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(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】2024-12-23
(45)【発行日】2025-01-07
(54)【発明の名称】管理装置、管理方法、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
B65G 1/137 20060101AFI20241224BHJP
【ＦＩ】
B65G1/137 A
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2022098764
(22)【出願日】2022-06-20
(65)【公開番号】P2024000159
(43)【公開日】2024-01-05
【審査請求日】2024-02-08
(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】太田 順也
(72)【発明者】
【氏名】森光 孝敏
(72)【発明者】
【氏名】小池 宇織
(72)【発明者】
【氏名】岩本 国大
【審査官】加藤 三慶
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２２－０６０１０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－０１１３４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２０９９４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０５９２５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国実用新案第２１３１１０９６８（ＣＮ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６５Ｇ １／１３７
Ｇ０６Ｑ １０／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一つの収納容器に同梱されていた物品毎の消費量を示す情報である消費情報を取得する情報取得部と、前記消費情報から特定される物品毎の消費量のばらつきの大きさが所定の第１閾値以上である場合、ピッキングロボットを用いて前記物品を前記物品が消費された前記収納容器に個別に補充することを決定し、前記ばらつきの大きさが前記第１閾値未満であり、かつ、前記消費情報から特定される前記物品毎の消費量の合計が所定の第２閾値を超える場合、前記ピッキングロボットを用いずに前記物品が消費された前記収納容器を前記物品が所定の数だけ収納された収納容器と交換することを決定し、前記ばらつきの大きさが前記第１閾値未満であり、かつ、前記消費情報から特定される前記物品毎の消費量の合計が前記第２閾値を超えない場合、前記ピッキングロボットを用いて前記物品を前記物品が消費された前記収納容器に個別に補充することを決定する補充決定部と
を有する管理装置。
【請求項2】
収納容器に収納されていた物品の消費量を示す情報である消費情報を取得する情報取得部と、
前記物品の特徴に基づいて算出されるピッキングロボットが前記物品を一つピックアップするための第１作業コストと、前記消費情報から特定される消費された前記物品の数との積である第２作業コストが、所定の第３閾値未満である場合、前記ピッキングロボットを用いて前記物品を前記物品が消費された前記収納容器に個別に補充することを決定し、前記第２作業コストが前記第３閾値以上である場合、前記ピッキングロボットを用いずに前記物品が消費された前記収納容器を前記物品が所定の数だけ収納された収納容器と交換することを決定する補充決定部と
を有する管理装置。
【請求項3】
前記物品の特徴は、少なくとも前記物品の重量を含む
請求項２に記載の管理装置。
【請求項4】
前記物品の特徴は、少なくとも前記物品の素材を含む
請求項２に記載の管理装置。
【請求項5】
前記物品の特徴は、少なくとも前記物品の形状を含む
請求項２に記載の管理装置。
【請求項6】
管理装置が、一つの収納容器に同梱されていた物品毎の消費量を示す情報である消費情報を取得し、
前記消費情報から特定される物品毎の消費量のばらつきの大きさが所定の第１閾値以上である場合、ピッキングロボットを用いて前記物品を前記物品が消費された前記収納容器に個別に補充することを決定し、前記ばらつきの大きさが前記第１閾値未満であり、かつ、前記消費情報から特定される前記物品毎の消費量の合計が所定の第２閾値を超える場合、前記ピッキングロボットを用いずに前記物品が消費された前記収納容器を前記物品が所定の数だけ収納された収納容器と交換することを決定し、前記ばらつきの大きさが前記第１閾値未満であり、かつ、前記消費情報から特定される前記物品毎の消費量の合計が前記第２閾値を超えない場合、前記ピッキングロボットを用いて前記物品を前記物品が消費された前記収納容器に個別に補充することを決定する
管理方法。
【請求項7】
一つの収納容器に同梱されていた物品毎の消費量を示す情報である消費情報を取得する情報取得ステップと、
前記消費情報から特定される物品毎の消費量のばらつきの大きさが所定の第１閾値以上である場合、ピッキングロボットを用いて前記物品を前記物品が消費された前記収納容器に個別に補充することを決定し、前記ばらつきの大きさが前記第１閾値未満であり、かつ、前記消費情報から特定される前記物品毎の消費量の合計が所定の第２閾値を超える場合、前記ピッキングロボットを用いずに前記物品が消費された前記収納容器を前記物品が所定の数だけ収納された収納容器と交換することを決定し、前記ばらつきの大きさが前記第１閾値未満であり、かつ、前記消費情報から特定される前記物品毎の消費量の合計が前記第２閾値を超えない場合、前記ピッキングロボットを用いて前記物品を前記物品が消費された前記収納容器に個別に補充することを決定する補充決定ステップと
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項8】
管理装置が、
収納容器に収納されていた物品の消費量を示す情報である消費情報を取得し、
前記物品の特徴に基づいて算出されるピッキングロボットが前記物品を一つピックアップするための第１作業コストと、前記消費情報から特定される消費された前記物品の数との積である第２作業コストが、所定の第３閾値未満である場合、前記ピッキングロボットを用いて前記物品を前記物品が消費された前記収納容器に個別に補充することを決定し、前記第２作業コストが前記第３閾値以上である場合、前記ピッキングロボットを用いずに前記物品が消費された前記収納容器を前記物品が所定の数だけ収納された収納容器と交換することを決定する
管理方法。
【請求項9】
収納容器に収納されていた物品の消費量を示す情報である消費情報を取得する情報取得ステップと、
前記物品の特徴に基づいて算出されるピッキングロボットが前記物品を一つピックアップするための第１作業コストと、前記消費情報から特定される消費された前記物品の数との積である第２作業コストが、所定の第３閾値未満である場合、前記ピッキングロボットを用いて前記物品を前記物品が消費された前記収納容器に個別に補充することを決定し、前記第２作業コストが前記第３閾値以上である場合、前記ピッキングロボットを用いずに前記物品が消費された前記収納容器を前記物品が所定の数だけ収納された収納容器と交換することを決定する補充決定ステップと
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】
本開示は管理装置、管理方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、物流の自動化のための技術の開発が進められている。例えば、特許文献１は、倉庫において、ロボットが所定の格納先に商品を運搬することにより、出荷の作業や補充の作業を効率的に実現することについて開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０１７／１６８６７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
発明者らは、収納容器に収納された物品が消費された場合に物品の補充をロボットを用いて行なう技術として、ロボットで一つずつ補充すべき物品をピックアップし、当該収納容器に入れることを検討した。しかしながら、ロボットで一つずつ物品を補充する補充方法だけでは、効率的な補充を実現できない場合があり、効率的な補充を実現するための技術の提供が求められていた。
【0005】
本開示は、上記した事情を背景としてなされたものであり、非効率な補充が行われることを抑制することができる管理装置、管理方法、及び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】
上記目的を達成するための本開示の一態様は、収納容器に収納されていた物品の消費量を示す情報である消費情報を取得する情報取得部と、前記消費情報に基づいて、ピッキングロボットを用いて前記物品を前記物品が消費された前記収納容器に個別に補充するか、前記物品が消費された前記収納容器を前記物品が所定の数だけ収納された収納容器と交換するかを決定する補充決定部とを有する管理装置である。
