(57)【要約】      （修正有）【課題】球に代表される滑らかな凸形状物体を、３次元的にフレキシブルな経路で非接触搬送することを可能とする物体搬送装置および物体搬送方法を提供する。【解決手段】パン角、チルト角の制御が可能な第１のパンチルトアクチュエータ上に載置した第１のジェット流噴射機からのジェット流域内に物体を非接触で保持した状態で、パンチルトアクチュエータのパン角、チルト角、ジェット流噴射機の噴射流量を操作して物体を所定の位置に移動し、第２のパンチルトアクチュエータ上に載置された第２のジェット流噴射機からのジェット流に物体の保持を引き渡し、同様の手順で第３、第４の非接触物体保持ユニットに搬送対象物体を順次引き渡していくことで、物体に機械的に接触することなく、物体をフレキシブルな経路で搬送する。【選択図】図２
2018177471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送対象物体の搬送経路に沿って設置された複数個の、２軸以上の自由度を持つパンチルトアクチュエータと、該パンチルトアクチュエータ上に載置されて搬送対象物体に向けてジェット状の流体を噴射するジェット流噴射機と、前記パンチルトアクチュエータ上に載置されて該パンチルトアクチュエータと前記搬送対象物体との距離を測定する距離計測器から成る非接触物体保持ユニットと、該複数個の非接触物体保持ユニットのパン角、チルト角、ジェット流噴射機の噴射流量を制御する制御部からなる物体搬送装置。
【請求項２】
前記制御部はその内部に、各非接触物体保持ユニットの座標原点の位置座標値、物体搬送開始位置、最終搬送目標位置、搬送途中経路での搬送対象物体引き渡し位置座標値、各非接触物体保持ユニットの性能情報等を記憶する記憶部、物体の現在位置、各非接触物体保持ユニットの座標原点の位置座標置、物体の搬送経路等から、物体の保持を引き継ぐ次の非接触物体保持ユニットの選定、当該非接触物体保持ユニットへの制御信号の演算を行う演算部、演算部で得られた結果に基づいて非接触物体保持ユニットを操作する操作部、物体が所定の非接触物体保持ユニットに保持されたか否か、最終搬送目標位置に到達したか否か等を判定する判定部を持つ、請求項１記載の物体搬送装置。
【請求項３】
前記最終搬送目標位置に、搬送対象物体が目標位置に到達したことを検知するための、目標位置到達検出手段を設けた請求項２記載の物体搬送装置。
【請求項４】
搬送対象物体の搬送経路に沿って、２軸以上の自由度を持つパンチルトアクチュエータと、該パンチルトアクチュエータ上に載置されて搬送対象物体に向けてジェット状の流体を噴射するジェット流噴射機と、前記パンチルトアクチュエータ上に載置されて該パンチルトアクチュエータと前記搬送対象物体との距離を測定する距離計測器から成る非接触物体保持ユニットを複数個設置し、制御部によって第１の非接触物体保持ユニットのパン角、チルト角、ジェット噴射機の噴射流量を制御して搬送対象物体をジェット流域内の所定の位置に保持し、第１の非接触物体保持ユニットで前記搬送対象物体を保持した状態で、隣接する第２の非接触物体保持ユニットを制御して該隣接する第２の非接触物体保持ユニットから前記搬送対象物体にジェット状の流体を噴射して第２の非接触物体保持ユニットで前記搬送対象物体を保持し、その後、第１の非接触物体保持ユニットを制御して第１の非接触物体保持ユニットによる前記搬送対象物体の保持を解除して第２の非接触物体保持ユニットに前記搬送対象物体の保持を引き渡し、ついで、第３、第４の非接触物体保持ユニットに順次引き渡していくことで、前記搬送対象物体を搬送する物体搬送方法。
【請求項５】
