特許 7521449 搬送システム、搬送方法、及び搬送プログラム

(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】2024-07-16

(45)【発行日】2024-07-24

(54)【発明の名称】搬送システム、搬送方法、及び搬送プログラム

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/00 20060101AFI20240717BHJP

【ＦＩ】

B65G1/00 501C

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021022733

(22)【出願日】2021-02-16

(65)【公開番号】P2022124853

(43)【公開日】2022-08-26

【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】岩本 国大

(72)【発明者】

【氏名】糸澤 祐太

(72)【発明者】

【氏名】古村 博隆

(72)【発明者】

【氏名】高木 裕太郎

【審査官】板澤 敏明

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／０５２８２５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－２４０７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１８２９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１６６８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１３１４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３０５１２４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ １／００－１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送ロボットと、それぞれが前記搬送ロボットと連結可能な複数種類の荷台部と、を有する搬送システムであって、
搬送条件に基づいて、前記複数種類の荷台部から、前記搬送ロボットが連結する荷台部を決定する決定手段と、
前記搬送ロボットと、前記決定手段により決定された荷台部との連結動作を制御する連結制御手段と、
を備え、
前記複数種類の荷台部には、デジタルサイネージが取り付けられた荷台部が含まれており、
前記決定手段は、
荷物の搬送に付随して映像の表示を行う場合、前記搬送ロボットが連結する荷台部を、前記デジタルサイネージが取り付けられた荷台部に決定する、
搬送システム。

【請求項2】

前記決定手段は、
搬送対象の数にかかる前記搬送条件に基づいて、前記搬送ロボットが連結する前記荷台部を決定する、
請求項１に記載の搬送システム。

【請求項3】

前記決定手段は、
搬送対象のサイズにかかる前記搬送条件に基づいて、前記搬送ロボットが連結する前記荷台部を決定する、
請求項１に記載の搬送システム。

【請求項4】

前記決定手段は、
前記搬送ロボットの前方に連結する荷台部と、前記搬送ロボットの後方に連結する荷台部とを決定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の搬送システム。

【請求項5】

搬送ロボットと、それぞれが前記搬送ロボットと連結可能な複数種類の荷台部と、を有する搬送システムにおける搬送方法であって、
搬送条件に基づいて、前記複数種類の荷台部から、前記搬送ロボットが連結する荷台部を決定する決定ステップと、
前記搬送ロボットと、前記決定ステップにより決定された荷台部との連結動作を制御する連結制御ステップと、
を含み、
前記複数種類の荷台部には、デジタルサイネージが取り付けられた荷台部が含まれており、
前記決定ステップは、
荷物の搬送に付随して映像の表示を行う場合、前記搬送ロボットが連結する荷台部を、前記デジタルサイネージが取り付けられた荷台部に決定する、
搬送方法。

【請求項6】

搬送ロボットと、それぞれが前記搬送ロボットと連結可能な複数種類の荷台部と、を有する搬送システムにおける搬送プログラムであって、
コンピュータに、
搬送条件に基づいて、前記複数種類の荷台部から、前記搬送ロボットが連結する荷台部を決定する決定ステップと、
前記搬送ロボットと、前記決定ステップにより決定された荷台部との連結動作を制御する連結制御ステップと、
を実行させ、
前記複数種類の荷台部には、デジタルサイネージが取り付けられた荷台部が含まれており、
前記決定ステップは、
荷物の搬送に付随して映像の表示を行う場合、前記搬送ロボットが連結する荷台部を、前記デジタルサイネージが取り付けられた荷台部に決定する、
搬送プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、搬送システム、搬送方法、及び搬送プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、収容装置とロボットとを有し、その連結と解除が自在である搬送システムを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１９６１０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載された技術によると、荷物のサイズによっては収容装置に入らず、搬送することができない場合があるという問題がある。

【0005】

本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、搬送条件に応じた荷台部を用いて荷物を搬送する搬送システム、搬送方法、及び搬送プログラム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】

本実施の形態における搬送システムは、搬送ロボットと、前記搬送ロボットと連結可能な荷台部と、を有する搬送システムであって、
搬送条件に基づいて、複数種類の荷台部から、前記搬送ロボットが連結する荷台部を決定する決定手段と、
前記搬送ロボットと、前記決定手段により決定された荷台部との連結を制御する連結制御手段と、を備える。

