(57)【要約】      （修正有）【課題】互いに協働して機能することができる改善された無人搬送車を提供する。【解決手段】無人搬送車（ＡＧＶ）は、モータ、車輪、モータ制御装置および細長いフレームに連結されたバッテリーを備えていてもよい。２つの車輪が、細長いフレームの反対側に取り付けられ、車輪は、モータ制御装置によって制御され得るモータに連結され、モータおよびモータ制御装置は、フレームに取り付けていてもよく、コネクタフランジは、ＡＧＶフレームの中央部分に取り付けられていてもよい。リンク機構は、複数のＡＧＶを互いに連結するために使用される。２つのＡＧＶの実施の形態では、ＡＧＶは、プラットフォームの中心線上の前方部分と後方部分とに取り付けられ、４つのＡＧＶの実施の形態では、前方幅リンク機構、後方幅リンク機構、左長さリンク機構および右長さリンク機構が平行四辺形を形成し、平行四辺形の４つのコーナーの各々にＡＧＶが連結してもよい。【選択図】図１１
2020107329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボット輸送装置であって、
複数の無人搬送車（ＡＧＶ）であって、ＡＧＶの各々が、左モータによって駆動される左輪と、右モータによって駆動される右輪と、前記左モータと前記右モータとを制御するモータ制御装置と、フレームに連結された鉛直回転軸を有する回転カップリングとを有する複数の無人搬送車（ＡＧＶ）と、
複数のリンク機構であって、複数の前記リンク機構の各々が、複数の前記ＡＧＶのうちの２つを互いに連結する複数のリンク機構とを備え、
前記回転カップリングは、複数の前記リンク機構の各々が、前記ＡＧＶに対して回転することを可能にする、ロボット輸送装置。
【請求項２】
各々が複数の前記ＡＧＶのうちの１つに連結された１つ以上の追加のＡＧＶを更に備える、請求項１に記載のロボット輸送装置。
【請求項３】
複数の前記リンク機構の第１セットのリンク機構は、複数のリンク機構の第２セットのリンク機構よりも長さが長い、請求項１または２に記載のロボット輸送装置。
【請求項４】
複数の前記ＡＧＶを制御するためのＡＧＶ制御装置を更に備え、前記ロボット輸送装置が移動している間に、複数の前記リンク機構が平行四辺形状を維持する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のロボット輸送装置。
【請求項５】
複数の前記ＡＧＶを制御するためのＡＧＶ制御装置を更に備え、前記ロボット輸送装置が移動している間に、複数の前記リンク機構の形状が長方形状から非長方形である平行四辺形状に移行する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のロボット輸送装置。
【請求項６】
複数の前記ＡＧＶを制御するためのＡＧＶ制御装置を更に備え、前記ロボット輸送装置が移動している間に、複数の前記リンク機構の形状が非長方形である平行四辺形状から長方形状に移行する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のロボット輸送装置。
【請求項７】
同一方向に向きを変えるように第１リンク機構に直接連結された前記ＡＧＶと、向きを変えないように第２リンク機構に直接連結された前記ＡＧＶとを制御するためのＡＧＶ制御装置を更に備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のロボット輸送装置。
【請求項８】
同一方向に向きを変えるように第１リンク機構に直接連結された前記ＡＧＶと、反対方向に向きを変えるように第２リンク機構に直接連結された前記ＡＧＶとを制御するためのＡＧＶ制御装置を更に備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のロボット輸送装置。
【請求項９】
長方形のベースを有する箱型容器を更に備え、長方形のベースは、前記ロボット輸送装置が移動している間に複数の前記リンク機構が長方形状に構成されるとき、複数の前記リンク機構上に配置される、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のロボット輸送装置。
【請求項１０】
長方形のプラットフォームを更に備え、長方形のプラットフォームは、前記ロボット輸送装置が移動している間に複数の前記リンク機構が長方形状に構成されるとき、複数の前記リンク機構上に配置される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のロボット輸送装置。
【請求項１１】
下面にプラットフォーム調節機構を有するプラットフォームを更に備え、前記プラットフォーム調節機構は、複数の前記リンク機構のうちの１つの上面上のＡＧＶ調節機構に対して配置される、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のロボット輸送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野は、ロボット化された製造における技術プロセスの物理的操作、製品設計および組立最適化である。
【背景技術】
【０００２】
ロボット化された製造において、システムは、技術プロセスの物理的操作、製品設計および組立最適化を考慮して構成されなければならない。ロボット化された製造は、フロアのマーカーまたはワイヤーを追跡できるか、ナビゲーションのために映像、磁石またはレーザーを使用することができるポータブルロボットである無人搬送車（ＡＧＶ）を備えていてもよい。多くの場合、ＡＧＶは、工業用途において、製造施設または倉庫内で材料を移動させるために使用される。ＡＧＶシステムは、所定の誘導経路に沿って進む複数の電池式のＡＧＶ車両を含んでいてもよい。ＡＧＶ車両は、磁気テープまたは柵が取り付けられたフロア面、レーザー、光学センサ、および、磁石／慣性誘導に基づくジャイロスコープを含む、幾つかの誘導技術を使用して施設内を進んでもよい。これらの誘導技術は、ＡＧＶ車両の経路を容易に変更し、柔軟かつスケーラブルな材料の取り扱いに関する解決策を変更する施設に応じて、ＡＧＶシステムを拡張する。ロボット化された製造は、高度な自動化と柔軟な製造システムを要求する。工場内の自動化された物流および配送方法には、低コスト、高い信頼性、ＡＧＶシステムの柔軟性といった多くの要求がある。積載物を輸送するために、個々のＡＧＶが使用され得るが、他の実施の形態では、より大きな積載物は、輸送のために複数のＡＧＶを必要とし得る。容器および物体を輸送するために、互いに協働して機能することができる改善されたＡＧＶが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明によれば、請求項１に記載のロボット輸送装置が提供される。各ＡＧＶは、好ましくは、左モータに連結された左輪と、右モータに連結された右輪とを含んでいる。左輪の回転軸は、右輪の回転軸と一致していてもよい。モータは、遊星歯車を介して車輪に連結され得るブラシレスＤＣモータであってもよい。モータ制御ユニットは、無線周波数を利用する通信手段を有していてもよく、モータ制御ユニットは、左モータおよび右モータを制御してもよい。左モータ、右モータおよび充電式バッテリーはフレームに取り付けられていてもよい。積載物ホルダーコラムは、フレームの中央部に取り付けられ、コネクタジョイントは、積載物ホルダーコラムの上部に取り付けられている。フレームおよびバッテリーは、車輪の回転軸の下方にあってもよく、これらの構成要素の重量により、ＡＧＶは直立状態のままになる。より具体的には、ＡＧＶの重心が回転軸の下方にあり得るため、ＡＧＶは通常、直立状態の位置まで回転するであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ＡＧＶのバランスをとる代替機構に加えて、または代替機構を使用して、ＡＧＶの角度および回転運動を検出するために、傾斜センサおよび／またはジャイロセンサが提供され得る。傾斜センサおよびジャイロセンサは、ＡＧＶの傾斜角度を直立状態の位置の傾斜角度に戻すために、必要に応じて前方または後方に駆動され得る車輪を回転させるモータを制御し得るプロセッサと通信してもよい。幾つかの実施の形態では、ＡＧＶは、リチウムイオン電池または他の充電式バッテリーによって電力供給され得る、各車輪に連結されたブラシレスＤＣモータを使用し得る。
