(57)【要約】【課題】複数箇所に区分けされて収納されている物品を確実に認識して取り出すことができる物品移動装置、およびその制御方法を提供する。【解決手段】実施形態の物品移動装置は、それぞれの開口部を同一面に配置した複数の収容部と、各収容部内の物品を撮影するカメラを同一面に沿って移動させるカメラ移動機構と、カメラ移動機構を間に挟んで複数の収容部の反対側に設けたロボットアームと、制御部と、を有する。制御部は、取り出し対象の物品を収容した収容部の開口部に対向する位置にカメラを移動させて当該物品を撮影し、当該物品を取り出すためのロボットアームの動作経路から外れた位置にカメラを移動させるようにカメラ移動機構を動作させ、撮影した画像に基づいて当該収容部内の当該物品を取り出すようにロボットアームを動作させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容部内の物品を撮影するカメラを移動させるカメラ移動機構と、
前記カメラ移動機構を間に挟んで前記収容部の反対側に設けたロボットアームと、
前記収容部に対向する位置に前記カメラを移動させて前記物品を撮影し、当該物品を取り出すための前記ロボットアームの動作経路から外れた位置に前記カメラを移動させるように前記カメラ移動機構を動作させ、前記撮影した画像に基づいて前記収容部内の前記物品を取り出すように前記ロボットアームを動作させる制御部と、
を有する物品移動装置。
【請求項２】
物品を受ける物品受箱を移動させる受箱移動機構をさらに有し、
前記制御部は、前記収容部の近くに前記物品受箱を移動させるように前記受箱移動機構を動作させ、前記ロボットアームによって前記収容部から取り出した前記物品を前記物品受箱に移す、
請求項１の物品移動装置。
【請求項３】
前記カメラ移動機構と前記受箱移動機構は別体に設けられている、
請求項２の物品移動装置。
【請求項４】
前記収容部は、前記ロボットアームに対向した開口部から引き出し可能な引き出しを備えている、
請求項１または請求項２の物品移動装置。
【請求項５】
前記引き出しの前記ロボットアーム側の前壁は、前記引き出しを前記収容部内に収納した状態で、前記開口部の一部を塞ぐ高さを有する、
請求項２に従属した請求項４の物品移動装置。
【請求項６】
前記引き出しを引き出す引き出し機構をさらに有する、
請求項５の物品移動装置。
【請求項７】
前記引き出し機構は、前記前壁を吸着して前記引き出しを引き出す、
請求項６の物品移動装置。
【請求項８】
前記引き出し機構は、前記物品受箱と一体に設けられ、前記受箱移動機構により前記物品受箱と一体に移動される、
請求項６の物品移動装置。
【請求項９】
前記引き出しの前記ロボットアーム側の前壁は、前記引き出しを前記収容部内に収納した状態で、前記開口部の一部を塞ぐ高さを有する、
請求項１に従属した請求項４の物品移動装置。
【請求項１０】
前記前壁を吸着して前記引き出しを引き出す引き出し機構をさらに有する、
請求項９の物品移動装置。
【請求項１１】
それぞれの開口部を同一面に配置した複数の収容部と、
前記各収容部内の物品を撮影するカメラを前記同一面に沿って移動させるカメラ移動機構と、
前記カメラ移動機構を間に挟んで前記複数の収容部の反対側に設けたロボットアームと、
取り出し対象の物品を収容した収容部の前記開口部に対向する位置に前記カメラを移動させて当該物品を撮影し、当該物品を取り出すための前記ロボットアームの動作経路から外れた位置に前記カメラを移動させるように前記カメラ移動機構を動作させ、前記撮影した画像に基づいて当該収容部内の当該物品を取り出すように前記ロボットアームを動作させる制御部と、
を有する物品移動装置。
【請求項１２】
物品を受ける物品受箱を前記同一面に沿って移動させる受箱移動機構をさらに有し、
前記制御部は、前記取り出し対象の当該物品を収容した収容部の近くに前記物品受箱を移動させるように前記受箱移動機構を動作させ、前記ロボットアームによって当該収容部から取り出した当該物品を前記物品受箱に移す、
請求項１１の物品移動装置。
【請求項１３】
前記カメラ移動機構と前記受箱移動機構は別体に設けられている、
請求項１２の物品移動装置。
【請求項１４】
前記複数の収容部は、前記開口部から引き出し可能な引き出しをそれぞれ備えている、
請求項１１または請求項１２の物品移動装置。
【請求項１５】
前記引き出しの前記同一面側の前壁は、当該引き出しを対応する収容部内に収納した状態で、前記開口部の一部を塞ぐ高さを有する、
請求項１２に従属した請求項１４の物品移動装置。
【請求項１６】
前記引き出しを引き出す引き出し機構をさらに有する、
請求項１５の物品移動装置。
【請求項１７】
前記引き出し機構は、前記前壁を吸着して前記引き出しを引き出す、
請求項１６の物品移動装置。
【請求項１８】
前記引き出し機構は、前記物品受箱と一体に設けられ、前記受箱移動機構により前記物品受箱と一体に移動される、
請求項１６の物品移動装置。
【請求項１９】
前記引き出しの前記ロボットアーム側の前壁は、前記引き出しを前記収容部内に収納した状態で、前記開口部の一部を塞ぐ高さを有する、
請求項１１に従属した請求項１４の物品移動装置。
【請求項２０】
前記前壁を吸着して前記引き出しを引き出す引き出し機構をさらに有する、
請求項１９の物品移動装置。
【請求項２１】
それぞれの開口部を同一面に配置した複数の収容部と、前記各収容部内の物品を撮影するカメラを前記同一面に沿って移動させるカメラ移動機構と、前記カメラ移動機構を間に挟んで前記複数の収容部の反対側に設けたロボットアームと、制御部と、を備えた物品移動装置の制御方法であって、
前記制御部が、
取り出し対象の物品を収容した収容部の前記開口部に対向する位置に前記カメラを移動させて当該物品を撮影し、
当該物品を取り出すための前記ロボットアームの動作経路から外れた位置に前記カメラを移動させるように前記カメラ移動機構を動作させ、
前記撮影した画像に基づいて当該収容部内の当該物品を取り出すように前記ロボットアームを動作させる、
制御方法。
【請求項２２】
前記物品移動装置が、物品を受ける物品受箱を前記同一面に沿って移動させる受箱移動機構をさらに有し、
前記制御部が、
前記取り出し対象の当該物品を収容した収容部の近くに前記物品受箱を移動させるように前記受箱移動機構を動作させ、
前記ロボットアームによって当該収容部から取り出した当該物品を前記物品受箱に移す、
請求項２１の制御方法。
【請求項２３】
前記複数の収容部が、前記開口部から引き出し可能な引き出しをそれぞれ有し、
前記物品移動装置が、前記複数の引き出しを引き出す引き出し機構をそれぞれ備えており、
前記制御部が、
引き出し動作が必要であることを判断した場合に、前記引き出し機構を動作させて該当する前記引き出しを引き出す、
請求項２１または請求項２２の制御方法。
【請求項２４】
