特許 7497694 搬送システム、搬送方法及びプログラム

(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】2024-06-03

(45)【発行日】2024-06-11

(54)【発明の名称】搬送システム、搬送方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/667 20240101AFI20240604BHJP

   G05D 1/43 20240101ALI20240604BHJP

   G05D 1/639 20240101ALI20240604BHJP

   G05D 1/648 20240101ALI20240604BHJP

【ＦＩ】

G05D1/667

G05D1/43

G05D1/639

G05D1/648

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021026156

(22)【出願日】2021-02-22

(65)【公開番号】P2022127917

(43)【公開日】2022-09-01

【審査請求日】2023-08-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】石田 裕太郎

【審査官】田中 友章

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－３２３４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１２６２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１２３３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－９５８４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ １／４３

Ｇ０５Ｄ １／６３９

Ｇ０５Ｄ １／６４８

Ｇ０５Ｄ １／６６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

障害物に隣接した搬送物に対して所定の制御目標の方向で接近して該搬送物の下に潜り込み昇降手段により該搬送物を持ち上げた状態で移動することで、該搬送物を搬送する搬送ロボットを備える搬送システムであって、
前記搬送ロボットが前記搬送物の下に潜り込む際の、前記所定の制御目標の方向に対するヨー方向の振れを示す制御誤差の情報を取得する誤差取得手段と、
前記誤差取得手段により取得された制御誤差の情報に基づいて、前記搬送ロボットが前記昇降手段により搬送物を持ち上げた状態で動き出す際に、前記搬送物と前記障害物が干渉するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により搬送物と障害物が干渉すると判定された場合に、前記搬送ロボットが前記搬送物の下に潜り込む際の前記所定の制御目標の方向を、前記制御誤差を抑制するように修正する修正手段と、
を備える搬送システム。

【請求項2】

請求項１記載の搬送システムであって、
前記修正手段は、前記搬送ロボットが前記搬送物の下に潜り込む際の前記所定の制御目標の方向が前記障害物に対して平行である場合に、前記所定の制御目標の方向を、前記制御誤差を抑制するように修正する、
搬送システム。

【請求項3】

請求項１又は２記載の搬送システムであって、
前記判定手段は、前記搬送ロボットが前記昇降手段により搬送物を持ち上げた状態で動き出した際に、該搬送物と前記障害物とがより接近すると判定した場合に、該搬送物と該障害物が干渉すると判定する、
搬送システム。

【請求項4】

請求項１又は２記載の搬送システムであって、
前記判定手段は、前記搬送ロボットが前記昇降手段により搬送物を持ち上げた状態で動き出した際に該搬送物と前記障害物とがより接近し、かつする該搬送物と該障害物との隙間が所定値以下であると判定した場合、該搬送物と該障害物が干渉すると判定する、
搬送システム。

【請求項5】

搬送ロボットが、障害物に隣接した搬送物に対して所定の制御目標の方向で接近して該搬送物の下に潜り込み昇降手段により該搬送物を持ち上げた状態で移動することで、該搬送物を搬送する搬送方法であって、
前記搬送ロボットが前記搬送物の下に潜り込む際の、前記所定の制御目標の方向に対するヨー方向の振れを示す制御誤差の情報を取得するステップと、
前記取得された制御誤差の情報に基づいて、前記搬送ロボットが前記昇降手段により搬送物を持ち上げた状態で動き出す際に、前記搬送物と前記障害物が干渉するか否かを判定するステップと、
前記搬送物と障害物が干渉すると判定された場合に、前記搬送ロボットが前記搬送物の下に潜り込む際の前記所定の制御目標の方向を、前記制御誤差を抑制するように修正するステップと、
を含む搬送方法。

