(57)【要約】【課題】多種多様でバラ積みされた部品の部品棚から組立工程への搬送を確実かつ効率よく搬送する。【解決手段】移動ロボット１を移動する移動手段２と、搬送対象物を移動ロボット１へ移載する移載手段３と、搬送対象物と移載手段３を撮像する撮像手段６と、遠隔操作装置２０との通信手段１１と、操作者２６の操作指令に従って制御を行う制御手段１９を備えた１台以上の移動ロボット（Ａ〜Ｄ）１ａ〜１ｄ、および移動ロボットの移動を、通信手段３１を通じて制御する運行制御装置３０、および移動ロボットと通信手段２１を介して切替手段２３で選択し、撮像手段６の映像を表示する映像表示手段２２と、操作指示を行う操作手段２４を備えた遠隔操作装置２０で構成される。移動ロボットから送信される画像を用いて移載手段３を遠隔操作し、搬送および積み降ろし作業を行う。これにより、部品棚５から組立工程３５への部品搬送を確実かつ効率よく低コストで行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動手段と、搬送対象物を移載する移載手段と、前記搬送対象物と前記移載手段を撮像する撮像手段と、遠隔操作装置との通信を行う第１通信手段と、操作指令に基づいて前記移動手段，移載手段，撮像手段、第１通信手段の少なくとも１つの制御を行う制御手段とを具備する複数の移動ロボットと、
前記移動ロボットとの通信を行う第２通信手段と、前記移動ロボットに搭載した撮像手段からの取得映像を表示する映像表示手段と、前記移動ロボットに操作指令を出す操作手段とを具備する遠隔操作装置と、
前記移動ロボットとの通信を行う第３通信手段を介して、前記移動ロボットの移動を制御する運行制御装置と、で構成されており、
前記移動ロボットに搭載された撮像手段を用いて前記移載手段を遠隔操作することで前記搬送対象物の積降し作業を行うことを特徴とする組立部品供給システム。
【請求項２】
前記遠隔操作装置は、操作対象の移動ロボットを切り替えることにより複数の移動ロボットを個別に操作が可能であることを特徴とする請求項１記載の組立部品供給システム。
【請求項３】
前記移動ロボットは、移載手段に接触検知手段を具備し、前記移載手段の移載時に環境との接触を検知し前記遠隔操作装置に通知するとともに、前記移載手段の接触方向への動作を拘束することを特徴とする請求項１または２記載の組立部品供給システム。
【請求項４】
前記遠隔操作装置からの操作指令を少なくとも「移載手段の手先位置の制御」「移載手段の手先姿勢の制御」「移載手段の把持機構の制御」の３つの指令とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の組立部品供給システム。
【請求項５】
前記移動ロボットが、移載手段の手先の位置と姿勢を検出する位置姿勢検出手段と、前記移載手段の手先が目的の位置姿勢をとるための移載手段の駆動源の出力を算出する動力学計算手段を具備し、前記動力学計算手段によって算出された駆動源の出力に従って前記移動ロボットの制御を行うことで機構の違いを問わず同じ操作指令により操作可能であることを特徴とする請求項４記載の組立部品供給システム。
【請求項６】
前記動力学計算手段が、移載手段の手先が目的の位置姿勢をとるための移載手段の駆動源と移動手段の駆動源との出力を算出し、前記移載手段の姿勢の変化と前記移動ロボット全体の移動とによって、前記移載手段の手先の位置および姿勢を制御することを特徴とする請求項５記載の組立部品供給システム。
【請求項７】
前記移動ロボットの複数を同時に操作可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の組立部品供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気製品などの組立工場において、部品棚から組立工程へ製品組立に必要な搬送対象物（部品）を搬送する組立部品供給システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の組立工場において部品棚から複数の組立工程への組立に必要な部品の搬送には、多くの場合「みずすまし」と呼ばれる配送専門の作業者が、各工程において必要な部品をセットにして配送を行っている。近年の組立工場では１人または少数の作業者チームで製品の組立工程を完成（または検査）まで行うセル生産の進展に伴い、多数の小規模屋台（作業台）による生産が進んでいる。このために多数の組立工程において、必要なときに必要なだけ部品を届ける必要があり多くの「みずすまし」が工場内に必要となっている。工場によっては数十人もの「みずすまし」が必要となる場合もあり、人件費も大きくなっている。
