特許 7528813 搬送システム及び搬送方法

(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】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】搬送システム及び搬送方法

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/00 20060101AFI20240730BHJP

【ＦＩ】

B65G1/00 501C

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021022732

(22)【出願日】2021-02-16

(65)【公開番号】P2022124852

(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】特開平０４－０２８７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０１８１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３０５１２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１３１４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００７３５８９（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】

搬送車両を有する搬送システムであって、
前記搬送車両は、
それぞれが複数の箱を収容可能な２つのラックと、
前記２つのラックに挟まれる位置に配置された、各ラックから各箱を出し入れする駆動アームと、を備え、
前記駆動アームの向きを変えることで、前記２つのラックのそれぞれから前記各箱を出し入れし、
前記搬送車両は、
前記駆動アームの動作を制御する制御部、
を更に備え、
前記制御部は、
前記２つのラックの一方に収容されている箱の量と、他方に収容されている箱の量とのバランスをとるように、前記２つのラックの間で箱を移動させる、
搬送システム。

【請求項2】

前記２つのラックのそれぞれは、予め規定された複数種類のサイズの箱を収容可能に構成されている、
請求項１に記載の搬送システム。

【請求項3】

前記２つのラックの少なくとも一方は、前記搬送車両から分離し、かつ、再連結することが可能に構成されている、
請求項１または２に記載の搬送システム。

【請求項4】

前記搬送車両は、
前記２つのラックと、前記駆動アームを有する搬送部とに分離し、かつ、再連結することが可能に構成されており、
前記搬送車両は、前記搬送部が備える駆動車輪によって走行する、
請求項３に記載の搬送システム。

【請求項5】

搬送車両を用いる搬送方法であって、
前記搬送車両は、
それぞれが複数の箱を収容可能な２つのラックと、
前記２つのラックに挟まれる位置に配置された、各ラックから各箱を出し入れする駆動アームと、
を備え、
前記搬送方法は、
前記搬送車両が、前記駆動アームの向きを変えることで、前記２つのラックのそれぞれから前記各箱を出し入れするステップと、
前記２つのラックの一方に収容されている箱の量と、他方に収容されている箱の量とのバランスをとるように、前記２つのラックの間で箱を移動させるステップと、
を含む搬送方法。

【請求項6】

前記２つのラックのそれぞれは、予め規定された複数種類のサイズの箱を収容可能に構成されている、
請求項５に記載の搬送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、搬送システム及び搬送方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、マニピュレータ装置と収容装置とが一体で走行可能に構成された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】

ところで、搬送ロボットは、自身のサイズに対して高い位置まで荷物を持ち上げると、転倒してしまうという問題があった。尚、特許文献１に記載された技術は、この問題を解決することはできない。

【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、高所での荷物操作を安定的に行う搬送システム及び搬送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】

【0006】

本実施の形態における搬送システムは、搬送車両を有する搬送システムであって、
前記搬送車両は、
それぞれが複数の箱を収容可能な２つのラックと、
前記２つのラックに挟まれる位置に配置された、各ラックから各箱を出し入れする駆動アームと、を備え、
前記駆動アームの向きを変えることで、前記２つのラックのそれぞれから前記各箱を出し入れする。

【0007】

本実施の形態における搬送方法は、搬送車両を有する搬送方法であって、
前記搬送車両は、
それぞれが複数の箱を収容可能な２つのラックと、
前記２つのラックに挟まれる位置に配置された、各ラックから各箱を出し入れする駆動アームと、を備え、
前記搬送方法は、
前記搬送車両が、前記駆動アームの向きを変えることで、前記２つのラックのそれぞれから前記各箱を出し入れするステップ、を含む、

【発明の効果】

【0008】

本開示により、高所での荷物の操作を安定的に行う搬送システム及び搬送方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態にかかる搬送車両の構成を示す模式側面図である。

