(57)【要約】【課題】コップなどの容器に液体が入っていることを自動で検出し、容器を水平状態に維持する制御を行って搬送する搬送ロボットを提供する。【解決手段】搬送する容器８の傾きを調節する傾動手段１６と、容器８を搬送する際に要求される搬送姿勢情報を取得する搬送姿勢情報取得手段５０と、搬送姿勢情報に水平状態を維持する旨の情報が含まれている場合には傾動手段１６に対して容器を水平状態に維持する制御指令を出力する姿勢制御手段８２と、容器８の内容物７が流動物であると検知した場合には容器８を水平状態に維持する旨の搬送姿勢情報を生成する流動物検知手段８０と、傾動手段１６が持ち上げた容器を搬送する搬送手段１４とを備えた。【選択図】図１
2007260838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送する容器を持ち上げ、前記持ち上げた容器の傾きを調節する傾動手段と、
前記容器を搬送する際に要求される姿勢に関する搬送姿勢情報を取得する搬送姿勢情報取得手段と、
容器の内容物が流動物であるか否かを検知して、前記内容物が流動物である場合には、流動物の表面を水平状態に維持する旨の搬送姿勢情報を生成して前記搬送姿勢情報取得手段に出力する流動物検知手段と、
前記搬送姿勢情報取得手段が前記取得した搬送姿勢情報に、水平状態を維持する旨の情報が含まれている場合には、前記傾動手段に対して流動物の表面を水平状態に維持する制御指令を出力する姿勢制御手段と、
前記傾動手段が持ち上げた容器を搬送する搬送手段と、
を備えることを特徴とする搬送ロボット。
【請求項２】
前記流動物検知手段は、
前記搬送する容器を進行方向に対して左右方向又は上下方向に傾動させる指令を、前記傾動手段に出力する傾動指令出力手段と、
前記容器の傾動の前後で、容器と、その内容物との位置関係の変化を計測する位置関係計測手段と、
前記位置関係計測手段が、前記位置関係が変化したことを計測した場合には、その内容物が流動物であると判定して、流動物の表面を水平状態に維持する旨の搬送姿勢情報を生成して前記搬送姿勢情報取得手段に出力する流動物判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の搬送ロボット。
【請求項３】
前記搬送姿勢情報取得手段は、前記容器を搬送する際に要求される姿勢に関する情報が記録されているタグから、前記搬送姿勢情報を取得するタグ情報取得手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送ロボット。
【請求項４】
前記持ち上げた容器の重量を実測する重量計測手段と、
前記容器の重量に関する情報が記録されているタグから、前記容器の重量情報を取得する重量情報取得手段と、
前記実測した容器の重量が、前記重量情報よりも重い場合には、その容器に内容物が存在すると判定する重量判定手段と、
容器内に内容物が存在すると前記重量判定手段が判定した場合、前記内容物が流動物であるか否かを前記流動物検知手段が検知することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の搬送ロボット。
【請求項５】
前記傾動手段に、前記容器の進行方向に対する左右方向又は上下方向の傾きを計測して傾斜情報を出力する傾斜検出器を備え、
前記姿勢制御手段は、前記傾斜検出器が出力した傾斜情報に基づいて、流動物の表面を水平状態に維持する制御指令を出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【請求項６】
前記傾動手段に、前記容器の進行方向に対する左右方向又は上下方向の傾きを計測して傾斜情報を出力する傾斜検出器を備え、
前記重量判定手段は、前記実測した容器の重量、及びタグから取得した前記容器の重量情報とから前記内容物の重量を算出し、
前記姿勢制御手段は、前記傾斜検出器が出力した傾斜情報に基づいて流動物の表面を水平状態に維持する制御指令を出力するとともに、前記内容物の重量に応じて流動物の表面を水平状態に維持する際の精度を変更することを特徴とする請求項４に記載の搬送ロボット。
【請求項７】
前記流動物検知手段は、前記容器とその前記内容物との位置関係を計測する位置関係計測手段を備え、
前記姿勢制御手段は、前記傾斜検出器が出力した傾斜情報に基づいて流動物の表面を水平状態に維持する制御指令を出力するとともに、前記位置関係計測手段が計測した前記容器とその前記内容物との位置関係に応じて流動物の表面を水平状態に維持する際の精度を変更することを特徴とする請求項１に記載の搬送ロボット。
【請求項８】
前記取得した搬送姿勢情報に水平状態を維持する旨の情報が含まれている場合には、搬送速度、又は搬送加速度を減少させた搬送指令を、前記搬送手段に出力する搬送制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【請求項９】
前記重量判定手段は、前記実測した容器の重量、及びタグから取得した前記容器の重量情報とから前記内容物の重量を算出し、
前記算出した内容物の重量に応じた搬送速度、又は搬送加速度の搬送指令を前記搬送手段に出力する搬送制御手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の搬送ロボット。
【請求項１０】
前記流動物検知手段は、前記容器とその前記内容物との位置関係を計測する位置関係計測手段を備え、