【０００３】
一方、半導体や液晶などのデバイスの製造工場ではＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）と呼ばれる移動ロボットによる自動搬送が行われているが、ほぼ同じような大きさ、形状のデバイスの搬送に比べ、製品の組立工程ではカバー、ネジ、基板など様々な大きさ、形状の部品を搬送する必要があり、多品種少量生産の進展に伴って搬送する部品の種類も多岐にわたっている。さらには多くの部品がメーカよりバラ積みで、かつ整列されていない状態で供給されるため、そのままでは従来のデバイスの製造工場で用いられているようなＡＧＶでは搬送は可能であるが、そのような部品の積み降ろしは困難である。
【０００４】
そこで、そのような多種多様でバラ積みされた部品の積み降ろしを行い、移動ロボットで搬送するための従来技術には、次のようなものがある。
【０００５】
まず、従来技術の１つとして部品を専用ケースに入れ、そのケースごと移動ロボットに積み降ろし、搬送する移動ロボットの技術（従来例１）がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
従来例１の適応可能な技術を、図７を用いて説明する。図７は従来例１の移動ロボット１を図示したものであり、移動ロボット１には、移動手段２と移載手段３が搭載されている。特に、移載供給側である部品棚５と移載手段３は専用ケース４によって物品の積み降ろしを行っており、一定形状をした専用ケース４ごとに運ぶため、部品の形状や置く位置，姿勢になどに左右されることなく、また部品棚５に対して移動ロボットが一定に位置決めすることによって積み降ろしを行うことができるため、確実に部品の積み降ろしを行うことができる。
【０００７】
また、別の適応可能な従来の技術には、移動ロボットにカメラ等の撮像手段を取り付け、把持を行う部品を画像に納め、その取得画像に従い手先位置を修正することで確実に部品を把持して移載を行うロボットの技術（従来例２）がある（例えば、特許文献２，３，４参照）。
【０００８】
従来例２の技術を、図８を用いて説明する。図８は従来例２の移動ロボット１を図示したものであり、ロボットシステムに撮像手段６が搭載されており、移載対象である供給部品７の位置や姿勢および移動ロボット１自体や部品供給棚８などの環境の様子を撮像手段６に取り込み、その情報を元に供給部品７が把持、積み降ろしができるように移載手段３の位置姿勢や移動ロボット１の位置を変更することで供給部品７の積み降ろしを自動で行うものである。
【０００９】
特に、特許文献２は移載対象物側にマークをつけ、それを移動ロボット１の移載手段３の手先につけた撮像手段６によって手先との位置関係を認識し、これによって対象物を把持できるように移載手段３の手先を移動させるものである。特許文献３には、撮像手段６によって移載手段３と供給部品７の位置姿勢を認識し、それによって移載手段３を制御させるものである。
【００１０】
また、特許文献４は移動ロボット１には搭載されていないが、外部から部品カゴにバラ積みされた供給部品７を認識することで、移載手段３によって供給部品７を個別に移載することができる技術であり、容易に移動ロボット１へ搭載することができる技術である。
【００１１】
このように、従来例１，２の技術を用いることで、多種多様で、かつバラ積みされた部品を搬送できるシステムを構築することが可能である。
【特許文献１】特開２００４−２３１３５７号公報
【特許文献２】特開平１０−３０８４２９号公報
【特許文献３】特開平１０−１５８６５号公報
【特許文献４】特開昭６１−５５０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来例１においては、専用ケースに必要な部品を分配する機能が別途必要であり、結果的にバラ積み状態の部品を移載する機能のシステムか、もしくはそれを代行する人が必要となり、コストが別途必要となる。
【００１３】
また、従来例２においては、理論的には可能なシステムであるが実環境での適応については、多種多様なバラ積みされた把持対象物やその環境を確実に認識することは容易ではなく、部品を並べるなどの一定の制限条件を与える必要があったり、実現できても非常に高価な画像処理機器が必要となる高価なシステムとなってしまうという問題があった。
