンベア部の高さ位置を集荷先等の目的地の高さ位置に応じて調整することで、荷下ろし処理や荷積み処理を実行することができる。この場合、任意の傾斜角度に調整可能な搬送コンベア部を、荷室内の荷物が荷室外へ飛び出す事態を防止可能なストッパ位置（直立または略直立姿勢）と、荷室内へのアクセスを許容するストッパ解除位置（任意の開き角度姿勢）との間で切替可能に保持するコンベア保持機構を備えた構成にすることで、外部搬送コンベア自体を扉として機能させることが可能である。

【0067】

本発明における「搬送コンベア部の高さ位置を荷物配達先または集荷先の高さ位置に応じて調整するコンベア高さ調整処理」は、搬送コンベア角度調整部による搬送コンベアの傾斜角度を変更する処理（扉開閉部による扉の開き角度を変更する処理）や、昇降部で搬送コンベア部を昇降移動させることによって荷室外のスペースにおける搬送コンベア部の高さ位置を調整する処理で実現することができる。

【0068】

本発明では、昇降部の駆動方式として、ボールネジ方式、リニアモータ、リンク機構、あるいは空圧、油圧等の直動システムを適用してもよい。また、昇降部が搬送コンベア部または開状態にある扉の一方あるいは両方を高さ方向に移動させるスライド移動機構を備えたものである場合、スライド移動機構として、リニアガイド、スライドレール、リニアブッシュ、無給油ブッシュ等の直動機構を適用することもできる。

【0069】

本発明におけるロボット本体の内部空間や荷室の大きさは仕様等に応じて適宜変更することができる。また、荷物の搬出入方向に開放する荷室の開口部の大きさも適宜変更することができる。特に、上述の実施形態では、ロボット本体の正面を全開放する開口部を設定し、当該開口部を扉によって開閉する態様を例示したが、ロボット本体の内部空間や荷室の大きさ等に応じてロボット本体の両方の側面にそれぞれ開口部を設定し、それぞれの開口部を扉または搬送コンベア部（外部搬送コンベア部）によって開閉する態様を採用してもよい。この場合、各開口部を通じて荷物の搬出入処理を実行可能に構成すれば、荷物の搬出入方向の選択肢が増え、荷下ろし作業及び荷積み作業の効率化に貢献することが期待できる。すなわち、荷物の搬出入方向は、ロボット本体の前後方向に限定されず、左右幅方向、後ろ方向であってもよい。また、ロボット本体の背面に開口部を設定し、扉または搬送コンベア部（外部搬送コンベア部）によって開口部を開閉する態様を採用することもできる。

【0070】

また、本実施形態に係る自律走行型搬送ロボットは、左右一対の扉を観音開き方式で開閉可能に構成し、扉の施錠・解錠を例えばソレノイドを利用して行うように設定し、内部搬送コンベア部の荷室内から荷室の前方のスペースへ移動する際（前進する際）に扉が押し出される形態で開き、荷室の前方のスペースから荷室内へ移動する際（後退する際）に扉が図示しないバネの復帰力で閉じるように構成することもできる。

【0071】

また、荷室の開口部を開閉可能な扉として、折り畳み動作可能な扉、或いは閉状態にある扉の上端部に水平姿勢で設けた作動回転軸を中心に回転させることによって開状態に切替可能な扉（アッパータイプの扉）を適用することもできる。さらに、ロボット本体が、箱状ではなく、四隅に柱を立設し、これらの柱に囲まれる空間（ロボット本体の内部空間）を外部に開放した構成や、ロボット本体が箱状である場合にロボット本体の内部空間の前後方向のみを開放した構成を有するものであってもよい。

【0072】

さらに、上述の実施形態では、ロボット本体１に、制御部Ｃ、センサＳ１、タッチパネルＷ等を搭載した態様を例示したが、これらの全部または一部を台車Ｂに搭載する構成を採用してもよい。

【0073】

ロボット本体または荷役装置にカメラを実装し、荷下ろし処理または荷積み処理を完了した証拠写真を撮影する構成にしてもよい。また撮影した写真を荷物受取人または集荷依頼人に配信するように構成すれば、荷物受取人または集荷依頼人も置き配（荷下ろし）完了の状態または集荷（荷積み）完了の状態を把握することができ、本発明に係る自律走行型搬送ロボットによる荷物搬送システムを安心して利用することができる。また、搬送先や集荷先等の目的地に識別番号コードを設置し、そのコードをカメラなどで読み取ることで、位置決め精度の高い荷下ろしや荷積みを実行することができる。

