特許 7543217 ハンドリングシステム、指示装置、ハンドリング方法、プログラム、及び記憶媒体

(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】2024-08-23

(45)【発行日】2024-09-02

(54)【発明の名称】ハンドリングシステム、指示装置、ハンドリング方法、プログラム、及び記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/137 20060101AFI20240826BHJP

【ＦＩ】

B65G1/137 Z

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021106646

(22)【出願日】2021-06-28

(65)【公開番号】P2023004755

(43)【公開日】2023-01-17

【審査請求日】2023-09-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(74)【代理人】

【識別番号】110004026

【氏名又は名称】弁理士法人ｉＸ

(72)【発明者】

【氏名】小川 昭人

【審査官】内田 茉李

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０８５２７３２２（ＣＮ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０３５２０９６９（ＥＰ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１１７７６５５７（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０４９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６７３８１１２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１９－０２５５６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ １／１３７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品が収納された第１コンテナを、前記第１コンテナの載置場所から運び出す第１移動ロボットと、
前記第１移動ロボット及び第１載置台の一方から他方へ前記第１コンテナを移送する第１移送ロボットと、
前記第１載置台に置かれた前記第１コンテナから、前記物品を、第２載置台に置かれた第２コンテナへ移すピッキングロボットと、
前記第２コンテナを運搬する第２移動ロボットと、
前記第２移動ロボット及び前記第２載置台の一方から他方へ前記第２コンテナを移送する第２移送ロボットと、
を備えたハンドリングシステム。

【請求項2】

前記第１移動ロボットは、種類が互いに異なる複数の前記物品がそれぞれ収納された複数の前記第１コンテナを運搬する、請求項１に記載のハンドリングシステム。

【請求項3】

前記第１移動ロボット、前記第１移送ロボット、及び前記ピッキングロボットへ指示を送信する指示装置をさらに備え、
前記指示装置は、
前記第２コンテナへ移される前記物品を収納した前記第１コンテナが、前記載置場所から前記第１載置台へ運ばれるように、前記第１移動ロボット及び前記第１移送ロボットへ前記指示を送信し、
前記物品を、前記第１コンテナから前記第２コンテナへ移すように、前記ピッキングロボットへ前記指示を送信する、
請求項１又は２に記載のハンドリングシステム。

【請求項4】

前記第１載置台には、複数の前記第１コンテナを載置可能であり、
前記第２載置台には、複数の前記第２コンテナを載置可能である、請求項３記載のハンドリングシステム。

【請求項5】

前記指示装置は、複数の前記物品が２つ以上の前記第１コンテナから１つの前記第２コンテナへ移されるように、前記指示を送信する、請求項４記載のハンドリングシステム。

【請求項6】

前記指示装置は、１つの前記第１コンテナから、複数の前記物品が１つ以上の前記第２コンテナへ移されるように、前記指示を送信する、請求項４又は５に記載のハンドリングシステム。

【請求項7】

前記指示装置は、
複数の注文を含む注文リストに基づいて前記指示を生成し、
前記第１載置台に載置された前記複数の第１コンテナの１つから、前記複数の第２コンテナの１つへ移される前記物品の第１数が、平均の同一物品数よりも少ない場合に、前記複数の第１コンテナの別の１つから、前記複数の第２コンテナの別の１つへ移される前記物品の数が、前記第１数よりも多くなるように、前記指示を送信し、
前記平均の同一物品数は、前記複数の注文における同一物品の数の平均値であり、
前記同一物品は、一度に同一の前記第１載置台に載置可能な前記第１コンテナに収納された物品である、請求項４～６のいずれか１つに記載のハンドリングシステム。

【請求項8】

前記指示装置は、
複数の注文を含む注文リストに基づいて前記指示を生成し、
前記複数の第２コンテナの１つへ移される前記物品の第２数が、平均の同一物品数よりも少ない場合に、移される物品の数が前記第２数よりも多い前記複数の第２コンテナの別の１つを前記第２載置台へ載置するように、前記指示を送信し、
前記平均の同一物品数は、前記複数の注文における同一物品の数の平均値であり、
前記同一物品は、一度に同一の前記第１載置台に載置可能な前記第１コンテナに収納された物品である、請求項４～７のいずれか１つに記載のハンドリングシステム。

【請求項9】

前記指示装置は、前記第１移動ロボットが、連続して処理可能な注文が紐づけられた２つ以上の前記第１コンテナを同時に運搬するように、前記指示を送信する、請求項４～８のいずれか１つに記載のハンドリングシステム。

【請求項10】

前記第２載置台に載置される前記第２コンテナを収納部との間で入れ替える交換機構をさらに備え、
前記指示装置は、前記複数の第２コンテナのいずれかの前記交換機構による入替間隔が、平均の入替間隔よりも短い場合、前記物品が移された後に運び出される前記複数の第２コンテナの別の１つを前記第２載置台へ載置するように、前記指示を送信する、請求項４～９のいずれか１つに記載のハンドリングシステム。

【請求項11】

物品が収納された第１コンテナを、前記第１コンテナの載置場所から運び出す第１移動ロボットと、
前記第１移動ロボット及び第１載置台の一方から他方へ前記第１コンテナを移送する第１移送ロボットと、
前記第１載置台に置かれた前記第１コンテナから、前記物品を、第２載置台に置かれた第２コンテナへ移すピッキングロボットと、
複数の注文を含む注文リストに基づいて指示を生成し、前記第２コンテナへ移される前記物品を収納した前記第１コンテナが、前記載置場所から前記第１載置台へ運ばれるように、前記第１移動ロボット及び前記第１移送ロボットへ前記指示を送信し、且つ、前記物品を、前記第１コンテナから前記第２コンテナへ移すように、前記ピッキングロボットへ前記指示を送信する、指示装置と、
前記第２載置台に載置される前記第２コンテナを収納部との間で入れ替える交換機構と、を備え、
前記第１載置台には、複数の前記第１コンテナを載置可能であり、
前記第２載置台には、複数の前記第２コンテナを載置可能であり、
前記指示装置は、前記複数の第２コンテナのいずれかの前記交換機構による入替間隔が、平均の入替間隔よりも短い場合、前記物品が移された後に運び出される前記複数の第２コンテナの別の１つを前記第２載置台へ載置するように、前記指示を送信する、ハンドリングシステム。

【請求項12】

物品が収納された第１コンテナを、前記第１コンテナの載置場所から運び出す第１移動ロボットと、
前記第１移動ロボット及び第１載置台の一方から他方へ前記第１コンテナを移送する第１移送ロボットと、
前記第１載置台に置かれた前記第１コンテナから、前記物品を、第２載置台に置かれた第２コンテナへ移すピッキングロボットと、
複数の注文を含む注文リストに基づいて指示を生成し、前記第２コンテナへ移される前記物品を収納した前記第１コンテナが、前記載置場所から前記第１載置台へ運ばれるように、前記第１移動ロボット及び前記第１移送ロボットへ前記指示を送信し、且つ、前記物品を、前記第１コンテナから前記第２コンテナへ移すように、前記ピッキングロボットへ前記指示を送信する、指示装置と、備え、
前記第１載置台には、複数の前記第１コンテナを載置可能であり、
前記第２載置台には、複数の前記第２コンテナを載置可能であり、
前記指示装置は、前記第１載置台に載置された前記複数の第１コンテナの１つから、前記複数の第２コンテナの１つへ移される前記物品の第１数が、平均の同一物品数よりも少ない場合に、前記複数の第１コンテナの別の１つから、前記複数の第２コンテナの別の１つへ移される前記物品の数が、前記第１数よりも多くなるように、前記指示を送信し、
前記平均の同一物品数は、前記複数の注文における同一物品の数の平均値であり、
前記同一物品は、一度に同一の前記第１載置台に載置可能な前記第１コンテナに収納された物品である、ハンドリングシステム。

【請求項13】

物品が収納された第１コンテナを、前記第１コンテナの載置場所から運び出す第１移動ロボットと、
前記第１移動ロボット及び第１載置台の一方から他方へ前記第１コンテナを移送する第１移送ロボットと、
前記第１載置台に置かれた前記第１コンテナから、前記物品を、第２載置台に置かれた第２コンテナへ移すピッキングロボットと、
複数の注文を含む注文リストに基づいて指示を生成し、前記第２コンテナへ移される前記物品を収納した前記第１コンテナが、前記載置場所から前記第１載置台へ運ばれるように、前記第１移動ロボット及び前記第１移送ロボットへ前記指示を送信し、且つ、前記物品を、前記第１コンテナから前記第２コンテナへ移すように、前記ピッキングロボットへ前記指示を送信する、指示装置と、備え、
前記第１載置台には、複数の前記第１コンテナを載置可能であり、
前記第２載置台には、複数の前記第２コンテナを載置可能であり、
前記指示装置は、前記複数の第２コンテナの１つへ移される前記物品の第２数が、平均の同一物品数よりも少ない場合に、移される物品の数が前記第２数よりも多い前記複数の第２コンテナの別の１つを前記第２載置台へ載置するように、前記指示を送信し、
前記平均の同一物品数は、前記複数の注文における同一物品の数の平均値であり、
前記同一物品は、一度に同一の前記第１載置台に載置可能な前記第１コンテナに収納された物品である、ハンドリングシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ハンドリングシステム、指示装置、ハンドリング方法、プログラム、及び記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

コンテナを運搬し、そのコンテナに収納された物品を別のコンテナへ移す、ハンドリングシステムがある。このシステムについて、ハンドリングに要する時間を短縮可能な技術が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６７３８１１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、ハンドリングに要する時間を短縮可能な、ハンドリングシステム、指示装置、ハンドリング方法、プログラム、及び記憶媒体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態に係るハンドリングシステムは、第１移動ロボットと、第１移送ロボットと、ピッキングロボットと、を備える。前記第１移動ロボットは、物品が収納された第１コンテナを、前記第１コンテナの載置場所から運び出す。前記第１移送ロボットは、前記第１移動ロボット及び第１載置台の一方から他方へ前記第１コンテナを移送する。前記ピッキングロボットは、前記第１載置台に置かれた前記第１コンテナから、前記物品を、第２載置台に置かれた第２コンテナへ移す。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態に係るハンドリングシステムを表す模式図である。