【0007】

本実施の形態における搬送方法は、搬送ロボットと、それぞれが前記搬送ロボットと連結可能な複数種類の荷台部と、を有する搬送システムにおける搬送方法であって、
搬送条件に基づいて、前記複数種類の荷台部から、前記搬送ロボットが連結する荷台部を決定する決定ステップと、
前記搬送ロボットと、前記決定ステップにより決定された荷台部との連結動作を制御する連結制御ステップと、を含む。

【0008】

搬送ロボットと、それぞれが前記搬送ロボットと連結可能な複数種類の荷台部と、を有する搬送システムにおける搬送プログラムであって、
コンピュータに、
搬送条件に基づいて、前記複数種類の荷台部から、前記搬送ロボットが連結する荷台部を決定する決定ステップと、
前記搬送ロボットと、前記決定ステップにより決定された荷台部との連結動作を制御する連結制御ステップと、
を実行させる。

【発明の効果】

【0009】

本開示により、搬送条件に応じた荷台部を用いて荷物を搬送する搬送システム、搬送方法、及び搬送プログラムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態にかかる搬送システムの構成を示すブロック図である。

【図2】実施形態にかかる荷台部の構成を示す模式正面図である。

【図3】実施形態にかかる荷台部の構成を示す模式側面図である。

【図4】実施形態にかかる荷台部の構成を示す模式側面図である。

【図5】実施形態にかかる荷台部の構成を示す模式側面図である。

【図6】実施形態にかかる搬送ロボットの構成を示す模式側面図である。

【図7】実施形態にかかる搬送ロボットが荷台部と連結している状態を示す模式側面図である。

【図8】実施形態にかかる搬送方法の流れを例示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係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。

【0012】

以下、図面を参照して実施形態にかかる搬送システムについて説明する。図１は、実施形態にかかる搬送システム１の構成例を示すブロック図である。図１に示す搬送システム１は、搬送ロボット１０と、複数種類の荷台部２０と、サーバ３０とを備える。

【0013】

図１では、複数種類の荷台部２０として荷台部２１ａ、荷台部２１ｂ、及び荷台部２１ｃの３種類を示しているが、複数種類の荷台部２０は、２種類であってもよく、４種類以上であってもよい。複数種類の荷台部２０には、荷台部２１ａや荷台部２１ｂが複数種類含まれていてもよい。以下では、荷台部２１ａ、荷台部２１ｂ、及び荷台部２１ｃを互いに区別しない場合には、荷台部２１と称する場合がある。つまり、複数種類の荷台部２０に含まれる要素は、荷台部２１と称される。

【0014】

搬送システム１は、搬送ロボット１０が、荷台部２１と連結し、荷物を搬送するシステムである。搬送ロボット１０は、自律移動体であり、例えば、サーバ３０が生成した搬送経路に沿って自律移動を行う。尚、搬送ロボット１０が自ら搬送経路を生成して自律移動を行ってもよい。したがって、サーバ３０を含まないシステムも、実施形態にかかる搬送システム１には含まれ得る。

【0015】

複数種類の荷台部２０は、倉庫等の配送元に設置されている。配送元には、搬送対象（例：通函）を収容するラック等の収容装置が設置されていてもよい。搬送ロボット１０は、荷台部２１と連結し、荷台部２１に収容された物品を搬送する。

【0016】

搬送ロボット１０は、荷台部２１と連結可能に構成されている。搬送ロボット１０は、１つの荷台部２１と連結してもよく、２つの荷台部２１と連結してもよい。例えば、搬送ロボット１０は、搬送ロボット１０の前方と後方の両方において荷台部２１と連結してもよい。尚、連結機構は、任意の構成が適用可能であり、例えば、搬送ロボット１０が有するツメ部材によって、荷台部２１と連結してもよい。尚、搬送ロボット１０の構成については後述する。

