(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-29
(45)【発行日】2023-09-06
(54)【発明の名称】モバイル型の収容装置、及びロボット制御方法
(51)【国際特許分類】
B25J 3/00 20060101AFI20230830BHJP
B65G 1/06 20060101ALI20230830BHJP
【ＦＩ】
B25J3/00 Z
B65G1/06 511B
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2019085635
(22)【出願日】2019-04-26
(65)【公開番号】P2020179485
(43)【公開日】2020-11-05
【審査請求日】2022-04-12
(73)【特許権者】
【識別番号】000000974
【氏名又は名称】川崎重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000556
【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】宗藤 康治
【審査官】杉山 悟史
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１４１１０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－１８７３２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－０１３２９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１７６３１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】登録実用新案第３２１７４２９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１８－０８９７２１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２５Ｊ １／００ ～ ２１／０２
Ｂ６５Ｇ １／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
収容部と、前記収容部に収容された物品を保持して取り出すためのロボットと、
前記ロボット及び前記収容部を内蔵した状態で持ち運び可能な筐体と、を備え、
前記ロボットは、
少なくとも一つの関節軸を有するロボットアームと、
前記ロボットアームの先端に取り付けられるエンドエフェクタと、
前記ロボットアーム及び前記エンドエフェクタの動作を制御するためのロボット制御装置と、を備え、
前記収容部は、載置面を有し、前記載置面に載置した状態で前記物品を収容可能であり、前記載置面には、前記ロボットが配置される側の第１縁部から反対側の第２縁部へと延びる複数の溝が形成され、前記複数の溝は、それぞれ、前記載置面の第１縁部において開放されており、
前記エンドエフェクタは、前記溝に対して前記載置面の第１縁部の側から差し込み可能な爪部材を有し、
前記ロボット制御装置が、前記収容部の載置面に形成された複数の溝のうち前記載置面に載置された物品の下側に位置する溝に前記載置面の第１縁部の側から前記爪部材を差し込み、そのあとで、前記爪部材を上方へと移動させて前記爪部材を前記溝及び前記載置面から離間させることで、前記収容部に収容された物品を前記筐体に穿設された取り出し口まで搬送するように、前記ロボットアーム及び前記エンドエフェクタの動作を制御することを特徴とする、モバイル型の収容装置。
【請求項2】
前記エンドエフェクタは、前記爪部材を少なくとも二つ有する、請求項１に記載のモバイル型の収容装置。
【請求項3】
前記少なくとも二つの爪部材の間隔を変更するための間隔変更機構をさらに備える、請求項２に記載のモバイル型の収容装置。
【請求項4】
前記間隔変更機構は、前記少なくとも二つの爪部材のうちの第１爪部材に固定される第１ラックと、
前記少なくとも二つの爪部材のうちの第２爪部材に固定される第２ラックと、
前記第１及び前記第２ラックそれぞれに噛み合うピニオンと、を有し、
前記ピニオンが回転することで前記第１及び前記第２ラックが互いに反対側へと移動し、前記少なくとも二つの爪部材の間隔を変更するように構成される、請求項３に記載のモバイル型の収容装置。
【請求項5】
前記収容部は、複数の物品を収容可能であり、前記ロボットは、前記収容部に収容された複数の物品の中から所望する物品を保持して取り出し、前記所望する物品を前記筐体に穿設された取り出し口まで搬送可能である、請求項１乃至４のいずれかに記載のモバイル型の収容装置。
【請求項6】
前記複数の物品は、それぞれ、配達物であり、前記配達物を配達するための貨物自動車の荷台に載せて搬送可能である、請求項５に記載のモバイル型の収容装置。
【請求項7】
前記複数の溝は、それぞれ、前記第２縁部まで延びずに前記第１縁部と前記第２縁部との間で閉鎖されている、請求項１乃至６のいずれかに記載のモバイル型の収容装置。
【請求項8】
前記収容部に沿って延び、前記筐体に内蔵されるレールをさらに備え、前記ロボットは、前記レール上を移動可能である、請求項１乃至７のいずれかに記載のモバイル型の収容装置。
【請求項9】
請求項１乃至８のいずれかに記載のロボットの動作を制御するためのロボット制御方法であって、前記収容部の載置面に形成された複数の溝のうち前記載置面に載置された物品の下側に位置する溝に前記載置面の第１縁部の側から前記爪部材を差し込み、
前記爪部材を上方へと移動させて前記爪部材を前記溝及び前記載置面から離間させることで、前記収容部に収容された物品を前記筐体に穿設された取り出し口まで搬送することを特徴とする、ロボット制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロボット、モバイル型の収容装置、及びロボット制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、収容部に収容された物品を保持して取り出すためのロボットが知られている。このようなロボットが、例えば、特許文献１の物品移動装置で提案されている。
【0003】
特許文献１の物品移動装置は、各々の開口が同一面に配置された複数の収容部と、当該複数の収容部それぞれに収容された物品を撮像するためのカメラと、当該カメラを同一面に沿って移動させるためのカメラ移動機構と、当該カメラ移動機構を介して複数の収容部と対向するように配置されるロボットアームと、を備える。特許文献１では、このような構成の物品移動装置によって、複数箇所に区分けされて収納された物品を確実に認識して取り出すことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１８－８９７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、特許文献１の物品移動装置は、複数の収容部それぞれに収容された物品を、ロボットアームの先端に取り付けられた吸着パッドで吸着して保持している。しかし、前記物品移動装置は、物品を吸着して保持するために、構造が複雑になってしまうという問題があった。
【0006】
そこで、本発明は、簡単な構造で、収容部に収容された物品を保持して取り出すことが可能なロボット、それを備えるモバイル型の収容装置、及びそれを用いるロボット制御方法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】
【0007】