前記位置関係計測手段が計測した前記容器とその前記内容物との位置関係に応じた搬送速度、又は搬送加速度の搬送指令を前記搬送手段に出力する搬送制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の搬送ロボット。
【請求項１１】
前記容器を持ち上げる際に前記容器を把持する把持手段と、
前記容器を把持する旨の把持指示が、操作者から音声又はスイッチ等の操作により入力されると、前記把持手段に対して前記容器を把持させるための把持指令を出力する把持指令出力手段とを備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【請求項１２】
前記姿勢制御手段は、前記取得した搬送姿勢情報に、水平状態を維持する旨の情報が含まれていない場合には、前記傾動手段に対して流動物の表面を水平状態に維持する制御を行わないことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【請求項１３】
搬送する容器を持ち上げ、前記持ち上げた容器の傾きを調節する傾動手段と、前記容器を搬送する際に要求される姿勢に関する搬送姿勢情報を取得する搬送姿勢情報取得手段と、前記傾動手段が持ち上げた容器を搬送する搬送手段と、前記傾動手段及び搬送手段を制御し、前記搬送姿勢情報取得手段から搬送姿勢情報を取得する情報処理手段とを備えた搬送ロボットの情報処理手段が実行する搬送プログラムであって、
前記情報処理手段に、
前記搬送姿勢情報取得手段から搬送姿勢情報を取得する機能と、
容器の内容物が流動物であるか否かを検知して、前記内容物が流動物である場合には、流動物の表面を水平状態に維持する旨の搬送姿勢情報を生成して前記搬送姿勢情報取得手段に出力する機能と、
前記取得した搬送姿勢情報に、水平状態を維持する旨の情報が含まれている場合には、前記傾動手段に対して流動物の表面を水平状態に維持する制御指令を出力する機能と、
前記傾動手段が持ち上げた容器を搬送する指令を前記搬送手段に出力する機能と、
を実現させる搬送プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器を搬送する搬送ロボット及び搬送ロボットに用いる搬送プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、従来人が行っていた搬送作業を代行するロボットが開発されている。そして、ロボットが搬送する対象物の初期状態と目標状態、周囲の環境状態とロボットハンドの形状とに基づいて対象物を把握し、持ち運ぶ技術が存在する。
【０００３】
例えば、食器に貼付されている小型タグから食器の属性に関する情報を取得し、その属性を利用して、食器に盛られた食事の重量や食器の重量、食器の材質や剛性等を考慮することにより、個々の食器を個別に配膳又は下膳することを可能としたロボットシステムが知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１に記載のロボットシステムでは、小型タグに記載されている食器の属性を利用して食器を一つずつ把持することにより、食器を食卓に残すことなく下膳を完了する処理を行っている。
【特許文献１】特開２００４−２６８１５９号公報（第１５図〜第１７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載のロボットシステムでは、小型タグに記録されている食器の属性に基づいた動作しか行なわないために、その食器の内容物の種類や内容物の有無に応じて搬送方法を適宜変更することができないという不具合を生じていた。
【０００６】
例えば、搬送しようとする対象物が開口部を有する容器である場合、その容器が空である場合には傾けた状態で搬送してもかまわないが、その容器に内容物が存在する場合には水平状態を維持して搬送する必要がある。更に、容器の内容物が流体であって、容器の傾き加減や搬送時の振動により内容物が容器からこぼれる可能性があるような場合には、水平状態を厳密に維持するとともに、搬送の際の加速度や揺動を低減させて容器を搬送する必要がある。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、容器を搬送するにあたり、容器を水平状態を維持することが要求されていると判断した場合は、容器を水平状態に維持する制御を行って搬送することが可能な搬送ロボット及び搬送プログラムを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の搬送ロボットは、搬送する容器を持ち上げ、前記持ち上げた容器の傾きを調節する傾動手段と、前記容器を搬送する際に要求される姿勢に関する搬送姿勢情報を取得する搬送姿勢情報取得手段と、容器の内容物が流動物であるか否かを検知して前記内容物が流動物である場合には前記容器を水平状態に維持する旨の搬送姿勢情報を生成して前記搬送姿勢情報取得手段に出力する流動物検知手段と、前記搬送姿勢情報取得手段が前記取得した搬送姿勢情報に、水平状態を維持する旨の情報が含まれている場合には、前記傾動手段に対して前記容器を水平状態に維持する制御指令を出力する姿勢制御手段と、前記傾動手段が持ち上げた容器を搬送する搬送手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