前記最終搬送目標位置に、搬送対象物体が目標位置に到達したことを検知するための目標位置到達検出手段を設置し、当該目標位置到達検出手段からの信号を検知した時に搬送動作を終了する、請求項４記載の物体搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は球に代表される滑らかな凸形状物体（以下では単に球状物体と呼ぶ）の搬送装置及び搬送方法に関し、より詳細には、パン角、チルト角の制御が可能な第１のパンチルトアクチュエータ上に載置した第１のジェット流噴射機によって、コアンダ効果を利用して球状物体をジェット流域内に保持し、該第１のパンチルトアクチュエータのパン角、チルト角、ジェット流噴射機の噴射流量を操作して球状物体を所定の位置に移動・保持し、第２のパンチルトアクチュエータ上に載置された第２のジェット流噴射機からのジェット流域内に球状物体の保持を引き継いでいくことで、球状物体に機械的に接触することなく、順次、球状物体を所定の位置に移動・搬送するための物体搬送装置及び物体搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛生上・品質上の観点から、医薬品、高級食材等のデリケートな物体を機械的に接触することなく搬送するための技術の開発が望まれているが、空気流等を利用した、定められたダクト内等を搬送する装置に限定されているのが実情であり、３次元空間内のフレキシブルな経路での搬送が可能なシステムは実現されていない。
【０００３】
よく知られたエアジェットのコアンダ効果を利用して球状物体をエアジェット流域中に保持するためのエアジェット流量、保持可能な物体質量等に関する研究成果が報告されているが、単一のエアジェットによる物体の保持に関する検討に留まっており、複数のエアジェットを用いた物体搬送に関する検討はなされていない。（非特許文献１）
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Aaron Becker, Robert Sandheinrich, and Timothy Bretl, Automated Manipulation of Spherical Objects in Three Dimension Using A Gimbaled Air Jet,The 2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems,October11-15,2009 St. Louis, USA
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、球状物体を対象とする、３次元的にフレキシブルな経路での非接触搬送が可能な物体搬送装置および物体搬送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
係る目的を達成するため、本発明の物体搬送装置は、搬送対象球状物体（以下、搬送対象物体と略記することがある。）の搬送経路に沿って設置された複数個の、２軸以上の自由度を持つパンチルトアクチュエータと、該パンチルトアクチュエータ上に載置されて搬送対象物体に向けてジェット状の流体を噴射するジェット流噴射機と、前記パンチルトアクチュエータ上に載置されて該パンチルトアクチュエータと前記搬送対象物体との距離を測定する距離計測器から成る非接触物体保持ユニットと、該複数個の非接触物体保持ユニットのパン角、チルト角、ジェット流噴射機の噴射流量を制御する制御部からなることを特徴とする。
【０００７】
前記制御部は、物体搬送動作を統括制御するためその内部に、物体搬送開始位置座標値、最終搬送目標位置座標値、各非接触物体保持ユニットの座標原点の位置座標値、搬送途中経路での物体引き渡し位置座標値、各非接触物体保持ユニットの性能情報等を記憶する記憶部と、物体の現在位置、各非接触物体保持ユニットの座標原点の位置座標置、物体の移動経路等から、物体の保持を引き継ぐ次の非接触物体保持ユニットの選定、当該非接触物体保持ユニットへの制御信号の算出等を行う演算部と、演算部で得られた結果に基づいて非接触物体保持ユニットを操作する操作部と、搬送対象物体が所定の非接触物体保持ユニットに保持されたか否か、最終搬送目標位置に到達したか否か等を判定する判定部とを有する。