前記課題を解決するために、本発明に係るロボットは、収容部に収容された物品を保持して取り出すためのロボットであって、少なくとも一つの関節軸を有するロボットアームと、前記ロボットアームの先端に取り付けられるエンドエフェクタと、前記ロボットアーム及び前記エンドエフェクタの動作を制御するためのロボット制御装置と、を備え、前記収容部は、載置面を有し、前記載置面に載置した状態で前記物品を収容可能であり、前記載置面には、前記ロボットが配置される側の第１縁部から反対側の第２縁部へと延びる複数の溝が形成され、前記複数の溝は、それぞれ、前記載置面の第１縁部において開放されており、前記エンドエフェクタは、前記溝に対して前記載置面の第１縁部の側から差し込み可能な爪部材を有し、前記ロボット制御装置が、前記収容部の載置面に形成された複数の溝のうち前記載置面に載置された物品の下側に位置する溝に前記載置面の第１縁部の側から前記爪部材を差し込み、そのあとで、前記爪部材を上方へと移動させて前記爪部材を前記溝及び前記載置面から離間させるように、前記ロボットアーム及び前記エンドエフェクタの動作を制御することを特徴とする。
【0008】
上記構成によれば、本発明に係るロボットは、収容部に載置された物品の下側に位置する溝に爪部材を差し込み、前記爪部材を上方へと移動させることにより前記物品を持ち上げて保持することができるので、簡単な構造で、収容部に収容された物品を保持して取り出すことが可能となる。
【0009】
前記エンドエフェクタは、前記爪部材を少なくとも二つ有してもよい。
【0010】
上記構成によれば、エンドエフェクタが爪部材を一つのみ有する場合と比較して、安定した状態で物品を保持することが可能となる。
【0011】
前記少なくとも二つの爪部材の間隔を変更するための間隔変更機構をさらに備えてもよい。
【0012】
上記構成によれば、物品の大きさに応じて少なくとも二つの爪部材の間隔を適宜変更することが可能となる。
【0013】
例えば、前記間隔変更機構は、前記少なくとも二つの爪部材のうちの第１爪部材に固定される第１ラックと、前記少なくとも二つの爪部材のうちの第２爪部材に固定される第２ラックと、前記第１及び前記第２ラックそれぞれに噛み合うピニオンと、を有し、前記ピニオンが回転することで前記第１及び前記第２ラックが互いに反対側へと移動し、前記少なくとも二つの爪部材の間隔を変更するように構成されてもよい。
【0014】
前記課題を解決するために、本発明に係るモバイル型の収容装置は、上記いずれかに記載のロボットと、前記収容部と、前記ロボット及び前記収容部を内蔵した状態で持ち運び可能な筐体と、を備え、前記ロボットは、前記収容部に収容された物品を前記筐体に穿設された取り出し口まで搬送可能であることを特徴とする。
【0015】
上記構成によれば、本発明に係るモバイル型の収容装置は、上記いずれかに記載のロボットを備えるので、簡単な構造で、収容部に収容された物品を保持して取り出すことが可能となる。また、本発明に係るモバイル型の収容装置は、収容部及びロボットを内蔵した状態で持ち運び可能な筐体を備え、ロボットが所望する物品を筐体に穿設された取り出し口まで搬送可能であるので、収容された所望する物品の取り出しを容易に行うことが可能となる。
【0016】
例えば、前記収容部は、複数の物品を収容可能であり、前記ロボットは、前記収容部に収容された複数の物品の中から所望する物品を保持して取り出し、前記所望する物品を前記筐体に穿設された取り出し口まで搬送可能であってもよい。
【0017】
前記複数の溝は、それぞれ、前記第２縁部まで延びずに前記第１縁部と前記第２縁部との間で閉鎖されていてもよい。
【0018】
上記構成によれば、溝に対して載置面の第１縁部の側から爪部材を差し込んでいくと、当該爪部材の先端が溝の内壁に突き当たるので、溝に対して爪部材を差し込み過ぎることを防止することが可能となる。これにより、収容部に収容された物品を、確実に保持して取り出すことが可能となる。
【0019】
例えば、前記複数の物品は、それぞれ、配達物であり、前記配達物を配達するための貨物自動車の荷台に載せて搬送可能であってもよい。
【0020】
前記課題を解決するために、本発明に係るロボット制御方法は、上記いずれかに記載のロボットの動作を制御するためのロボット制御方法であって、前記収容部の載置面に形成された複数の溝のうち前記載置面に載置された物品の下側に位置する溝に前記載置面の第１縁部の側から前記爪部材を差し込む第１ステップと、前記第１ステップを行ったあとで、前記爪部材を上方へと移動させて前記爪部材を前記溝及び前記載置面から離間させる第２ステップと、を備えることを特徴とする。
【0021】
上記構成によれば、本発明に係るロボット制御方法は、上記いずれかに記載のロボットを用いるので、簡単な構造で、収容部に収容された物品を保持して取り出すことが可能となる。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、簡単な構造で、収容部に収容された物品を保持して取り出すことが可能なロボット、それを備える収容装置、及びそれを用いるロボット制御方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の実施形態に係るモバイル型の収容装置の外観斜視図である。
【図2】本発明の実施形態に係るモバイル型の収容装置の内部構造を示す概略図である。
【図3】本発明の実施形態に係るモバイル型の収容装置が備える棚の正面図である。
【図4】本発明の実施形態に係るモバイル型の収容装置が備える棚の一部を拡大した斜視図である。
【図5】本発明の実施形態に係るモバイル型の収容装置が備えるロボットアーム及びエンドエフェクタの概略的な平面図である。
【図6】本発明の実施形態に係るモバイル型の収容装置が備える間隔変更機構の一部を示す概略図である。
【図7】本発明の一実施形態に係るモバイル型の収容装置が備えるロボットの制御系を示すブロック図である。
【図8】本発明の一実施形態に係るモバイル型の収容装置が備える探索装置及びその周辺部分を示すブロック図である。
【図9】本発明の実施形態に係るモバイル型の収容装置が備えるパワーアシスト装置及びその周辺部分を示すブロック図である。
【図10】本発明の実施形態に係るモバイル型の収容装置に対して作業者が宅配物を積み込んでいる様子を示す概略図である。
【図11】本発明の実施形態に係るモバイル型の収容装置が作業者によって運ばれている様子を示す概略図である。
【図12】本発明の実施形態に係るモバイル型の収容装置が貨物自動車に載せられて移動している状態を示す概略図である。
【図13】本発明の実施形態に係るモバイル型の収容装置が、棚に収容された複数の宅配物の中から所望する第１宅配物を保持して取り出している様子を示す概略図であり、（Ａ）が爪部材を棚に形成された溝に差し込んだ状態の図、（Ｂ）が爪部材を上方へと移動させて所望する第１宅配物を持ち上げた状態の図である。
【図14】本発明の実施形態に係るモバイル型の収容装置が、棚に収容された複数の宅配物の中から所望する第２宅配物を保持して取り出している様子を示す概略図であり、（Ａ）が爪部材を棚に形成された溝に差し込んだ状態の図、（Ｂ）が爪部材を上方へと移動させて所望する第２宅配物を持ち上げた状態の図である。
【図15】本発明の実施形態に係るモバイル型の収容装置から所望する宅配物が作業者によって取り出されている様子を示す概略図である。
【図16】本発明の実施形態に係るモバイル型の収容装置を用いる宅配方法の一例を示すフローチャートである。
【図17】本発明の実施形態に係るモバイル型の収容装置の第１変形例が、棚に収容された宅配物を保持して取り出している様子を示す概略的な断面図であり、（Ａ）が爪部材を棚に形成された溝に差し込む直前の状態の図、（Ｂ）が爪部材を棚に形成された溝に差し込んだ状態の図、（Ｃ）が爪部材を上方へと移動させて宅配物を持ち上げた状態の図、（Ｄ）が宅配物を持ち上げた状態で爪部材を溝から引き抜く方向に移動させたときの図である。
【図18】本発明の実施形態に係るモバイル型の収容装置の第２変形例が備える棚の一部を拡大した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の実施形態に係る収容装置について、添付図面に基づき説明する。なお、本実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【0025】