【図2】移動ロボットの具体例を表す斜視図である。

【図3】移動ロボットの具体例を表す斜視図である。

【図4】移送ロボットの具体例を表す斜視図である。

【図5】移送ロボットの具体例を表す斜視図である。

【図6】移送ロボットの具体例を表す斜視図である。

【図7】ピッキングロボットの具体例を表す斜視図である。

【図8】物品に関するデータの具体例を表すテーブルである。

【図9】物品に関するデータの具体例を表すテーブルである。

【図10】注文リストの具体例である。

【図11】指示に関する規則を説明するための模式図である。

【図12】指示に関する規則を説明するための模式図である。

【図13】図１１（ａ）～図１１（ｄ）と図１２（ａ）～図１２（ｄ）に示した各処理のタイミングを示すタイミングチャートである。

【図14】指示に関する規則を説明するための模式図である。

【図15】指示に関する規則を説明するための模式図である。

【図16】図１４（ａ）～図１４（ｄ）と図１５（ａ）～図１５（ｄ）に示した各処理のタイミングを示すタイミングチャートである。

【図17】指示に関する規則を説明するための模式図である。

【図18】指示に関する規則を説明するための模式図である。

【図19】図１７（ａ）～図１７（ｄ）と図１８（ａ）～図１８（ｄ）に示した各処理のタイミングを示すタイミングチャートである。

【図20】指示に関する規則を説明するための模式図である。

【図21】指示に関する規則を説明するための模式図である。

【図22】図２０（ａ）～図２０（ｄ）と図２１（ａ）～図２１（ｄ）に示した各処理のタイミングを示すタイミングチャートである。

【図23】５つ目の規則及び６つ目本発明の規則が適用されない場合のタイミングチャートである。

【図24】実施形態に係るハンドリングシステムの具体的な実施例を示す模式図である。

【図25】実施例に係るハンドリングシステムにおける指示装置の具体的構成を示す模式図である。

【図26】実施例に係るハンドリングシステムによる処理を示すフローチャートである。

【図27】処理リストの生成方法を示すフローチャートである。

【図28】処理リストの最適化方法を示すフローチャートである。

【図29】最適化の具体例を説明するためのデータである。

【図30】最適化の具体例を説明するためのデータである。

【図31】最適化の具体例を説明するためのデータである。

【図32】最適化の具体例を説明するためのデータである。

【図33】最適化の具体例を説明するためのデータである。

【図34】最適化の具体例を説明するためのデータである。

【図35】最適化の具体例を説明するためのデータである。

【図36】最適化の具体例を説明するためのデータである。

【図37】ハードウェア構成を表す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0008】

図１は、実施形態に係るハンドリングシステムを表す模式図である。
実施形態に係るハンドリングシステム１は、図１に表したように、第１移動ロボット１１、第２移動ロボット１２、第１移送ロボット２１、第２移送ロボット２２、ピッキングロボット３１、第１載置台４１、第２載置台４２、及び指示装置９０を備える。

【0009】

第１移動ロボット１１は、第１コンテナが載置された載置場所から、第１コンテナを運び出す。第１コンテナには、物品が収納される。１つの第１コンテナは、１種類の物品を複数収納しても良いし、複数種類の物品を収納しても良い。第１移動ロボット１１は、１度に１つの第１コンテナのみを運搬可能であっても良いし、１度に複数の第１コンテナを運搬可能であっても良い。例えば、第１移動ロボット１１は、複数の第１コンテナが収納された棚を運搬しても良い。第１移動ロボット１１は、棚又は第１コンテナを保持した状態で移動することで、第１コンテナを運搬する。第１移動ロボット１１は、第１移送ロボット２１が設置された場所へ第１コンテナを運搬する。

【0010】

第１移送ロボット２１は、第１移動ロボット１１及び第１載置台４１の一方から他方へ、第１コンテナを移送する。すなわち、第１移送ロボット２１は、第１移動ロボット１１から第１載置台４１へ、ピッキングされる物品が収納された第１コンテナを移送する。また、第１移送ロボット２１は、ピッキングが完了した後に、第１載置台４１から第１移動ロボット１１へ第１コンテナを移送する。

【0011】

第１載置台４１には、第１コンテナを載置可能である。例えば、第１移送ロボット２１は、１度に１つの第１コンテナを移送可能である。例えば、第１載置台４１には、複数の第１コンテナを載置可能である。又は、１つの第１コンテナを載置可能な第１載置台４１が、複数設けられても良い。

【0012】

ピッキングロボット３１は、物品を第１コンテナから第２コンテナへ移す。より具体的には、ピッキングロボット３１は、第１コンテナから物品をピックアップし、その物品を第２コンテナの中へ載置する。

【0013】

ここでは、ピッキングロボット３１による物品のピックアップ及び載置を、物品の「ピッキング」と呼ぶ。また、第１移動ロボット１１による第１コンテナの運搬、第１移送ロボット２１による第１コンテナの移送、ピッキングロボット３１によるピッキング、第２移送ロボット２２による第２コンテナの移送、及び第２移動ロボット１２による第２コンテナの運搬を含む一連の処理を、物品の「ハンドリング」と呼ぶ。

【0014】

第２載置台４２には、第２コンテナを載置可能である。ピッキングロボット３１は、１度に１つの物品のみをピッキング可能であっても良いし、１度に複数の物品をピッキング可能であっても良い。例えば、第２載置台４２には、複数の第２コンテナを載置可能である。又は、１つの第２コンテナを載置可能な第２載置台４２が、複数設けられても良い。

【0015】

第２移送ロボット２２は、第２移動ロボット１２及び第２載置台４２の一方から他方へ、第２コンテナを移送する。すなわち、第２移送ロボット２２は、第２移動ロボット１２から第２載置台４２へ、物品が収納される第２コンテナを移送する。また、第２移送ロボット２２は、第２載置台４２から第２移動ロボット１２へ、ピッキングによって物品が収納された第２コンテナを移送する。

【0016】

第２移動ロボット１２は、物品が収納された第２コンテナを保持した状態で移動する。これにより、第２移動ロボット１２は、第２コンテナを運搬する。例えば、第２移動ロボット１２は、１度に複数の第２コンテナを運搬可能である。第２移動ロボット１２は、第２移送ロボット２２が設置された場所から別の場所へ、複数の第２コンテナを運搬する。

【0017】

指示装置９０は、第１移動ロボット１１、第２移動ロボット１２、第１移送ロボット２１、第２移送ロボット２２、及びピッキングロボット３１へ、指示を送信する。第１移動ロボット１１、第２移動ロボット１２、第１移送ロボット２１、第２移送ロボット２２、及びピッキングロボット３１は、指示装置９０からの指示に従って動作する。

【0018】

図１の例では、第１コンテナＣ１は、棚Ａに載置される。第１コンテナＣ１は、床の上に載置されても良い。複数の第１移動ロボット１１のそれぞれは、複数の棚Ａの一部に収納された複数の第１コンテナＣ１を、第１移送ロボット２１の場所へ運搬する。それぞれの第１移動ロボット１１は、１つの棚Ａを運搬することで、複数の第１コンテナＣ１を運搬する。

【0019】

第１移送ロボット２１は、１回の移送において、いずれかの第１移動ロボット１１によって運搬された複数の第１コンテナＣ１の１つを第１載置台４１へ移送する。

【0020】

第１載置台４１には、２つの第１コンテナＣ１を載置可能である。第２載置台４２には、２つの第２コンテナＣ２を載置可能である。ピッキングロボット３１は、１回のピッキングを含む動作において、第１載置台４１に載置されたいずれかの第１コンテナＣ１から、第２載置台４２に載置されたいずれかの第２コンテナＣ２へ、１つの物品を移す。

【0021】

複数の第２移動ロボット１２のそれぞれは、複数の第２コンテナＣ２を、第２移送ロボット２２の場所へ運搬する。それぞれの第２移動ロボット１２は、１つの棚を運搬することで、複数の第２コンテナＣ２を運搬する。

【0022】

第２移送ロボット２２は、１回の移送において、第２載置台４２に載置されたいずれかの第２コンテナＣ２を、いずれかの第２移動ロボット１２へ移送する。

【0023】

図２（ａ）～図２（ｃ）は、移動ロボットの具体例を表す斜視図である。
図２（ａ）に示した移動ロボット１００は、棚、第１コンテナ、又は第２コンテナを上部に載せて運搬することができる。移動ロボット１００は、車体１０１、保持部１０２、走行部１０３、及び検出部１０４を含む。

【0024】

保持部１０２は、車体１０１の上部に設けられている。保持部１０２は、車体１０１に対して上下に可動である。走行部１０３は、モータ、車輪などを含み、車体１０１を走行させる。検出部１０４は、運搬対象の棚、コンテナなどを検出する。検出部１０４は、カメラ等のセンサを含む。検出部１０４は、測距センサなどを含んでも良い。

【0025】

棚Ａ１の運搬時には、図２（ｂ）に示すように、移動ロボット１００は、棚Ａ１の下に移動する。保持部１０２が上昇し、棚Ａ１を下方から支持する。この状態で、走行部１０３が動作することで、棚Ａ１を運搬できる。図２（ｃ）に示すように、保持部１０２は、コンテナＣを下方から支持しても良い。コンテナＣは、第１コンテナ又は第２コンテナである。

【0026】

図３は、移動ロボットの別の具体例を示す斜視図である。
図３に示す移動ロボット１１０は、車体１１１、収納部１１２、搬送部１１３、駆動機構１１４、走行部１１５、及び検出部１１６を含む。収納部１１２は、車体１１１の上に設けられている。収納部１１２は、上下方向に並んだ複数の収納スペースを有し、それぞれのスペースにコンテナＣを収納可能である。コンテナＣは、第１コンテナ又は第２コンテナである。搬送部１１３は、棚Ａ２と収納部１１２との一方から他方へ、コンテナＣを搬送する。駆動機構１１４は、搬送部１１３を上下方向に沿って駆動させる。走行部１１５は、モータ、車輪などを含み、車体１１１を走行させる。検出部１１６は、運搬対象の棚、コンテナなどを検出する。検出部１１６は、カメラ等のセンサを含む。検出部１１６は、測距センサなどを含んでも良い。

【0027】

例えば、移動ロボット１１０は、棚Ａ２からコンテナＣを搬送する際、駆動機構１１４を動作させ、搬送部１１３を対象のコンテナＣと同じ高さに位置させる。搬送部１１３は、棚Ａ２から、コンテナＣを取り出す。駆動機構１１４は、搬送部１１３を上下方向に沿って駆動させ、コンテナＣを所定の収納スペースと同じ高さに位置させる。搬送部１１３は、コンテナＣを収納スペースに収納する。移動ロボット１１０は、複数の第１コンテナを収納部１１２に収納して運搬できる。同様に、移動ロボット１１０は、複数の第２コンテナを収納して運搬できる。移動ロボット１１０は、運搬した第２コンテナを、棚に搬送できる。これにより、第２コンテナを棚に保管できる。

【0028】

図２又は図３に表した移動ロボット１００又は１１０を、第１移動ロボット１１又は第２移動ロボット１２として用いることができる。移動ロボット１００及び１１０は、走行部に複数のローラ及び駆動源を含む無人搬送車（ＡＧＶ）である。移動ロボット１００及び１１０は、床に設置されたガイドに沿って走行する。又は、移動ロボット１００及び１１０は、指示装置９０又は他のコンピュータによって設定された走行ルートに沿って走行しても良い。移動ロボット１００及び１１０は、検出部のセンサを用いて、周囲の状況に合わせて、自律的に走行しても良い。

【0029】

第１移動ロボット１１及び第２移動ロボット１２は、図２又は図３に表した例以外に、無人フォークリフト、無人クレーン、又はドローンであっても良い。

【0030】

図４、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６（ａ）、及び図６（ｂ）は、移送ロボットの具体例を表す斜視図である。
図４に示す移送ロボット２００は、基台２０１、駆動機構２０２、マニピュレータ２０３、及びエンドエフェクタ２１０を含む。基台２０１は、床に設置されている。駆動機構２０２は、基台２０１の上に設けられている。駆動機構２０２は、基台２０１の上方において、マニピュレータ２０３を上下方向に沿って駆動させる。この例では、マニピュレータ２０３は、水平多関節型である。エンドエフェクタ２１０は、マニピュレータ２０３の先端に取り付けられている。