、上記流動物検知手段が、前記搬送する容器を進行方向に対して左右方向又は上下方向に傾動させる指令を前記傾動手段に出力する傾動指令出力手段と、前記容器の傾動の前後で容器とその内容物との位置関係の変化を計測する位置関係計測手段と、前記位置関係計測手段が前記位置関係が変化したことを計測した場合には、その内容物が流動物であると判定して前記容器を水平状態に維持する旨の搬送姿勢情報を生成して前記搬送姿勢情報取得手段に出力する流動物判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、上記搬送姿勢情報取得手段が、前記容器を搬送する際に要求される姿勢に関する情報が記録されているタグから前記搬送姿勢情報を取得するタグ情報取得手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、上記搬送ロボットが、前記持ち上げた容器の重量を実測する重量計測手段と、前記容器の重量に関する情報が記録されているタグから前記容器の重量情報を取得する重量情報取得手段と、前記実測した容器の重量が前記重量情報よりも重い場合には、その容器に内容物が存在すると判定する重量判定手段と、容器内に内容物が存在すると前記重量判定手段が判定した場合、前記内容物が流動物であるか否かを前記流動物検知手段が検知することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、上記傾動手段から把持手段の間に容器の進行方向に対する左右方向又は上下方向の傾きを計測して傾斜情報を出力する傾斜検出器を備え、上記姿勢制御手段が、前記傾斜検出器が出力した傾斜情報に基づいて前記容器を水平状態に維持する制御指令を出力することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の傾動手段に、前記容器の進行方向に対する左右方向又は上下方向の傾きを計測して傾斜情報を出力する傾斜検出器を備え、前記重量判定手段は、前記実測した容器の重量、及びタグから取得した前記容器の重量情報とから前記内容物の重量を算出し、前記姿勢制御手段は、前記傾斜検出器が出力した傾斜情報に基づいて流動物の表面を水平状態に維持する制御指令を出力するとともに、前記内容物の重量に応じて流動物の表面を水平状態に維持する際の精度を変更することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の流動物検知手段が、前記容器とその前記内容物との位置関係を計測する位置関係計測手段を備え、前記姿勢制御手段は、前記傾斜検出器が出力した傾斜情報に基づいて流動物の表面を水平状態に維持する制御指令を出力するとともに、前記位置関係計測手段が計測した前記容器とその前記内容物との位置関係に応じて流動物の表面を水平状態に維持する際の精度を変更することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８に記載の発明は、取得した搬送姿勢情報に水平状態を維持する旨の情報が含まれている場合には、搬送速度、又は搬送加速度を減少させた搬送指令を、前記搬送手段に出力する搬送制御手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項９に記載の発明は、請求項４に記載の重量判定手段が、前記実測した容器の重量及びタグから取得した前記容器の重量情報とから前記内容物の重量を算出し、前記算出した内容物の重量に応じた搬送速度又は搬送加速度の搬送指令を前記搬送手段に出力する搬送制御手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の流動物検知手段が、前記容器とその前記内容物との位置関係を計測する位置関係計測手段を備え、前記位置関係計測手段が計測した前記容器とその前記内容物との位置関係に応じた搬送速度又は搬送加速度の搬送指令を前記搬送手段に出力する搬送制御手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１１に記載の発明は、容器を持ち上げる際に前記容器を把持する把持手段と、前記容器を把持する旨の把持指示が操作者から音声又はスイッチ等の操作により入力されると前記把持手段に対して前記容器を把持させるための把持指令を出力する把持指令出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１２に記載の発明は、上記姿勢制御手段が取得した搬送姿勢情報に、水平状態を維持する旨の情報が含まれていない場合には、前記傾動手段に対して前記容器を水平状態に維持する制御を行わないことを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１３に記載の発明は、搬送する容器を持ち上げ、前記持ち上げた容器の傾きを調節する傾動手段と、前記容器を搬送する際に要求される姿勢に関する搬送姿勢情報を取得する搬送姿勢情報取得手段と、前記傾動手段が持ち上げた容器を搬送する搬送手段と、前記傾動手段及び搬送手段を制御し、前記搬送姿勢情報取得手段から搬送姿勢情報を取得する情報処理手段とを備えた搬送ロボットの情報処理手段が実行する搬送プログラムであって、前記情報処理手段に、前記搬送姿勢情報取得手段から搬送姿勢情報を取得する機能と、容器の内容物が流動物であるか否かを検知して、前記内容物が流動物である場合には、流動物の表面を水平状態に維持する旨の搬送姿勢情報を生成して前記搬送姿勢情報取得手段に出力する機能と、前記取得した搬送姿勢情報に、水平状態を維持する旨の情報が含まれている場合には、前記傾動手段に対して流動物の表面を水平状態に維持する制御指令を出力する機能と、前記傾動手段が持ち上げた容器を搬送する指令を前記搬送手段に出力する機能とを実現させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明によれば、搬送する対象物の容器内に流動物が存在するか否かを判断し、流動物が存在すると判断した場合には流動物の表面を水平状態に維持する制御を行いながら搬送するようにしたので、容器内に液体等の流動物が入っている場合であっても、内容物がこぼれないように搬送することができる。
【００２２】
また、請求項２の発明によれば、搬送する容器を傾けることによって容器とその内容物との位置関係の変化を計測し、その位置関係が変化したことを計測した場合には、その内容物が流動物であると判定して、容器を水平状態に維持する制御を行いながら搬送するようにしたので、予め容器内に流動物が存在するか否かが不明な場合であっても、容器内の流動物を自動で認識して、流動物をこぼれないように搬送することができる。
【００２３】
また、請求項３の発明によれば、搬送する容器の属性が記録さているタグから容器の搬送姿勢情報を取得して、その搬送姿勢情報に基づいて容器を搬送することができる。
【００２４】
また、請求項４の発明によれば、容器を実際に持ち上げて重量を実測すると共にタグから容器の重量情報を取得し、実測した容器の重量がタグに記録されている重量情報よりも重い場合には、その容器に内容物が存在すると判定することができる。そして、容器内に内容物が存在すると判定した場合には、容器を水平状態に維持する制御を行って搬送、又は水平状態のまま搬送することができる。したがって、容器に流動物が入っている場合であっても、こぼれないように搬送することができる。
【００２５】
また、請求項５の発明によれば、傾動手段に傾斜検出器を備え、姿勢制御手段が傾斜検出器が出力した傾斜情報に基づいて容器を水平状態に維持する制御を行うようにしたので、容器を水平状態に維持するフィードバック制御を行うことができる。したがって、容器を水平に安定させた状態で搬送することができる。
【００２６】
また、請求項６の発明によれば、実測した容器の重量及びタグから取得した容器の重量情報とから内容物の重量を算出し、その内容物の重量に応じて流動物の表面を水平状態に維持する際の精度を変更するようにしたので、内容物の重量が重い場合には、内容物が容器からこぼれないように搬送することができる。
【００２７】
また、請求項７の発明によれば、容器とその内容物との位置関係に応じて流動物の表面を水平状態に維持する際の精度を変更するようにしたので、容器内に存在する内容物の量が多い場合には、内容物が容器からこぼれないように搬送することができる。
【００２８】
また、請求項８の発明によれば、容器の搬送姿勢情報に水平状態を維持する旨の情報が含まれている場合には、搬送速度、又は搬送加速度を減少させた状態で容器を搬送する制御を行うようにしたので、容器の内部に流動物等の内容物が入っている場合には、ゆっくりと容器を搬送することができる。これにより、容器内に内容物が入っていない場合には速く搬送し、内容物が入っている場合には、内容物がこぼれないように安定した搬送を行うことができる。
【００２９】
また、請求項９の発明によれば、実測した容器の重量及びタグから取得した容器の重量情報とから内容物の重量を算出し、その内容物の重量に応じて搬送速度又は搬送加速度を変更するようにしたので、内容物の重量が軽い場合には容器を早く搬送することが可能となり、内容物の重量が重い場合には、内容物が容器からこぼれないように、ゆっくりした搬送を行うことができる。
【００３０】
また、請求項１０の発明によれば、容器とその内容物との位置関係に応じて搬送速度又は搬送加速度を変更するようにしたので、内容物の量が少ない場合には容器を早く搬送することが可能となり、内容物の量が多い場合には、内容物が容器からこぼれないように、ゆっくりした搬送を行うことができる。
【００３１】
また、請求項１１の発明によれば、操作者から音声又はスイッチ等の操作により容器を把持する旨の把持指示が入力されてから、搬送する容器を把持するように構成したので、操作者による指令を待って容器を搬送することができる。
【００３２】
また、請求項１２の発明によれば、容器の搬送姿勢情報に、水平状態を維持する旨の情報が含まれていない場合には、容器を水平状態に維持する制御を行わないようにしたので、容器内に内容物が入っていない場合には、容器の姿勢制御を伴わずに速い搬送をすることができる。
【００３３】
また、請求項１３の発明によれば、搬送する対象物の容器内に流動物が存在するか否かを判断し、流動物が存在すると判断した場合には流動物の表面を水平状態に維持する制御を行いながら搬送するようにしたので、容器内に液体等の流動物が入っている場合であっても、内容物がこぼれないように搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を用いて説明する。
【００３５】
図１は、本発明の搬送ロボット１０が、搬送する容器８を持とうとしている状態を示す外観図である。