【請求項6】

搬送ロボットが、障害物に隣接した搬送物に対して所定の制御目標の方向で接近して該搬送物の下に潜り込み昇降手段により該搬送物を持ち上げた状態で移動することで、該搬送物を搬送するためのプログラムであって、
前記搬送ロボットが前記搬送物の下に潜り込む際の、前記所定の制御目標の方向に対するヨー方向の振れを示す制御誤差の情報を取得する処理と、
前記取得された制御誤差の情報に基づいて、前記搬送ロボットが前記昇降手段により搬送物を持ち上げた状態で動き出す際に、前記搬送物と前記障害物が干渉するか否かを判定する処理と、
前記搬送物と障害物が干渉すると判定された場合に、前記搬送ロボットが前記搬送物の下に潜り込む際の前記所定の制御目標の方向を、前記制御誤差を抑制するように修正する処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送物を搬送する搬送システム、搬送方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

搬送物の下に潜り込み、昇降手段により搬送物を持ち上げた状態で移動することで搬送物を搬送する搬送ロボットを備える搬送システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６２４７７９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、搬送ロボットが搬送物の下に潜り込む際に、所定の制御目標の方向に対してヨー方向に振れる制御誤差が生じ得る。この制御誤差により、搬送ロボットが昇降手段により搬送物を持ち上げた状態で動き出す際に、搬送物と障害物が干渉する虞がある。

【0005】

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、搬送ロボットの制御誤差による搬送物と障害物との干渉を抑制できる搬送システム、搬送方法及びプログラムを提供することを主たる目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するための本発明の一態様は、
障害物に隣接した搬送物に対して所定の制御目標の方向で接近して該搬送物の下に潜り込み昇降手段により該搬送物を持ち上げた状態で移動することで、該搬送物を搬送する搬送ロボットを備える搬送システムであって、
前記搬送ロボットが前記搬送物の下に潜り込む際の、前記所定の制御目標の方向に対するヨー方向の振れを示す制御誤差の情報を取得する誤差取得手段と、
前記誤差取得手段により取得された制御誤差の情報に基づいて、前記搬送ロボットが前記昇降手段により搬送物を持ち上げた状態で動き出す際に、前記搬送物と前記障害物が干渉するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により搬送物と障害物が干渉すると判定された場合に、前記搬送ロボットが前記搬送物の下に潜り込む際の前記所定の制御目標の方向を、前記制御誤差を抑制するように修正する修正手段と、
を備える搬送システム
である。
この一態様において、前記修正手段は、前記搬送ロボットが前記搬送物の下に潜り込む際の前記所定の制御目標の方向が前記障害物に対して平行である場合に、前記所定の制御目標の方向を、前記制御誤差を抑制するように修正してもよい。
この一態様において、前記判定手段は、前記搬送ロボットが前記昇降手段により搬送物を持ち上げた状態で動き出した際に、該搬送物と前記障害物とがより接近すると判定した場合に、該搬送物と該障害物が干渉すると判定してもよい。
この一態様において、前記判定手段は、前記搬送ロボットが前記昇降手段により搬送物を持ち上げた状態で動き出した際に該搬送物と前記障害物とがより接近し、かつする該搬送物と該障害物との隙間が所定値以下であると判定した場合、該搬送物と該障害物が干渉すると判定してもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
搬送ロボットが、障害物に隣接した搬送物に対して所定の制御目標の方向で接近して該搬送物の下に潜り込み昇降手段により該搬送物を持ち上げた状態で移動することで、該搬送物を搬送する搬送方法であって、
前記搬送ロボットが前記搬送物の下に潜り込む際の、前記所定の制御目標の方向に対するヨー方向の振れを示す制御誤差の情報を取得するステップと、
前記取得された制御誤差の情報に基づいて、前記搬送ロボットが前記昇降手段により搬送物を持ち上げた状態で動き出す際に、前記搬送物と前記障害物が干渉するか否かを判定するステップと、
前記搬送物と障害物が干渉すると判定された場合に、前記搬送ロボットが前記搬送物の下に潜り込む際の前記所定の制御目標の方向を、前記制御誤差を抑制するように修正するステップと、
を含む搬送方法
であってもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
搬送ロボットが、障害物に隣接した搬送物に対して所定の制御目標の方向で接近して該搬送物の下に潜り込み昇降手段により該搬送物を持ち上げた状態で移動することで、該搬送物を搬送するためのプログラムであって、
前記搬送ロボットが前記搬送物の下に潜り込む際の、前記所定の制御目標の方向に対するヨー方向の振れを示す制御誤差の情報を取得する処理と、
前記取得された制御誤差の情報に基づいて、前記搬送ロボットが前記昇降手段により搬送物を持ち上げた状態で動き出す際に、前記搬送物と前記障害物が干渉するか否かを判定する処理と、
前記搬送物と障害物が干渉すると判定された場合に、前記搬送ロボットが前記搬送物の下に潜り込む際の前記所定の制御目標の方向を、前記制御誤差を抑制するように修正する処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム
であってもよい。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、搬送ロボットの制御誤差による搬送物と障害物との干渉を抑制できる搬送システム、搬送方法及びプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態にかかる搬送システムの概観図である。