【０００８】
本発明の物体搬送装置は、さらに、最終搬送目標位置に、物体が光線等を遮断することで当該物体が目標位置に到達したことを検知するための、目標位置到達検出手段を有するとしても良い。
【０００９】
係る目的を達成するため、本発明の物体搬送方法は、搬送対象物体の搬送経路に沿って、２軸以上の自由度を持つパンチルトアクチュエータと、該パンチルトアクチュエータ上に載置されて搬送対象物体に向けてジェット状の流体を噴射するジェット流噴射機と、前記パンチルトアクチュエータ上に載置されて該パンチルトアクチュエータと前記搬送対象物体との距離を測定する距離計測器から成る非接触物体保持ユニットを複数個設置し、前記制御部によって第１の非接触物体保持ユニットのパン角、チルト角、ジェット流噴射機の噴射流量を制御して、コアンダ効果を利用して搬送対象物体をジェット流域内に保持し、次いで、該第１の非接触物体保持ユニットを制御して前記搬送対象物体を所定の位置に移動し、第１の非接触物体保持ユニットで前記搬送対象物体を保持した状態で、隣接する第２の非接触物体保持ユニットを制御して該隣接する第２の非接触物体保持ユニットから前記搬送対象物体にジェット状の流体を噴射して第２の非接触物体保持ユニットで前記搬送対象物体を保持し、その後、第１の非接触物体保持ユニットを制御して第１の非接触物体保持ユニットによる前記搬送対象物体の保持を解除して第２の非接触物体保持ユニットに前記搬送対象物体の保持を引き渡し、次いで、該第２の非接触物体保持ユニットを制御して前記搬送対象物体を所定の位置に移動し、第３、第４の非接触物体保持ユニットに順次、前記搬送対象物体の保持を引き渡していくことで、前記搬送対象物体を搬送することを特徴とする。
【００１０】
本発明の物体搬送方法は、さらに、最終搬送目標位置に、物体が光線等を遮断することで当該物体が目標位置に到達したことを検知するための目標位置到達検出手段を設置し、当該目標位置到達検出手段からの信号を検知した時に搬送動作を終了する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明の物体搬送装置および物体搬送方法によれば、２軸以上の自由度を持つパンチルトアクチュエータ上に載置した第１のジェット流噴射機からのジェット噴流のコアンダ効果を利用して搬送対象物体を非接触でジェット流域内に保持し、パンチルトアクチュエータのパン角、チルト角、ジェット流噴射機の噴射流量を制御して搬送対象物体を所定の位置に移動・保持し、この状態で他の２軸以上の自由度を持つパンチルトアクチュエータ上に載置された第２のジェット流噴射機からジェット流を噴射して第１及び第２のジェット流噴射機によって搬送対象物体を保持し、その後、第１のジェット流噴射機の噴射流量を制御して第１のジェット流噴射機による前記搬送対象物体の保持を解除して第２のジェット流噴射機に前記搬送対象物体の保持を引き渡し、ついで、同様の手順で第３、第４の非接触物体保持ユニットに搬送対象物体を順次引き渡していくことで、搬送対象物体に機械的に接触することなく、かつ３次元的にフレキシブルな経路での搬送が可能となる。
【００１２】
また、最終搬送目標位置に設置した、物体が光線等を遮断することで当該物体が目標位置に到達したことを検知するための目標位置到達検出手段を有し、当該目標位置到達検出手段からの目標位置到達信号を搬送対象物体が目標位置に到達したか否かの判定に用いることで、安定した動作の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】コアンダ効果を利用してジェット流域内に搬送対象物体を保持する非接触物体保持ユニットとその座標系を示す図である。
