(57)【要約】【課題】  人手によらずに利用者が希望する商品を確実に取り出すことができる商品取出装置を提供する。【解決手段】  実施形態によれば、商品取出装置は、アームと傾け機構と保持機構とを有する。アームは、前面から奥行方向に向かって同一商品を並べて配置する棚に対して、前記棚に配置される各商品の配置位置に応じた取出位置に先端部が移動する。傾け機構は、アームの先端部に設けられ、棚に配置された取出対象の商品の上面に接して取出対象の商品を手前方向に傾ける。保持機構は、傾け機構によって手前方向に傾けた取出対象の商品を保持する。【選択図】図１
2020078856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面から奥行方向に向かって同一商品を並べて配置する棚に対して、前記棚に配置される各商品の配置位置に応じた取出位置に先端部が移動するアームと、
前記アームの先端部に設けられ、前記棚に配置された取出対象の商品の上面に接して前記取出対象の商品を手前方向に傾ける傾け機構と、
前記傾け機構によって手前方向に傾けた前記取出対象の商品を保持する保持機構と、
を有する商品取出装置。
【請求項２】
前記傾け機構は、前記アームの先端部に設けられた多関節の指である、
請求項１に記載の商品取出装置。
【請求項３】
前記保持機構は、前記傾け機構によって前記取出対象の商品の上面を手前方向に傾けた状態において前記取出対象の商品の側面を挟持する、
請求項１または２の何れか１項に記載の商品取出装置。
【請求項４】
前記傾け機構は、前記取出対象の商品を傾けて前方に倒し、
前記保持機構は、前記傾け機構によって前方に倒れる前記取出対象の商品を保持する、
請求項１または２の何れか１項に記載の商品取出装置。
【請求項５】
さらに、利用者が発生する音声を入力するマイクと、
前記マイクによって入力する音声から取出対象の商品を認識し、前記取出対象の商品の配置位置に応じた取出位置を特定するコントローラと、を有する、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の商品取出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、商品取出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人手不足などから店舗において顧客に商品を販売するための業務を省力化または無人化することが要望されている。従来、特定の種類の商品については、顧客が店員に購入を希望する商品を伝え、顧客が希望する商品を店員が手作業で渡す販売形態がある。例えば、煙草や酒類などの商品は、未成年者への販売防止などの観点から、店員が顧客の年齢などを確認しつつ顧客に商品を手渡しする運用とする店舗が多い。また、煙草などの商品は、レジ奥の棚などの顧客が直接ふれられない場所に配置されることも多い。
【０００３】
このような商品の購入の希望を顧客から受けた場合、店員は、必要に応じて顧客の年齢などを確認し、レジ奥の棚から顧客が希望する商品を取り出す。また、店員が、レジ奥の棚から取り出した商品の情報を精算対象の商品情報として精算装置に入力する運用としている店舗もある。このような運用の店舗では、店員は、商品情報を入力した精算装置での精算処理が完了した後に当該商品を顧客に渡す。上記のように、顧客（利用者）からの要望に応じて取り出す商品を販売する作業は、不慣れな店員にとっては大きな負担であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１６７２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した課題を解決するために、人手によらずに利用者が希望する商品を確実に取り出すことができる商品取出装置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】
実施形態によれば、商品取出装置は、アームと傾け機構と保持機構とを有する。アームは、前面から奥行方向に向かって同一商品を並べて配置する棚に対して、前記棚に配置される各商品の配置位置に応じた取出位置に先端部が移動する。傾け機構は、アームの先端部に設けられ、棚に配置された取出対象の商品の上面に接して取出対象の商品を手前方向に傾ける。保持機構は、傾け機構によって手前方向に傾けた取出対象の商品を保持する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係る商品取出装置としてのロボットの設置例を概略的に示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係る商品取出装置としてのロボットのアームに設けた把持機構の構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係る商品取出装置としてのロボットの制御系の構成例を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施形態に係る商品取出装置としてのロボットが参照する商品管理データベースの構成例を示す図である。
【図５】図５は、実施形態に係る商品取出装置としてのロボットが参照する棚管理データベースの構成例を示す図である。
【図６】図６は、実施形態に係る商品取出装置としてのロボットの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図７】図７は、実施形態に係る商品取出装置としてのロボットの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は、実施形態に係る商品取出装置としてのロボットの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図９】図９は、実施形態に係る商品取出装置としてのロボットの把持機構が商品を前方に傾ける状態を説明するための図である。
【図１０】図１０は、実施形態に係る商品取出装置としてのロボットの把持機構が傾けた商品を把持した状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。  
図１は、実施形態に係る商品取出装置（ロボット）１および商品取出装置１と精算装置２とを含む取引システムの外観構成を概略的に示す模式図である。  
商品取引装置（以下、単にロボットとも称する）１は、顧客（利用者）に指示された商品を所定の配置位置から取り出す装置である。図１に示す構成例において、ロボット１は、精算装置（レジ）２が設置されるレジ台３とレジ台３の奥側に設置された棚４との間に配置されるものとする。例えば、ロボット１は、顧客が親しみやすいような人物を模した人型の外観を有し、顧客が発する音声から顧客が購入を希望する商品を認識する。ロボット１は、認識した商品を棚４から取り出す。
【０００９】
ロボット１を配置するレジ台３の奥側には、特定の種類の商品を配置する棚４が設置される。棚４に配置される商品としては、煙草、或は、酒類などが想定される。棚４は、前面（正面）をレジ台３側に向けて配置される。棚４には、同一の商品が手前（前面側）から奥側に一列に並べて配置される。棚４の正面には、商品を一列に並べて配置する配置位置（列）に対応する位置ごとにプレートＰが設けられる。言換えると、棚４における各プレートＰの後ろには、プレートＰに対応する同一の商品が並べて配置される。