この管理装置によれば、物品の消費の状態に応じて、柔軟に補充方法が切り替えられる。このため、非効率な補充が行われることを抑制することができる。
この管理装置によれば、物品の消費の状態に応じて、柔軟に補充方法が切り替えられる。このため、非効率な補充が行われることを抑制することができる。
【0007】
上記の一態様において、前記補充決定部は、前記消費情報から特定される消費量の大きさに基づいて、前記ピッキングロボットを用いて前記物品を前記物品が消費された前記収納容器に個別に補充するか、前記物品が消費された前記収納容器を前記物品が所定の数だけ収納された収納容器と交換するかを決定してもよい。
このような構成によれば、物品が多数残存している収納容器が交換されてしまうことを避けることができる。このため、非効率な補充が行われることを抑制することができる。
このような構成によれば、物品が多数残存している収納容器が交換されてしまうことを避けることができる。このため、非効率な補充が行われることを抑制することができる。
【0008】
上記の一態様において、前記補充決定部は、前記消費情報から特定される物品毎の消費量のばらつきの大きさに基づいて、前記ピッキングロボットを用いて前記物品を前記物品が消費された前記収納容器に個別に補充するか、前記物品が消費された前記収納容器を前記物品が所定の数だけ収納された収納容器と交換するかを決定してもよい。
このような構成によれば、一部の物品が多数残存している収納容器が交換されてしまうことを避けることができる。このため、非効率な補充が行われることを抑制することができる。
このような構成によれば、一部の物品が多数残存している収納容器が交換されてしまうことを避けることができる。このため、非効率な補充が行われることを抑制することができる。
【0009】
上記の一態様において、前記補充決定部は、前記ピッキングロボットによる補充のための、前記物品の特徴と前記消費情報から算出される前記ピッキングロボットの作業コストに基づいて、前記決定を行ってもよい。
このような構成によれば、ピッキングロボットの作業コストに応じて補充方法が切り替えられる。このため、ピッキングロボットの作業コストの観点から非効率である補充が行われることを抑制することができる。
このような構成によれば、ピッキングロボットの作業コストに応じて補充方法が切り替えられる。このため、ピッキングロボットの作業コストの観点から非効率である補充が行われることを抑制することができる。
【0010】
上記の一態様において、前記補充決定部は、少なくとも前記物品の重量に応じた前記作業コストに基づいて、前記決定を行なってもよい。
これにより、重量に起因するピッキングロボットの作業コストを考慮して、補充方法を決定することができる。
これにより、重量に起因するピッキングロボットの作業コストを考慮して、補充方法を決定することができる。
【0011】
上記の一態様において、前記補充決定部は、少なくとも前記物品の素材に応じた前記作業コストに基づいて、前記決定を行ってもよい。
これにより、素材に起因するピッキングロボットの作業コストを考慮して、補充方法を決定することができる。
これにより、素材に起因するピッキングロボットの作業コストを考慮して、補充方法を決定することができる。
【0012】
上記の一態様において、前記補充決定部は、少なくとも前記物品の形状に応じた前記作業コストに基づいて、前記決定を行ってもよい。
これにより、形状に起因するピッキングロボットの作業コストを考慮して、補充方法を決定することができる。
これにより、形状に起因するピッキングロボットの作業コストを考慮して、補充方法を決定することができる。
【0013】
上記目的を達成するための本開示の他の一態様は、管理装置が、収納容器に収納されていた物品の消費量を示す情報である消費情報を取得し、前記消費情報に基づいて、ピッキングロボットを用いて前記物品を前記物品が消費された前記収納容器に個別に補充するか、前記物品が消費された前記収納容器を前記物品が所定の数だけ収納された収納容器と交換するかを決定する管理方法である。
このような管理方法によれば、物品の消費の状態に応じて、柔軟に補充方法が切り替えられる。このため、非効率な補充が行われることを抑制することができる。
このような管理方法によれば、物品の消費の状態に応じて、柔軟に補充方法が切り替えられる。このため、非効率な補充が行われることを抑制することができる。
【0014】
上記目的を達成するための本開示の他の一態様は、収納容器に収納されていた物品の消費量を示す情報である消費情報を取得する情報取得ステップと、前記消費情報に基づいて、ピッキングロボットを用いて前記物品を前記物品が消費された前記収納容器に個別に補充するか、前記物品が消費された前記収納容器を前記物品が所定の数だけ収納された収納容器と交換するかを決定する補充決定ステップとをコンピュータに実行させるプログラムである。
このプログラムによれば、物品の消費の状態に応じて、柔軟に補充方法が切り替えられる。このため、非効率な補充が行われることを抑制することができる。
このプログラムによれば、物品の消費の状態に応じて、柔軟に補充方法が切り替えられる。このため、非効率な補充が行われることを抑制することができる。
【発明の効果】
【0015】
本開示によれば、非効率な補充が行われることを抑制することができる管理装置、管理方法、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】
【0016】
【図1】実施の形態の概要にかかる管理装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図2】実施の形態の概要にかかる管理装置の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図3】実施の形態１にかかる物品管理システムの構成の一例を示す模式図である。
【図4】収納箱を収容する棚の構成の一例を示す模式正面図である。
【図5】ピッキングロボットの構成の一例を示す模式側面図である。
【図6】搬送ロボットの構成の一例を示す模式側面図である。
【図7】実施の形態１にかかる管理装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図8】実施の形態にかかる管理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図9】実施の形態１にかかる管理装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図10】実施の形態２にかかる管理装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図11】ばらつきの大きさの算出について説明するための表である。
【図12】実施の形態２にかかる管理装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図13】実施の形態３にかかる管理装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図14】物品を一つピックアップするための作業コストの特定についての具体例を示す表である。
【図15】作業コストの算出の具体例を示す表である。
【図16】作業コストの算出の具体例を示す表である。
【図17】実施の形態３にかかる管理装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
＜実施形態の概要＞
実施形態の詳細な説明に先立って、実施形態の概要を説明する。図１は、実施の形態の概要にかかる管理装置１の構成の一例を示すブロック図である。管理装置１は、収納容器に収納された物品が消費された場合に、消費された物品の補充のための制御処理を行なう装置である。例えば、物品は消耗物品であり、ユーザなどが収納容器から物品を取り出すことにより消費される。図１に示すように、管理装置１は、情報取得部２と、補充決定部３とを有する。
実施形態の詳細な説明に先立って、実施形態の概要を説明する。図１は、実施の形態の概要にかかる管理装置１の構成の一例を示すブロック図である。管理装置１は、収納容器に収納された物品が消費された場合に、消費された物品の補充のための制御処理を行なう装置である。例えば、物品は消耗物品であり、ユーザなどが収納容器から物品を取り出すことにより消費される。図１に示すように、管理装置１は、情報取得部２と、補充決定部３とを有する。
【0018】
情報取得部２は、収納容器に収納されていた物品の消費量を示す情報である消費情報を取得する。情報取得部２は、１つの収納容器に異なる物品が収納されていた場合、消費情報として、物品毎の消費量を示す情報を取得してもよい。
【0019】
