特許 7609151 搬送システム、搬送方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-23

(45)【発行日】2025-01-07

(54)【発明の名称】搬送システム、搬送方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/00 20060101AFI20241224BHJP

   B25J 5/00 20060101ALI20241224BHJP

【ＦＩ】

B65G1/00 501H

B25J5/00 A

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2022166012

(22)【出願日】2022-10-17

(65)【公開番号】P2024058735

(43)【公開日】2024-04-30

【審査請求日】2024-02-13

(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】古村 博隆

(72)【発明者】

【氏名】糸澤 祐太

(72)【発明者】

【氏名】森光 孝敏

(72)【発明者】

【氏名】岩本 国大

(72)【発明者】

【氏名】小池 宇織

【審査官】加藤 三慶

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－１２７８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１５７１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２７８１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１５００９７４９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ １／００

Ｂ６５Ｇ １／０４

Ｂ２５Ｊ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉛直方向に延びるガイドレールが設けられた棚と、
前記ガイドレールに係合可能な載置台と、
前記載置台を昇降させる昇降部と、
前記ガイドレールと前記載置台との係合を検出する係合検出センサと、
前記ガイドレールと前記載置台とが係合していないこと、および、前記載置台の高さが、前記ガイドレールの下端よりも高い所定の高さ以上であることを含む第１条件が満たされた場合、前記昇降部の動作を停止させる安全制御部と
を備える搬送システム。

【請求項2】

前記搬送システムは、前記載置台の高さを検出する高さ検出センサを備える、
請求項１に記載の搬送システム。

【請求項3】

前記載置台には、前記ガイドレールと係合する溝が設けられ、
前記係合検出センサは、前記溝に設けられる
請求項１または２のいずれかに記載の搬送システム。

【請求項4】

前記載置台には、水平方向に伸縮する伸縮アームが設けられ、
前記安全制御部は、前記第１条件が満たされた場合、前記伸縮アームの動作を停止させる
請求項１または２のいずれかに記載の搬送システム。

【請求項5】

前記昇降部は、移動可能な移動部上に設けられ、
前記安全制御部は、前記ガイドレールと前記載置台とが係合していることを含む第２条件が満たされた場合、前記移動部の動作を停止させる
請求項２に記載の搬送システム。

【請求項6】

前記昇降部への駆動源の供給を遮断する第１遮断部と、
前記移動部への駆動源の供給を遮断する第２遮断部と
を備え、
前記安全制御部は、前記昇降部の動作を停止させる場合、前記第１遮断部を遮断状態とし、前記移動部の動作を停止させる場合、前記第２遮断部を遮断状態とする
請求項５に記載の搬送システム。

【請求項7】

前記載置台には、水平方向に伸縮する伸縮アームが設けられ、
前記第１遮断部は、前記伸縮アームへの駆動源の供給をさらに遮断する
請求項６に記載の搬送システム。

【請求項8】

前記載置台には、水平方向に伸縮する伸縮アームが設けられ、
前記搬送システムは、前記伸縮アームへの駆動源の供給を遮断する第３遮断部を備え、
前記安全制御部は、前記ガイドレールと前記載置台が係合しておらず、かつ、前記載置台の高さが、前記所定の高さとは異なる高さ以上である場合、前記第３遮断部を遮断状態にする
請求項６に記載の搬送システム。

【請求項9】

前記搬送システムは、
前記移動部による移動を検出する移動検出センサと、
前記移動部および前記昇降部への駆動源の供給を遮断する第４遮断部と
を備え、
前記安全制御部は、前記第１条件が満たされる場合、および前記第２条件が満たされる場合、前記第４遮断部を遮断状態にし、
前記第２条件は、前記載置台の高さが前記所定の高さ以上であること、および前記移動部が移動していることを含む
請求項５に記載の搬送システム。

【請求項10】

前記載置台には、水平方向に伸縮する伸縮アームが設けられ、
前記第４遮断部は、前記伸縮アームへの駆動源の供給をさらに遮断する
請求項９に記載の搬送システム。

【請求項11】

棚に設けられた鉛直方向に延びるガイドレールと、前記ガイドレールに係合可能な載置台との係合を検出し、
前記ガイドレールと前記載置台とが係合していないこと、および、前記載置台の高さが、前記ガイドレールの下端よりも高い所定の高さ以上であることを含む第１条件が満たされた場合、前記載置台を昇降させる昇降部の動作を停止させる
搬送方法。