【００３６】
図１に示実施例では、搬送ロボット１０が搬送する容器８は、コップ、器などの容器であり、内容物７として飲み物などの液体や食べ物、粉体などの流動物を入れることが可能な物体である。容器８は、内容物７が存在しない場合、容器８に流動物が少量入れてある場合、容器８に流動物が多く入れてある場合など、容器８の内容物７の種類や量に応じて、容器８を搬送する際に要求される姿勢や、搬送速度又は搬送加速度等の搬送方法が大きく異なる可能性がある物体である。容器８には、その容器の品名、形状、内容物、重量情報、持ち方、密閉構造であるか否かの情報、搬送姿勢情報等が記録されているＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）等のタグ２５が貼付されている。
【００３７】
搬送ロボット１０は、容器８を把持する把持手段２２と、把持した容器８を持ち上げると共に持ち上げた容器８の傾きを調節する傾動手段１６と、持ち上げた容器８の重量を実測する重量センサ３６（重量計測手段３２の機能を含む。）と、把持手段２２を胴体部２０に対して複数の自由度で回動自在に支持する複数の腕部１２と、腕部１２が持ち上げた容器８を他の場所に搬送する搬送手段１４とを備えている。なお、傾動手段１６から把持手段２２の間には、容器８の進行方向に対する左右方向又は上下方向の傾きを計測して傾斜情報を出力するジャイロ、レートジャイロ、又は傾斜計等の傾斜検出器１８を備えている。
【００３８】
また、搬送ロボット１０は、使用者が発した把持指示等の音声指令を集音するマイクロフォン等の集音手段９５３と、容器８の外観や内容物７を撮像して容器８の画像データを取得する撮像手段９５０と、集音した音声の処理、撮像した画像の処理、搬送姿勢情報の取得処理、搬送姿勢情報の生成処理、把持した容器８を水平状態のまま保持する制御、容器８を傾動させる指令出力する処理、容器８とその内容物７との位置関係の変化を計測する処理、容器８の内容物７が流動物であるか否かを判断する処理、容器８の重量を取得する処理、タグ２５との通信処理、容器８に内容物が存在か否かを判定する処理、傾斜検出器が出力した傾斜情報に基づいて容器８の水平状態を維持する制御、搬送手段１４に対する搬送速度又は搬送加速度の指令、操作者から把持指示を入力して容器を把持させるための把持指令を出力する処理、容器８の持ち上げを腕部１２に指令する処理、及びその他の各種処理を行う制御手段９００とを備えている。
【００３９】
次に、搬送ロボット１０の全体を制御する制御手段９００の構成について、図２の信号処理系ブロック図を用いて説明する。
【００４０】
図２に示すように、制御手段９００は、撮像手段９５０から出力される映像信号に対して画像サイズの変更、シャープネス補正、ガンマ補正、コントラスト補正、ホワイトバランス補正、圧縮処理等の画像処理を行うとともにアナログの画像信号をデジタルの画像データに変換する画像処理手段９５１と、集音手段９５３が集音した音声信号を増幅してフイルタ処理を行うとともに、アナログの音声信号をデジタルの音声データに変換する入力音声処理手段９５４とを備えている。
【００４１】
また、制御手段９００は、搬送ロボット１０の腕部１２を含む各関節部や搬送手段１４等に設けられている複数の電動機４２を駆動する電動機ドライバ４０に対し、速度信号又は加速度信号等のアナログの駆動信号を出力するＤ／Ａ変換器９５９と、電動機４２の駆動量を検出するエンコーダ４４等から電動機４２の駆動パルスを取得して各電動機４２の駆動量を計数するカウンタ９６９と、電動機４２に供給する電流値を検出する電流センサ３８からアナログの電流信号を入力してデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器９５８とを備えている。
【００４２】
Ｄ／Ａ変換器９５９は、複数のアナログ出力ポートを備えており、複数の電動機ドライバ４０に対して駆動信号を出力することが可能となっている。また、Ａ／Ｄ変換器９５８は複数のアナログ入力ポートを備えており、容器８の重量を実測する重量センサ３６から容器８の重量情報を入力し、デジタルデータに変換することが可能となっている。
【００４３】
制御手段９００は、通信手段として、無線ＬＡＮや専用の周波数帯を用いて情報の送受信を行って、搬送ロボット１０を外部の通信機器から制御するための電波を入出力するアンテナ９６０と、外部の通信機器と情報の送受信を行う無線送受信手段９６１と、タグ２５から容器８の品名、内容物、重量情報又は、搬送姿勢情報等のタグ情報を受信するタグリーダ２６（タグ情報取得手段２４の機能を含む。）と、タグ２５に対して実測した容器８の重量等のタグ情報を書き込む処理等を行うタグライタ２８と、タグリーダ２６及びタグライタ２８と通信を行って、タグリーダ２６に対してタグ情報の取得を指示し、タグライタ２８に対してタグ情報の出力を指示することが可能なシリアルインターフェース９６４と、キーボードやスイッチ等から構成される入力手段９７０と、入力手段９７０が使用者から入力した各種指示情報をバス９９９を介してＣＰＵ等から構成される情報処理手段９８０に伝達する入力インターフェース９７１と、文字や画像を使用者に対して表示する表示手段９７２と、情報処理手段９８０からバス９９９を介して表示情報を取得して映像信号に変換して表示手段９７２に出力する表示インターフェース９７３とを備えている。