【０００５】
ＡＧＶは、ＡＧＶの垂直角度または直立状態の角度を検出し得る。ＡＧＶの垂直角度が所定の角度範囲内にない場合、モータ制御装置は、ＡＧＶの垂直角度を修正し、ＡＧＶ本体の転倒を防ぐために、車輪の動きを調整してもよい。例えば、一実施の形態では、制御装置は、ＡＧＶが直立状態である９０度から１０度以内であることを要求し得る。加速度計は、鉛直方向および水平方向において設定されてもよく、ＡＧＶの垂直角度を決定するために、鉛直方向および水平方向における加速度計の出力が使用され得る。ＡＧＶが移動している間にＡＧＶが過度に傾いている場合、モータ制御装置は、モータおよび車輪を減速させる。これにより、所定の垂直角度範囲内に戻り、より直立状態の位置になるように、減速力がＡＧＶを車輪の軸を中心に回転させる。
【０００６】
ＡＧＶは、ロボット輸送装置を移動させるためのＡＧＶ制御装置によって独立して制御され得る。ＡＧＶ制御装置は、互いに連結されたＡＧＶの移動を調整し得る。２つのＡＧＶの配置において、２つのＡＧＶは、プラットフォームの中心線上でプラットフォームに連結され得る。ＡＧＶは、ＡＧＶの上面から延びる結合フランジを有していてもよい。プラットフォームは、ＡＧＶと同じ幅を有していてもよい。前方のＡＧＶは、プラットフォームの前方部分に連結されてもよく、後方のＡＧＶは、プラットフォームの後方部分に連結されてもよい。ＡＧＶ制御装置はロボット輸送装置の各モータおよび車輪を独立して制御してもよい。各ＡＧＶの向きを変えるために、一方の車輪が、反対側の車輪よりも速く回転させられてもよい。例えば、左輪が右輪よりも速く回転すると、ＡＧＶは右に曲がる。ＡＧＶはプラットフォームの下で自由に回転することができる。後方のＡＧＶは、プラットフォームと整列したままであることが可能であるとともに、前方のＡＧＶに追従することが可能であるように制御され得る。
【０００７】
他の実施の形態では、ロボット輸送装置は、左長さリンク機構（left length linkage）、右長さリンク機構（right length linkage）、前方幅リンク機構（front width linkage）および後方幅リンク機構（rear width linkage）を含むリンク機構と互いに連結され得る４つのＡＧＶを含み得る。一実施の形態では、リンク機構は、鉛直に向けられた円筒形状の支柱によって、互いに結合されてもよい。リンク機構は、互いに平行であり得る２つ以上の垂直穴を含み得る。穴はリンク機構の端部にあってもよい。組み立てられた形態では、リンク機構が平行四辺形を形成してもよく、平行四辺形の各コーナーにＡＧＶがあってもよい。支柱は鉛直に延びていてもよく、リンク機構の端部の穴を貫通していてもよく、リンク機構が互いに対して回転することを可能にしてもよい。平行四辺形の各コーナーの支柱は、下方に延びていてもよく、各々のＡＧＶの鉛直穴内に配置されていてもよい。
【０００８】
ＡＧＶ制御装置は、ロボット輸送装置の形態を制御するために、各ＡＧＶの各車輪を制御し得る。輸送形態では、リンク機構は、長方形の構造体が配置され得る長方形状に形成されていてもよい。ＡＧＶ制御装置は、ロボット輸送装置が制御された経路を進むとき、リンク機構の長方形状を維持するようにＡＧＶを制御し得る。幾つかの実施の形態では、リンク機構の形状をより薄い平行四辺形に変更することが望ましい場合がある。ＡＧＶ制御装置は、ＡＧＶの動きによって、４つのリンク機構の形状をより薄いまたはより幅が広い平行四辺形に変化させてもよい。
【０００９】
一実施の形態では、ＡＧＶの上部の穴は、ＡＧＶに組み込まれた連結装置機構に連結されていてもよい。ＡＧＶの穴は、内円筒面を有するヘッドチューブ内のコネクタジョイントであってもよい。ヘッドチューブは、上部回転部材および下部回転部材を取り囲んでいてもよい。ホルダーカップは上部回転部材内および下部回転部材内に配置されてもよく、ホルダーカップはヘッドチューブ内で回転してもよい。異なる実施の形態では、回転部材および下部回転部材は、ブッシュ、ベアリング（ローラー若しくはボール）、またはホルダーカップがヘッドチューブ内において低摩擦で回転することを可能にする任意の構造体であってもよい。一実施の形態では、上部回転部材はラジアルベアリングであってもよく、下部回転部材は、径方向の支持と、コネクタの下向きの力に抵抗する軸方向の支持とを提供するスラストベアリングであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、ＡＧＶの一実施の形態を示す正面図である。
【図２】図２は、ＡＧＶの一実施の形態を示す平面図である。
【図３】図３は、ＡＧＶの一実施の形態を示す斜視図である。
【図４】図４は、カバーを含むＡＧＶの一実施の形態を示す斜視図である。
【図５】図５は、プラットフォームを有する２つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す上面斜視図である。
【図６】図６は、プラットフォームを有する２つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す側面図である。
【図７】図７は、プラットフォームとプラットフォーム下の容器とを有する２つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す側面図である。
【図８】図８は、向きを変えた前方のＡＧＶと、真っ直ぐな後方のＡＧＶとを含むプラットフォームに連結された２つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す上面図である。
【図９】図９は、平行に向きを変えた前方のＡＧＶと後方のＡＧＶとを含むプラットフォームを有する２つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す上面図である。
【図１０】図１０は、一方向に向きを変えた前方のＡＧＶと、反対方向に向きを変えた後方のＡＧＶとを含むプラットフォームを有する２つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す上面図である。
【図１１】図１１は、ＡＧＶ間に４つのリンク機構を有する４つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す上面図である。
【図１２】図１２は、ＡＧＶ間のリンク上に配置された容器を有する４つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す上面斜視図である。
【図１３】図１３は、薄い形態であって、整列しないように向きを変えたＡＧＶを含む形態における４つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す図である。
【図１３】図１３は、薄い形態であって、整列しないように向きを変えたＡＧＶを含む形態における４つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す図である。
【図１４】図１４は、薄い形態であって、整列するように向きを変えたＡＧＶを含む形態における４つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す図である。
【図１５】図１５は、４つのＡＧＶロボット輸送装置を組み立てるロボットを示す図である。
【図１６】図１６は、連結装置結合機構の一実施の形態を示す断面図である。
【図１７】図１７は、連結装置結合機構の一実施の形態を示す分解図である。
【図１８】図１８は、環状エラストマーホルダー、シェルおよび円形のシムを示す断面図である。