【図2】実施形態にかかる搬送車両の構成を示す模式正面図である。

【図3】実施形態にかかる搬送車両の構成を示す模式平面図である。

【図4】実施形態にかかる搬送車両の機能を示すブロック図である。

【図5】駆動アームがラック１４０ａを向いた状態を示す模式平面図である。

【図6】駆動アームがラック１４０ｂを向いた状態を示す模式平面図である。

【図7】駆動アームがラック４０を向いた状態を示す模式平面図である。

【図8】搬送車両が備えるラックの概要を示す模式図である。

【図9】搬送車両が搬送する箱の形状を例示する斜視図である。

【図10】搬送車両が備えるラックが、異なるサイズの箱を収容する状態を示す概略図である。

【図11】実施形態にかかる搬送車両がラックから箱を取り出す前の状態を示す模式側面図である。

【図12】実施形態にかかる搬送車両が、箱に形成された溝と第２アームとを係合させた状態を示す模式側面図である。

【図13】実施形態にかかる搬送車両が、第２アームを用いて箱を取り出した状態を示す模式側面図である。

【図14】実施形態にかかる搬送車両が、搬送部とラックとに分離可能な例を示す模式側面図である。

【図15】搬送車両の外部に設置されたラックの構成を示す模式正面図である。

【図16】実施形態にかかる搬送車両が、ラック１４０ａから箱を取り出す前の状態を示す模式平面図である。

【図17】実施形態にかかる搬送車両が、ラック１４０ａから箱を取り出した状態を示す模式平面図である。

【図18】実施形態にかかる搬送車両が、箱を取り出した後に駆動アーム１２０を回転させた状態を示す模式平面図である。

【図19】実施形態にかかる搬送車両が、ラック１４０ｂに箱を格納した状態を示す模式平面図である。

【図20】実施形態にかかる搬送車両が、複数種類のサイズの箱を搬送している状態を示す模式側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

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。実施形態にかかる搬送システムは、搬送車両１０を有する。搬送システムは、搬送車両１０が通函等の箱を搬送する搬送システムである。

【0012】

尚、搬送システムには、搬送車両１０の走行を制御するサーバが備えられていてもよいが、搬送車両１０が自ら搬送ルートを生成して自律移動を行ってもよい。サーバを含まない、搬送車両内で処理が完結したシステムも実施形態にかかる搬送システムには含まれ得る。

【0013】

図１、図２、図３はそれぞれ、実施形態にかかる搬送システムが有する搬送車両１０の構成を示す模式側面図、模式正面図、及び模式平面図である。また、図４は、搬送車両１０の機能を示すブロック図である。搬送車両１０は、移動可能な移動部１１０と、駆動アーム１２０と、制御部１００と、無線通信部１３０と、ラック１４０ａ及び１４０ｂとを備えている。制御部１００は、駆動アーム１２０の制御を含む、搬送車両１０の制御を行う。搬送システムは、ラック１４０ａ及び１４０ｂに収容された箱を搬送する。

【0014】

移動部１１０は、車両本体１１１と、車両本体１１１に回転可能に設けられた２対の車輪１１２と、各車輪１１２を回転駆動する一対のモータ１１３と、を有している。モータ１１３は、減速機などを介して、各車輪１１２を回転させる。各モータ１１３は、制御部１００からの制御信号に応じて、各車輪１１２を回転させることで、車両本体１１１の前進移動、後進移動、及び回転を可能にする。これにより、車両本体１１１は、任意の位置に移動することができる。尚、上記移動部の構成は一例であり、これに限定されない。車両本体１１１を任意の位置に移動させることができれば任意の構成が適用可能である。２対の車輪１１２には、従動車輪が含まれていてもよい。

【0015】

駆動アーム１２０は、ラック１４０ａ及び１４０ｂに挟まれる位置に配置されている。駆動アーム１２０は、ラック１４０ａ及び１４０ｂのそれぞれから箱を出し入れする。駆動アーム１２０は、第１アーム１２１と、載置された箱を支持するための天板１２２と、回転機構１２３と、第２アーム１２４とを備えている。尚、駆動アーム１２０は、天板１２２を備えていなくてもよい。このような場合、第２アーム１２４は、第１アーム１２１の上端に取り付けられる。

【0016】

第１アーム１２１は、上下方向へ伸縮する。第１アーム１２１は、昇降機構とも称される。第１アーム１２１は、搬送車両１０に、回転可能に設置されていてもよい。第１アーム１２１は、例えば、テレスコピック型の伸縮機構を有している。第１アーム１２１の上端には、第２アーム１２４、又は、第２アーム１２４が取り付けられた天板１２２が設けられている。したがって、第１アーム１２１の動作により、第２アーム１２４が上昇又は下降する。第１アーム１２１は、モータなどの第１駆動装置１２１１を備えており、第１駆動装置１２１１の動作により伸縮する。すなわち、第１駆動装置１２１１の駆動により、第２アーム１２４が上昇又は下降する。第１駆動装置１２１１は、制御部１００からの制御信号に応じて駆動する。尚、搬送車両１０において、第２アーム１２４の高さを任意に変更させることができれば任意の構成が適用可能である。