【００４４】
また、制御手段９００は、各種処理プログラムや定数を記憶すると共に、情報処理手段９８０の作業領域として用いることが可能なハードディスク、半導体メモリ等の記憶手段９８４を備えている。
【００４５】
また、制御手段９００は、各種処理プログラムや定数等を一時的に記憶すると共に情報処理手段９８０の作業領域として用いることが可能なＲＡＭ９８１と、情報処理手段９８０が実行するＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃ  ｉｎｐｕｔ  ｏｕｔｐｕｔ  ｓｙｓｔｅｍ）等のプログラムや定数などの各種情報を記憶するＲＯＭ９８３と、時間を計測するタイマ９９０とを備えている。
【００４６】
また、制御手段９００は、無線の通信処理、入力手段９７０から入力した情報の処理、表示手段９７２に各種情報を表示するための表示処理、記憶手段９８４、ＲＡＭ９８１、又はＲＯＭ９８３等に対する情報の書き込み又は読み出し処理、集音した音声の処理、撮像した画像の処理、搬送姿勢情報の取得処理、搬送姿勢情報の生成処理、把持した容器８を水平状態のまま保持する制御、容器８を傾動させる指令出力する処理、容器８とその内容物７との位置関係の変化を計測する処理、容器８の内容物７が流動物であるか否かを判断する処理、容器８の重量を取得する処理、タグ２５との通信処理、容器８に内容物が存在か否かを判定する処理、傾斜検出器が出力した傾斜情報に基づいて容器８の水平状態を維持する制御、搬送手段１４に対する搬送速度又は搬送加速度の指令、操作者から把持指示を入力して容器を把持させるための把持指令を出力する処理、容器８の持ち上げを腕部１２に指令する処理、及びその他の各種処理をプログラムに基づいて実行する情報処理手段９８０を備えている。
【００４７】
制御手段９００の情報処理手段９８０とその周辺の回路は、バス９９９で接続されており、相互に高速な情報の伝達を行うことが可能となっている。そして情報処理手段９８０にて動作するプログラムの指示に基づいて、情報処理手段９８０は周辺の回路を制御することが可能となっている。
【００４８】
なお、情報処理手段９８０にて実行されるプログラムは、記録媒体や通信によって提供することが可能である。また、各周辺の回路をＡＳＩＣ等で構成することも可能である。
【００４９】
以下に、情報処理手段９８０がプログラムに基づいて実現することが可能な各機能について説明する。
【００５０】
［搬送姿勢情報取得手段５０について］
搬送姿勢情報取得手段５０は、容器８を搬送する際に要求される姿勢に関する搬送姿勢情報を取得する処理を行う。本発明では、搬送する際に要求される姿勢のうち、水平状態に維持する旨の情報を用いて、容器８の搬送姿勢や制御方法を決定する。
【００５１】
搬送姿勢情報は、例えば容器８の傾動の前後における容器８とその容器８の内容物７との位置関係の変化を取得して、その位置関係が変化したと判断した場合には、その内容物７が流動物であると判定して生成した容器８を水平状態に維持する旨の搬送姿勢情報を用いる。
【００５２】
また、搬送姿勢情報として、例えば容器８を搬送する際に要求される姿勢に関する情報が記録されているタグ２５から、シリアルインターフェース９６４及びタグリーダ２６を経由して取得した情報を用いることもできる。搬送姿勢情報取得手段５０の機能は、情報処理手段９８０が実行するプログラムを用いて実現してもよいし、専用の処理回路を用いて実現してもよい。
【００５３】
［流動物検知手段８０について］
流動物検知手段８０は、容器８の内容物が流動物であるか否かを検知して、容器８の内容物が流動物である場合に、容器を水平状態に維持する旨の搬送姿勢情報を生成して搬送姿勢情報取得手段に出力する処理を行う。流動物検知手段８０の機能は、情報処理手段９８０が実行するプログラムを用いて実現してもよいし、専用の処理回路を用いて実現してもよい。
【００５４】
［姿勢制御手段８２について］
姿勢制御手段８２は、取得した搬送姿勢情報に水平状態のまま搬送する旨の情報が含まれている場合には、傾動手段１６を水平状態のまま搬送する制御を行う。また、取得した搬送姿勢情報に水平状態を維持する旨の情報が含まれている場合には、傾動手段１６に対して容器を水平状態に維持する制御指令を出力して容器８の姿勢制御を行う。
【００５５】
これにより、容器８に内容物７が存在する場合、内容物７が少量の流動物である場合、内容物７が多量の流動物である場合など、場合に応じた姿勢制御を行うことが可能となる。例えば、姿勢制御手段８２は、取得した搬送姿勢情報に、水平状態を維持する旨の情報が含まれていない場合には、傾動手段１６に対して容器を水平状態に維持する制御を行わないようにすることができ、この場合には容器８の姿勢制御が不要なので、容器８を早く搬送することが可能となる。
【００５６】
また、姿勢制御手段８２は、傾斜検出器１８が出力した傾斜情報に基づいて容器を水平状態に維持するフィードバックによる制御指令を出力することも可能である。また、内容物７の重量や、容器８とその内容物７との位置関係に応じて流動物の表面を水平状態に維持する際のゲイン、精度を変更することも可能である。姿勢制御手段８２の機能は、情報処理手段９８０が実行するプログラムを用いて実現してもよいし、専用の処理回路を用いて実現してもよい。
【００５７】
［傾動指令出力手段８４について］