補充決定部３は、情報取得部２が取得した消費情報に基づいて、第１の補充方法と第２の補充方法のいずれにより物品を補充するかを決定する。ここで、第１の補充方法とは、ピッキングロボットを用いて、物品を、当該物品が消費された収納容器に個別に補充する方法である。すなわち、第１の補充方法は、初期状態よりも物品の量が減っている収納容器に、ピッキングロボットが物品を追加することにより補充を行なう方法である。物品の追加は、物品が所定の数（初期状態における数）になるまで繰り返される。なお、第１の補充方法において、収納容器の運搬のために他のロボット（例えば、後述する搬送ロボット３００）がさらに用いられてもよい。また、第２の補充方法とは、物品が消費された収納容器を、当該物品が所定の数だけ収納された収納容器と交換する方法である。すなわち、第２の補充方法は、初期状態よりも物品の量が減っている第１の収納容器を、物品が所定の数（初期状態における数）だけ収納された新たな第２の収納容器と交換することにより補充を行なう方法である。すなわち、この方法では、ピッキングロボットは用いられない。なお、第２の補充方法において、収納容器の運搬のために他のロボット（例えば、後述する搬送ロボット３００）が用いられてもよい。
【0020】
【0021】
まず、ステップＳ１１において、情報取得部２が、１つの収納容器についての消費情報を取得する。
次に、ステップＳ１２において、補充決定部３が、ステップＳ１１で取得した消費情報に基づいて、第１の補充方法と第２の補充方法のうちいずれを行なうかを決定する。
次に、ステップＳ１２において、補充決定部３が、ステップＳ１１で取得した消費情報に基づいて、第１の補充方法と第２の補充方法のうちいずれを行なうかを決定する。
【0022】
以上、実施の形態の概要にかかる管理装置１について説明した。例えば、物品の消費量が多い場合に、ピッキングロボットを用いて補充を行うと、補充に要する時間が長くなり補充作業の効率が低下する。それに対し、物品の消費量が少ない場合に、収納容器を交換してしまうと、物品が多数残存している収納容器が回収されてしまうこととなり、補充作業の効率が低下する。また、例えば、異なる様々な物品が収納される収納容器において、物品毎の消費量にばらつきがある場合に、収納容器を交換してしまうと、一部の物品が多数残存している収納容器が回収されてしまうこととなり、補充作業の効率が低下する。また、ピッキングロボットを用いて補充する場合、ピックアップする作業コストが大きい物品の補充量が多いほど、作業効率は低下することとなる。これに対し、管理装置１によれば、物品の消費の状態に応じて、柔軟に補充方法が切り替えられる。このため、非効率な補充が行われることを抑制することができる。
【0023】
次に、実施の形態の詳細について説明する。
＜実施の形態１＞
まず、実施の形態１について説明する。図３は、実施の形態１にかかる物品管理システム１０の構成の一例を示す模式図である。物品管理システム１０は、収納容器に収納された物品が消費された場合に、消費された物品を補充するための処理を行なうシステムである。なお、本実施の形態では、一例として、収納容器は後述する収納箱であるが、収納容器は物品を収容できればよく、これに限られない。
＜実施の形態１＞
まず、実施の形態１について説明する。図３は、実施の形態１にかかる物品管理システム１０の構成の一例を示す模式図である。物品管理システム１０は、収納容器に収納された物品が消費された場合に、消費された物品を補充するための処理を行なうシステムである。なお、本実施の形態では、一例として、収納容器は後述する収納箱であるが、収納容器は物品を収容できればよく、これに限られない。
【0024】
図３に示すように、物品管理システム１０は、管理装置１００と、ピッキングロボット２００と、搬送ロボット３００とを有する。管理装置１００は、ピッキングロボット２００及び搬送ロボット３００とそれぞれ通信可能に無線接続又は有線接続されている。なお、必要により、ピッキングロボット２００と搬送ロボット３００間も通信可能に無線接続又は有線接続されていてもよい。
【0025】
管理装置１００は、図１の管理装置１に対応しており、収納箱に収納された物品の補充のための制御処理を行なう装置である。管理装置１００の詳細については、後述する。収納箱には、ユーザが使用する物品が収納されている。収納箱に収納される物品は、例えば食料品や日用品等の消耗物品である。ユーザは、収納箱に保管された物品を取り出して使用する。これにより、収納箱内に保管された物品の数が減ることとなる。本実施の形態では、収納箱は、例えば、ユーザの居住空間などに置かれた棚に収容されているが、収納箱は必ずしも棚に収容されていなくてもよい。
【0026】
図４は、収納箱を収容する棚５０の構成の一例を示す模式正面図である。棚５０は、収納箱を収容する棚であり、例えば、家屋の居住空間内に設置される。なお、本明細書においては、家屋は、集合住宅やオフィスビル等を含み、居住空間は、オフィス空間を含む。図４に示すように、棚５０は、消耗物品を収納するための収納箱６０ａ～６０ｃを備えている。収納箱６０ａ～６０ｃは、互いにサイズが異なっている。以下、収納箱６０ａ～６０ｃについて特に区別することなく言及する場合、収納箱６０と称すこととする。
【0027】
図４に示すように、棚５０は、筐体５１、仕切板５２、レール５３、及びロック機構５４を備えている。
【0028】
なお、図４に示した右手系ｘｙｚ直交座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、ｚ軸正向きが鉛直上向き、ｘｙ平面が水平面である。また、図４は正面図であるが、理解を容易にするため、収納箱６０をハッチングして示している。さらに、図４に示した棚５０の構成は、あくまでも一例であって、収納箱を収容可能な他の構成を有する棚が用いられてもよい。
【0029】
筐体５１は、棚５０の外枠を構成する。図４に示した例では、筐体５１は、ｚ軸正方向側に設けられた天板、ｚ軸負方向側に設けられた底板、ｙ軸正方向側及びｙ軸負方向側に設けられた側面板が一体に形成された枠体構造を有している。すなわち、筐体５１の前面及び背面は、収納箱６０を出し入れ可能なように開放されている。
なお、開放されている筐体５１の前面及び背面に、開閉可能な扉が設けられていてもよい。また、筐体５１の前面又は背面は、閉じられていてもよい。
なお、開放されている筐体５１の前面及び背面に、開閉可能な扉が設けられていてもよい。また、筐体５１の前面又は背面は、閉じられていてもよい。
【0030】
図４に示すように、仕切板５２は、筐体５１を構成する側面板に平行に（すなわちｘｚ平面に平行に）、かつ、開放された筐体５１の前面から背面に至るように、設けられている。
ここで、筐体５１の側面板と隣接する仕切板５２との間隔、並びに仕切板５２同士の間隔が等しくなるように仕切板５２が設けられている。
なお、図４の例では、２枚の仕切板５２が設けられ、収納箱６０の収容場所が３列設けられているが、仕切板５２の枚数は何ら限定されない。また、仕切板５２が設けられず、収納箱６０の収容場所が１列でもよい。
ここで、筐体５１の側面板と隣接する仕切板５２との間隔、並びに仕切板５２同士の間隔が等しくなるように仕切板５２が設けられている。
なお、図４の例では、２枚の仕切板５２が設けられ、収納箱６０の収容場所が３列設けられているが、仕切板５２の枚数は何ら限定されない。また、仕切板５２が設けられず、収納箱６０の収容場所が１列でもよい。
【0031】
図４に示すように、複数対のレール５３は、筐体５１の内面及び仕切板５２において、奥行き方向（ｘ軸方向）に延設されると共に、高さ方向（ｚ軸方向）に等間隔に並設されている。ここで、レール５３は、筐体５１の内面及び仕切板５２から略垂直に立ち上がるように設けられている。図４の例では、１列ごとに４対のレール５３が設けられており、最小サイズの収納箱６０ａを１列ごとに４つ収納できる。
【0032】
なお、当然のことながら、レール５３の本数は何ら限定されない。また、レール５３は、収納箱６０を支持できればよいため、奥行き方向（ｘ軸方向）に不連続に延設されていてもよい。あるいは、レール５３に代えて、短尺の支持体が、奥行き方向（ｘ軸方向）に整列するように配置されていてもよい。
【0033】
収納箱６０の両サイドには、つば６１が設けられており、つば６１が隣接して対向する一対のレール５３に下から支持されることにより、棚５０において収納箱６０が支持される。なお、つば６１は、収納箱６０から幅方向外側に突出した突出部である。つば６１は、収納箱６０の両サイドに正面から背面にわたって設けられている。一対のレール５３上を、つば６１が摺動することによって、収納箱６０を出し入れできる。
このように、棚５０は、予め規定された複数サイズの収納箱６０の全てを、各対のレール５３に沿ってスライド可能に支持しつつ収容できる。
このように、棚５０は、予め規定された複数サイズの収納箱６０の全てを、各対のレール５３に沿ってスライド可能に支持しつつ収容できる。
【0034】
各対のレール５３の上側には、ロック機構５４が設けられている。ロック機構５４によって、棚５０に収容された収納箱６０及びその蓋（不図示）を筐体５１にロックし、収納箱６０及びその内部に収納された消耗物品の盗難を防止できる。なお、棚５０は、必ずしもロック機構５４を備えていなくてもよい。また、収納箱６０は必ずしも蓋を備えていなくてもよい。
【0035】