【図2】本実施形態にかかる搬送システムのブロック図である。

【図3】ロボット本体が制御目標方向で搬送物の下に潜り込む状態を示す図である。

【図4】搬送ロボットが搬送物の下に潜り込む際の制御誤差を示す図である。

【図5】本実施形態に係る演算処理部の概略的なシステム構成を示すブロック図である。

【図6】制御誤差が正方向に振れた状態を示す図である。

【図7】搬送物と障害物との間に隙間がある場合を示す図である。

【図8】制御目標方向を正方向に修正する状態を示す図である。

【図9】本実施形態に係る搬送方法のフローを示すフローチャートである。

【図10】上位管理装置を備えない搬送システムの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、発明の実施形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲にかかる発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。説明の明確化のため、以下の記載および図面は、適宜、省略、および簡略化がなされている。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

【0010】

図１は、実施形態にかかる搬送システムの概観図である。図１を参照して実施形態にかかる搬送システム１について説明する。搬送システム１において、所定の領域内を自律移動する搬送ロボット２００が搬送物を搬送する。

【0011】

図１に示す搬送システム１は、搬送システムの一実施態様である。搬送システム１は、例えば、病院などの施設内で、食器、薬剤、医療器具などを載せた搬送棚を予め設定された場所に搬送することができる。搬送システム１は、主な構成として、上位管理装置１００、搬送ロボット２００、および環境カメラ５００を有している。

【0012】

上位管理装置１００は、施設内の状況を環境カメラ５００等を用いて把握し、搬送ロボット２００を制御して、搬送物の搬送を行う。上位管理装置１００は、搬送ロボット２００が運用される施設内に設けられていてもよく、施設から離れた場所に設置されていてもよい。上位管理装置１００は、搬送ロボット２００、環境カメラ５００等の施設内の設備と通信可能な通信機能を有するものとする。

【0013】

搬送ロボット２００は、病院などの床面を移動する自律移動ロボットとして構成されている。搬送ロボット２００は、搬送棚などの搬送物を所定の位置（出発地）から別の位置（目的地）まで搬送することができる。

【0014】

ここで、搬送ロボット２００の構成について詳細に説明する。なお、図１に示す搬送ロボット２００は、自律移動ロボットの態様の１つであり、他の形態であってもよい。

【0015】

本実施形態に係る搬送ロボット２００は、略直方体形状のロボット本体２１０と、ロボット本体２１０前面に取り付けられた距離センサ２２０と、ロボット本体２１０上面に設けられた昇降部２３０と、ロボット本体２１０の左右側面に取り付けられた車輪２１３と、を有している。

【0016】

ロボット本体２１０内には、車輪２１３を駆動する車輪駆動部が設けられている。ロボット本体２１０の左右側面に一対の車輪２１３を取り付けられているがこれに限定されない。例えば、ロボット本体２１０の左右側面に二対の車輪を取り付けてもよく、ロボット本体２１０の左右側面に一対の車輪と一つの補助輪を取り付けてもよい。