（モバイル型の収容装置１０）
図１は、本実施形態に係るモバイル型の収容装置の外観斜視図である。また、図２は、同収容装置１０の内部構造を示す概略図である。本実施形態に係るモバイル型の収容装置１０（以下、特に必要な場合を除き、単に「収容装置１０」と称する）は、複数の宅配物Ｄ（複数の物品、又は複数の配達物）を宅配するための現場に適用して用いられる。具体的には、収容装置１０は、宅配の物流拠点から個人宅までの最終区間（いわゆる「ラストワンマイル」）において宅配物Ｄを搬送するために用いられる。
図１は、本実施形態に係るモバイル型の収容装置の外観斜視図である。また、図２は、同収容装置１０の内部構造を示す概略図である。本実施形態に係るモバイル型の収容装置１０（以下、特に必要な場合を除き、単に「収容装置１０」と称する）は、複数の宅配物Ｄ（複数の物品、又は複数の配達物）を宅配するための現場に適用して用いられる。具体的には、収容装置１０は、宅配の物流拠点から個人宅までの最終区間（いわゆる「ラストワンマイル」）において宅配物Ｄを搬送するために用いられる。
【0026】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る収容装置１０は、複数の宅配物Ｄを収容するための棚４０（収容部）と、棚４０に収容された複数の宅配物Ｄの中から所望する宅配物Ｄを保持して取り出すことが可能なロボット６０と、棚４０及びロボット６０を内蔵した状態で持ち運び可能な筐体２０と、を備える。
【0027】
（筐体２０）
筐体２０は、平面視において矩形状の底板２１と、底板２１の前端縁に立設される前板２２と、底板２１の後端縁に立設される背板２３と、底板２１の右端縁に立設される右側板２４と、底板２１の左側縁に立設される左側板２５と、底板２１、前板２２、背板２３、右側板２４、及び左側板２５から成る箱体の上面に蓋をするように設けられる天板２６と、を有する。
筐体２０は、平面視において矩形状の底板２１と、底板２１の前端縁に立設される前板２２と、底板２１の後端縁に立設される背板２３と、底板２１の右端縁に立設される右側板２４と、底板２１の左側縁に立設される左側板２５と、底板２１、前板２２、背板２３、右側板２４、及び左側板２５から成る箱体の上面に蓋をするように設けられる天板２６と、を有する。
【0028】
なお、以下の説明において、底板２１と天板２６とを結ぶ方向を高さ方向又は上下方向と称し、前板２２と背板２３とを結ぶ方向を幅方向又は前後方向と称し、且つ、右側板２４と左側板２５とを結ぶ方向を長手方向又は左右方向と称する。
【0029】
筐体２０の底板２１の前板２２側の部分には、右側板２４から左側板２５の近傍まで長手方向に延びるレール２８ａが設けられる。また、筐体２０の天板２６のレール２８ａに対応した部分には、レール２８ｂが設けられる。そして、レール２８ａ上には、当該レール２８ａ上を車輪（図示せず）で移動可能な移動子２９ａが設けられ、レール２８ｂ上には、当該レール２８ｂ上を車輪（同前）で移動可能な移動子２９ｂが設けられる。移動子２９ａ、２９ｂのうち少なくともいずれかには、後述するロボット制御装置７０によって動作を制御されるサーボモータ７６ｅ（図７参照）が設けられる。
【0030】
また、筐体２０には、移動子２９ａ、２９ｂを連結するための連結軸３０がさらに設けられる。当該連結軸３０は、高さ方向に延びて配置される。上記構成によれば、連結軸３０及び移動子２９ａ、２９ｂは、それぞれ、後述するロボットアーム６１及びエンドエフェクタ５０と一体的に、筐体２０内を長手方向に移動可能である。
【0031】
筐体２０の背板２３には、正面視したとき棚４０の全範囲を含むように当該棚４０に対応した位置に穿設された開口３２（図１０参照）と、当該開口３２を開閉するための開き戸３３ａ、３３ｂ（同前）と、が設けられる。開き戸３３ａ、３３ｂは、開口３２の長手方向における中央から両側に開閉可能であるように設けられる。
【0032】
また、筐体２０の左側板２５には、筐体２０内から所望する宅配物Ｄを取り出すための取り出し口３４が穿設される。筐体２０の底板２１の取り出し口３４に隣接した部分には、所望する宅配物Ｄを仮置きするための仮置き棚３６が設けられる。仮置き棚３６は、所望する宅配物Ｄを上下方向に三つ並べて仮置きできるように構成される。
【0033】
（棚４０）
図２に示すように、棚４０は、筐体２０の閉じられた開き戸３３ａ、３３ｂの内面（換言すれば、筐体２０に穿設された開口３２）に沿って長手方向に延在するように、閉じられた開き戸３３ａ、３３ｂの内面及び右側板２４の内面に寄せて配置される。棚４０は、筐体２０の底板２１に立設される四本の支柱４２ａ～４２ｄと、当該支柱４２ａ、４２ｂから支柱４２ｃ、４２ｄまで架設される四枚の板状部材４４ａ～４４ｄと、を有する。
図２に示すように、棚４０は、筐体２０の閉じられた開き戸３３ａ、３３ｂの内面（換言すれば、筐体２０に穿設された開口３２）に沿って長手方向に延在するように、閉じられた開き戸３３ａ、３３ｂの内面及び右側板２４の内面に寄せて配置される。棚４０は、筐体２０の底板２１に立設される四本の支柱４２ａ～４２ｄと、当該支柱４２ａ、４２ｂから支柱４２ｃ、４２ｄまで架設される四枚の板状部材４４ａ～４４ｄと、を有する。
【0034】
具体的には、支柱４２ａ、４２ｂが筐体２０の底板２１の右側板２４に隣接した部分に所定の間隔を空けて立設され、支柱４２ｃ、４２ｄが筐体の底板２１の左側板２５の近傍部分に所定の間隔を空けて立設される。そして、四枚の板状部材４４ａ～４４ｄは、それぞれ、支柱４２ａ、４２ｂから支柱４２ｃ、４２ｄまで、互いに並行して水平方向に延びるように架設される。
【0035】
図３は、本実施形態に係るモバイル型の収容装置が備える棚の正面図である。図４は、同モバイル型の収容装置が備える棚の一部を拡大した斜視図である。図３及び図４に示すように、棚４０は、板状部材４４ａ～４４ｄそれぞれに載置面４５を有し、当該載置面４５に載置した状態で宅配物Ｄを収容可能である。載置面４５には、ロボット６０が配置される側の第１縁部４５ａから反対側の第２縁部４５ｂへと延びる複数の溝４６が形成される。複数の溝４６は、それぞれ、第２縁部４５ｂまで延びずに第１縁部４５ａと第２縁部４５ｂとの間で内壁４７によって閉鎖されている。
【0036】
（ロボット６０）
図５は、本実施形態に係るモバイル型の収容装置が備えるロボットアーム及びエンドエフェクタの概略的な平面図である。図５に示すように、ロボット６０は、三つの関節軸ＪＴ１～ＪＴ３（少なくとも一つの関節軸）を有するロボットアーム６１と、ロボットアーム６１の先端に取り付けられ、所望する宅配物Ｄを保持するためのエンドエフェクタ５０と、ロボットアーム６１、エンドエフェクタ５０及び上記した移動子２９ａ、２９ｂの動作を制御するためのロボット制御装置７０（図７等参照）と、を有する。
図５は、本実施形態に係るモバイル型の収容装置が備えるロボットアーム及びエンドエフェクタの概略的な平面図である。図５に示すように、ロボット６０は、三つの関節軸ＪＴ１～ＪＴ３（少なくとも一つの関節軸）を有するロボットアーム６１と、ロボットアーム６１の先端に取り付けられ、所望する宅配物Ｄを保持するためのエンドエフェクタ５０と、ロボットアーム６１、エンドエフェクタ５０及び上記した移動子２９ａ、２９ｂの動作を制御するためのロボット制御装置７０（図７等参照）と、を有する。
【0037】
ロボットアーム６１は、上記した連結軸３０に取り付けられる取り付け部６２と、水平方向に延びる部材で構成される三つのリンク６４ａ～６４ｃと、三つのリンク６４ａ～６４ｃを順次連結する関節軸ＪＴ１～ＪＴ３と、を有する。
【0038】
取り付け部６２は、ロボットアーム６１の基端に設けられる。取り付け部６２には貫通孔６３が穿設され、当該貫通孔６３に対して上記した連結軸３０が挿通される。これにより、ロボットアーム６１及びエンドエフェクタ５０は、ロボット制御装置７０に制御されて連結軸３０上を高さ方向に移動可能である。
【0039】
