(57)【要約】      （修正有）【課題】移動体の位置決めステーションおよび移動体の位置決めシステムにおいて、構造の簡素化を図る。【解決手段】給電ステーション（位置決めステーション）５０において、第１仕切り部５１と、第１仕切り部５１の延出方向に対して交差する方向に沿って設けられる第２仕切り部５２と、ロボット（移動体）１０の走行路上に設けられる案内装置（案内部）５４とを備える。案内装置５４は、第１仕切り部５１からその延出方向に直交する方向よりも第２仕切り部５２側に向かう傾斜方向に沿って設けられ、ロボット１０が該傾斜方向に移動することが該傾斜方向以外の方向に移動することに比べて容易になる構造であり、ロボット１０を第１仕切り部５１に沿って第２仕切り部５２側に移動させる。【選択図】図５
2019213384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１仕切り部と、
前記第１仕切り部の延出方向に対して交差する方向に沿って設けられる第２仕切り部と、
移動体の走行路上に設けられる案内部と、
を備え、
前記案内部は、前記第１仕切り部から、前記第１仕切り部の延出方向に直交する方向よりも前記第２仕切り部側に向かう傾斜方向に沿って設けられ、
前記移動体が前記傾斜方向に移動することが、前記傾斜方向以外の方向に移動することに比べて容易になる構造であり、前記移動体を前記第１仕切り部に沿って前記第２仕切り部側に移動させる、
ことを特徴とする移動体の位置決めステーション。
【請求項２】
前記案内部は、前記第１仕切り部に当接した後に前記移動体を前記第１仕切り部に沿って前記第２仕切り部側に移動させることを特徴とする請求項１に記載の移動体の位置決めステーション。
【請求項３】
前記案内部は、前記移動体の走行駆動力利用して前記移動体を前記第２仕切り部側に移動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の移動体の位置決めステーション。
【請求項４】
前記傾斜方向は、前記第２仕切り部の延出方向に対して予め設定された所定鋭角度だけ傾斜する方向であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の移動体の位置決めステーション。
【請求項５】
前記傾斜方向は、１５度以上で９０度未満の範囲に設定されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の移動体の位置決めステーション。
【請求項６】
前記第１仕切り部と前記第２仕切り部とは、前記第１仕切り部の延出方向と前記第２仕切り部の延出方向が直角をなすように配置されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の移動体の位置決めステーション。
【請求項７】
前記案内部は、複数の案内ローラであり、前記複数の案内ローラは、前記傾斜方向に沿って配置され、それぞれの回転軸心は、前記傾斜方向と交差する方向に沿うと共に、それぞれが平行をなすように配置されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の移動体の位置決めステーション。
【請求項８】
前記案内部は、複数の案内ローラであり、前記複数の案内ローラは、一対の支持板と少なくとも一つのローラ本体とで構成され、前記一対の支持板は、前記傾斜方向に沿って配置され、前記少なくとも一つのローラ本体は、前記支持板に直交する回転軸により回転可能に配置されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の移動体の位置決めステーション。
【請求項９】
前記第２仕切り部に対向すると共に前記第１仕切り部の延出方向に対して交差する方向に沿って第３仕切り部が設けられ、前記第２仕切り部の延出方向の端部と前記第３仕切り部の延出方向の端部との間に前記移動体の出入口部が設けられ、前記第２仕切り部と前記第３仕切り部との距離は、前記第１仕切り部側から前記出入口部側に向けて長くなることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の移動体の位置決めステーション。
【請求項１０】
前記第３仕切り部に前記移動体の給電装置が設けられることを特徴とする請求項９に記載の移動体の位置決めステーション。
【請求項１１】
前記第３仕切り部に前記移動体の空気補充装置が設けられることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の移動体の位置決めステーション。
【請求項１２】
自走可能な前記移動体の走行を制御する制御装置と、
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の移動体の位置決めステーションと、
を備え、
前記制御装置は、前記移動体が前記第１仕切り部に当接してから所定時間の経過後に前記移動体の走行を停止する、