それぞれの開口部を同一面に配置した複数の収容部と、前記各収容部内の物品を撮影するカメラを前記同一面に沿って移動させるカメラ移動機構と、前記カメラ移動機構を間に挟んで前記複数の収容部の反対側に設けたロボットアームと、物品を受ける物品受箱を前記同一面に沿って移動させる受箱移動機構と、前記複数の収容部それぞれに設けた引き出しを開口部から引き出す引き出し機構と、制御部と、を備えた物品移動装置の制御方法であって、
前記制御部が、
取り出し対象の物品を収容した収容部の前記開口部に対向する位置に前記カメラを移動させて当該物品を撮影し、
当該物品を取り出すための前記ロボットアームの動作経路から外れた位置に前記カメラを移動させるように前記カメラ移動機構を動作させ、
前記撮影した画像に基づいて当該収容部内の当該物品を取り出すように前記ロボットアームを動作させ、
前記取り出し対象の当該物品を収容した収容部の近くに前記物品受箱を移動させるように前記受箱移動機構を動作させ、
前記ロボットアームによって当該収容部から取り出した当該物品を前記物品受箱に移し、
当該物品を収容した前記引き出しの引き出し動作が必要であることを判断した場合に、前記引き出し機構を動作させて当該引き出しを引き出す、
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、所定位置に収納した物品を取り出して移動する物品移動装置、およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品を自動的に保持して移動する装置として、ロボットアームの先端にカメラと吸着パッドを備えた無人機が知られている。この無人機は、対称となる物品をカメラで撮影し、画像処理して物品の形状および位置を検出し、吸着パッドで当該物品を吸着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−５３３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、複数段の棚に収納した比較的小型の物品を無人機で取り出す場合、棚板がロボットアームに干渉し易くアクセスが困難になる。また、棚の奥にある物品を吸着する場合などには、カメラの取り付け位置や角度等により物品を確実に保持できない可能性がある。
【０００５】
よって、複数箇所に区分けされて収納されている物品を確実に認識して取り出すことができる物品移動装置、およびその制御方法の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の物品移動装置は、それぞれの開口部を同一面に配置した複数の収容部と、各収容部内の物品を撮影するカメラを同一面に沿って移動させるカメラ移動機構と、カメラ移動機構を間に挟んで複数の収容部の反対側に設けたロボットアームと、制御部と、を有する。制御部は、取り出し対象の物品を収容した収容部の開口部に対向する位置にカメラを移動させて当該物品を撮影し、当該物品を取り出すためのロボットアームの動作経路から外れた位置にカメラを移動させるようにカメラ移動機構を動作させ、撮影した画像に基づいて当該収容部内の当該物品を取り出すようにロボットアームを動作させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る物品移動装置を示す概略図である。
【図２】図２は、図１の物品移動装置の物品収容棚を示す概略図である。
【図３】図３は、図１１の構造をＦ３−Ｆ３に沿って見た断面図である。
【図４】図４は、図２の物品収容棚の引き出しを引き出すための引き出し機構を示す概略図である。
【図５】図５は、図１の物品移動装置のガントリーを物品収容棚側から見た図である。
【図６】図６は、図５のガントリーをＦ６−Ｆ６に沿って見た図である。
【図７】図７は、図１の物品移動装置の昇降機を示す概略図である。
【図８】図８は、図７の昇降機の動作を説明するための図である。
【図９】図９は、図４の引き出し機構の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、図２の物品収容棚の引き出しを引き出す前の状態を示す概略図である。
【図１１】図１１は、図１０の状態から引き出しを引き出した状態を示す概略図である。
【図１２】図１２は、図１の物品移動装置の動作を制御する制御系を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、図１の物品移動装置の動作を説明する際に参照する図である。
【図１４】図１４は、図１の物品移動装置の物品収容棚の全ての収容部内にある物品を撮影する動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１５は、図１の物品移動装置の物品収容棚の任意の収容部内にある物品を撮影する動作を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１６は、図１の物品移動装置の物品収容棚の収容部内にある物品を取り出す動作を説明するためのフローチャートである。
【図１７】図１７は、図１の物品移動装置の物品収容棚の収容部内にある物品を取り出して物品受箱へ移す動作を説明するためのフローチャートである。
【図１８】図１８は、図１の物品移動装置の物品収容棚の収容部内にある物品を取り出して物品受箱へ移す動作を説明するためのフローチャートである。
【図１９】図１９は、第２の実施形態に係る物品移動装置のガントリーを物品収容棚側から見た図である。
【図２０】図２０は、図１９のガントリーをＦ２０−Ｆ２０に沿って見た図である。
【図２１】図２１は、第３の実施形態に係る物品移動装置のガントリーを物品収容棚側から見た図である。
【図２２】図２２は、図２１のガントリーをＦ２２−Ｆ２２に沿って見た図である。
【図２３】図２３は、第４の実施形態に係る物品移動装置のガントリーを物品収容棚側から見た図である。
【図２４】図２４は、第５の実施形態に係る物品移動装置のガントリーを物品収容棚側から見た図である。
【図２５】図２５は、図２４のガントリーの変形例を示す図である。
【図２６】図２６は、第６の実施形態に係る物品移動装置のガントリーおよび引き出し機構を物品収容棚側から見た図である。
【図２７】図２７は、図２６のガントリーをＦ２７−Ｆ２７に沿って見た図である。
【図２８】図２８は、箱型の収容部の一例を示す斜視図である。
【図２９】図２９は、収容部の壁面の一例を示す図である。
【図３０】図３０は、収容部の壁面の一例を示す図である。
【図３１】図３１は、収容部の壁面の一例を示す図である。
【図３２】図３２は、収容部の壁面の一例を示す図である。
【図３３】図３３は、収容部の壁面の一例を示す図である。
【図３４】図３４は、収容部の壁面の一例を示す図である。