【図１９】図１９は、環状エラストマーホルダー、シェルおよび円形のシムを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１、図２および図３は、それぞれ、各々が電気モータ５３によって駆動される２つの車輪６３を有し得る無人搬送車（ＡＧＶ）１０の一実施の形態を示す正面図、平面図および斜視図である。一実施の形態では、電気モータ５３はブラシレス直流（ＢＬＤＣ）モータであってもよい。モータ５３は、充電式バッテリー５７により電力供給され、モータ制御装置５５により制御される。モータ制御装置５５は、メイン制御装置回路（main controller circuit）および電力スイッチ機構（electrical power switching mechanisms）を含んでいてもよい。例えば、モータ制御装置５５は、アルドゥイーノ（ＲＴＭ）制御装置のような汎用中央処理装置（ＣＰＵ）およびドライバに取り付けられた汎用ＩＯ（ＧＰＩＯ）を含んでいてもよい。ＣＰＵは、ＡＧＶ１０に搭載されたロボット機器、アクティブグリッパー（active grippers）、ホルダー、カメラ、センサなどの追加の装置用の制御ユニットの役割も果たす。
【００１２】
ＣＰＵは、ＡＧＶの位置を特定するとともにナビゲーションアルゴリズムのための計算リソースとして機能し得る。ＡＧＶ１０は、無線ネットワークを用いる通信手段も含むことができる。例えば、通信機構は、Ｗｉ−Ｆｉなどの無線周波数（ＲＦ）装置またはその他のＲＦ通信トランシーバーシステムであってもよい。一実施の形態では、システム制御装置はナビゲーション制御を複数のＡＧＶに送信することができ、各々のＡＧＶ１０は、複数のＡＧＶの位置に関するフィードバックのために、位置情報をシステム制御装置に送信し返すことができる。
【００１３】
また、ＡＧＶ１０は、バッテリー５７およびバッテリー監視システムを含んでいてもよい。バッテリー５７は高重量を有し得るため、回転中心または車輪６３の回転軸の下方に位置するフレーム６７の下に取り付けることができる。バッテリー５７の重量は、ＡＧＶ１０を直立状態の位置に受動的に保持するのに役立ち得る。バッテリー５７が充電され、ＡＧＶ１０が運転されてもよい。使用事例によっては、バッテリー５７が完全に放電または消耗したときに、バッテリー５７が交換されてもよい。あるいは、バッテリー５７が充電され得るようにＡＧＶ１０を充電ステーションに移動することにより、バッテリー５７が充電されてもよい。
【００１４】
図示された実施の形態では、モータ５３およびモータ制御装置５５は、車輪６３の回転軸よりも低くなり得る長方形のフレーム６７の平坦な上面上に取り付けられてもよい。一実施の形態では、保護材料が、フレーム６７の周囲に配置されてもよい。保護材料は、衝突の際にＡＧＶ１０への損傷を抑制し得る。
【００１５】
積載物ホルダーコラム６９は、長方形のフレーム６７の上面の中央に取り付けられていてもよい。回転レゾルバ７１の下部は、積載物ホルダーコラム６９の上端または上部に取り付けられていてもよい。結合フランジ７３は、回転カップリングであり得る回転レゾルバ７１の上部に連結されていてもよい。このため、結合フランジ７３は、積載物ホルダーコラム６９およびフレーム６７に対して、鉛直なＺ軸線を中心に自由に回転することができる。結合フランジ７３は、他の物体に連結されてもよく、ＡＧＶ１０のための牽引用の結合部として使用されてもよい。
【００１６】
モータ５３は、冷却プレート６５に連結されてもよい。冷却プレート６５は、熱を放散し、モータ５３および他のＡＧＶ１０の構成要素を最適な作動温度内に保つことができるヒートシンクであってもよい。冷却プレート６５は、複数のフィンを含んでいてもよい。このフィンは、固体である金属の表面から周囲の空気への対流熱伝達のために、より大きな露出領域を提供する。冷却プレート６５は、受動的な熱交換器として機能する。他の実施の形態では、冷却プレート６５のフィンに対して冷たい空気を循環させることができるファンを含み得る能動的な冷却システムにより、ＡＧＶ１０の構成要素の冷却が改善されてもよい。
【００１７】
電気モータ５３は、車輪に直接結合されていてもよく、車輪６３に連結された遊星歯車アセンブリに連結されていてもよい。一実施の形態では、遊星歯車アセンブリは、遊星歯車の中心が太陽歯車の中心の周囲を回転するように取り付けられた太陽歯車および遊星歯車からなっていてもよい。遊星歯車と太陽歯車とは噛み合っているため、これらのピッチ円はスリップすることなく回転する。遊星歯車機構は、遊星歯車が固定された外側の歯車リングまたは環状歯車と称され得るリング歯車のピッチ円の内側を回転するように、組み立てられ得る。この場合、遊星歯車のピッチ円上の点によって描かれる曲線は、ハイポサイクロイドである。遊星歯車は、車輪６３に伝達されるモータ５３の回転速度を減少させることができる。一実施の形態では、ＡＧＶ１０は、幾つかの異なる態様で実行し得るブレーキシステムを有していてもよい。例えば、一実施の形態では、ＡＧＶ１０は統合された視覚（integrated vision）または物体検出機構を有していてもよい。差し迫った衝突が検出されると、ＡＧＶ１０の動きを直ちに停止するために、ＡＧＶ１０はブレーキ機構を作動させることができる。
【００１８】
提案される二輪ＡＧＶロボットプラットフォームが単一ユニットとして使用される場合、鉛直位置が保証されなければならない。受動的安定化および能動的安定化の２種類の安定化が使用され得る。受動的安定化は、ロボットの質量中心が車輪の軸よりも下方にあるときに、装置の構成によって保証され、負荷をかけずに比較的小さな加速度（値は特定の実装に依存）で移動することができる。これにより、ロボットを転倒させない限り、質量中心が大きく変化することはない（値は実装に依存し、軸よりも下方の集合体の重量以下でなければならない）。受動的安定性を確保するには、ロボットの慣性モーメントは、駆動輪のモーメントよりも大きくなければならない。これにより、ロボットは振り子になり、静止状態は質量中心の位置によって決定される。
【００１９】
積載物がシステムの質量中心を駆動輪の軸より上方に変化させ、それにより逆振り子のシステムを生み出す場合、能動的安定化が必要である。このシステムは、駆動輪モータのインパルス制御によってバランスがとられ、空間内のロボットの位置に関するデータは、慣性計測装置（ＩＭＵ）によって決定される。幾つかの実装では、この目的のためにジャイロスコープモジュールが使用され得る。安価な実装では、駆動輪の加速度のバランスをとることでトルクが制御される。
【００２０】
一実施の形態では、ＡＧＶ１０は、モータ制御装置５５の一部であり得る安定化システムを有していてもよい。安定化システムは、ＡＧＶ１０の方向を検出するために使用される加速度計を含んでいてもよい。ＡＧＶ１０の垂直角度または直立状態の角度を検出するためにＸ方向およびＺ方向に取り付けられている。ＡＧＶ１０の垂直角度が所定の角度範囲内にない場合、モータ制御装置５５は、ＡＧＶ１０の垂直角度または直立状態の角度を修正し、ＡＧＶ本体の転倒を防ぐために、車輪の動きを調整してもよい。例えば、制御装置は、ＡＧＶが直立状態である９０度から１０度以内であることを要求し得る。ＡＧＶが動いている間に、ＡＧＶ１０が、ｙ軸周りに、過度に前後に回転すると、ＡＧＶ１０が所定の角度範囲内である水平位置にあるフレーム６７と共に直立状態の位置に戻るように、モータ制御装置５５はモータ５３および車輪６３の回転速度を調整する。
【００２１】
提案されたＡＧＶロボットは、ジャイロスタビライザーによって安定され得る。図１を参照した実施の形態では、図１に示すように、ＡＧＶ１０は、ジャイロスタビライザーによって安定されてもよく、ジャイロスコープモータ７９に連結された回転ディスク７７であり得るジャイロスコープを有していてもよい。ジャイロスコープは、任意の集合体、通常は、モータ７９に連結されたディスク７７または車輪からなっていてもよい。ジャイロスコープは、フレーム６７の下部の周囲に取り付けられていてもよい。回転ディスク７７は、その向きを維持することができ、鉛直Ｚ軸周りのフレーム６７およびＡＧＶ１０の望ましくない回転運動に自動的に対抗することができる。他の実施の形態では、ジャイロスコープは、フレーム６７内またはフレーム６７の下に取り付けられてもよい。
【００２２】
ＡＧＶのバランスをとる代替機構に加えて、または代替機構を使用して、ＡＧＶ１０の角度および回転運動を検出するために、傾斜センサ８１および／またはジャイロセンサ８３が提供され得る。傾斜センサ８１およびジャイロセンサ８３は、ＡＧＶ１０の傾斜角度を直立状態の位置の傾斜角度に戻すために、必要に応じて前方または後方に駆動される車輪６３を回転させるモータ５３を制御することができるプロセッサ制御装置５５と通信してもよい。幾つかの実施の形態では、ＡＧＶ１０は、リチウムイオン電池または他の充電式バッテリーによって電力供給され得る、各車輪に連結されたブラシレスＤＣモータを使用することができる。ＡＧＶ１０は、ＡＧＶ１０の垂直角度または直立状態の角度を検出し得る。ＡＧＶ１０の垂直角度が所定の角度範囲内にない場合、モータ制御装置５５は、ＡＧＶ１０の垂直角度を修正し、ＡＧＶ本体またはフレーム６７の転倒を防ぐために、車輪の動きを調整してもよい。例えば、一実施の形態では、制御装置５５は、ＡＧＶ１０が直立状態である９０度から１０度以内であることを要求することができる。加速度計センサ８１は、鉛直方向および水平方向において設定されてもよく、ＡＧＶ１０の垂直角度を決定するために、鉛直方向および水平方向における加速度計センサ８１の出力が使用され得る。ＡＧＶ１０が移動している間にＡＧＶ１０が過度に傾いている場合、モータ制御装置５５は、モータ５３および車輪６３を減速させる。これにより、所定の垂直角度範囲内に戻り、より直立状態の位置になるように、減速力がＡＧＶ１０を車輪６３の軸を中心に回転させる。
【００２３】
図４を参照すると、一実施の形態では、塵、汚れ、水、雪などの周囲条件から、運動する構成要素を保護することが重要であり得る。ＡＧＶの近くの人および物体からＡＧＶの構成要素を保護することも重要であり得る。幾つかの実施の形態では、ＡＧＶは剛性のあるカバー７５を有していてもよい。図示された実施の形態では、カバー７５は、ＡＧＶ１０の上面および車輪６３の側面を完全に覆うことができる滑らかな円筒形状の構造体であってもよい。結合フランジ７３は、カバー７５の上面の中央の穴から外方に延びている。結合フランジ７３は、鉛直軸を中心として回転することができる。剛性のあるカバー７５の下部は、車輪６３の回転運動を妨げないようにするために、剛性カバー７５の下縁よりも下方に延びる車輪６３の下部で開いていてもよい。剛性カバー７５は、ＡＧＶ１０との衝突または接触がある場合に、ＡＧＶ１０の内部の構成要素を保護することができ、ＡＧＶを損傷から保護することができる。また、カバー７５の滑らかな外面は、ＡＧＶ１０の経路内の人または物体が鋭い物体に接触してしまうことを抑制することができる。
【００２４】
単軸プラットフォームの使用を制限する幾つかの制限がある。ａ）運ばれる物体の質量および形状が変化するべきではない。ＡＧＶの質量中心は、無負荷のＡＧＶのフレーム６７の幾何学的中心にあり得る。値はＡＧＶの実装に依存する。質量中心は、車輪の軸の下方にあるべきである。ｂ）物体を運んでいるＡＧＶの質量中心の位置は、無負荷時のＡＧＶの質量中心よりも上方にあるべきである。これにより、振り子の自己復元および更なる均衡が保証されるべきである。ｃ）一実施の形態では、運ばれる物体の最大質量は、ＡＧＶの実装により制限される。ＡＧＶの安定性は、能動的安定化システムによって補償されてもよく、ＡＧＶの安定性にモータ制御アルゴリズムが適用されてもよい。運ばれる物体の質量中心は、必ずしも車輪の回転軸（Ｚ軸およびＸ軸）よりも下方である必要はない。この実施の形態では、ＡＧＶは、前方若しくは後方に移動および回転し、またはその場に留まるとき、車輪を異なる加速度で動かし、積み荷のバランスをとるであろう。これにより、無負荷時のＡＧＶの質量中心よりも上方の集合体の状態が保証されるであろう。この実施の形態では、運ばれる物体の最大質量は５００ｋｇに制限される。表１は、ＡＧＶの実施の形態における物理的特性および値のリストを含んでいる。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
ＡＧＶロボットの実装は、様々な材料、サイズ並びに内部構成要素の構成および配置で組み立てられた二輪ＡＧＶであり得る。また、ロボットグリッパー、ハンドラー、カメラ、センサ、トレイなどの搭載機器も、特定の実装の一部と見なされる。ＡＧＶロボットが効果的に適用され得る様々な使用事例がある。ロボット用の構成要素や部品および道具の供給、工場の検査および制御、モバイル監視システムとしての機能を実行することができ、カメラを装備している場合は、Ｗｉ−Ｆｉリピーターとして、および／またはモバイルバッテリー充電ポイントとしての役割を果たす。ＡＧＶは、化学的にまたは放射能によって汚染された危険なスペースで使用されてもよい。小さなフォームファクタでの実装である場合、空調や下水道システムなど、人間の手に届かない目標物を検査／修正してもよい。ＡＧＶは、経路内でケーブルを引っ張るものとして、ケーブルの敷設に使用されてもよい。
【００２７】
上述したＡＧＶ１０は、他の１つ以上の追加のＡＧＶ１０と組み合わせて使用されてもよい。図５を参照すると、剛性のある長方形状の表面または他の幾何学的形状である輸送プラットフォーム９１によって第２のＡＧＶ１０に連結された第１のＡＧＶ１０を有するロボット輸送装置の実施の形態が示されている。フランジ７３は、プラットフォーム９１の下面に固定され得る。一実施の形態では、シリンダは、ＡＧＶ１０の上部のカップリングの対応する穴内に取り付けることができるフランジ７３から下方に延びていてもよい。これにより、プラットフォーム９１は、ＡＧＶ１０から簡単に取り外すことができる。
【００２８】
第１のＡＧＶ１０および第２のＡＧＶ１０は、プラットフォーム９１の両端に取り付けられていてもよい。したがって、プラットフォーム９１の長さは、ＡＧＶプラットフォームアセンブリの長さを制御することができる。プラットフォーム９１の幅は、ＡＧＶ１０とほぼ同じ幅とすることができる。物体はプラットフォーム９１上に配置され得て、ＡＧＶ１０によって輸送され得る。図６は、ＡＧＶプラットフォームアセンブリ９３を示す側面図である。プラットフォーム９１の底部は、ＡＧＶ１０に解放可能に連結される結合フランジ７３に連結されていてもよい。
【００２９】
説明したように、結合フランジ７３はＡＧＶ１０に対して回転することができる。したがって、ＡＧＶ１０はプラットフォーム９１に対して回転して、組み立てられた装置を所望の方向に案内することができる。ＡＧＶ１０は制御され得て、独立してまたは協調的に回転することができる。例えば、車輪を回転させるための駆動力が、ＡＧＶ１０の一方または両方に適用され、ＡＧＶプラットフォームアセンブリ９３に二輪または四輪の駆動力をかけることができる。他の実施の形態では、任意の数のＡＧＶ１０がプラットフォーム９１に連結されてもよく、組み合わされて、輸送を実行してもよい。プラットフォームの形状は、輸送する製品用に特別に設計され得る。例えば、パイプのような長い物体の場合、単一の狭くて長いプラットフォームおよび幅の広いプラットフォームの下方にある幾つかのＡＧＶが、プラットフォームの幅全体に分散されたＡＧＶに連結されてもよい。
【００３０】
図７は、ＡＧＶプラットフォームアセンブリ９３のプラットフォーム９１の下方に搭載された積載物９５を含む組み立てられた装置を示す側面図である。一実施の形態では、積載物９５は、追加の物体を輸送するために使用され得る保護された容器であってもよい。一実施の形態では、積載物９５は、第１のＡＧＶ１０および第２のＡＧＶ１０に追加の電力を提供するために使用され得るか、または外部の電気消費者への電力源となり得る充電式バッテリーを含んでいてもよい。例えば、積載物９５は、冷却ユニットまたは電力を必要とする別の構造体のような輸送される物体に電力を提供し得る。一実施の形態では、積載物９５の下面は、電源によって充電式バッテリーが充電することを可能にする電気的連結を提供することができる。
【００３１】