【0074】

ロボット本体または荷役装置にカメラを実装し、自律走行中や荷物搬送時、荷物積載時に、荷室及びその周辺部を撮影・記録するように構成すれば、配達事業者側において遠隔地からの荷物の状態監視や盗難監視を行うことが可能になる。

【0075】

また、上記実施形態における各種センサの具体的な仕様（構成）や配置箇所は適宜選択・変更することができ、センサの一部を省略することもできる。

【0076】

本発明に係る自律走行型搬送ロボットには、ロボット本体に複数の荷役装置を搭載した構成や、複数のロボット本体にそれぞれ荷役装置を搭載した構成も含まれる。このような構成により、荷役装置の数を増大させることで、搬送先や集荷先の対応数の増加（配達対象荷物・集荷対象荷物の増大）にも対応することができる。また、本発明において荷下ろし処理を実行する際の目的地（荷下ろし先）は、搬送先であってもよいし、集荷先または集配先であってもよい。また、本発明において荷積み処理を実行する際に荷物を積み始める地点は、集荷先であってもよいし、集荷先以外の地点であってもよい。

【0077】

また、本発明に係る荷物搬送システムは、荷物台コンベアを備えていない荷物台と、上述の構成を有する自律走行型搬送ロボットとを備え、自律走行型搬送ロボットの搬送コンベア部上の荷物を自律走行型搬送ロボットの荷室から搬送先または集荷先等の目的地の荷物台に搬出する荷下ろし処理と、荷物台から自律走行型搬送ロボットの搬送コンベア部上に移動された荷物を荷室に収容する荷積み処理とを実行可能に構成したものであってもよい。このような荷物搬送システムであれば、上述の自律走行型搬送ロボットが奏する作用効果と同様の作用効果を奏し、搬送コンベア部で搬送した荷物を目的地に搬送したり、自律走行型搬送ロボットの搬送コンベア部を作動させる前の時点で荷物台から搬送コンベア部上に荷物を適宜の手段で移動させておく（人手による移動も含む）ことで、荷物を荷室に収容する荷積み処理を実行することが可能である。

【0078】

また、本発明における「搬送コンベア部」は、ベルトコンベアまたはローラコンベアによって荷物を荷室内と目的地との間で搬送可能なものであればよく、上述の実施形態で述べた内部搬送コンベア部と外部搬送コンベア部とを用いて構成したものに限定されない。一例として、荷室内において内部搬送面を形成する搬送コンベア部を、荷室内に収容される収容位置と、荷室外のスペースに配置される持ち出し位置との間で進退移動可能に構成し、持ち出し位置に位置付けた状態で高さ方向に昇降移動可能に設定した構成を挙げることができる。このような搬送コンベア部を備えた構成であれば、収容位置から持ち出し位置へ移動させることで搬送コンベア部上の荷物を荷室外のスペースへ持ち出すことができ、さらに昇降部によって搬送コンベア部を昇降移動させることで搬送コンベア部の高さ位置を荷物台と同じ高さ位置に調整し、搬送コンベア部を荷物搬出方向に回転させることよって荷物を搬送先等の目的地の荷物台に送り出すことができる。また、荷積み処理を実行する際には、収容位置から持ち出し位置へ移動させた搬送コンベア部を昇降部によって集荷先等の目的地の荷物台の高さに合わせて昇降移動させ、その状態で搬送コンベア部を荷物搬入方向に回転させることで、集荷先等の目的地の荷物台から搬送される荷物を搬送コンベア部上に受け取ることができ、持ち出し位置から収容位置に移動させることで荷物を荷室に収容することができる。なお、荷積み処理を自動で実行する場合には、荷物台に荷物台搬送コンベア部を設け、荷物台搬送コンベア部から搬送される搬送コンベア部に荷物を受け取る構成にするとよい。このような構成を採用する場合、上述の実施形態と異なり、扉の内側に外部搬送コンベア部を設ける必要がなく、扉を例えば観音開き方式やシャッター式のものにすることが可能である。

【0079】

また、本発明における「荷物台」には、元々コンベアが設置されていないラック、棚、机等に専用のコンベア（荷物台搬送コンベア部）を設置した荷物台が含まれる。さらには、工場等で見られる既製品のコンベアのように既にコンベアが設置されている架台や架構等を本発明における荷物台として適用することも可能である。

【0080】

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【符号の説明】

【0081】

１…ロボット本体
１Ｓ…荷室
２…荷役装置
３…扉開閉部（搬送コンベア角度調整部）
４…昇降部
５…内部搬送コンベア部
６…外部搬送コンベア部
Ｄ…扉
Ｒ…自律走行型搬送ロボット
Ｔ…走行手段
Ｘ…荷物搬送システム
Ｙ…荷物台
Ｙ１…荷物台搬送コンベア部

【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】