【００１４】
本発明は、前記従来技術の問題を解決するものであり、多種多様でバラ積みされた組立部品を部品棚から組立工程への搬送において、これまで何人もの「みずすまし」が必要だった作業を、複数の移動ロボットを操作することにより、少数の作業者で効率的に運用できるとともに、全自動のロボットシステムに比べて低コストに、かつ確実に搬送することができる組立部品供給システ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】
【００１５】
前記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る組立部品供給システムは、移動手段と、搬送対象物を移載する移載手段と、搬送対象物と移載手段を撮像する撮像手段と、遠隔操作装置との通信を行う第１通信手段と、操作指令に基づいて移動手段，移載手段，撮像手段，第１通信手段の少なくとも１つの制御を行う制御手段とを具備する複数の移動ロボットと、移動ロボットとの通信を行う第２通信手段と、移動ロボットに搭載した撮像手段からの取得映像を表示する映像表示手段と、移動ロボットに操作指令を出す操作手段とを具備する遠隔操作装置と、移動ロボットとの通信を行う第３通信手段を介して、移動ロボットの移動を制御する運行制御装置と、で構成されており、移動ロボットに搭載された撮像手段を用いて移載手段を遠隔操作することで搬送対象物の積降し作業を行うことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２，３に記載した発明は、請求項１の組立部品供給システムにおいて、遠隔操作装置は、操作対象の移動ロボットを切り替えることにより複数の移動ロボットを個別に操作が可能であること、さらに、移動ロボットは、移載手段に接触検知手段を具備し、移載手段の移載時に環境との接触を検知し遠隔操作装置に通知するとともに、移載手段の接触方向への動作を拘束することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項４〜６に記載した発明は、請求項１〜３の組立部品供給システムにおいて、遠隔操作装置からの操作指令を少なくとも「移載手段の手先位置の制御」「移載手段の手先姿勢の制御」「移載手段の把持機構の制御」の３つの指令とすること、さらに、移動ロボットが、移載手段の手先の位置と姿勢を検出する位置姿勢検出手段と、移載手段の手先が目的の位置姿勢をとるための移載手段の駆動源の出力を算出する動力学計算手段を具備し、動力学計算手段によって算出された駆動源の出力に従って移動ロボットの制御を行うことで機構の違いを問わず同じ操作指令により操作可能であること、さらには、移動ロボットの動力学計算手段が、移載手段の手先が目的の位置姿勢をとるための移載手段の駆動源と移動手段の駆動源との出力を算出し、移載手段の姿勢の変化と移動ロボット全体の移動とによって、移載手段の手先の位置および姿勢を制御することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７に記載した発明は、請求項１〜６の組立部品供給システムにおいて、移動ロボットの複数を同時に操作可能であることを特徴とする。
【００１９】
前記構成によれば、移動ロボットによる部品搬送において、搭載した撮像手段からの取得画像を用いて移載手段の部品積降し作業を遠隔操作し、この操作対象の複数の移動ロボットを切り替え操作することにより少人数で効率よく運用することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、多種多様でバラ積みされた組立部品を部品棚から組立工程への搬送において、これまで何人もの「みずすまし」が必要だった作業を、複数の移動ロボットを操作することで少数の作業者で効率的に運用できるとともに、全自動のロボットシステムに比べて低コストに、かつ確実に搬送することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施形態における組立部品供給システムの概要図である。ここで、前記従来例を示す図７，８において説明した構成要件に対応し同等の機能を有するものには同一の符号を付して示し、また以下の各図においても同様とする。