【0017】

距離センサ２２０は、例えば、レーザセンサ、超音波センサ、カメラなどで構成されている。距離センサ２２０は、搬送ロボット２００周囲の障害物や搬送物の距離情報を取得する。なお、複数の距離センサ２２０が、ロボット本体２１０に設けられる構成であってもよく、距離センサ２２０の設けられる位置も任意でよい。

【0018】

昇降部２３０は、昇降手段の一具体例である。昇降部２３０は、ロボット本体２１０に対して上下に昇降する構成の総称であり、搬送物が載るプレート２１１、プレート２１１を上下に昇降させる昇降機構、などで構成される。

【0019】

搬送ロボット２００は、距離センサ２２０により取得された搬送物の距離情報と、後述のルート計画情報と、に基づいて、搬送物に対して所定の制御目標の方向（以下、制御目標方向と称す）で進行して搬送物の下に潜り込む。そして、搬送ロボット２００は、搬送物の下に潜り込んだ後、昇降部２３０により搬送物を持ち上げ、その持ち上げた状態で移動することで搬送物を搬送する。

【0020】

次に、図２を参照して搬送システム１のシステム構成について詳細に説明する。図２は、実施形態にかかる搬送システムのブロック図である。搬送システム１は、上位管理装置１００、搬送ロボット２００、環境カメラ５０１～５０ｎを有している。

【0021】

まず、上位管理装置１００について説明する。上位管理装置１００は、演算処理部１１０、記憶部１２０、通信部１４０を有する。記憶部１２０は、フロアマップ１２１、ロボット情報１２２、ロボット制御パラメータ１２３、ルート計画情報１２４が格納される。

【0022】

なお、演算処理部１１０は、例えば、ＣＰＵ等のプログラムの実行が可能な演算装置であり、後述の処理を荷物搬送プログラムにより実現することができる。

【0023】

演算処理部１１０は、予め設定されたスケジュールに従って、搬送ロボット２００に動作指示を与える。このとき、演算処理部１１０は、搬送ロボット２００に対する動作指示を、通信部１４０を介して行う。

【0024】

演算処理部１１０は、動作指示を行う際に、フロアマップ１２１を参照して、搬送ロボット２００の出発地及び目的地を把握し、ルート計画情報１２４を参照して、搬送ロボット２００に移動手順を伝える。また、演算処理部１１０は、ロボット情報１２２及びロボット制御パラメータ１２３を参照して、演算処理部１１０の動作条件を決定し、決定した動作条件を、通信部１４０を介して搬送ロボット２００に伝える。

【0025】

演算処理部１１０は、上記動作条件として、例えば、搬送ロボット２００が搬送物の下に潜り込む際の、制御目標方向を設定する。演算処理部１１０は、設定した制御目標方向を、通信部１４０を介して搬送ロボット２００に対して送信する。

【0026】

通信部１４０は、搬送ロボット２００と通信可能に接続するインタフェースであり、例えばアンテナを介して送信する信号の変調または復調を行う回路等により構成される。通信部１４０は、演算処理部１１０に接続しており、無線通信により搬送ロボット２００から受け取った所定の信号を演算処理部１１０に供給する。通信部１４０は、演算処理部１１０から受け取った所定の信号を搬送ロボット２００に送信する。通信部１４０は、環境カメラ５０１～５０ｎとも無線通信可能に構成されている。

【0027】

続いて、搬送ロボット２００について説明する。搬送ロボット２００は、制御処理部２４０、センサ群２５０、車輪駆動部２５２、記憶部２６０および通信部２７０を有している。

【0028】

制御処理部２４０は、ＣＰＵ等の演算装置を有する情報処理装置であって、搬送ロボット２００の各構成から情報を取得するとともに、各構成に対して指示を送る。制御処理部２４０は、車輪駆動部２５２及び昇降部２３０の動作を制御する。