【００１０】
棚４における各プレートＰを設けた各配置位置は、手前（最前面）の商品を取り去るごとに後ろ側の商品が手前に押し出される押し出し機構を有する。押し出し機構によって、各配置位置における列の先頭にある商品（最前面の商品）は、プレートＰに押し付けられた状態で保持される。押し出し機構は、弾性部材によって列の最も後ろの商品を前方に押し出す機構であっても良いし、各商品の自重によって各商品が前方に移動する機構であっても良い。
【００１１】
なお、以下に説明する本実施形態では、主として、図１に示すような箱型の形状を有する煙草が商品として棚４に配置される場合を想定して説明するものとする。ただし、棚４に配置する商品は、ロボット１が取出し可能な商品であれば良い。例えば、棚４に配置する商品は、缶、瓶、ペットボトルなどの円筒形の形状を含む商品であっても良い。
【００１２】
精算装置２は、顧客が購入する商品の代金を精算する装置である。図１に示す構成例において、レジ台３に設置される精算装置２は、ロボット１に接続する。ロボット１と精算装置２とは、商品の精算業務を行う取引システムを構成する。例えば、ロボット１が棚４から取り出した商品をレジ台３上に置く場合、精算装置２は、ロボット１からレジ台３に置いた商品を示す情報（商品情報）を取得する。レジ台３に置いた商品の商品情報を取得すると、精算装置２は、取得した商品情報に基づいて精算処理を行う。
【００１３】
図１に示す構成例において、ロボット１は、本体１０、センサ１１、カメラ１２、第１アーム１３Ａ、第２アーム１３Ｂ、アームカメラ１６、スピーカ１７、マイク１８、表示器１９、および、情報入力器２０などを有する。  
本体１０は、センサ１１、カメラ１２、スピーカ１７、マイク１８、および、表示器１９、および、情報入力器２０などを正面に設ける。また、本体１０は、左右に第１アーム１３Ａおよび第２アーム１３Ｂを設ける。本体１０は、向きを変えられるように機構を具備しても良い。例えば、本体１０は、正面をレジ台３側に向けたり、正面を棚４に向けたりできるようにしても良い。また、本体１０は、移動する機構を設けても良い。例えば、本体１０は、レジ台３または棚４に向かって左右方向に移動するようにしても良い。
【００１４】
センサ１１は、本体１０の正面に存在する人物を検知する。図１に示すように本体１０がレジ台３側に向いていれば、センサ１１は、レジ台３に接近してきた人物を検知する。センサ１１は、人物の有無を検知できるセンサであれば良い。例えば、センサ１１は、赤外線を用いて人物または商品を検知する赤外線センサである。
【００１５】
カメラ１２は、本体１０の正面における画像を撮影する。本体１０の正面がレジ台３側に向いていれば、カメラ１２は、レジ台３周辺の画像を撮影する。また、本体１０の正面を棚４に向けた場合、カメラ１２は、棚４の画像を撮影するようにしても良い。また、カメラ１２は、撮影方向あるいは撮影距離などを調整することにより撮影領域を変更する機能を具備するようにしても良い。
【００１６】
第１アーム１３Ａおよび第２アーム１３Ｂは、それぞれアーム部１４と把持機構１５とを有する。アーム部１４は、ロボット１の本体１０に取り付けられた多関節のアームである。把持機構１５は、商品を把持する機構である。アーム部１４は、把持機構１５による把持位置を３次元的に自在に移動させるものであれば良い。例えば、把持機構１５は、それぞれアーム部１４の先端部に設ける。第１アーム１３Ａおよび第２アーム１３Ｂは、把持機構１５が商品を把持した状態でアーム部１４を動かす。これにより、第１アーム１３Ａおよび第２アーム１３Ｂは、棚４に配置される商品を取り出す動作を行う。
【００１７】
図２は、把持機構１５の構成例を示す図である。  
図２に示す構成例において、把持機構１５は、複数の多関節の指１５ａ、１５ｂ、１５ｃを有する。各指１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、複数の関節を支点に動作する。各指１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、棚４にある取出対象の商品を前方に傾けながら当該商品を保持するように動作する。把持機構１５の指１５ａは、商品の上方を前方に傾けるための傾け機構である。指１５ａは、商品の上面（上部）を手前に動かすことで当該商品の上方を前方（手前）に傾ける。また、指１５ｂおよび１５ｃは、指１５ａが前方に傾けた商品を保持する保持機構である。指１５ｂおよび指１５ｃは、指１５ａが商品の上方を前方に傾けた状態で当該商品の側面を挟持する。すなわち、図２に示す把持機構１５は、棚４に置かれた商品を前方に傾ける傾け機構としての指１５ａと商品を保持（把持）する保持機構としての指１５ｂ、１５ｃとを具備する。
【００１８】
ただし、把持機構１５は、複数の指で構成するものに限定されるものではない。把持機構１５は、商品の上方を前方に傾ける傾け機構と前方に傾けた商品を保持する保持機構とを含むものであれば良い。例えば、把持機構１５の傾け機構は、商品に吸着する吸着機構を具備し、商品の上面に吸着した状態で商品を前方に傾けるものであっても良い。この場合、吸着機構は、商品の外面と接する吸着部における空気圧を変化させて商品に吸着および開放を制御するように構成するものであっても良い。
【００１９】
また、保持機構は、商品の側面に吸着することで商品を把持するものであっても良い。また、保持機構は、棚４に置いた状態での商品の側面の形に応じた形状の挟持機構を有するものであっても良い。具体例として、把持機構１５に用いる挟持機構は、商品が円筒形の缶または瓶などであれば、商品の側面の形状に応じた半円状の挟持部材で商品を挟持するように構成しても良い。また、保持機構は、傾け機構が前方に倒す商品を捕らえることにより保持するものであっても良い。
【００２０】
さらに、第１アーム１３Ａと第２アーム１３Ｂとは、協働して棚４に配置された商品を取り出すようにしても良い。例えば、一方のアーム１３Ａ（又は１３Ｂ）の把持機構１５が商品を前方に引き倒し、他方のアーム１３Ｂ（又は１３Ａ）の把持機構１５が倒される商品をキャッチ（保持）するようにしても良い。この場合、アーム１３Ａの把持機構１５は、商品を傾けて前方に引き倒す構成とし、アーム１３Ｂの把持機構１５は、引き倒された商品をキャッチする構成とすれば良い。引き倒した商品をキャッチする把持機構１５は、トレイ、袋、ネット、お椀などで形成した受け部で構成することが考えられる。この場合、引き倒した商品をキャッチする把持機構１５は、受け部を反転させてキャッチした商品をレジ台３上などに所定位置に置くことができるようにすれば良い。
【００２１】
アームカメラ１６は、３次元空間において撮影位置が移動自在なカメラである。図１に示す構成例では、アームカメラ１６は、第１アーム１３Ａの先端部分に設けられ、第１アーム１３Ａの動作によって撮影位置が移動する。ただし、アームカメラ１６は、第２アーム１３Ｂに設けても良いし、第１アーム１３Ａおよび第２アーム１３Ｂの両方に設けても良い。また、アームカメラ１６は、第１アーム１３Ａ又は第２アーム１３Ｂに設けずに、撮影位置の移動自在なカメラとして別途設けても良い。本実施形態において、アームカメラ１６は、指定された商品（又は商品の配置位置）を含む画像を撮影する。アームカメラ１６が撮影する画像は、商品が実際に存在（実在）する位置を確定するために用いられる。また、アームカメラ１６が撮影する画像は、商品を特定する商品特定情報またはプレートに表示された情報を抽出する画像としても用いられる。