【0017】

荷台部２１は、搬送される荷物を収容する収容装置である。荷台部２１ａは、ラックとも称される。図２及び図３を用いて、荷台部２１ａの構成について説明する。図２及び図３は、それぞれ荷台部２１ａの模式正面図と模式側面図である。荷台部２１ａは、車輪Ｗ２１１と、筐体２１１ａと、対のレール２１２とを備えている。一対の車輪Ｗ２１１は、筐体２１１ａの下側に回転可能に固定されている。車輪Ｗ２１１は、従動車輪であってもよい。

【0018】

筐体２１１ａは、例えば、天板と、底板と、右側板と、左側板と、背面板とが一体に形成された構成を有する。すなわち、筐体２１１ａの前面は、荷物５０を出し入れ可能なよう開放されている。筐体２１１ａは、荷台部２１ａを自立させるための脚部（不図示）を更に備えていてもよい。

【0019】

図２及び図３に示すように、複数対のレール２１２は、筐体２１１ａの内面において、奥行き方向に延設されると共に、高さ方向に等間隔に並設されている。ここで、レール２１２は筐体２１１ａの内面から略垂直に立ち上がるように設けられている。図２及び図３に示すように、隣接して対向する一対のレール２１２上を、荷物５０から幅方向外側に突出した突出部５１が摺動することによって、荷物５０を出し入れできる。

【0020】

複数種類の荷台部２０には、収容可能な荷物５０の数が互いに異なる荷台部２１ａが含まれていてもよい。例えば、レール２１２の高さ方向の間隔が互いに等しく、筐体２１１ａの高さが互いに異なっていてもよい。また、複数種類の荷台部２０には、収容可能な荷物５０のサイズが互いに異なる荷台部２１ａが含まれていてもよい。例えば、レール２１２の高さ方向の間隔が、互いに異なっていてもよい。また、筐体２１１ａの幅や奥行き方向の長さが、互いに異なっていてもよい。

【0021】

尚、搬送システム１には、位置が固定された収容装置が含まれていてもよい。当該収容装置は、倉庫等に設置され、配送される荷物を予め収容しておくために用いられる。当該収容装置は、上述した荷台部２１ａと同様に、筐体２１１ａやレール２１２を備えていてもよい。

【0022】

荷台部２１ｂは、カゴ台車とも称される。図４は、荷台部２１ｂの構成を示す模式側面図である。荷台部２１ｂは、車輪Ｗ２１１と、筐体２１１ｂとを備えている。筐体２１１ｂは、カゴ状の形態を有しており、カゴの内部に荷物５０を収容することができる。筐体２１１ｂは、例えば、上面が開放されており、荷物５０が投入可能に構成されていてもよい。複数種類の荷台部２０には、筐体２１１ｂのサイズが互いに異なる荷台部２１ｂが複数種類含まれていてもよい。

【0023】

また、荷台部２１ｃは、デジタルサイネージが取り付けられた台車である。図５は、荷台部２１ｃの構成を示す模式側面図である。荷台部２１ｃは、車輪Ｗ２１１と、筐体２１１ｃとを備えている。荷台部２１ｃは、荷台部２１ａと同様にレール２１２を備えていてもよく、荷台部２１ｂと同様にカゴ状の形態を有していてもよい。筐体２１１ｃには、デジタルサイネージ２１３が取り付けられている。荷台部２１ｃは、サーバ３０の指示に応じて、デジタルサイネージ２１３に映像を表示させる。表示させる映像は、例えば、宣伝や広告を目的としたものであってもよい。

【0024】

荷台部２１は、後述する搬送ロボット１０と連結可能に構成されている。荷台部２１は、例えば、図示しないツメ部材等を用いて搬送ロボット１０と連結可能であってもよい。尚、搬送システム１は、荷台部２１ａ、ｂ、及びｃの全てを備えている必要はない。

【0025】

次に、図６を参照して、搬送ロボット１０の構成について説明する。図６は、搬送ロボット１０の模式側面図である。搬送ロボット１０は、車輪Ｗ１１、本体部１１、天板１２、及び支柱１３を備えている。２対の車輪Ｗ１１は、本体部１１の下側に回転可能に固定されており、モータ等の駆動源（不図示）によって駆動される。

【0026】

図６に示すように、伸縮可能な支柱１３を介して天板１２が本体部１１に連結されている。天板１２は支柱１３の上端に連結されており、搬送ロボット１０は、天板１２に荷物５０を載置して、荷物５０を搬送する。