【0029】

センサ群２５０は、搬送ロボット２００が有する種々のセンサを総称したものである。センサ群２５０は、上述の距離センサ２２０、姿勢センサ、ロータリエンコーダなどを含む。センサ群２５０は、制御処理部２４０に接続し、検出した信号を制御処理部２４０に供給する。

【0030】

車輪駆動部２５２は、車輪２１３のモータを駆動するためのモータドライバなどを含む。昇降部２３０は、昇降機構のモータを駆動するためのモータドライバなどを含む。車輪駆動部２５２及び昇降部２３０は、制御処理部２４０に接続され、制御処理部２４０からの指示を受けて駆動する。

【0031】

記憶部２６０は、不揮発性メモリを含み、フロアマップおよび動作パラメータを記憶する。フロアマップは、搬送ロボット２００が自律移動するために必要なデータベースであって、上位管理装置１００の記憶部１２０が記憶するフロアマップの少なくとも一部と同じ情報が含まれる。フロアマップは、障害物や搬送物の位置情報を含んでいてもよい。動作パラメータは、上位管理装置１００の演算処理部１１０から送信される制御目標方向を含む。

【0032】

搬送ロボット２００は、例えば、障害物に隣接した搬送物を搬送する。なお、障害物に隣接した搬送物は、障害物に接触した搬送物だけでなく、障害物に接触していない障害物近傍の搬送物を含む。障害物に隣接した搬送物とは、例えば、壁際に置かれた搬送棚などの搬送物である。

【0033】

制御処理部２４０は、距離センサ２２０により検出された障害物の距離情報と、障害物に隣接した搬送物の距離情報と、に基づいて、搬送ロボット２００が搬送物の下に潜り込むように、車輪駆動部２５２を制御する。

【0034】

制御処理部２４０は、フロアマップ１２１の障害物及び搬送物の位置情報に基づいて、搬送ロボット２００が搬送物の下に潜り込むように、車輪駆動部２５２を制御してもよい。さらに、制御処理部２４０は、環境カメラ５００により撮影された障害物及び搬送物の画像情報に基づいて、ロボット本体２１０が搬送物の下に潜り込むように、車輪駆動部２５２を制御してもよい。

【0035】

図３の（１）に示す如く、制御処理部２４０は、ルート計画情報１２４と、距離センサ２２０により取得された障害物Ｙに隣接した搬送物Ｘの距離情報と、に基づいて、搬送ロボット２００が搬送物Ｘに対して制御目標方向で接近して搬送物Ｘの下に潜り込むように、車輪駆動部２５２を制御する。制御目標方向は、例えば、搬送物Ｘが上方から見て矩形状である場合、その一辺に対して垂直方向である。

【0036】

制御処理部２４０は、距離センサ２２０により検出された搬送物Ｘの距離情報に基づいて、搬送ロボット２００が障害物Ｙに隣接した搬送物Ｘの下に潜り込んだと判断した場合、昇降部２３０を制御して、搬送物Ｘを持ち上げる。その後、図３の（２）に示す如く、制御処理部２４０は、昇降部２３０により搬送物Ｘを持ち上げた状態でＰ方向に移動し、搬送物Ｘを目的地に搬送するように車輪駆動部２５２を制御する。

【0037】

ところで、搬送ロボットが搬送物の下に潜り込む際に、制御目標方向に対してヨー方向に振れる制御誤差が生じ得る。従来、この制御誤差により、搬送ロボットが昇降部により搬送物を持ち上げた状態で動き出す際に、搬送物と障害物が干渉する虞があった。

【0038】

例えば、図４に示す如く、搬送ロボット２００が搬送物Ｘの下に潜り込む際に制御目標方向に対して反時計方向に振れる制御誤差αが発生し得る。以下、制御目標方向に対して時計方向に振れている場合を正方向とし、反時計方向に振れている場合を負方向とする。

【0039】

この場合、搬送ロボット２００が、昇降部２３０により搬送物を持ち上げた状態で矢印の方向Ｐへ動き出す場合、搬送ロボット２００が、搬送物Ｘと障害物Ｙとをより接近させる方向に移動することになるため、搬送物Ｘと障害物Ｙとが干渉することとなる。なお、図４において、制御誤差αの振れ角度は、分かり易くするために実際より大きく表現されている。