図８乃至図１０は、ロボット輸送装置の一実施の形態を示す上面図である。ＡＧＶプラットフォームアセンブリ９３は、通常、前方に移動するときには、左に向かって移動し得る。図８に示すように、左側の先行するＡＧＶ１０は右に回転し、右側の後続のＡＧＶ１０はプラットフォーム９１に対して回転していない。このとき、ＡＧＶプラットフォームアセンブリ９３は自動車のように右に曲がるであろう。先行するＡＧＶ１０の回転は、ＡＧＶ１０の左輪が右輪よりも大きく回転するときに発生し得る。あるいは、右輪を逆回転させることにより、先行するＡＧＶ１０を右に回転させることも可能である。これにより、プラットフォームの全方向への移動機能が提供される。
【００３２】
図９に示すように、プラットフォームアセンブリ９３のＡＧＶ１０は、両方ともプラットフォーム９１に対して右に平行に回転している。この構成では、プラットフォームアセンブリ９３が前方に移動すると、プラットフォーム９１は回転せずに並進して前方に移動する。これは、プラットフォームアセンブリ９３が、製品を回転させることなく製品を移動させる必要がある場合に非常に有益である。これは、製品が非常に長い場合、または目的地まで製品を特定の回転方向で移動する必要がある場合に必要になり得る。
【００３３】
図１０に示すように、ＡＧＶ１０はプラットフォーム９１に対して反対方向に回転している。前方のＡＧＶ１０はプラットフォーム９１に対して右に回転し、後続のＡＧＶ１０はプラットフォーム９１に対して左に回転している。プラットフォームアセンブリ９３が前方に移動すると、プラットフォーム９１は、図８に示すように回転する前方のＡＧＶ１０の回転半径よりも急な回転半径で回転する。
【００３４】
他の実施の形態では、ロボット輸送装置は、４つのＡＧＶと４つのリンク機構とを含んでいてもよい。図１１乃至図１５は、４つのＡＧＶと平行四辺形を形成する４つのリンク機構とを有するロボット輸送装置の実施の形態を示している。図１１を参照すると、ロボット輸送装置の実施の形態の上面図が示されている。この実施の形態では、４つのＡＧＶ１０は、真っ直ぐな細長い構造体である４つのリンク機構９７、９９に連結されている。４つのリンク機構は、２つの長さリンク機構９７と２つの幅リンク機構９９とを含んでいてもよい。４つのリンク機構９７、９９は、リンク機構９７、９９の端部に鉛直穴２７を有していてもよい。円筒ロッド２９は、穴２７を通してＡＧＶ１０の上部の穴カップリング内に配置されてもよい。一実施の形態において、穴２７は、円筒ロッド２９が穴２７内で低摩擦または低回転抵抗で自由に回転することを可能にするブッシュまたはベアリングで構成されていてもよい。円筒ロッド２９はＡＧＶ１０の上部の穴内に配置されてもよく、円筒ロッド２９はＡＧＶ１０に解放可能に取り付けられてもよい。
【００３５】
図示された構成では、２つの長さリンク機構９７と２つの幅リンク機構９９とが長方形になるように構成されている。長さリンク機構９７と幅リンク機構９９との間の角度は９０度であってもよい。ロボット輸送装置が移動すると、連結されたＡＧＶ１０の移動経路全体で４つのリンク機構９７，９９の長方形状または平行四辺形状を維持するために、ＡＧＶ制御装置９４は、ＡＧＶ１０と通信でき、かつ連結されたＡＧＶ１０の位置を制御できる、プロセッサと、無線周波数（ＲＦ）送信機またはトランシーバとを有する制御機構となってもよい。他の実施形態では、モータ制御装置（図１乃至図３で示す参照番号５５）が互いに通信してもよく、連結されたＡＧＶ１０の移動経路全体で４つのリンク機構９７、９９の長方形状または平行四辺形状を維持してもよい。
【００３６】
ＡＧＶ１０が移動する際に、４つのリンク機構９７、９９間の角度が０度から１８０度の間で変化し得るため、位置変動があり得る。リンク機構９７、９９は平行四辺形で示されているが、他の実施の形態では、任意の数のＡＧＶ１０が、特定の輸送機能を提供するために任意の形状のアセンブリに組み合わされ得る任意の数のリンク機構に連結されてもよい。リンク機構アセンブリの形状は、輸送される製品のために具体的に設計されてもよい。例えば、パイプのような長い物体の場合、幾つかのＡＧＶは、単一の狭くて長いリンク機構アセンブリの下方にある。あるいは、リンク機構は、リンク機構アセンブリの幅全体に分散された複数のＡＧＶを含む、より幅が広いリンク機構アセンブリを提供するように構成されていてもよい。
【００３７】
図１２に示すように、長方形になるように構成された４つのリンク機構９７、９９は、４つのリンク機構９７、９９上に配置され得る長方形の平坦なベースを有する容器構造体９０のための支持プラットフォームを提供することができる。図示された実施の形態では、幅リンク機構９９は、長さリンク機構９７よりも高くなっていてもよい。したがって、容器構造体９０のベースは、２つの幅リンク機構９９上に載っていてもよい。容器構造体９０の重量の支持は、４つのＡＧＶ１０間に分散される。容器構造体９０のプラットフォームベースは、下面に、調整の目的で使用され得るプラットフォーム調整機構を有している。より具体的には、プラットフォーム調整機構は、左長さリンク機構、右長さリンク機構、前方幅リンク機構または後方幅リンク機構の上面上のＡＧＶ調整機構に対して配置されてもよい。プラットフォーム調整機構とＡＧＶ調整機構との係合は、左長さリンク機構９７、右長さリンク機構、前方幅リンク機構９９および後方幅リンク機構９９を保持し、リンク機構９７、９９と容器構造体９０との間の移動を抑制する。したがって、プラットフォーム調整機構およびＡＧＶ調整機構は、ロボット輸送装置によって容器構造体９０をしっかりと支持および輸送するために必要な長方形状となるように、リンク機構９７、９９を保持する。
【００３８】
他の実施の形態では、輸送を実行するために、リンク機構は、任意の数のＡＧＶ１０と組み合わせて使用され得る。ＡＧＶ制御装置９４は、輸送される製品のために具体的に設計され得るリンク機構の形状を制御することができる。例えば、パイプのような長い物体の場合、幾つかのＡＧＶは、単一の狭くて長いプラットフォームの下方にある。他の実施の形態では、より幅が広いプラットフォームがＡＧＶに連結されてもよい。
【００３９】
一実施の形態では、ロボット輸送装置は、積載物搭載場所に移動することができる。ロボット機構は、容器構造体９０をロボット輸送装置上に配置することができ、ロボット輸送装置は、別のロボット機構がロボット輸送装置から容器構造体９０を取り外すことができる配送場所に容器構造体９０を輸送することができる。
【００４０】
一実施の形態では、複数の積載物の構成要素が、ロボット輸送装置によって搭載場所から配送場所に配送される。ロボット輸送装置は、その後、積載物搭載場所に戻らなければならない。搭載場所と非搭載場所との間の経路は、移動するロボット輸送装置で混雑する可能性があるため、ロボット輸送装置は、物品を輸送しないときに占有するスペースが少ないことが望ましい場合がある。
【００４１】
一実施の形態では、ロボット輸送装置は、より薄い幅を有するように調整され得る。図１３に示すように、ＡＧＶ制御装置９４は、ＡＧＶ１０を平行な整列状態から回転させ、かつＡＧＶ１０を移動させて、４つのリンク機構９７、９９がより狭くより長い平行四辺形を形成するようにすることができる。図１４に示すように、一旦、ロボット輸送装置が所望の構成になると、ＡＧＶ制御装置９４は、ＡＧＶ１０を平行な向きに整列させて、ロボット輸送装置が、より少ないスペースを占めるより薄い幅で、直線的に移動できるようにする。一旦、ロボット輸送装置が搭載場所に到着すると、ＡＧＶ制御装置９４は、ＡＧＶ１０を移動させて、４つのリンク機構９７、９９が再び長方形を形成するようにすることができる。ロボット機構は、容器構造体９０を拡張された長方形の構成に配置することができ、配送プロセスを繰り返すことができる。
【００４２】
図１５を参照すると、一実施の形態では、ＡＧＶ１０は、ロボット８９がロボット輸送装置を組み立てることができる組み立て場所に移動するように制御され得る。図示された例では、ＡＧＶ１０が配置され、長さリンク機構９７がＡＧＶ１０上に配置されている。ロボット８９は、前方幅リンク機構９９を長さリンク機構９７の前端に配置している。後方幅リンク機構９９は、ロボット輸送装置に設置するために、ロボット８９に配送されたプラットフォーム９１上にある。