【図３５】図３５は、収容部の壁面の一例を示す図である。
【図３６】図３６は、複数の収容部の壁面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１に示すように、第１の実施形態に係る物品移動装置１００は、複数段の収容部１１を有する物品収容棚１０、カメラ移動機構として機能するガントリー２０、物品受箱３１を昇降移動する受箱移動機構としての昇降機３０、ロボットアーム４０、および引き出し機構５０を有する。物品移動装置１００のガントリー２０、昇降機３０、ロボットアーム４０、および引き出し機構５０は、平らな基台１１０上に設置される。図１では、昇降機３０をガントリー２０と一体化した構造（昇降機３０’）を例示してあるが、本実施形態では、以下に説明するように、昇降機３０は、ガントリー２０と別体に設けている。
【０００９】
物品移動装置１００は、ロボットアーム４０を動作させて、ガントリー２０をくぐって物品収容棚１０の各収容部１１にアクセスして物品を取り出す。そして、物品移動装置１００は、ロボットアーム４０により取り出した物品を、昇降機３０を動作させて適切な高さに配置した物品受箱３１へ移動する。
【００１０】
或いは、物品移動装置１００は、昇降機３０を動作させて、物品を入れた物品受箱３１を物品収容棚１０の所定の収容部１１の高さに配置する。そして、物品移動装置１００は、ロボットアーム４０を動作させて、所定の高さに配置された物品受箱３１から物品を取り出し、ガントリー２０をくぐって物品収容棚１０の所定の収容部１１へ当該物品を移動する。
【００１１】
また、物品移動装置１００は、引き出し機構５０を所定の高さ位置に配置する。そして、物品移動装置１００は、引き出す動作が必要と判断した場合、必要に応じて、引き出し機構５０を動作させて、物品収容棚１０の任意の引き出し１２を手前に引き出す。引き出し機構５０は、引き出し１２を収容部１１へ収納することもできる。
【００１２】
図２に示すように、物品収容棚１０は、複数段、複数列（本実施形態では５段２列）に配置した複数（本実施形態では１０カ所）の収容部１１を有する。収容部１１の数およびレイアウトは本実施形態に限定されるものではなく、段数および列数は任意に変更可能である。
【００１３】
複数の収容部１１の開口部１１ａは、物品収容棚１０の前面１０ａ（同一面）に配置される。物品収容棚１０の前面１０ａは、垂直面であってもよく、或いは上方に向かって奥側にわずかに傾斜していてもよい。
【００１４】
横に並んだ各段２つの収容部１１、１１には、左右連結した１つの引き出し１２が出し入れ自在にそれぞれ設けられている。つまり、本実施形態の物品収容棚１０は、上下に５つ並んだ引き出し１２を有する。図２では、上から４段目の引き出し１２を対応する収容部１１、１１から前方に引き出した状態を図示してある。引き出し１２は、必ずしも左右連結する必要はない。
【００１５】
また、引き出し１２を収容部１１、１１に対して出し入れ可能に支持したスライド機構１３は、例えば、図３に示すように、リニアガイド１３ａにスライダ１３ｂを組み合わせた構造を有する。スライド機構１３は、各引き出し１２を収容部１１、１１に対して容易に挿抜可能であればいかなるものであってもよい。
【００１６】
引き出し１２は、図２および図３に示すように、底壁１２ａ、後壁１２ｂ、左右の側壁１２ｃ、１２ｄ、および前壁１４を有する。また、引き出し１２は、内部空間を２つの収容部１１に割り当てるように２分する仕切壁１２ｅを有する。引き出し１２の上側は全面が開放している。
【００１７】
各引き出し１２の前壁１４は、底壁１２ａの前方端縁から上方に立ち上がっている。前壁１４の高さは、図４に示すように後述する引き出し機構５０の吸着パッド５１が吸着可能な比較的狭い幅に設計されている。つまり、前壁１４は、吸着パッド５１の径と同程度の高さを有し、収容部１１に収納した状態で、開口部１１ａを部分的に塞ぐ大きさを有する。
【００１８】
このため、各引き出し１２の前面には、比較的大きな開口部１２ｆが設けられている。この開口部１２ｆは、引き出し１２を収容部１１、１１に収納した状態でも、開口部１２ｆを介してロボットアーム４０が引き出し１２の内部にアクセス可能なように設けられている。
【００１９】
なお、前壁１４に限らず、２つの側壁１２ｃ、１２ｄや仕切壁１２ｅの高さを低くしてもよい。側壁１２ｃ、１２ｄを低くすると、収容部１１から引き出した状態の引き出し１２に対し、横方向からロボットアーム４０がアクセスし易くなる。また、仕切壁１２ｅを低くすると、引き出し１２内の横に並んだ２つの空間のうち一方の空間から他方の空間へのロボットアーム４０のアクセスを容易にできる。
【００２０】
図５および図６に示すように、ガントリー２０は、基台１１０上に設置した脚部フレーム２１、および脚部フレーム２１の物品収容棚１０側の端部から上方に立設した２本の支持フレーム２２、２３を有する。また、ガントリー２０は、２本の支持フレーム２２、２３間に架設した昇降フレーム２４を有する。本実施形態では、昇降フレーム２４は、ガントリー２０の物品収容棚１０側に設けてあるが、ロボットアーム４０側に設けてもよい。
【００２１】
昇降フレーム２４の左右両端には、スライダ２５ａ、２５ｂが取り付けられている。一方のスライダ２５ａは、支持フレーム２２の物品収容棚１０側の前面２２ａに設けた昇降機構２６ａによって昇降移動可能に設けられている。また、もう一方のスライダ２５ｂは、支持フレーム２３の前面２３ａに設けた昇降機構２６ｂによって昇降移動可能に設けられている。
【００２２】
つまり、昇降フレーム２４は、２本の支持フレーム２２、２３に沿って上下に移動可能となっている。なお、左右２つの昇降機構２６ａ、２６ｂは、少なくとも一方のみ設ければよく、片方はスライダ２５ａ（２５ｂ）を駆動しない単なるスライド機構であってもよい。
【００２３】
昇降フレーム２４の下面側には、左右２つのカメラ２７ａ、２７ｂ（物品カメラ）、および２つの照明器具２８ａ、２８ｂが取り付けられている。各カメラ２７ａ、２７ｂ（以下、総称してカメラ２７とする場合もある）、および各照明器具２８ａ、２８ｂは、それぞれ、昇降フレーム２４に沿って左右に移動可能に設けてもよく、物品収容棚１０に向けて角度調整可能に設けてもよい。また、カメラ２７は、物品収容棚１０の収容部１１のレイアウトに合わせて使用台数を変更してもよく、必ずしも全てのカメラ２７を動作させる必要もない。
【００２４】
各カメラ２７ａ、２７ｂは、図６に示すように、昇降フレーム２４に対して防振部材２７ｃを介して取り付けられている。これにより、昇降フレーム２４の移動により生じてカメラ２７ａ、２７ｂに伝わった振動が短時間で減衰し、後述する物品の撮影に悪影響を与える不具合を抑制できる。また、防振部材２７ｃは、昇降機３０などの他の機構で発生した振動がガントリー２０を介してカメラ２７に伝わる不具合を防止することができる。