【0040】

また、図４に示す如く、搬送ロボット２００が搬送物Ｘの下に潜り込む際の制御目標方向が障害物Ｙに対して平行である場合に、上述の如く、制御誤差αにより、搬送ロボット２００が動き出す際に、搬送物Ｘと障害物Ｙの干渉が発生する。

【0041】

これに対し、本実施形態に係る搬送システム１は、搬送物Ｘと障害物Ｙが干渉すると判定した場合に、搬送ロボット２００が搬送物Ｘの下に潜り込む際の制御目標方向を、制御誤差αを抑制するように修正する。このように、制御目標方向を、制御誤差αを抑制するように修正することで、制御誤差αによる搬送物Ｘと障害物Ｙとの干渉を抑制できる。

【0042】

図５は、本実施形態に係る演算処理部の概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施形態に係る演算処理部１１０は、搬送ロボット２００の制御誤差αを取得する誤差取得部１１１と、搬送物Ｘと障害物Ｙが干渉するか否かを判定する判定部１１２と、制御目標方向を修正する修正部１１３と、を有している。

【0043】

誤差取得部１１１は、誤差取得手段の一具体例である。誤差取得部１１１は、搬送ロボット２００が搬送物Ｘの下に潜り込む際の、制御目標方向に対する制御誤差αの情報を取得する。

【0044】

制御誤差αは、搬送ロボット２００の各部の機構やセンサの特性などによって決まる値で、予め実験的に求めることができる。制御誤差αの情報は、制御目標方向に対するヨー方向の振れ角度及び正負方向を含む。

【0045】

搬送ロボット２００の制御誤差αの情報は、例えば、記憶部１２０のロボット情報に予め設定されていてもよい。誤差取得部１１１は、記憶部１２０のロボット情報１２２から、制御目標方向に対する制御誤差αの情報を取得する。制御誤差αの情報は、搬送ロボット２００の記憶部２６０の動作パラメータに設定されていてもよい。この場合、誤差取得部１１１は、制御誤差αの情報を搬送ロボット２００の記憶部２６０から取得してもよい。誤差取得部１１１は、取得した制御誤差αの情報を判定部１１２に出力する。

【0046】

判定部１１２は、判定手段の一具体例である。判定部１１２は、記憶部１２０に記憶されたフロアマップ１２１及びルート計画情報１２４と、誤差取得部１１１により取得された制御誤差αの情報と、に基づいて、搬送ロボット２００が昇降部２３０により搬送物Ｘを持ち上げた状態で動き出す際に、搬送物Ｘと障害物Ｙが干渉するか否かを判定する。

【0047】

例えば、判定部１１２は、搬送ロボット２００が昇降部２３０により搬送物Ｘを持ち上げた状態でＰ方向に動き出した際に、図４に示す如く、制御誤差αが負方向に振れており、搬送物Ｘと障害物Ｙとがより接近すると判定した場合、搬送物Ｘと障害物Ｙとが干渉すると判定する。

【0048】

一方で、判定部１１２は、搬送ロボット２００が昇降部２３０により搬送物Ｘを持ち上げた状態でＰ方向に動き出した際に、図６に示す如く、制御誤差αが正方向に振れており、搬送物Ｘと障害物Ｙとがより離間すると判定した場合、搬送物Ｘと障害物Ｙとが干渉しないと判定する。

【0049】

なお、例えば、図７に示す如く、搬送物Ｘと障害物Ｙとの間に隙間ｄがある場合、判定部１１２は、上述の如く、動き出し時に搬送物Ｘと障害物Ｙとがより接近するという判定だけでなく、搬送物Ｘと障害物Ｙとの隙間ｄの大きさを考慮して、搬送物Ｘと障害物Ｙとの間の干渉を判定してもよい。