【0017】

回転機構１２３は、第１アーム１２１を、鉛直軸を中心軸として所定量回転させる。所定量は、例えば、９０°及び１８０°である。尚、回転機構１２３は、第１アーム１２１の上端に取り付けられた天板１２２を回転させてもよい。回転機構１２３は、第１アーム１２１等を所定量回転させることにより、後述するように、駆動アーム１２０の向きを変更することができる。回転機構１２３は、モータなどの駆動装置により第１アーム１２１を回転させる。

【0018】

駆動アーム１２０は、上述の通り、天板１２２を備えていてもよい。このような場合、第２アーム１２４は、天板１２２に取り付けられる。天板１２２は、例えば、上面となる板材と下面となる板材とで構成されており、上面と下面との間に第２アーム１２４を収めていてもよい。この板材の形状、すなわち、天板１２２の形状は、例えば、平らな円盤状であるが、他の任意の形状であってもよい。第２アーム１２４の移動の際に、第２アーム１２４が天板１２２と干渉しないように、天板１２２には第２アーム１２４の動線に沿って切り欠きが設けられていてもよい。

【0019】

第２アーム１２４は、水平方向に伸縮し、ラック１４０ａ及び１４０ｂから箱を出し入れするアームである。第２アーム１２４は、第１アーム１２１の上端や、天板１２２に取り付けられている。第２アーム１２４は、軸方向（軸部１２４１に沿った方向、さらに換言すると第２アーム１２４の長手方向）に伸縮する軸部１２４１と、突起部１２４２と、第２駆動装置１２４３とを備えている。

【0020】

突起部１２４２は、軸部１２４１から軸方向とは異なる方向に延び、搬送対象である箱に形成された溝等と係合する。突起部１２４２は、軸部１２４１の先端で軸部１２４１と垂直方向に延びていてもよい。即ち、第２アーム１２４の先端は、Ｌ字形状を有していてもよい。尚、第２アーム１２４の形状は、これに限られない。第２アーム１２４の先端は、搬送対象である箱を挟み込む形状であってもよい。

【0021】

第２駆動装置１２４３は、制御部１００からの制御信号に応じて、第２アーム１２４を水平方向に伸縮させる。第２駆動装置１２４３は、軸部１２４１を回転軸とした第２アーム１２４の回転を更に行ってもよい。第２駆動装置１２４３は、例えば、モータ及びリニアガイドを含み、これにより第２アーム１２４の伸縮を行うが、これらの動作を行うための公知の他の機構が用いられてもよい。第２アーム１２４の伸縮機構は、ガイドレール機構に限られず、任意の構成が適用可能である。

【0022】

次に、図５～７を用いて、駆動アーム１２０の向きについて説明する。尚、駆動アーム１２０の向きは、第２アーム１２４が伸長する方向であるともいえる。つまり、上述した回転機構１２３は、第２アーム１２４の向きを変更しているともいえる。

【0023】

搬送車両１０は、駆動アーム１２０の向きを変えることにより、ラック１４０ａ及び１４０ｂの両方に対して箱を出し入れすることが可能である。さらに、搬送車両１０は、駆動アーム１２０の向きを変えることによって、外部に設置されたラックから箱を出し入れすることが可能であってもよい。

【0024】

図５は、駆動アーム１２０が、ラック１４０ａが配置された方向を向いた状態を示す模式平面図である。このとき、搬送車両１０は、ラック１４０ａから箱を出し入れすることができる。図６は、駆動アーム１２０が、ラック１４０ｂが配置された方向を向いた状態を示す模式平面図である。このとき搬送車両１０は、ラック１４０ｂから箱を出し入れすることができる。搬送車両１０は、回転機構１２３を用いて第１アーム１２１等を１８０°回転させることにより、図５の状態から図６の状態に移行する。したがって、搬送車両１０は、ラック１４０ａから箱を取り出した後、第１アーム１２１等を１８０°回転させ、ラック１４０ｂに格納することができる。これにより、搬送車両１０は、ラック１４０ａと１４０ｂとの間で箱を移載することができる。尚、ラック１４０ａ及び１４０ｂの構造については後述する。