【0031】

エンドエフェクタ２１０は、フォーク状の支持部２１１と、吸着部２１２と、を含む。吸着部２１２は、支持部２１１上を水平に移動する。吸着部２１２は、コンテナＣの側面を吸着する。支持部２１１は、コンテナＣを下方から支持する。支持部２１１及び吸着部２１２により、コンテナＣが保持される。保持後に、吸着部２１２を支持部２１１に対して水平移動させて押し出し、吸着を解放することで、コンテナＣが棚Ａ１及び載置台４０の一方から他方に移送される。載置台４０には、複数のコンテナＣを載置可能である。載置台４０には、例えばガイド機構４０ａが設けられている。ガイド機構４０ａによって、載置台４０に対してコンテナＣを正確な位置決めできる。エンドエフェクタ２１０は、支持部２１１をコンテナＣの下に差し込んだり、コンテナＣの一部を挟み込んだりすることで、コンテナＣを保持しても良い。

【0032】

図４に表した移送ロボット２００を、第１移送ロボット２１又は第２移送ロボット２２として用いることができる。載置台４０は、第１載置台４１又は第２載置台４２として用いることができる。移送ロボット２００は、図４に表した例以外に、マニピュレータ２０３として、垂直多関節ロボット、パラレルリンクロボット、又は直交ロボットを含んでも良い。図４に示した例では、移送ロボット２００は、移動ロボット１００によって運搬された棚Ａ１と載置台４０との間でコンテナＣを移送している。移送ロボット２００は、移動ロボット１１０の収納部１１２と載置台４０との間でコンテナＣを移送することも可能である。

【0033】

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す移送ロボット２２０は、移動ロボットと載置台４０との間でコンテナを移送するための保持機構２２１及び駆動機構２２２を含む。また、移送ロボット２２０は、駆動機構２２３、センサ２２４、センサ２２５、及び載置台４０を含む。保持機構２２１は、フォーク状であり、コンテナＣを下方から支持することで、コンテナＣを保持する。駆動機構２２２は、保持機構２２１を前後方向に沿って移動させる。駆動機構２２３は、保持機構２２１及び駆動機構２２２を上下方向に沿って駆動させる。センサ２２４は、移動ロボットと載置台４０との間でコンテナＣが移送されたことを検出する。センサ２２５は、ピッキングロボット３１によって物品が把持されたことを検出する。ピッキングロボット３１は、センサ２２４及び２２５の検出結果に連動しても良い。

【0034】

移送ロボット２２０が、移動ロボットによって運搬されている棚から、１つのコンテナＣを移送するときの例を説明する。駆動機構２２３は、保持機構２２１、駆動機構２２２、及び載置台４０を、棚に保管されたコンテナＣと同じ高さに位置させる。駆動機構２２２は、図５（ａ）に示すように、保持機構２２１を前方へ駆動させ、保持機構２２１をコンテナＣの下に差し込む。駆動機構２２２は、保持機構２２１を後方へ駆動させ、コンテナＣを載置台４０の上に載置する。駆動機構２２３は、図５（ｂ）に示すように、保持機構２２１及び載置台４０を上下方向に沿って移動させる。例えば、駆動機構２２３は、ピッキングロボット３１によってピッキングされるときの高さに、載置台４０を位置させる。

【0035】

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す移送ロボット２３０は、移動ロボットと載置台４０との間でコンテナを移送するための駆動機構２３１を含む。また、移送ロボット２３０は、駆動機構２３２、収納部２３３、駆動機構２３４、センサ２３５、センサ２３６、及び載置台４０を含む。駆動機構２３１は、図６（ｂ）に示すように、移動ロボット１１０と載置台４０との間で、左右方向に沿ってコンテナＣを移送する。駆動機構２３２は、載置台４０を上下方向に沿って駆動させる。収納部２３３は、コンテナＣの収納スペースを有する。移送ロボット２３０は、上下方向及び左右方向に並んだ複数の収納スペースを有する。駆動機構２３４は、収納部２３３と載置台４０との間で、前後方向に沿ってコンテナＣを搬送する。センサ２３５は、収納部２３３と載置台４０との間でコンテナＣが移送されたことを検出する。センサ２３６は、ピッキングロボット３１によって物品が把持されたことを検出する。ピッキングロボット３１は、センサ２３５及び２３６の検出結果に連動しても良い。

【0036】

移送ロボット２３０は、駆動機構２３２、収納部２３３、及び駆動機構２３４により構成された交換機構２５０を含む。交換機構２５０は、載置台４０に載置されたコンテナＣを交換できる。具体的には、交換機構２５０は、載置台４０に載置されたコンテナＣを、いずれかの収納部２３３に収納する。交換機構２５０は、別の収納部２３３に収納されたコンテナＣを、載置台４０に載置する。また、移送ロボット２３０の駆動機構２３１及び移動ロボット１１０は、出荷機構２５１を構成する。出荷機構２５１は、対象のコンテナＣを出荷する。出荷は、物品が収納されたコンテナＣを、第２移動ロボットや第２移送ロボット、第２載置台４２などが配置された場所から、発送される荷物がまとめられる集荷場へ運び出す処理である。

【0037】

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示した移送ロボット２２０又は図６（ａ）及び図６（ｂ）に示した移送ロボット２３０が、第１移送ロボット２１又は第２移送ロボット２２として用いられても良い。特に、移送ロボット２２０は、棚から物品を容易に移送でき、第１移送ロボット２１として好適である。移送ロボット２３０は、載置台４０のコンテナＣを交換でき、第２移送ロボット２２として好適である。

【0038】

図７は、ピッキングロボットの具体例を表す斜視図である。
図７に示したピッキングロボット３００は、マニピュレータ３１０及びエンドエフェクタ３２０を含む。マニピュレータ３１０は、複数のサーボモータで駆動される多関節ロボットである。図７に示す例では、マニピュレータ３１０は、第１軸３１１～第６軸３１６の６つの軸を有する、垂直多関節ロボットである。マニピュレータ３１０は、垂直多関節ロボット、水平多関節ロボット、直動ロボット、及びパラレルリンクロボットから選択される２つ以上の組み合わせを含んでも良い。エンドエフェクタ３２０は、マニピュレータ３１０の先端に取り付けられている。

【0039】

エンドエフェクタ３２０は、吸着パッド３２１、屈曲軸３２２、及び力センサ３２３を含む。吸着パッド３２１は、エンドエフェクタ３２０の先端に設けられ、物品を吸着する。吸着パッド３２１の屈曲軸３２２により、マニピュレータ３１０の先端に対して回転可能である。力センサ３２３は、物品へのエンドエフェクタ３２０の接触を検出する。エンドエフェクタ３２０は、吸着の他、ジャミング、挟み込み、多指機構による把持などの方式により物品を把持しても良い。エンドエフェクタ３２０は、複数の方式を備えても良い。これにより、より多様な物品を扱うことが可能になる。

【0040】

ピッキングロボット３００は、筐体３０１の上に設置される。図示した例では、エンドエフェクタ３２０は、物品の上面を吸着することで、物品を保持する。ピッキングロボット３００は、コントローラ３３０をさらに含む。コントローラ３３０は、指示装置９０からの指示を受信する。コントローラ３３０は、指示装置９０から送信された指示に応じて、ピッキングロボット３００を制御してピッキング処理を実行させる。これにより、ピッキングロボット３００により、ピッキング処理が自動的に行われる。ピッキング処理は、コンテナＣからの物品の取り出し、異なるコンテナ又はトレイへの物品の置き換え、物品の箱詰めなどの処理を含む。

【0041】

図７に表したピッキングロボット３００を、ピッキングロボット３１として用いることができる。

【0042】

ピッキング処理のためのシステムは、ピッキングロボット３００の他、センサ類、第１載置台４１、第２載置台４２、各種センサ、電源、ボンベ、コンプレッサー、真空ポンプ、ＵＩ等の外部インタフェース、安全機構などを含む。第１載置台４１には、ピッキング対象の物品が収納された第１コンテナＣ１が載置される。第２載置台４２には、取り出された物品が収納される第２コンテナＣ２が載置される。電源は、ピッキングロボット３００の各種駆動部等に電力を供給する。ボンベは、圧縮空気を貯留している。安全機構は、例えばライトカーテン、衝突検知器などを含む。

【0043】

例えば図７に示したセンサシステム４００が設けられる。センサシステム４００は、センサ４０１、センサ４０２、センサ４０３、センサ４０４、及びセンサ４０５を含む。センサ４０１は、第１載置台４１の上方に設けられ、第１コンテナＣ１の内部の状態を計測する。センサ４０２は、第２載置台４２の上方に設けられ、第２コンテナＣ２の内部の状態を計測する。センサ４０３は、センサ４０１の付近に設けられ、マニピュレータ３１０が把持した物体を計測する。センサ４０１～４０３は、それぞれ、支持部４１１～４１３によって支持されている。センサ４０１～４０３は、ＲＧＢ画像カメラ、距離画像カメラ、レーザーレンジファインダ、Light Detection and Ranging（ＬｉＤＡＲ）などの、画像情報又は３次元情報が取得可能なセンサを含む。センサ４０４は、第１載置台４１に載置された第１コンテナＣ１の重量を計測する。センサ４０５は、第２載置台４２に載置された第２コンテナＣ２の重量を計測する。

【0044】

第１載置台４１及び第２載置台４２として、図７に示すように、専用の台が用いられても良い。移動ロボット１００の保持部１０２又は移動ロボット１１０の搬送部１１３が載置台として利用されても良い。

【0045】

例えば、第１移動ロボット１１による第１コンテナの運搬順序、第２移動ロボット１２による第２コンテナの運搬順序、第１移送ロボット２１による第１コンテナの移送順序、第２移送ロボット２２による第２コンテナの移送順序、及びピッキングロボット３１によるピッキングの順序は、指示装置９０から指示される。

【0046】

実施形態の利点を説明する。
物品のハンドリングに要する時間を短縮するためには、ロボットが稼働していない待機時間を短縮することが有効である。一般的に、移動ロボットによるコンテナの運搬、及び移送ロボットによるコンテナの移送は、ピッキングロボットによるピッキングに比べて、より長い時間を要する。コンテナの運搬及び移送の頻度が、ピッキングに比べて高いと、ピッキングロボットの待機時間が延び、ハンドリングの時間が延びる。

【0047】

実施形態に係るハンドリングシステム１では、第１移送ロボット２１が、第１移動ロボット１１及び第１載置台４１の一方から他方へ、第１コンテナを移送する。そして、ピッキングロボット３１は、第１載置台４１に置かれた第１コンテナから、物品を、第２載置台４２に置かれた第２コンテナへ移す。第１移送ロボット２１及び第１載置台４１を設けることで、第１移動ロボット１１が移動ロボット１００又は１１０のように複数の第１コンテナを運搬する場合でも、いずれかの第１コンテナを第１載置台４１へ載置できる。ピッキングロボット３１は、載置された第１コンテナから第２コンテナへ物品を自動的にピッキングできる。実施形態に係るハンドリングシステム１によれば、物品のハンドリングに必要な処理をより自動化し、人による作業を削減できる。

