(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
持ち上げロボット（１０）であって、ハウジング（１）、トレイ（４）、制御機構及び検出機構を備え、前記ハウジング（１）は、複数の側板で囲まれた側壁（１２）を備え、前記側壁（１２）の水平面への投影形状は正多角形であり、且つ、前記複数の側板のうちの少なくとも１つの側板には、他の持ち上げロボットの側板と連結された連結装置が設けられ、
前記検出機構は、
寸法情報および底面形状情報を含むか、又は位置情報、寸法情報および底面形状情報を含む物品情報を検出するように設置される物品検出モジュールを備え、
前記制御機構は、
物品情報を処理して演算することにより、持ち上げロボット（１０）の動作状態を調整・制御するように設置される主制御モジュールと、
主制御モジュールと接続されている識別モジュールであって、物品情報を識別し、且つ主制御モジュールが処理できる情報態様に変換するように設置される識別モジュールと、
主制御モジュールと接続され、前記持ち上げロボット（１０）の内部と外部との間の通信を実現するように設置される情報伝達モジュールであって、前記複数の側板のうちの少なくとも１つの側板に設けられたデータインタフェースを備える情報伝達モジュールとを備える、持ち上げロボット。
【請求項２】
前記連結装置はマグネットシートである、請求項１に記載の持ち上げロボット。
【請求項３】
前記トレイ（４）を駆動して所定のストローク範囲内で任意の高さに上昇または下降させるように設置される昇降機構（３）を更に備える、請求項１または２に記載の持ち上げロボット。
【請求項４】
前記正多角形は正方形または正六角形である、請求項１から３のいずれか１項に記載の持ち上げロボット。
【請求項５】
前記側壁（１２）の前記側板の数Ｎは、２Ｎ／（Ｎ−２）が整数であることを満たす、請求項１から４のいずれか１項に記載の持ち上げロボット。
【請求項６】
前記トレイ（４）の水平面への投影形状は、前記側壁（１２）の投影形状と同じである、請求項１から５のいずれか１項に記載の持ち上げロボット。
【請求項７】
前記持ち上げロボット（１０）が動作しているか否かを表示するように設置される動作表示モジュールと、
前記持ち上げロボット（１０）により物品（２０）が持ち上げられているか否かを表示するように設置される持ち上げ表示モジュールと、
を含む表示モジュールを更に備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の持ち上げロボット。
【請求項８】
前記検出機構は、
前記トレイ（４）と前記物品（２０）の底面との間の距離および前記トレイ（４）の昇降状態を検出するように設置される昇降検出モジュールを更に備える、請求項７に記載の持ち上げロボット。
【請求項９】
複数の請求項１から８のいずれか１項に記載の持ち上げロボット（１０）と、主制御端末とを備えるロボットシステムであって、各前記持ち上げロボット（１０）の少なくとも１つの側板は、それぞれ前記ロボットシステム内の他の前記持ち上げロボット（１０）の対応する側板と連結装置により連結され、前記主制御端末は、各前記持ち上げロボット（１０）における情報伝達モジュールに制御信号を送信するように設置される、ロボットシステム。
【請求項１０】
複数の前記持ち上げロボット（１０）が同じ物品（２０）を持ち上げる場合、複数の前記持ち上げロボット（１０）の前記トレイ（４）の持ち上げ高さは異なる、請求項９に記載のロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動化機械設備の技術分野に関し、例えば、持ち上げロボットおよびロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボット技術の発展に伴い、知能ロボットは、生産製造、自動化物流・倉庫保管等の分野で広く応用され、作業者の労働強度を下げるだけでなく、更に、生産効率を向上させ、製造コストを低減し、人々の生産ニーズを大きく満たした。
【０００３】