【００２２】
なお、商品特定情報は、商品の外観から読み取れる情報であれば良い。例えば、商品特定情報は、商品のパッケージに印刷されているバーコードである。また、商品特定情報は、商品を識別可能な数字や文字などの文字列でも良いし、商品に添付されたラベルの画像でも良いし、商品全体のシルエットなどであっても良い。第１アーム１３Ａ又は第２アーム１３Ｂには、商品特定情報としてのバーコードを読取るアームスキャナを設けても良い。バーコードを読み取るアームスキャナは、第１アーム１３Ａ又は第２アーム１３Ｂによって移動される読取位置においてバーコードを読み取るようにすれば良い。
【００２３】
スピーカ１７、マイク１８、表示器１９および情報入力器２０は、ユーザインターフェースとして機能する。  
スピーカ１７は、音声を出力する。スピーカ１７は、利用者に対して案内などの音声を出力する。マイク１８は、音声を入力する。マイク１８は、利用者が発した音声を入力する。スピーカ１７およびマイク１８は、利用者と対話形式で音声の入出力を行う対話装置を構成するものとしても良い。
【００２４】
表示器１９は、画像を表示する。例えば、表示器１９は、画像またはテキストなどによる利用者への案内などを表示する。  
情報入力器２０は、情報を入力するための機器である。例えば、情報入力器２０は、利用者の年齢を確認するためのボタンである。また、情報入力器２０は、利用者の年齢または利用者が有する資格などを確認するための記憶媒体（ＩＤカートなど）を読取るものであっても良い。
【００２５】
次に、実施形態に係る商品取出装置としてのロボット１における制御系の構成について説明する。  
図３は、実施形態に係る商品取出装置としてのロボット１の制御系の構成例を示すブロック図である。  
図３に示す構成例において、ロボット１は、システムコントローラ（制御装置）２１、アーム装置２２およびユーザインターフェース２３を有するシステムとして構成する。
【００２６】
システムコントローラ（コントローラ）２１は、ロボット１における各装置を統括的に制御する。図２に示す構成例において、システムコントローラ２１は、プロセッサ３１、メモリ３２、インターフェース（Ｉ／Ｆ）３３、通信部３４、画像メモリ３５、センサ１１およびカメラ１２を有する。  
プロセッサ３１は、プログラムを実行することにより各種の処理を実現する。プロセッサ３１は、たとえば、ＣＰＵである。メモリ３２は、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび書換え可能な不揮発性メモリなどのメモリを含む。例えば、メモリ３２は、プログラムおよび制御データなどを記憶する不揮発性のメモリを含む。また、メモリ３２は、データを一時的に格納するためのＲＡＭなどのワーキングメモリを含む。
【００２７】
メモリ３２が記憶するプログラムには、基本プログラムの他、各種のアプリケーションプログラムが含まれる。アプリケーションプログラムには、後述する各種の処理を実行するためのプログラムなどが含まれる。プロセッサ３１は、メモリ３２が記憶する各種のプログラムを実行することにより後述する各種の処理を実現する。  
インターフェース（Ｉ／Ｆ）３３は、ロボット１にける各装置と通信するためのインターフェースである。
【００２８】
通信部３４は、外部装置と通信するための通信インターフェースである。図３に示す構成例において、通信部３４は、精算装置２と通信するためのインターフェースを含む。また、通信部３４は、各種のデータベース（ＤＢ）にアクセスするためのインターフェースも含む。図３に示す構成例において、通信部３４は、商品管理データベース４１、および、棚管理データベース４２などに通信接続するためのインターフェースを有するものとする。商品管理データベース４１は、当該店舗で取り扱っている商品に関する情報を記憶するためのデータベースである。棚管理データベース４２は、棚４に配置された商品に関する情報を記憶するためのデータベースである。なお、商品管理データベース４１、棚管理データベース４２などのデータベースは、ロボット１内に具備した記憶装置に設けても良い。
【００２９】
センサ１１は、人物を検知する。センサ１１は、プロセッサ３１に接続される。センサ１１は、検知範囲における人物の有無を検知するものであれば良く、人物の検知結果を示す検知信号をプロセッサ３１へ供給する。  
カメラ１２は、画像を撮影する。カメラ１２は、プロセッサ３１に接続される。カメラ１２が撮影する画像は、画像メモリ３５に記憶される。カメラ１２は、画像の撮影範囲を制御する機能として、プロセッサ３１からの制御に応じて向き（撮影方向）などを変えるカメラ駆動機構を具備するものでも良い。  
なお、ロボット１は、カメラ１２に代えて、ロボット１の外部に設けられるカメラが撮影する画像を取得するカメラインターフェースを設けても良い。さらに、ロボット１は、商品に記載されたバーコードなどの商品特定情報を読取るスキャナを具備しても良い。
【００３０】
システムコントローラ２１において、プロセッサ３１は、メモリ３２に記憶するプログラムを実行することにより種々の処理を実現する。例えば、メモリ３２は、プロセッサ３１が各装置に制御指示を与えたり、各装置から情報を取得したりするためのプログラムを記憶する。プロセッサ３１は、プログラムを実行することにより各装置に制御指示を与えたり、各装置からの情報を取得したりする。例えば、プロセッサ３１は、第１アーム１３Ａまたは第２アーム１３Ｂを用いて棚４にある商品を取り出すことをアーム装置２２へ指示する。
【００３１】
また、メモリ３２は、商品を特定する商品特定処理を実行するためのプログラムを記憶する。プロセッサ３１は、メモリ３２が記憶するプログラムを実行することにより商品特定処理などを実現する。プロセッサ３１は、商品特定処理として、アームカメラ１６が撮影する画像に基づいてアームカメラ１６の撮影範囲内にある商品を特定する商品特定処理を行う。
【００３２】
また、メモリ３２は、商品を特定する商品特定処理およびプレートに表示された情報（番号）を認識する情報認識処理を実行するためのプログラムを記憶しても良い。これにより、プロセッサ３１は、アームカメラ１６が撮影する画像からバーコードなどの商品特定情報を検出して商品を特定（認識）する商品特定処理を実行する。また、プロセッサ３１は、アームカメラ１６が撮影する画像から棚４に設置されるプレートに記載された情報を認識する情報認識処理も実行する。また、プロセッサ３１は、カメラ１２が撮影する画像からレジ台３の手前（レジ２の手前）にいる利用者の特徴（年齢など）を推測する処理を行うようにしても良い。
【００３３】
次に、ロボット１におけるアーム装置２２の制御系の構成例について説明する。  
図３に示す構成例において、アーム装置２２は、プロセッサ５１、メモリ５２、インターフェース（Ｉ／Ｆ）５３、アーム駆動機構５４、第１アーム１３Ａ、第２アーム１３Ｂおよびアームカメラ１６などを有する。
【００３４】