【0048】

好ましくは、第１移動ロボット１１は、種類が互いに異なる複数の物品が収納された複数の第１コンテナを運搬する。これにより、第１移動ロボット１１が第１コンテナの運搬のために移動する回数を低減し、ハンドリングに要する時間を短縮できる。

【0049】

好ましくは、指示装置９０は、後述する１つ目～６つ目の規則から選択される少なくともいずれかに従った指示を生成し、その指示を各ロボットへ送信する。これにより、ピッキングロボット３１の待機時間を短縮でき、ハンドリングに要する時間を短縮できる。

【0050】

指示装置９０は、物品に関するデータ及び注文リストを参照しながら、複数の規則に従った指示を生成する。

【0051】

図８及び図９は、物品に関するデータの具体例を表すテーブルである。
図８に表した物品管理データＤ１は、物品ＩＤ、物品名、物品情報、保管管理情報等を含む。物品情報は、物品の重量、及び物品のサイズを含む。物品管理データＤ１は、物品の特徴等をさらに含んでも良い。保管管理情報は、保管されている物品の数量及び物品の保管場所を含む。具体的には、保管管理情報は、棚ＩＤ、サブ棚ＩＤ、コンテナＩＤ、及びサブコンテナＩＤを含む。棚ＩＤは、物品が保管されている棚の識別番号である。サブ棚ＩＤは、棚の何段目にあるかを示す識別番号である。コンテナＩＤは、棚に収納されたコンテナの識別番号である。サブコンテナＩＤは、コンテナ内の区分けされた領域の識別番号である。物品ＩＤ［ＭＭＭＭ００２］のように、同じ物品であっても、複数の場所に保管されることもある。

【0052】

図９に表した棚管理データＳ１は、棚ＩＤ、棚位置情報、及び棚ステータスを含む。棚位置情報は、フロアＩＤ、エリアＩＤ、及びポジション等を含む。フロアＩＤは、棚が置かれているフロアを示す識別番号である。エリアＩＤは、フロア内のエリアの位置を示す識別番号である。ポジションは、エリア内での棚の配置を碁盤目状の位置情報で示している。棚ステータスは、その棚の状態を示す。棚ステータスには、その棚が移動可能であるか、又は移動ロボット等によって既に運搬中であるかなどの状態を示す情報が逐次更新される。

【0053】

図１０は、注文リストの具体例である。
図１０に表した注文リストＬ１は、リスト番号、出荷箱番号、宛先ＩＤ、物品番号、数量、出荷情報、及び付帯情報等を含む。出荷箱番号は、注文番号及び小口番号を含む。小口番号は、注文が複数の小口に分けられたことを識別するための情報である。送り先は、宛先ＩＤで識別される。出荷情報は、出荷の期限等の情報を含む。付帯情報は、注文された物品の取り扱いに関する注意情報などを含む。

【0054】

指示装置９０は、物品管理データＤ１を使って、注文リストにある物品がどの棚のどのコンテナに保管されているかを検索することができる。そして、指示装置９０は、棚管理データＳ１を用いて、その棚がどのポジションに置かれているかを検索することができる。さらに、指示装置９０は、棚管理データＳ１を用いて、検索した棚が移動可能なことを確認し、第１移動ロボット１１に棚の運搬を指示することができる。

【0055】

図１１（ａ）～図１１（ｄ）と図１２（ａ）～図１２（ｄ）は、指示に関する規則を説明するための模式図である。
１つ目の規則によると、処理の指示は、第２載置台におかれた１つの第２コンテナに対して、２つ以上の第１コンテナのそれぞれから物品が移されるように、順序が決定される指示となっている。２つ目の規則によると、処理の指示は、第１載置台４１におかれた１つの第１コンテナから、複数の第２コンテナへ物品が移されるように、順序が決定される指示となっている。１つ目の規則と２つ目の規則について、図１１（ａ）～図１２（ｄ）を用いて説明する。

【0056】

指示装置９０は、物品データ及び注文リストを参照する。指示装置９０は、１つ目の規則に従って、１つの注文に含まれ且つ互いに異なる複数の第１コンテナにそれぞれ収納される複数の物品が有るか検索する。この結果、例えば図１１（ａ）に表したように、第１移動ロボット１１ａが、第１コンテナＣ１ａを含むコンテナ群を運搬するように指示される。第１移動ロボット１１ｂが、第１コンテナＣ１ｂを含むコンテナ群を運搬するように、指示される。ここで、第１コンテナＣ１ａに収納された物品Ｂ１、及び第１コンテナＣ１ｂに収納された物品Ｂ２が、１つの注文に含まれる。

【0057】

指示装置９０は、図１１（ｂ）に表したように、第１コンテナＣ１ａを第１載置台４１ａへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、１つの第２コンテナＣ２ａを第２載置台４２ａへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第２コンテナＣ２ａは、前記１つの注文と紐付けられる。

【0058】

指示装置９０は、図１１（ｃ）に表したように、第１コンテナＣ１ａに収納された物品Ｂ１を第２コンテナＣ２ａに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｂを第１載置台４１ｂへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｃを含むコンテナ群を、第１載置台４１ａが設置された場所へ運搬するように、第１移動ロボット１１ｃへ指示を送信する。

【0059】

次に、指示装置９０は、２つ目の規則に従って、第１コンテナＣ１ｂに収納されている物品Ｂ２が含まれる注文が別にあるかを検索する。この結果、指示装置９０は、第２コンテナＣ２ｂを第２載置台４２ｂへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｂの移送及び第２コンテナＣ２ｂの移送は、物品Ｂ１のピッキングと並行して実行される。

【0060】

指示装置９０は、図１１（ｄ）に表したように、第１コンテナＣ１ｂに収納された物品Ｂ２を第２コンテナＣ２ａに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ａを第１移動ロボット１１ａへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ａの移送は、物品Ｂ２のピッキングと並行して実行される。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ａを含むコンテナ群を、第１載置台４１ａが設置された場所から運び出すように、第１移動ロボット１１ａへ指示を送信する。

【0061】

指示装置９０は、図１２（ａ）に表したように、第１コンテナＣ１ｃを第１載置台４１ａへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、物品Ｂ１及びＢ２が収納された第２コンテナＣ２ａを第２移動ロボット１２へ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｂに収納された物品Ｂ２を第２コンテナＣ２ｂに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｃの移送及び第２コンテナＣ２ａの移送は、物品Ｂ２のピッキングと並行して実行される。２つ目の規則が適用されたことにより、第１コンテナＣ１ｂからは、第２コンテナＣ２ａと第２コンテナＣ２ｂの２つの第２コンテナに連続して物品を移送することができている。

【0062】

指示装置９０は、図１２（ｂ）に表したように、第１コンテナＣ１ｃに収納された物品Ｂ３を第２コンテナＣ２ｂに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｂを第１移動ロボット１１ｂへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、第２コンテナＣ２ｃを第２載置台４２ａへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｂの移送及び第２コンテナＣ２ｃの移送は、物品Ｂ３のピッキングと並行して実行される。

【0063】

指示装置９０は、図１２（ｃ）に表したように、第１コンテナＣ１ｃに収納された物品Ｂ３を第２コンテナＣ２ｃに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｄを第１載置台４１ｂへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、物品Ｂ２及びＢ３が収納された第２コンテナＣ２ｃを第２移動ロボット１２へ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｄの移送及び第２コンテナＣ２ｂの移送は、物品Ｂ３のピッキングと並行して実行される。

【0064】

指示装置９０は、図１２（ｄ）に表したように、第１コンテナＣ１ｄに収納された物品Ｂ４を第２コンテナＣ２ｃに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｃを第１移動ロボット１１ｃへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、第２コンテナＣ２ｄを第２載置台４２ｂへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｃの移送及び第２コンテナＣ２ｄの移送は、物品Ｂ４のピッキングと並行して実行される。

【0065】

図１３は、図１１（ａ）～図１１（ｄ）と図１２（ａ）～図１２（ｄ）に示した各処理のタイミングを示すタイミングチャートである。
図１３において、列には、経過した時間が示されている。行には、実行された処理が示されている。ハッチングされたセルは、各ロボットが動作している時間を示す。セルに記載された番号は、各ロボットが処理した第１コンテナ、第２コンテナ、物品の番号を示している。１つ目の規則により、１つの第２コンテナに対して、２つ以上の第１コンテナのそれぞれから連続して物品が移されるように、順序が決定される。２つ目の規則により、１つの第１コンテナから、複数の第２コンテナへ連続して物品が移されるように、順序が決定される。この結果、各ロボットの待機時間を減らすことが可能となり、物品のハンドリングのスループットが向上する。

【0066】

（※ご提案請求項４対応）
図１４（ａ）～図１４（ｄ）と図１５（ａ）～図１５（ｄ）は、指示に関する規則を説明するための模式図である。
３つ目の規則によると、処理の指示は、第１載置台におかれた１つの第１コンテナにおいて、第２コンテナに移送される物品の割り当て数（第１数）が少ない場合には、第２コンテナに移送される物品の割り当て数が第１数よりも多い他の第１コンテナが選択され、第１載置台に置かれる指示となっている。３つ目の規則について、図１４（ａ）～図１５（ｄ）を用いて説明する。

【0067】

指示装置９０は、物品データ及び注文リストを参照する。指示装置９０は、注文に含まれる同一物品の数が１つか、又はその注文に含まれる同一物品の数が対象とする注文リスト全体の平均の同一物品数に比べて少ないか判定する。同一物品の数が１つ又は平均よりも少ないと判定されると、指示装置９０は、３つ目の規則に従って、その物品のハンドリングを、別の物品のハンドリングと並行して実行されるように処理順序を決定する。当該別の物品のハンドリングとして、１つ又は複数の注文に含まれる同一物品の数が前者のハンドリングよりも多いハンドリングが選択される。例えば、当該別の物品のハンドリングとして、１つ又は複数の注文に含まれる同一物品の数が注文リスト全体の平均の同一物品数よりも多いハンドリングが選択される。選択されうるハンドリングが複数ある場合には、指示装置９０は、第１載置台４１において、同時又はペアとして処理される第１コンテナの平均同一物品数がなるべく均一化されるように順序を決定する。ただし、ここの同一物品とは、一度に同一の第１載置台に載置可能な第１コンテナに収納される物品を意味する。すなわち、物品ＩＤが異なる物品であっても、同じコンテナＩＤのコンテナに保管された物品であれば、それらの処理時間を同様に扱うことができる。

【0068】

この結果、例えば図１４（ａ）に表したように、第１移動ロボット１１ａが、第１コンテナＣ１ａを含むコンテナ群を運搬するように指示される。第１移動ロボット１１ｂが、第１コンテナＣ１ｂを含むコンテナ群を運搬するように、指示される。第１移動ロボット１１ａ及び１１ｂは、コンテナ群を収納した棚を運搬しても良い。ここで、第１コンテナＣ１ａに収納された物品Ｂ１が複数個注文されている一方、第１コンテナＣ１ｂに収納された物品Ｂ２は１個だけ注文されている。

【0069】

指示装置９０は、図１４（ｂ）に表したように、第１コンテナＣ１ａを第１載置台４１ａへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、１つの第２コンテナＣ２ａを第２載置台４２ａへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ａの移送及び第２コンテナＣ２ａの移送は、並行して実行される。