ことを特徴とする移動体の位置決めシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動可能な移動体を所定の位置に位置決めして各種の作業を行う移動体の位置決めステーションおよび移動体の位置決めシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動可能なロボットを用いて巡回点検作業などを行うとき、ロボットは、燃料補充やメンテナンス作業などの各種の作業を行う必要がある。この場合、ロボットは、巡回点検作業などを行うとき、必要に応じてステーションまで自走してこの各種の作業を行う。また、巡回点検作業を行う場所が、例えば、石油化学プラントなどであるとき、石油などが漏洩すると、ロボットの作業環境が爆発性雰囲気となり、ロボットの作動時に発生する火花が引火して火災が発生するおそれがある。そのため、この場合、ロボットは、防爆構造が必要となる。
【０００３】
従来のロボットの防爆構造としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された産業用ロボットは、移動可能なフレームに制御装置とバッテリとモータなどを配置すると共に、エア供給装置によりフレーム内にエアを供給して内部を所定圧力より高く保持する内圧防爆構造とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０３６１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような移動可能なロボットがステーションまで自走して各種の作業を行うとき、ロボットを所定の位置に位置決めする必要がある。この場合、ロボットやステーションに検出センサを設け、検出センサの検出結果に基づいてロボットの位置を制御して位置決めすることが考えられるが、ロボットやステーションの構造が複雑化してしまうという課題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、構造の簡素化を図る移動体の位置決めステーションおよび移動体の位置決め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】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明の移動体の位置決めステーションは、第１仕切り部と、前記第１仕切り部の延出方向に対して交差する方向に沿って設けられる第２仕切り部と、移動体の走行路上に設けられる案内部と、を備え、前記案内部は、前記第１仕切り部から、前記第１仕切り部の延出方向に直交する方向よりも前記第２仕切り部側に向かう傾斜方向に沿って設けられ、前記移動体が前記傾斜方向に移動することが、前記傾斜方向以外の方向に移動することに比べて容易になる構造であり、前記移動体を前記第１仕切り部に沿って前記第２仕切り部側に移動させる、ことを特徴とするものである。
【０００８】
従って、移動体が走行して走行方向における前端が第１仕切り部に当接すると、移動体の移動が停止して前方の位置決めが行われ、移動体は、案内部により移動しやすい傾斜方向に沿って第２仕切り部側に案内され、移動体の一側が第２仕切り部に当接すると、案内部による移動体の案内が終了して一側方の位置決めが行われる。そのため、移動体を検出するためのセンサを不要として構造の簡素化を図ることができる。
【０００９】
本発明の移動体の位置決めステーションでは、前記案内部は、前記第１仕切り部に当接した後に前記移動体を前記第１仕切り部に沿って前記第２仕切り部側に移動させることを特徴としている。
【００１０】
従って、移動体は、第１仕切り部に当接した後、案内部により第２仕切り部側へ移動されるため、簡易な構成で移動体を位置決めすることができる。
【００１１】
本発明の移動体の位置決めステーションでは、前記案内部は、前記移動体の走行駆動力を利用して前記移動体を前記第２仕切り部側に移動させることを特徴としている。
【００１２】
従って、移動体の走行駆動力により案内部が機能して移動体を効率良く第２仕切り部側に移動して案内することができる。
【００１３】
本発明の移動体の位置決めステーションでは、前記傾斜方向は、前記第２仕切り部の延出方向に対して予め設定された所定鋭角度だけ傾斜する方向であることを特徴としている。
【００１４】
従って、傾斜方向を第２仕切り部の延出方向に対して所定鋭角度だけ傾斜する方向とすることで、移動体の走行駆動力を案内部に伝達して移動体を第２仕切り部側に効率良く案内して位置決めすることができる。
【００１５】
本発明の移動体の位置決めステーションでは、前記傾斜方向は、１５度以上で９０度未満の範囲に設定されることを特徴としている。
【００１６】
従って、傾斜方向を適正範囲に設定することで、移動体を適正に位置決めすることができる。
【００１７】
本発明の移動体の位置決めステーションでは、前記第１仕切り部と前記第２仕切り部とは、前記第１仕切り部の延出方向と前記第２仕切り部の延出方向が直角をなすように配置されることを特徴としている。
【００１８】
従って、第１仕切り部と第２仕切り部とを直角に配置することで、移動体が第１仕切り部に当接して適正に位置決めすることができると共に、移動体が第２仕切り部に当接して適正に位置決めすることができる。
【００１９】