持ち上げロボットは、生産製造分野および物流・倉庫保管分野でよく使用される知能ロボットであり、物品を持ち上げることで物品の搬送を実現する。持ち上げロボットは、自律ナビゲーションによって所定の位置に到達し、駆動輪機構によって運動方向を変えることにより、搬送待ちの物品の直下まで正確に到達する。ロボット内部の昇降機構は、ロボット上のトレイを上昇させるように駆動し、物品を持ち上げる。ロボットのシャーシが回転し、運動方向を変えて動作し、所定の位置まで到達すると、ロボットの内部の昇降機構は、ロボット上のトレイを下降させるように駆動し、物品を荷卸する。これにより、一回の搬送プロセスが完了する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
関連する持ち上げロボットは、物品搬送を行う時に、ロボットの寸法および載置可能な負荷が限られているため、一般的には、１種類の機種のロボットが１種類の物品の寸法範囲および負荷範囲に対応する。顧客の適用シーンが複雑である場合、負荷およびロボット体積を柔軟に調整・配置する必要があり、この場合、一般的には、複数種の寸法および負荷能力の機種を提供する必要があり、一定の設備投資の浪費になってしまう。それと同時に、物品の形状および寸法の異なりにより、底部が不規則である異形物品が存在し、この場合、荷卸プラットフォームに対して特殊な持ち上げロボットの機種を特別に誂える必要がある。異なる種類の物品に対して搬送の切り替えを行う場合、持ち上げロボットの機種を交換する必要がある可能性があり、資源と時間の浪費になってしまい、システムの調整・制御および生産効率の向上に不利である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、２０１８年０４月２８日に中国専利局に出願した出願番号が２０１８１０３９８９２２．０である中国専利出願に対して、優先権の利益を主張するものであり、該出願の全ての内容を引用により本発明に援用する。
【０００６】
本発明は、その汎用性を向上させ、企業のロボット設備に対する繰り返し投資を低減するための持ち上げロボットを提供する。
【０００７】
本発明は、システムコストを低減し、システムの調整・制御の柔軟性および生産効率を向上させるためのロボットシステムを提供する。
【０００８】
本発明は、ハウジングおよびトレイを備え、前記ハウジングは、複数の側板で囲まれた側壁を備え、前記側壁の水平面への投影形状は正多角形であり、且つ、前記複数の側板のうちの少なくとも１つの側板には、他の持ち上げロボットの側板と連結された連結装置が設けられている持ち上げロボットを提供する。
【０００９】
一実施例において、前記連結装置はマグネットシートである。
【００１０】
一実施例において、前記トレイを駆動して所定のストローク範囲内で任意の高さに上昇または下降させるように設置される昇降機構を更に備える。
【００１１】
一実施例において、前記正多角形は正方形または正六角形である。
【００１２】
一実施例において、前記側壁の前記側板の数Ｎは、２Ｎ／（Ｎ−２）が整数であることを満たす。
【００１３】
一実施例において、前記トレイの水平面への投影形状は、前記側壁の投影形状と同じである。
【００１４】
一実施例において、前記持ち上げロボットの内部と外部との間の通信を実現するように設置される情報伝達モジュールを更に備え、前記情報伝達モジュールは、前記複数の側板のうちの少なくとも１つの側板に設けられたデータインタフェースを備える。
【００１５】
一実施例において、
前記持ち上げロボットが動作しているか否かを表示するように設置される動作表示モジュールと、
前記持ち上げロボットにより物品が持ち上げられているか否かを表示するように設置される持ち上げ表示モジュールと、
を含む表示モジュールを更に備える。
【００１６】
一実施例において、位置情報、寸法情報および底面形状情報のうちの少なくとも１つの情報を含む物品情報を検出するように設置される物品検出モジュールを備える検出機構を更に備える。
【００１７】
一実施例において、前記検出機構は、