【請求項12】

コンピュータに、
棚に設けられた鉛直方向に延びるガイドレールと、前記ガイドレールに係合可能な載置台との係合を検出するセンサの検出結果を取得する処理と、
前記ガイドレールと前記載置台とが係合していないこと、および、前記載置台の高さが、前記ガイドレールの下端よりも高い所定の高さ以上であることを含む第１条件が満たされた場合、前記載置台を昇降させる昇降部の動作を停止させる処理と
を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、搬送システム、搬送方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、物品を台車に載置して搬送する搬送ロボットを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６４１３８９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

台車に載置された物品を棚に格納する手段や、棚に収容された物品を台車に載置する手段として、棚にガイドレールを設け、載置台をガイドレールに沿って上昇させることが考えられる。このケースでは、ガイドレールと係合していない状態の載置台を上昇させた場合、物品を落下させてしまう恐れがあるという問題があった。

【0005】

本開示は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、棚に収容される物品が落下することを防止できる搬送システム、搬送方法、およびプログラムを実現する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様の搬送システムは、
鉛直方向に延びるガイドレールが設けられた棚と、
前記ガイドレールに係合可能な載置台と、
前記載置台を昇降させる昇降部と、
前記ガイドレールと前記載置台との係合を検出する係合検出センサと、
前記ガイドレールと前記載置台とが係合していないことを含む第１条件が満たされた場合、前記昇降部の動作を停止させる安全制御部と
を備える。

【0007】

本開示の一態様の搬送方法は、
棚に設けられた鉛直方向に延びるガイドレールと、前記ガイドレールに係合可能な載置台との係合を検出し、
前記ガイドレールと前記載置台とが係合していないことを含む第１条件が満たされた場合、前記載置台を昇降させる昇降部の動作を停止させる。

【0008】

本開示の一態様のプログラムは、
コンピュータに、
棚に設けられた鉛直方向に延びるガイドレールと、前記ガイドレールに係合可能な載置台との係合を検出するセンサの検出結果を取得する処理と、
前記ガイドレールと前記載置台とが係合していないことを含む第１条件が満たされた場合、前記載置台を昇降させる昇降部の動作を停止させる処理とを実行させる。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、棚に収容される物品が落下することを防止できる搬送システム、搬送方法、およびプログラムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態１にかかる搬送システムの構成を説明する図である。

【図2】実施形態１にかかる棚の正面図である。

【図3】実施形態１にかかる搬送ロボットの斜視図である。

【図4】実施形態１にかかる搬送ロボットの側面図である。

【図5】実施形態１にかかる搬送ロボットの機能を示すブロック図である。

【図6】実施形態２にかかる搬送ロボットの側面図である。

【図7】実施形態２にかかる搬送ロボットの機能を示すブロック図である。

【図8】実施形態２にかかる搬送ロボットの動作を説明する図である。

【図9】実施形態２にかかる搬送ロボットの動作を説明する図である。

【図10】実施形態２にかかる安全制御部の動作を説明する図である。

【図11】実施形態３にかかる搬送ロボットの機能を示すブロック図である。

【図12】実施形態３にかかる安全制御部の動作を説明する図である。

【図13】変形例にかかる搬送ロボットの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本開示が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

【0012】

実施形態１
以下、図面を参照して実施形態１にかかる搬送システム１について説明する。図１は、搬送システム１の概要を説明する図である。搬送システム１は、棚１１および搬送ロボット１２を備えている。搬送ロボット１２は、物品を搬送して棚１１に格納する。搬送ロボット１２は、棚１１から物品を取り出し、取り出した物品を搬送する。

【0013】

棚１１は、図示しない物品を収容している。物品は、例えば、通函であってもよい。棚１１は、筐体１１１、支持部材１１２、およびガイドレール１１３を備えている。支持部材１１２は、棚１１に収容される物品を支持する（図２参照）。

【0014】

ガイドレール１１３は、搬送ロボット１２の載置台１２１に設けられた溝１２１１と係合する。ガイドレール１１３は、鉛直方向に延びている。ガイドレール１１３は、棚１１の前面と平行に設けられた板状部材であってもよい。板状部材は、筐体１１１から内側に突出する。ガイドレール１１３は、筐体１１１の左右両側に設けられていてもよく、いずれかに設けられていてもよい。