本発明の移動体の位置決めステーションでは、前記案内部は、複数の案内ローラであり、前記複数の案内ローラは、前記傾斜方向に沿って配置され、それぞれの回転軸心は、前記傾斜方向と交差する方向に沿うと共に、それぞれが平行をなすように配置されることを特徴している。
【００２０】
従って、案内部を複数の案内ローラとし、この複数の案内ローラを傾斜方向に沿って平行をなすように配置することで、複数の案内ローラの回転力により効率良く移動体を第２仕切り部側に移動して案内することができる。
【００２１】
本発明の移動体の位置決めステーションでは、前記案内部は、複数の案内ローラであり、前記複数の案内ローラは、一対の支持板と少なくとも一つのローラ本体とで構成され、前記一対の支持板は、前記傾斜方向に沿って配置され、前記少なくとも一つのローラ本体は、前記支持板に直交する回転軸により回転可能に配置されることを特徴としている。
【００２２】
従って、複数の案内ローラの回転力により効率良く移動体を第２仕切り部側に移動して案内することができる。
【００２３】
本発明の移動体の位置決めステーションでは、前記第２仕切り部に対向すると共に前記第１仕切り部の延出方向に対して交差する方向に沿って第３仕切り部が設けられ、前記第２仕切り部の延出方向の端部と前記第３仕切り部の延出方向の端部との間に前記移動体の出入口部が設けられ、前記第２仕切り部と前記第３仕切り部との距離は、前記第１仕切り部側から前記出入口部側に向けて長くなることを特徴としている。
【００２４】
従って、第２仕切り部の端部と第３仕切り部の端部との間に出入口部を設け、第２仕切り部と第３仕切り部との距離を第１仕切り部側から出入口部側に向けて長くすることで、出入口部に対する移動体の進入位置が幅方向にずれても、出入口部により移動体を適正に内部に案内することができる。
【００２５】
本発明の移動体の位置決めステーションでは、前記第３仕切り部に前記移動体の給電装置が設けられることを特徴としている。
【００２６】
従って、第３仕切り部に給電装置を設けることで、第１仕切り部と第２仕切り部に当接して位置決めされた移動体に対して、第２仕切り部に対向する第３仕切り部側から給電を行うこととなり、給電装置の連結による移動体のずれを抑制して給電を適正に行うことができる。
【００２７】
本発明の移動体の位置決めステーションでは、前記第３仕切り部に前記移動体の空気補充装置が設けられることを特徴としている。
【００２８】
従って、第３仕切り部に空気補充装置を設けることで、第１仕切り部と第２仕切り部に当接して位置決めされた移動体に対して、第２仕切り部に対向する第３仕切り部側から空気の補充を行うこととなり、空気補充装置の連結による移動体のずれを抑制して空気の補充を適正に行うことができる。
【００２９】
また、本発明の移動体の位置決めシステムは、自走可能な前記移動体の走行を制御する制御装置と、前記移動体の位置決めステーションと、を備え、前記制御装置は、前記移動体が前記第１仕切り部に当接してから所定時間の経過後に前記移動体の走行を停止する、ことを特徴とするものである。
【００３０】
従って、走行する移動体が第１仕切り部に当接して前方の位置決めが行われた後、移動体が案内部により移動しやすい傾斜方向に沿って第２仕切り部側に案内され、移動体が第２仕切り部に当接して一側方の位置決めが行われる。このとき、移動体が第１仕切り部に当接してから所定時間の経過後に移動体の走行を停止することで、移動体を適正位置に位置決めすることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の移動体の位置決めステーションおよび移動体の位置決めシステムによれば、構造の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本実施形態の移動体を表す側面概略図である。
【図２】図２は、移動体を表す平面概略図である。
【図３】図３は、本実施形態の移動体の位置決めステーションを表す平面図である。
【図４】図４は、位置決めステーションに位置決めされた移動体を表す概略図である。
【図５】図５は、位置決めステーションにおける移動体の位置決め挙動を表す概略図である。
【図６】図６は、位置決めステーションにおける移動体の位置決め挙動を表す概略図である。
【図７】図７は、位置決めステーションにおける移動体の位置決め挙動を表す概略図である。
【図８】図８は、位置決めステーションにおける移動体の位置決め挙動を表す概略図である。
【図９】図９は、位置決めステーションにおける移動体の位置決め挙動を表す概略図である。
【図１０】図１０は、位置決めステーションにおける移動体の位置決め挙動を表す概略図である。
【図１１】図１１は、位置決めステーションにおける移動体の位置決め挙動を表す概略図である。
【図１２】図１２は、位置決めステーションにおける移動体の位置決め状態を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る移動体の位置決めステーションおよび移動体の位置決めシステムの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００３４】