【００２５】
また、昇降フレーム２４の左右方向の略中央であって、物品収容棚１０側の前面には、昇降フレーム２４（カメラ２７ａ、２７ｂや照明器具２８ａ、２８ｂ）に干渉する位置にある物体を撮影するための別のカメラ２９が取り付けられている。このカメラ２９は、昇降フレーム２４が昇降移動する際に、ロボットアーム４０が昇降フレーム２４の移動経路上に存在していないことを確認したり、引き出した状態の引き出し１２からはみ出た物品が移動経路上に存在していないことなどを確認したりするために設けられている。このため、このカメラ２９も昇降フレーム２４に沿って左右に移動可能であり、角度調整可能であってもよい。
【００２６】
図７および図８に示すように、昇降機３０は、ロボットアーム４０によって物品収容棚１０の収容部１１から取り出された物品を受け取る物品受箱３１を載置するためのテーブル３２を有する。本実施形態では、テーブル３２は、左右２つの凹部３２ａ、３２ａを有し、２つの物品受箱３１を有する。各凹部３２ａ（図８に一方のみ図示）には、物品受箱３１の下端が嵌め込まれる。
【００２７】
テーブル３２は、水平移動機構３３を介して昇降機３０の天板３４の上に取り付けられている。水平移動機構３３は、水平面に沿ってテーブル３２を自由に移動可能な機構であり、例えば、ボールねじとリニアガイドの組み合わせにより２つの移動軸を有するものであってもよい。
【００２８】
昇降機３０は、天板３４を昇降移動させるためのものであり、昇降のためのアクチュエータも種々のものを利用できる。例えば、図７、８に示すリンク機構を用いてもよく、図１に示すリニアアクチュエータ３０’を用いてもよい。つまり、昇降機３０は、図７、８に示すようにガントリー２０とは別体に設けてもよく、図１に示すようにガントリー２０と一体に設けても良い。
【００２９】
図４に示すように、引き出し機構５０は、物品収容棚１０の引き出し１２の前壁１４を吸着する吸着パッド５１を有する。吸着パッド５１を先端に設けた筐体５２は、スライドレール５３に沿ってスライド可能に設けられている。スライドレール５３は、支持台５４を介して昇降機３０のテーブル３２上に取り付けられている。本実施形態では、支持台５４は、２つの物品受箱３１の間に設けられ、引き出し１２の引き出し方向に延設されている。つまり、引き出し機構５０は、物品受箱３１とともに昇降機３０によって移動可能に設けられている。
【００３０】
図３に示すように、物品受箱３１は、取り出し対象の物品を収容した収容部１１の近くに配置した状態で、物品受箱３１の上端縁と引き出し１２の前壁１４の上端縁が同じ高さに配置され、且つ引き出し機構５０の吸着パッド５１が前壁１４に対向する位置に配置される。言い換えると、昇降機３０は、このような高さ位置に物品受箱３１および引き出し機構５０が配置されるようにテーブル３２を昇降移動させる。
【００３１】
図９に示すように、引き出し機構５０は、吸着パッド５１を先端に接続したエアホース５５（図４では図示省略）を有する。エアホース５５の途中には、エアフィルタ５６が設けられている。また、エアホース５５の基端は、電磁バルブ５７を介して２つに分割されている。その一方には真空ポンプ５８が接続され、他方にはコンプレッサ５９が接続されている。
【００３２】
つまり、電磁バルブ５７は、エアホース５５を、真空ポンプ５８、コンプレッサ５９、および大気のいずれかに接続する。吸着パッド５１を真空引きする際には電磁バルブ５７を真空ポンプ５８に接続し、負圧を解消する際には電磁バルブ５７をコンプレッサ５９に接続し、その後、大気圧に開放する。
【００３３】
また、エアホース５５の途中には、吸着パッド５１内の圧力を検出するための圧力センサ５５ａが設けられている。圧力センサ５５ａは、吸着パッド５１により引き出し１２を吸着して引き出しているときには、吸着パッド５１の負圧が十分に確保されているか否かを検出する。また、負圧が十分でない場合には、吸着失敗を判断する。さらに、吸着パッド５１による吸着を解除する際には、吸着パッド５１内の圧力が正圧になったことを判断して吸着パッド５１を離間させる。
【００３４】
さらに、吸着パッド５１の近傍には、接触センサ５１ａが設けられている。接触センサ５１ａは、吸着パッド５１が吸着対象の引き出し１２に正常に接触しているか否かを検出する。接触が検出されない場合には、吸着失敗を判断する。
【００３５】
引き出し１２を引き出す場合、図１０に示すように、まず、物品受箱３１とともに引き出し機構５０を所定の高さ位置に配置する。そして、引き出し機構５０を動作させて吸着パッド５１を対応する引き出し１２の前壁１４に吸着させる。この後、再び引き出し機構５０を動作させて、図１１に示すように、筐体５２をスライドレール５３に沿って手前側に移動させ、吸着パッド５１により吸着した引き出し１２を収容部１１から引き出す。
【００３６】
ロボットアーム４０は、いかなるものであってもよく、例えば、アーム先端に吸着パッド４１を備えているものであればよい。この吸着パッド４１も、上述した引き出し機構５０と同様の装置構成（図９参照）を備えている。よって、ここでは、吸着パッド４１に接続した吸着機構の詳細についての説明を省略する。
【００３７】
図１２に示すように、上述した物品移動装置１００の制御系は、物品移動装置１００の動作を制御する制御部２００を有する。制御部２００には、カメラ２７ａ、２７ｂ、照明器具２８ａ、２８ｂ、およびカメラ２９を取り付けた昇降フレーム２４を昇降移動させるための昇降機構２６ａ、２６ｂが接続されている。また、制御部２００には、吸着パッド４１を備えたロボットアーム４０が接続されている。また、制御部２００には、物品受箱３１、および吸着パッド５１を備えた引き出し機構５０を取り付けたテーブル３２を昇降移動させるための昇降機３０が接続されている。物品受箱３１を上下動させる昇降機と引き出し機構５０を上下動させる昇降機は別々に設けてもよい。さらに、制御部２００には、カメラ２７ａ、２７ｂで取得した画像を処理して、「当該物品が何でどの引き出しに入っているか」に関する「物品種別情報」、および「当該物品が引き出し内でどのような姿勢で入っているか」に関する「物品位置姿勢情報」を取得するための画像処理部６０、および、取得した画像データを記憶するとともに「物品種別情報」および「物品位置姿勢情報」を記憶するメモリ６１が接続されている。なお、制御部２００には、外部機器から「物品種別情報」および「物品位置姿勢情報」を入力する外部入力部６２が接続されている。この外部入力部６２には、画像認識できない情報も入力可能である。
【００３８】
次に、上述した第１の実施形態に係る物品移動装置１００による各種動作について、図１３の参考図を適宜参照しつつ図１４乃至図１８のフローチャートに基づいて説明する。なお、以下の説明では、物品収容棚１０における各収容部１１に設けた引き出し１２の出し入れ動作については説明しないが、引き出し機構５０を適宜動作させて適切なタイミング（ロボットアーム４０など他の部材に干渉しないタイミング）で引き出してもよい。