【００４３】
上述したように、ＡＧＶは、記載された円筒形状の支柱およびリンク機構の結合、保持、および分離のための柔軟な連結機構を提供する。図１６は、結合構成における連結装置の実施の形態を示す断面図であり、図１７は、連結装置の実施の形態を示す分解図である。ＡＧＶは、積載物ホールドコラム６９に取り付けられたコネクタがＡＧＶに対して自由に回転できる状態で、コネクタに連結され得る。連結装置は、結合部にコネクタとコネクタジョイントとを含んでいてもよい。図示された実施の形態では、コネクタは、鉛直支柱１２３と結合シャフト１１７とを含み、これらは両方とも円筒形状の外面を有する円筒形状の構造体であってもよい。鉛直支柱１２３は、フランジ１２１から上方に延びていてもよく、結合シャフト１１７は、平面構造体であり得るフランジ１２１から下方に延びていてもよい。支柱１２３は、フランジ１２１に載り得る幅リンク機構および長さリンク機構の穴を通って上方に延びていてもよい。円形のシム１１５は、フランジ１２１の下方の結合シャフト１１７の周りに配置されてもよい。シム１１５は、下方に延びる凸面を有していてもよい。
【００４４】
図示された例では、コネクタジョイントは、ＡＧＶの積載物ホールドコラムに連結されたヘッドチューブ１０３を含んでいる。図示された実施の形態では、ヘッドチューブ１０３はＡＧＶのホールドコラムに結合され得る。ヘッドチューブ１０３の内面は、上部円筒面と、同心の下部円筒面とを含んでいてもよく、上部円筒面と下部円筒面との間に水平平面段差がある。ヘッドチューブ１０３にベアリングが取り付けられている。一実施の形態では、上部ラジアルベアリング１０７は、ヘッドチューブ１０３の上部円筒面内に取り付けられ、下部スラストベアリング１０５は、ヘッドチューブ１０３の上部円筒面内に取り付けられる。上部ラジアルベアリング１０７の外径は、ヘッドチューブ１０３の上部円筒面の内径と実質的に同じ直径とすることができ、下部スラストベアリング１０５の外径は、ヘッドチューブ１０３の下部円筒面の内径と実質的に同じ直径とすることができる。
【００４５】
ホルダーカップ１１３は、上部ラジアルベアリング１０７および下部スラストベアリング１０５内に取り付けられている。ホルダーカップ１１３は、上部円筒面および下部円筒面を有し得る。ホルダーカップ１１３の上部円筒面の外径は、上部ラジアルベアリング１０７の内径と実質的に同じにすることができ、ホルダーカップ１１３の下部円筒面の外径は、下部スラストベアリング１０５の内径と実質的に同じにすることができる。ロックリング１０９は、圧縮され、上部ラジアルベアリング１０７の上方のヘッドチューブ１０３の内径内に配置され得る。ロックリング１０９は、ヘッドチューブ１０３の内径に形成された溝に配置され得て、上部ラジアルベアリング１０７、ホルダーカップ１１３および下部スラストベアリング１０５をヘッドチューブ１０３内に保持する。一実施の形態では、周囲の汚染物質を防ぐために、ダストカバー１３１が上部ラジアルベアリング１０７の上方に配置されてもよい。ダストカバー１３１は、ホルダーカップ１１３の上部に対して、上部ラジアルベアリング１０７の上方のヘッドチューブの内径内に配置することができる。一実施の形態では、ホルダーカップ１１３は、カップホルダー１１３の上部外側円筒面から径方向外側に延びる突起を有している。上部ラジアルベアリングの内径の下面は突起に隣接し、ロックリング１０９がヘッドチューブ１０３に取り付けられた後に、カップホルダー１１３がヘッドチューブ１０３から上方に引き出されることを抑制する。
【００４６】
連結装置は、ボールベアリングとして上部ラジアルベアリング１０７および下部スラストベアリング１０５によって図示されるとともに説明されたが、他の実施の形態では、ブッシュ、ニードルベアリング、ローラーベアリング、ローラースラストベアリング、または、軸方向および径方向の負荷下において、ホルダーカップ１１３がヘッドチューブ１０３内で、低摩擦で自由に回転することを可能にする他の任意の機構のような他の回転機構が使用され得る。
【００４７】
環状エラストマーホルダー１１１は、エラストマーホルダー１１１の外面および下面に密着し得るホルダーカップ１１３内に保持されている。ホルダーカップ１１３およびヘッドチューブ１０３は、金属、頑丈なプラスチック、炭素繊維などの頑丈な複合材料などの非弾性材料またはその他の適切な非弾性材料から作られていてもよい。環状エラストマーホルダー１１１は、コネクタジョイントの他の全ての構成要素よりも高い位置にある上面を有していてもよい。エラストマーホルダー１１１は、円筒形状の外面と円筒形状の内面とを有していてもよい。エラストマーホルダー１１１の外径は、ホルダーカップ１１３の上部内径と実質的に同じか、わずかに小さくすることができる。第１シェル１１９および第２シェル１１９は、環状エラストマーホルダー１１１の円筒形状の内面に接するように配置することができる。第１シェル１１９および第２シェル１１９の凹状内面は、それぞれ半円筒面であり得る。一実施の形態では、第１シェル１１９および第２シェル１１９は、それぞれ、凸状の半円筒外面から外側に延びる平面フランジを有していてもよい。平面フランジは、ホルダーカップ１１３の平面と環状エラストマーホルダー１１１の下縁との間に配置されていてもよい。平面フランジは、第１シェル１１９および第２シェル１１９がコネクタジョイントから脱落するのを抑制することができる。第１シェル１１９および第２シェル１１９の凹状内面は、連結装置が結合および分離されているときに、結合シャフト１１７が摺動することができる摺動表面を提供することができる。
【００４８】
本発明の連結装置結合システムは、２つの半円筒シェル１１９を含んでいるが、他の実施の形態では、２つのシェル１１９は、円筒の全長にわたって単一のスロットを有する単一部材の円筒シェルと置き換えられ得る。上述したように、エラストマーホルダー１１１の円筒面の内径は、上面が円形のシム１１５によって圧縮されると収縮することができる。この実施の形態では、単一部材の円筒シェルが収縮するため、内径が減少し、結合シャフト１１７に押し付けられる。
【００４９】
図１８および図１９を参照すると、エラストマーホルダー１１１、円形のシム１１５、第１シェル１１９および第２シェル１１９の実施の形態のより詳細な断面が示されている。エラストマーホルダー１１１の上面および円形のシム１１５の下面は、両方とも凸面であり得る。エラストマーホルダー１１１の上面が円形のシム１１５の下凸面によって下方に圧縮されると、エラストマーホルダー１１１は、第１シェル１１９および第２シェル１１９に対して内向きに拡張することができる。図１８は、円形のシム１１５がエラストマーホルダー１１１に接触しているが上面は変形していない非圧縮状態のエラストマーホルダー１１１を示している。エラストマーホルダー１１１は圧縮されておらず、第１シェル１１９および第２シェル１１９に対する内向きの力は作用しない。したがって、第１シェル１１９と第２シェル１１９との間に隙間が存在する。
【００５０】
図１９に示すように、エラストマーホルダー１１１の上面に押し付けられる円形のシム１１５に下向きの力が加えられる。エラストマーホルダー１１１の弾性材料は圧縮され、エラストマーホルダー１１１の内径は内向きに収縮し、結果として第１シェル１１９および第２シェル１１９が互いに向かって移動する。結合シャフト（図示せず）が第１シェル１１９と第２シェル１１９との間のエラストマーホルダー１１１内に完全に挿入されると、円形のシム１１５がエラストマーホルダー１１１の上面に押し付けられる。このため、第１シェル１１９および第２シェル１１９は、結合シャフトに対して圧縮されるであろう。図では、結合シャフトが第１シェル１１９と第２シェル１１９の間にないため、第１シェル１１９および第２シェル１１９は、圧縮されたエラストマーホルダー１１１の内向きの力により互いに非常に接近するように移動する。
【００５１】