本実施形態の移動体の位置決めステーションおよび移動体の位置決めシステムは、例えば、移動体が石油化学プラント内を移動して巡回点検作業を行う設備において、移動体に対して給電などを行うために所定の位置に位置決めするものである。そして、石油化学プラントは、石油などが漏洩すると、移動体の作業環境が爆発性雰囲気となることから、移動体は、防爆構造となっている。
【００３５】
まず、移動体としてのロボットについて説明する。図１は、本実施形態の移動体を表す側面概略図、図２は、移動体を表す平面概略図である。
【００３６】
本実施形態において、図１および図２に示すように、ロボット（移動体）１０は、フレーム１１と、移動装置１２と、バッテリ１３と、制御装置１４と、内圧防爆装置１５と、カメラ１６と、通信装置１７とを備えている。なお、ロボットは、図１にて、右側が前部であって、右方への走行が前進であり、左方への走行が後退である。
【００３７】
フレーム１１は、箱型の中空形状をなし、密閉構造となっている。フレーム１１は、下部に移動装置１２が設けられることで、単独で走行可能となっている。移動装置１２は、電気モータ２１と、駆動スプロケット２２と、クローラ２３とから構成される。電気モータ２１は、フレーム１１内に搭載され、駆動スプロケット２２は、フレーム１１両側の前後下部に装着され、左右における前後の駆動スプロケット２２にクローラ２３が掛け回されている。なお、移動装置１２は、４個の駆動スプロケット２２とクローラ２３に限らず、複数の駆動車輪であってもよい。
【００３８】
バッテリ１３と制御装置１４は、フレーム１１内に搭載されている。バッテリ１３は、制御装置１４と電気モータ２１に電力を供給可能である。制御装置１４は、電気モータ２１を駆動制御することで、移動装置１２によりフレーム１１、つまり、ロボット１０の前進および後退と停止を制御可能である。
【００３９】
内圧防爆装置１５は、フレーム１１内の圧力をフレーム１１外圧力より高く維持することで、フレーム１１の内部への外部のガスの侵入を防止するものである。内圧防爆装置１５は、エア供給装置２４と排気装置２５を有する。エア供給装置２４は、フレーム１１の外部に設けられる空気タンク２６からフレーム１１を貫通して内部に延出する空気供給ライン２８が設けられて構成され、空気供給ライン２８は、フレーム１１の外部側に減圧弁２９が設けられ、端部が開放されている。そのため、通常、空気タンク２６の加圧空気が空気供給ライン２８を通してフレーム１１の内部に供給されており、減圧弁２９によりフレーム１１の内部の圧力が外部の圧力より高い一定の設定圧力に維持される。
【００４０】
排気装置２５は、フレーム１１を貫通して内部に延出する空気排出ライン３１により構成され、空気排出ライン３１は、フレーム１１の外部側にリリーフ弁３２が設けられ、端部が開放されている。そのため、フレーム１１の内部の温度が上昇することで、フレーム１１の内部の圧力が設定圧力より高くなると、リリーフ弁３２によりフレーム１１の内部の空気が空気排出ライン３１を通して外部に排出され、フレーム１１の内部の圧力を低下させる。
【００４１】
カメラ１６は、フレーム１１内の上部に搭載されている。カメラ１６は、制御装置１４により制御され、外部を撮影可能であり、撮影画像を制御装置１４に出力する。通信装置１７は、外部の管理室（図示略）などで通信可能である。通信装置１７は、外部から入力した情報を制御装置１４に送ると共に、カメラ１６の撮影画像など制御装置１４からの情報を外部に送る。
【００４２】
ロボット１０は、フレーム１１に給電連結部４１と空気補充連結部４２が設けられている。給電連結部４１と空気補充連結部４２は、フレーム１１の一側部に上下方向に沿って設けられている。給電連結部４１は、バッテリ１３に接続され、空気補充連結部４２は、空気タンク２６に連結される。
【００４３】
また、ロボット１０は、フレーム１１の内部の後端部に検出器４３が設けられており、検出器４３を外部から被覆するカバーが第１当接部４４として機能する。検出器４３は、ロボット１０の後退時に、第１当接部４４が障害物に当接したことを検出し、制御装置１４に入力する。更に、ロボット１０は、フレーム１１の他側部に第２当接部４５が設けられている。
【００４４】
なお、ロボット１０は、保護監視装置（図示略）が搭載されており、フレーム１１の内部の圧力が予め設定された所定気圧（少なくとも大気圧より高い圧力）以下に低下したら、バッテリ１３から、移動装置（電気モータ２１）１２と制御装置１４とカメラ１６と通信装置１７への電力供給を停止する。また、ロボット１０は、図示しないが、ロボットアームなどを装備させてもよい。
【００４５】
このように構成されたロボット１０は、制御装置１４が移動装置１２を制御することで前進および後退並びに停止が可能である。また、ロボット１０は、制御装置１４が移動装置１２を制御して左右のクローラ２３の速度を調整することで操舵が可能である。そして、ロボット１０は、制御装置１４が巡回する地図を記憶しており、この地図情報やロボット１０に搭載されたセンサが検出した距離情報に基づいて移動経路を決定する。なお、ロボット１０は、ＧＰＳからの位置信号に応じて移動経路を決定してもよい。
【００４６】