【００３９】
図１４は、物品収容棚１０の全ての段の収容部１１（引き出し１２）内に配置された物品を撮影して上述した「物品種別情報」や「物品位置姿勢情報」を取得する動作を説明するためのフローチャートである。
【００４０】
以下の説明では、物品収容棚１０が上下Ｎ段の収容部１１を有するものとし、カメラ２７の上下動の上端位置をホームポジション１（ＨＰ１）とし、下端位置をホームポジション２（ＨＰ２）とする。収容部１１は、上から順にＮ１、Ｎ２、・・・とする。なお、昇降機３０のホームポジションは最下端であるものとする。
【００４１】
制御部２００は、最上端の収容部Ｎ１からスタートし、ＨＰ１にあるカメラ２７を当該収容部Ｎ１内を撮影可能な位置（優先位置）へ速度１で移動させる（ステップＳＴ１〜ＳＴ３）。
【００４２】
制御部２００は、各段の収容部１１内の物品を最も良好に撮影できる高さ位置を予め優先位置として設定しておき、該当する段（ここではＮ１）の収容部１１に対応する優先位置にカメラ２７を配置する。
【００４３】
この状態で、制御部２００は、当該カメラ２７を介して当該収容部Ｎ１内の物品を撮影する（ステップＳＴ４）。
【００４４】
そして、制御部２００は、撮影した画像を処理して上述した「物品種別情報」および「物品位置姿勢情報」を取得する。その結果、取得した情報が十分であると判断した場合（ステップＳＴ５；ＹＥＳ）、制御部２００は、次の段（Ｎ２）の処理に移行する（ステップＳＴ６）。
【００４５】
制御部２００は、全ての段の収容部１１に対するＳＴ１〜ＳＴ６の処理が終了した時点（ステップＳＴ２；ＮＯ）で、カメラ２７をＨＰ１へ移動し（ステップＳＴ７）、処理を終了する。
【００４６】
一方、ＳＴ５で取得した情報が不十分であることが判断された場合（ステップＳＴ５；ＮＯ）、制御部２００は、各収容部１１に対して予め設定した次の優先位置へ速度２でカメラ２７を移動させる（ステップＳＴ８）。
【００４７】
この次の優先位置も、各段の収容部１１毎に予め決めておいてもよいが、ＳＴ４で撮影した画像情報に基づいてその都度決定してもよい。或いは、カメラ２７を次の優先位置へ移動する代わりにカメラ２７の角度を変えるようにしてもよい。
【００４８】
そして、制御部２００は、この２位の優先位置に配置したカメラ２７で当該物品を撮影し（ステップＳＴ９）、当該物品の「物品種別情報」および「物品位置姿勢情報」を取得し、ステップ５の処理に戻る。
【００４９】
図１５は、物品収容棚１０の任意の段の収容部１１（引き出し１２）内に配置された物品を撮影して上述した「物品種別情報」や「物品位置姿勢情報」を取得する動作を説明するためのフローチャートである。
【００５０】
制御部２００は、ＨＰ１にあるカメラ２７を任意の段の収容部１１内を撮影可能な位置（優先位置）へ速度１で移動させる（ステップＳＴ１）。この状態で、制御部２００は、当該カメラ２７を介して当該収容部１１内の物品を撮影する（ステップＳＴ２）。
【００５１】
そして、制御部２００は、撮影した画像を処理して上述した「物品種別情報」および「物品位置姿勢情報」を取得する。その結果、取得した情報が十分であると判断した場合（ステップＳＴ３；ＹＥＳ）、制御部２００は、カメラ２７をＨＰ１へ移動し（ステップＳＴ４）、処理を終了する。
【００５２】
一方、ＳＴ３で取得した情報が不十分であることが判断された場合（ステップＳＴ３；ＮＯ）、制御部２００は、当該収容部１１に対して予め設定した次の優先位置へ速度２でカメラ２７を移動させる（ステップＳＴ５）。
【００５３】
この次の優先位置も、当該収容部１１に対して予め決めておいてもよいが、ＳＴ２で撮影した画像情報に基づいてその都度決定してもよい。或いは、カメラ２７を次の優先位置へ移動する代わりにカメラ２７の角度を変えるようにしてもよい。
【００５４】
そして、制御部２００は、この２位の優先位置に配置したカメラ２７で当該物品を撮影し（ステップＳＴ６）、当該物品の「物品種別情報」および「物品位置姿勢情報」を取得し、ステップ３の処理に戻る。
【００５５】
図１６は、ロボットアーム４０により物品を収容部１１から取り出す動作を説明するためのフローチャートである。
【００５６】
制御部２００は、まず、取り出し対象となる物品が収容されている収容部１１を指定する（ステップＳＴ１）。次に、制御部２００は、当該収容部１１の高さに合わせてカメラ２７を移動する高さ位置を決定するとともに、当該収容部１１にアクセスするロボットアーム４０に干渉しないカメラ２７の退避位置を決定する（ステップＳＴ２）。
【００５７】
そして、制御部２００は、ステップＳＴ２で設定した退避位置へカメラ２７を移動し（ステップＳＴ３）、ロボットアーム４０を動作させて当該収容部１１にアクセスする（ステップＳＴ４）。この後、制御部２００は、ロボットアーム４０がカメラ２７に干渉しない位置まで、カメラ２７を上述した１位の優先位置に近付けて（ステップＳＴ５）、当該物品を撮影する（ステップＳＴ６）。
【００５８】
制御部２００は、ステップＳＴ６で撮影した画像を処理して上述した「物品種別情報」および「物品位置姿勢情報」を取得し、取得した情報が十分であるか否かを判断する（ステップＳＴ７）。取得した情報が十分である場合（ステップＳＴ７；ＹＥＳ）、制御部２００は、ロボットアーム４０の吸着パッド４１により当該物品を吸着保持する（ステップＳＴ８）。
【００５９】
この後、制御部２００は、ロボットアーム４０の動作経路から外れた位置にカメラ２７を移動し（ステップＳＴ９）、ロボットアーム４０を動作させて吸着パッド４１により吸着した状態の物品を当該収容部１１から移動させる（ステップＳＴ１０）。
【００６０】
一方、ステップＳＴ７で取得した情報が不十分であることが判断された場合（ステップＳＴ７；ＮＯ）、制御部２００は、当該収容部１１に対して予め設定した次の優先位置へ速度２でカメラ２７を移動させる（ステップＳＴ１１）。
【００６１】
そして、制御部２００は、この２位の優先位置に配置したカメラ２７で当該物品を撮影し（ステップＳＴ１２）、当該物品の「物品種別情報」および「物品位置姿勢情報」を取得し、ステップ７の処理に戻る。
【００６２】
図１７および図１８は、ロボットアーム４０により物品を収容部１１から取り出して物品受箱３１へ移す動作を説明するためのフローチャートである。
【００６３】
制御部２００は、まず、取り出し対象となる物品が収容されている収容部１１を指定する（ステップＳＴ１）。次に、制御部２００は、当該収容部１１の高さに合わせてカメラ２７を移動する高さ位置を決定するとともに、当該収容部１１にアクセスするロボットアーム４０に干渉しないカメラ２７の退避位置を決定する（ステップＳＴ２）。このとき、制御部２００は、当該収容部１１の高さに合わせて物品受箱３１の高さ位置を決定する（ステップＳＴ３）。