プロセッサ５１は、プログラムを実行することにより各種の処理を実現する。プロセッサ５１は、例えば、ＣＰＵである。メモリ５２は、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび書換え可能な不揮発性メモリなどのメモリで構成する。例えば、メモリ５２は、プログラムおよび制御データなどを記憶する不揮発性のメモリを含む。また、メモリ５２は、データを一時的に格納するためのＲＡＭなどのワーキングメモリを含む。
【００３５】
インターフェース（Ｉ／Ｆ）５３は、システムコントローラ２１と通信するためのインターフェースである。本実施形態において、プロセッサ５１は、インターフェース５３を介してシステムコントローラ２１のプロセッサ３１から供給される制御指示に応じて各部を制御するものとする。
【００３６】
アーム駆動機構５４は、アーム部１４および把持機構１５を動作させる。第１アーム１３Ａおよび第２アーム１３Ｂは、アーム駆動機構５４、アーム部１４および把持機構１５により構成する。例えば、アーム駆動機構５４は、システムコントローラ２１からの動作指示に応じてアーム部１４を動かして把持機構１５を把持位置へ移動させる。また、アーム駆動機構５４は、システムコントローラ２１からの指示に応じて把持機構１５を動作させて商品を把持する動作を実行する。
【００３７】
また、アーム駆動機構５４は、システムコントローラ２１からの指示に応じてアーム部１４を動作させて把持機構１５が把持する商品を引渡位置（レジ台３の上）へ移動させる。これにより、アーム駆動機構５４は、システムコントローラ２１からの指示に応じて棚４に配置された商品を把持する。  
また、アーム駆動機構５４は、システムコントローラ２１からの指示に応じてアーム部１４を動作させてアーム部１４の先端部に設けたアームカメラ１６の位置を移動させる。
【００３８】
次に、ロボット１におけるユーザインターフェース（ＵＩ）２３の制御系の構成例について説明する。  
ユーザインターフェース２３は、利用者に対して音声あるいは画像などで情報を提供する。また、ユーザインターフェース２３は、利用者からの情報を入力し、入力した情報に対する応答としての情報を出力する。ユーザインターフェース（ＵＩ）２３は、利用者が発する音声を認識し、音声による案内を出力する対話装置としても機能する。
【００３９】
図３に示す構成例において、ユーザインターフェース２３は、プロセッサ６１、メモリ６２、インターフェース（Ｉ／Ｆ）６３、スピーカ１７、マイク１８、表示器１９、情報入力器２０などを有する。
【００４０】
プロセッサ６１は、プログラムを実行することにより各種の処理を実現する。プロセッサ６１は、たとえば、ＣＰＵである。メモリ６２は、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび書換え可能な不揮発性メモリなどのメモリで構成する。インターフェース（Ｉ／Ｆ）６３は、システムコントローラ２１と通信するためのインターフェースである。
【００４１】
プロセッサ６１は、システムコントローラ２１からの指示などに応じてスピーカ１７から音声を出力する。また、プロセッサ６１は、マイク１８に入力された音声情報をシステムコントローラ２１へ供給する。これにより、プロセッサ６１は、スピーカ１７およびマイク１８を用いて利用者との対話形式による音声の入出力を行う。また、プロセッサ６１は、システムコントローラ２１からの指示などに応じて表示器１９に情報を表示する。また、プロセッサ６１は、情報入力器２０に入力された情報を取得する。
【００４２】
なお、商品取出装置としてのロボット１は、精算装置２と一体的に構成しても良い。また、ロボット１は、商品の代金を精算する機能を具備しても良い。さらに、ロボット１には、クレジットカードあるいは電子マネーなどによる決済機能を設けても良い。この場合、ロボット１は、商品の取出しだけでなく、取り出した商品の代金をクレジットカードあるいは電子マネー等で決済することが可能となる。例えば、ロボット１は、顧客が指定する商品を取り出し、決済が完了したら当該商品を顧客に手渡すようにしても良い。また、ロボット１は、顧客が指定する商品の決済を完了してから当該商品の取出しを行うようにしても良い。
【００４３】
次に、商品管理データベース４１と棚管理データベース４２とについて説明する。  
図４は、商品管理データベース４１の構成例を示す図である。  
商品管理データベース４１は、棚４が設置される店舗で取り扱う商品に関する情報を記憶するためのものである。図４に示す例において、商品管理データベース４１は、棚４が設置される店舗で取り扱う各商品について、種別、商品ＩＤ、商品名（銘柄）、販売条件、価格、店舗在庫などの情報を記憶する。
【００４４】
種別は、商品の種別を示す情報である。商品ＩＤは、商品の識別情報を示す情報である。商品名（銘柄）は、商品の名称を示す情報である。販売条件は、当該商品を販売するための条件を示す。例えば、年齢制限のある商品は、販売条件として販売可能な年齢が記憶される。価格は、商品の代金を示す情報である。店舗在庫は、店舗内にある在庫を示す情報である。店舗在庫は、例えば、在庫の個数を示す情報である。
【００４５】
図５は、棚管理データベース４２の構成例を示す図である。  
棚管理データベース４２は、棚４に配置する商品に関する情報を記憶するものである。図５に示す例において、棚管理データベース４２は、棚４が配置する各商品について、種別、商品ＩＤ、商品名（銘柄）、棚番号、棚在庫、販売条件、サイズ、配置位置、移動ルートなどの情報を記憶する。
【００４６】
種別は、商品の種別を示す情報である。商品ＩＤは、商品の識別情報を示す情報である。商品名（銘柄）は、商品の名称を示す情報である。棚番号は、商品が配置される場所に設定された番号を示す。棚番号は、商品ごとに設定される番号である。また、棚番号は、当該商品を配置する配置位置に対応して設置されるプレートＰに表示される番号（プレートの番号）もある。棚在庫は、棚４に当該商品があるか否かを示す情報である。また、棚在庫は、棚４にあるべき商品の個数を示す情報であっても良い。
【００４７】
販売条件は、当該商品を販売するための条件を示す。例えば、年齢制限のある商品は、販売条件として販売可能な年齢が記憶される。サイズは、商品の大きさを示す情報である。例えば、サイズは、棚４に置いた状態での高さ、幅、奥行きを示す。配置位置は、商品が配置される位置を示す情報である。配置位置は、３次元空間における座標であっても良いし、棚４の前面（正面）における２次元の座標であっても良い。移動ルートは、アーム１３Ａを待機位置から配置位置に対応する取出位置（後述する）へ移動させるためのルートを示す情報である。移動ルートは、取出処理を実行するごとに追記するようにしても良いし、最新のルートに更新していくようにしても良い。
【００４８】
次に、実施形態に係る商品取出装置としてのロボット１の動作について説明する。  
図６乃至図８は、実施形態に係る商品取出装置としてのロボット１の動作例を説明するためのフローチャートである。  