また、ロボット１０は、巡回点検作業などを行うことでバッテリ１３の充電量が低下すると、給電を行う必要があると共に、空気タンク２６の空気量（空気圧）が低下すると、空気を補充する必要がある。そのため、本実施形態では、巡回点検作業区域に給電ステーション（位置決めステーション）が設けられている。
【００４７】
次に、給電ステーション（位置決めステーション）について説明する。図３は、本実施形態の移動体の位置決めステーションを表す平面図、図４は、位置決めステーションに位置決めされた移動体を表す概略図である。
【００４８】
本実施形態において、図３および図４に示すように、給電ステーション５０は、第１仕切り部５１と、第２仕切り部５２と、第３仕切り部５３と、案内装置（案内部）５４とを備える。
【００４９】
給電ステーション５０は、第１仕切り部５１の一端部に第２仕切り部５２が連続して設けられると共に、第１仕切り部５１の他端部に第３仕切り部５３が連続して設けられることで、ロボット１０が進入する出入口部６１が設けられる。即ち、第１仕切り部５１の延出方向（Ｘ方向）と、第２仕切り部５２の延出方向（Ｙ方向）および第３仕切り部５３の延出方向（Ｙ方向）とが交差（直交）し、第２仕切り部５２の延出方向（Ｙ方向）と、第３仕切り部５３の延出方向（Ｙ方向）が平行をなす。そして、第２仕切り部５２の延出方向の端部と第３仕切り部５３の延出方向の端部との間に出入口部６１が設けられる。この出入口部６１は、第３仕切り部５３が直線部５３ａと第１傾斜部５３ｂと第２傾斜部５３ｃが設けられることで、拡幅形状をなしている。案内装置５４は、第１仕切り部５１と第２仕切り部５２と第３仕切り部５３により囲まれた領域に配置される。
【００５０】
第１仕切り部５１は、給電ステーション５０へのロボット１０の進入方向であるＹ方向に直交するＸ方向に沿って設けられ、ロボット１０の幅より若干大きい長さを有する。第１仕切り部５１は、ロボット１０が後退しながら給電ステーション５０に進入したとき、ロボット１０の後端部が当接することでＹ方向に対する位置決めを行う。第２仕切り部５２は、給電ステーション５０へのロボット１０の進入方向であるＹ方向に沿って設けられ、ロボット１０の長さの２倍以上の長さを有する。第２仕切り部５２は、ロボット１０が第１仕切り部５１によりＹ方向に対する位置決めが行われた後、ロボット１０が第２仕切り部５２側に移動したとき、ロボット１０の一側部が当接することでＸ方向に対する位置決めを行う。なお、第１仕切り部５１と第２仕切り部５２の長さは、本実施形態に限定されるものではなく、本実施形態より長くしたり、短くしたりしてもよい。
【００５１】
第３仕切り部５３は、給電ステーション５０へのロボット１０の進入方向であるＹ方向に沿って設けられ、ロボット１０の長さの２倍以上の長さを有する。第３仕切り部５３は、ロボット１０が給電ステーション５０へ進入したとき、ロボット１０が第１仕切り部５１側に移動するように案内する。第２仕切り部５２と第３仕切り部５３は、平行をなし、第１仕切り部５１と第２仕切り部５２とは、直角をなすと共に、第１仕切り部５１と第３仕切り部５３とは、直角をなすように配置される。そのため、給電ステーション５０は、第１仕切り部５１と第２仕切り部５２と第３仕切り部５３とにより平面視がコ字形状をなし、第２仕切り部５２の端部と第３仕切り部５３の端部によりロボット１０が進入する出入口部６１が設けられる。この場合、第２仕切り部５２と第３仕切り部５３との間隔は、ロボット１０の幅より若干大きい長さに設定され、第３仕切り部５３を構成する直線部５３ａと第１傾斜部５３ｂと第２傾斜部５３ｃにより出入口部６１が徐々に広がるような拡幅形状をなす。つまりり、第２仕切り部５２と第３仕切り部５３の傾斜部５３ｂ，５３ｃとの距離が第１仕切り部５１側から出入口部６１側に向けて長くなる。
【００５２】
案内装置５４は、ロボット１０の走行駆動力を用いてロボット１０を第１仕切り部５１側から第２仕切り部５２側に向かって傾斜するＡ方向（以下、傾斜方向Ａ）に沿って案内する。この傾斜方向Ａは、第２仕切り部５２に沿うＹ方向に対して予め設定された所定の鋭角度θだけ傾斜する方向である。この所定の鋭角度θの角度範囲は、０度より大きくて９０度より小さい範囲（０度＜θ＜９０度）であるが、１５度以上で９０度より小さい範囲（１５度≦θ＜９０度）が好ましく、更には、３０度以上で６０度以下の範囲（３０度≦θ≦６０度）が最適である。案内装置５４は、第１仕切り部５１と第２仕切り部５２と第３仕切り部５３により囲まれた領域の床面Ｇ上に水平に配置される複数の案内ローラ６２である。この場合、床面Ｇは水平である。但し、複数の案内ローラ６２を水平に配置することが好ましいが、水平に対して傾斜角度を設けて配置してもよい。複数の案内ローラ６２は、第２仕切り部５２に沿うＹ方向に対して鋭角度θだけ傾斜する方向に沿って配置される。即ち、複数の案内ローラ６２は、一対の支持板６２ａの間に複数のローラ本体６２ｂが回転自在に支持されて構成される。そして、この複数の案内ローラ６２は、回転軸心が傾斜方向Ａに交差（直交）する方向に沿うと共に、傾斜方向Ａに沿って平行に配置され、傾斜方向Ａに直交する方向に複数組配置される。即ち、複数の案内ローラ６２は、それぞれのローラ本体６２ｂの回転軸心が傾斜方向Ａに沿って平行をなすように配置される。
【００５３】