【図２】図１に示した非接触物体保持ユニット１を複数個利用して、搬送対象物体２の保持を順次引き継いでいくことで物体を搬送する手順を模式的に示したものである。  図２（a）は物体搬送装置内の非接触物体保持ユニットiで搬送対象物体を保持した状態を模式的に示す図である。図２（b）は非接触物体保持ユニットiのパン角、チルト角、ジェット流噴射機の噴射流量を制御して搬送対象物体を所定の位置に移動し、隣接する非接触物体保持ユニットi+1のパン角、チルト角、ジェット流噴射機の噴射流量を制御してジェット流を搬送対象物体に噴射して、搬送対象物体を非接触物体保持ユニットiと非接触物体保持ユニットi+1の両方で保持した状態を示す図である。図２（c）は非接触物体保持ユニットiのジェット流噴射を停止することで非接触物体保持ユニットiでの搬送対象物体の保持を解除して非接触物体保持ユニットi+1での単独保持状態としたことを示す図である。
【図３】本発明の物体搬送装置の装置構成を示す図である。
【図４】非接触物体保持ユニット間での搬送対象物体の引き渡し、物体の搬送手順を補足的に説明する図である。図４（a）は非接触物体保持ユニットでの物体保持可能領域とその重なりを模式的に示す図である。図４（b）は図４（a）の物体保持可能領域6a,6b,6cの重なりをZY平面に投影した図である。図４（c）は図４（a）の物体保持可能領域6a,6b,6cの重なりをXY平面に投影した図である。図４（d）は図４（a）の物体保持可能領域6a,6bの重なりをZX平面に投影した図である。
【図５】本発明の実現可能性を確認するための、３台のエアジェット流噴射機を用いた実験の装置構成を示す図である。
【図６】図５の３つの非接触物体保持ユニット（図では保持ユニット１，２，３と記載）での物体搬送・引渡し時のＸ座標、Ｙ座標の軌跡を示す図である。
【図７】図５の３つの非接触物体保持ユニット（図ではユニットと記載）での物体搬送・引渡し時の物体位置のＸＹＺ座標変動を示す図である。
【図８】ジェット流噴射機の噴射流量を変化させて物体の保持位置を変更する際の、噴射量変更条件の相違による距離計測器での測定値の変動状態の相違を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。各図において、同一の構成要素は同一番号をつけて示し、簡略化のためその説明を省略することがある。
【００１５】
図１は単体の非接触物体保持ユニット１とその座標系を示す図である。
図において２は搬送対象物体であり、コアンダ効果によって、ジェット流噴射機３から噴射されるジェット流域内に保持されている。
４は非接触物体保持ユニット１の座標原点と搬送対象物体２との距離を測定するための距離計測器である。
ジェット流噴射機３、距離計測器４は、図には示さなかった２軸以上の自由度を持つパンチルトアクチュエータ上に載置されている。
搬送対象物体２の位置座標は、ジェット流噴射機のパン角θP、チルト角θT、距離計測器での測定値lを用いて、パンチルトアクチュエータ上の基準点を原点とする球面座標系で把握することができる。
【００１６】
図２は図１に示した非接触物体保持ユニット１を複数個利用して、搬送対象物体２の保持を順次引き継いでいくことで物体を搬送する手順を模式的に示したものである。
非接触物体保持ユニットiで搬送対象物体２を保持した状態（図２（a））で、当該非接触物体保持ユニットiのパン角、チルト角、ジェット流噴射機の噴射流量を制御して搬送対象物体２を所定の位置に移動し、隣接する非接触物体保持ユニットi+1のパン角、チルト角、ジェット流噴射機の噴射流量を制御してジェット流を搬送対象物体２に噴射して、搬送対象物体２を非接触物体保持ユニットiと非接触物体保持ユニットi+1の両方で保持する（図２（b））。
その後、非接触物体保持ユニットiのジェット流噴射機の噴射を停止することで非接触物体保持ユニットiでの搬送対象物体２の保持を解除し、非接触物体保持ユニットi+1単独での保持状態とする(図２（c）)。