待機状態において、ロボット１におけるシステムコントローラ２１のプロセッサ３１は、レジ台３の近傍を検知範囲とするセンサ１１を用いて人物の有無を監視する（ＡＣＴ１１）。センサ１１により人物を検知すると（ＡＣＴ１１、ＹＥＳ）、プロセッサ３１は、レジ台３周辺を撮影領域（人物検出用の撮影領域）としたカメラ１２で画像を撮影する（ＡＣＴ１２）。人物検出用の撮影領域は、センサ１１が検知した人物、または、商品の精算などでレジ台３の手前に現れた人物を撮影できるような撮影領域であれば良い。
【００４９】
例えば、プロセッサ３１は、レジ台３の手前の空間を含む領域を人物検出用の撮影範囲とするようにカメラ１２に設定する。また、プロセッサ３１は、センサ１１が検知した人物の位置を推定し、推定した人物の位置に応じてカメラ１２の向きや位置などを制御しても良い。なお、プロセッサ３１は、カメラ１２が撮影した画像を画像メモリ３５に保存するようにしても良い。また、プロセッサ３１は、連続的に複数の画像をカメラ１２で撮影し、撮影した複数の画像を画像メモリ３５に保存しても良い。
【００５０】
カメラ１２によりレジ台３周辺の画像を撮影すると、プロセッサ３１は、カメラ１２が撮影した撮影画像に利用者としての人物が存在するかを判断する（ＡＣＴ１３）。これにより、プロセッサ３１は、カメラ１２が撮影する撮影画像からレジ台３の近傍にいる利用者を検出できる。プロセッサ３１は、撮影画像からの利用者の検出結果に基づいてレジ台３の近傍に利用者がいるか否かを判断する。利用者がいると判断できない場合（ＡＣＴ１３、ＮＯ）、プロセッサ３１は、ＡＣＴ１１へ戻り、上述の処理を再度実行する。
【００５１】
利用者がいると判断した場合（ＡＣＴ１３、ＹＥＳ）、プロセッサ３１は、ユーザインターフェース２３を用いて当該利用者に対する案内を行う（ＡＣＴ１４）。例えば、プロセッサ３１は、ユーザインターフェース２３のスピーカ１７により「いらっしゃいませ」などの挨拶を音声で出力する。
【００５２】
さらに、プロセッサ３１は、スピーカ１７により棚４にある商品の注文を受付ける旨の注文受付案内を音声で出力するようにしても良い。例えば、プロセッサ３１は、「棚にある商品（煙草）の注文を受付けます。希望の商品名または商品に対応するプレート（ネームプレート）の番号を言って下さい」などの音声案内を出力する。また、プロセッサ３１は、ユーザインターフェース２３の表示器１９に注文受付案内を表示するようにしても良い。
【００５３】
利用者に対する注文受付案内を行うと、プロセッサ３１は、利用者からの商品の注文を受付ける（ＡＣＴ１５）。注文を受付け可能な状態において、プロセッサ３１は、マイク１８で取得する音声を解析することにより、利用者が発した商品の注文を受付ける。例えば、プロセッサ３１は、マイク１８で取得する音声から「商品名」、「番号（プレートの番号）」または「商品名と番号」などのキーワードを認識する。利用者が「１０番のたばこを下さい」と発声した場合、プロセッサ３１は、「たばこ」、「１０番」、「下さい」などのワードを音声認識によって取得する。「たばこ」と「１０番」とを音声認識によって取得すると、プロセッサ３１は、プレートが１０番のたばこが注文されたものと認識する。
【００５４】
商品の注文を受けると、プロセッサ３１は、注文された商品が当該ロボット１で取り扱う商品であるかを判断する（ＡＣＴ１７）。例えば、商品名での注文を受けると、プロセッサ３１は、棚管理データベース４２を参照して、注文を受けた商品（音声で認識した商品名の商品）が棚４に配置されている商品（ロボットが取り扱う商品）であるかを判断する。また、プレートの番号での注文を受けた場合、プロセッサ３１は、注文を受けた番号のプレートが棚４に設置されているかを判断するようにしても良い。
【００５５】
注文された商品が取り扱ってない商品である場合（ＡＣＴ１７、ＮＯ）、プロセッサ３１は、取り扱っていない商品である旨を音声などで案内する（ＡＣＴ１８）。例えば、プロセッサ３１は、「申し訳ございませんが、注文された商品は取り扱っておりません」との音声案内をスピーカ１７から出力する。また、プロセッサ３１は、音声案内だけでなく、取り扱っていない旨の案内を表示器１９に表示しても良い。取扱い無しの案内を行った場合、プロセッサ３１は、注文された商品に対する一連の処理を終了する。この場合、プロセッサ３１は、ＡＣＴ１４へ戻り、次の注文を受けるようにして良い。
【００５６】
注文された商品（注文商品）の取り扱いがある場合（ＡＣＴ１７、ＹＥＳ）、プロセッサ３１は、棚４に注文商品の在庫（棚在庫）があるか否かを判断する（ＡＣＴ１９）。例えば、プロセッサ３１は、棚管理データベース４２を参照して、注文商品（音声認識した商品名の商品）の棚在庫があるかを判断する。また、プロセッサ３１は、商品管理データベース４１を参照して注文商品の在庫があるかを判断するようにしても良い。
【００５７】
注文商品の在庫がないと判断した場合（ＡＣＴ１９、ＮＯ）、プロセッサ３１は、注文商品が在庫なし（品切れ状態）であることを案内する（ＡＣＴ２０）。例えば、プロセッサ３１は、「申し訳ございませんが、現在品切れとなっております」などの商品の棚在庫がない旨の音声案内をスピーカ１７から出力する。また、プロセッサ３１は、音声案内だけでなく、在庫がない旨の案内を表示器１９に表示しても良い。在庫なしの案内を行った場合、プロセッサ３１は、注文された商品に対する一連の処理を終了する。この場合、プロセッサ３１は、ＡＣＴ１４へ戻り、次の注文を受けるようにして良い。
【００５８】
注文商品の在庫があると判断した場合（ＡＣＴ１９、ＹＥＳ）、プロセッサ３１は、注文商品に販売条件（例えば、年齢制限）があるかを確認する（ＡＣＴ２１）。例えば、プロセッサ３１は、棚管理データベース４２を参照して注文商品に販売条件があるかを確認する。本実施形態では、棚４に配置する商品として煙草を想定している。煙草は、２０歳未満への販売が禁止される商品であり、注文商品に販売条件（年齢制限）がある商品である。
【００５９】
注文商品に販売条件がある場合（ＡＣＴ２１、ＹＥＳ）、プロセッサ３１は、当該利用者に注文商品を販売しても良いかを確認する処理を実行する（ＡＣＴ２２）。ここでは、注文商品が２０歳未満への販売が禁止される煙草であることを想定して説明する。すなわち、プロセッサ３１は、煙草の注文を受けた場合、利用者が２０歳以上であるかを確認する処理（年齢確認処理）を実行する。
【００６０】
年齢確認処理は、利用者の申告に基づいて年齢を確認する処理であっても良いし、利用者が提示するＩＤカードに基づいて年齢を確認する処理であっても良い。前者の場合、プロセッサ３１は、情報入力器２０において２０歳以上であることを申告する申告ボタンへの入力を利用者に要求する。プロセッサ３１は、２０歳以上であることを申告するボタンへの入力を検知すると、当該利用者へ当該商品（煙草）を販売可能と判断する。この場合、プロセッサ３１は、利用者を確認のための顔画像をカメラ１２で撮影して保存するようにしても良い。
【００６１】
また、ＩＤカードに基づいて年齢を確認する場合、ロボット１には、情報入力器２０としてカードリーダを設置する。この場合、プロセッサ３１は、カードリーダによって利用者が提示するＩＤカードから読取る情報に基づいて利用者の年齢を取得する。利用者の年齢が２０歳以上であれば、プロセッサ３１は、当該利用者へ当該商品（煙草）を販売可能と判断する。また、プロセッサ３１は、カメラ１２を用いて利用者が提示するＩＤカードの券面を撮影し、撮影画像から券面に記載の利用者の年齢を認識（取得）するようにしても良い。
【００６２】