また、給電ステーション５０は、第３仕切り部５３に給電装置６３と空気補充装置６４が設けられる。給電装置６３は、給電部６５と給電部６５を移動する移動装置６６を有する。空気補充装置６４は、空気補充部６７と空気補充部６７を移動する移動装置６８を有する。給電装置６３は、第３仕切り部５３における直線部５３ａの切欠部５３ｄを介して給電部６５をロボット１０の給電連結部４１に連結可能である。また、空気補充装置６４は、同様に、第３仕切り部５３の切欠部５３ｄを介して空気補充部６７をロボット１０の空気補充連結部４２に連結可能である。
【００５４】
本実施形態の給電システム（位置決めシステム）は、上述したロボット１０と給電ステーション５０により構成される。ここで、本実施形態の給電システムの作動について説明する。図５から図１１は、位置決めステーションにおける移動体の位置決め挙動を表す概略図、図１２は、位置決めステーションにおける移動体の位置決め状態を表す概略図である。
【００５５】
図１に示すように、ロボット１０は、制御装置１４が地図情報や距離情報に基づいて移動装置１２を制御し、石油化学プラントを移動して巡回作業を行う。そして、ロボット１０は、バッテリ１３の充電量や空気タンク２６の空気量（空気圧）が低下すると、制御装置１４が移動装置１２を制御し、給電ステーション５０に行き、電力や空気を補充する。この場合、制御装置１４がバッテリ１３の充電量や空気タンク２６の空気量を監視し、充電量や空気量が予め設定された下限値以下になると、給電ステーション５０に行くように構成してもよい。
【００５６】
図１および図５に示すように、ロボット１０は、後退しながら給電ステーション５０に対して出入口部６１から進入する。なお、ロボット１０は、給電連結部４１と空気補充連結部４２の位置に応じて前進しながら、給電ステーション５０に進入するようにしてもよい。このとき、ロボット１０は、図５に二点鎖線で示すように、第２仕切り部５２と第３仕切り部５３の直線部５３ａの間に入るように進入することが望ましいが、制御誤差により、図５に実線で示すように、第３仕切り部５３側にずれて進入することがある。以下、このようなロボット１０の進入形態について説明する。
【００５７】
ロボット１０が、図５に実線で示すように、第３仕切り部５３側にずれて進入するとき、図６に示すように、ロボット１０は、まず、後部における幅方向の一端部が第３仕切り部５３の第２傾斜部５３ｃに当接し、この第２傾斜部５３ｃに沿って時計回り方向に回動することで、図７に示すように、第２傾斜部５３ｃに沿った方向に修正され、そのまま走行する。すると、図８に示すように、ロボット１０は、次に、後部における幅方向の他端部が第２仕切り部５２に当接し、この第２仕切り部５２に沿って反時計回り方向に回動することで、図９に示すように、第２仕切り部５２に沿った方向に修正され、そのまま走行する。
【００５８】
すると、図１０に示すように、ロボット１０は、後部が第１仕切り部５１に当接し、これ以上後退できなくなる。ここで、ロボット１０は、後退することができないものの、移動装置１２により左右のクローラ２３が回転するため、左右のクローラ２３の回転力により案内装置５４の各案内ローラ６２が回転する。すると、ロボット１０は、Ｙ方向の一方に向いて左右のクローラ２３が回転する一方、各案内ローラ６２は、傾斜方向Ａの一方を向いて回転することから、ロボット１０は、各案内ローラ６２の回転により傾斜方向Ａの一方に案内されながら移動する。ここで、案内装置５４の各案内ローラ６２は、回転することで、ロボット１０を傾斜方向Ａの一方に案内するものであるが、ロボット１０は、左右のクローラ２３が回転しているため、Ｙ方向の他方側への移動力が打ち消され、Ｘ方向の一方に向けて移動することとなる。即ち、ロボット１０は、図１１に示すように、後端部が第１仕切り部５１に当接したままで、Ｘ方向の一方に移動し、一側部が第２仕切り部５２に当接する。言い換えれば、ロボット１０は、後部が第１仕切り部５１に当接した後も、後退運動、つまり、Ｙ方向に移動（走行）するための運動（クローラ２３の回転）を続ける。案内装置５４は、後部が第１仕切り部５１に当接した後に後退運動をしているロボット１０を、ロボット１０の後退運動により各案内ローラ６２を回転させることで、第１仕切り部５１沿って第２仕切り部５２側に移動させているといえる。
【００５９】
このとき、ロボット１０は、図２に示すように、後部に検出器４３が設けられており、検出器４３は、第１当接部４４が第１仕切り部５１に当接したことを検出して制御装置１４に出力し、制御装置１４は、第１当接部４４が第１仕切り部５１に当接してから所定時間の経過後に、移動装置１２を停止する。そのため、ロボット１０は、第１当接部４４が第１仕切り部５１に当接し、後退できなくなってから案内装置５４の各案内ローラ６２の回転により第２仕切り部５２側に移動し、第２当接部４５が第２仕切り部５２に当接した後、左右のクローラ２３の移動が停止することで、位置決めが完了する。
【００６０】
その後、図４および図１２に示すように、ロボット１０が第１仕切り部５１と第２仕切り部５２に当接して位置決めされた状態で、給電装置６３によりバッテリ１３への給電作業が行われると共に、空気補充装置６４により空気タンク２６への空気補充作業が行われる。このとき、ロボット１０は、第２仕切り部５２に当接していることから、移動装置６６が給電部６５をロボット１０の給電連結部４１に押付けて連結したり、移動装置６８が空気補充部６７をロボット１０の空気補充連結部４２に押付けて連結したりしても、ロボット１０がずれることはない。