この手順を順次引き継いで行くことで、搬送対象物体２を３次元空間内で非接触搬送する。
【００１７】
図３は本発明の物体搬送装置の装置構成を示す図である。
図３において、１は２軸以上の自由度を持つパンチルトアクチュエータと、該パンチルトアクチュエータ上に載置されて搬送対象物体に向けてジェット状の流体を噴射するジェット流噴射機と、前記パンチルトアクチュエータ上に載置されて該パンチルトアクチュエータと前記搬送対象物体との距離を測定する距離計測器から成る非接触物体保持ユニットであり、物体搬送経路に沿って、搬送装置全体でｎ個設置されている。
５は前記ｎ個の非接触物体保持ユニットを統括制御するための制御部であり、その内部には、図には示さなかった記憶部、演算部、操作部、判定部を有する。
測定値i（i=1,2,・・・,n）はそれぞれに対応する非接触物体保持ユニットiで測定されたパン角、チルト角、距離計測器での測定値であり、非接触物体保持ユニットiから制御部５に送出される。
制御信号i（i=1,2,・・・,n）は非接触物体保持ユニットiのパン角、チルト角、ジェット流噴射機の噴射流量を制御するための信号であり、制御部５から非接触物体保持ユニットiに送出される。
目標位置到達信号は搬送対象物体２が最終搬送目標位置に到達した時に、制御部５が受信する信号であり、例えば、物体が光線等を遮断することで当該物体が目標位置に到達したことを検知するための目標位置到達検出手段を最終搬送目標位置に設置しておくことで検出することができる。
（記憶部の機能）
予め、物体搬送開始位置座標値、最終搬送目標位置座標値、各非接触物体保持ユニットの座標原点の位置座標値、搬送途中経路での搬送対象物体引き渡し位置座標値、搬送に使用する各非接触物体保持ユニットの性能情報等が設定・記憶されている。
（演算部の機能）
搬送対象物体２の現在位置、各非接触物体保持ユニットの原点座標、搬送対象物体２の移動経路等から、搬送対象物体２の保持を引き継ぐ次の非接触物体保持ユニットの選定、当該非接触物体保持ユニットへの制御信号の算出等を行う。
（操作部の機能）
演算部で得られた結果に基づいて、非接触物体保持ユニットに制御信号を送出して非接触物体保持ユニットを操作する。
（判定部の機能）
搬送対象物体２が所定の非接触物体保持ユニットに保持されたか否か、所定の搬送途中経路での引き渡し位置に到達したか否か、最終搬送目標位置に到達したか否か等を判定する。
【００１８】
次に、非接触物体保持ユニットの操作手順について説明する。
説明の簡略化の為、物体搬送装置では、装置内での３次元位置を示すためのＸＹＺ直交座標系と各非接触物体保持ユニット内でのローカルな位置を示すためのXrYrZr直交座標系が設定されており、Ｚ軸とZr軸は鉛直線方向に一致し、かつ、Ｘ軸とXr軸、Ｙ軸とYr軸はそれぞれ並行となるように設定されているとする。
また、制御部５内の記憶部には、予め、ＸＹＺ直交座標系での、物体搬送開始位置座標値（ＸＳ，ＴＳ，ＺＳ）、最終搬送目標位置座標値（ＸＦ，ＹＦ，ＺＦ）、各非接触物体保持ユニットの原点位置座標値（ＸＯi，ＹＯｉ，ＺＯｉ）（i=1,2,・・・,n）、搬送途中経路での物体引き渡し位置（Ｘj，Ｙj，Ｚj）（j=1,2,・・・,m）、搬送に使用する非接触物体保持ユニットの性能情報等が蓄えられているとする。
また、搬送対象物体は、物体搬送開始位置座標値（ＸＳ，ＴＳ，ＺＳ）から順次、非接触物体保持ユニット１、非接触物体保持ユニット２、非接触物体保持ユニット３、・・・に引き継がれ、最終的に最終搬送目標位置座標値（ＸＦ，ＹＦ，ＺＦ）まで搬送されるものとする。
１．物体搬送開始位置での物体の保持
演算部において、記憶部に蓄えられた搬送対象物体の物体搬送開始位置座標値（ＸＳ，ＹＳ，ＺＳ）と非接触物体保持ユニット１の原点位置座標値（ＸＯ１，ＹＯ１，ＺＯ１）とから、（１）式と（２）式を用いて、座標値（ＸＳ，ＹＳ，ＺＳ）を非接触物体保持ユニット１でのローカルな球面座標系での値（θT1、θP1、ｌ1）に変換する。