なお、利用者が年齢などを登録済みの登録者（顧客）であることを前提する運用であれば、プロセッサ３１は、利用者がどの登録者であるかを特定して年齢を確認しても良い。この場合、プロセッサ３１は、利用者が提示するカード等の記憶媒体から読み取る情報、または、利用者から取得する生体情報（例えば、カメラ１２が撮影する顔画像）によって個人認証を行うようにすれば良い。
【００６３】
注文商品の利用者への販売が可能であることが確認できない場合（ＡＣＴ２３、ＮＯ）、プロセッサ３１は、注文商品が販売できない旨を案内する（ＡＣＴ２４）。煙草の注文を受けた場合、プロセッサ３１は、利用者が２０歳以上であることが確認できなければ、煙草の販売が不可であると判断して販売不可の案内を行う。例えば、プロセッサ３１は、「２０歳以上であることが確認できないため、販売できません」などの商品が販売不可である旨の音声案内をスピーカ１７から出力する。また、プロセッサ３１は、音声案内だけでなく、販売不可である旨の案内を表示器１９に表示しても良い。販売不可の案内を行うと、プロセッサ３１は、当該利用者に対する一連の処理を終了する。
【００６４】
注文商品の利用者への販売可能であることが確認できた場合（ＡＣＴ２３、ＹＥＳ）、プロセッサ３１は、注文商品を棚４から取り出す処理を開始する。まず、プロセッサ３１は、棚４において注文商品が配置される配置位置に関する情報（配置情報）を棚管理データベース４２から取得する（ＡＣＴ３１）。
【００６５】
注文商品の配置情報を取得すると、プロセッサ３１は、商品を把持する把持機構１５を設けたアーム１３Ａ（又は１３Ｂ）の先端部を移動させる位置（取出位置）を決定する（ＡＣＴ３２）。取出位置を決定すると、プロセッサ３１は、決定した取出位置へアーム１３Ａ（１３Ｂ）の先端部を移動させる（ＡＣＴ３３）。例えば、プロセッサ３１は、棚４における注文商品の配置位置の正面から所定距離となる位置を取出位置としてアーム１３Ａの先端部を取出位置へ移動させる。なお、以下の説明では、アーム１３Ａのアーム部１４および把持機構１５が注文商品を取り出すものとして説明する。ただし、以下に説明するアーム１３Ａの動作は、アーム１３Ｂが行うようにしても良い。
【００６６】
また、棚管理データベース４２には、棚４に配置する商品ごとにアーム１３Ａの移動ルートを記憶しても良い。この場合、プロセッサ３１は、棚管理データベース４２に記憶する移動ルートに基づいてアーム１３Ａを移動させる。棚管理データベース４２には、商品の取出しを実施するごとに実際にアーム１３Ａを移動させた移動ルートを記録（更新または追記）するようにしても良い。
【００６７】
アーム１３Ａを移動させると、プロセッサ３１は、アームカメラ１６で注文商品の配置位置を含む撮影範囲の画像を撮影する（ＡＣＴ３４）。アームカメラ１６が画像を撮影すると、プロセッサ３１は、アームカメラ１６が撮影した画像に基づいて取出可能な注文商品が実在することを確認する（ＡＣＴ３５）。例えば、商品名で注文を受けた場合、プロセッサ３１は、注文された商品名の注文商品が棚４に実在すること確認する。
【００６８】
注文商品が棚４に実在することが確認できない場合（ＡＣＴ３６、ＮＯ）、プロセッサ３１は、注文商品が取出し不可である旨を利用者に報知する（ＡＣＴ３７）。例えば、プロセッサ３１は、「申し訳ございませんが、商品が確認できませんでした」などの音声案内をスピーカ１７から出力し、一連の注文商品に関する処理を終了する。
【００６９】
また、注文商品が棚４に実在することが確認できた場合（ＡＣＴ３６、ＹＥＳ）、プロセッサ３１は、確認した注文商品に対応する位置のプレートＰの番号が合っているかを確認する（ＡＣＴ３８）。プロセッサ３１は、アームカメラ１６の撮影画像から当該注文商品に対応する位置のプレートＰに表示された番号を認識する。プレートＰに表示された番号を認識すると、プロセッサ３１は、認識した番号と当該注文商品のプレートＰに設定されるべき番号（注文商品の番号）とが一致するかを確認する。プロセッサ３１は、注文商品に対応するプレートの番号が棚管理データベース４２に記憶する情報（注文商品に設定されている番号）と一致するかを判断する。
【００７０】
例えば、利用者から「×××（商品名、銘柄）を下さい」という注文を受けて棚４に商品名が「×××」の注文商品が実在することを確認したものとする。この場合、プロセッサ３１は、商品名が「×××」の注文商品が配置されている位置を含む撮影範囲をアームカメラ１６で撮影する。プロセッサ３１は、撮影画像から当該注文商品に対応して設置されるプレートの番号が当該注文商品に設定されている番号と一致するかを確認する。
【００７１】
注文商品に対応するプレートＰの番号が合っていない場合（ＡＣＴ３８、ＮＯ）、プロセッサ３１は、プレートの番号が正しくないことを管理者または店員に報知する（ＡＣＴ３９）。例えば、プロセッサ３１は、注文された商品名の商品に対応するプレートの番号に誤りがある旨のメール或はメッセージを管理者又は店員に送る。ここでは、注文された商品名の注文商品が棚４に実在することを確認している。このため、プロセッサ３１は、当該注文商品に対応するプレートの番号が正しくないことを管理者に報知した後、ＡＣＴ４０へ進み、当該注文商品の取出しを行う。
【００７２】
なお、商品名の指定無しでプレートの番号での注文を受けた場合、プロセッサ３１は、プレートの番号に応じた配置位置にある商品を注文商品とする。この場合、プロセッサ３１は、ＡＣＴ３８及び３９の処理を省略するようにしても良い。
【００７３】
また、プレートの番号と商品名との両方を含む注文を受けた場合、プロセッサ３１は、プレートの番号に応じた配置位置をアームカメラ１６で撮影するようにしても良い。この場合、プロセッサ３１は、撮影画像から注文された番号（注文番号）のプレートに対応する配置位置に注文された商品名の商品が実在するかを確認するようにしても良い。注文番号のプレートに対応する配置位置に注文商品がなければ、プロセッサ３１は、利用者に対して注文商品が無い旨の案内を行うようにしても良い。
【００７４】
例えば、「１０番の×××（商品名、銘柄）を下さい」という注文を受けた場合、プロセッサ３１は、「１０」番のプレートに対応する位置に商品名が「×××」の商品が実在するかを確認する。「１０」番のプレートに対応する位置に商品名が「×××」の商品が実在しなければ、プロセッサ３１は、「申し訳ございませんが、「×××」は現在品切れとなっております」などの音声案内をスピーカ１７から出力するようにしても良い。
【００７５】
また、プレートの番号と商品名との両方を含む注文を受けた場合、プロセッサ３１は、棚管理データベース４２に基づいてプレートの番号と商品名との整合を確認しても良い。例えば、１０番の×××（商品名、銘柄）を下さい」という注文を受けた場合、プロセッサ３１は、棚管理データベース４２において、「１０」番のプレートに配置される商品が「×××」に設定されているかを確認する。「１０」番のプレートの配置位置に配置されるべき商品が「×××」で無ければ、プロセッサ３１は、「申し訳ございませんが、「×××」は現在品切れとなっております」などの音声案内をスピーカ１７から出力するようにしても良い。
【００７６】