【0050】

これは、搬送物Ｘと障害物Ｙとの隙間ｄが一定以上の大きさであれば、搬送ロボット２００の動き出しで搬送物Ｘと障害物Ｙとがより接近しても、その隙間ｄにより、搬送物Ｘと障害物Ｙとの干渉を回避する動作が可能となるからである。

【0051】

具体的には、判定部１１２は、搬送ロボット２００が昇降部２３０により搬送物Ｘを持ち上げた状態で動き出した際に、搬送物Ｘと障害物Ｙとがより接近すると判定し、かつ、搬送物Ｘと障害物Ｙとの隙間ｄが所定値以下であると判定した場合、搬送物Ｘと障害物Ｙとが干渉すると判定する。これにより、搬送物Ｘと障害物Ｙとの隙間ｄの大きさに応じた、より高精度な干渉判定を行うことができる。

【0052】

予め実験的に求められた最適値が上記所定値として判定部１１２に設定されていてもよい。また、判定部１１２は、搬送物Ｘと障害物Ｙとの隙間ｄを、記憶部２６０に記憶されたフロアマップの位置情報、あるいは、距離センサ２２０により取得された搬送物Ｘ及び障害物Ｙの距離情報に基づいて算出することができる。

【0053】

判定部１１２は、上述の如く、搬送物Ｘと障害物Ｙとが干渉すると判定した場合、その旨を示す干渉信号を修正部１１３に出力する。

【0054】

修正部１１３は、修正手段の一具体例である。修正部１１３は、判定部１１２により搬送物Ｘと障害物Ｙが干渉すると判定された場合に、搬送ロボット２００が搬送物Ｘの下に潜り込む際の制御目標方向を、制御誤差αを抑制するように修正する。このように、制御目標方向を、制御誤差αを抑制するように修正することで、制御誤差αによる搬送物Ｘと障害物Ｙとの干渉を抑制できる。

【0055】

例えば、修正部１１３は、誤差取得部１１１により取得された制御誤差αの情報に基づいて、図４に示す如く、制御誤差αが負方向に振れていると判断した場合、制御目標方向を正方向に修正することで、その制御誤差αを抑制する。

【0056】

上記制御目標方向の修正量は、例えば、制御誤差αの振れを完全に打ち消す量であるがこれに限定されず、それよりも大きい、或いは小さいものであってもよい。また、上記制御目標方向の修正量として、実験的に求めた最適値が修正部１１３に予め設定されていてもよい。

【0057】

演算処理部１１０の修正部１１３は、上述如く、修正した制御目標方向（以下、修正制御目標方向と称す）を通信部１４０を介して搬送ロボット２００に対して送信する。搬送ロボット２００は、搬送物Ｘに対して、修正部１１３から送信された修正制御目標方向で進行して搬送物Ｘの下に潜り込む。

【0058】

従来であれば、例えば、図４に示す如く、搬送ロボット２００が搬送物Ｘの下に潜り込む際に制御目標方向に対して負方向に振れる制御誤差αが発生し得る。これに対し、本実施形態においては、修正部１１３が制御目標方向を正方向に修正することで、その制御誤差αを抑制する。この場合、搬送ロボット２００は、例えば、図８に示す如く、修正制御目標方向で搬送物Ｘの下に潜り込む。したがって、搬送ロボット２００は、搬送物の下に潜り込んだ後、昇降部２３０により搬送物を持ち上げ、その持ち上げた状態でＰ方向へ移動する。このとき、搬送物Ｘと障害物Ｙとが離間し、搬送物Ｘと障害物Ｙとが干渉しない。

【0059】

続いて、本実施形態に係る搬送方法について説明する。図９は、本実施形態に係る搬送方法のフローを示すフローチャートである。

【0060】

演算処理部１１０の誤差取得部１１１は、搬送ロボット２００が搬送物Ｘの下に潜り込む際の、制御目標方向に対する制御誤差αの情報を取得し、取得した制御誤差αの情報を判定部１１２に出力する（ステップＳ１０１）。