【００６１】
そして、ロボット１０の給電作業と空気補充作業が完了すると、給電装置６３および空気補充装置６４とロボット１０との連結が解除され、ロボット１０は、移動装置１２により前進して給電ステーション５０から出ていく。
【００６２】
このように本実施形態の移動体の位置決めステーションにあっては、第１仕切り部５１と、第１仕切り部５１の延出方向に対して交差する方向に沿って設けられる第２仕切り部５２と、ロボット（移動体）１０の走行路上に設けられる案内装置（案内部）５４とを備え、案内装置５４は、第１仕切り部５１からその延出方向に直交する方向よりも第２仕切り部５２側に向かう傾斜方向Ａに沿って設けられ、ロボット１０が傾斜方向Ａに移動することが傾斜方向Ａ以外の方向に移動することに比べて容易になる構造であり、ロボット１０を第１仕切り部５１に沿って第２仕切り部５２側に移動させる。
【００６３】
従って、ロボット１０が走行して後端部が第１仕切り部５１に当接すると、ロボット１０の走行が停止してＹ方向の位置決めが行われ、ロボット１０は、案内装置５４により移動しやすい傾斜方向に沿って第２仕切り部５２側に案内され、ロボット１０の一側部が第２仕切り部５２に当接すると、案内装置５４によるロボット１０の案内が停止してＸ方向およびＹ方向の位置決めが完了する。そのため、ロボット１０を検出するためのセンサを不要として構造の簡素化を図ることができる。
【００６４】
本実施形態の移動体の位置決めステーションでは、案内装置５４は、第１仕切り部５１に当接した後にロボット１０を第１仕切り部５１に沿って第２仕切り部５２側に移動させる。従って、ロボット１０を精度良く位置決めすることができる。
【００６５】
本実施形態の移動体の位置決めステーションでは、案内装置５４は、ロボット１０の走行駆動力利用してこのロボット１０を第２仕切り部５２側に移動させる。従って、ロボット１０の走行駆動力により案内装置５４が機能してロボット１０を効率良く第２仕切り部５２側に移動して案内することができる。
【００６６】
本実施形態の移動体の位置決めステーションでは、傾斜方向Ａは、第２仕切り部５２に沿うＹ方向（第１方向）に対して予め設定された所定の鋭角度θだけ傾斜する方向である。従って、ロボット１０の走行駆動力を案内装置５４に伝達してロボット１０を第２仕切り部５２側に効率良く案内して位置決めすることができる。
【００６７】
本実施形態の移動体の位置決めステーションでは、傾斜方向Ａを１５度以上で９０度未満の範囲に設定している。従って、傾斜方向Ａを適正範囲に設定することで、ロボット１０を適正に位置決めすることができる。
【００６８】
本実施形態の移動体の位置決めステーションでは、第１仕切り部５１の延出方向と第２仕切り部５２の延出方向とを直角をなすように配置している。従って、ロボット１０が第１仕切り部５１に当接して適正にＹ方向の位置決めを行うことができると共に、ロボット１０が第２仕切り部５２に当接して適正にＸ方向およびＹ方向の位置決めを行うことができる。
【００６９】
本実施形態の移動体の位置決めステーションでは、案内装置５４として、複数の案内ローラ６２を設け、複数の案内ローラ６２を傾斜方向Ａに沿って配置し、それぞれの回転軸心が傾斜方向Ａと交差する方向に沿うと共に、それぞれを平行に配置している。従って、ロボット１０の走行駆動力により複数の案内ローラ６２を回転し、複数の案内ローラ６２の回転力により効率良くロボット１０を第２仕切り部５２側に移動して案内することができる。
【００７０】
本実施形態の移動体の位置決めステーションでは、第２仕切り部５２に対向すると共に第１仕切り部５１の延出方向に対して交差する方向に沿って第３仕切り部５３を設け、第２仕切り部５２の延出方向の端部と第３仕切り部５３の延出方向の端部との間にロボット１０の出入口部６１を設け、第２仕切り部５２と第３仕切り部５３との距離を第１仕切り部５１側から出入口部６１側に向けて長くなるようにしている。従って、出入口部６１に対するロボット１０の進入位置が幅方向にずれても、拡幅形状をなす出入口部６１でロボット１０を適正に内部に案内することができる。なお、案内装置５４の端部には出入口部６１としてスロープ等を設け、移動体が出入りし易くしてもよい。
【００７１】
本実施形態の移動体の位置決めステーションでは、第３仕切り部５３にロボット１０の給電装置６３を設けている。従って、第１仕切り部５１と第２仕切り部５２に当接して位置決めされたロボット１０に対して、第２仕切り部５２に対向する第３仕切り部５３側から給電を行うこととなり、給電装置６３の連結によるロボット１０のずれを抑制して給電を適正に行うことができる。
【００７２】
本実施形態の移動体の位置決めステーションでは、第３仕切り部５３にロボット１０の空気補充装置６４を設けている。従って、第１仕切り部５１と第２仕切り部５２に当接して位置決めされたロボット１０に対して、第２仕切り部５２に対向する第３仕切り部５３側から空気の補充を行うこととなり、空気補充装置６４の連結によるロボット１０のずれを抑制して給電を適正に行うことができる。