注文商品のプレートが合っていると判断した場合（ＡＣＴ３８、ＮＯ）、プロセッサ３１は、アームカメラ１６の撮影画像から注文商品（取出対象の商品）が実在する位置を確認する（ＡＣＴ４０）。棚４には同一商品が手前（正面）から奥に向かって並べて配置されるため、取出対象となる商品は最も先頭（最前面）にある商品となる。ただし、最前面にある取出対象の商品が常に同じ位置および向きにあるとは限らず、所定の配置位置から多少ずれた位置にある可能性がある。このため、プロセッサ３１は、実際の撮影画像に基づいて取出対象とする商品が実在する位置を確定する。
【００７７】
取出対象の商品が実在する位置が確定すると、プロセッサ３１は、実在する商品の位置に基づいてアーム１３Ａの位置（取出位置）を調整する（ＡＣＴ４１）。本実施形態において、棚４には手前から奥に向かって一列に並べて配置する商品の直前にプレートＰが設けられる。このため、最も手前にある取出対象の商品は、アーム１３Ａ側から見みて下方の領域部分がプレートＰに隠れる。アーム１３Ａの把持機構１５は、プレートＰよりも上部の領域において取出対象の商品を把持する。プロセッサ３１は、撮影画像から取出対象の商品のプレートＰよりも上方にある領域に応じて取出位置を決めてアーム１３Ａの把持機構１５の位置を調整する。
【００７８】
取出対象の商品が実在する位置に応じてアーム１３Ａの位置を調整すると、プロセッサ３１は、把持機構１５が取出対象の商品を把持するための動作を実行する。プロセッサ３１は、撮影画像から確定した商品の位置に基づいて棚４に実在する取出対象の商品の上面の位置を特定する。さらに、プロセッサ３１は、撮影画像から確定する取出対象の商品の位置および当該商品のサイズなどに基づいて当該商品の両側面の位置を特定する。
【００７９】
商品の上面の位置を特定すると、プロセッサ３１は、アーム１３Ａに設けた傾け機構としての指１５ａを動作させて取出対象の商品を前方へ傾ける（ＡＣＴ４２）。商品が前方に傾いた状態において、プロセッサ３１は、アーム１３Ａに設けた保持機構としての指１５ｂ、１５ｃにより商品を把持（保持）する（ＡＣＴ４３）。保持機構としての指１５ｂ、１５ｃが商品を把持すると、プロセッサ３１は、アーム１３Ａのアーム部１４を駆動させて指１５ｂ、１５ｃが把持する商品を棚４からピックアップする（ＡＣＴ４４）。
【００８０】
図９は、アーム１３Ａの把持機構１５によって商品を前方へ傾けた状態を示す図である。図１０は、アーム１３Ａの把持機構１５によって前方へ傾けた商品を把持した状態を示す図である。  
図９に示すように、アーム１３Ａの把持機構１５は、傾け機構としての指１５ａの先端部で商品の上面を押さえながら指１５ａの先端部を前方（図中に示す矢印ａ方向）に移動させる。これにより、商品は、上面が前方に動くため、プレートＰの上端部Ｐｔを支点として商品の上方が前方に傾く。
【００８１】
また、指１５ａが商品を前方に傾ける場合、指１５ｂおよび１５ｃは、図９に示すように、指１５ａによって前方に傾く商品を支える位置で待機する。指１５ｂおよび１５ｃが前方に傾く商品を支える位置は、プレートＰの上端部Ｐｔから商品の上面までの高さに設定される。ただし、指１５ｂおよび１５ｃが前方に傾く商品を支える位置は、商品の配置状態、商品の重さ、商品の外形の固さ等の商品ごとの特徴に応じて設定される。
【００８２】
また、図９に示すように、指１５ａによって上面が前方に動かされる商品は、プレートＰの上端部Ｐｔを支点に前方に傾く。このため、プレートＰの上端部Ｐｔから商品の上面までの中間よりも高い位置であれば、指１５ｂおよび１５ｃは、前方に傾いた商品の側面を挟持しやすくなると考えられる。従って、指１５ｂおよび１５ｃが前方に傾く商品を支える位置は、プレートＰの上端部Ｐｔから商品の上面までの中間よりも高い位置に設定しても良い。
【００８３】
指１５ａが所定の角度まで商品を前方に傾けると、保持機構としての指１５ｂおよび１５ｃは、図１０に示すように、前方に傾いた状態の商品の側面を把持（挟持）する。指１５ｂの先端部と指１５ｃの先端部とは、互いに商品の両側面を押さえることにより商品を挟持する。商品を把持（挟持）した指１５ｂの先端部と指１５ｃの先端部とは、上方（図１０中に示す矢印ｂの方向）に動くことにより当該商品を棚４から取り出す。なお、棚４において、取り出された商品の列は、取り出した商品の分だけ後方から押し出され、取り出した商品の次に並んでいた商品がプレートＰに接した状態となる。
【００８４】
また、ＡＣＴ４２−４４の処理は、一方のアームの把持機構で商品を手前に倒し、他方のアームの把持機構で手前に倒れる商品を保持するようにしても良い。例えば、プロセッサ３１は、一方のアーム１３Ａの把持機構１５によって取出対象の商品の上面を前方へ移動させて当該商品を前方へ倒す。また、アーム１３Ａの把持機構１５が商品を倒す前に、プロセッサ３１は、他方のアーム１３Ｂの把持機構１５を前方に倒れてくる商品をキャッチする位置に移動させておく。これにより、アーム１３Ａの把持機構１５が商品を前方に倒すと、アーム１３Ｂの把持機構１５は、前方に倒れる商品をキャッチ（保持）することができる。
【００８５】
さらに、把持機構１５は、商品を手前に傾けても把持できない場合、指１５ａを商品の上面に乗せ、指１５ｂ、１５ｃで商品の両側面の上部を挟むように挟持しても良い。この場合、アーム部１４は、指１５ｂ、１５ｃで両側面の上部を挟持した商品を真上に上げてから手前に引っぱるように動作させるようにしても良い。また、アーム部１４は、指１５ｂ、１５ｃで両側面の上部を挟持した商品を斜め上方に引き上げるように動作させても良い。
【００８６】
プロセッサ３１は、把持機構１５が把持する商品をピックアップ（保持）すると、アーム１３Ａのアーム部１４を駆動させて当該商品を引渡位置に移動させる（ＡＣＴ５１）。例えば、プロセッサ３１は、アーム１３Ａの把持機構１５が把持する商品を引渡位置としてのレジ台３上に運ぶように制御する。この場合、アーム１３Ａは、把持機構１５が把持して棚４からピックアップした商品をレジ台３へ移動させる。これにより、棚４にあった注文商品は、アーム１３Ａによって取り出されてレジ台３上に運ばれる。  
なお、棚４から取出した商品を移動させる引渡位置は、レジ台３の上に限定されるものではない。例えば、プロセッサ３１は、アーム１３Ａの把持機構１５が把持する商品を利用者に直接手渡すような制御を行うようにしても良い。
【００８７】
商品を引渡位置に運ぶと、プロセッサ３１は、取り出した商品（レジ台３に置いた商品）に関する情報を棚管理データベース４２に記憶する（ＡＣＴ５２）。例えば、プロセッサ３１は、当該商品の取出しを実行した取出位置を示す情報をメモリ３２に記憶する。また、プロセッサ３１は、取出処理を行った商品に対応づけて当該商品の取出しを実行した取出位置などの情報を棚管理データベース４２に記憶しても良い。
【００８８】
プロセッサ３１は、商品を引渡位置へ移動させた後、取り出した商品（レジ台３に置いた商品）を示す情報を精算装置２へ通知する（ＡＣＴ５３）。これにより、精算装置２は、ロボット１が棚４から取り出してレジ台３に置いた商品の情報を精算対象の商品の情報として取得する。精算装置２は、プロセッサ３１からの商品の情報に基づいてロボット１が棚４から取り出した商品を含む商品代金の精算処理が実行できる。
【００８９】
なお、プロセッサ３１は、精算装置２での精算が完了するまで、把持機構１５が把持する商品（棚４から取り出した商品）を開放しないようにしても良い。つまり、把持機構１５は、棚４から取り出した商品をすぐにレジ台３に置かずに、精算装置２での精算が完了した後に当該商品をレジ台３に置くように制御しても良い。