【0015】

搬送ロボット１２は、載置台１２１、移動部１２２、昇降部１２３、伸縮アーム１２４、および係合検出センサ１２５を備えている。載置台１２１は、物品を載置可能な台であり、天板とも呼ばれる。載置台１２１には、溝１２１１が設けられている。溝１２１１は、棚１１のガイドレール１１３と係合する。溝１２１１は、搬送ロボット１２の進行方向右側と左側の両方に設けられてよい。

【0016】

搬送ロボット１２は、移動可能な移動部１２２により水平方向に移動する。昇降部１２３は、移動部１２２上に設けられている。昇降部１２３は、載置台１２１を昇降させる。伸縮アーム１２４は、水平方向に伸縮する。伸縮アーム１２４は、棚１１から物品を取り出して載置台１２１に載置し、載置台１２１上の物品を棚１１に格納する。

【0017】

なお、伸縮アーム１２４は、棚１１側に設けられていてもよい。また、伸縮アーム１２４以外の機構により、物品が移載されてもよい。また、搬送ロボット１２、棚１１の周辺に固定されていてもよい。この場合、搬送ロボット１２は、移動部１２２を備えていなくてもよい。

【0018】

係合検出センサ１２５は、溝１２１１に設けられる。係合検出センサ１２５は、ガイドレール１１３と溝１２１１とが係合していることを検出する。ガイドレール１１３と溝１２１１とが係合している場合、ガイドレール１１３と載置台１２１とが係合する。係合検出センサ１２５は、例えば、フォトインタラプタやフォトリフレクタである。このケースでは、係合検出センサ１２５は発光部および受光部を備える。発光部からの光がガイドレール１１３で遮られている場合、ガイドレール１１３と載置台１２１とが係合していることを検出してもよい。発光部からの光がガイドレール１１３で反射されている場合、ガイドレール１１３と載置台１２１とが係合していることを検出してもよい。なお、係合検出センサ１２５は、ガイドレール１１３から受ける力を検出するセンサ（例：接触センサ、磁気センサ）であってもよい。

【0019】

なお、搬送システム１には、搬送ロボット１２の走行を制御するサーバ（不図示）が備えられていてもよい。搬送ロボット１２は、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、搬送ロボット１２内で処理が完結したシステムも搬送システム１には含まれ得る。

【0020】

図２を参照して、棚１１の構成例について詳細に説明する。なお、説明の明確化のため、ｘｙｚの３次元直交座標系を示している。ｚ方向が鉛直方向である。

【0021】

棚１１は、筐体１１１、支持部材１１２、ガイドレール１１３、および仕切板１１４を備えている。

【0022】

筐体１１１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軸正方向側に設けられた左側板、ｙ軸負方向側に設けられた右側板が一体に形成された構成を有している。筐体１１１の背面は、背面板により閉じられていてもよい。搬送ロボット１２が筐体１１１の内部に進入できるように、底板は薄く形成されていてもよい。また、筐体１１１は、底板を備えていなくてもよい。

【0023】

支持部材１１２は、筐体１１１の内面、および後述する仕切板１１４において、奥行き方向（ｘ軸方向）に延設されるとともに、高さ方向（ｚ軸方向）に等間隔に並設されている。隣接して対向する一対の支持部材１１２上を、物品２から幅方向外側に突出した突出部が摺動することによって、物品２を出し入れできる。なお、支持部材１１２が、物品２の底面を支持してもよい。この場合、物品２は、突出部を備えていなくてもよい。

【0024】

ガイドレール１１３は、鉛直方向（ｚ軸方向）に延びる。ガイドレール１１３は、ｙｚ面に平行な板状部材であってもよい。板状部材は、側板の内面および仕切板１１４から略垂直に立ち上がるように設けられる。

【0025】

地面または底板と、ガイドレール１１３の下端との間には、搬送ロボット１２が進入するための隙間が形成されている。搬送ロボット１２の昇降部１２３を収縮させた状態が、点線で示されている。隣接して対向する２つのガイドレール１１３の間の距離は、物品２の幅よりも大きい。棚１１から物品２を出し入れするとき、ガイドレール１１３と物品２が干渉しないようになっている。物品２の突出部が通る切欠き（投入口）が、ガイドレール１１３に設けられてもよい。この場合、物品２の幅が、ガイドレール１１３間の距離よりも大きくてもよい。