【0070】

指示装置９０は、図１４（ｃ）に表したように、第１コンテナＣ１ａに収納された物品Ｂ１を第２コンテナＣ２ａに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｂを第１載置台４１ｂへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｂの移送は、物品Ｂ１のピッキングと並行して実行される。

【0071】

指示装置９０は、図１４（ｄ）に表したように、第１コンテナＣ１ｂに収納された物品Ｂ２を第２コンテナＣ２ａに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第２コンテナＣ２ｂを第２載置台４２ｂへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第２コンテナＣ２ｂの移送は、物品Ｂ２のピッキングと並行して実行される。

【0072】

指示装置９０は、図１５（ａ）に表したように、第１コンテナＣ１ｂを第１移動ロボット１１ｂへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、物品Ｂ１及びＢ２が収納された第２コンテナＣ２ａを第２移動ロボット１２へ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。指示装置９０は、第１コンテナＣ１ａに収納された物品Ｂ１を第２コンテナＣ２ｂに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｂの移送及び第２コンテナＣ２ａの移送は、物品Ｂ２のピッキングと並行して実行される。

【0073】

指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｂを含むコンテナ群を、第１載置台４１ｂが設置された場所から運び出すように、第１移動ロボット１１ｂへ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｃを含むコンテナ群を、第１載置台４１ｂが設置された場所へ運搬するように、第１移動ロボット１１ｃへ指示を送信する。第１移動ロボット１１ｂが第１コンテナＣ１ｂを所定の棚に収納すると、指示装置９０は、次のコンテナを運搬するように第１移動ロボット１１ｂへ指示を送信する。

【0074】

指示装置９０は、図１５（ｂ）に表したように、第１コンテナＣ１ａに収納された物品Ｂ１を第２コンテナＣ２ｂに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｃを第１載置台４１ｂへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、第２コンテナＣ２ｃを第２載置台４２ａへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｃの移送及び第２コンテナＣ２ｃの移送は、物品Ｂ１のピッキングと並行して実行される。

【0075】

指示装置９０は、図１５（ｃ）に表したように、第１コンテナＣ１ｃに収納された物品Ｂ３を第２コンテナＣ２ｃに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ａを第１移動ロボット１１ａへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、物品Ｂ１が２つ収納された第２コンテナＣ２ｂを第２移動ロボット１２へ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ａの移送及び第２コンテナＣ２ｂの移送は、物品Ｂ３のピッキングと並行して実行される。

【0076】

指示装置９０は、第１コンテナＣ１ａを含むコンテナ群を、第１載置台４１ａが設置された場所から運び出すように、第１移動ロボット１１ａへ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｄを含むコンテナ群を、第１載置台４１ａが設置された場所へ運搬するように、第１移動ロボット１１ｂへ指示を送信する。

【0077】

指示装置９０は、図１５（ｄ）に表したように、第１コンテナＣ１ｃに収納された物品Ｂ３を第２コンテナＣ２ｃに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｄを第１載置台４１ａへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、第２コンテナＣ２ｄを第２載置台４２ｂへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｄの移送及び第２コンテナＣ２ｄの移送は、物品Ｂ３のピッキングと並行して実行される。

【0078】

図１６は、図１４（ａ）～図１４（ｄ）と図１５（ａ）～図１５（ｄ）に示した各処理のタイミングを示すタイミングチャートである。
図１６において、列には、経過した時間が示されている。行には、実行された処理が示されている。ハッチングされたセルは、各ロボットが動作している時間を示す。セルに記載された番号は、各ロボットが処理した第１コンテナ、第２コンテナ、物品の番号を示している。３つ目の規則によれば、例えば３０秒～６０秒の間で、第１載置台４１ａの第１コンテナＣ１ａから複数の物品Ｂ１が第２コンテナＣ２ａ及びＣ２ｂへピッキングされる一方、第１載置台４１ｂでは、第１コンテナＣ１ｂからの物品Ｂ２のピッキング及び第１コンテナＣ１ｃへの入れ替えが行われている。これにより、３０秒以降のいずれのタイミングにおいても、ピッキング処理が実行されている。

【0079】

このように、３つ目の規則を適用することで、コンテナ等の入れ替えによるピッキングロボット３１の待機時間を抑えることが可能になる。例えば、移送又はピッキングの処理を途切れることなく実行することができる。通常、注文に含まれる同一物品の数が平均より少ない場合には、第１コンテナの入れ替え頻度が上昇する。これにより、ピッキングロボット３１が設置された場所に対して、第１コンテナを入れ替えるために、ピッキングロボット３１の待機時間が増えるという課題が生じる。これに対し、３つ目の規則によれば、２つ以上のコンテナの載置場所がある第１載置台について、一方の載置場所に物品取り出し回数の少ない第１コンテナが置かれた場合、他方の載置場所には、物品取り出し回数の多い第１コンテナが移送される。一方の載置場所に載置された第１コンテナに対する移送又はピッキングが、他方の載置場所に載置された別の第１コンテナに対する移送又はピッキングと同時、又はその前後に実行されることで、ハンドリングのスループットを向上させることができる。

【0080】

図１７（ａ）～図１７（ｄ）と図１８（ａ）～図１８（ｄ）は、指示に関する規則を説明するための模式図である。
例えば、第２載置台におかれた１つの第２コンテナにおいて、移される物品の割り当て数（第２数）が少ない場合がある。４つ目の規則によると、処理の指示は、第２載置台に置く他の第２コンテナには、第１コンテナから移される物品の割り当て数が第２数よりも多いものが選択される指示である。４つ目の規則について、図１７（ａ）～図１８（ｄ）を用いて説明する。

【0081】

指示装置９０は、物品データ及び注文リストを参照する。指示装置９０は、注文に含まれる物品の数が平均未満か、又は注文に含まれる１度に処理可能な物品の数が平均未満か判定する。指示装置９０は、注文に含まれる物品の数、又は注文に含まれる１度に処理可能な物品の数が、１か否かを判定しても良い。いずれかの数が平均未満と判定されると、指示装置９０は、第４の規則に従って、１度に処理可能な物品の数が前記注文よりも多い別の注文と並行して、前記注文を処理できるように処理順序を決定する。ここで、特に選択肢が複数ある場合には、第２載置台４２で同時又はペアとして処理される第２コンテナの平均同一物品数がなるべく均一化されるように順序を決定する。ここで、１度に処理可能な物品とは、第２載置台等の作業領域に第２コンテナが継続して載置されている状態でピッキングを実行可能な物品を意味する。

【0082】

この結果、例えば図１７（ａ）に表したように、第１移動ロボット１１ａが、第１コンテナＣ１ａを含むコンテナ群を運搬するように指示される。第１移動ロボット１１ｂが、第１コンテナＣ１ｂを含むコンテナ群を運搬するように、指示される。第１移動ロボット１１ａ及び１１ｂは、コンテナ群を収納した棚を運搬しても良い。

【0083】

指示装置９０は、図１７（ｂ）に表したように、第１コンテナＣ１ａを第１載置台４１ａへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、第２コンテナＣ２ａを第２載置台４２ａへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ａの移送及び第２コンテナＣ２ａの移送は、並行して実行される。

【0084】

指示装置９０は、図１７（ｃ）に表したように、第１コンテナＣ１ａに収納された物品Ｂ１を第２コンテナＣ２ａに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｂを第１載置台４１ｂへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、第２コンテナＣ２ｂを第２載置台４２ｂへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｂの移送及び第２コンテナＣ２ｂの移送は、物品Ｂ１のピッキングと並行して実行される。ここで、第２コンテナＣ２ａに紐づけられた注文には複数個の物品が含まれているのに対し、第２コンテナＣ２ｂに紐づけられた注文には、物品Ｂ２のみが含まれている。すなわち、第２コンテナＣ２ａに紐づけられた注文に含まれる物品の数は、平均同一物品数よりも多い。第２コンテナＣ２ｂに紐づけられた注文に含まれる物品の数は、１であり、平均同一物品数よりも少ない。

【0085】

指示装置９０は、図１７（ｄ）に表したように、第１コンテナＣ１ｂに収納された物品Ｂ２を第２コンテナＣ２ｂに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ａを第１移動ロボット１１ａへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ａの移送は、物品Ｂ２のピッキングと並行して実行される。

【0086】

指示装置９０は、第１コンテナＣ１ａを含むコンテナ群を、第１載置台４１ａが設置された場所から運び出すように、第１移動ロボット１１ａへ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｃを含むコンテナ群を、第１載置台４１ａが設置された場所へ運搬するように、第１移動ロボット１１ｃへ指示を送信する。

【0087】

指示装置９０は、図１８（ａ）に表したように、第１コンテナＣ１ｃを第１載置台４１ａへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、物品Ｂ２が収納された第２コンテナＣ２ｂを第２移動ロボット１２へ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｂに収納された物品Ｂ２を第２コンテナＣ２ａに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｃの移送及び第２コンテナＣ２ｂの移送は、物品Ｂ２のピッキングと並行して実行される。

【0088】

指示装置９０は、図１８（ｂ）に表したように、第１コンテナＣ１ｃに収納された物品Ｂ３を第２コンテナＣ２ａに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｂを第１移動ロボット１１ｂへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、第２コンテナＣ２ｃを第２載置台４２ｂへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｂの移送及び第２コンテナＣ２ｃの移送は、物品Ｂ３のピッキングと並行して実行される。

【0089】

指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｂを含むコンテナ群を、第１載置台４１ｂが設置された場所から運び出すように、第１移動ロボット１１ｂへ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｄを含むコンテナ群を、第１載置台４１ｂが設置された場所へ運搬するように、第１移動ロボット１１ｄへ指示を送信する。

【0090】

指示装置９０は、図１８（ｃ）に表したように、第１コンテナＣ１ｃに収納された物品Ｂ３を第２コンテナＣ２ｃに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｄを第１載置台４１ｂへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、物品Ｂ１、Ｂ２及びＢ３が収納された第２コンテナＣ２ａを第２移動ロボット１２へ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｄの移送及び第２コンテナＣ２ａの移送は、物品Ｂ３のピッキングと並行して実行される。

【0091】

指示装置９０は、図１８（ｄ）に表したように、第１コンテナＣ１ｄに収納された物品Ｂ４を第２コンテナＣ２ｃに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｃを第１移動ロボット１１ｃへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、第２コンテナＣ２ｄを第２載置台４２ｂへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｃの移送及び第２コンテナＣ２ｄの移送は、物品Ｂ４のピッキングと並行して実行される。

【0092】

図１９は、図１７（ａ）～図１７（ｄ）と図１８（ａ）～図１８（ｄ）に示した各処理のタイミングを示すタイミングチャートである。
図１９において、列には、経過した時間が示されている。行には、実行された処理が示されている。ハッチングされたセルが、各ロボットが動作している時間であり、セルに記載された番号は各ロボットが処理した第１コンテナ、第２コンテナ、物品の番号を示している。４つ目の規則によれば、例えば３０秒～６０秒の間で、第２載置台４２ａの第２コンテナＣ２ａへ物品Ｂ１～Ｂ３がピッキングされる一方、第２載置台４２ｂでは、第２コンテナＣ２ｂへの物品Ｂ２のピッキング及び第２コンテナＣ２ｃへの入れ替えが行われている。これにより、３０秒以降のいずれのタイミングにおいても、ピッキング処理が実行されている。