リンク６４ａは、その基端部がサーボモータ７６ａで駆動される関節軸ＪＴ１を介して取り付け部６２に取り付けられる。これにより、リンク６４ａは、高さ方向に延びる軸線周りに回動可能な状態で取り付け部６２に取り付けられる。
【0040】
リンク６４ｂは、その基端部がサーボモータ７６ｂで駆動される関節軸ＪＴ２を介してリンク６４ａの先端部に取り付けられる。これにより、リンク６４ｂは、高さ方向に延びる軸線周りに回動可能な状態でリンク６４ａに取り付けられる。
【0041】
リンク６４ｃは、その基端部がサーボモータ７６ｃで駆動される関節軸ＪＴ３を介してリンク６４ｂの先端部に取り付けられる。これにより、リンク６４ｃは、高さ方向に延びる軸線周りに回動可能な状態でリンク６４ｂに取り付けられる。
【0042】
エンドエフェクタ５０は、その基端部がリンク６４ｃの先端部に取り付けられる。エンドエフェクタ５０は、棚４０の載置面４５に形成される複数の溝４６それぞれに対して載置面４５の第１縁部４５ａの側から差し込み可能な二つの爪部材５８ａ、５８ｂと、当該爪部材５８ａ、５８ｂの間隔を変更するための間隔変更機構５１と、を有する。
【0043】
図６は、本実施形態に係るモバイル型の収容装置が備える間隔変更機構の一部を示す概略図である。図５及び図６に示すように、間隔変更機構５１は、中空の直方体状に形成される枠体５２と、当該枠体５２の内部に設けられる二つのベベルギヤ５４ａ、５４ｂと、同じく当該枠体５２の内部に設けられる二つのラック５６ａ、５６ｂと、を有する。
【0044】
爪部材５８ａは、その基端部がラック５６ａに固定され、枠体５２の外部へと直線状に延びる。また、爪部材５８ｂは、その基端部がラック５６ｂに固定され、枠体５２の外部へと直線状に爪部材５８ａと平行して延びる。
【0045】
ここで、ロボットアーム６１の先端部（換言すれば、リンク６４ｃの先端部）には、サーボモータ７６ｄが設けられる。当該サーボモータ７６ｄは、その回転軸がリンク６４ｃの捻じれ方向に回転するように当該リンク６４ｃの内部に配置される。
【0046】
サーボモータ７６ｄの回転軸には、上記したベベルギヤ５４ａの基端部が取り付けられる。ベベルギヤ５４ａは、その軸線がサーボモータ７６ｄの回転軸と同一直線上に位置するように配置される。ベベルギヤ５４ａの先端部には、当該ベベルギヤ５４ａと互いに噛み合うようにベベルギヤ５４ｂが配置される。当該ベベルギヤ５４ｂは、その軸線がベベルギヤ５４ａに噛み合う部分から鉛直方向下向きに延びるように配置される。
【0047】
ベベルギヤ５４ｂの下端部に設けられるピニオン５５には、上記したラック５６ａ、５６ｂがそれぞれ噛み合わされる。具体的には、ピニオン５５の径方向の一方側の部分（ここでは、エンドエフェクタ５０の先端側に位置する部分）には、上記したラック５６ａが噛み合わされる。また、ピニオン５５の径方向の他方側の部分（ここでは、エンドエフェクタ５０の基端側に位置する部分）には、上記したラック５６ｂが噛み合わされる。そして、間隔変更機構５１は、ピニオン５５（すなわち、ベベルギヤ５４ｂ）が回転することでラック５６ａ、５６ｂが枠体５２内を互いに反対側へと移動し、爪部材５８ａ、５８ｂの間隔を変更するように構成される。
【0048】
図７は、本実施形態に係るモバイル型の収容装置が備えるロボットの制御系を示すブロック図である。図７に示すように、ロボット制御装置７０は、プログラムを格納するためのメモリ７２（記憶装置）と、当該メモリ７２に格納されたプログラムを実行するためのプロセッサ７４（処理装置）と、を少なくとも有する。ロボット制御装置７０の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央演算処理装置）がメモリに格納されたプログラムに従って動作することにより実現されてもよい。
【0049】
そして、ロボット６０は、棚４０に収容された複数の宅配物Ｄの中から後述する探索装置８０によって見つけ出された所望する宅配物Ｄを保持して取り出し、取り出した所望する宅配物Ｄを筐体２０に穿設された取り出し口３４まで搬送可能である。
【0050】
（探索装置８０）
図８は、本実施形態に係るモバイル型の収容装置が備える探索装置及びその周辺部分を示すブロック図である。図８に示すように、本実施形態に係る収容装置１０は、棚４０に収容された複数の宅配物Ｄの中から所望する宅配物Ｄを探索するための探索装置８０をさらに備える。
図８は、本実施形態に係るモバイル型の収容装置が備える探索装置及びその周辺部分を示すブロック図である。図８に示すように、本実施形態に係る収容装置１０は、棚４０に収容された複数の宅配物Ｄの中から所望する宅配物Ｄを探索するための探索装置８０をさらに備える。
【0051】
探索装置８０は、上記したロボット６０と、当該ロボット６０の先端に設けられる撮像装置８２と、当該撮像装置８２で撮像された画像情報を解析するための解析装置８４と、を有する。なお、図８に示すように、解析装置８４は、ロボット制御装置７０の一部として構成されてもよいし、又は、当該ロボット制御装置７０とは別個に設けられてもよい。
【0052】
図８に示すように、本実施形態に係る収容装置１０は、探索装置８０及び後述するパワーアシスト装置９０を駆動するための電池８６をさらに備える。また、収容装置１０は、後述する貨物自動車Ｖの電源ＰＳから供給される電力の態様を、探索装置８０及び後述するパワーアシスト装置９０で使用可能な態様に変換するための変換装置８８をさらに備える。
【0053】
（パワーアシスト装置９０）
図９は、本実施形態に係るモバイル型の収容装置が備えるパワーアシスト装置及びその周辺部分を示すブロック図である。図９に示すように、本実施形態に係る収容装置１０は、筐体２０を持ち運ぶ際に作業者Ｐ（図１０等参照）の負担を軽減するためのパワーアシスト装置９０をさらに備えてもよい。
図９は、本実施形態に係るモバイル型の収容装置が備えるパワーアシスト装置及びその周辺部分を示すブロック図である。図９に示すように、本実施形態に係る収容装置１０は、筐体２０を持ち運ぶ際に作業者Ｐ（図１０等参照）の負担を軽減するためのパワーアシスト装置９０をさらに備えてもよい。
【0054】
パワーアシスト装置９０は、筐体２０の底板２１の底面の四隅近傍にそれぞれ設けられる四つの車輪９８と、当該四つの車輪９８のうち筐体２０の左側板２５側に設けられる二つの車輪９８を少なくとも駆動するための電動モータ９９と、を有する。
【0055】
また、パワーアシスト装置９０は、筐体２０の左側板２５の外面に取り付けられる操作装置９２と、当該操作装置９２の前側と後ろ側それぞれから突出するように設けられるハンドル９４と、をさらに有する。なお、操作装置９２は、例えば、パワーアシスト装置９０を操作するための構成だけでなく、収容装置１０に内蔵されたロボット６０及び探索装置８０の電源のオンとオフを切り換えるためのスイッチ等を有してもよい。
【0056】
そして、パワーアシスト装置９０は、ハンドル９４に対して作業者Ｐ（図１０等参照）から加えられる外力を検出するための外力センサ９６と、当該外力センサ９６の検出値に基づき、電動モータ９９の動作を制御するための制御装置９５と、をさらに有する。制御装置９５は、ハンドル９４に対して当該ハンドル９４がその軸線を回転軸として回転するような外力が作業者Ｐから加えられたとき、例えばその外力の方向や大きさ等に基づき、電動モータ９９の回転速度を変化させてもよい。
【0057】
（宅配方法の一例）
つづいて、図１０～１６に基づき、上記実施形態に係る収容装置１０を用いて、宅配の物流拠点から個人宅まで宅配物Ｄを搬送する宅配方法の一例について説明する。また、当該宅配方法の中で、上記実施形態に係るロボット６０を用いるロボット制御方法の一例についても説明する。さらに、上記実施形態に係る収容装置１０によって奏する効果についても併せて説明する。
つづいて、図１０～１６に基づき、上記実施形態に係る収容装置１０を用いて、宅配の物流拠点から個人宅まで宅配物Ｄを搬送する宅配方法の一例について説明する。また、当該宅配方法の中で、上記実施形態に係るロボット６０を用いるロボット制御方法の一例についても説明する。さらに、上記実施形態に係る収容装置１０によって奏する効果についても併せて説明する。