エラストマーホルダー１１１の上部を圧縮する円形のシム１１５に下向きの力が加えられると、シェル１１９は結合シャフトに対して内向きに圧縮される。この圧縮は、シェル１１９、エラストマーホルダー１１１、ホルダーカップ１１３、上部ラジアルベアリング１０７の内輪および下部スラストベアリング１０５の内輪を結合シャフト１１７に固定する傾向がある。上部ラジアルベアリング１０７および下部スラストベアリング１０５は、結合シャフト１１７、シェル１１９、エラストマーホルダー１１１およびホルダーカップ１１３の全てが、結合ジョイントの中心と一致する鉛直軸を中心に回転することを可能にする。上部ラジアルベアリング１０７および下部スラストベアリング１０５は、ＡＧＶによって生み出された水平方向の力を結合シャフト１１７に連結された構造体に伝達する。一般に、結合シャフト１１７および結合シャフト１１７からＡＧＶに垂直力を伝達する下部スラストベアリング１０５に下向きの力が加えられる。
【００５２】
異なる実施の形態では、エラストマーホルダー１１１は、様々な弾性材料で作られていてもよい。一実施の形態では、エラストマーホルダー１１１は、ポリウレタンなどの頑丈な弾性材料で作られていてもよい。しかしながら、他の実施の形態では、他の適切な材料は、天然ゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、スチレン、ニトリルゴム、エチレン、プロピレン、ポリアクリル、シリーコン、フルオロエラストマー、エチレンビニルなどのゴム材料を含んでいてもよい。エラストマーホルダー１１１の材料は、結合シャフト１１７との力強い接触に晒されたときに損傷を防ぐために、非常に強力な強度かつ硬度を提供できる硬度を有していてもよい。
【００５３】
図示された実施の形態では、エラストマーホルダー１１１の外面および下面は、ホルダーカップ１１３の上部内面に直接接触しており、エラストマーホルダー１１１の内円筒面は、シェル１１９の外円筒面に直接接触している。エラストマーホルダー１１１の上部凸面は露出していてもよく、コネクタジョイントの最も高い部分になっていてもよい。エラストマーホルダー１１１の上部凸面の頂点は、エラストマーホルダー１１１の内側円筒直径と外側円筒直径との中間にある直径を有する円を画定することができる。円形のシム１１５は、下方に延び得る凸面を有していてもよい。円形のシム１１５の下面は、エラストマーホルダー１１１の頂点と実質的に同じ直径を有していてもよい。円形のシム１１５がエラストマーホルダー１１１の上面に押し付けられると、弾性材料は、円形のシム１１５の凸面に適合することができる。エラストマーホルダー１１１の上面、下面および外面は、固体の表面に接しているため、エラストマーホルダー１１１は、図１０に示すように、内向きにのみ移動し得る。
【００５４】
ＡＧＶは、スケーラブルな物流ソリューションおよび任意の複雑な可動輸送ロボットを構築するための、ユニバーサルプラットフォーム、コンストラクター並びにスタンダードなコンポーネント、容易に連結されるコンポーネント、機械的なコンポーネント、電子的なコンポーネントおよびソフトウェアコンポーネントであり得る。本発明は、全方向に移動可能な無人搬送車である。ＡＧＶプラットフォームの経路は必ずしも事前に定義されているわけではなく、リアルタイムで動的に変更される場合がある。本発明は水平方向および鉛直方向に拡大縮小する。本発明は、荷物を輸送するための専用機構（ＡＧＶ）を設計／購入する必要性を排除する。ＡＧＶの既知の形状と機能は、提案されたアプローチを使用して実装されてもよい。本発明は、組立工場における物流を減少または最適化することを可能にする。
【００５５】
ＡＧＶは、個々に、または施設全体または施設外での処理および取り扱いを支持するために、様々な分野で使用することができる他のＡＧＶと組み合わせて使用することができる。組み立ての実施の形態では、ＡＧＶは、製造プロセスを通じて製品を移動するために使用され得る。キッティングの実施の形態では、ＡＧＶは、組み立てのために機械または作業者に配送され得る部品を収集することができる。一実施の形態では、ＡＧＶは部品の輸送に使用されてもよい。ロボットは、ＡＧＶで移動できるパレットに部品を配置できる。ＡＧＶは、取り外された部品を移動ためにも使用され得る。ＡＧＶは、製造プロセス用の部品のパレットを配送することにより、足場のために使用されてもよい。ＡＧＶは、製品の移動に使用され得る倉庫で使用されてもよい。例えば、最終製品を伸縮性のある保護用の包装体で包装し、ＡＧＶが包装された製品を包装場所からドックまたは保管場所に移動してもよい。ＡＧＶは、選択された物品を配置するためのピッカー用のプラットフォームを分配および輸送するために、ＡＧＶが注文された製品をトレーラー積載エリアに移動するオーダーピッキング（order picking）として使用されてもよい。ＡＧＶは、アセンブリジャストインタイム（ＪＩＴ）配送に部品が配送されるアセンブリに使用されてもよい。ＡＧＶは、アセンブリに使用され得る消費地まで、部品／材料用のトレーラーを牽引するために使用されてもよい。ＡＧＶは、往復移動や、物流量の多い通路での積載物の移動にも使用され得る。一実施の形態では、ＡＧＶは、無線周波数送信機を介してコンピューターデバイスと通信できるカメラおよびセンサをＡＧＶに装備することにより、監視用に使用されてもよい。ＡＧＶプラットフォームは、自動車、飲料、化学、商業印刷、食品、病院、製造、新聞、紙、医薬品、プラスチック、倉庫、流通などを含むさまざまな業界で効果的に適用される可能性がる。ＡＧＶは、人間には危険な操作にも使用され得る。
【００５６】
本開示は、様々な実施の形態において、様々な実施の形態、サブコンビネーションおよびそのサブセットを含む、実質的に本明細書で図示および説明される構成要素、方法、プロセス、システム並びに／または装置を含んでいる。当業者は、本開示を理解した後、本開示を構成および使用する方法を理解するであろう。本開示は、様々な実施の形態において、本明細書に記載された特徴および／若しくは記載されていない特徴がない場合、または、本明細書の様々な実施の形態において、例えば、性能の改善、使いやすさの実現および／若しくは実装コストの削減のため、従来の装置若しくはプロセスで使用された可能性がある特徴がない場合を含む装置およびプロセスを提供することを含んでいる。むしろ、項が反映するように、発明の態様は、上述した単一の開示された実施の形態の全ての特徴よりも少ない。
【００５７】
本開示は、以下の条項を含んでいる。
【００５８】
１．ロボット輸送装置であって、複数の無人搬送車（ＡＧＶ）であって、ＡＧＶの各々が、左モータによって駆動される左輪と、右モータによって駆動される右輪と、左モータと右モータとを制御するモータ制御装置と、フレームに連結された鉛直回転軸を有する回転カップリングとを有する複数の無人搬送車（ＡＧＶ）と、前方の左側のＡＧＶと後方の左側のＡＧＶとの間にある左長さリンク機構と、前方の右側のＡＧＶと後方の右側のＡＧＶとの間にある右長さリンク機構と、前方の左側のＡＧＶと前方の右側のＡＧＶとの間にある前方幅リンク機構と、後方の左側のＡＧＶと後方の右側のＡＧＶとの間にある後方幅リンク機構とを備え、回転カップリングは、複数のリンク機構の各々が、ＡＧＶに対して回転することを可能にする、ロボット輸送装置。
【００５９】
２．左長さリンク機構と前方幅リンク機構との間の角度が０度から１８０度の間の角度である、条項１に記載のロボット輸送装置。
【００６０】
３．追加のカップリングにより後方の左側のＡＧＶまたは後方の右側のＡＧＶに連結された１つ以上の追加のＡＧＶを更に備える、条項１または２に記載のロボット輸送装置。
【００６１】
４．左長さのリンク機構および右長さのリンク機構は、前方幅リンク機構および後方幅リンク機構よりも長さが長い、条項１乃至３のいずれかに記載のロボット輸送装置。
【００６２】
５．複数のＡＧＶのモータ制御装置は、左長さリンク機構と前方幅リンク機構との間の角度を０度から１８０度に維持し、複数のＡＧＶが動いている間、右長さリンク機構と前方幅リンク機構との間の角度を０度から１８０度に維持する、条項１乃至４のいずれかに記載のロボット輸送装置。
【００６３】