【0093】

このように、４つ目の規則を適用することで、コンテナ等の入れ替えによる待機時間を抑えることが可能になる。例えば、移送又はピッキングの処理を途切れることなく実行することができる。通常、注文に含まれる物品の数が１つの時など、注文に含まれる１度に処理可能な物品の数が少ない場合には、第２コンテナの入れ替え頻度が上昇する。コンテナ入れ替えに伴い、ピッキングロボット３１の待機時間が増えるという課題が生じる。これに対し、４つ目の規則によれば、２つ以上の載置場所がある第２載置台に対して、一方の載置場所に物品のピッキング回数の少ない第２コンテナが置かれた場合には、他方の載置場所には物品のピッキング回数の多い別の第２コンテナが移送される。一方の載置場所に載置された第２コンテナに対する移送又はピッキングが、他方の載置場所に載置された別の第２コンテナに対する移送又はピッキングと同時、又はその前後に実行されることで、ハンドリングのスループットを向上させることができる。

【0094】

図２０（ａ）～図２０（ｄ）と図２１（ａ）～図２１（ｄ）は、指示に関する規則を説明するための模式図である。
図２０（ａ）～図２０（ｄ）と図２１（ａ）～図２１（ｄ）に示す例では、ハンドリングシステム１は、交換機構５０、出荷機構５１ａ、及び出荷機構５１ｂをさらに含む。交換機構５０は、第２コンテナを入れ替える。入れ替えでは、交換機構５０と第２載置台４２との間で、第２コンテナＣ２が移送される。出荷機構５１ａ及び５１ｂは、物品が収納された第２コンテナＣ２を出荷する。交換機構５０として、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示した移送ロボット２３０の交換機構２５０を用いることができる。出荷機構５１ａ及び５１ｂとして、移送ロボット２３０の出荷機構２５１を用いることができる。

【0095】

交換機構５０は、注文の処理状況に応じて、第２コンテナの入れ替えを行う。１つの第２コンテナに紐づけられた注文の物品の種類が多いとき、第２コンテナが第２載置台４２に置かれた一度の処理では、注文に含まれるすべての物品のピッキングが完了しない場合がある。この場合、注文に含まれる複数の物品の一部が収納された第２コンテナは、いったん第２載置台４２から交換機構５０へ移送される。その間、第２載置台では、別の第２コンテナへのピッキングが行われる。その後、交換機構５０に保持されている第２コンテナと紐づけされた物品を収納した第１コンテナが、第１載置台の設置場所へ運搬されてきたタイミングで、その第２コンテナは、第２載置台に戻される。戻された第２コンテナに対して、注文の残りの物品についてのピッキングが再開される。このような第２コンテナの入れ替えを行う機構が交換機構５０である。また、注文に含まれるすべての物品のピッキングが完了した第２コンテナは、出荷機構５１ａ又は５１ｂによって、運搬されて出荷される。

【0096】

図２０（ａ）～図２０（ｄ）と図２１（ａ）～図２１（ｄ）は、指示に関する規則を説明するための模式図である。
５つ目の規則によると、処理の指示は、第１移動ロボット１１が、連続して処理可能な注文が紐づけられた第１コンテナを複数個、同時に運搬する指示となっている。６つ目の規則によると、指示装置９０は、いずれかの第２コンテナの交換機構５０による入替間隔が、注文リスト全体の平均の入替間隔に比べて短いか判定する。６つ目の規則による処理の指示は、第２載置台の一方の第２コンテナの入替間隔が平均よりも短い場合には、第２載置台の他方には、出荷処理が発生する第２コンテナが選択される指示となっている。５つ目と６つ目の規則について、図２０（ａ）～図２１（ｄ）を用いて説明する。

【0097】

指示装置９０は、物品データ及び注文リストを参照する。指示装置９０は、５つ目の規則に従って、連続して処理が可能な複数の第１コンテナを同時に移動させる。また、６つ目の規則に従って、出荷処理が行われる第２コンテナの次に処理を行う第２コンテナには、コンテナの入れ替え間隔の短い処理を割り当てる。この結果、例えば図２０（ａ）に表したように、複数の第１移動ロボット１１ａと１１ｂが、複数の第１コンテナＣ１ａ～Ｃ１ｃを運搬するように、指示される。ここで、第１移動ロボット１１ａは、第１コンテナＣ１ａと第１コンテナＣ１ｃを同時に運搬してくる。

【0098】

指示装置９０は、図２０（ｂ）に表したように、第１コンテナＣ１ａを第１載置台４１ａへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、１つの第２コンテナＣ２ａを第２載置台４２ａへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。

【0099】

指示装置９０は、図２０（ｃ）に表したように、第１コンテナＣ１ａに収納された物品Ｂ１を第２コンテナＣ２ａに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｂの移送及び第２コンテナＣ２ｂの移送は、物品Ｂ１のピッキングと並行して実行される。

【0100】

指示装置９０は、図２０（ｄ）に表したように、第１コンテナＣ１ｂに収納された物品Ｂ２を第２コンテナＣ２ｂに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ａを第１移動ロボット１１ａへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。さらに、第２コンテナＣ２ａを運び出すように出荷機構５１ａに指示を送信する。加えて、第２コンテナＣ２ｃを第２載置台４２ｂへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ａ、第２コンテナＣ２ａ、第２コンテナＣ２ｃの移送は、物品Ｂ２のピッキングと並行して実行される。

【0101】

指示装置９０は、図２１（ａ）に表したように、第１コンテナＣ１ｃを第１載置台４１ａへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、物品Ｂ２が収納された第２コンテナＣ２ｂを運び出すように、出荷機構５１ｂに指示を送信する。さらに、第２コンテナＣ２ｄを第２載置台４２ｂへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｂに収納された物品Ｂ２を第２コンテナＣ２ａに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｃの移送及び第２コンテナＣ２ｂと第２コンテナＣ２ｄの移送は、物品Ｂ２のピッキングと並行して実行される。このように、移動ロボットの移動回数を減らすことができる。少ない数の移動ロボットで、対応が可能になるため、システムのコストダウンができる。また、注文が完了した第２コンテナの出荷と注文の完了していない第２コンテナの載置台への移送を同時に行うことで、処理の並列度を高め、スループットの向上を実現している。

【0102】

指示装置９０は、図２１（ｂ）に表したように、第１コンテナＣ１ｃに収納された物品Ｂ３を第２コンテナＣ２ｄに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｂを第１移動ロボット１１ｂへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、第２コンテナＣ２ｃを運び出すように出荷機構５１ａへ指示を送信する。さらに、第２コンテナＣ２ｅを第２載置台４２ａへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｂ、第２コンテナＣ２ｃ、及び第２コンテナＣ２ｅの移送は、物品Ｂ３のピッキングと並行して実行される。

【0103】

指示装置９０は、図２１（ｃ）に表したように、第１コンテナＣ１ｃに収納された物品Ｂ３を第２コンテナＣ２ｅに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｄを第１載置台４１ｂへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、物品Ｂ３が収納された第２コンテナＣ２ｄを交換機構５０へ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｄの移送及び第２コンテナＣ２ｄの移送は、物品Ｂ３のピッキングと並行して実行される。

【0104】

指示装置９０は、図２１（ｄ）に表したように、第１コンテナＣ１ｄに収納された物品Ｂ４を第２コンテナＣ２ｅに移すように、ピッキングロボット３１へ指示を送信する。また、指示装置９０は、第１コンテナＣ１ｃを第１移動ロボット１１ｃへ移送するように、第１移送ロボット２１へ指示を送信する。指示装置９０は、第２コンテナＣ２ｆを第２載置台４２ｂへ移送するように、第２移送ロボット２２へ指示を送信する。第１コンテナＣ１ｃの移送及び第２コンテナＣ２ｆの移送は、物品Ｂ４のピッキングと並行して実行される。

【0105】

図２２は、図２０（ａ）～図２０（ｄ）と図２１（ａ）～図２１（ｄ）に示した各処理のタイミングを示すタイミングチャートである。
図２２において、列には、経過した時間が示されている。行には、実行された処理が示されている。ハッチングされたセルが、各ロボットが動作している時間であり、セルに記載された番号は各ロボットが処理した第１コンテナ、第２コンテナ、物品の番号を示している。

【0106】

このように、５つ目と６つ目の規則を適用することで、第１移動ロボットの呼び出し回数を低減し、コンテナ等の入れ替えによる待機時間を抑えることが可能になる。例えば、移送やピッキングの処理を途切れることなく実行することができる。通常、注文数に対して、第１移動ロボット１１の数が少ない場合には、第１移動ロボットが呼び出しに間に合わず、待機時間が発生する。また、第２コンテナの入れ替え頻度が高いと、交換機構５０の処理に時間がかかり、他のロボットの待機時間が増えるという課題が生じる。これに対し、５つ目の規則によれば、連続して処理可能な注文を紐づけた第１コンテナを複数個、同時に運搬する。また、６つ目の規則によれば、第２コンテナの入れ替え間隔の短い処理が発生する場合には、第２載置台の他方の処理は出荷処理が発生する第２コンテナを移送し、処理を行う。この結果、物品の仕分け処理のスループットを向上させることができる。

【0107】

図２３は、５つ目の規則及び６つ目の規則が適用されない場合のタイミングチャートである。
図２３において、列には、経過した時間が示されている。行には、実行された処理が示されている。ハッチングされたセルが、各ロボットが動作している時間であり、セルに記載された番号は各ロボットが処理した第１コンテナ、第２コンテナ、物品の番号を示している。図２２に表したフローチャートでは、３０秒～８０秒のいずれにおいてもピッキングが行われているのに対して、図２３に表したフローチャートでは、５０秒及び７０秒においてピッキングロボット３１が待機している。このように、規則を適用しない場合、ピッキングロボットの待機時間が多く発生し、単位時間当たりの物品の処理数、すなわちスループットが低下することがわかる。

【0108】

（実施例）
図２４は、実施形態に係るハンドリングシステムの具体的な実施例を示す模式図である。
図２４では、それぞれの保管エリアに複数の棚Ａが置かれている。指示装置９０からの指令により、第１移動ロボット１１が、いずれかの棚Ａを指定されたワークステーションに運搬する。ワークステーションは、作業員Ｗが作業する複数のワークステーションＷＳ１と、ロボットが作業する複数のワークステーションＷＳ２と、を含む。ロボットが作業するワークステーションＷＳ２では、第１移送ロボット２１が、運搬された棚Ａから第１コンテナＣ１を、第１移送ロボット２１の一部である第１載置台４１に移送する。ワークステーションＷＳ２では、第２移送ロボット２２が、第２移送ロボット２２の一部である交換機構５０から、第２コンテナＣ２を、第２載置台４２に移送する。ピッキングロボット３１は、第１載置台４１に置かれた第１コンテナＣ１から第２載置台４２に置かれた第２コンテナＣ２に物品をピッキングする。ピッキングが完了した第２コンテナＣ２は出荷機構５１に移送され、第２移動ロボット１２によって集荷場に運搬される。