【0025】

また、図７は、駆動アーム１２０が、搬送車両１０の外部に設置されたラック４０の方向を向いた状態である。尚、ラック４０の構造については後述する。このとき搬送車両１０は、ラック４０から箱を出し入れすることができる。搬送車両１０は、図５の状態から、第１アーム１２１等を９０°回転させることにより、図７の状態に移行することができる。このような場合、搬送車両１０は、配送先において、ラック１４０ａから取り出した箱をラック４０に格納することができる。また、同様に、搬送車両１０は、ラック４０から箱を取り出して、ラック１４０ａ、又は１４０ｂに格納することも可能である。

【0026】

図４に示す無線通信部１３０は、必要に応じてサーバ又はロボットなどと通信するために、無線通信する回路であり、例えば、無線送受信回路及びアンテナを含む。尚、搬送車両１０が他の機器と通信を行わない場合には、無線通信部１３０が省略されてもよい。

【0027】

制御部１００は、搬送車両１０を制御する装置であり、プロセッサ１００１、メモリ１００２、及びインタフェース（ＩＦ）１００３を備える。プロセッサ１００１、メモリ１００２、及びインタフェース１００３は、データバスなどを介して相互に接続されている。

【0028】

インタフェース１００３は、移動部１１０、第１アーム１２１、回転機構１２３、第２アーム１２４、無線通信部１３０などの他の装置と通信するために使用される入出力回路である。

【0029】

メモリ１００２は、例えば、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。メモリ１００２は、プロセッサにより実行される、１以上の命令を含むソフトウェア（コンピュータプログラム）、及び搬送車両１０の各種処理に用いるデータなどを格納するために使用される。

【0030】

プロセッサ１００１は、例えば、マイクロプロセッサ、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）、又はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などであってもよい。プロセッサ１００１は、複数のプロセッサを含んでもよい。このように、制御部１００は、コンピュータとして機能する装置である。

【0031】

なお、上述したプログラムは、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。また、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。

【0032】

次に、制御部１００について説明する。制御部１００は、移動部１１０の各モータ１１３に制御信号を送信することで、各車輪１１２の回転を制御し、車両本体１１１を任意の位置に移動させることができる。

【0033】

制御部１００は、車輪１１２に設けられた回転センサにより検出された車輪１１２の回転情報などに基づいて、フィードバック制御、ロバスト制御等の周知の制御を行うことで、搬送車両１０の移動を制御してもよい。また、制御部１００は、搬送車両１０に設けられたカメラや超音波センサなどの距離センサにより検出された距離情報、移動環境の地図情報に基づいて、移動部１１０を制御することで、搬送車両１０を自律的に移動させてもよい。

【0034】

また、制御部１００は、駆動アーム１２０の第１アーム１２１に対して制御信号を送信することで、第２アーム１２４の高さを制御することができる。そして、制御部１００は、回転機構１２３に対して制御信号を送信することで、駆動アーム１２０の向き（第１アーム１２１又は天板１２２の回転角度）を制御することができる。さらに、制御部１００は、第２駆動装置１２４３に対して制御信号を送信することで、第２アーム１２４の伸縮を制御する。ここで、制御部１００は、第２アーム１２４の突起部１２４２の向きを更に制御してもよい。

【0035】

次に、図１～図３に戻って、ラック１４０ａ及び１４０ｂについて説明する。以下、ラック１４０ａ及び１４０ｂを互いに区別しない場合、総称してラック１４０と呼ぶ場合がある。ラック１４０は、搬送車両１０が搬送する箱を収容する。ラック１４０は、搬送車両１０の前後の両方に設けられている。ラック１４０ａ及びラック１４０ｂは、それぞれが複数の箱を収容可能である。ラック１４０は、箱を支持するための対のレール１４２を有している。

【0036】

図８は、搬送車両１０が有するラック１４０と、ラック１４０に収容された箱５０とを示す模式図である。また、図９は、箱５０の正面、底面、及び側面を示す斜視図である。ラック１４０の下部には、車輪が取り付けられていてもよい。