【0058】
図１０は、上記実施形態に係るモバイル型の収容装置に対して作業者が宅配物を積み込んでいる様子を示す概略図である。まず、図１０に示すように、宅配の物流拠点において、作業者Ｐが、筐体２０の背板２３に設けられた開き戸３３ａ、３３ｂを開き、筐体２０の開口３２から棚４０に複数の宅配物Ｄを積み込む。そして、作業者Ｐは、棚４０に全ての宅配物Ｄを積み込んだあと、開き戸３３ａ、３３ｂを閉じる。
【0059】
ここで、筐体２０の開口３２が正面視したとき棚４０の全範囲を含むように当該棚４０に対応した位置に穿設され、且つ、ロボット６０が棚４０を介して筐体２０の開口３２と対向するように筐体２０内に配置されるので、作業者Ｐは、複数の宅配物Ｄを棚４０に積み込んで収容する作業を容易に行うことが可能となる。
【0060】
また、収容装置１０内にロボット６０及び探索装置８０が配置されているので、作業者Ｐは、収容装置１０に複数の宅配物Ｄを積み込む際に、配達順路などに基づき複数の宅配物Ｄそれぞれの棚４０内での収容場所を考慮する必要がない。これにより、作業者Ｐは、積み込み作業をいっそう容易に行うことが可能となる。
【0061】
なお、作業者Ｐは、各々の送り状が筐体２０の前板２２側又は天板２６側に位置するように、複数の宅配物Ｄを棚４０に積み込むことが好ましい。これにより、探索装置８０が所望する宅配物Ｄを探索し易くなる。
【0062】
図１１は、上記実施形態に係るモバイル型の収容装置が作業者によって運ばれている様子を示す概略図である。次に、図１１に示すように、作業者Ｐが、ハンドル９４を把持しつつパワーアシスト装置９０を操作して収容装置１０を貨物自動車Ｖ（図１２等参照）まで運ぶ。
【0063】
このとき、作業者Ｐは、作業者Ｐは、筐体２０に設けられたハンドル９４及び四つの車輪９８によって、収容装置１０を容易に持ち運ぶことが可能となる。換言すれば、収容装置１０は、ハンドル９４及び四つの車輪９８を備えることで、モバイル性を向上させることが可能となる。
【0064】
また、作業者Ｐは、例えば、ハンドル９４に対して当該ハンドル９４がその軸線を回転軸として回転するような外力を加えることで、筐体２０の速度を変化させることが可能である。すなわち、作業者Ｐは、パワーアシスト装置９０によって筐体２０をいっそう容易に持ち運ぶことが可能となる。換言すれば、収容装置１０は、パワーアシスト装置９０を備えることで、モバイル性をいっそう向上させることが可能となる。
【0065】
さらに、収容装置１０は、パワーアシスト装置９０を駆動するための電池８６を備えることで、モバイル性をいっそう向上させることが可能となる。
【0066】
そして、作業者Ｐは、貨物自動車Ｖの荷台ＬＣに収容装置１０を積み込む。このとき、作業者Ｐは、例えば、フォークリフト等の荷役装置（図示せず）を用いて、貨物自動車Ｖの荷台ＬＣに収容装置１０を積み込んでもよい。なお、本実施形態では、貨物自動車Ｖの荷台ＬＣに二つの収容装置１０、１０が積み込まれる（図１５参照）。
【0067】
なお、貨物自動車Ｖの荷台ＬＣは、背面に開口が形成され、当該開口には中央から両側に開くように開き戸が設けられる（同前）。作業者Ｐは、貨物自動車Ｖの荷台ＬＣの開き戸を開いて、収容装置１０、１０それぞれの取り出し口３４が荷台ＬＣの開口側に位置するように収容装置１０、１０を荷台ＬＣに積み込む。そのあとで、作業者Ｐは、例えば、収容装置１０、１０それぞれの操作装置９２を操作して、ロボット６０及び探索装置８０の電源をオンにしたうえで、貨物自動車Ｖの荷台ＬＣの開き戸を閉じる。
【0068】
探索装置８０は、電源がオンされることで、棚４０に収納された複数の宅配物Ｄそれぞれの上面又は側面に貼り付けられた送り状の画像情報（すなわち、宅配先の画像情報）を、ロボットアーム６１の姿勢を変更しつつ撮像装置８２により撮像して取得する。このとき、収容装置１０は、変換装置８８を備えることで、貨物自動車Ｖの電源ＰＳから供給される電力を用いて、探索装置８０を駆動させることが可能である。なお、収容装置１０は、上記した電池８６から供給される電力を用いて、探索装置８０を駆動させることも可能である。
【0069】
例えば、探索装置８０は、棚４０の最も上段の板状部材４４ｄの左右方向の一端から他端まで撮像装置８２（すなわち、ロボットアーム６１の先端）を移動させつつ、当該板状部材４４ｄ上に載置された複数の宅配物Ｄの上面を撮像して画像情報を取得する。次に、探索装置８０は、棚４０の最も上段の板状部材４４ｄの左右方向の他端から一端まで撮像装置８２を移動させつつ、当該板状部材４４ｄ上に収容された複数の宅配物Ｄの前面を撮像して画像情報を取得する。
【0070】
さらに、探索装置８０は、上から二段目の板状部材４４ｃ、上から三段目の板状部材４４ｂ、及び最も下段の板状部材４４ａそれぞれに収納された複数の宅配物Ｄの上面及び前面についても、同様に撮像して宅配先の画像情報を取得する。このように画像情報を取得することで、例えば、送り状が前面に貼り付けられた宅配物Ｄと、送り状が上面に貼り付けられた宅配物Ｄとが混在している場合であっても、複数の宅配物Ｄそれぞれの宅配先の画像情報を問題なく取得することが可能となる。撮像装置８２は、このように取得した複数の宅配物Ｄそれぞれの宅配先の画像情報を解析装置８４へと送信する。なお、本実施形態では、撮像装置８２は、複数の宅配物Ｄの大きさ（例えば、幅方向における底面の長さ等）が認識可能な画像情報を取得し、当該画像情報を解析装置８４へと送信する。
【0071】
また、探索装置８０は、撮像装置８２により複数の宅配物Ｄそれぞれの宅配先の画像情報を撮像したときのロボットアーム６１の先端の位置情報又はロボットアーム６１の姿勢をロボット制御装置７０に送信する。これにより、ロボット６０は、取得したロボットアーム６１の先端の位置情報又はロボットアーム６１の姿勢に基づき、棚４０に収容された複数の宅配物Ｄの中から所望する宅配物Ｄを保持して取り出すことが可能となる。
【0072】
解析装置８４は、取得した宅配先の画像情報に基づき、複数の宅配物Ｄそれぞれの宅配先を解析する。そして、解析装置８４は、解析した複数の宅配物Ｄそれぞれの宅配先に基づき、収容装置１０に収納された複数の宅配物Ｄを効率良く配達するための配達ルートを決定する。なお、このとき、解析装置８４は、前記複数の宅配物Ｄそれぞれの位置情報に加えて、後述するＧＰＳ制御装置から取得可能な収容装置１０の位置情報に基づき、前記配達ルートを決定してもよい。このように決定された配達ルートは、例えば、貨物自動車Ｖの運転席ＤＳに配置されるディスプレイ等の出力装置から出力されてもよい。また、解析装置８４は、取得した画像情報から複数の宅配物Ｄそれぞれの大きさを認識する。
【0073】
図１２は、上記実施形態に係るモバイル型の収容装置が貨物自動車に載せられて移動している状態を示す概略図である。図１２に示すように、作業者Ｐは、収容装置１０、１０を貨物自動車Ｖの荷台ＬＣに積み込んだあと、例えば、解析装置８４により決定された配達ルートに基づき、宅配の物流拠点から複数の宅配物Ｄのうちいずれかの宅配先まで貨物自動車Ｖを運転して移動する。
【0074】
ここで、収容装置１０、１０は、それぞれ、ＧＰＳ（Global Positioning System、全地球測位システム）の一部を構成するＧＰＳ制御装置（図示せず）及びＧＰＳ受信機（同前）をさらに備えてもよい。また、ＧＰＳ制御装置は、プログラムを格納するための記憶装置（同前）と、当該記憶装置に格納されたプログラムを実行するための処理装置（同前）と、を少なくとも有してもよい。
【0075】
ＧＰＳ制御装置は、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ受信機を介してＧＰＳ信号を受信する。そして、ＧＰＳ制御装置は、例えば、自らの位置情報（すなわち、収容装置１０の位置情報）を宅配先の人物が保有するスマートフォンやＰＣ（Personal Computer、パーソナルコンピュータ）に送信してもよい。これにより、宅配先の人物は、自分宛ての宅配物Ｄの配送状況を把握することが可能となる。