【００６４】
そして、制御部２００は、ステップＳＴ２で設定した退避位置へカメラ２７を移動し（ステップＳＴ４）、ロボットアーム４０を動作させて当該収容部１１にアクセスする（ステップＳＴ５）。このとき、制御部２００は、ステップＳＴ３で設定した高さ位置に向けて物品受箱３１を移動し、物品受箱３１がロボットアーム４０に干渉しない位置まで当該収容部１１に近付ける（ステップＳＴ６）。
【００６５】
この後、制御部２００は、ロボットアーム４０がカメラ２７に干渉しない位置まで、カメラ２７を上述した１位の優先位置に近付けて（ステップＳＴ７）、当該物品を撮影する（ステップＳＴ８）。
【００６６】
制御部２００は、ステップＳＴ８で撮影した画像を処理して上述した「物品種別情報」および「物品位置姿勢情報」を取得し、取得した情報が十分であるか否かを判断する（ステップＳＴ９）。取得した情報が十分である場合（ステップＳＴ９；ＹＥＳ）、制御部２００は、ロボットアーム４０の吸着パッド４１により当該物品を吸着保持する（ステップＳＴ１０）。
【００６７】
この後、制御部２００は、ロボットアーム４０の動作経路から外れた位置にカメラ２７を移動し（ステップＳＴ１１）、ロボットアーム４０を動作させて吸着パッド４１により吸着した状態の物品を当該収容部１１から移動させる（ステップＳＴ１２）。
【００６８】
このとき、制御部２００は、ロボットアーム４０により吸着保持した物品を、ステップＳＴ８で適切な高さ位置に配置した物品受箱３１へ移動する。そして、制御部２００は、吸着パッド４１による吸着を解除して、当該物品を物品受箱３１へ移す（ステップＳＴ１３）。
【００６９】
この後、制御部２００は、昇降機３０を最下端のホームポジションへ移動し（ステップＳＴ１４）、処理を終了する。
【００７０】
一方、ステップＳＴ９で取得した情報が不十分であることが判断された場合（ステップＳＴ９；ＮＯ）、制御部２００は、当該収容部１１に対して予め設定した次の優先位置へ速度２でカメラ２７を移動させる（ステップＳＴ１５）。
【００７１】
そして、制御部２００は、この２位の優先位置に配置したカメラ２７で当該物品を撮影し（ステップＳＴ１６）、当該物品の「物品種別情報」および「物品位置姿勢情報」を取得し、ステップ９の処理に戻る。
【００７２】
以上のように、第１の実施形態に係る物品移動装置１００によると、複数段、複数列の収容部１１を、その開口部１１ａが物品収容棚１０の前面１０ａに並ぶように配置した。また、本実施形態によると、物品収容棚１０の前面１０ａに対向してガントリー２０を配置し、物品収容棚１０の各収容部１１に対向する位置にカメラ２７ａ、２７ｂを移動可能とした。さらに、本実施形態では、ガントリー２０を間に挟んで物品収容棚１０の反対側にロボットアーム４０を配置した。
【００７３】
このため、カメラ２７を物品収容棚１０の前面１０ａに沿って自由に移動することができ、任意の収容部１１内の物品を確実に撮影することができる。つまり、本実施形態によると、撮影した画像を処理して当該物品の「物品種別情報」および「物品位置姿勢情報」を高い精度で取得することができ、この情報に基づいてロボットアーム４０を動作させて当該物品を確実に吸着保持せしめることができる。
【００７４】
また、本実施形態によると、ガントリー２０をくぐってロボットアーム４０を物品収容棚１０の各収容部１１にアクセスさせる場合、カメラ２７ａ、２７ｂをロボットアームの移動経路から退避させることができ、カメラ２７が邪魔になることがない。
【００７５】
また、本実施形態によると、物品収容棚１０の各収容部１１に引き出し１２を設け、引き出し機構５０によって任意の引き出し１２を収容部１１から引き出し可能としたため、収容部１１から引き出した状態の引き出し１２内の物品を上方からカメラ２７で撮影することができる。このため、例えば、収容部１１の奥の方に収容されていた物品であってもその「物品種別情報」や「物品位置姿勢情報」を確実に取得することができる。
【００７６】
また、収容部１１から引き出し１２を引き出すことで、引き出し１２の上方からロボットアーム４０をアクセスさせることもできる。この場合、収容部１１の前面にある開口部１１ａからアクセスするより、ロボットアーム４０の侵入可能領域を広くすることができ、引き出し１２内の物品に容易にアクセスすることができ、物品を確実に吸着保持することができる。また、物品を吸着する位置を上方から撮影することができるので、より確実に物品を吸着することができる。
【００７７】
また、本実施形態によると、各引き出し１２の前壁１４を低くして、引き出し１２を収容部１１に収容した状態でも物品収容棚１０の前面１０ａ側から収容部１１にアクセス可能とした。このため、物品を取り出す際に必ずしも引き出し１２を引き出す必要がなく、収容した物品の状態に応じて最適な処理を選択することができ、作業時間を短縮することができる。また、引き出し１２を収容部１１内に押し込んだ状態で内部の物品を撮影することもでき、処理時間の短縮に寄与することができる。
【００７８】
また、本実施形態によると、取り出し対象の物品が収容された収容部１１の高さに合わせて物品を受け取る物品受箱３１の高さ位置を変えることができ、収容部１１から取り出した物品の物品受箱３１（収納場所）までの移動距離を短くすることができる。このため、仮に物品の移動の途中で吸着パッド４１による保持が不所望に解除されてしまった場合であっても、物品が物品受箱３１に落下する距離を短くすることができ、物品が壊れる不具合を防止することができる。また、収容部１１と物品受箱３１の間の距離を短くすることで、ロボットアーム４０による物品の移動時間も短くすることができ、処理時間を短縮することができる。
【００７９】
また、本実施形態によると、カメラ２７を移動させるガントリー２０と物品受箱３１を移動させる昇降機３０を別体としたため、昇降機３０の動作時に発生する振動がガントリー２０を介してカメラ２７に伝わり難く、物品の撮影に悪影響を与える心配がない。或いは、図１に示すように、ガントリー２０と一体に設けた昇降機３０’を使用した場合であっても、防振部材２７ｃを介してカメラ２７を昇降フレーム２４に取り付けているため、カメラ２７に対して外部から振動が伝わり難い。
【００８０】
また、本実施形態によると、ロボットアーム４０の移動を妨げない退避位置にカメラ２７を移動させることができ、且つロボットアーム４０の吸着パッド４１によって物品を吸着する際にはカメラ２７を物品に近付けることもできる。つまり、本実施形態では、物品収容棚１０の各収容部１１にカメラ２７を近接対向させることができることに加え、ロボットアーム４０が動作する際にはカメラ２７を所望する位置に移動させることができ、高い精度で物品の情報を取得でき且つ任意の収容部１１へロボットアーム４０を容易にアクセスさせることができる。