【0026】

仕切板１１４は、筐体１１１の右側板および左側板に平行、すなわちｘｚ平面に平行、かつ、筐体１１１の前面から背面に至るように設けられている。筐体１１１の右側板および左側板と、隣接する仕切板１１４との間隔、並びに仕切板１１４同士の間隔が等しくなるように仕切板１１４が設けられている。なお、図２の例では、２枚の仕切板１１４が設けられているが、仕切板１１４の枚数は何ら限定されない。また、仕切板１１４は、設けられていなくてもよい。

【0027】

次に、図３、図４、および図５を参照して、搬送ロボット１２について説明する。図３は、搬送ロボット１２の構成を示す斜視図である。図４は、搬送ロボット１２の構成を示す側面図である。図５は、搬送ロボット１２の機能構成を示すブロック図である。

【0028】

図３および図４を参照すると、搬送ロボット１２は、載置台１２１、移動部１２２、昇降部１２３、伸縮アーム１２４、および係合検出センサ１２５を備えている。図５を参照すると、搬送ロボット１２は、制御部１２６および安全制御部１２７を備えている。制御部１２６は、移動部１２２、昇降部１２３、および伸縮アーム１２４の通常動作を制御する。安全制御部１２７は、係合検出センサ１２５の検出結果に基づいて昇降部１２３の動作を停止（例：緊急停止）させる。安全制御部１２７は、さらに移動部１２２および伸縮アーム１２４の動作を停止させてもよい。

【0029】

載置台１２１の側面には、鉛直方向に延びる溝１２１１が設けられている。溝１２１１は、載置台１２１の下面から上面に至るように設けられている。溝１２１１は、ガイドレール１１３に係合可能である。

【0030】

移動部１２２は、移動部本体１２２１と、移動部本体１２２１に回転可能に設けられた左右一対の駆動車輪１２２２と、前後一対の従動車輪１２２３と、各駆動車輪１２２２を回転駆動する一対のモータ１２２４とを有している。各モータ１２２４は、減速機などを介して、各駆動車輪１２２２を回転させる。各モータ１２２４は、制御部１２６からの制御信号に応じて、各駆動車輪１２２２を回転させる。各モータ１２２４は、制御部１２６からの制御信号に応じて、各駆動車輪１２２２を回転させることで、移動部本体１２２１を任意の位置に移動することができる。なお、上記移動部１２２の構成は一例であり、これに限定されない。例えば、移動部１２２の駆動車輪１２２２および従動車輪１２２３の数は任意でよく、移動部本体１２２１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。

【0031】

昇降部１２３が伸縮することで、載置台１２１が昇降する。昇降部１２３は、上下方向へ伸縮するテレスコピック型の伸縮機構として構成されていてもよい。伸縮アーム１２４は、載置台１２１に取り付けられている。伸縮アーム１２４は、アーム本体１２４１および駆動装置１２４２を備えている。駆動装置１２４２は、載置台１２１の内部のガイドレール機構（不図示）に取り付けられており、アーム本体１２４１を水平方向に移動させる。駆動装置１２４２は、アーム本体１２４１を軸周りに回転させる機構をさらに有していてもよい。

【0032】

係合検出センサ１２５は、溝１２１１に設けられている。係合検出センサ１２５は、載置台１２１の左右両側に設けられていてもよい。係合検出センサ１２５は、溝１２１１とガイドレール１１３とが係合していることを検出できる。搬送ロボット１２は、移動部１２２の移動を検出する移動検出センサや、載置台１２１の高さを検出する高さ検出センサをさらに備えていてもよい。

【0033】

制御部１２６は、移動部１２２、昇降部１２３、および伸縮アーム１２４の通常動作を制御する。制御部１２６は、移動部１２２の各モータ１２２４に制御信号を送信することで、各駆動車輪１２２２の回転を制御し、移動部本体１２２１を任意の位置に移動させることができる。制御部１２６は、昇降部１２３の回転装置１２３１に対して制御信号を送信することで、載置台１２１の高さ位置を制御することができる。また、制御部１２６は、伸縮アーム１２４の駆動装置１２４２に制御信号を送信することでアーム本体１２４１の水平位置を制御できる。