本実施形態では、予め規定された複数サイズの収納箱６０ａ～６０ｃは、いずれもｙ軸方向の幅及びｘ軸方向の奥行きが共通である。他方、収納箱６０ａ～６０ｃは、ｚ軸方向の高さが異なる。最小サイズの収納箱６０ａの高さは、ｚ軸方向において隣接するレール５３同士の間隔に合わせて設計されている。当然のことながら、最小サイズの収納箱６０ａの高さは、当該レール５３同士の間隔よりも小さい。中間サイズの収納箱６０ｂの高さは、収納箱６０ａの高さの約２倍になるように設計されている。また、最大サイズの収納箱６０ｃの高さは、収納箱６０ａの高さの約３倍になるように設計されている。
【0036】
すなわち、予め規定された複数サイズの収納箱６０ａ～６０ｃの高さは、ｚ軸方向において隣接するレール５３同士の間隔の約整数倍になるように設計されている。
なお、図４に示した例では、収納箱のサイズが、３種類であるが、１種類あるいは２種類あるいは４種類以上でもよい。図４の例では、収納箱６０ａ～６０ｃの他に、例えば収納箱６０ａの高さの約４倍の高さを有する収納箱を別途設けてもよい。
なお、図４に示した例では、収納箱のサイズが、３種類であるが、１種類あるいは２種類あるいは４種類以上でもよい。図４の例では、収納箱６０ａ～６０ｃの他に、例えば収納箱６０ａの高さの約４倍の高さを有する収納箱を別途設けてもよい。
【0037】
収納箱６０の内部には、例えば食料品や日用品等の消耗物品が収納されている。収納箱６０の内部に収納された消耗物品は、所定のタイミングで第１の補充方法又は第２の補充方法により補充される。
【0038】
次に、ピッキングロボット２００について説明する。ピッキングロボット２００は、管理装置１００の指示に基づいて、物品をピックアップして収納箱６０に補充するロボットである。
【0039】
図５は、ピッキングロボット２００の構成の一例を示す模式側面図である。
ピッキングロボット２００は、ベース部２０１、リンク付根部２０２、第１リンク２０３、第２リンク２０４、エンドエフェクタ２０５を備えたマニピュレータである。ピッキングロボット２００は、エンドエフェクタ２０５によって物品９０をピックアップし、収納箱６０に物品９０を入れる。図５は、物品９０を配送するための収納箱７０から収納箱６０に物品９０を入れる様子を示している。なお、物品を配送するための収納箱７０として、収納箱６０が用いられてもよい。なお、収納箱７０には、物流センターなどにおいて、物品９０が予め入れられている。
ピッキングロボット２００は、ベース部２０１、リンク付根部２０２、第１リンク２０３、第２リンク２０４、エンドエフェクタ２０５を備えたマニピュレータである。ピッキングロボット２００は、エンドエフェクタ２０５によって物品９０をピックアップし、収納箱６０に物品９０を入れる。図５は、物品９０を配送するための収納箱７０から収納箱６０に物品９０を入れる様子を示している。なお、物品を配送するための収納箱７０として、収納箱６０が用いられてもよい。なお、収納箱７０には、物流センターなどにおいて、物品９０が予め入れられている。
【0040】
なお、エンドエフェクタ２０５によって物品をピックアップ可能であれば、エンドエフェクタ２０５の構成は限定されない。例えば、エンドエフェクタ２０５は物品を把持することにより当該物品をピックアップしてもよいし、物品を吸着することにより当該物品をピックアップしてもよい。また、図５に示した例では、リンク機構が第１リンク２０３及び第２リンク２０４の２つのリンクから構成されているが、リンク機構が３つ以上のリンクから構成されてもよい。
【0041】
ベース部２０１は、任意の場所に固定されている。例えば、ベース部２０１は、棚５０の筐体５１を構成する天板に固定されていてもよいし、家屋の居住空間内における壁や床面に固定されていてもよい。
リンク付根部２０２は、回転軸２０２ａ回りに回転可能に、回転軸２０２ａを介してベース部２０１に連結されている。リンク付根部２０２の回転軸２０２ａは、ベース部２０１が固定される面に垂直な軸である。リンク付根部２０２は、図示しないモータなどによって回転駆動される。
リンク付根部２０２は、回転軸２０２ａ回りに回転可能に、回転軸２０２ａを介してベース部２０１に連結されている。リンク付根部２０２の回転軸２０２ａは、ベース部２０１が固定される面に垂直な軸である。リンク付根部２０２は、図示しないモータなどによって回転駆動される。
【0042】
第１リンク２０３は、第１リンク２０３の後端に設けられた第１関節部２０３ａを介して、回動可能にリンク付根部２０２に連結されている。また、第２リンク２０４は、第２リンク２０４の後端に設けられた第２関節部２０４ａを介して、回動可能に第１リンク２０３の先端に連結されている。第２リンク２０４の先端には、エンドエフェクタ２０５が連結されている。
【0043】
ここで、第１関節部２０３ａ、第２関節部２０４ａの回転軸は、ベース部２０１が固定される面に平行な軸である。図５に示した例では、第１リンク２０３及び第２リンク２０４が回動することによって、エンドエフェクタ２０５の高さを変化させることができる。第１リンク２０３及び第２リンク２０４は、それぞれ図示しないモータなどによって回転駆動される。
このような構成によって、ピッキングロボット２００によって物品９０を収納箱６０に補充することができる。
このような構成によって、ピッキングロボット２００によって物品９０を収納箱６０に補充することができる。
【0044】
なお、図示されていないが、ピッキングロボット２００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサと、各種制御プログラムやデータ等が格納されたメモリと、を備えている。すなわち、ピッキングロボット２００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各種制御処理を実行する。
【0045】
次に、搬送ロボット３００について説明する。搬送ロボット３００は、管理装置１００の指示に基づいて、収納箱６０、７０を搬送するロボットである。
本実施の形態では、搬送ロボット３００は、ピッキングロボット２００による物品の補充のために、次のような搬送を行なう。搬送ロボット３００は、棚５０に収容された収納箱６０をピッキングロボット２００の作業エリアに搬送する。また、搬送ロボット３００は、物流センターなどの所定の場所から、予め物品が入れられた収納箱７０をピッキングロボット２００の作業エリアへと搬送する。そして、搬送ロボット３００は、ピッキングロボット２００による物品の補充作業が完了すると、物品が補充された収納箱６０を棚５０の所定の収容位置に搬送する。また、物品が取り除かれた収納箱７０を物流センターなどの所定の場所へと搬送する。
また、本実施の形態では、搬送ロボット３００は、物品が消費された収納箱６０を物品が所定の数だけ収納された収納箱６０と交換することによる補充のために、次のような搬送を行なう。搬送ロボット３００は、物流センターなどの所定の場所から、物品が所定の数だけ収納された収納箱６０を棚５０の所定の収容位置へと搬送する。また、搬送ロボット３００は、棚５０に収容された、交換対象の収納箱６０を物流センターなどの所定の場所に搬送する。
本実施の形態では、搬送ロボット３００は、ピッキングロボット２００による物品の補充のために、次のような搬送を行なう。搬送ロボット３００は、棚５０に収容された収納箱６０をピッキングロボット２００の作業エリアに搬送する。また、搬送ロボット３００は、物流センターなどの所定の場所から、予め物品が入れられた収納箱７０をピッキングロボット２００の作業エリアへと搬送する。そして、搬送ロボット３００は、ピッキングロボット２００による物品の補充作業が完了すると、物品が補充された収納箱６０を棚５０の所定の収容位置に搬送する。また、物品が取り除かれた収納箱７０を物流センターなどの所定の場所へと搬送する。
また、本実施の形態では、搬送ロボット３００は、物品が消費された収納箱６０を物品が所定の数だけ収納された収納箱６０と交換することによる補充のために、次のような搬送を行なう。搬送ロボット３００は、物流センターなどの所定の場所から、物品が所定の数だけ収納された収納箱６０を棚５０の所定の収容位置へと搬送する。また、搬送ロボット３００は、棚５０に収容された、交換対象の収納箱６０を物流センターなどの所定の場所に搬送する。
【0046】
なお、複数の搬送ロボット３００により、収納箱を中継することにより、収納箱の搬送が行なわれてもよい。例えば、物流センターと居住空間付近との間の搬送を担当する搬送ロボット３００と、居住空間内を搬送する搬送ロボット３００とを用いて搬送が実現されてもよい。
【0047】
このように、本実施の形態では、収納箱を搬送する搬送ロボット３００を用いつつ、ピッキングロボットによる補充又は収納箱の交換による補充が行われるが、必ずしも搬送ロボット３００が用いられなくてもよい。すなわち、収納箱の搬送が人（作業者）により行なわれてもよい。
【0048】
図６は、搬送ロボット３００の構成の一例を示す模式側面図である。図６に示した搬送ロボット３００は、棚５０から収納箱６０を出し入れするとともに、収納箱６０を搬送する自律走行車両である。なお、搬送ロボット３００は、収納箱７０に対して、同様の作業を行なってもよい。
図６に示すように、搬送ロボット３００は、車輪３０１、３０２、本体部３０３、天板３０４、支柱３０５を備えている。