【００２３】
本実施形態の組立部品供給システムは、図１で示すように、少なくとも移動ロボット１が任意の方向への移動を行うことができる移動手段２と、搬送対象物の移動ロボット１への移載を行うことができる移載手段３と、搬送対象物と移載手段３を撮像する撮像手段６と、遠隔操作装置２０と通信を行う第１の通信手段１１と、操作者２６による遠隔操作装置２０からの操作指令に従って移動ロボット１の移載作業の制御を行う制御手段１９を具備し、搬送対象物の部品を荷台１０に載せて搬送を行う１台以上の移動ロボット（Ａ〜Ｄ）１ａ〜１ｄとからなる。
【００２４】
また、対象の組立工程内において部品の搬送元となる部品棚５や部品の搬送先となる組立工程３５の間で、移動ロボット（Ａ〜Ｄ）１ａ〜１ｄが走行する運行経路９と、移動ロボットと第２の通信手段２１を通じて複数の移動ロボットの中から１台の操作対象の例えば移動ロボット（Ａ）１ａと選択的に通信を行い、移動ロボットの撮像手段６で取得された映像を表示する映像表示手段２２と、操作する移動ロボットを選択する切替手段２３と、操作者２６が操作対象の移動ロボットに対する操作指示を行う操作手段２４を具備している遠隔操作装置２０と、例えば移動ロボット（Ａ）１ａ，移動ロボット（Ｃ）１ｃの位置を運行情報３４として、それぞれの移動ロボットの移動経路の移動を、第３の通信手段３１を通じて指示することで制御を行う運行制御装置３０で構成されている。
【００２５】
通常は部品の供給元である部品棚５や部品の供給先となる組立作業者３６が作業を行っている組立工程３５間で前述した運行制御装置３０によって自律的に移動する移動ロボットが、部品棚５や組立工程３５において部品の積み降ろしが必要な場合に操作者２６を呼び出し、操作者２６は呼び出した移動ロボットを操作対象として設定し、送信される画像を用いて移載手段３を遠隔操作することで部品の積降し作業を行うことを特徴とする組立部品供給システムである。
【００２６】
図２は本実施形態におけるシステムの制御構成および情報の流れを示す図であり、図２に示すように、移動ロボット（Ａ）１ａは通常、通信手段１１で運行制御装置３０からの移動指示を受け取って、その指示に従って移動制御手段１４は移動手段２の駆動源１２を車輪などに取り付けられたオドメータ１５から計測される自己位置情報を元に制御し、目的の位置へと移動を行う。
【００２７】
移動ロボット（Ａ）１ａは、部品棚５や組立工程３５など部品の積み降ろしが必要な場所に到達すると、通信手段１１を用いて、遠隔操作装置２０に到達を通知し、遠隔操作装置２０の指令に従って撮像手段６で取得された映像情報を遠隔操作装置２０に送る。ここで、移載手段３の動作指令を受け取り、その動作指令を元に、例えば動力学計算手段１６のような制御計算装置によって移載手段３の動かし方を決定し、移載手段３の各関節に取り付けられたエンコーダなどの位置姿勢を検出する位置姿勢検出手段１７のデータを元に駆動源１３を制御することで、移載手段３が指令の動作を実現するように制御を行う。
【００２８】
さらに、環境等との接触検知手段１８を具備していても良く、その情報を動力学計算手段１６に送り、環境との接触方向に動かないように制御を行ったり、通信手段１１を用いて操作者２６へ通知したりする。
【００２９】
また、移載手段３だけではなく移動手段２を制御して指令の動作を実現しても良く、その場合は動力学計算手段１６にて移動手段２の動力学も算出し、移動手段２の駆動源１２の制御も行う。また、運行制御装置３０内では、所定の生産計画や組立を行う機種の部品構成などの生産情報３２をデータとして持っており、その情報を元に複数の移動ロボットを最適となるように制御する。
【００３０】
また、遠隔操作装置２０内では、移動ロボットから送られてくる部品の移載要求や接触情報を通知手段２５に伝えて操作者２６に通知する。そして、操作者２６は切替手段２３によって操作を行う移動ロボットを選択し、これを対象の移動ロボットに通知する。そして、操作手段２４の操作指令に従って対象となる移動ロボットの移載手段３への動作指令を出す。このとき、選択した移動ロボットからは常時撮像した映像が送られていて、これは映像表示手段２２に送られ操作者２６に提示される。
【００３１】
図３は移動ロボットが移載中に環境と接触した場合の処理を示す図であり、例えば移載手段が３ａから３ｂへ移動している際に環境４１と接触していることを想定する。ここで、操作者２６は映像表示手段２２の画像を通じて接触を知り、止める操作ができれば良いが、気づかないまま動作させてしまうと環境４１や移動ロボット自身を破損してしまう。