【0061】

判定部１１２は、誤差取得部１１１からの制御誤差αの情報に基づいて、搬送ロボット２００が昇降部２３０により搬送物Ｘを持ち上げた状態で動き出す際に、搬送物Ｘと障害物Ｙが干渉するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

【0062】

修正部１１３は、判定部１１２により搬送物Ｘと障害物Ｙが干渉すると判定された場合（ステップＳ１０２のＹＥＳ）、搬送ロボット２００が搬送物Ｘの下に潜り込む際の制御目標方向を、制御誤差αを抑制するための修正制御目標方向に修正する（ステップＳ１０３）。一方で、修正部１１３は、判定部１１２により搬送物Ｘと障害物Ｙが干渉しないと判定された場合（ステップＳ１０２のＮＯ）、本処理を終了する。

【0063】

演算処理部１１０の修正部１１３は、修正制御目標方向を、通信部１４０を介して搬送ロボット２００に対して送信する（ステップＳ１０４）。搬送ロボット２００は、修正部１１３から送信された修正制御目標方向で進行して搬送物Ｘの下に潜り込む（ステップＳ１０５）。

【0064】

搬送ロボット２００は、搬送物Ｘの下に潜り込んだ後、昇降部２３０により搬送物Ｘを持ち上げ、その持ち上げた状態で移動することで搬送物Ｘを搬送する（ステップＳ１０６）。

【0065】

以上、本実施形態に係る搬送システム１は、搬送ロボット２００が搬送物の下に潜り込む際の、制御目標方向に対するヨー方向の振れを示す制御誤差の情報を取得する誤差取得部１１１と、誤差取得部１１１により取得された制御誤差の情報に基づいて、搬送ロボット２００が昇降部２３０により搬送物を持ち上げた状態で動き出す際に、搬送物と障害物が干渉するか否かを判定する判定部１１２と、判定部１１２により搬送物と障害物が干渉すると判定された場合に、搬送ロボット２００が搬送物の下に潜り込む際の制御目標方向を、制御誤差を抑制するように修正する修正部１１３と、を備える。

【0066】

本実施形態によれば、制御目標方向を、制御誤差を抑制するように修正することで、制御誤差による搬送物と障害物との干渉を抑制できる。

【0067】

なお、本実施形態に係る搬送システム１では、上位管理装置１００、及び、搬送ロボット２００に設けられる機能については、使用に応じていずれの装置側に配置されてもよい。上位管理装置１００の演算処理部１１０や記憶部１２０などの機能は、搬送ロボット２００側に配置されてもよい。

【0068】

例えば、図１０に示す如く、搬送システム１０は、上位管理装置１００を備えない構成であってもよい。搬送ロボット３００は、上記実施形態１の構成に加えて、演算処理部１１０を更に備えている。さらに、搬送システム１０は、環境カメラ５００を備えることなく、搬送ロボット３００単体の構成であってもよい。

【0069】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0070】

本発明は、例えば、図９に示す処理を、プロセッサにコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。

【0071】

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。

【0072】

プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

【0073】

上述した実施形態に係る搬送システム１の演算処理部１１０を構成する各部は、プログラムにより実現するだけでなく、その一部または全部を、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などの専用のハードウェアにより実現することもできる。

【符号の説明】

【0074】

１ 搬送システム、１０ 搬送システム、１００ 上位管理装置、１１０ 演算処理部、１１１ 誤差取得部、１１２ 判定部、１１３ 修正部、１２０ 記憶部、１２１ フロアマップ、１２２ ロボット情報、１２３ ロボット制御パラメータ、１２４ ルート計画情報、１４０ 通信部、２００ 搬送ロボット、２１０ ロボット本体、２１１ プレート、２１３ 車輪、２２０ 距離センサ、２３０ 昇降部、２４０ 制御処理部、２５０ センサ群、２５２ 車輪駆動部、２６０ 記憶部、２７０ 通信部、５００ 環境カメラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】