【0027】

支柱１３は、例えば、テレスコピック型の伸縮機構を有しており、モータ等の駆動源（不図示）によって伸縮される。図６において白抜き矢印で示すように、支柱１３の長さを変更することによって、天板１２の高さを変更できる。搬送ロボット１０は、マニピュレータ（不図示）を用いて、倉庫等に設置された収容場所から荷物５０を取り出し、複数種類の荷台部２０の１つに格納することができる。

【0028】

搬送ロボット１０は、支柱１３の動作と、２対の車輪Ｗ１１の動作と、マニピュレータ（不図示）の動作とを制御する制御部（不図示）を備えている。制御部（不図示）は、サーバ３０の指示に応じて、搬送ロボット１０に対して、荷台部２１と連結するための動作を行わせる。

【0029】

搬送ロボット１０は、荷台部２１と連結するための連結機構（不図示）を備えていてもよい。例えば、搬送ロボット１０は、ツメ部材等を動作させて、荷台部２１と連結可能であってもよい。また、搬送ロボット１０は、天板１２や、マニピュレータ（不図示）を用いて、連結動作を行ってもよい。

【0030】

次に、図１に戻って、サーバ３０の構成について説明する。サーバ３０は、決定部３１と、連結制御部３２とを備えている。

【0031】

サーバ３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算部と、各種制御プログラムやデータ等が格納されたＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部とを備えている。すなわち、サーバは、コンピュータとしての機能を有しており、上記各種制御プログラム等に基づいて以下の処理を行う。

【0032】

決定部３１は、搬送条件に基づいて、複数種類の荷台部２０から搬送ロボット１０が連結する荷台部２１を決定する。搬送条件は、例えば、搬送対象である荷物５０の数量や、搬送対象である荷物５０のサイズに関する条件である。また、搬送条件は、搬送ルートに関する条件であってもよい。更に、搬送条件は、搬送業務に付随して行われるサービスの提供にかかる条件であってもよい。例えば、搬送ロボット１０は、荷台部２１ｃのデジタルサイネージ２１３に広告を表示しながら荷物５０の搬送を行ってもよい。決定部３１は、搬送ロボット１０の前方に連結する荷台部２１と、搬送ロボット１０の後方に連結する荷台部２１の両方を決定してもよい。

【0033】

決定部３１は、例えば、搬送する荷物５０の数量にかかる搬送条件に基づいて、搬送ロボット１０が連結する荷台部２１を決定してもよい。例えば、複数種類の荷台部２０に、収容可能な荷物の数量が互いに異なる荷台部２１ａが含まれている場合、決定部３１は、搬送する荷物の数に応じて、搬送ロボット１０が連結する荷台部２１ａを決定してもよい。具体的には、決定部３１は、荷物５０の数が閾値以上である場合、搬送ロボット１０が連結する荷台部２１を、より多くの荷物５０を収容可能な荷台部２１ａに決定してもよい。ここで、閾値は、より小さい荷台部２１ａに収容される荷物の数の上限であってもよい。

【0034】

また、決定部３１は、例えば、搬送する荷物５０のサイズにかかる搬送条件に基づいて、搬送ロボット１０が連結する荷台部２１を決定してもよい。例えば、荷台部２１ｂが収容可能な荷物５０のサイズが、荷台部２１ａが収容可能な荷物５０のサイズよりも大きい場合、決定部３１は、搬送する荷物５０のサイズが所定のサイズよりも大きい場合、搬送ロボット１０が連結する荷台部２１を、荷台部２１ｂに決定してもよい。

【0035】

また、決定部３１は、例えば、サーバ３０によって生成された搬送ルート上の凹凸に応じて、搬送ロボット１０が連結する荷台部２１を決定してもよい。ここで、複数種類の荷台部２０には、サスペンションの性能が互いに異なる荷台部２１が複数種類含まれているものとする。また、決定部３１は、荷物５０の搬送に付随して映像の表示を行う場合、搬送ロボット１０が連結する荷台部２１を、デジタルサイネージ２１３が取り付けられた荷台部２１ｃに決定してもよい。