【００８１】
なお、上述した第１の実施形態では、１つの昇降フレーム２４に２台のカメラ２７ａ、２７ｂを取り付けた場合について説明したが、これに限らず、３台以上のカメラを水平方向に並べて設けてもよい。また、複数台のカメラ２７を取り付けた昇降フレーム２４をガントリー２０に対して２本以上設けて、それぞれを昇降移動可能としてもよい。この場合、２つの昇降フレーム２４を別々に昇降移動させることができ、例えば、収容部１１内の物品を上方および下方から撮影することもできる。この場合、吸着パッド４１による吸着位置を複数の方向から撮影することもでき、物品をより確実に吸着させることができる。
【００８２】
また、カメラ２７を取り付けた昇降フレーム２４は、その長手軸を中心に回動可能としてもよい。この場合、昇降フレーム２４に取り付けたカメラ２７の上下方向の回転位置を調整することができ、物品に対する最適な撮影角度に配置することができる。また、昇降フレーム２４やカメラ２７に対し、カメラ２７の座標の傾きを検出可能な傾斜角センサなどを設け、実際のカメラ２７の角度に対して撮影した画像の角度を補正することもできる。
【００８３】
また、本実施形態では、昇降フレーム２４の前面側（物品収容棚１０に対向する側）にカメラ２７、照明器具２８、およびカメラ２９を取り付けたが、昇降フレーム２４に対する各機構２７、２８、２９の取り付け方向は変更可能である。例えば、昇降フレーム２４が他の部材に接触することを防止するためのカメラ２９を昇降フレーム２４の背面側（昇降機３０側）に取り付けてもよい。
【００８４】
（第２の実施形態）
図１９および図２０に示すように、第２の実施形態に係る物品移動装置１００は、昇降フレーム２４の移動経路上の障害物を検出するためのカメラ２９の代りに２台のカメラ１２１、１２２を備えている。カメラは少なくとも１台設ければよい。これ以外の構成は上述した第１の実施形態と略同じであるため、上述した第１の実施形態と同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８５】
昇降フレーム２４は、長手方向の両端を下方に延ばした略Ｕ字形に形成されている。そして、２台のカメラ１２１、１２２がそれぞれ昇降フレーム２４の延出端２４ａ、２４ｂに垂設されている。各カメラ１２１、１２２は、昇降フレーム２４に対して角度調整可能に取り付けられている。
【００８６】
このように、下方に延出した昇降フレーム２４の両端にカメラ１２１、１２２を取り付けることにより、例えば、昇降フレーム２４の下方を通ってロボットアーム４０がアクセスした状態で、ロボットアーム４０の下方の領域を撮影することができ、物品受箱３１の中も撮影することができる。
【００８７】
（第３の実施形態）
図２１および図２２に示すように、第３の実施形態に係る物品移動装置１００は、昇降フレーム２４の移動経路上の障害物を検出するためのカメラ２９の代りにカメラ１３１を備えている。これ以外の構成は上述した第１の実施形態と略同じであるため、上述した第１の実施形態と同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８８】
カメラ１３１は、支持アーム１３２を介してガントリー２０の上端フレーム１３３に取り付けられている。上端フレーム１３３は、ガントリー２０の２本の支持フレーム２２、２３の上端に架け渡されている。支持アーム１３２の基端部は、上端フレーム１３３の長手方向の略中央に取り付けられている。そして、上端フレーム１３３から物品収容棚１０側に延出した支持アーム１３２の先端にカメラ１３１が取り付けられている。カメラ１３１は、支持アーム１３２に対して角度調整可能に取り付けられている。
【００８９】
このように、ガントリー２０の上端から物品収容棚１０に向けて延出した支持アーム１３２の先端にカメラ１３１を取り付けることにより、昇降フレーム２４の移動経路上の障害物を検出できることに加えて、ロボットアーム４０が物品を吸着保持する部位を撮影することもできる。
【００９０】
（第４の実施形態）
図２３に示すように、第４の実施形態に係る物品移動装置１００は、昇降フレーム２４を昇降移動させるための昇降機構２６ａ、２６ｂを、左右２本の支持フレーム２２、２３の対向面２２ｂ、２３ｂに備えている。また、本実施形態のガントリー２０も、昇降フレーム２４の移動経路上の障害物を検出するための図示しないカメラ２９、１２１、１２２、１３１などを備えている。これ以外の構成は上述した第１の実施形態と略同じであるため、上述した第１の実施形態と同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００９１】
このように、ガントリー２０の左右２本の支持フレーム２２、２３それぞれの対向面２２ｂ、２３ｂに昇降機構２６ａ、２６ｂを取り付けることにより、ガントリー２０の物品収容棚１０側の前面に突出する構造が無くなり、ガントリー２０を物品収容棚１０により近付けて配置することができる。
【００９２】
（第５の実施形態）
図２４に示すように、第５の実施形態に係る物品移動装置１００は、昇降フレーム２４の下方で昇降移動可能に設けた移動フレーム１５１を有する。移動フレーム１５１の左右両端には図示しないスライダが設けられ、これら両端のスライダが図示しないスライド機構によって支持フレーム２２、２３に沿って移動される。スライド機構は、支持フレーム２２、２３のロボットアーム４０側に設けられている。
【００９３】
移動フレーム１５１の上には、テーブル３２を介して物品受箱３１が載置される。テーブル３２と移動フレーム１５１の間にテーブル３２を水平面内で移動させる図示しない水平移動機構を介在させてもよい。これ以外の構成は上述した第１の実施形態と略同じであるため、上述した第１の実施形態と同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００９４】
以上のように、本実施形態によると、カメラ２７の移動機構と物品受箱３１の移動機構をガントリー２０に一体化することができ、装置構成を簡略化することができ、装置の製造コストを抑えることがでる。また、カメラ２７と物品受箱３１が同じ座標系に配置されるため、各移動機構の位置ズレ補正制御が不要となる。
【００９５】
（変形例）
図２５は、上述した第５の実施形態の変形例を示す。この変形例では、カメラ２７を取り付けた昇降フレーム２４’の長手方向の一端（図示左端）をスライダ２５ａを介して昇降機構２６ａに取り付けて片持ち梁状態とした。また、物品受箱３１を支持した移動フレーム１５１’の長手方向の反対側の一端（図示右端）をスライダ１５１ａを介してスライド機構１５２に取り付けた。
【００９６】
（第６の実施形態）