前記トレイと物品の底面との間の距離および前記トレイの昇降状態を検出するように設置される昇降検出モジュールを更に備える。
【００１８】
複数の上記持ち上げロボットを備えるロボットシステムであって、各前記持ち上げロボットの少なくとも１つの前記側板は、それぞれ前記ロボットシステム内の他の前記持ち上げロボットの対応する側板と前記連結装置により連結されているロボットシステム。
【００１９】
一実施例において、複数の前記持ち上げロボットが同じ物品を持ち上げる場合、複数の前記持ち上げロボットの前記トレイの持ち上げ高さは異なる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の有益な効果は以下のとおりである。
【００２１】
本発明に係る持ち上げロボットは、正多角形の態様の側壁を設け、且つ持ち上げロボットの各側板を他の持ち上げロボットの側板と密着可能にすることにより、複数の持ち上げロボットを組み合わせて持ち上げロボットグループを形成することができ、持ち上げロボットの汎用性を向上させ、企業の資源投資を低減し、持ち上げロボットの調整・制御の柔軟性を向上させる。連結装置を設けることにより、持ち上げロボットの間を互いに緊密に連結させることができ、持ち上げロボットグループの同時運動および調整・制御に寄与する。
【００２２】
本発明に係るロボットシステムは、複数の上記持ち上げロボットを採用することにより、必要な持ち上げ物品の寸法および重量に基づき、組み合わせる必要のある持ち上げロボットの数と組み合わせ形態を選択することができ、持ち上げロボットの物品に対する持ち上げ能力を向上させることで、システムは、複数種の態様のロボット機種を追加設置する必要がなく、システムの全体的な投資を低減し、生産効率を向上させ、システムの調整・制御の柔軟性を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施例に係る正方形の持ち上げロボットの構造模式図である。
【図２】本実施例に係る正方形の持ち上げロボットグループの異なる組み合わせの模式図である。
【図３】本実施例に係る正六角形の持ち上げロボットの構造模式図である。
【図４】本実施例に係る正六角形の持ち上げロボットグループの異なる組み合わせの模式図である。
【図５】本実施例に係る昇降機構の構造模式図である。
【図６】本実施例に係る持ち上げロボットグループが異形底面の物品を持ち上げる正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１に示すように、本発明は、生産製造または物流・倉庫保管等の分野で物品２０を持ち上げて搬送するように設置される持ち上げロボット１０を提供する。持ち上げロボット１０は、ハウジング１、ハウジング１の底部に設けられた駆動輪機構２、ハウジング１の頂部に設けられたトレイ４、ハウジング１の内部に設けられて該トレイ４を持ち上げる昇降機構３、制御機構および検出機構等を備える。ここで、ハウジング１は、持ち上げロボット１０の外形形状、内部取付空間および取付連結位置決めを形成するように設置され、駆動輪機構２は、持ち上げロボット１０の前進および転向を駆動し、特定の位置に到達するように持ち上げロボット１０を移動または回動させるように設置され、トレイ４は、物品を持ち上げるように設置され、昇降機構３は、物品の持ち上げまたは状態復帰を実現するようにトレイ４の上昇または下降を駆動するように設置され、制御機構は、持ち上げロボット１０の動作状態を調整・制御するように設置され、検出機構は、持ち上げロボット１０の動作状態および外部環境状態を検出するように設置される。
【００２５】
一実施例において、図１に示すように、ハウジング１は底板１３、側壁１２および天板１１を備え、且つ、底板１３と天板１１とが平行であり、底板１３は側壁１２の底部位置に位置し、天板１１は側壁１２の上端位置に位置し、底板１３、側壁１２および天板１１は、昇降機構３等の構造を収納するための収容室を囲んで形成する。
【００２６】