【0036】

連結制御部３２は、搬送ロボット１０と、決定部３１により決定された荷台部２１と、の連結動作を制御する。連結制御部３２は、決定された荷台部２１の位置と、搬送ロボット１０の位置とに基づいて走行ルートを生成し、搬送ロボット１０に送信する。そして、搬送ロボット１０は、受信した走行ルートにしたがって自律移動を行い、荷台部２１との連結動作を実行する。搬送ロボット１０は、例えば、ツメ部材等を用いた連結動作を行ってもよい。尚、搬送ロボット１０が荷台部２１の前で停止した後、人間が連結機構を操作することにより、搬送ロボット１０と荷台部２１とを連結させてもよい。

【0037】

ここで、上述の通り、決定部３１及び連結制御部３２の一部又は全部の処理は、搬送ロボット１０側で行われてもよい。したがって、搬送ロボット１０が、搬送条件に応じて荷台部２１を決定し、決定した荷台部２１に向かって走行してもよい。

【0038】

図７は、搬送ロボット１０と荷台部２１とが連結した状態を示す模式側面図である。図７では、搬送ロボット１０の前方及び後方の両方に荷台部２１が連結されているが、前方及び後方の一方のみに荷台部２１が連結されてもよい。尚、上述の通り、連結機構６０の構成は任意である。

【0039】

図８は、実施形態にかかる搬送方法の流れを例示するフローチャートである。まず、サーバ３０の決定部３１が、搬送条件に基づいて、複数種類の荷台部２０から、搬送ロボット１０が連結する荷台部２１を決定する（ステップＳ１０１）。サーバ３０は、例えば、搬送する荷物５０の数量や、荷物５０のサイズに基づいて、搬送ロボット１０が連結する荷台部２１を決定してもよい。

【0040】

次に、サーバ３０の連結制御部３２は、搬送ロボット１０を、ステップＳ１０１で決定された荷台部２１に向かって走行させる（ステップＳ１０２）。搬送ロボット１０が、ステップＳ１０１で決定された荷台部２１までの移動経路を生成して、自律移動を行ってもよい。

【0041】

次に、搬送ロボット１０は、ステップＳ１０１で決定された荷台部２１と連結する（ステップＳ１０３）。サーバ３０の連結制御部３２の指示に応じて、搬送ロボット１０が、荷台部２１と連結する動作を行ってもよい。また、人間が荷台部２１と搬送ロボット１０とを連結させてもよい。

【0042】

次に、搬送ロボット１０は、マニピュレータ（不図示）を用いて荷台部２１に、搬送対象である荷物５０を格納する（ステップＳ１０４）。尚、荷物５０の格納は、搬送ロボット１０以外のロボットや、人間によって行われてもよい。

【0043】

次に、搬送ロボット１０は、荷台部２１と連結した状態で配送先まで走行する（ステップＳ１０５）。これにより、搬送ロボット１０は、荷物５０を搬送する。配送ルートは、サーバ３０によって生成されてもよい。

【0044】

搬送ロボット１０は、配送先に到着すると、マニピュレータ（不図示）を用いて荷台部２１から荷物５０を取り出し（ステップＳ１０６）、配送先に設置されたラック等に格納する。搬送ロボット１０は、荷台部２１との連結を解除した後に、荷物５０の取り出しを行ってもよい。尚、搬送ロボット１０以外のロボットや、人間が、荷物５０の取り出しを行ってもよい。最後に、搬送ロボット１０は、倉庫等の配送元に戻る（ステップＳ１０７）。搬送ロボット１０は、配送元に戻った後、荷台部２１との連結を解除してもよい。尚、連結の解除は、人間が行ってもよい。

【0045】

以下、実施形態にかかる搬送車両が奏する効果について説明する。実施形態にかかる搬送システムは、荷物の数量や、サイズ等の搬送条件に応じて適切な荷台部を選択した上で荷物を搬送することができる。

【0046】

なお、本発明は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0047】

１ 搬送システム
１０ 搬送ロボット
Ｗ１１ 車輪
１１ 本体部
１２ 天板
１３ 支柱
２０ 複数種類の荷台部
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 荷台部
２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ 筐体
２１２ レール
２１３ デジタルサイネージ
Ｗ２１１ 車輪
３０ サーバ
３１ 決定部
３２ 連結制御部
５０ 荷物
６０ 連結機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】