図６に示すように、搬送ロボット３００は、車輪３０１、３０２、本体部３０３、天板３０４、支柱３０５を備えている。
【0049】
２対の車輪３０１、３０２は本体部３０３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。
図６に示すように、伸縮可能な支柱３０５を介して、天板３０４が本体部３０３に連結されている。天板３０４は、支柱３０５の上端に連結されており、搬送ロボット３００は、天板３０４に収納箱６０を載置して、収納箱６０を搬送する。
図６に示すように、伸縮可能な支柱３０５を介して、天板３０４が本体部３０３に連結されている。天板３０４は、支柱３０５の上端に連結されており、搬送ロボット３００は、天板３０４に収納箱６０を載置して、収納箱６０を搬送する。
【0050】
支柱３０５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３０５の長さを変更することによって、天板３０４の高さを変更できる。そのため、棚５０のあらゆる収容場所において収納箱６０を出し入れできる。
【0051】
ここで、搬送ロボット３００は、例えばマニピュレータ（不図示）を備えており、当該マニピュレータによって棚５０から天板３０４上に収納箱６０を移動させる。そして、当該マニピュレータによって、天板３０４上の収納箱６０を棚５０に移動させる。
【0052】
なお、図示されていないが、搬送ロボット３００も、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサと、各種制御プログラムやデータ等が格納されたメモリと、を備えている。すなわち、搬送ロボット３００も、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各種制御処理を実行する。
【0053】
次に、管理装置１００の詳細について説明する。図７は、管理装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。図７に示すように、管理装置１００は、情報取得部１０１と、補充決定部１０２と、指示部１０３とを有する。
【0054】
情報取得部１０１は、図１の情報取得部２に対応している。情報取得部１０１は、収納箱６０に収納されていた物品の消費量を示す情報である消費情報を取得する。例えば、情報取得部１０１は、棚５０に収容されている収納箱６０のうち、選択された収納箱についての消費情報を取得する。なお、この選択は、所定の選択ルールにしたがって選択されればよく、例えば、棚５０に収容されている収納箱６０が順番に選択される。情報取得部１０１は、１つの収納箱６０に異なる物品が収納されていた場合、消費情報として、物品毎の消費量を示す情報を取得する。消費情報は、例えば定期的に更新され、情報取得部１０１は定期的に消費情報を取得する。
【0055】
情報取得部１０１は、任意の方法により消費情報を取得すればよい。例えば、情報取得部１０１は、消費情報を他の任意の装置から受信することにより取得してもよいし、管理装置１００のメモリなどの記憶装置から読み出すことにより取得してもよい。なお、消費情報は、任意の方法により予め生成されている。例えば、消費情報は、収納箱６０内をカメラにより撮影した画像に対して画像認識処理を行なって、残存する物品を認識することにより生成されてもよい。この場合、管理装置１００が、収納箱６０内をカメラにより撮影した画像を受信して、消費情報を生成してもよい。すなわち、管理装置１００が、受信した画像を解析して消費情報を生成する消費情報生成部を有してもよい。なお、消費情報の生成方法は、上述した方法に限られない。例えば、キーボード又はポインティングデバイスといった入力装置を介してユーザが入力した、消費した物品の数に基づいて、消費情報が生成されてもよい。この場合も、消費情報の生成が管理装置１００により行なわれてもよい。
【0056】
補充決定部１０２は、図１の補充決定部３に対応している。補充決定部１０２は、情報取得部１０１が取得した消費情報に基づいて、ピッキングロボット２００を用いて物品を収納箱６０に個別に補充するか、物品が消費された収納箱６０を物品が所定の数だけ収納された収納箱６０と交換するかを決定する。すなわち、補充決定部１０２は、情報取得部１０１が取得した消費情報に基づいて、上述した第１の補充方法と第２の補充方法のいずれにより物品を補充するかを決定する。
【0057】
本実施の形態では、補充決定部１０２は、消費情報から特定される消費量の大きさに基づいて、第１の補充方法と第２の補充方法のいずれにより物品を補充するかを決定する。具体的には、補充決定部１０２は、消費情報から特定される消費量が所定の閾値未満である場合、第１の補充方法により物品を補充することを決定する。すなわち、この場合、補充決定部１０２は、ピッキングロボット２００を用いて、物品が消費された収納箱６０（すなわち、物品の消費量が特定された収納箱６０）に当該物品を個別に補充することを決定する。これに対し、補充決定部１０２は、消費情報から特定される消費量が所定の閾値以上である場合、第２の補充方法により物品を補充することを決定する。すなわち、この場合、補充決定部１０２は、物品が消費された収納箱６０を、物品が所定の数だけ収納された収納箱６０と交換することにより、物品の補充を実現することを決定する。
【0058】
なお、異なる物品が一つの収納箱６０に同梱されていた場合、所定の閾値と比較される消費量は、例えば、収納箱６０に同梱されている物品毎の消費量の合計である。ただし、異なる物品が一つの収納箱６０に同梱されていた場合、所定の閾値と比較される消費量は、注目するいずれかの物品の消費量であってもよい。この場合、当該消費量が所定の閾値未満である場合、注目する物品のみならず、他の物品についても、ピッキングロボット２００を用いて補充されることとなる。
【0059】
指示部１０３は、補充決定部１０２が決定した補充方法にしたがった物品の補充を実現するための指示を出力する。すなわち、指示部１０３は、第１の補充方法により補充することが決定された場合、物品を個別に補充するための指示を出力する。具体的には、この場合、例えば、指示部１０３は、予め物品が入れられた収納箱７０から物品が消費された収納箱６０へと、消費された物品を移し入れることを命令する指示をピッキングロボット２００に通知する。なお、ピッキングロボット２００への指示に先だって、指示部１０３は、物品が消費された収納箱６０をピッキングロボット２００の作業エリアへと搬送することを命令する指示を搬送ロボット３００に通知してもよい。同様に、指示部１０３は、物流センターなどの所定の場所において予め物品が入れられた収納箱７０をピッキングロボット２００の作業エリアへと搬送することを命令する指示を搬送ロボット３００に通知してもよい。なお、指示部１０３は、ピッキングロボット２００の作業が完了した後、収納箱７０を物流センターなどの所定の場所へと搬送することを命令する指示を搬送ロボット３００に通知してもよいし、補充が済んだ収納箱６０を棚５０へと搬送することを命令する指示を搬送ロボット３００に通知してもよい。
【0060】
また、指示部１０３は、第２の補充方法により補充することが決定された場合、収納箱６０を交換するための指示を出力する。具体的には、この場合、例えば、指示部１０３は、物流センターなどの所定の場所において予め物品が入れられた収納箱６０を棚５０へと搬送することを命令する指示を搬送ロボット３００に通知する。また、指示部１０３は、物品が消費された収納箱６０を棚５０から物流センターなどの所定の場所へと搬送することを命令する指示を搬送ロボット３００に通知する。
【0061】
【0062】
ネットワークインタフェース１５１は、ピッキングロボット２００及び搬送ロボット３００などの任意の装置と通信するために使用される。ネットワークインタフェース１５１は、例えば、ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）を含んでもよい。
【0063】
メモリ１５２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１５２は、プロセッサ１５３により実行されるプログラム、及び管理装置１００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。
【0064】
プロセッサ１５３は、メモリ１５２からプログラムを読み出して実行することで、図７に示した各構成要素の処理を行う。プロセッサ１５３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１５３は、複数のプロセッサを含んでもよい。
このように、管理装置１００は、コンピュータとしての機能を備えている。
このように、管理装置１００は、コンピュータとしての機能を備えている。
【0065】
プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明される１又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群（又はソフトウェアコード）を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、random-access memory（RAM）、read-only memory（ROM）、フラッシュメモリ、solid-state drive（SSD）又はその他のメモリ技術、CD-ROM、digital versatile disc（DVD）、Blu-ray（登録商標）ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。
【0066】
【0067】
ステップＳ１００において、情報取得部１０１が、棚５０に収容されている収納箱６０についての消費情報を取得する。
【0068】
次に、ステップＳ１０１において、補充決定部１０２は、ステップＳ１００で取得した消費情報から特定される消費量と所定の閾値とを比較する。消費情報から特定される消費量が所定の閾値未満である場合（ステップＳ１０１でＮＯ）、補充決定部１０２は、第１の補充方法により物品を補充することを決定する。この場合、処理はステップＳ１０２へ移行する。これに対し、消費情報から特定される消費量が所定の閾値以上である場合（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、補充決定部１０２は、第２の補充方法により物品を補充することを決定する。この場合、処理はステップＳ１０３へ移行する。
【0069】
ステップＳ１０２において、指示部１０３は、物品を個別に補充するための指示を出力する。
これに対し、ステップＳ１０３では、指示部１０３は、収納箱６０を交換するための指示を出力する。
これに対し、ステップＳ１０３では、指示部１０３は、収納箱６０を交換するための指示を出力する。
【0070】
以上、実施の形態１について説明した。本実施の形態では、消費情報から特定される消費量の大きさに基づいて、補充方法が決定される。すなわち、消費量に応じて、収納箱自体を交換してしまうか、ピッキングロボット２００により個別に物品を補充するかを切り替えることができる。例えば、物品が多数残存しているにもかかわらず、収納箱の交換が行なわれると、多数の物品が収納箱とともに物流センターなどの所定の場所に戻ることになってしまう。これに対して、本実施の形態では、上述の通り、消費量に応じて補充方法が切り替えられるので、物品が多数残存している収納箱が交換されてしまうことを避けることができる。このため、非効率な補充が行われることを抑制することができる。
【0071】
＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２について説明する。本実施の形態は、消費情報に基づく補充方法の決定の仕方が、上述した実施の形態１と異なっている。具体的には、本実施の形態では、消費情報から特定される物品毎の消費量のばらつきの大きさに基づいて補充方法が決定される。以下、実施の形態１と異なる点について説明し、重複する説明は適宜説明する。
次に、実施の形態２について説明する。本実施の形態は、消費情報に基づく補充方法の決定の仕方が、上述した実施の形態１と異なっている。具体的には、本実施の形態では、消費情報から特定される物品毎の消費量のばらつきの大きさに基づいて補充方法が決定される。以下、実施の形態１と異なる点について説明し、重複する説明は適宜説明する。
【0072】
本実施の形態にかかる物品管理システムは、管理装置１００が管理装置１００ａに置き換わったことを除き、実施の形態１と同様のシステム構成を有している。図１０は、実施の形態２にかかる管理装置１００ａの機能構成の一例を示すブロック図である。図１０に示すように、管理装置１００ａは、情報取得部１０１と、ばらつき算出部１０４と、補充決定部１０２ａと、指示部１０３とを有する。すなわち、管理装置１００ａは、ばらつき算出部１０４が追加されるとともに、補充決定部１０２が補充決定部１０２ａに置き換わった点で、実施の形態１の管理装置１００と異なっている。
【0073】
ばらつき算出部１０４は、消費情報から物品毎の消費量のばらつきの大きさを算出する。すなわち、ばらつき算出部１０４は、一つの収納箱６０に同梱されていた物品毎の消費量のばらつきの大きさを算出する。この算出は、物品毎の補充すべき量のばらつきの大きさを算出しているともいえる。本実施の形態では、ばらつき算出部１０４は、一例として、次のようにして、物品毎の消費量のばらつきの大きさを算出する。図１１は、ばらつきの大きさの算出について説明するための表である。なお、図１１では、補充方法の決定対象である一つの収納箱６０に予め物品ＡからＤの４種類の物品が収納されている例を示している。ばらつき算出部１０４は、情報取得部１０１が取得した消費情報に基づいて、まず、物品毎の残存比を特定する。残存比は、初期状態の物品の数に対する、現在の当該物品の数の比として表されている。すなわち、残存比は、補充方法の決定対象の収納箱に予め収容されていた物品の数に対する、当該収納箱に現在残存している物品の数の比として表されている。次に、ばらつき算出部１０４は、物品毎の残存比の標準偏差を、物品毎の消費量のばらつきの大きさとして算出する。なお、ばらつき算出部１０４は、残存比から算出される指標値を用いて、標準偏差を算出してもよい。例えば、ばらつき算出部１０４は、以下の数式を用いて、残存比から指標値を算出してもよい。ここで、Ｒ１は残存比（少数で表された残存比）であり、Ｒ２は指標値である。
Ｒ２＝（１－Ｒ１）×１０
このように、本実施の形態では、ばらつき算出部１０４は、具体的には、残存比のばらつきを算出する。なお、上述した、ばらつきの算出方法は、一例に過ぎず、ばらつき算出部１０４は、他の方法により、ばらつきの大きさを算出してもよい。また、例えば、各物品の指標値Ｒ２に、物品に応じた重み付けを行なった上で、標準偏差が算出されてもよい。また、この重み付けの値はユーザにより指定されてもよい。
Ｒ２＝（１－Ｒ１）×１０
このように、本実施の形態では、ばらつき算出部１０４は、具体的には、残存比のばらつきを算出する。なお、上述した、ばらつきの算出方法は、一例に過ぎず、ばらつき算出部１０４は、他の方法により、ばらつきの大きさを算出してもよい。また、例えば、各物品の指標値Ｒ２に、物品に応じた重み付けを行なった上で、標準偏差が算出されてもよい。また、この重み付けの値はユーザにより指定されてもよい。
【0074】
補充決定部１０２ａは、図１の補充決定部３に対応している。補充決定部１０２ａも、情報取得部１０１が取得した消費情報に基づいて、上述した第１の補充方法と第２の補充方法のいずれにより物品を補充するかを決定する。ただし、補充決定部１０２ａは、消費情報から特定される物品毎の消費量のばらつきの大きさに基づいて、第１の補充方法と第２の補充方法のいずれにより物品を補充するかを決定する。具体的には、補充決定部１０２ａは、ばらつき算出部１０４が算出したばらつきの大きさが所定の閾値以上である場合、第１の補充方法により物品を補充することを決定する。すなわち、この場合、補充決定部１０２ａは、ピッキングロボット２００を用いて、物品が消費された収納箱６０（すなわち、物品の消費量が特定された収納箱６０）に当該物品を個別に補充することを決定する。これに対し、補充決定部１０２ａは、ばらつき算出部１０４が算出したばらつきの大きさが所定の閾値未満である場合、第２の補充方法により物品を補充することを決定する。すなわち、この場合、補充決定部１０２ａは、物品が消費された収納箱６０を、物品が所定の数だけ収納された収納箱６０と交換することにより、物品の補充を実現することを決定する。
【0075】
【0076】
ステップＳ２００において、情報取得部１０１が、棚５０に収容されている収納箱６０についての消費情報を取得する。
次に、ステップＳ２０１において、ばらつき算出部１０４が、ステップＳ２００で取得された消費情報から物品毎の消費量のばらつきを算出する。
次に、ステップＳ２０１において、ばらつき算出部１０４が、ステップＳ２００で取得された消費情報から物品毎の消費量のばらつきを算出する。
【0077】
次に、ステップＳ２０２において、補充決定部１０２ａは、ステップＳ２０１で算出されたばらつきの大きさと所定の閾値とを比較する。ばらつきの大きさが所定の閾値以上である場合（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、補充決定部１０２ａは、第１の補充方法により物品を補充することを決定する。この場合、処理はステップＳ２０３へ移行する。これに対し、ばらつきの大きさが所定の閾値未満である場合（ステップＳ２０２でＮＯ）、補充決定部１０２ａは、第２の補充方法により物品を補充することを決定する。この場合、処理はステップＳ２０４へ移行する。
【0078】
ステップＳ２０３において、指示部１０３は、物品を個別に補充するための指示を出力する。
これに対し、ステップＳ２０４では、指示部１０３は、収納箱６０を交換するための指示を出力する。
これに対し、ステップＳ２０４では、指示部１０３は、収納箱６０を交換するための指示を出力する。
【0079】