Xr1=ＸＳ−ＸＯ１
Yr1=ＹＳ−ＹＯ１
Zr1=ＺＳ−ＺＯ１                      （１）
θT1＝COS-1(Zr1／（Xr12+Yr12+Zr12）1/2)
θP1＝COS-1(Xr1／（Xr12+Yr12）1/2)
ｌ1＝（Xr12+Yr12+Zr12）1/2                （２）
次いで、操作部から非接触物体保持ユニット１に操作信号（θT1、θP1、ｌ1）を送り、コアンダ効果を利用して、非接触物体保持ユニット１のジェット流域内に搬送対象物体を保持する。
具体的には、操作信号ｌ1に代えて、距離計測器での測定値がｌ1となるようなジェット流噴射機の噴射流量が得られる操作信号を送出する。
以下の説明においても、操作部からは、操作信号ｌｉに代えて、距離計測器での測定値がｌｉとなるようなジェット流噴射機の噴射流量が得られる操作信号が送出されるが、詳細説明は割愛する。
物体が非接触物体保持ユニット１で保持されたか否かは、判定部によって、例えば、非接触物体保持ユニット１の距離計測器で測定した物体距離の変動量が所定の値以下に落ち着くか否かで判定することができる。
２．搬送対象物体移動量の算出と移動操作
次いで、演算部において、次に搬送対象物体を引き継ぐべき座標値（Ｘ１,Ｙ１,Ｚ１）と非接触物体保持ユニット１の原点位置座標値（ＸＯ１，ＹＯ１，ＺＯ１）とから、（３）式及び（４）式を用いて、座標値（Ｘ１,Ｙ１,Ｚ１）を非接触物体保持ユニット１のローカルな球面座標系での値に変換し、非接触物体保持ユニット１の操作信号（θP2、θT2、ｌ2）を決定する。
Xr1=Ｘ1−ＸO１
Yr1=Ｙ1−ＹO１
Zr1=Ｚ1−ＺO１                      （３）
θT2＝COS-1(Zr1／（Xr12+Yr12+Zr12）1/2)
θP2＝COS-1(Xr1／（Xr12+Yr12）1/2)
ｌ2＝（Xr12+Yr12+Zr12）1/2                （４）
次いで、操作部から非接触物体保持ユニット１に操作信号（θT２、θP２、ｌ２）を送り、搬送対象物体を引き継ぐべき座標値（Ｘ１,Ｙ１,Ｚ１）に移動させる。
３．非接触物体保持ユニット１から非接触物体保持ユニット２への物体の引き渡し
次いで、演算部において、物体を引き継ぐべき座標値（Ｘ１,Ｙ１,Ｚ１）と非接触物体保持ユニット２の原点位置座標値（ＸＯ２，ＹＯ２，ＺＯ２）とから、（５）式，及び（６）式を用いて、座標値（Ｘ１,Ｙ１,Ｚ１）を非接触物体保持ユニット２のローカルな球面座標系での値に変換し、非接触物体保持ユニット２の操作信号（θP3、θT3、ｌ3）を決定する。
Xr1=Ｘ１−ＸO２
Yr1=Ｙ１−ＹO２
Zr1=Ｚ１−ＺO２                      （５）
θT3＝COS-1(Zr1／（Xr12+Yr12+Zr12）1/2)
θP3＝COS-1(Xr1／（Xr12+Yr12）1/2)
ｌ3＝（Xr12+Yr12+Zr12）1/2                （６）
次いで、操作部から非接触物体保持ユニット２に操作信号（θT3、θP3、ｌ3）を送り、
非接触物体保持ユニット２で搬送対象物体を保持する。
判定部によって、非接触物体保持ユニット２の距離計測器での測定値から物体が非接触
物体保持ユニット２で保持されたことを確認した後、非接触物体保持ユニット１での
保持を解除する。
４．非接触物体保持ユニット２による搬送対象物体の移動
次いで、演算部において次に物体を引き継ぐべき座標値（Ｘ２,Ｙ２,Ｚ２）と非接触物体保持ユニット２の原点位置座標値（ＸＯ２，ＹＯ２，ＺＯ２）とから、（３）式，及び（４）式と同様の演算によって座標値（Ｘ２,Ｙ２,Ｚ２）を非接触物体保持ユニット２のローカルな球面座標系での値に変換し、非接触物体保持ユニット２の操作信号（θP4、θT4、ｌ4）を決定し、操作部から非接触物体保持ユニット２に送出して、搬送対象物体を座標値（Ｘ２,Ｙ２,Ｚ２）に移動させる。