一実施例において、図１に示すように、ハウジング１の水平面への投影は正方形であり、外観上で、正方形の持ち上げロボット１０を形成する。それに対応し、トレイ４もそれに適応する正方形に形成される。側壁１２は、首尾連結された複数の側板から構成され、このような設置により、２つまたは複数の持ち上げロボット１０の間の側板を互いに密着することができるため、複数の持ち上げロボットグループが組み合わせられた場合、複数の持ち上げロボット１０の間の組み合わせ関係により、全体的な外形が異なる組み合わせ構造を形成することができ、持ち上げロボット１０の数および組み合わせ形態に基づき、異なる形状およびサイズの持ち上げ面を形成することができ、且つ、組み合わせられた持ち上げロボットグループは構造がコンパクトで整っている。組み合わせられた複数の持ち上げロボット１０が協働する場合、共に形成された持ち上げ面は、同じ物品２０を持ち上げることができ、且つ、組み合わせた後に形成された持ち上げ面が持ち上げ待ちの物品２０の外形に合致でき、または対応する負荷を受けることができるように、持ち上げ物品２０の外形および重量等に応じて、組み合わせる必要のある持ち上げロボット１０の数および組み合わせ形態を選択することができ、異なる形状、異なる重量の物品２０の持ち上げを実現する。このような複数の持ち上げロボット１０を備えるロボットシステムの、組み合わせ形態の持ち上げロボット１０の寸法、負荷能力および持ち上げ面の形状に対する柔軟な調整・配置により、ロボットシステムは、複数種の寸法および負荷能力のロボット機種を追加設置し、または異形物品によって特殊なロボット機種を設ける必要がなく、搬送中にロボット機種を交換する必要もなく、システムの投資コストを低減し、システムの調整・制御の柔軟性を向上させ、生産効率を向上させる。
【００２７】
図２は、本実施例に係る正方形の持ち上げロボットグループの異なる組み合わせの模式図である。ここで、図２（ａ）は、３つの持ち上げロボット１０の組み合わせの模式図であり、（ｂ）は、４つの持ち上げロボット１０の組み合わせの模式図であり、（ｃ）は、７つの持ち上げロボット１０の組み合わせの模式図である。
【００２８】
もちろん、持ち上げロボットの側板の数は４つに限られないため、持ち上げロボット１０は正方形に限られるものではない。側板の数がＮである場合、Ｎは２Ｎ／（Ｎ−２）が整数である条件を満たすことができる。すなわち、持ち上げロボット１０にＮ個の側板がある場合、各側板は、いずれも形状が同じである他の持ち上げロボット１０の側板と密着することができ、且つ、各エッジに２Ｎ／（Ｎ−２）−１個の持ち上げロボット１０を配置できることにより、該２Ｎ／（Ｎ−２）個の持ち上げロボット１０は、該エッジを中心軸として周方向に隙間なく組み合わせることができる。
【００２９】
図３は、本実施例に係る正六角形の持ち上げロボットの構造模式図であり、図３から分かるように、正四角形の持ち上げロボット１０と正六角形の持ち上げロボット１０の構造はほぼ同じであり、側壁１２に含まれる側板の数が異なるだけで、すなわち、側壁１２の水平面への投影は異なる。
【００３０】
図４は、本実施例に係る正六角形の持ち上げロボットグループの異なる組み合わせの平面模式図であり、この時、Ｎ＝６である。ここで、図４（ａ）は、２つの持ち上げロボット１０の組み合わせの模式図であり、（ｂ）は、７つの持ち上げロボット１０の組み合わせの模式図であり、（ｃ）は、５つの持ち上げロボット１０の組み合わせの模式図であり、（ｄ）は、８つの持ち上げロボットの組み合わせの模式図であり、（ｅ）は、１６個の持ち上げロボットの組み合わせの模式図である。図２および図４において、異なる数の持ち上げロボット１０で形成可能な組み合わせ態様は、図に示す態様に限定されるものではない。
【００３１】