傾動指令出力手段８４は、搬送する容器８を進行方向に対して左右方向又は上下方向に傾動させる駆動信号を、傾動手段１６を動作させる電動機４２の電動機ドライバ４０にＤ／Ａ変換器９５９を介して出力する。傾動指令出力手段８４の機能は、情報処理手段９８０が実行するプログラムを用いて実現してもよいし、専用の処理回路を用いて実現してもよい。
【００５８】
［位置関係計測手段８６について］
位置関係計測手段８６は、撮像手段９５０が撮像した容器８及びその内容物７の画像に基づいて、容器８の傾動の前後で、容器８とその容器８の内容物７との位置関係の変化を計測する。位置関係計測手段８６の機能は、情報処理手段９８０が実行するプログラムを用いて実現してもよいし、専用の処理回路を用いて実現してもよい。
【００５９】
［流動物判定手段８８について］
流動物判定手段８８は、位置関係計測手段８６が計測した、容器８の傾動の前後における容器８とその容器８の内容物７との位置関係の変化を取得する。そして、その位置関係が変化したと判断した場合には、その内容物７が流動物であると判定して、容器８を水平状態に維持する旨の搬送姿勢情報を生成して搬送姿勢情報取得手段５０に引き渡す。
【００６０】
［重量情報取得手段９０について］
重量情報取得手段９０は、容器８の重量情報が記録されているタグ２５から、タグリーダ２６（タグ情報取得手段２４の機能を含む）及びシリアルインターフェース９６４を介して容器８の重量を取得することができる。重量情報取得手段９０の機能は、情報処理手段９８０が実行するプログラムを用いて実現してもよいし、専用の処理回路を用いて実現してもよい。
【００６１】
［重量計測手段３２について］
重量計測手段３２が容器８の重量を取得する方法として、持ち上げた容器８の重量をロードセル等の重量センサ３６を用いて実測し、重量センサ３６が出力したアナログの信号をＡ／Ｄ変換器９５８がデジタルデータに変換した情報に基づいて算出する方法を用いることができる。
【００６２】
また、重量計測手段３２が容器８の重量を取得する他の方法として、腕部１２を動作させるアクチュエータとして機能する電動機４２に印加されている電流値を、電流センサ３８及びＡ／Ｄ変換器９５８を介して取得し、その取得した電流値を変換して容器８の重量として算出するように構成してもよい。電動機４２に印加した電流値は、電動機４２にてトルクや推力に変換されるため、間接的に容器８の重量を算出することができる。また、フィードバックループ内の電流値は変動が激しいので、適宜平均化処理等を行って容器８の重量を算出するとよい。
【００６３】
また、重量計測手段３２が容器８の重量を取得する他の方法として、撮像手段９５０を用いて容器８の外観を撮像し、その画像に対して画像処理を行って容器８の外観を抽出し、容器８の外観とその容器８の重量とを予め関連づけて記憶している重量記憶手段を参照して、撮像手段９５０が撮像した容器８の外観と関連づけて記憶されている重量を取得することも可能である。
【００６４】
重量計測手段３２の機能は、情報処理手段９８０が実行するプログラムを用いて実現してもよいし、専用の処理回路を用いて実現してもよい。
【００６５】
［重量判定手段９２について］
重量判定手段９２は、重量センサ３６等の重量計測手段３２が実測した容器の重量が、重量情報取得手段９０が取得した重量情報よりも重い場合には、その容器に内容物が存在すると判定する処理を行う。容器８に内容物が存在すると判定した場合には、容器８の内容物７が流動物である可能性や、食器に食物が乗っている可能性があるのでがあるので、容器８を水平状態に維持して搬送する制御、又は容器８を水平状態のまま搬送する制御を行うことができる。
【００６６】
重量判定手段９２の機能は、情報処理手段９８０が実行するプログラムを用いて実現してもよいし、専用の処理回路を用いて実現してもよい。
【００６７】
［搬送制御手段９４について］
搬送制御手段９４は、搬送ロボット１０及び容器８を所定の場所まで移動するための速度カーブを生成し、時刻に応じた速度指令を、Ｄ／Ａ変換器９５９を介して電動機ドライバ４０に出力して、搬送ロボット１０及び容器８を移動させるための処理を行う。また、搬送制御手段９４は、容器８の搬送姿勢情報に水平状態を維持する旨の情報が含まれている場合には、搬送速度又は搬送加速度を減少させた搬送指令をＤ／Ａ変換器９５９及び電動機ドライバ４０を介して搬送手段１４に出力することが可能となっている。
【００６８】
また、搬送制御手段９４は、内容物７の重量や、容器８とその内容物７との位置関係に応じた搬送速度又は搬送加速度の搬送指令を搬送手段に出力することが可能となっている。搬送制御手段９４の機能は、情報処理手段９８０が実行するプログラムを用いて実現してもよいし、専用の処理回路を用いて実現してもよい。
【００６９】
［把持指令出力手段９６について］
把持指令出力手段９６は、容器８を把持する旨の把持指示が、操作者から音声又はスイッチ等の操作により入力されると、把持手段２２に対して容器８を把持させるための把持指令を出力する。
【００７０】
操作者により容器８の把持指示が音声により指示された場合には、操作者が発した音声を集音手段９５３が集音して音声信号に変換する。その音声信号は、入力音声処理手段９５４が入力してデジタルの音声データに変換して把持指令出力手段９６が取得し、音声認識処理を行って把持指令を入力したか否かの判断を行う。
【００７１】