【0076】
図１３は、上記実施形態に係るモバイル型の収容装置が、棚に収容された複数の宅配物の中から所望する第１宅配物を保持して取り出している様子を示す概略図であり、（Ａ）が爪部材を棚に形成された溝に差し込んだ状態の図、（Ｂ）が爪部材を上方へと移動させて所望する第１宅配物を持ち上げた状態の図である。図１３に示すように、上記ステップＳ３で複数の宅配物Ｄ（複数の物品、又は複数の配達物）のうちいずれかの宅配先まで移動している際中に、ロボット６０によって、棚４０に収容された複数の宅配物Ｄの中から所望する宅配物Ｄを保持して取り出し、所望する宅配物Ｄを筐体２０に穿設された取り出し口３４まで搬送する。
【0077】
具体的には、ロボット制御装置７０が、メモリ７２に格納された所望する第１宅配物Ｄ１（図１３において左側に載置された第１宅配物Ｄ１。以下、特に必要な場合を除き、単に「第１宅配物Ｄ１」と称する）の位置情報に基づき、ロボットアーム６１の姿勢を変更して爪部材５８ａ、５８ｂを第１宅配物Ｄ１の手前下側まで移動させる。また、ロボット制御装置７０が、メモリ７２に格納された第１宅配物Ｄ１の大きさに関する情報に基づき、間隔変更機構５１によって、爪部材５８ａ、５８ｂの間隔を第１宅配物Ｄ１の大きさに応じた間隔に変更する。そして、ロボット制御装置７０が、棚４０の載置面４５に形成された複数の溝４６のうち第１宅配物Ｄ１の下側に位置する溝４６に載置面４５の第１縁部４５ａの側から爪部材５８ａ、５８ｂを差し込むように、ロボットアーム６１及びエンドエフェクタ５０の動作を制御する。
【0078】
このとき、複数の溝４６が、それぞれ、第１縁部４５ａと第２縁部４５ｂとの間で内壁４７によって閉鎖されているので、溝４６に対して載置面４５の第１縁部４５ａの側から爪部材５８ａ、５８ｂを差し込んでいくと、当該爪部材５８ａ、５８ｂの先端が溝４６の内壁４７に突き当たる。したがって、溝４６に対して爪部材５８ａ、５８ｂを差し込み過ぎることを防止することが可能となる。これにより、棚４０に収容された宅配物Ｄを、確実に保持して取り出すことが可能となる。本実施形態では、上記のようにして図１６に示すロボット制御方法のステップＳ１（第１ステップ）が行われる。
【0079】
そのあとで、ロボット制御装置７０は、爪部材５８ａ、５８ｂを上方へと移動させて当該爪部材５８ａ、５８ｂを溝４６及び載置面４５から離間させるように、ロボットアーム６１及びエンドエフェクタ５０の動作を制御する。さらに、ロボット制御装置７０は、保持した第１宅配物Ｄ１を、取り出し口３４に隣接して配置された仮置き棚３６に仮置きするように、ロボットアーム６１及びエンドエフェクタ５０の動作を制御する。
【0080】
上記のように、本実施形態では、ロボット６０が、棚４０に載置された第１宅配物Ｄ１の下側に位置する溝４６に二つの爪部材５８ａ、５８ｂを差し込み、当該二つの爪部材５８ａ、５８ｂを上方へと移動させることにより第１宅配物Ｄ１を持ち上げて保持することが可能である。したがって、本実施形態に係るロボット６０は、例えば、ロボットアームの先端に取り付けられる吸着パッドで吸着して保持するような場合と比較して、簡単な構造で、棚４０に収容された第１宅配物Ｄ１を保持して取り出すことが可能となる。
【0081】
また、本実施形態では、エンドエフェクタ５０が二つの爪部材５８ａ、５８ｂを有することで、当該エンドエフェクタ５０が爪部材を一つのみ有する場合と比較して、安定した状態で第１宅配物Ｄ１を保持することが可能となる。
【0082】
さらに、本実施形態では、二つの爪部材５８ａ、５８ｂの間隔を変更するための間隔変更機構をさらに備えるので、第１宅配物Ｄ１の大きさに応じて二つの爪部材５８ａ、５８ｂの間隔を適宜変更することが可能となる。
【0083】
本実施形態では、上記のようにして図１６に示すロボット制御方法のステップＳ２（第２ステップ）が行われる。
【0084】
図１４は、本実施形態に係るモバイル型の収容装置が、棚に収容された複数の宅配物の中から所望する第２宅配物を保持して取り出している様子を示す概略図であり、（Ａ）が爪部材を棚に形成された溝に差し込んだ状態の図、（Ｂ）が爪部材を上方へと移動させて所望する第２宅配物を持ち上げた状態の図である。図１４に示すように、本実施形態では、ロボット６０は、第１宅配物Ｄ１を仮置き棚３６に仮置きしたあと（すなわち、第１宅配物Ｄ１を筐体２０の取り出し口３４まで搬送したあと）、ロボット制御装置７０が、メモリ７２に格納された所望する第２宅配物Ｄ２（図１３及び図１４において右側に載置された第２宅配物Ｄ２。以下、特に必要な場合を除き、単に「第２宅配物Ｄ２」と称する）の位置情報に基づき、ロボットアーム６１の姿勢を変更して爪部材５８ａ、５８ｂを第２宅配物Ｄ２の手前下側まで移動させるように、ロボットアーム６１及びエンドエフェクタ５０の動作を制御する。
【0085】
また、ロボット制御装置７０は、メモリ７２に格納された第２宅配物Ｄ２の大きさに関する情報に基づき、間隔変更機構５１によって、爪部材５８ａ、５８ｂの間隔を第２宅配物Ｄ２の大きさに応じた間隔に変更する。ここで、第２宅配物Ｄ２は、直前に搬送した第１宅配物Ｄ１と比較して大きい。したがって、ロボット制御装置７０は、間隔変更機構５１によって、爪部材５８ａ、５８ｂの間隔を大きくすることで、爪部材５８ａ、５８ｂの間隔を第２宅配物Ｄ２の大きさに応じた間隔に変更する。
【0086】
そして、ロボット制御装置７０は、棚４０の載置面４５に形成された複数の溝４６のうち第２宅配物Ｄ２の下側に位置する溝４６に載置面４５の第１縁部４５ａの側から爪部材５８ａ、５８ｂを差し込むように、ロボットアーム６１及びエンドエフェクタ５０の動作を制御する。以降の手順は、上記した第１宅配物Ｄ１を筐体２０の取り出し口３４まで搬送する場合と同じであるため、ここではその説明を繰り返さない。
【0087】
図１５は、本実施形態に係るモバイル型の収容装置から所望する宅配物が作業者によって取り出されている様子を示す概略図である。図１５に示すように、作業者Ｐが運転席ＤＳから降りて荷台ＬＣの開き戸を開くと、筐体２０に穿設された取り出し口３４から所望する第１宅配物Ｄ１、及び第２宅配物Ｄ２が取り出し可能な状態となっている。これにより、作業者Ｐは、収容装置１０から第１宅配物Ｄ１、及び第２宅配物Ｄ２の取り出しを容易に行うことが可能となる。最後に、作業者Ｐは、取り出し口３４に存する第１宅配物Ｄ１、及び第２宅配物Ｄ２を宅配先まで持ち運ぶ。
【0088】
ここで、従来から、例えば、宅配の物流拠点では、ロボットやＡＧＶ（Automated guided vehicle、無人搬送車）を用いて、ＤＡ（Distribution Automation、流通での自動化を図るシステム）による自動化が積極的に進められている。しかし、例えば、宅配の物流拠点から個人宅までの最終区間（いわゆる「ラストワンマイル」）では、自動化があまり進められていない。
【0089】
なお、ラストワンマイルでは、例えば、自動運転による無人自動車に宅配ボックスを搭載したり、ドローンを用いたりすることで、自動化を進める試みがなされている。しかし、例えば、前者の場合には安全面が懸念され、後者の場合には一度に配送できる量が限られてしまうという問題があった。これにより、ラストワンマイルでの宅配作業を自動化することが、現実的には困難であった。
【0090】
一方、上記実施形態に係る収容装置１０を用いることによって、作業者Ｐが運転する貨物自動車Ｖの荷台ＬＣに積み込んで複数の宅配物Ｄを搬送することができるため、安全面が懸念されることはなく、また、一度に配送できる量が限られてしまうこともない。したがって、収容装置１０を用いることによって、ラストワンマイルでの宅配作業の一部を現実的に自動化することができる。
【0091】
（第１変形例）
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【0092】