５．非接触物体保持ユニット２から非接触物体保持ユニット３への搬送対象物体の引き渡し
次いで、演算部において物体を引き継ぐべき座標値（Ｘ２,Ｙ２,Ｚ２）と非接触物体
保持ユニット３の原点位置座標値（ＸＯ３，ＹＯ３，ＺＯ３）とから、（５）式，
及び（６）式と同様の演算によって座標値（Ｘ２,Ｙ２,Ｚ２）を非接触物体保持ユニッ
ト３のローカルな球面座標系での値に変換して非接触物体保持ユニット３の操作信号
（θP5、θT5、ｌ5）を決定し、操作部から非接触物体保持ユニット３に操作信号
（θT5、θP5、ｌ5）を送り、非接触物体保持ユニット３で搬送対象物体を保持する。
６．最後の物体搬送と搬送完了判定
物体搬送経路での全ての物体引き渡し位置について上記の手順を繰り返し、次に物体を引き継ぐべき座標値が搬送対象物体の最終搬送目標位置座標値（ＸＦ，ＹＦ，ＺＦ）となる場合の演算によって、最終の非接触物体保持ユニットｎによって搬送対象物体を最終搬送目標位置（ＸＦ，ＹＦ，ＺＦ）に移動させる。
演算部では、非接触物体保持ユニットｎでの搬送対象物体位置の測定値（θT、θP、ｌ）と非接触物体保持ユニットｎの原点位置座標値（ＸＯｎ，ＹＯｎ，ＺＯｎ）とから、（７）式によって物体搬送装置に設定されたＸＹＺ直交座標系での搬送対象物体最終位置（ＸＴ，ＹＴ，ＺＴ）を把握する。
ＸＴ＝ｌ×SINθT×COSθP + ＸＯｎ
ＹＴ＝ｌ×SINθT×SINθP + ＹＯｎ
ＺＴ＝ｌ×COSθT×COSθP + ＺＯｎ        （７）
搬送対象物体最終位置（ＸＴ，ＹＴ，ＺＴ）と最終搬送目標位置座標値（ＸＦ，ＹＦ，
ＺＦ）との隔たり量が所定値以下になった時に、最終搬送目標位置に到達したと判定
する。
上記の判定に加えて、図３に示した目標位置到達信号を受信したか否かを合わせて判定することとしても良い。
【００１９】
図４を用いて、非接触物体保持ユニット間での搬送対象物体の引き渡し、物体の搬送手順を補足的に説明する。
【００２０】
本発明は、ジェット流のコアンダ効果を利用して重力に逆らって物体を保持しており、２軸以上の自由度を有するパンチルトアクチュエータ上に搭載したジェット流噴射機の噴射流量等によって定まる、所定の立体角を持った略逆円錐状の領域内で物体を保持することができる。
発明者等は実験によって、直径60mm、重さ4.7gの球状物体を、ジェット流域内に安定に保持した状態で、立体角1.5〜1.8ステラジアン、母線の長さ240mm程度の逆円錐状の空間領域内で安定に移動できることを確認している。
【００２１】
図４（a）は一例として３つの非接触物体保持ユニットでの物体保持可能領域6a,6b,6cとその重なりを模式的に示したものであり、斜線を施した部分が重なり部となる。
【００２２】
図４（b）は図４（a）の物体保持可能領域6a,6b,6cの重なりをZY平面に投影したものであり、斜線を施した部分が重なり部となる。
【００２３】
図４（c）は図４（a）の物体保持可能領域6a,6b,6cの重なりをXY平面に投影したものであり、斜線を施した部分が重なり部となる。
【００２４】
図４（d）は簡単のため、図４（a）の物体保持可能領域6a,6bの重なりをZX平面に投影したものであり、斜線を施した部分が重なり部となる。
【００２５】