【００９０】
商品を引渡位置へ移動させた後、プロセッサ３１は、商品を取り出した後の棚の状態などを確認する棚チェック処理を行うようにしても良い。例えば、センサ１１が検知する利用者が居なくなった場合、利用者から次の商品の注文を直に受けることがないと予測される。このため、プロセッサ３１は、センサ１１が検知する利用者が居なくなった場合に、棚チェック処理を行うようにしても良い。この場合、プロセッサ３１は、センサ１１が利用者を検知している間は在庫チェック処理を実行しないようにしても良い。
【００９１】
棚チェック処理を実行する場合（ＡＣＴ５４、ＹＥＳ）、プロセッサ３１は、取り出した商品があった位置を含む領域の画像を撮影するためにアームカメラ１６を移動させる（ＡＣＴ５５）。図１に示す構成例では、アームカメラ１６は、把持機構１５とともにアーム１３Ａの先端部に設けられている。このため、プロセッサ３１は、商品の取出しを実行した取出位置にアームカメラ１６（アーム１３Ａの先端部）を移動させる。つまり、アーム１３Ａの先端部にあるアームカメラ１６は、取出した商品があった位置を撮影するために商品の取出しを行った取出位置へ移動させるものとする。
【００９２】
アームカメラ１６が取出位置に移動すると、プロセッサ３１は、アームカメラ１６で商品があった位置を含む領域の画像を撮影する（ＡＣＴ５６）。アームカメラ１６が画像を撮影すると、プロセッサ３１は、アームカメラ１６が撮影した画像に基づいて取り出した商品があった位置に次の商品が存在するかを判定する（ＡＣＴ５７）。
【００９３】
取出した商品があった位置に次の商品が無ければ（ＡＣＴ５７、ＹＥＳ）、プロセッサ３１は、棚４に補充すべき取り出した商品と同一の商品の在庫（以下、店舗在庫と称する）があるかを判定する（ＡＣＴ５８）。例えば、プロセッサ３１は、商品管理データベース４１を参照して取り出した商品に対する店舗在庫があるかを判定する。
【００９４】
店舗在庫があると判定した場合（ＡＣＴ５８、ＹＥＳ）、プロセッサ３１は、棚４に当該商品を補充すべき旨を管理者または店員に報知する（ＡＣＴ５９）。例えば、プロセッサ３１は、棚４に商品を補充すべきこと、あるいは、棚４に補充すべき商品を示す情報をメール或はメッセージで管理者または店員に通知する。具体例として、プロセッサ３１は、「商品棚に×××がありません。補充をお願いします」などのメール或はメッセージを管理者または店員に通知する。
【００９５】
店舗在庫がないと判定した場合（ＡＣＴ５８、ＮＯ）、プロセッサ３１は、取出した商品に対する店舗在庫がない旨を管理者または店員に報知する（ＡＣＴ６０）。例えば、プロセッサ３１は、当該商品が棚４に無く、店舗在庫も無いことをメール或はメッセージで管理者または店員に通知する。具体例として、プロセッサ３１は、「商品棚にも在庫にも×××がありません。発注をお願いします」などのメール或はメッセージを管理者または店員に通知する。
【００９６】
また、プロセッサ３１は、棚４における当該商品の有無を示す情報を棚在庫として棚管理データベース４２に記憶する（ＡＣＴ６１）。例えば、取出した商品があった位置に次の商品が有れば、プロセッサ３１は、取出した商品に対する棚在庫が有ることを棚管理データベース４２に記憶（更新）する。また、取出した商品があった位置に次の商品が無ければ、プロセッサ３１は、取出した商品に対する棚在庫が無いことを棚管理データベース４２に記憶（更新）する。
【００９７】
さらに、プロセッサ３１は、商品があった位置をアームカメラ１６で撮影した後、アーム１３Ａを取出位置から所定の待機位置へ移動させる（ＡＣＴ６２）。例えば、プロセッサ３１は、アーム１３Ａが取出位置から待機位置へ移動するためのルート（アーム１３Ａの駆動手順）を算出する。プロセッサ３１は、算出したルートでアーム１３Ａを待機位置へ移動させる。また、プロセッサ３１は、アーム１３Ａを取出位置から待機位置へ移動させるルートを棚管理データベース４２に記憶する（ＡＣＴ６３）。
【００９８】
ロボット１は、待機状態においてアーム１３Ａを所定の待機位置で待機させる。このため、次に利用者から注文を受けた場合、ロボットは、アーム１３Ａを待機位置から次の注文商品の取出位置へ移動させることとなる。同一商品（同一の商品名の商品）がほぼ同じ取出位置であれば、取出位置から待機位置へ移動するルートの逆ルートは、待機位置から取出位置へ移動するための移動ルートとなり得る。このような取出位置から待機位置への移動ルートを棚管理データベース４２が記憶しておく。これにより、次に同一商品の取出しを行う場合、ロボット１は、過去に使用したルートに基づいてアーム１３Ａを移動させる移動ルートを決めることが可能となる。
【００９９】
以上のように、実施形態に係る商品取出装置は、一列に並べた同一商品が前面に詰めて配置される棚から最前面にある１つの商品を取り出すロボットである。ロボットは、アーム、把持機構およびコントローラなどを有する。アームは、把持機構を設け、空間にける把持機構の位置を移動させる。コントローラは、アームを動作させることにより棚に配置された取出対象の商品の位置に応じた取出位置に把持機構を移動させる。把持機構は、取出位置において取出対象の商品を手前方向に傾けながら側面を把持する。アームは、把持機構が把持した商品を棚から取り出して引渡位置へ移動させる。これにより、商品取出装置は、棚に配置された商品の両側にスペースが無くても、把持機構が前方に傾けた商品の両側面を把持することでき、確実な商品の取出しが実現できる。
【０１００】
また、上述したように、実施形態に係る商品取出装置は、２つのアームを具備するようにしても良い。一方のアームに設けた傾け機構が取出対象の商品を手前方向に傾けて前方に倒し、他方のアームに設けた把持機構が前方に倒れる商品を保持する構成しても良い。これにより、簡易な構成で棚の最前面にある１つの商品を取り出すことが可能である。
【０１０１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、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、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、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。
【符号の説明】
【０１０２】
１…商品取出装置（ロボット）、２…精算装置（レジ）、３…レジ台、１１…センサ、１２…カメラ、１３Ａ、１３Ｂ…アーム、１４…アーム部、１５…把持機構、１５ａ…指（傾け機構）、１５ｂ、１５ｃ…指（保持機構、挟持機構）、１６…アームカメラ、１８…マイク、２１…システムコントローラ（制御装置）、２２…アーム装置、２３…ユーザインターフェース。
【図１】
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【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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