図１７に基づき、上記実施形態に係るモバイル型の収容装置の第１変形例について説明する。図１７は、当該第１変形例が、棚に収容された宅配物を保持して取り出している様子を示す概略的な断面図であり、（Ａ）が爪部材を棚に形成された溝に差し込む直前の状態の図、（Ｂ）が爪部材を棚に形成された溝に差し込んだ状態の図、（Ｃ）が爪部材を上方へと移動させて宅配物を持ち上げた状態の図、（Ｄ）が宅配物を持ち上げた状態で爪部材を溝から引き抜く方向に移動させたときの図である。
【0093】
なお、本変形例に係るモバイル型の収容装置は、棚４０及び爪部材５８の構造を除き、上記実施形態に係るモバイル型の収容装置１０と同様の構造を備える。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。
【0094】
図１７に示すように、本変形例の爪部材５８´は、本体部分５９ａと、本体部分５９ａの先端の上面に突設される突部５９ｂと、を有する。また、本変形例の棚４０´が有する板状部材４４´には、第２縁部４５ｂの上面に直方体状の凸部４７´が突設される。当該凸部４７´は、板状部材４４´の幅方向の一端から他端まで延在する。板状部材４４´にこのような凸部４７´が形成されることで、当該板状部材４４´から宅配物Ｄが落下してしまうことを抑制することが可能となる。
【0095】
凸部４７´の第１縁部４５ａ側の側面には、凹部４８が形成される。当該凹部４８は、凸部４７´の下端縁から上方へと延びる。当該凹部４８は、凸部４７´の上端縁まで延びずに当該凸部４７´の下端縁と上端縁の間で閉鎖されている。当該凹部４８は、凸部４７´の下端縁で溝４６と連通している。
【0096】
本変形例に係るモバイル型の収容装置が、棚４０´に収容された宅配物Ｄを持ち上げて保持する態様の一例について説明する。
【0097】
まず、図１７（Ａ）に示すように、ロボット制御装置７０が、メモリ７２に格納された宅配物Ｄの位置情報に基づき、ロボットアーム６１の姿勢を変更して爪部材５８´を宅配物Ｄの手前下側まで移動させる。
【0098】
次に、図１７（Ｂ）に示すように、ロボット制御装置７０は、棚４０´の載置面４５に形成された複数の溝４６´のうち宅配物Ｄの下側に位置する溝４６´に載置面４５の第１縁部４５ａの側から爪部材５８´を差し込むように、ロボットアーム６１の動作を制御する。このとき、複数の溝４６が、それぞれ、凸部４７´に形成された凹部４８の鉛直方向に延びる内壁によって閉鎖されているので、爪部材５８´の先端が前記内壁に突き当たる。これにより、爪部材５８´の後ろ方向（筐体２０の背板２３に向かう方向）への移動を規制することができるので、溝４６に対して爪部材５８´を差し込み過ぎることを防止することが可能となる。
【0099】
さらに、図１７（Ｃ）に示すように、ロボット制御装置７０は、爪部材５８´を上方へと移動させて当該爪部材５８´を溝４６及び載置面４５から離間させるように、ロボットアーム６１の動作を制御する。このとき、複数の溝４６の第２縁部４５ｂ側の上方が、それぞれ、凸部４７´に形成された凹部４８の水平方向に延びる内壁によって閉鎖されているので、爪部材５８´の突部５９ｂの上端が、前記内壁に突き当たる。これにより、爪部材５８´の上方への移動を規制することができるので、溝４６及び載置面４５から爪部材５８´を離間させ過ぎることを防止することが可能となる。また、上記のようにして、ロボット６０´は、棚４０´に収容された宅配物Ｄを持ち上げて保持することができる。
【0100】
最後に、図１７（Ｄ）に示すように、ロボット制御装置７０は、宅配物Ｄを持ち上げて保持した状態で、爪部材５８を溝４６から引き抜く方向（すなわち、前方向又は筐体２０の前板２２に向かう方向）へと移動させる。上記のようにして、ロボット６０´は、棚４０´に収容された宅配物Ｄを保持して取り出すことができる。
【0101】
（第２変形例）
図１８に基づき、上記実施形態に係るモバイル型の収容装置の第２変形例について説明する。図１７は、当該第２変形例が備える棚の一部を拡大した斜視図である。なお、本変形例に係るモバイル型の収容装置は、棚４０の構造を除き、上記実施形態に係るモバイル型の収容装置１０と同様の構造を備える。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。
図１８に基づき、上記実施形態に係るモバイル型の収容装置の第２変形例について説明する。図１７は、当該第２変形例が備える棚の一部を拡大した斜視図である。なお、本変形例に係るモバイル型の収容装置は、棚４０の構造を除き、上記実施形態に係るモバイル型の収容装置１０と同様の構造を備える。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。
【0102】
上記実施形態及び第１変形例では、棚４０、４０´に形成される複数の溝４６、４６´は、それぞれ、載置面４５の第１縁部４５ａにおいて開放され、第２縁部４５ｂまで延びずに第１縁部４５ａと第２縁部４５ｂとの間で閉鎖されていた。一方、本変形例では、図１８に示すように、棚４０´´に形成される複数の溝４６´´が、それぞれ、載置面４５の第１縁部４５ａから第２縁部４５ｂまで延び、載置面４５の第１縁部４５ａだけでなく第２縁部４５ｂにおいても開放されている。棚４０´´に形成される複数の溝４６´´は、このような構造を有していてもよい。
【0103】
（その他の変形例）
上記実施形態では、エンドエフェクタ５０が二つの爪部材５８ａ、５８ｂを有する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、エンドエフェクタ５０は、爪部材を一つのみ有してもよいし、又は、三つ以上有してもよい。なお、エンドエフェクタ５０が爪部材を一つのみ有する場合、宅配物Ｄ（物品）を安定した状態で保持するために、当該爪部材の幅を図５に示す二つの爪部材５８ａ、５８ｂそれぞれの幅と比較して大きくすることが好ましい。
上記実施形態では、エンドエフェクタ５０が二つの爪部材５８ａ、５８ｂを有する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、エンドエフェクタ５０は、爪部材を一つのみ有してもよいし、又は、三つ以上有してもよい。なお、エンドエフェクタ５０が爪部材を一つのみ有する場合、宅配物Ｄ（物品）を安定した状態で保持するために、当該爪部材の幅を図５に示す二つの爪部材５８ａ、５８ｂそれぞれの幅と比較して大きくすることが好ましい。
【0104】
なお、エンドエフェクタ５０が爪部材を一つのみ有する場合、ロボット６０は、二つの爪部材５８ａ、５８ｂの間隔を変更するための間隔変更機構５１を備える必要がない。また、エンドエフェクタ５０が爪部材を三つ以上有する場合、間隔変更機構５１は、三つの爪部材それぞれの間隔を適宜変更するように構成されてもよい。
【0105】
上記実施形態では、筐体２０の左側板２５の外面に取り付けられた操作装置９２を用いて、ロボット６０及び探索装置８０の電源のオンとオフを切り換える場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、例えば、貨物自動車Ｖの運転席ＤＳに、ロボット６０及び探索装置８０の電源のオンとオフを切り換えるための操作装置を配置してもよい。
【0106】
上記実施形態では、筐体２０に穿設された取り出し口３４に隣接して、所望する宅配物Ｄを仮置きするための仮置き棚３６が配置される場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、例えば、仮置き棚３６を設けずにロボット６０が取り出し口３４で宅配物Ｄを保持し、所望する宅配物Ｄをロボット６０から作業者Ｐに対して直接受け渡すようにしてもよい。
【0107】
上記実施形態では、取り出し口３４が筐体２０の左側板２５にのみ穿設される場合について説明したが、これに限定されない。すなわち、取り出し口３４は、筐体２０の前板２２、背板２３、右側板２４、左側板２５、及び天板２６のうち少なくともいずれか一つに穿設されていればよい。