【0037】

ラック１４０は、筐体１４１と、対のレール１４２とを備えている。上述の通り、対のレール１４２は、箱５０の両サイドを支持する。対のレール１４２は、同じ高さに平行に設けられている。ラック１４０に収容された箱５０は、箱５０の一方のサイドがレール１４２の一方により支持され、他方のサイドがレール１４２の他方により支持される。レール１４２は、いずれも、ラック１４０の正面から背面にわたって設けられている。

【0038】

箱５０の両サイドには、例えば、図９に示すようにつば５１が設けられており、つば５１がレール１４２に下から支持されることにより、ラック１４０において箱５０が支持される。尚、つば５１は箱５０の両サイドに正面から背面にわたって設けられている。図９に示した例では、つば５１は、箱５０のサイドの上部に設けられているが、例えば下部に設けられてもよく、必ずしも上部でなくてもよい。また、箱５０の底面をレール１４２が支持する場合には、必ずしもつば５１が箱５０に設けられていなくてもよい。

【0039】

このように、ラック１４０は、箱５０の両サイドをレール１４２により下から支持する。そして、箱５０は、レール１４２に沿って、ラック１４０内で前後方向に移動可能である。すなわち、箱５０をラック１４０の背面に向かって押し込むことにより、箱５０はラック１４０に収納される。逆に、箱５０をラック１４０の正面に向かって引き出すことにより、箱５０をラック１４０から取り出すことができる。

【0040】

図９に示すように、箱５０の底面には、第２アーム１２４の突起部１２４２を引っ掛けるための溝５２が所定の位置に形成されている。溝５２は、例えば、箱５０の引き出し方向を軸方向とする半円筒形状であってもよい。尚、箱５０は、例えば、直方体形状の容器であるが、これに限らず任意の形状でよい。尚、図９は、あくまでも例示である。例えば、第２アーム１２４が箱５０を把持する場合、箱５０に溝５２が形成されていなくてもよい。

【0041】

尚、図１０に示すように、ラック１４０は、予め規定された複数種類のサイズの箱を収容可能に構成されていてもよい。レール１４２ａに支持される箱５０ａは、レール１４２ｂに支持される箱５０ｂよりも小さい。ラック１４０は、レール１４２ｃを使用しないことにより、大きなサイズの箱５０ｂを収容可能に構成されている。図１０では２種類のサイズの箱５０が収容されているが、ラック１４０は、３種類以上のサイズの箱を収容可能であってもよい。

【0042】

次に、図１１～図１３を用いて、ラック１４０に格納された箱を取り出す方法について説明する。搬送車両１０の制御部１００は、第２アーム１２４を操作することにより、ラック１４０から箱５０を出し入れする。図１１～図１３は、搬送車両１０の側面図を模式的に示した図である。尚、見やすくするため、箱５０及び第２アーム１２４は、ラック１４０ａに隠れている場合であっても実線で表示している。また、ラック１４０のレール１４２は、図示を省略している。

【0043】

図１１に示すように、まず、制御部１００は、第２アーム１２４を所定の長さ分だけ伸長させて、箱５０の底面の溝５２へと、第２アーム１２４の突起部１２４２を移動する。尚、搬送車両１０は、物体の溝５２の位置を検知するカメラなどのセンサを備え、センサによる検出結果に基づいて、第２アーム１２４を伸長させる長さを決定してもよい。このとき、突起部１２４２の突起の方向は、水平方向であってもよい。

【0044】

次に、図１２に示すように、制御部１００は、第２アーム１２４の突起部１２４２を箱５０の溝５２に入れる。制御部１００は、突起部１２４２が上側を向くように、第２アーム１２４を回転させてもよい。尚、制御部１００は、突起部１２４２が上側を向いた状態で第２アーム１２４を伸長させた後、天板１２２や第２アーム１２４を上昇させることにより、突起部１２４２を溝５２に入れてもよい。

【0045】

そして、搬送車両１０は、第２アーム１２４を収縮させる。これにより、図１３に示されるように、箱５０が、ラック１４０から引き出される。

【0046】

これに対し、制御部１００は、箱５０の溝５２に引っかかった第２アーム１２４をラック１４０に挿入することにより、すなわち、溝５２に突起部１２４２が入った状態で第２アーム１２４を所定の長さ分だけ伸長させることにより、箱５０をラック１４０に格納することができる。