【0109】

本実施例では、第１移送ロボット２１として、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示した移送ロボット２２０が用いられる。第２移送ロボット２２として、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示した移送ロボット２３０が用いられる。交換機構５０及び出荷機構５１として、移送ロボット２３０の交換機構２５０及び出荷機構２５１がそれぞれ用いられる。

【0110】

図２５は、実施例に係るハンドリングシステムにおける指示装置の具体的構成を示す模式図である。
指示装置９０は、ロボット群制御部９１、ロボット群制御部９２、倉庫管理部９３、機器実行制御部９４、ワークステーション制御部９５、及びデータベース管理部９６を含む。制御部１１ｐは、第１移動ロボット１１を制御する。ロボット群制御部９１は、それぞれの制御部１１ｐと接続され、複数の第１移動ロボット１１を制御する。制御部１２ｐは、第２移動ロボット１２を制御する。ロボット群制御部９２は、それぞれの制御部１２ｐと接続され、複数の第２移動ロボット１２を制御する。倉庫管理部９３は、倉庫の物品の在庫状況や注文の処理などを統合して管理する。機器実行制御部９４は、倉庫内の複数の機器を制御し、これらの機器を連携して運用可能とする。ワークステーション制御部９５は、ワークステーションの機器を制御する。ワークステーション制御部９５は、第１移送ロボット２１を制御する制御部２１ｐ、第２移送ロボット２２を制御する制御部２２ｐ、及びピッキングロボット３１を制御する制御部３１ｐと接続される。これにより、ワークステーション制御部９５は、ワークステーションに設置された機器を制御する。ワークステーション制御部９５は、さらに、表示及びＩ／Ｏ制御部３５と接続される。表示及びＩ／Ｏ制御部３５は、作業員の端末装置との情報伝達、安全系等の機器制御を行う。データベース管理部９６は、注文管理データ、物品管理データ、棚管理データ、機器データ、運用状況データ等のデータを管理する。

【0111】

図２６は、実施例に係るハンドリングシステムによる処理を示すフローチャートである。
ハンドリングシステム１は、外部からの注文に応じて、ハンドリングを開始する。第１ステップＳ１－１では、指示装置９０が、注文及びデータベースの情報をもとに、物品の処理リストを生成する。参照されるデータベースの情報は、物品管理データＤ１や、棚管理データＳ１、各種ロボットの機能データ、各種ロボットの運用状況データなどである。第２ステップＳ１－２では、指示装置９０の指示に従い、第１移動ロボット１１が、指定された棚をワークステーションＷＳ２に運搬する。第３ステップＳ１－３では、第２移送ロボット２２が、交換機構５０の収納部から、指示装置９０で指定された第２コンテナＣ２を第２載置台４２に取り出す。このとき、既にＩＤが割り振られた第２コンテナが取り出されても良い。空の第２コンテナが取り出され、この第２コンテナに対して、ラベル等で番号付けされたり、既存の番号に処理の為のＩＤが新たに割り振られたりしても良い。

【0112】

第４ステップＳ１－４では、第１移送ロボット２１が、第１移動ロボット１１が運搬してきた棚Ａから、指定された第１コンテナＣ１を第１載置台４１に取り出す。第５ステップＳ１－５では、ピッキングロボット３１が、第１載置台４１に載置されている、指定された第１コンテナＣ１から、指定された物品を取り出す。第６ステップＳ１－６では、ピッキングロボット３１が、取り出した物品を指定された第２コンテナＣ２に収納する。第７ステップＳ１－７では、指示装置９０が、第１載置台４１の第１コンテナＣ１から第２載置台４２の第２コンテナＣ２への物品のピッキングが完了しているかどうかを判定する。ピッキング可能な物品がある場合には、第５ステップＳ１－５へ移行する。物品のピッキングが完了していれば、第８ステップＳ１－８へ移行する。

【0113】

第８ステップＳ１－８では、第１移送ロボット２１が、第１コンテナＣ１を第１載置台４１から棚Ａに移送する。第９ステップＳ１－９では、第２移送ロボット２２が、第２載置台４２の第２コンテナＣ２を交換する、又は出荷機構５１を用いて第２コンテナＣ２を出荷する。第１０ステップＳ１－１０では、第１移動ロボット１１が、指示装置９０の指示に従って、第１コンテナＣ１が戻された棚Ａを、所定の棚設置位置または、他のワークステーションに運搬する。第１１ステップＳ１－１１では、指示装置９０が、すべての処理が完了しているか判定する。すべての処理が完了していると判定されれば、処理は終了する。処理が残っている場合には、第１ステップＳ１－１に移行し、処理が繰り返される。

【0114】

図２７は、処理リストの生成方法を示すフローチャートである。
指示装置９０は、処理リスト生成時には、第１ステップＳ２－１で、上位システム又は外部システムから注文リストを受信する。第２ステップＳ２－２で、注文リストとデータベースに保管されたデータとに基づいて、注文に従った物品の仕分けを行うための処理リストを生成する。参照されるデータは、物品管理データ、棚管理データ等である。この時、指示装置９０は、処理リストのバッチ分割や順番などを、機器データや運用状況データ等を踏まえて最適化する。ここで、バッチとは、逐次的なデータを一定期間または一定量集めたデータセットのことである。第３ステップＳ２－３では最適化された処理リスト送信し、処理リスト生成処理を完了する。

【0115】

図２８は、処理リストの最適化方法を示すフローチャートである。
第１ステップＳ３－１では、指示装置９０は、受信した注文リストの解析を行い、注文リストに含まれる注文を、物品管理データ、棚管理データと紐づける。第２ステップＳ３－２では、指示装置９０は、紐づけされたリストを、出荷情報に基づいて、午前や午後等の時間帯別のバッチに分割する。指示装置９０は、さらに、リストを、ワークステーションごとのバッチに分割する。このとき、同じ物品や同じコンテナがなるべく同一箇所で処理されるようにしたり、壊れ物が特定のワークステーションに振り分けられたりする。第３ステップＳ１－３では、指示装置９０は、バッチに分割されたリストを第１コンテナ（ＩＤ？）でソートする。第４ステップＳ１－４では、ソートされたリストをコンテナＩＤでブロック化する。第５ステップＳ１－５では、第１コンテナ番号のブロックを解析し、ブロック毎に並べ替えを行う。

【0116】

並べ替えは、次の規則に従って行われる。第１に、初期ブロックが決定される。第２に、初期ブロックのリストの第２コンテナ番号と同じ第２コンテナ番号が含まれているブロックが２番目のブロックとして選択される。その初期ブロックと第２ブロック両方に含まれる第２コンテナ番号を基（キー）として、初期ブロックと２番目のブロックが紐づけられる。第３に、次のブロックが選択される場合には、前のブロックで基（キー）として紐づけに用いられていない第２コンテナ番号から、新たなキーとなる第２コンテナ番号を選択し、その新たなキーとなる第２コンテナ番号によって、第２ブロックと次のブロックを紐づけする。第４に、複数の選択肢がある場合には、同じ第２コンテナが複数含まれているブロックを優先的に選択し、第２コンテナの入れ替え回数が多いブロック、又は第２コンテナが少ない（例えば１つ）ブロックの優先順位を下げる。第５に、第２コンテナの入れ替え数の多いブロックが、同じ第２コンテナの処理を複数回連続して処理可能なブロックの直後に並べられて、連続して処理するペアが設定される。第６に、大きいブロックの直後に小さいブロックが並べられて、連続して処理するペアが設定される。この時、複数の選択肢がある場合には、同じ第２コンテナ番号が含まれているブロックどうしが優先的にペアに設定される。第６ステップＳ３－６では、大きなサイズのブロックを分割して、小さいサイズのブロックを間に組み入れる。第７ステップＳ３－７では、ブロック間で同じ第２ブロックが連続して処理可能なように、ブロック内の処理順序が並べ替えられる。以上の処理で、処理リストの最適化処理が完了する。

【0117】

本実施例では、ルールベースの最適化手法を用いたが、リストの最適化は１つ目から６つ目の規則を満たすように、数理計画問題として最適化したり、機械学習手法を用いて最適化を行ったりしても良い。

【0118】

図２９～図３６は、最適化の具体例を説明するためのデータである。
図２９から図３６を用いて、図２８の最適化の流れを説明する。図２９（ａ）は、注文リストの例を示す。図２９（ｂ）は、データベースから抽出された物品データ及び棚管理データの抜粋情報を示す。第１ステップＳ３－１では、注文リストを、物品データ及び管理データと紐づけ、図３０のリストを生成する。ここで、指示装置９０は、同じ種類の物品が複数個所に保存されているか判定する。例えば、物品［YYYY001］が抽出される。指示装置９０は、このような物品について、棚ＩＤ等を参照し、他の物品に同じ棚を用いているものがあれば、そちらを優先的に選択する。この場合、物品［YYYY002］も、棚ＩＤ［AAA002］に保存されている。指示装置９０は、物品［YYYY001］を棚ID［AAA002］の棚から移送することを決定する。指示装置９０は、さらにこの情報を解析し、取り扱い注意（fragile）の付帯情報がある注文［XXX0003］を、物品［YYYY001］を含む注文番号［XXX0001］とは別バッチで処理することを決定する。また、指示装置９０は、午後の出荷［MAR06PM］指定のある注文［XXX0007］、別フロア［2F］に商品が保存されている注文［XXX0008］を、それぞれ［XXX0001］や［XXX0003］とは別バッチで処理することを決定する。

【0119】

第２ステップＳ３－２では、指示装置９０は、解析結果をもとに、リストをそれぞれのバッチとして抽出する。そして、指示装置９０は、運用状況データ及び機器データベースを参照し、処理可能なワークステーションを決定する。図３１は、抽出されたバッチリストの１つを示す。図３２及び図３３は、図３１のデータから次の処理に必要な部分を抽出したリストを示す。図３２のリストは、抽出したリストを示す。図３３は、図３２に示すリストからデータを抽出し、変換したリストである。この変換では、棚ＩＤとサブ棚ＩＤが結合され、第１コンテナ番号に変換されている。注文番号と小口番号が結合され、第２コンテナ番号に統合されている。

【0120】

第３ステップＳ３－３では、指示装置９０は、このリストを第１コンテナ番号でソートする。第４ステップＳ３－４では、指示装置９０は、第１コンテナ番号を用いてブロック化を行う。図３４（ａ）は、ブロック化した結果を示す。第５ステップＳ３－５では、指示装置９０は、規則に基づいて、ブロックの並べ替えを行う。例えば、指示装置９０は、［AAA0025］ブロックの第２コンテナ番号［XXX000101］を基に、つぎのブロックを決定する。［AAA0025］ブロックと紐づけ可能なブロックは、［AAA0028］ブロック、［AAA0050］ ブロック、及び［AAA0065］ ブロックである。このうち、［AAA0065］ブロックは、１つの第２コンテナを含む。［AAA0050］ブロックについては、第２コンテナの入れ替え回数が２回である。これは、［AAA0028］ブロックにおける１回の入れ替えよりも多く、 ［AAA065］ ブロックにおける０回の入れ替えよりも多い。このため、［AAA0028］ブロックが次のブロックとして選択される。