【0034】

制御部１２６は、駆動車輪１２２２に設けられた回転センサにより検出された駆動車輪１２２２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、移動部本体１２２１の移動を制御してもよい。制御部１２６は、移動部本体１２２１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などの情報に基づいて、移動部１２２、昇降部１２３、および伸縮アーム１２４の動作を制御してもよい。

【0035】

制御部１２６は、例えば、制御処理、演算処理等を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２６１によって実行される制御プログラム、演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）からなるメモリ１２６２、外部と信号の入出力を行うインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１２６３などからなるマイクロコンピュータを中心にして、ハードウェア構成されている。ＣＰＵ１２６１、メモリ１２６２、およびインタフェース部１２６３は、データバスなどを介して相互に接続されている。

【0036】

安全制御部１２７は、係合検出センサ１２５の検出結果を取得する。安全制御部１２７は、係合検出センサ１２５以外のセンサの検出結果をさらに取得してもよい。安全制御部１２７は、ガイドレール１１３と載置台１２１とが係合していないことを含む第１条件が満たされた場合、昇降部１２３の動作を停止させる。

【0037】

安全制御部１２７は、制御部１２６と同様に、プロセッサやメモリなどを含んでいてもよい。安全制御部１２７は、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）であってもよい。

【0038】

第１条件は、載置台１２１の高さが所定の高さｈ１以上であることをさらに含んでもよい。昇降部１２３の動作を停止させる場合、安全制御部１２７は、昇降部１２３への電源の供給を停止させてもよい。

【0039】

なお、ガイドレール１１３と載置台１２１とを係合させる際、昇降部１２３を伸長させる必要がない場合がある。例えば、載置台１２１を傾けられるように構成されている場合、載置台１２１を傾けることで、ガイドレール１１３と載置台１２１とを係合させることができる。また、例えば、ガイドレール１１３が棚１１の片側に設けられている場合、搬送ロボット１２が棚１１の前面と平行に移動することで、ガイドレール１１３と載置台１２１とを係合させることができる。このような場合、第１条件は、載置台１２１の高さに関する条件を含まなくてもよい。

【0040】

実施形態１によれば、ガイドレールと載置台とが係合していない場合、載置台の動作を停止させることができる。これにより、棚に収容される物品が落下することを防止できる。また、搬送ロボットが転倒することを防止できる。

【0041】

実施形態２
実施形態２は、実施形態１の具体例である。図６は、実施形態２にかかる搬送ロボット１２ａの構成を示す側面図である。図４と図６とを比較すると、搬送ロボット１２ａには、高さ検出センサ１２８が追加されている。高さ検出センサ１２８は、載置台１２１の高さを測定する。高さ検出センサ１２８は、載置台１２１の高さをミリメートル単位、センチメートル単位で測定できる必要はない。高さ検出センサ１２８は、載置台１２１の高さが所定の高さｈ１以上であることを検出できればよい。

【0042】

高さ検出センサ１２８は、伸縮する昇降部１２３を撮影することで載置台１２１の高さを測定してもよい。例えば、テレスコピック型の昇降部１２３に含まれる複数の筒が、異なる色で着色されている場合、新たな色の筒が現れた場合、載置台１２１の高さが所定の高さｈ１以上であることを測定できる。昇降部１２３が複数の帯を巻回して構成される場合、各帯は異なる色で着色された複数の部分を含む。昇降部１２３の長さが所定の長さを超えた場合、異なる色を有する新たな部分が出現すればよい。

【0043】

また、高さ検出センサ１２８は、載置台１２１の下面と移動部本体１２２１の上面との間の距離を測定する測距センサであってもよい。この場合、高さ検出センサ１２８は、移動部本体１２２１の上面や、載置台１２１の下面に設けられてもよい。また、高さ検出センサ１２８は、載置台１２１と地面との間の距離を測定してもよい。高さ検出センサ１２８は、磁気による検知機構であってもよい。