以上、実施の形態２について説明した。本実施の形態では、消費情報から特定される物品毎の消費量のばらつきの大きさに基づいて、補充方法が決定される。すなわち、ばらつきの大きさに応じて、収納箱自体を交換してしまうか、ピッキングロボット２００により個別に物品を補充するかを切り替えることができる。したがって、本実施の形態によれば、一部の物品が多数残存している収納容器が交換されてしまうことを避けることができる。このため、非効率な補充が行われることを抑制することができる。なお、補充決定部１０２ａは、消費量のばらつきの大きさと、消費量の大きさとに基づいて、補充方法を決定してもよい。すなわち、本実施の形態の補充方法の決定の仕方は、実施の形態１の補充方法の決定の仕方と組み合わされてもよい。例えば、補充決定部１０２ａは、物品毎の消費量のばらつきの大きさが所定の閾値（第１の閾値）未満である場合、必ずしも第２の補充方法（すなわち、収納箱の交換）により物品を補充することを決定するのではなく、第２の補充方法による補充を採用するかを、さらに消費量の大きさに応じて決定してもよい。すなわち、そのような場合、補充決定部１０２ａは、消費量の大きさが所定の閾値（第２の閾値）を超える場合に限って、第２の補充方法（すなわち、収納箱の交換）により物品を補充することを決定してもよい。このようにすることで、いずれの物品もほとんど消費されていない場合に、収納箱の交換が行なわれることを避けることができる。
【0080】
＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３について説明する。本実施の形態も、消費情報に基づく補充方法の決定の仕方が、上述した実施の形態１と異なっている。具体的には、本実施の形態では、後述されるように、物品の特徴と消費情報から算出される作業コストに基づいて補充方法が決定される。以下、実施の形態１と異なる点について説明し、重複する説明は適宜説明する。
次に、実施の形態３について説明する。本実施の形態も、消費情報に基づく補充方法の決定の仕方が、上述した実施の形態１と異なっている。具体的には、本実施の形態では、後述されるように、物品の特徴と消費情報から算出される作業コストに基づいて補充方法が決定される。以下、実施の形態１と異なる点について説明し、重複する説明は適宜説明する。
【0081】
本実施の形態にかかる物品管理システムは、管理装置１００が管理装置１００ｂに置き換わったことを除き、実施の形態１と同様のシステム構成を有している。図１３は、実施の形態３にかかる管理装置１００ｂの機能構成の一例を示すブロック図である。図１３に示すように、管理装置１００ｂは、情報取得部１０１ａと、コスト算出部１０５と、補充決定部１０２ｂと、指示部１０３とを有する。すなわち、管理装置１００ｂは、コスト算出部１０５が追加されるとともに、情報取得部１０１が情報取得部１０１ａに置き換わり、補充決定部１０２が補充決定部１０２ｂに置き換わった点で、実施の形態１の管理装置１００と異なっている。
【0082】
情報取得部１０１ａは、消費情報だけでなく、物品毎の特徴を示す特徴情報をさらに取得する点で、上述した情報取得部１０１と異なる。ここで、物品の特徴とは、ピッキングロボット２００による物品のピックアップの難易度に関する特徴をいう。特徴情報は、具体的には、ピッキングロボット２００による物品のピックアップの難易度に影響を与える所定の属性についての情報（つまり、所定の属性の属性値）であってもよい。なお、属性値は、データであればよく、数値には限定されない。例えば、所定の属性は、物品の重量でもよいし、物品の素材であってもよいし、物品の形状であってもよい。すなわち、特徴情報は、物品の重量を示す情報であってもよいし、物品の素材を示す情報であってもよいし、物品の形状を示す情報であってもよい。特徴情報は、これらのうち一部だけを含んでもよいし、全てを含んでもよい。また、特徴情報は、具体的には、ピッキングロボット２００による当該物品のピックアップの難易度自体であってもよい。この場合、特徴情報は、ピッキングロボット２００による当該物品のピックアップの難易度、つまり、ピッキングロボット２００が当該物品を一つピックアップするための作業コストを示す情報である。なお、作業コスト（難易度）は、物品のピックアップの難易度に影響を与える上述した所定の属性の属性値に基づいて定義される。
【0083】
物品の重量が大きいほど、ピッキングロボット２００による当該物品のピックアップの難易度が高くなる。また、物品の素材とピックアップの難易度との関係としては例えば次のような関係がある。滑りやすい素材ほど、ピッキングロボット２００による当該物品のピックアップの難易度が高くなる。また、変形しやすい素材ほど、ピッキングロボット２００による当該物品のピックアップの難易度が高くなる。また、物品の素材が、細かい凹凸を含む素材や布類等である場合、物品を吸着することによりピックアップを行なうピッキングロボット２００によるピックアップの難易度が高い。このような素材は吸着がしづらいためである。また、物品の形状とピックアップの難易度との関係としては例えば次のような関係がある。例えば、転がりやすい形状であるほど、ピッキングロボット２００による当該物品のピックアップの難易度が高くなる。そのような形状の場合、ピックアップの際に、エンドエフェクタ２０５が物品に触れると、物品が移動してしまうためである。ピックアップの難易度に影響を与える属性は、上述した属性に限られない。例えば、特徴情報は、物品の大きさを示す情報など他の情報を含んでもよい。なお、所定の属性の属性値は、物品毎に予め定義されている。
【0084】
情報取得部１０１ａは、物品毎に予め作成された特徴情報を任意の方法により取得すればよい。例えば、情報取得部１０１ａは、特徴情報を他の任意の装置から受信することにより取得してもよいし、管理装置１００ｂのメモリなどの記憶装置から読み出すことにより取得してもよい。
【0085】
コスト算出部１０５は、物品の特徴と消費情報から、ピッキングロボット２００による補充のためのピッキングロボット２００の作業コストを算出する。情報取得部１０１ａが特徴情報として、各物品の所定の属性の属性値を示す情報を取得した場合、まず、コスト算出部１０５は、ピッキングロボット２００が物品を一つピックアップするための作業コストを、物品毎に、特徴情報（具体的には、属性値）から特定する。図１４は、物品を一つピックアップするための作業コストの特定についての具体例を示す表である。図１４に示した例では、重量に基づく作業コストＣ１と、素材に基づく作業コストＣ２と、形状に基づく作業コストＣ３の合計値が、物品を一つピックアップするための作業コストに相当している。コスト算出部１０５は、例えば、属性値と作業コストとを対応付ける予め定義されたルックアップテーブルを用いて、情報取得部１０１ａが取得した属性値から作業コストを特定する。なお、コスト算出部１０５は、ピッキングロボット２００の仕様に応じて、作業コストを特定することが好ましい。これは、ピッキングロボット２００の仕様によって、同一の物品であってもピックアップの難易度が変わるからである。このため、例えば、コスト算出部１０５は、ピッキングロボット２００の仕様に応じたルックアップテーブルを参照して、ピックアップの作業コストを特定する。なお、上述した通り、情報取得部１０１ａは、特徴情報として、物品を一つピックアップするための作業コスト自体（Ｃ１からＣ３の各値又はＣ１からＣ３の合計値）を取得してもよい。この場合、上述した処理、すなわち属性値から作業コストを特定する処理は省略される。
【0086】
コスト算出部１０５は、物品を一つピックアップするための作業コストと、消費情報から特定される、補充すべき物品の数とを用いた演算を行なうことにより、収納箱６０に対して第１の補充方法による補充を行なう場合の作業コストを算出する。コスト算出部１０５は、具体的には、次のようにして第１の補充方法（ピッキングロボット２００による補充）を実現するためのピッキングロボット２００の作業コストを算出する。コスト算出部１０５は、物品を一つピックアップするための作業コストと、消費された物品の数（補充すべき物品の数）との積を物品毎に算出し、さらに、物品毎の積の算出結果の総和を算出する。この総和が第１の補充方法（ピッキングロボット２００による補充）を実現するためのピッキングロボット２００の作業コストを表す。
【0087】
図１５及び図１６は、作業コストの算出の具体例を示す表である。図１５及び図１６に示した例では、補充対象の収納箱は、４種類の物品Ａ、物品Ｂ、物品Ｃ、及び物品Ｄが収納される収納箱６０である。図１４に示した通り、物品Ａを一つピックアップするための作業コストは１５であり、物品Ｂを一つピックアップするための作業コストは７であり、物品Ｃを一つピックアップするための作業コストは２であり、物品Ｄを一つピックアップするための作業コストは５である。
【0088】
図１５に示した例では、この収納箱６０について情報取得部１０１ａが取得した消費情報から、物品Ｃだけが２個消費されていたことが特定されたとする。すなわち、図１５に示した例では、初期状態に比べて、物品Ｃだけが２個消費されていたとする。したがって、図１５に示した例では、補充すべき物品は物品Ｃだけであり、補充すべき数は２である。この場合、この収納箱について、第１の補充方法による補充を行なう場合の作業コストは、物品Ｃを一つピックアップするための作業コスト（すなわち、２）と、補充すべき数（すなわち、２）の積の演算により算出される。この演算により、コスト算出部１０５は、この収納箱について、第１の補充方法による補充を行なう場合の作業コストとして４を出力する。