【0121】

次に、指示装置９０は、［AAA0028］ブロックを参照する。［AAA0028］ブロックでは、第２コンテナ番号［XXX000201］が紐づけに用いられていない。指示装置９０は、第２コンテナ番号［XXX000201］を基に、次のブロックを決定する。ここで、第２コンテナ［XXX000201］を多く含む［AAA0050］ブロックが選択される。このように、規則に基づいて、順序が決定される。図３４（ｂ）は、決定された結果を示す。さらに、指示装置９０は、第２コンテナが１つの［AAA0065］ブロックを、第２コンテナ数の多い［AAA0050］ブロックとペアを設定する。図３５（ａ）は、その結果を示すリストである。

【0122】

第６ステップＳ３－６では、指示装置９０は、サイズの大きい［AAA0050］ブロックを分割して、小さい［AAA0065］ブロックを挿入する。第７ステップＳ３－７では、指示装置９０は、ブロック間で第２コンテナ番号が連続するようにブロック内でリストを並べ替える。図３５（ｂ）は、並べ替えの結果を示す。このリストは、１つ目から６つ目の規則を満たしている。

【0123】

例えば、第１載置台に置かれた［AAA0025］と［AAA0028］の第１コンテナから、それぞれ、［YYYY001］と［YYYY002］の物品が、［XXX000101］の第２コンテナへそれぞれピッキングされる。これらの指示は、第１の規則に基づく。

【0124】

［AAA0025］の第１コンテナからは、［YYYY001］の物品が、第２載置台に置かれた［XXX000401］と［XXX000101］の第２コンテナへそれぞれピッキングされる。これらの指示は、第２の規則に基づく。

【0125】

［AAA0065］の第１コンテナからのピッキングは、［AAA0050］の第１コンテナからのピッキングと並行して行われる。［AAA0065］の第１コンテナからピッキングされる物品の数は、１である。［AAA0050］の第１コンテナからピッキングされる物品の数は、４である。これらの指示は、第３の規則に基づく。

【0126】

［AAA0038］の第１コンテナが第１載置台へ載置されたとき、［XXX000501］の第２コンテナへピッキングされる物品の数は、１である。一方、［XXX000401］の第２コンテナには、［AAA0038］と［AAA0047］の第１コンテナから、より多くの３つの物品がピッキングされる。これらの指示は、第４の規則に基づく。

【0127】

［AAA0025］と［AAA0028］の第１コンテナは、ともに、棚ＩＤ［AAA002］の同じ棚に収納されている。第１移動ロボット１１は、［AAA002］の棚を運搬することで、連続して処理可能な注文が紐づけられた［AAA0025］と［AAA0028］の第１コンテナを同時に運搬する。この指示は、第５の規則に基づく。

【0128】

［XXX000501］の第２コンテナには、［AAA0096］、［AAA0038］、［AAA0047］、及び［AAA0073］の第１コンテナからそれぞれ物品がピッキングされる。［XXX000501］の第２コンテナについては、他の第２コンテナに比べて、第２載置台への入れ替え回数が多い。［XXX000501］の第２コンテナへ物品がピッキングされる際、［XXX000201］、［XXX000401］、［XXX000601］などの第２コンテナが出荷される。これらの指示は、第６の規則に基づく。

【0129】

第１～第６の規則に従って生成された指示により、効率的なハンドリングを実現できる。

【0130】

図３６は、図３５（ｂ）のリストを用いた場合の処理の流れを示す。図３６において、［>>］は、第１移送ロボット２１が、棚から指定された第1コンテナを取り出す動作を示す。［<<］は、第１移送ロボット２１が、指定された第1コンテナを棚に戻す動作を示す。それぞれの処理時間における、第１移送ロボットの各セルについて、太枠内の上の段は、第１載置台４１ａを示す。下の段は、第１載置台４１ｂを示す。［＞］は、第２移送ロボット２２が、交換機構５０から指定された第２コンテナを取り出す動作を示す。［＜］は、第２移送ロボット２２が、指定された第２コンテナを、交換機構５０に戻す動作を示す。それぞれの処理時間における、第２移送ロボットの各セルについて、太枠内の上の段は、第２載置台４２ａを示す。下の段は、第２載置台４２ｂを示す。［↓］は、出荷機構を用いて第２コンテナを出荷する動作を示す。［ピック→］は、第１載置台の第１コンテナから、第２載置台の第２コンテナに物品を移動する動作を示す。図３６から、ピッキングロボットはほぼ待機することなく動いており、効率の良いハンドリングが実現できていることが分かる。

【0131】

図３７は、ハードウェア構成を表す模式図である。
指示装置９０は、例えば図３７に表したハードウェア構成を有する。図３７に表したコンピュータ５００は、ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、記憶装置５０４、入力インタフェース５０５、出力インタフェース５０６、及び通信インタフェース５０７を含む。

【0132】

ＲＯＭ５０２は、コンピュータ５００の動作を制御するプログラムを格納している。ＲＯＭ５０２には、上述した各処理をコンピュータ５００に実現させるために必要なプログラムが格納されている。ＲＡＭ５０３は、ＲＯＭ５０２に格納されたプログラムが展開される記憶領域として機能する。

【0133】

ＣＰＵ５０１は、処理回路を含む。ＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０３をワークメモリとして、ＲＯＭ５０２又は記憶装置５０４の少なくともいずれかに記憶されたプログラムを実行する。プログラムの実行中、ＣＰＵ５０１は、システムバス５０８を介して各構成を制御し、種々の処理を実行する。

【0134】

記憶装置５０４は、プログラムの実行に必要なデータや、プログラムの実行によって得られたデータを記憶する。

【0135】

入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）５０５は、コンピュータ５００と入力装置５０５ａとを接続する。入力Ｉ／Ｆ５０５は、例えば、ＵＳＢ等のシリアルバスインタフェースである。ＣＰＵ５０１は、入力Ｉ／Ｆ５０５を介して、入力装置５０５ａから各種データを読み込むことができる。

【0136】

出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）５０６は、コンピュータ５００と出力装置５０６ａとを接続する。出力Ｉ／Ｆ５０６は、例えば、Digital Visual Interface（ＤＶＩ）やHigh-Definition Multimedia Interface（ＨＤＭＩ（登録商標））等の映像出力インタフェースである。ＣＰＵ５０１は、出力Ｉ／Ｆ５０６を介して、出力装置５０６ａにデータを送信し、出力装置５０６ａにデータを出力させることができる。

【0137】

通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）５０７は、コンピュータ５００外部のサーバ５０７ａと、コンピュータ５００と、を接続する。通信Ｉ／Ｆ５０７は、例えば、ＬＡＮカード等のネットワークカードである。ＣＰＵ５０１は、通信Ｉ／Ｆ５０７を介して、サーバ５０７ａから各種データを読み込むことができる。

【0138】

記憶装置５０４は、Hard Disk Drive（ＨＤＤ）及びSolid State Drive（ＳＳＤ）から選択される１つ以上を含む。入力装置５０５ａは、マウス、キーボード、マイク（音声入力）、及びタッチパッドから選択される１つ以上を含む。出力装置５０６ａは、モニタ、及びプロジェクタ、及びプリンタから選択される１つ以上を含む。タッチパネルのように、入力装置５０５ａと出力装置５０６ａの両方の機能を備えた機器が用いられても良い。

【0139】

以上で説明した、ハンドリングシステム、指示装置、又はハンドリング方法によれば、物品のハンドリングに必要な処理をより自動化でき、人による作業を削減できる。また、コンピュータを、指示装置として動作させるためのプログラムを用いることで、同様の効果を得ることができる。

【0140】

上記の種々のデータの処理は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク及びハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－ＲＷ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、又は、他の非一時的なコンピュータで読取可能な記録媒体（non-transitory computer-readable storage medium）に記録されても良い。

【0141】

例えば、記録媒体に記録された情報は、コンピュータ（または組み込みシステム）により読み出されることが可能である。記録媒体において、記録形式（記憶形式）は任意である。例えば、コンピュータは、記録媒体からプログラムを読み出し、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させる。コンピュータにおいて、プログラムの取得（または読み出し）は、ネットワークを通じて行われても良い。

【0142】

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、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、その他の様々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、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、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。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

【符号の説明】

【0143】

１：ハンドリングシステム、 １１，１１ａ～１１ｄ：第１移動ロボット、 １１ｐ：制御部、 １２：第２移動ロボット、 １２ｐ：制御部、 ２１：第１移送ロボット、 ２１ｐ：制御部、 ２２：第２移送ロボット、 ２２ｐ：制御部、 ３１：ピッキングロボット、 ３１ｐ：制御部、 ３５：表示及びＩ／Ｏ制御部、 ４０：載置台、 ４０ａ：ガイド機構、 ４１，４１ａ，４１ｂ：第１載置台、 ４２，４２ａ、４２ｂ：第２載置台、 ５０：交換機構、 ５１，５１ａ、５１ｂ：出荷機構、 ９０：指示装置、 ９１，９２：ロボット群制御部、 ９３：倉庫管理部、 ９４：機器実行制御部、 ９５：ワークステーション制御部、 ９６：データベース管理部、 １００：移動ロボット、 １０１：車体、 １０２：保持部、 １０３：走行部、 １０４：検出部、 １１０：移動ロボット、 １１１：車体、 １１２：収納部、 １１３：搬送部、 １１４：駆動機構、 １１５：走行部、 １１６：検出部、 ２００：移送ロボット、 ２０１：基台、 ２０２：駆動機構、 ２０３：マニピュレータ、 ２１０：エンドエフェクタ、 ２１１：支持部、 ２１２：吸着部、 ２２０：移送ロボット、 ２２１：保持機構、 ２２２：駆動機構、 ２２３：駆動機構、 ２２４：センサ、 ２２５：センサ、 ２３０：移送ロボット、 ２３１：駆動機構、 ２３２：駆動機構、 ２３３：収納部、 ２３４：駆動機構、 ２３５：センサ、 ２３６：センサ、 ２５０：交換機構、 ２５１：出荷機構、 ３００：ピッキングロボット、 ３０１：筐体、 ３１０：マニピュレータ、 ３２０：エンドエフェクタ、 ３２１：吸着パッド、 ３２２：屈曲軸、 ３２３：力センサ、 ３３０：コントローラ、 ４００：センサシステム、 ４０１～４０５：センサ、 ４１１～４１３：支持部、 ５００：コンピュータ、 ５０１：ＣＰＵ、 ５０２：ＲＯＭ、 ５０３：ＲＡＭ、 ５０４：記憶装置、 ５０５：入力インタフェース、 ５０５ａ：入力装置、 ５０６：出力インタフェース、 ５０６ａ：出力装置、 ５０７：通信インタフェース、 ５０７ａ：サーバ、 ５０８：システムバス、 Ａ，Ａ１，Ａ２：棚、 Ｂ１～Ｂ４：物品、 Ｃ：コンテナ、 Ｃ１，Ｃ１ａ～Ｃ１ｄ：第１コンテナ、 Ｃ２，Ｃ２ａ～Ｃ２ｆ：第２コンテナ、 Ｌ１：注文リスト、 Ｓ１：棚管理データ、 Ｗ：作業員、 ＷＳ１，ＷＳ２：ワークステーション

【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】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】