図２および図４に示すように、本実施例において、側板Ｎの数は、各持ち上げロボット１０の側壁１２に密着可能な他の持ち上げロボット１０の最大数に等しく、且つ、各持ち上げロボット１０のそれぞれの側板は、他の持ち上げロボット１０に密着するか、他の持ち上げロボット１０に密着しないかを選択することができる。これにより、Ｎが大きければ大きいほど、複数の持ち上げロボット１０の組み合わせ態様も多くなり、得られる持ち上げ面のパターンも多くなるため、持ち上げロボット１０の調整・制御の柔軟性は大きくなることが分かった。本発明において、Ｎの選択可能な値は３、４および６であり、Ｎが３である場合、側壁１２が３つの側板のみで囲まれて形成されるため、側壁１２の面積が一定の場合、Ｎが３の持ち上げロボット１０で囲み可能な収容室は小さく、昇降機構３等の構造の配置に不利である。そのため、本実施例において、Ｎは４または６であってもよい。
【００３２】
本実施例において、側壁１２におけるそれぞれの側板は、サイズおよび形状が同じであるように設置され、他の実施例において、各側壁１２の面積または形状は異なってもよく、隣接する２つの側板の間の内側角度がいずれも同じであることを保持し、且つ側板が平面構造であり、すなわち、水平面への投影が正多角形であれば、上記複数の持ち上げロボット１０の間を互いに組み合わせ可能な機能を実現することができる。
【００３３】
複数の持ち上げロボット１０が組み合わせられた後、互いに強固に密着して一体に形成することができるために、持ち上げロボット１０のそれぞれの側板には、いずれも連結装置が設けられている。本実施例において、連結装置はマグネットシートを含み、且つ、マグネットシートは側板の内面に設けられることが好ましい。また、持ち上げロボット１０が他の持ち上げロボット１０と合わせる時に、任意の２つの側板におけるマグネットシートの位置がいずれも対応することを確保し、位置合わせしやすいように、それぞれの側板におけるマグネットシートの位置はいずれも同じである。
【００３４】
本実施例において、連結装置はマグネットシートであり、マグネットシートは構造が簡単で、設置しやすく、持ち上げロボット１０の外形または美観性に影響を及ぼさない。且つ、マグネットシートが磁性を有するため、近くの持ち上げロボット１０を磁気により吸引し、持ち上げロボット１０を自動的に隣接するロボットと密着するようにガイドすることができ、持ち上げロボット１０の間の密着および連結を人為的に調整・制御する必要がなく、操作しやすく、持ち上げロボット１０の自動化調整・制御に寄与する。他の実施例において、連結装置は、２つの持ち上げロボット１０の連結を確実にすることを実現する他の装置であってもよい。
【００３５】
持ち上げロボット１０の動作および搬送機能を実現するために、持ち上げロボット１０には駆動輪機構２および昇降機構３が設けられている。図５は、本実施例に係る昇降機構３の構造模式図であり、昇降機構３は昇降駆動ユニット３１および昇降ロッド３２を備え、昇降駆動ユニット３１は底板１３に設けられ、昇降ロッド３２は立設され、且つ一端が昇降駆動ユニット３１と連結され、他端にトレイ４が連結されている。昇降駆動ユニット３１は、鉛直方向の昇降運動を行うように昇降ロッド３２を駆動することにより、トレイ４の上昇または下降を駆動する。本実施例において、昇降ロッド３２はスクリューであり、昇降駆動ユニット３１は、昇降駆動モータと、昇降駆動モータとスクリューとの間に連結された連結部材とを備える。連結部材はウォームギヤユニットであってもよく、または昇降駆動モータの回転をスクリューの昇降運動に変換可能な他の構造であってもよい。昇降駆動モータが昇降ロッド３２の運動をより良く駆動できるために、駆動モータの出力端に減速機が接続されてもよい。
【００３６】
本実施例において、昇降機構３は、昇降駆動モータおよびスクリューを選択することができるが、トレイ４の昇降運動を駆動可能な他の機構であってもよく、本実施例は昇降機構３の具体的な構造を限定するものではない。
【００３７】