６．複数のＡＧＶを制御するＡＧＶ制御装置を更に備え、移動の間、左長さリンク機構と前方幅リンク機構との間の角度を０度から１８０度に維持し、右長さリンク機構と前方幅リンク機構の間の角度を０度から１８０度に維持する、条項１乃至５のいずれかに記載のロボット輸送装置。
【００６４】
７．複数のＡＧＶを制御するＡＧＶ制御装置を更に備え、ロボット輸送装置の移動の間、左長さリンク機構、右長さリンク機構、前方幅リンク機構および後方幅リンク機構が平行四辺形状を維持する、条項１乃至５のいずれかに記載のロボット輸送装置。
【００６５】
８．複数のＡＧＶを制御するＡＧＶ制御装置を更に備え、ロボット輸送装置の移動の間に、前方幅リンク機構に連結されたＡＧＶを反対方向に回転させ、後方幅リンク機構に連結されたＡＧＶを反対方向に回転させることにより、左長さリンク機構、右長さリンク機構、前方幅リンク機構および後方幅リンク機構の形状が長方形状から非長方形である平行四辺形状に移行する、条項１乃至５のいずれかに記載のロボット輸送装置。
【００６６】
９．複数のＡＧＶを制御するＡＧＶ制御装置を更に備え、ロボット輸送装置の移動の間に、前方幅リンク機構に連結されたＡＧＶを反対方向に回転させ、後方幅リンク機構に連結されたＡＧＶを反対方向に回転させることにより、左長さリンク機構、右長さリンク機構、前方幅リンク機構および後方幅リンク機構の形状が非長方形である平行四辺形状から長方形状に移行する、条項１乃至５のいずれかに記載のロボット輸送装置。
【００６７】
１０．同一方向に向きを変えるように前方幅リンク機構に直接連結されたＡＧＶと、向きを変えないように後方幅リンク機構に直接連結されたＡＧＶとを制御するためのＡＧＶ制御装置を更に備える、条項１乃至５のいずれかに記載のロボット輸送装置。
【００６８】
１１．同一方向に向きを変えるように前方幅リンク機構に直接連結されたＡＧＶと、反対方向に向きを変えるように後方幅リンク機構に直接連結されたＡＧＶとを制御するためのＡＧＶ制御装置を更に備える、条項１乃至５のいずれかに記載のロボット輸送装置。
【００６９】
１２．同一方向に向きを変えるように前方幅リンク機構に直接連結されたＡＧＶと、反対方向に向きを変えるように後方幅リンク機構に直接連結されたＡＧＶとを制御するためのＡＧＶ制御装置を更に備える、条項１乃至５のいずれかに記載のロボット輸送装置。
【００７０】
１３．長方形のベースを有する箱型容器を更に備え、長方形のベースは、ロボット輸送装置が移動している間に長方形状に構成される、左長さリンク機構、右長さリンク機構、前方部分幅リンク機構および後方部分幅リンク機構上に配置される、条項１乃至１２のいずれかに記載のロボット輸送装置。
【００７１】
１４．長方形のプラットフォームを更に備え、長方形のプラットフォームは、ロボット輸送装置が移動している間に長方形状に構成される、左長さリンク機構、右長さリンク機構、前方部分幅リンク機構および後方部分幅リンク機構上に配置される、条項１乃至１３のいずれかに記載のロボット輸送装置。
【００７２】
１５．下面にプラットフォーム調節機構を有するプラットフォームを更に備え、プラットフォーム調節機構は、左長さリンク機構、右長さリンク機構、前方部分幅リンク機構および後方部分幅リンク機構の上面上のＡＧＶ調節機構に対して配置される、条項１乃至１４のいずれかに記載のロボット輸送装置。
【図１】
2020107329.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年4月7日(2020.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
一実施の形態では、ＡＧＶの上部の穴は、ＡＧＶに組み込まれた連結装置機構に連結されていてもよい。ＡＧＶの穴は、内円筒面を有するヘッドチューブ内のコネクタジョイントであってもよい。ヘッドチューブは、上部回転部材および下部回転部材を取り囲んでいてもよい。ホルダーカップは上部回転部材内および下部回転部材内に配置されてもよく、ホルダーカップはヘッドチューブ内で回転してもよい。異なる実施の形態では、上部回転部材および下部回転部材は、ブッシュ、ベアリング（ローラー若しくはボール）、またはホルダーカップがヘッドチューブ内において低摩擦で回転することを可能にする任意の構造体であってもよい。一実施の形態では、上部回転部材はラジアルベアリングであってもよく、下部回転部材は、径方向の支持と、コネクタの下向きの力に抵抗する軸方向の支持とを提供するスラストベアリングであってもよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
【図１】図１は、ＡＧＶの一実施の形態を示す正面図である。
【図２】図２は、ＡＧＶの一実施の形態を示す平面図である。
【図３】図３は、ＡＧＶの一実施の形態を示す斜視図である。
【図４】図４は、カバーを含むＡＧＶの一実施の形態を示す斜視図である。
【図５】図５は、プラットフォームを有する２つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す上面斜視図である。
【図６】図６は、プラットフォームを有する２つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す側面図である。
【図７】図７は、プラットフォームとプラットフォーム下の容器とを有する２つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す側面図である。
【図８】図８は、向きを変えた前方のＡＧＶと、真っ直ぐな後方のＡＧＶとを含むプラットフォームに連結された２つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す上面図である。
【図９】図９は、平行に向きを変えた前方のＡＧＶと後方のＡＧＶとを含むプラットフォームを有する２つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す上面図である。
【図１０】図１０は、一方向に向きを変えた前方のＡＧＶと、反対方向に向きを変えた後方のＡＧＶとを含むプラットフォームを有する２つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す上面図である。
【図１１】図１１は、ＡＧＶ間に４つのリンク機構を有する４つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す上面図である。
【図１２】図１２は、ＡＧＶ間のリンク上に配置された容器を有する４つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す上面斜視図である。
【図１３】図１３は、薄い形態であって、整列しないように向きを変えたＡＧＶを含む形態における４つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す図である。
【図１４】図１４は、薄い形態であって、整列するように向きを変えたＡＧＶを含む形態における４つのＡＧＶロボット輸送装置の一実施の形態を示す図である。
【図１５】図１５は、４つのＡＧＶロボット輸送装置を組み立てるロボットを示す図である。
【図１６】図１６は、連結装置結合機構の一実施の形態を示す断面図である。
【図１７】図１７は、連結装置結合機構の一実施の形態を示す分解図である。
【図１８】図１８は、環状エラストマーホルダー、シェルおよび円形のシムを示す断面図である。
【図１９】図１９は、環状エラストマーホルダー、シェルおよび円形のシムを示す断面図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
１３．長方形のベースを有する箱型容器を更に備え、長方形のベースは、ロボット輸送装置が移動している間に長方形状に構成される、左長さリンク機構、右長さリンク機構、前方部分幅リンク機構および後方部分幅リンク機構上に配置される、条項１乃至１１のいずれかに記載のロボット輸送装置。
【外国語明細書】
2020107329000001.pdf