【0044】

図７は、搬送ロボット１２ａの機能構成を示すブロック図である。搬送ロボット１２ａは、移動部１２２、昇降部１２３、伸縮アーム１２４、係合検出センサ１２５、制御部１２６、安全制御部１２７、高さ検出センサ１２８、電源１２９、リレー１３０、およびリレー１３１を備えている。

【0045】

制御部１２６は、移動部１２２、昇降部１２３、および伸縮アーム１２４を制御するためのコマンドを供給する。制御部１２６は、ロボット制御装置とも言う。制御部１２６は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）である。

【0046】

安全制御部１２７は、係合検出センサ１２５の検出結果および高さ検出センサ１２８の検出結果を取得する。安全制御部１２７は、取得した検出結果に基づいてリレー１３０およびリレー１３１の状態を切り替える制御を行う。安全制御部１２７は、安全制御装置とも言う。安全制御部１２７は、例えば、ＰＬＣによって実現される。

【0047】

安全制御部１２７は、上述した第１条件が満たされる場合、リレー１３０を遮断状態にする。これにより、昇降部１２３の動作および伸縮アーム１２４の動作が停止する。第１条件は、ガイドレール１１３と載置台１２１とが係合していないこと、および載置台１２１の高さが所定の高さｈ１以上であることを含む。所定の高さｈ１は、ガイドレール１１３の下端よりも高く設定される。所定の高さｈ１は、物品が落下するリスク等に応じて適切に設定される。

【0048】

第１条件が満たされていない場合、載置台１２１をガイドレール１１３に沿って上昇させられていない。安全制御部１２７が昇降部１２３の動作を停止させることで、物品２が落下するリスクや、搬送ロボット１２が転倒するリスクを低減できる。

【0049】

また、第１条件が満たされていない場合、伸長させた伸縮アーム１２４がユーザにぶつかってしまう恐れがある。載置台１２１がユーザの目の高さ程度まで上昇している場合は、特にリスクが大きい。安全制御部１２７が伸縮アーム１２４の動作を停止させることで、伸縮アーム１２４がユーザにぶつかるリスクを低減できる。

【0050】

安全制御部１２７は、さらに、ガイドレール１１３と載置台１２１とが係合していることを含む第２条件が満たされた場合、リレー１３１を遮断状態にする。これにより、移動部１２２の動作が停止する。安全制御部１２７は、第１条件が満たされた場合にも、移動部１２２の動作を停止させてもよい。

【0051】

第２条件が満たされていない場合に移動部１２２を動作させると、載置台１２１や昇降部１２３を損傷させるリスクがある。また、棚１１や載置台１２１から物品２を落下させるリスクがある。移動部１２２の動作を停止させることで、搬送ロボット１２を損傷させるリスクや、物品２が落下するリスクを低減できる。

【0052】

電源１２９は、移動部１２２、昇降部１２３、および伸縮アーム１２４に電力を供給する。配線２１は、昇降部１２３および伸縮アーム１２４に電力を供給するための配線である。配線２２は、移動部１２２に電力を供給するための配線である。

【0053】

配線２１上に、リレー１３０（リレー１とも言う）が設けられる。リレー１３０は、第１遮断部とも言う。リレー１３０は、昇降部１２３および伸縮アーム１２４への電源１２９の供給を遮断する。リレー１３０は、安全制御部１２７からの制御信号に応じて、昇降部１２３および伸縮アーム１２４と、電源１２９との間の接続状態を切り替える。

【0054】

配線２２上に、リレー１３１（リレー２とも言う）が設けられる。リレー１３１は、第２遮断部とも言う。リレー１３１は、移動部１２２への電源１２９の供給を遮断する。リレー１３１は、安全制御部１２７からの制御信号に応じて、移動部１２２と電源１２９の間の接続状態を切り替える。

【0055】

なお、電源１２９の代わりに、高圧エアやオイルなどの駆動源が用いられてもよい。この場合、第１遮断部および第２遮断部は、バルブなどにより構成される。

【0056】

次に、図８および図９を参照して、搬送ロボット１２ａの動作の概要を説明する。図８は、載置台１２１がガイドレール１１３に係合する前の状態を示している。移動部１２２は、溝１２１１のｘ方向の位置と、ガイドレール１１３のｘ方向の位置が略一致するように移動する。昇降部１２３が載置台１２１を上昇させ、載置台１２１の高さがガイドレール１１３の下端に到達すると、載置台１２１とガイドレール１１３の係合が開始する。載置台１２１とガイドレール１１３が係合すると、安全制御部１２７は、移動部１２２の動作を停止させる。