本実施例において、駆動輪機構２は差動駆動態様を採用してもよく、駆動輪モータ、２つの駆動輪、および駆動輪モータと２つの駆動輪とを接続する接続ユニットを備える。２つの駆動輪は、それぞれ昇降機構３の両側に対称に設けられ、且つ、２つの駆動輪の軸線は昇降ロッド３２の軸線と垂直である。駆動輪モータは底板１３に固定され、その回動出力軸が駆動輪に接続されることにより、駆動輪モータは駆動輪の回動を駆動することができ、並進または旋回運動を実現するように持ち上げロボット１０を駆動する。本実施例において、１つの駆動輪には１つの駆動輪モータおよび１組の接続ユニットが対応して設けられ、２つの駆動輪をそれぞれ調整・制御することにより、異なる運動形態を実現するように持ち上げロボット１０を駆動することができる。持ち上げロボット１０が旋回等の運動をスムーズに実現できるように、駆動輪機構２は、少なくとも２つのユニバーサルホイールを含む従動輪ユニットを更に備え、且つ、２つのユニバーサルホイールの連結線が２つの駆動輪の連結線と垂直であり、２つのユニバーサルホイールの間の距離が２つの駆動輪の間の距離よりもやや大きくてもよく、それにより、持ち上げロボット１０の旋回をより円滑にさせ、持ち上げロボット１０が一側に倒れることを防止する。
【００３８】
本実施例において、差動駆動を採用した駆動輪機構２は、持ち上げロボット１０の運動を駆動するが、実際の適用において、持ち上げロボット１０は、持ち上げロボット１０の並進および旋回運動を駆動可能な他の駆動輪機構２を採用してもよく、本実施例は、持ち上げロボット１０が採用した駆動輪機構２を限定するものではない。
【００３９】
トレイ４は、天板１１の上方に位置し、昇降ロッド３２の上端に連結され、且つ昇降ロッド３２により昇降運動させるように駆動される。トレイ４の上面は、物品２０と接触し、且つ物品２０を持ち上げるように設置される。トレイ４の上端面に、ゴム等のような摩擦材料が設けられてもよく、トレイ４と物品２０の底部との間の摩擦力を増大することで、持ち上げロボット１０が物品２０をより良く持ち上げて搬送することに寄与する。単一の持ち上げロボット１０のトレイ１４の持ち上げ面積を増やすために、トレイ１４の水平面への投影は側壁１２の投影と完全に重なる。
【００４０】
持ち上げロボット１０の運動に対する制御および調節を実現するために、持ち上げロボット１０の内部に制御機構が設けられ、制御機構は、情報伝達モジュール、主制御モジュール、表示モジュール、識別モジュール、電源モジュール、ナビゲーションモジュールおよび警報モジュール等を備える。情報伝達モジュール、表示モジュール、識別モジュール、電源モジュール、ナビゲーションモジュールおよび警報モジュール等は、それぞれ主制御モジュールと接続され、主制御モジュールは、各種の情報を処理して演算することにより、持ち上げロボット１０の動作状態を調整・制御するように設置される。
【００４１】
情報伝達モジュールは、持ち上げロボット１０の内部と外部との間の通信を実現するように設置される。情報伝達モジュールは、駆動輪機構２および昇降機構３とそれぞれ接続され、情報伝達モジュールは、外部動作指令を受信し、且つ外部動作指令を主制御モジュールに伝達して処理した後、対応する駆動輪機構２または昇降機構３に伝達することで、駆動輪機構２または昇降機構３の運動を制御することができる。外部動作指令の送信は、持ち上げロボット１０に制御機構に接続されたスイッチボタンを設けることにより、スイッチボタンのオンまたはオフで駆動輪機構２の運動または停止を実現してもよく、リモートコントローラによって制御機構に駆動信号を送信してもよく、例えば、ロボットシステム全体における主制御端末によって単一のロボットにおける制御機構に制御信号を送信してもよい。
【００４２】
複数のロボットを組み合わせた後の動作状態をより協調して統一するために、持ち上げロボット１０の間では情報伝達モジュールによって内部通信を行うことができ、隣接する持ち上げロボット１０の内部の間で情報共有を行い、組み合わせた後の持ち上げロボット１０の内部情報の協調と一致を保持し、組み合わせた後の持ち上げロボット１０の全体的な調整・制御を容易にし、ロボットシステムの調整・制御の複雑度を簡単化する。隣接する２つの持ち上げロボット１０の間の内部情報の伝達を容易にするために、持ち上げロボット１０のそれぞれの側板には、いずれも内部通信用のデータインタフェースが設けられている。持ち上げロボット１０の内部と外部との情報伝達は、有線伝達の形態を採用してもよく、無線伝達の形態を採用してもよく、且つ、無線伝達の形態が好ましい。