【0047】

ところで、箱５０の溝５２の数は、図９に示したように一つであってもよいが、複数であってもよい。具体的には、箱５０の底面は、箱５０の移動方向に並んだ複数の溝５２を有していてもよい。このような場合、搬送車両１０の制御部１００は、ラック１４０に収納された箱５０を引き出す場合、駆動アーム１２０側の溝５２から順に第２アーム１２４の先端を引っ掛けることにより、ラック１４０からの引き出し動作を繰り返してもよい。同様に、搬送車両１０の制御部１００は、箱５０をラック１４０に格納する場合、ラック１４０側の溝から順に第２アーム１２４の先端を引っ掛けることにより、ラック１４０への押し入れ動作を繰り返してもよい。

【0048】

図１～３において、ラック１４０は搬送車両１０と一体化しているが、ラック１４０ａ及びラック１４０ｂの少なくとも一方は、搬送車両１０から分離し、かつ、再連結することが可能に構成されていてもよい。このような場合、搬送車両１０は、搬送する箱の数量に応じて適切なサイズのラック１４０を選択することが可能となる。

【0049】

図１４は、ラック１４０ａと、ラック１４０ｂと、駆動アーム１２０を含む搬送部１５０と、に分離し、かつ再連結することが可能に構成された搬送車両１０の模式側面図である。ラック１４０ａ、ラック１４０ｂ、及び搬送部１５０はそれぞれ、一対の車輪１１２を備えている。

【0050】

搬送車両１０は、連結機構１１４ａ及び連結機構１１４ｂを備えている。搬送部１５０は、連結機構１１４ａによりラック１４０ａと連結し、連結機構１１４ｂによりラック１４０ｂと連結する。尚、連結機構の構成は任意である。

【0051】

ここで、搬送部１５０が備える車輪１１２は、搬送車両１０を走行させる駆動車輪であり、ラック１４０ａ及び１４０ｂが備える車輪１１２は従動車輪であってもよい。このような場合、搬送部１５０が駆動機構を備えていればよく、ラック１４０ａ及びラック１４０ｂは駆動機構を備えていなくてもよい。このような場合、搬送車両１０は、搬送部１５０が備える駆動車輪によって走行する。

【0052】

次に、ラック１４０と同様の構成を有する、搬送車両１０の外部に設置されたラック４０について説明する。搬送車両１０は、外部に設置されたラック４０に対しても箱５０の引き出し動作、押し入れ動作を行うことができる。図１５は、搬送車両１０の外部に設置されたラック４０の構成例を示す模式正面図である。ラック４０は、住居の外部又は内部に設置されていてもよい。

【0053】

ラック４０は、筐体４１と、対のレール４２と、仕切板４３とを備えている。筐体４１は、搬送車両１０のラック１４０の筐体１４１に対応している。対のレール４２は、搬送車両のラック１４０の対のレール１４２に対応している。したがって、詳細な説明は省略する。図１５の例では、２枚の仕切板４３が設けられているが仕切板４３の数は何ら限定されない。また、仕切板４３は、設けられていなくてもよい。

【0054】

なお、実施形態にかかる搬送システムは、搬送車両１０の外部に設置されたラック４０を備えていなくてもよい。例えば、搬送車両１０は、ラック１４０ａに収容された箱５０の量と、ラック１４０ｂに収容された箱５０の量とのバランスをとるように、ラック１４０ａとラック１４０ｂとの間で箱５０を移動させてもよい。

【0055】

搬送車両１０の制御部１００は、例えば、ラック１４０ａに収容された箱の数と、ラック１４０ｂに収容された箱の数とが等しくなるように、箱５０を移動してもよい。また、搬送車両１０は、ラック１４０ａに収容された箱５０の重量の和と、ラック１４０ｂに収容された箱５０の重量の和とが等しくなるように、箱５０を移動させてもよい。各ラック１４０に収容された箱５０の数や、各ラック１４０に収容された箱５０の重量の和は、制御部１００によって管理されていてもよい。２つのラック１４０のバランスをとることにより、搬送車両１０は、車体の安定性をより向上させることができる。