【００３２】
そこで、本実施形態のシステムでは、例えば接触部分における接触検知手段１８で接触を検知すると、スピーカやブザーなどの音声出力装置のような通知手段２５で操作者２６に通知する。また映像表示手段２２にマーク２２ａを表示して操作者２６に伝えても良い。さらに、通知だけでは確実に止めることは不可能であるため、移載手段３側でも接触検知手段１８の情報を用いて接触方向への動作をストップ（拘束）させる。これによって、確実に接触の悪化を防止し、安全な操作を実現することができる。また、接触検知手段１８は環境４１だけでなく部品の把持においても把持圧力を表示し、制御を行うことで確実かつ部品を壊すことなく把持し、積降し作業を効率よく行うことができる。
【００３３】
本実施形態のシステムでは、図４（ａ）〜（ｆ）のような把持動作と指令内容によって部品の積み降ろしを行う。そして、そのために例えば図５のような操作手段のコントローラ２８を用いて移載手段３の制御を行うものとする。ここで、本システムの特徴として以下の２点が挙げられる。１つは、指令を「指令Ａ：移載手段の手先位置の制御」「指令Ｂ：移載手段の手先姿勢の制御」「指令Ｃ：移載手段の把持機構の制御」の３つの指令とすることである。もう１つは、同じ操作手段、指令によって様々な形態の移載手段を同じように制御することができることである。
【００３４】
次に、前述した３つの指令Ａ，Ｂ，Ｃを使った動作例として、図４（ａ）から図４（ｆ）の流れで部品の把持、持ち上げのプロセスを説明する。ここでは、例えば５０ｍｍの立方体のカバー部分を移載する場合を考える。
【００３５】
図４（ａ）に示すように、移載手段３は、「指令Ｃ」により把持機構３ｄが部品を把持できるようにあらかじめ開いておく。
【００３６】
通常は移載手段３の動作範囲を広げるためと安全のために閉じている（開閉幅０ｍｍ）把持機構３ｄを、例えば部品を掴むために部品の幅５０ｍｍに動作誤差を含めた１０ｍｍの余裕度を与えた６０ｍｍに開いておく。はじめに把持機構３ｄを開くことにより操作者２６が視覚によりアプローチポイントを設定する際の目安にする。
【００３７】
図４（ｂ）に示すように、「指令Ａ」により部品へのアプローチポイントへ手先を移動させる。
【００３８】
ここでは、まず手先位置の移載のアプローチポイントすなわち把持のために近づける移動を開始する位置へ移動を行う。特に、操作者２６は視覚情報を用いて部品の形状から把持しやすいアプローチポイントに移動させる。なお、この例では立方体なので上方からのアプローチを想定している。また、移動に関しては操作者２６が視覚により適当な位置までＸＹＺを図５に示すようなコントローラ２８にて近づける方向で指示を行う。「指令Ｂ」により部品への把持姿勢となるように手先の向きを調整する。
【００３９】
操作者２６は視覚情報を用いてアプローチポイントから手先を把持できる方向に向ける。この例では立方体形状の部品を上方からアプローチするので、手先を部品の辺に合わせて下向きにしている。なお、移動と同様に図５のコントローラ２８において調整するものとする。
【００４０】
図４（ｃ）に示すように、「指令Ａ」により部品を把持するようにアプローチする。
【００４１】
ここでは、操作者２６は視覚情報を用いてアプローチポイントから把持位置に手先を移動させる。このとき、手先方向は一定とするため位置の移動やその後の把持を容易にすることができる。
【００４２】
図４（ｄ）に示すように、「指令Ｃ」により部品の把持を行う。
【００４３】
ここでは、操作者２６は少なくとも視覚情報と、必要に応じて把持部に圧力計測装置を取り付け、それによって計測される圧力などの情報を用いて把持機構３ｄを閉じて部品の把持を行う。また、目標圧力値を設定し、必要となる把持圧力に達した時点で把持機構３ｄを閉じる操作をしても、それ以上閉じないように制御を行うとなお良い。
【００４４】
図４（ｅ）に示すように、「指令Ａ」により把持し、把持したまま部品を持ち上げる。
【００４５】
ここでは、操作者２６は視覚情報を用いて目標の位置へと部品の移載を行う。なお、図４（ｆ）に示す把持した部品を目的位置に降ろす場合は、１）目的位置のアプローチポイントへの手先の移動を行い、２）手先の方向を修正し、３）目的位置に手先を移動させて、４）把持機構を開き、５）手先の移動により手先を逃がし、６）手先を初期位置，姿勢へ移動し、初期把持機構の開閉量へ戻す、このように動作することで実現できる。