【００４３】
表示モジュールは、持ち上げロボット１０の動作状態を表示するように設置され、表示モジュールは、持ち上げロボット１０が動作を起動したか否かを表示するように設置される動作表示モジュールと、持ち上げロボット１０が物品を持ち上げているか否かを表示するように設置される持ち上げ表示モジュールとを含んでもよい。動作表示モジュールおよび持ち上げ表示モジュールは、いずれも状態表示灯の態様を採用してもよく、且つ、状態表示灯の消灯または表示により、持ち上げロボット１０が動作を起動したか否か、または持ち上げロボット１０が物品を持ち上げているか否かを判断することができ、状態表示灯が異なる状態で表示する異なるパターンにより、持ち上げロボット１０の運動状態の判断を行ってもよい。表示モジュールは、該持ち上げロボット１０が他の持ち上げロボットと組み合わせて連結し、通信するか否かを表示するように設置される組み合わせ表示モジュールと、持ち上げロボット１０の電力状態を表示するように設置される電力表示モジュールとを更に含む。
【００４４】
識別モジュールは、外部環境情報を識別し、且つ主制御モジュールが処理できる情報態様に変換するように設置され、電源モジュールは、単一のロボットを電力制御するように設置される。且つ、ロボットを長時間動作させるために、持ち上げロボット１０に設けられた電源モジュールは、充電電池、充電ポート、および電源入り切り回線を備える。ナビゲーションモジュールは、持ち上げロボット１０が正しく所定の位置まで動作できるように、持ち上げロボット１０の動作経路を計画してナビゲーションするように設置される。警報モジュールは、作業者が故障をタイムリーに発見するように、持ち上げロボット１０の異常状態を警報するように設置され、警報モジュールはブザー、音声放送機器およびＬＥＤ等のうちの１つまたは組み合わせであってもよい。それぞれの持ち上げロボット１０を識別して制御するために、各持ち上げロボット１０はいずれも一意の番号を有する。
【００４５】
持ち上げロボット１０の動作状態および外部環境状態に基づいて持ち上げロボット１０の動作をより良く調整・制御するために、持ち上げロボット１０は検出機構を更に備え、検出機構は、外部環境を検出する第１の検出ユニットと、持ち上げロボット１０の動作状態を検出する第２の検出ユニットとを備える。
【００４６】
ここで、第１の検出ユニットは、外部環境情報を撮影するように設置される環境検出モジュールと、障害物を検出するように設置される障害回避センサと、物品２０の位置情報、底部の形状およびサイズを検出するように設置される物品検出モジュールとを備える。ここで、環境検出モジュールおよび物品検出モジュールはいずれもカメラを採用することができ、カメラは、物品２０の情報を走査するように設置された二次元コード走査モジュールおよびバーコード走査モジュールのうちの少なくとも１つを含んでもよく、カメラは、物品２０に予め設置された二次元コード情報またはバーコード情報を走査し、且つ走査した情報を制御機構の識別モジュールに伝達し、識別モジュールにより解析し識別した後、主制御モジュールに伝達して処理することで、持ち上げロボット１０の作動を制御することができる。障害回避センサは赤外線センサ、レーザレーダセンサおよび超音波検出器のうちの少なくとも１つであってもよく、障害回避センサは情報伝達モジュールに接続され、且つ検出された障害物情報を情報伝達モジュールによって主制御モジュールに伝達して処理し、主制御モジュールは、障害物に対して退避動作を行うように持ち上げロボット１０を制御する。
【００４７】
第２の検出ユニットは、駆動輪機構２を検出するように設置される駆動輪検出モジュールと、昇降機構３の動作状態を検出するように設置される昇降検出モジュールとを備える。駆動輪検出モジュールは、角度センサおよび変位センサのうちの少なくとも１つを備えてもよい。昇降検出モジュールは、昇降ロッド３２の昇降高さを検出するように設置される変位センサ、またはトレイ４と物品２０の底面との間の間隔を検出するための距離センサ等を備えてもよい。昇降検出モジュールは、トレイ４と物品２０との間の距離を検出することにより、制御機構が検出情報に基づいてトレイ４の上昇の高さを制御することができる。このような制御は、検出情報に基づき、主制御モジュールが昇降ロッド３２の昇降の高さを計算し、昇降機構３の運動を制御することであってもよく、主制御モジュールが昇降機構３における昇降ロッド３２の運動を直接制御し、トレイ４が物品２０に当接すると、昇降機構３の運動を停止するように制御することであってもよい。