【0056】

次に、図１６から図１９を用いて、搬送車両１０が、ラック１４０ａからラック１４０ｂに箱５０を移動させる方法について具体的に説明する。図１６に示すように、駆動アーム１２０が、ラック１４０ａの方向を向いているものとする。まず、搬送車両１０は、移載する箱５０が収容された高さまで、天板１２２又は第２アーム１２４を上昇させる。

【0057】

次に、図１７に示すように、第２アーム１２４を伸縮させて箱５０をラック１４０ａから引き出す。引き出された箱５０は、第２アーム１２４や天板１２２によって支持されている。

【0058】

次に、搬送車両１０は、図１８に示すように、駆動アーム１２０をラック１４０ｂの方向に向ける。つまり、搬送車両１０は、回転機構１２３を制御し、第１アーム１２１又は天板１２２を、鉛直軸回りに１８０°回転させる。ここで、箱５０は、天板１２２や第２アーム１２４によって支持されている。次に、搬送車両１０は、図１９に示すように、第２アーム１２４を伸長させて、ラック１４０ｂに箱５０を格納する。搬送車両１０は、ラック１４０ｂに箱５０を格納する前に、天板１２２又は第２アーム１２４の高さを調整してもよい。ラック１４０ｂに箱５０を格納した後、搬送車両１０は、第２アーム１２４を収縮させる。

【0059】

搬送車両１０は、２つのラック１４０のバランスをとることにより、車体の安定性をより向上させることができる。また、車体の安定性を向上させることにより、搬送車両１０は、駆動アーム１２０による高所での作業時の転倒リスクを低減することができる。

【0060】

また、図１０に示されたようにラック１４０に異なるサイズの箱５０を収容可能な場合、搬送車両１０は、一方のラック１４０に格納されている箱５０を他方のラック１４０に移載することにより、当該一方のラック１４０にスペースを空けることができる。これにより、搬送車両１０は、ラック１４０ａ及び１４０ｂに大きな箱５０を収容可能なスペースがない場合であっても、大きな箱５０を収容して搬送することができる。

【0061】

図２０を参照すると、ラック１４０ａには、箱５０ａ１と、箱５０ａ１よりもサイズが大きい箱５０ｂ１と、が収容されている。また、ラック１４０ｂには、箱５０ａ１と同じサイズの箱５０ａ２、５０ａ３、及び５０ａ４が収容されている。

【0062】

このとき、搬送車両１０は、箱５０ｂ１と同じサイズの箱を、ラック１４０ａやラック１４０ｂに収容することができない。しかし、例えば、箱５０ａ３又は箱５０ａ４を、ラック１４０ｂから１４０ａに移載すると、搬送車両１０は、箱５０ｂ１と同じサイズの箱を、ラック１４０ｂに収容することが可能となる。

【0063】

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。小型の搬送ロボットの幅や奥行に対して高い位置まで駆動アームを上昇させると、搬送ロボットが、転倒したり、荷物を落下させたりするリスクがある。実施形態にかかる搬送車両は、駆動アームの両側にラックを備えており、搬送車両のサイズが大きいため、駆動アームを上昇させた場合の転倒リスクを低減することができる。また、実施形態にかかる搬送システムによれば、箱を搬送する車両と、より小型の搬送ロボットの両方を用いる必要がない。

【0064】

実施形態にかかる搬送車両は、車両の前方と後方にラックを備えており、外部から駆動アームを視認しにくくすることができるため、周囲に与える威圧感を低減することができる。

【0065】

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】

【0066】

１０ 搬送車両
１００ 制御部
１００１ プロセッサ
１００２ メモリ
１００３ インタフェース
１１０ 移動部
１１１ 車両本体
１１２ 車輪
１１３ モータ
１１４ａ、１１４ｂ 連結機構
１２０ 駆動アーム
１２１ 第１アーム
１２１１ 第１駆動装置
１２２ 天板
１２３ 回転機構
１２４ 第２アーム
１２４１ 軸部
１２４２ 突起部
１２４３ 第２駆動装置
１３０ 無線通信部
１４０、１４０ａ、１４０ｂ ラック
１４１ 筐体
１４２、１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ レール
１５０ 搬送部
４０ ラック
４１ 筐体
４２ レール
５０、５０ａ、５０ａ１、５０ａ２、５０ａ３、５０ａ４、５０ｂ、５０ｂ１ 箱
５１ つば
５２ 溝

【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】

【図19】

【図20】