【００４６】
以上に説明したように、位置，姿勢を制御したい部分のみを動作させ、その他の制御に影響を受けないようにできれば、位置，姿勢の両条件を合わせながらの操作が不要で、容易にかつ感覚的に移載手段３を遠隔操作することが可能となる。
【００４７】
例えば、移載手段が３次元空間を自由に動かせる機構とすると、通信手段に流れる各指令の通信電文は次のようにできる。
【００４８】
「指令Ａ
［ＳＴ］Ａ：ｘｘｘ，ｙｙｙ，ｚｚｚ［ＥＤ］」
ここでの位置情報には、直交座標系を用いており、ｘｘｘはＸ座標方向への移動量、ｙｙｙはＹ座標方向への移動量、ｚｚｚはＺ座標方向への移動量、［ＳＴ］は指令の開始コード、［ＥＤ］は指令の終了コードとする。そして、移動量については任意の単位系とする。また、座標については極座標系を用いても良い。
【００４９】
なお、この指令は断続的に移動ロボットに送られるものとし、１回の指令値（ｘｘｘ，ｙｙｙ，ｚｚｚ）の単位は、対象部品のサイズと手先の移動距離と通信間隔によって設定されることが望ましく、例えば一般の電気部品数ｃｍの外装などを数１０ｃｍ程度の距離を動かす場合に、通信間隔が１０ｍｓｅｃレベルであるとき、０．１ｍｍ単位にすれば秒速１ｃｍ単位で動作させることができる。
【００５０】
「指令Ｂ
［ＳＴ］Ｂ：ｒｏｌ，ｐｔｈ，ｙａｗ［ＥＤ］」
ここでの姿勢には、ロール角，ピッチ角，ヨー角を用いておりｒｏｌはロール角の回転量、ｐｔｈはピッチ角の回転量、ｙａｗはヨー角の回転量、［ＳＴ］は指令の開始コード、［ＥＤ］は指令の終了コードとする。そして、回転角については任意の単位系とする。また、姿勢にはオイラー角や別な表現方法を用いても良い。
【００５１】
なお、この指令も断続的に移動ロボットに送られるものとし、１回の指令値は、少なくとも部品の把持角度の必要精度と通信間隔によって設定されることが望ましく、例えば把持角度の精度が０．１度で通信間隔が１０ｍｓｅｃレベルであるとき、０．０１度単位にすれば秒速１度単位で姿勢を変更させることができる。
【００５２】
「指令Ｃ
［ＳＴ］Ｃ：＊＊＊［ＥＤ］」
ここでの＊＊＊は、把持機構の開閉量を示しており、［ＳＴ］は指令の開始コード、［ＥＤ］は指令の終了コードとする。そして、開閉量については任意の単位系とする。
【００５３】
なお、この指令も断続的に移動ロボットに送られるものとし、１回の指令値は、少なくとも部品の把持精度と通信間隔によって設定されることが望ましく、例えば把持精度が０．１ｍｍで通信間隔が１０ｍｓｅｃレベルであるとき、０．０１ｍｍ単位にすれば秒速１ｍｍ単位で姿勢を変更させることができる。
【００５４】
なお、図５は前述の３つ指令Ａ，Ｂ，Ｃによる遠隔操作を行うための操作手段のコントローラ２８の例を示している。図５では、コントローラ２８は３つのレバーで構成されている。１つは何を制御するのかを切り替える指令切替レバー２８ａであり、具体的には３つの位置にレバーを移動させることができ、それぞれの位置には図中で示すように「位置」⇒「指令Ａ」、「姿勢」⇒「指令Ｂ」、「把持」⇒「指令Ｃ」と割り振られており、指令切替レバー２８ａが位置する指令を移動ロボットに送信する。
【００５５】
また、その他の２つは操作レバー２８ｂ，２８ｃは、各指令の兼用レバーとなっており。図５では操作レバー２８ｂが２次元の制御を行えるようになっており、指令切替レバー２８ａが「位置」ではＸ，Ｙ方向の制御、「姿勢」ではロール角，ピッチ角の制御を２つの方向に設定している。なお、「把持」では、操作レバー２８ｂは無効である。
【００５６】
また、操作レバー２８ｃは上下方向のレバーであり、指令切替レバー２８ａが「位置」ではＺ方向の制御、「姿勢」ではヨー角の制御、「把持」は開閉の制御を設定している。操作レバー２８ｂ，２８ｃはともに操作レバーから手を離せば中間位置すなわち動作速度「０」に自動的に戻るようになっているものとする。
【００５７】
前記の各指令は操作レバーが倒れている間だけ一定間隔で移動ロボットに発信されているものとし、その指令値は操作レバーを倒す量に比例するように設定すれば、操作者２６の操作感に合わせて手先を移動させることができる。
【００５８】