図２６および図２７に示すように、第６の実施形態に係る物品移動装置１００は、ガントリー２０の左右外側に引き出し機構５０’を備えている。これ以外の構成は上述した第１の実施形態と略同じであるため、上述した第１の実施形態と同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００９７】
引き出し機構５０’は、第１の実施形態の引き出し機構５０と略同じ構造を有する。引き出し機構５０’は、スライダ１６１を介してスライド機構１６２に取り付けられている。スライド機構１６２は、支持フレーム２２（２３）の外側に隣接した支持フレーム１６３の前面１６３ａに取り付けられている。
【００９８】
上述したようにガントリー２０の外側に引き出し機構５０’を配置することで、カメラ２７を移動する機構や物品受箱３１を移動する機構と干渉することなく、物品収容棚１０の任意の引き出し１２を引き出すことができる。
【００９９】
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。
【０１００】
例えば、上述した実施形態では、物品収容棚１０の各引き出し１２を引き出すため、昇降機３０により昇降移動可能な引き出し機構５０を設けたが、昇降機３０とは別体に引き出し専用の別のロボットアームを設けてもよい。この場合、収容部１１内の物品を取り出すためのロボットアーム４０に加えて２台のロボットアームを用いることになる。また、この場合、引き出し専用のロボットアームを物品収容棚１０と昇降機３０の間に配置してもよい。
【０１０１】
（物品の認識処理）
以下、物品収容棚１０の収容部１１内にある物品を認識する認識処理について追記する。
【０１０２】
物体認識は、画像および動画などから文字や顔などのオブジェクトや特徴を認識し検出するパターン認識技術の一分野のことである。
【０１０３】
上述した実施形態に対して、認識対象を照らすことのできる位置に配置された照明の明るさを時間的に変化させてもよい。一般に、認識の精度は、学習時と同じような照明環境で撮影された画像を入力した時に高くなるため、いずれかのタイミングで、認識に適した明るさでの撮影が可能となり、認識精度を向上させることができる。ここで、照明の具体的な配置は、ロボットアーム４０の先、ガントリー２０、物品収容棚１０の中や上などが挙げられる。また、撮影された画像から明るさを判断したり、認識に用いるセンサもしくはその近傍に照度計などを取り付けて明るさを判断したりしてもよい。
【０１０４】
また、図２８に示すような正面の空いた箱型の収容部に関し、繰り返しパターンを底面や横壁面の内側に設けてもよい。繰り返しパターンとしては、例えば図２９〜図３５のようなものが挙げられる。
【０１０５】
繰り返しパターンを用いることにより、繰り返しの数を数えることで認識対象となる物品までの距離を把握することができる。グラデーションの場合は、その明るさや色で認識対象となる物品までの距離を把握することができる。また、QRコード（登録商標）や文字の場合は、対応する距離を予め用意し、その距離との対応で判断することができる。このように構成することにより、認識対象となる物品がペットボトル等の(半)透明な物体や金属、鏡、真っ黒の物体などであっても、接地位置(物体と底面のエッジ)から距離を把握することが可能となる。
【０１０６】
図３３に示したような、カメラ(センサ)キャリブレーションに適したパターンを底面などに設けることで、カメラのキャリブレーションが可能となり、認識精度が向上する。昇降フレーム２４につけられた角度センサでカメラ２７の角度を求めることは可能であるが、移動中に取り付けがゆるんだり、昇降フレーム２４がたわんだりした等の理由によりセンサの数値と実際のカメラ２７の角度が一致しない場合が考えられる。この問題は、カメラ２７から取得された画像を利用してソフト的にカメラ座標のキャリブレーションを行うことで解決できる。物品が置かれている収容部１１の底面などにキャリブレーションパターンが付いていれば、それを利用してキャリブレーションを行うことにより、カメラ座標のずれをリアルタイムで補正できる。これは、時間経過や次の移動によって、ずれ方がさらに変化したとしても補正が可能であることも示している。収容部に設けられたキャリブレーションパターンをソフト的に補正するためには、カメラ２７で実際に撮影する必要がある。このとき、照明が明る過ぎたり、暗過ぎてもキャリブレーションに適した画像を撮影することは難しい。最適な照明の明るさは、外環境によっても左右されるため、一概にどの程度の明るさで照明をつければよいかは規定できない。そこで、照明の強さを変動させながら撮影すれば、いずれかの強さでキャリブレーションに適した画像が撮影できる。加えて、カメラキャリブレーションを利用すればカメラ位置が把握でき、そこから昇降フレーム２４の位置が推定できる。
【０１０７】
図２８に示したように、内部の面をそれぞれ単色あるいは少ない色で塗ることにより、認識対象となる物品と壁面の区別がつきやすくなり、認識精度が向上する。また、認識対象となる物品と壁面の区別がつきやすくなり、収納可能なエリアである棚の隙間がわかりやすくなる。
【０１０８】
図３２に示すように、収容部の内部にQRコードや文字を設けることにより、容易に収容部を区別することが可能となる。
【０１０９】
また、収容部の内部の面を明るい色で塗ることにより、内部の照度が確保しやすくなり、認識精度が向上する。
【０１１０】
図３６に示すように、収容部ごとに色を変えることで容易に収容部を区別することが可能となる。また収容部ごとに縁取りをしたり、パターンを変化させたりしてもよく、同様の効果を得ることができる。
【０１１１】
図３６に示すように、収容部３６の縁に色を塗ってもよい。このように構成することにより、収容部を撮影する際の撮影方向を把握することができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１０…物品収容棚、１０ａ…前面、１１…収容部、１２…引き出し、１４…前壁、２０…ガントリー、２４…昇降フレーム、２６ａ、２６ｂ…昇降機構、２７ａ、２７ｂ…カメラ、２７ｃ…防振部材、２８ａ、２８ｂ…照明器具、２９…カメラ、３０…昇降機、３１…物品受箱、３２…テーブル、４０…ロボットアーム、４２、５１…吸着パッド、５０…引き出し機構、１００…物品移動装置、２００…制御部。
【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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【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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