搬送対象物体の搬送開始位置座標値（ＸＳ，ＹＳ，ＺＳ）がその保持可能領域内となるような非接触物体保持ユニットを設置し、搬送対象物体の最終搬送目標位置座標値（ＸＦ，ＹＦ，ＺＦ）がその保持可能領域内となるような非接触物体保持ユニットを設置し、これら二つの非接触物体保持ユニット間に、隣接する非接触物体保持ユニットとその保持可能領域が重なり合うように複数の非接触物体保持ユニットを配置し、重なり合う保持可能領域内に物体保持を引き継ぐべき座標位置（Ｘｊ,Ｙｊ,Ｚｊ）（ｊ=1,2,・・・,m）を設けることで、搬送対象物をその物体搬送開始位置（ＸＳ，ＹＳ，ＺＳ）から最終搬送目標位置（ＸＦ，ＹＦ，ＺＦ）へ搬送することができる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の物体搬送装置および物体搬送方法の実現可能性を確認するため、３つの非接触物体保持ユニットを用いた物体搬送実験とその結果について、図５、図６、図７、図８を用いて、説明する。
図５は、実験に用いた３つの非接触物体保持ユニット（図中ではノズル１、２、３と記載）の配置状態を示したものであり、それぞれの非接触物体保持ユニットは250ｍｍの間隔で同一平面上に配置した。
実験に用いた各機器は以下のとおりである。
制御用ＰＣ：GIGARYTE DualBIOSTM
パンチルトアクチュエータ：PTU-D46（SUSTAINable Robotics）
距離計測器：レーザ式距離計測器 leap motion
ジェット流噴射機：エアノズル SMC社製KN-Q06-20  
電空レギュレータ：ITV2050-2138S （SMC社製）
また、搬送対象物体としては、直径60mm、重量4.7gの球体を使用した。
さらに、パンチルトアクチュエータ上に搭載した距離計測器とは別に、外部にセンサ(マイクロソフト、kinect)を設置して搬送対象物体のＸ座標値、Ｙ座標値を測定した。
図６は、図５の実験装置において、非接触物体保持ユニット１→２→３（図では保持ユニット１，２，３と記載）によって搬送対象物体をリレー搬送した際の、ＸＹ平面上における搬送目標軌跡と前記外部センサでの実測軌跡を示したものであり、略目標軌跡に沿った物体搬送が可能であることが判る。
図７は同一実験中の搬送対象物体の３次元座標の時間的変化を示したものであり、非接触物体保持ユニット間の搬送対象物体の引渡しも正常に行われており、提案する非接触物体搬送方法の実現可能性を確認することができる。
図８は非接触物体保持ユニットが物体を鉛直上方に保持した状態で、電空レギュレータによって、エアノズル流量をステップ状に変化させた時（条件１）と徐々に変化させた時（条件２）のレーザ式距離計測器での測定値の変化を観測したものであり、エアノズル流量をステップ状に変化させた場合でも物体の保持が可能であり、約９秒でその位置も約50mmの変動内に安定することが確認できた。
なお、物体搬送開始位置での物体の保持、非接触物体保持ユニット間での物体の引渡しは、前述した式（１）〜式（６）を用いており、制御用ＰＣ内に試作した制御用プログラムによって実行したが、詳細は割愛する。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明によれば、パン角、チルト角の制御が可能な第１のパンチルトアクチュエータ上に載置した第１のジェット流噴射機からのジェット流域内に球状物体を非接触で保持した状態で、パンチルトアクチュエータのパン角、チルト角、ジェット流噴射機の噴射流量を操作して球状物体を所定の位置に移動し、第２のパンチルトアクチュエータ上に載置された第２のジェット流噴射機からのジェット流域内に球状物体の保持を引き渡し、同様の手順で第３、第４の非接触物体保持ユニットに搬送対象物体を順次引き渡していくことで、球状物体に機械的に接触することなく、球状物体を所望の位置に搬送することが可能となる。
【符号の説明】
【００２８】
１   非接触物体保持ユニット
２   搬送対象物体
３   ジェット流噴射機
４   距離計測器
５   制御部
６a  物体保持可能領域
６b  物体保持可能領域
６c  物体保持可能領域
【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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