【００４８】
単一の持ち上げロボット１０であっても組み合わせた後の持ち上げロボットグループであっても、上記形態で単一の持ち上げロボット１０のトレイ４の上昇の高さを制御することができる。組み合わせた後の持ち上げロボットグループについては、物品２０の底面が平面である場合、各持ち上げロボット１０から物品２０の底面までの距離が同じであるため、主制御端末が持ち上げロボット１０の持ち上げ高さを一括制御する形態を採用し、持ち上げロボットグループに平面態様の持ち上げ面を取得させることができる。この場合、主制御端末が持ち上げ高さを予め設置する形態では、それぞれの持ち上げロボット１０が持ち上げようとする高さを計算する必要がなく、一括制御し、簡単で操作しやすい。図６は、本実施例に係る持ち上げロボットグループが異形底面の物品２０を持ち上げる正面図であり、図６に示すように、物品２０が異形底面の物品２０であり、物品２０の底面が曲面である場合、主制御端末がそれぞれの持ち上げロボット１０の持ち上げ高さを設置する形態で、物品２０の底面に合致する持ち上げ面を取得してもよいが、この場合、それぞれの持ち上げロボット１０の持ち上げ高さを予め設置する必要があり、計算量が相対的に大きい。トレイ４が物品２０と当接した時に昇降機構３の運動を停止するように、単一の持ち上げロボット１０の内部の制御機構で昇降機構３の停止を制御してそのトレイ４の持ち上げ高さを制御すると、それぞれの持ち上げロボット１０の持ち上げ高さを予め設置する必要がないが、検出ユニットは持ち上げロボット１０の持ち上げ状態をリアルタイムに監視する必要がある。実際の使用において、持ち上げロボットグループに組み合わせられたロボットの数、物品２０のサイズおよび物品２０の底面の形状に基づき、具体的な昇降機構３の持ち上げ形態を選択することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０−持ち上げロボット、２０−物品、１−ハウジング、１１−天板、１２−側壁、１３−底板、２−駆動輪機構、３−昇降機構、３１−昇降駆動ユニット、３２−昇降ロッド、４−トレイ。
【要約】
本発明は、持ち上げロボットを開示し、ハウジングおよびトレイを備え、前記ハウジングは、複数の側板で囲まれた側壁を備え、前記側壁の水平面への投影形状は正多角形であり、且つ、前記複数の側板のうちの少なくとも１つには、他の持ち上げロボットの側板と連結された連結装置が設けられている。本発明は、複数の上記持ち上げロボットを備えるロボットシステムを更に開示する。
【選択図】図１【図１】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図２（ｃ）】
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【図３】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図４（ｃ）】
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【図４（ｄ）】
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【図４（ｅ）】
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【図５】
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【図６】
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