【0089】
同様に、図１６に示した例では、この収納箱６０について情報取得部１０１ａが取得した消費情報から、物品Ａが１個消費され、物品Ｂが２個消費されていたことが特定されたとする。すなわち、図１６に示した例では、初期状態に比べて、物品Ａが１個消費され、物品Ｂが２個消費されていたとする。したがって、図１６に示した例では、補充すべき物品は物品Ａと物品Ｂであり、補充すべき数は物品Ａが１であり、物品Ｂが２である。この場合、この収納箱について、第１の補充方法による補充を行なう場合の作業コストは、物品Ａの補充にかかる作業コストと物品Ｂの補充にかかる作業コストの和を演算することにより算出される。物品Ａの補充にかかる作業コストは、物品Ａを一つピックアップするための作業コスト（すなわち、１５）と、補充すべき数（すなわち、１）の積の演算により算出される。また、物品Ｂの補充にかかる作業コストは、物品Ｂを一つピックアップするための作業コスト（すなわち、７）と、補充すべき数（すなわち、２）の積の演算により算出される。これらの演算により、コスト算出部１０５は、この収納箱について、第１の補充方法による補充を行なう場合の作業コストとして２９を出力する。
【0090】
補充決定部１０２ｂは、図１の補充決定部３に対応している。補充決定部１０２ｂも、情報取得部１０１が取得した消費情報に基づいて、上述した第１の補充方法と第２の補充方法のいずれにより物品を補充するかを決定する。ただし、より詳細には、補充決定部１０２ｂは、ピッキングロボット２００による補充（第１の補充方法による補充）のための、ピッキングロボット２００の作業コストに基づいて、第１の補充方法と第２の補充方法のいずれにより物品を補充するかを決定する。すなわち、補充決定部１０２ｂは、コスト算出部１０５が算出した作業コストに基づいて、補充方法を決定する。具体的には、補充決定部１０２ｂは、コスト算出部１０５が算出した作業コストが所定の閾値未満である場合、第１の補充方法により物品を補充することを決定する。すなわち、この場合、補充決定部１０２ｂは、ピッキングロボット２００を用いて、物品が消費された収納箱６０（すなわち、物品の消費量が特定された収納箱６０）に当該物品を個別に補充することを決定する。これに対し、補充決定部１０２ｂは、コスト算出部１０５が算出した作業コストが所定の閾値以上である場合、第２の補充方法により物品を補充することを決定する。すなわち、この場合、補充決定部１０２ｂは、物品が消費された収納箱６０を、物品が所定の数だけ収納された収納箱６０と交換することにより、物品の補充を実現することを決定する。例えば、所定の閾値の値が１０である場合、図１５に示した例では、第１の補充方法により補充が行なわれ、図１６に示した例では、第２の補充方法により補充が行なわれることとなる。
【0091】
【0092】
ステップＳ３００において、情報取得部１０１ａが、棚５０に収容されている収納箱６０についての消費情報を取得する。
次に、ステップＳ３０１において、情報取得部１０１ａが、収納箱６０に収納されている物品の特徴情報を取得する。なお、ステップＳ３００とステップＳ３０１の順序が逆であってもよいし、同時に行なわれてもよい。
次に、ステップＳ３０２において、コスト算出部１０５が、ステップＳ３００で取得された消費情報とステップＳ３０１で取得された特徴情報を用いて、作業コストを算出する。
次に、ステップＳ３０１において、情報取得部１０１ａが、収納箱６０に収納されている物品の特徴情報を取得する。なお、ステップＳ３００とステップＳ３０１の順序が逆であってもよいし、同時に行なわれてもよい。
次に、ステップＳ３０２において、コスト算出部１０５が、ステップＳ３００で取得された消費情報とステップＳ３０１で取得された特徴情報を用いて、作業コストを算出する。
【0093】
次に、ステップＳ３０３において、補充決定部１０２ｂは、ステップＳ３０２で算出された作業コストと所定の閾値とを比較する。作業コストが所定の閾値未満である場合（ステップＳ３０３でＮＯ）、補充決定部１０２ｂは、第１の補充方法により物品を補充することを決定する。この場合、処理はステップＳ３０４へ移行する。これに対し、作業コストが所定の閾値以上である場合（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、補充決定部１０２ｂは、第２の補充方法により物品を補充することを決定する。この場合、処理はステップＳ３０５へ移行する。
【0094】
ステップＳ３０４において、指示部１０３は、物品を個別に補充するための指示を出力する。
これに対し、ステップＳ３０５では、指示部１０３は、収納箱６０を交換するための指示を出力する。
これに対し、ステップＳ３０５では、指示部１０３は、収納箱６０を交換するための指示を出力する。
【0095】
以上、実施の形態３について説明した。本実施の形態では、ピッキングロボット２００の作業コストに基づいて、補充方法が決定される。すなわち、作業コストに応じて、収納箱自体を交換してしまうか、ピッキングロボット２００により個別に物品を補充するかを切り替えることができる。したがって、本実施の形態によれば、ピッキングロボット２００の作業コストに応じて補充方法が切り替えられる。このため、ピッキングロボット２００の作業コストの観点から非効率である補充が行われることを抑制することができる。また、上述の通り、補充決定部１０２ｂは、物品の重量に応じた作業コストに基づいて、補充方法の決定を行なってもよい。この場合、重量に起因するピッキングロボット２００の作業コストを考慮して、補充方法を決定することができる。また、上述の通り、補充決定部１０２ｂは、物品の素材に応じた作業コストに基づいて、補充方法の決定を行なってもよい。この場合、素材に起因するピッキングロボット２００の作業コストを考慮して、補充方法を決定することができる。また、上述の通り、補充決定部１０２ｂは、物品の形状に応じた作業コストに基づいて、補充方法の決定を行なってもよい。この場合、形状に起因するピッキングロボット２００の作業コストを考慮して、補充方法を決定することができる。
【0096】
なお、補充決定部１０２ｂは、消費量のばらつきの大きさと、作業コストとに基づいて、補充方法を決定してもよい。すなわち、本実施の形態の補充方法の決定の仕方は、実施の形態２の補充方法の決定の仕方と組み合わされてもよい。例えば、補充決定部１０２ｂは、作業コストの値と、物品毎の消費量のばらつきの大きさの値と、所定の閾値とを用いて、補充方法を決定してもよい。具体的には、例えば、補充決定部１０２ｂは、作業コストの値からばらつきの大きさの値を減じることにより得られる値が、所定の閾値以上である場合に、第２の補充方法による補充を行なうことを決定し、所定の閾値未満である場合に、第１の補充方法による補充を行なうことを決定してもよい。このようにすることで、作業コストとばらつきの２つの観点を考慮した補充作業の効率化が実現できる。
【0097】
なお、本発明は上記実施の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。例えば、補充方法についてのユーザの要望を反映させるために、各実施の形態で言及した閾値の値がユーザの要望に応じて設定されてもよい。
【符号の説明】
【0098】
１ 管理装置
２ 情報取得部
３ 補充決定部
１０ 物品管理システム
５０ 棚
５１ 筐体
５２ 仕切板
５３ レール
５４ ロック機構
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ 収納箱
７０ 収納箱
９０ 物品
１００、１００ａ、１００ｂ 管理装置
１０１、１０１ａ 情報取得部
１０２、１０２ａ、１０２ｂ 補充決定部
１０３ 指示部
１０４ ばらつき算出部
１０５ コスト算出部
１５１ ネットワークインタフェース
１５２ メモリ
１５３ プロセッサ
２００ ピッキングロボット
２０１ ベース部
２０２ リンク付根部
２０２ａ 回転軸
２０３ 第１リンク
２０３ａ 第１関節部
２０４ 第２リンク
２０４ａ 第２関節部
２０５ エンドエフェクタ
３００ 搬送ロボット
３０１ 車輪
３０３ 本体部
３０４ 天板
３０５ 支柱
２ 情報取得部
３ 補充決定部
１０ 物品管理システム
５０ 棚
５１ 筐体
５２ 仕切板
５３ レール
５４ ロック機構
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ 収納箱
７０ 収納箱
９０ 物品
１００、１００ａ、１００ｂ 管理装置
１０１、１０１ａ 情報取得部
１０２、１０２ａ、１０２ｂ 補充決定部
１０３ 指示部
１０４ ばらつき算出部
１０５ コスト算出部
１５１ ネットワークインタフェース
１５２ メモリ
１５３ プロセッサ
２００ ピッキングロボット
２０１ ベース部
２０２ リンク付根部
２０２ａ 回転軸
２０３ 第１リンク
２０３ａ 第１関節部
２０４ 第２リンク
２０４ａ 第２関節部
２０５ エンドエフェクタ
３００ 搬送ロボット
３０１ 車輪
３０３ 本体部
３０４ 天板
３０５ 支柱
【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】