【0057】

図９は、載置台１２１が物品２の高さまで上昇した状態を示している。載置台１２１がガイドレール１１３に係合しているため、安全制御部１２７は、昇降部１２３の動作および伸縮アーム１２４の動作を停止させない。搬送ロボット１２ａは、伸縮アーム１２４を用いて載置台１２１に荷物を載置する。一方、ガイドレール１１３と載置台１２１とが係合していない場合、安全制御部１２７は、昇降部１２３の動作を停止する。

【0058】

図１０は、安全制御部１２７の動作を説明する図である。表３０の第１列は、係合検出センサ１２５の検出結果を表している。第２列は、高さ検出センサ１２８の検出結果を表している。第３列は、リレー１（リレー１３０）の接続状態を表している。「ＯＮ」は接続状態を表し、「ＯＦＦ」は遮断状態を表している。第４列は、リレー２（リレー１３１）の接続状態を表している。

【0059】

まず、リレー１の状態について説明する。第４行を参照すると、第１条件が満たされる場合、つまり、載置台１２１とガイドレール１１３とが係合しておらず、かつ、載置台１２１の高さが所定の高さｈ１以上である場合、リレー１の状態は遮断状態になっている。意図しない昇降動作や係合の失敗により、ガイドレール１１３に係合しないまま載置台１２１の高さが所定の高さｈ１以上になった場合、昇降部１２３への電源１２９の供給が停止される。そして、昇降部１２３は、セーフティトルクオフ状態になる。

【0060】

次に、リレー２の状態について説明する。第２行および第３行を参照すると、第２条件が満たされる場合、つまり、載置台１２１とガイドレール１１３とが係合している場合、リレー２は遮断状態になっている。また、第４行を参照すると、第１条件が満たされる場合にも、リレー２は遮断状態になっている。

【0061】

なお、ガイドレール１１３と載置台１２１とを係合させる際に、移動部１２２の動作が必要な場合、第２行においてリレー１３１の状態を「ＯＮ」にしてもよい。この場合、載置台１２１の高さが低く、昇降部１２３が損傷するリスクや、物品を落下させるリスクは小さい。所定の高さｈ１は、１ｍ程度が適切であると考えられるが、物品の重さなどのリスク要因に応じて適切に設定され得る。

【0062】

伸縮アーム１２４への電源１２９の供給を遮断するリレー（第３遮断部とも言う）が、昇降部１２３への電源１２９の供給を遮断するリレー１３１とは別に設けられてもよい。この場合、ガイドレール１１３と載置台１２１とが係合しておらず、かつ、載置台１２１の高さが、所定の高さｈ１とは異なる高さｈ２以上である場合に、リレーを遮断状態にする。これにより、伸縮アーム１２４を停止させる条件と、昇降部１２３を停止させる条件とを異ならせることができる。

【0063】

実施形態２も、実施形態１と同様の効果を奏する。また、実施形態２は、棚１１と係合した搬送ロボット１２が移動することによるリスクを低減できる。実施形態２は、棚１１と係合していない搬送ロボット１２が伸縮アーム１２４を伸長させることによるリスクを低減できる。

【0064】

実施形態３
実施形態３は、実施形態２の変形例である。図１１は、実施形態３にかかる搬送ロボット１２ｂの機能構成を示すブロック図である。図７と図１１を比較すると、搬送ロボット１２ｂには、移動検出センサ１３２が追加されている。配線２１および２２が、配線２３に置き換わっている。リレー１３０およびリレー１３１が、リレー１３３に置き換わっている。

【0065】

移動検出センサ１３２は、移動部１２２による移動を検出する。移動検出センサ１３２は、移動部１２２の速度を監視する速度監視センサであってもよい。速度は、例えば、モータ１２２４の回転速度をもとに監視されてもよい。また、移動検出センサ１３２は、周囲環境と搬送ロボット１２との間の距離を測るセンサであってもよい。測定された距離の変化に応じて、移動部１２２による移動が検出される。