例えば、一般的な数ｃｍ程度の電子機器の部品を搬送するときに通信間隔が１０ｍｓｅｃの場合、「指令Ａ」で最小指令値０．１ｍｍ、最大指令値１ｍｍとすると秒速１〜１０ｃｍ単位、「指令Ｂ」で最小指令値０．０１度、最大指令値０．１度とすると秒速１〜１０度単位、「指令Ｃ」で最小指令値０．０１ｍｍ、最大指令値０．０１ｍｍとすると秒速０．１〜１ｃｍ単位程度が適当な例であると考えられるが、把持対象や移載の環境によって変更しても良い。
【００５９】
本実施形態では、図５のような操作手段のコントローラ２８を移動ロボットの形態に問わず共通して使用する。例えば、図６（ａ）〜（ｄ）で示すように様々な形態の移動ロボットに適応する。図６（ａ）のような垂直多関節ロボット、図６（ｂ）のような直動関節を含むスカラー型ロボット、図６（ｃ）のような移動手段２を位置決めに用いる移動ロボット、図６（ｄ）のような複数の移動ロボットを連携させるものなどである。
【００６０】
このとき、位置や姿勢の制御は次の（数１），（数２）に基づくことで移動ロボットの形状に関係なく制御を行うことが可能となる。
【００６１】
各移動ロボットの位置姿勢Ｐと駆動関節Θとの関係は（数１）
（数１）
Ｐ＝Ｆ（Θ）
で表すことができる。
ここでＦはΘを引数とする関数で移動ロボットの形態により決定する。
【００６２】
両辺を微分すると（数２）
（数２）
Ｖ＝Ｊ（Θ）ω
で表される。
Ｖは位置姿勢の速度、Ｊはヤコビ行列、ωは駆動関節の速度を示す。
【００６３】
（数１）もしくは（数２）を移動ロボットに具備された動力学計算手段により解くことで目的とする方向へ制御を形態に関係なく、同じ指令電文，操作手段を用いて制御することができる。
【００６４】
したがって、以上の本実施形態のシステムを用いると、操作者が移動ロボットの移載手段を遠隔操作することにより、これまで自動化にすると多種多様でバラ積みされたような部品では確実性が低く、かつ実現しても移動ロボットが非常に高価になり、また一方で、人手で実施すると人手がかかりコストが要していた処理に対して、操作者を１名に削減することができ、さらに人によって確実な移載が可能となる。また、環境との接触に対しても安全を確保することができる。
【００６５】
また、複数の移動ロボットや形状の異なる移動ロボットも同じ指令、同じ操作手段で操作ができるため、移動ロボットごとに操作手段やその操作方法を覚える必要もなく、かつ３つの指令に切り分けることで、容易かつ感覚的に操作することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明に係る組立部品供給システムは、多数の人手や装置コストをかけることなく、多種多様でバラ積みされている組立部品の積み降ろしを確実に行うことができ、多数の移動ロボットで構成された低コストなシステムによって部品棚から組立工程へ効率的に搬送することができ、電気製品などセル生産による多品種少量生産を行っている組立工場での利用が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態における組立部品供給システムを示す概要図
【図２】本実施形態におけるシステムの制御構成および情報の流れを示す図
【図３】移動ロボットが移載中に環境と接触した場合の処理を示す図
【図４】移載手段の把持動作と指令内容によって部品の積み降ろしを行う動作（ａ）〜（ｆ）を示す図
【図５】操作手段のコントローラを示す図
【図６】移動ロボットにおける移載手段の様々な形態（ａ）〜（ｄ）を示す図
【図７】従来例１の移動ロボットを示す図
【図８】従来例２の移動ロボットを示す図
【符号の説明】
【００６８】
１，１ａ〜１ｄ  移動ロボット（Ａ〜Ｄ）
２  移動手段
３，３ａ，３ｂ  移載手段
３ｄ  把持機構
３ｅ  直動関節
４  専用ケース
５  部品棚
６  撮像手段
７  供給部品
８  部品供給棚
９  運行経路
１０  荷台
１１，２１，３１  通信手段
１２，１３  駆動源
１４  移動制御手段
１５  オドメータ
１６  動力学計算手段
１７  位置姿勢検出手段
１８  接触検知手段
１９  制御手段
２０  遠隔操作装置
２２  映像表示手段
２２ａ  マーク
２３  切替手段
２４  操作手段
２５  通知手段
２８  コントローラ
３０  運行制御装置
３２  生産情報
３３  運行管理手段
４１  環境
【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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