【００７３】
また、本実施形態の移動体の位置決めシステムにあっては、自走可能なロボット１０の走行を制御する制御装置１４と、ロボット１０の給電ステーション５０とを備え、制御装置１４は、ロボット１０が第１仕切り部５１に当接してから所定時間の経過後にロボット１０の走行を停止する。
【００７４】
従って、走行するロボット１０が第１仕切り部５１に当接してＹ方向の位置決めが行われた後、ロボット１０が案内装置５４により移動しやすい傾斜方向に沿って第２仕切り部５２側に案内され、ロボット１０が第２仕切り部５２に当接してＸ方向およびＹ方向の位置決めが行われる。このとき、ロボット１０が第１仕切り部５１に当接してから所定時間の経過後にロボット１０の走行を停止することで、ロボット１０を適正位置に位置決めすることができる。
【００７５】
なお、本発明の案内部は、移動体が傾斜方向に移動することが傾斜方向以外の方向に移動することに比べて容易になる構造である。上述した実施形態では、本発明の案内部を複数の案内ローラ６２により構成したが、この構成に限るものではない。例えば、第１仕切り部側から第２仕切り部側に向かう傾斜方向に沿ってのみ摩擦抵抗が低い案内部を有したシートを、走行路上に設けてもよい。即ち、このシートは、図３に示すように、表面の摩擦抵抗が第１仕切り部５１側から第２仕切り部５２側に向かう傾斜方向Ａで最も低い案内部を有する。第２仕切り部５２側から第１仕切り部５１側に向かう傾斜方向Ａや傾斜方向Ａに対して交差する方向は、第１仕切り部５１側から第２仕切り部５２側に向かう傾斜方向Ａに比べて表面の摩擦抵抗が高い。このような表面処理がなされた案内部を有するシートを採用することで、移動体を適正に案内して位置決めすることができる。
【００７６】
また、上述した実施形態では、本発明の案内部として、ロボット１０の走行駆動力により駆動される案内装置５４としたが、この構成に限るものではなく、案内部が移動しやすい傾斜方向に沿って移動させる機能を有していてもよい。
【００７７】
また、上述した実施形態では、第１仕切り部５１と第２仕切り部５２と第３仕切り部５３をＸ方向やＹ方向に連続する面としたが、この構成に限定されるものではない。例えば、第１仕切り部５１と第２仕切り部５２と第３仕切り部５３とを連続させずにその間に隙間を設けてもよい。また、第１仕切り部と第２仕切り部と第３仕切り部をＸ方向やＹ方向に所定間隔を空けて配置される複数の支柱により構成してもよい。また、第１仕切り部５１と第２仕切り部５２を設け、第３仕切り部５３をなくしてもよい。更に、移動体としてのロボット１０にこのロボット１０が第１仕切り部５１と第２仕切り部５２とに当接する第１当接部４４と第２当接部４５を設けたが、ロボット１０のフレーム１１が直接第１仕切り部５１と第２仕切り部５２に当接するように構成してもよい。
【００７８】
また、上述した実施形態では、移動体としてのロボット１０は、搭載した制御装置１４が移動装置１２を制御することで自走可能としたが、移動装置１２を遠隔操作により制御することで移動体としてのロボット１０を自走可能としてもよい。
【００７９】
また、上述した実施形態では、本発明の位置決めステーションが移動体としてのロボット１０に給電したり、空気を補充したりするために位置決めするものとしたが、このような作業に拘わらず、例えば、移動体に対して荷物の積み降ろしを行うために位置決めするものとしてもよい。
【００８０】
また、上述した実施形態では、本発明の移動体の位置決めステーションおよび移動体の位置決めシステムを石油化学プラントの巡回点検作業に適用して説明したが、その他、原子力発電プラント、化学薬品プラント、鉄鋼プラント、各種製造工場などに適用することができ、また、防災支援作業や建築物保全作業などにも適用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１０  ロボット（移動体）
１１  フレーム
１２  移動装置
１３  バッテリ
１４  制御装置
１５  内圧防爆装置
１６  カメラ
１７  通信装置
２１  電気モータ
２２  駆動スプロケット
２３  クローラ
２４  エア供給装置
２５  排気装置
２６  空気タンク
２８  空気供給ライン
２９  減圧弁
３２  リリーフ弁
３１  空気排出ライン
４１  給電連結部
４２  空気補充連結部
４３  検出器
４４  第１当接部
４５  第２当接部
５０  給電ステーション（位置決めステーション）
５１  第１仕切り部
５２  第２仕切り部
５３  第３仕切り部
５４  案内装置（案内部）
６１  出入口部
６２  案内ローラ
６３  給電装置
６４  空気補充装置
６５  給電部
６６，６８  移動装置
６７  空気補充部
【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】
2019213384.tif 000011
【図１０】
2019213384.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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