【0066】

配線２３は、移動部１２２、昇降部１２３、および伸縮アーム１２４に電力を供給するための配線である。

【0067】

配線２３上にリレー１３３が設けられる。リレー１３３は、単にリレーと言う場合がある。リレー１３３は、第４遮断部とも言われる。リレー１３３は、移動部１２２，昇降部１２３、および伸縮アーム１２４への電源１２９の供給を遮断する。リレー１３３は、安全制御部１２７からの制御信号に応じて、移動部１２２，昇降部１２３および伸縮アーム１２４と、電源１２９との間の接続状態を切り替える。

【0068】

安全制御部１２７は、第１条件が満たされる場合、リレー１３３を遮断状態にする。また、安全制御部１２７は、第２条件が満たされる場合、リレー１３３を遮断状態にする。第２条件は、ガイドレール１１３と載置台１２１とが係合していること、載置台１２１の高さが所定の高さｈ１以上であること、および移動部１２２が移動していることを含む。

【0069】

図１２は、安全制御部１２７の動作を説明する図である。表４０の第３列は、移動検出センサ１３２の検出結果を表している。「ｘ」は、ｄｏｎ’ｔ ｃａｒｅを表している。「＝０」は、移動部１２２の速度が０であること、つまり移動部１２２が移動していないことを表している。「＞０」は、移動部１２２の速度が０でないこと、つまり移動部１２２が移動していることを表している。第４列は、リレー１３３（リレー）の接続状態を表している。

【0070】

第４行を参照すると、第１条件が満たされる場合、リレー１３３は「ＯＦＦ」になっている。

【0071】

第５行を参照すると、第２条件が満たされる場合、リレー１３３は「ＯＦＦ」になっている。第２条件が満たされる場合、リレー１３３が「ＯＦＦ」になり、移動部１２２の速度は０になる。したがって、第５行の状態から第３行の状態に遷移する。これにより、昇降部１２３等を損傷する可能性のある状態から、安全な状態に遷移する。

【0072】

第２行を参照すると、載置台１２１とガイドレール１１３が係合した状態で、移動部１２２が移動可能である。しかし、載置台１２１の高さが所定の高さｈ１未満であるため、昇降部１２３等が損傷したり、物品が落下させたりするリスクは低い。搬送ロボット１２ｂは、移動しつつガイドレール１１３と載置台１２１とを係合させることができる。

【0073】

なお、搬送ロボット１２ｂは、伸縮アーム１２４を備えていなくてもよい。この場合、伸縮アーム１２４がユーザに接触するリスク以外のリスク（例：物品２を落下させるリスク）を低減できる。

【0074】

実施形態３も、実施形態２と同様の効果を奏する。実施形態３で使用される遮断部の数は、実施形態２で使用される遮断部の数よりも少ない。

【0075】

上述したプログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、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。

【0076】

なお、本開示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。

【0077】

例えば、係合検出センサ１２５、高さ検出センサ１２８、および移動検出センサ１３２は、棚１１側に設けられてもよい。この場合、各センサは、検出結果を搬送ロボット１２やサーバに送信してもよい。

【0078】

また、実施形態にかかる搬送システムは、棚１１と搬送ロボット１２を一体化した搬送ロボット１２ｃを備えていてもよい。図１３は、搬送ロボット１２ｃの構成を示す側面図である。載置台１２１は鉛直軸周りに回転可能であってもよい。この場合も、物品を落下させるリスク、昇降部１２３を損傷させるリスク、伸縮アーム１２４をユーザに接触させてしまうリスク等を低減できる。

【符号の説明】

【0079】

１ 搬送システム
１１ 棚
１１１ 筐体
１１２ 支持部材
１１３ ガイドレール
１１４ 仕切板
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 搬送ロボット
１２１ 載置台
１２１１ 溝
１２２ 移動部
１２２１ 移動部本体
１２２２ 駆動車輪
１２２３ 従動車輪
１２２４ モータ
１２３ 昇降部
１２４ 伸縮アーム
１２４１ アーム本体
１２４２ 駆動装置
１２５ 係合検出センサ
１２６ 制御部
１２６１ ＣＰＵ
１２６２ メモリ
１２６３ インタフェース部
１２７ 安全制御部
１２８ 高さ検出センサ
１２９ 電源
１３０、１３１、１３３ リレー
１３２ 移動検出センサ
２１、２２、２３ 配線
３０、４０ 表

【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】