【0108】
上記実施形態では、筐体２０が直方体状である場合を説明したが、これに限定されない。例えば、筐体２０は、立方体状であってもよいし、四角柱以外の多角柱状であってもよいし、又は、円柱状であってもよい。或いは、筐体２０は、その内部に棚４０及びロボット６０が配置可能であり、かつ、その側面に取り出し口３４が穿設可能なその他の形状であってもよい。
【0109】
上記実施形態では、収容装置１０が、探索装置８０及びパワーアシスト装置９０を駆動するための電池８６及び変換装置８８を備える場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、収容装置１０は、電池８６及び変換装置８８のうちいずれかのみを備える構成であってもよいし、又は、電池８６及び変換装置８８の両方を備えない構成であってもよい。後者のような場合、探索装置８０及びパワーアシスト装置９０は、電池８６及び貨物自動車Ｖの電源ＰＳとは別個に設けられる他の電源から電力を供給されてもよい。
【0110】
また、例えば、電池８６がパワーアシスト装置９０及び探索装置８０の一部である撮像装置８２にのみ電力を供給してもよい。このとき、例えば、変換装置８８が貨物自動車Ｖの電源ＰＳから供給される電力の態様を探索装置８０の一部であるロボット６０で使用可能な態様に変換したうえで当該ロボット６０にのみ電力を供給してもよい。さらに、例えば、電池８６が、ロボット６０、撮像装置８２、及びパワーアシスト装置９０それぞれに対して個別に設けられてもよい。
【0111】
上記実施形態では、ロボット６０によって、所望する第１宅配物Ｄ１、及び第２宅配物Ｄ２を筐体２０に穿設された取り出し口３４まで搬送する作業が、複数の宅配物Ｄのうちいずれかの宅配先まで移動している際中に行われる場合を説明した。このとき、例えば、貨物自動車Ｖが信号待ち等で一時的に停止している際中に行われてもよい。これにより、所望する宅配物Ｄを筐体２０に穿設された取り出し口３４まで搬送している際中に移動による振動が生じないので、所望する宅配物Ｄを取り出し口３４まで確実に搬送することが可能となる。
【0112】
また、上記の場合に限定されず、例えば、貨物自動車Ｖが宅配先に到着してから、貨物自動車Ｖの荷台ＬＣの開き戸が作業者Ｐによって開かれるまでの間に、前記搬送する作業が行われてもよい。このタイミングで前記搬送する作業を行うことで、例えば、貨物自動車Ｖを運転して移動している際中に前記搬送する作業を行う場合と比較して、収容装置１０が振動しないので、前記搬送する作業を確実に行うことが可能となる。
【0113】
上記実施形態では、ロボット６０は、レール２８及び連結軸３０上を移動可能であり、三つの関節軸ＪＴ１～ＪＴ３を有する片腕の水平多関節型ロボットとして構成される場合を説明したが、これに限定されない。例えば、ロボット６０は、双腕の水平多関節型ロボットとして構成されてもよい。或いは、ロボット６０は、極座標型ロボットとして構成されてもよいし、円筒座標型ロボットとして構成されてもよいし、直角座標型ロボットとして構成されてもよいし、垂直多関節型ロボットとして構成されてもよいし、又は、その他のロボットとして構成されてもよい。
【0114】
そして、ロボット６０が、ロボットアーム６１の姿勢を変更するのみで、当該ロボットアーム６１の先端が棚４０（収容部）の全範囲に移動可能であるように構成されるのであれば、筐体２０内にレール２８及び連結軸３０を備えなくてもよい。これにより、収容装置１０の構成をいっそう簡単にすることが可能となる。
【0115】
上記実施形態では、収容装置１０が、筐体２０を持ち運ぶ際に作業者Ｐの負担を軽減するためのパワーアシスト装置９０を備える場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、収容装置１０は、パワーアシスト装置９０を備えなくてもよい。これにより、収容装置１０の構成をいっそう簡単にすることが可能となる。このような場合、筐体２０には、例えば、車輪９８及びハンドル９４（把手）のうちの少なくともいずれかが設けられてもよい。これにより、収容装置１０は、パワーアシスト装置９０を備える場合と比較して、簡単な構成で、筐体２０を持ち運ぶ際に作業者Ｐの負担を軽減することが可能となる。
【0116】
上記実施形態では、モバイル型の収容装置１０が、複数の宅配物Ｄ（物品）を個人宅まで宅配するための現場（より詳細には、いわゆる「ラストワンマイル」）に適用して用いられる場合を説明した。しかし、この場合に限定されず、収容装置１０は、例えば、宅配物以外の配達物（例えば、郵便物など）を個人宅以外の配達先（例えば、事業所又は事務所など）に配達するための現場（より詳細には、「ラストワンマイル」）に適用して用いられてもよい。また、収容装置１０は、ラストワンマイル以外の物流の現場で用いられてもよいし、又は、物流以外の現場で用いられてもよい。後者のような場合、収容装置１０は、配達物以外の複数の物品を収容するために用いられてもよい。
【0117】
上記実施形態では、ロボット６０が、筐体２０内に棚４０（収容部）とともに配置され、当該棚４０に収容された宅配物Ｄを筐体２０の取り出し口３４まで搬送する場合について説明した。しかし、この場合に限定されず、ロボット６０は、例えば、棚４０（収容部）に隣接した床面に載置され、当該棚４０に収容された宅配物Ｄを別の場所（例えば、ベルトコンベヤの上流側部分）まで搬送するように用いられてもよい。また、ロボット６０は、宅配物Ｄ以外の物品を搬送するように構成されてもよい。すなわち、上記実施形態で説明したロボット制御方法は、棚４０（収容部）から宅配物以外の物品を取り出す場合にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【0118】
１０ 収容装置
２０ 筐体
２１ 底板
２２ 前板
２３ 背板
２４ 右側板
２５ 左側板
２６ 天板
２８ レール
２９ 移動子
３０ 連結軸
３２ 開口
３３ 開き戸
３４ 取り出し口
３６ 仮置き棚
４０ 棚
４２ 支柱
４４ 板状部材
４５ 載置面
４６ 溝
４７ 内壁
４８ 凹部
５０ エンドエフェクタ
５１ 間隔変更機構
５２ 枠体
５４ ベベルギヤ
５５ ピニオン
５６ ラック
５８ 爪部材
６０ ロボット
６１ ロボットアーム
６２ 取り付け部
６３ 貫通孔
６４ リンク
７０ ロボット制御装置
７２ メモリ
７４ プロセッサ
７６ サーボモータ
８０ 探索装置
８２ 撮像装置
８４ 解析装置
８６ 電池
８８ 変換装置
９０ パワーアシスト装置
９２ 操作装置
９４ ハンドル
９５ 制御装置
９６ 外力センサ
９８ 車輪
Ｄ 宅配物
ＪＴ 関節軸
Ｐ 作業者
Ｖ 貨物自動車
ＤＳ 運転席
ＬＣ 荷台
ＰＳ 電源
２０ 筐体
２１ 底板
２２ 前板
２３ 背板
２４ 右側板
２５ 左側板
２６ 天板
２８ レール
２９ 移動子
３０ 連結軸
３２ 開口
３３ 開き戸
３４ 取り出し口
３６ 仮置き棚
４０ 棚
４２ 支柱
４４ 板状部材
４５ 載置面
４６ 溝
４７ 内壁
４８ 凹部
５０ エンドエフェクタ
５１ 間隔変更機構
５２ 枠体
５４ ベベルギヤ
５５ ピニオン
５６ ラック
５８ 爪部材
６０ ロボット
６１ ロボットアーム
６２ 取り付け部
６３ 貫通孔
６４ リンク
７０ ロボット制御装置
７２ メモリ
７４ プロセッサ
７６ サーボモータ
８０ 探索装置
８２ 撮像装置
８４ 解析装置
８６ 電池
８８ 変換装置
９０ パワーアシスト装置
９２ 操作装置
９４ ハンドル
９５ 制御装置
９６ 外力センサ
９８ 車輪
Ｄ 宅配物
ＪＴ 関節軸
Ｐ 作業者
Ｖ 貨物自動車
ＤＳ 運転席
ＬＣ 荷台
ＰＳ 電源
【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】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】