また、容器８の把持指示が外部の通信機器から発せられた場合には、外部の通信機器が発した把持指示を、アンテナ９６０及び無線送受信手段９６１を介して把持指令出力手段９６が取得して、取得した情報が把持指令であるか否かの判断を行う。
【００７２】
把持指令出力手段９６の機能は、情報処理手段９８０が実行するプログラムを用いて実現してもよいし、専用の処理回路を用いて実現してもよい。
【００７３】
次に、搬送ロボット１０が容器８の内容物に応じて搬送方法を選択して容器を搬送する処理について、図３を用いて説明する。
【００７４】
図３は、容器が空であるか、容器８の内容物が固体であるか、又は容器８の内容物が流動物であるかを検出し、内容物に応じて容器８の搬送方法を切り換える処理のフローチャートである。以下の説明では、容器８の搬送方法を選択する処理を制御手段９００の情報処理手段９８０が実行する実施形態として説明する。
【００７５】
容器搬送処理が実行されると、情報処理手段９８０が実行する処理はステップＳ１０２「把持指令入力？」（以降Ｓ１０２のように省略して記載する。）の判断に進み、操作者から容器８の把持が指示されるのを待つ処理を行う。
【００７６】
操作者により容器８の把持指示が音声により指示された場合には、操作者が発した音声を集音手段９５３が集音して音声信号に変換する。その音声信号は、入力音声処理手段９５４が入力してデジタルの音声データに変換して、情報処理手段９８０に出力する。音声データを入力した情報処理手段９８０（把持指令出力手段９６の機能を含む。）は、音声認識処理を行って、把持指令を入力したか否かの判断を行う。
【００７７】
また、容器８の把持指示が外部の通信機器から発せられた場合には、外部の通信機器が発した把持指示を、アンテナ９６０及び無線送受信手段９６１を介して情報処理手段９８０が取得して、取得した情報が把持指令であるか否かの判断を行う。
【００７８】
搬送ロボット１０の操作者が、音声又は外部の通信機器を操作して容器８を把持して搬送する旨を指示すると、情報処理手段９８０が実行する処理は、次のＳ１０４「対象物及びその位置を認識」に進む。
【００７９】
Ｓ１０４にて情報処理手段９８０は、撮像手段９５０が撮像して得た画像データを解析して把持する容器８を認識し、容器８の位置及び容器８までの距離を算出する処理を行う。そして、容器８を把持することが可能な位置まで移動する処理を行う。
【００８０】
搬送ロボット１０の把持手段２２を容器８の場所まで移動させる際には、情報処理手段９８０が搬送ロボット１０及びその把持手段２２を所定の位置まで移動させる速度カーブを生成し、時刻に応じた速度指令を、Ｄ／Ａ変換器９５９を介して搬送手段１４及び腕部１２の電動機ドライバ４０に出力する処理を行う。搬送ロボット１０及び把持手段２２が所定の位置に到着したら、次のＳ１０６「ＲＦＩＤタグからタグ情報（容器の形状、重さ、持ち方等）を取得」の処理に進む。
【００８１】
Ｓ１０６にて情報処理手段９８０（重量情報取得手段９０の機能を含む。）は、シリアルインターフェース９６４及びタグリーダ２６を介してタグ２５と通信を行って、容器８の形状、重さ、持ち方、容器８が密閉構造であるか否かの情報等のタグ情報を取得する。取得したタグ情報のうち、容器８の形状に関する情報は、把持手段２２を用いて把持することが可能な物体であるか否かの判断に用いる。取得したタグ情報のうち、重さに関する情報は、把持手段２２及び腕部１２を用いて持ち上げることが可能な物体であるか否かの判断に用いると共に、内容物７が存在するか否かの判断に用いることができる。また、取得したタグ情報のうち、持ち方に関する情報は、容器８を把持して搬送する際に要求される姿勢に関する情報を含むものである。タグ情報の取得が終了すると、次のＳ１０８「容器を少し持ち上げて重量を実測する」の処理に進む。
【００８２】
Ｓ１０８にて情報処理手段９８０（把持指令出力手段９６の機能を含む。）は、把持手段２２に対して容器８の把持を指示すると共に、腕部１２に対して持ち上げる指示を、Ｄ／Ａ変換器９５９を介して電動機ドライバ４０に出力する。電動機ドライバ４０は、電動機４２を駆動するための電流を出力し、情報処理手段９８０はエンコーダ４４が出力するパルスを計数して把持手段２２及び腕部１２の位置又は角度を監視する。そして、容器８を持ち上げたら、重量センサ３６等の重量計測手段３２を用いて容器８の重量を実測する。そして、次のＳ１１０「容器の重量より重い？」の判断に進む。
【００８３】
Ｓ１１０にて情報処理手段９８０（重量判定手段９２の機能を含む。）は、Ｓ１０６にて取得したタグ情報に含まれる容器８の重量と、Ｓ１０８にて実測した容器８の重量とを比較して、実測した容器８の重量の方がタグ情報に含まれる容器８の重量よりも重いか否かの判断を行っている。もし実測した容器８の重量の方が重いと判断した場合（Ｓ１１０；ＹＥＳ）には、Ｓ１１８「容器に中身が入っていると判断」の処理に分岐し、実測した容器８の重量とタグ情報に含まれる容器８の重量とが略同一である場合（Ｓ１１０；ＮＯ）には、Ｓ１１２「容器が空であると判断」の処理に進み、持ち上げた容器８が空である旨のフラグをセットして、次のＳ１１４「容器の持ち方設定（持ち方１）」の処理に進む。
【００８４】
Ｓ１１４にて情報処理手段９８０は、容器８の把持が容易で搬送に有利な空の容器の持ち方を設定する。例えば搬送する容器８の属性がコップであり、形状が略円筒形の物体である場合には、図４に示すような持ち方を設定して、コップ１０８を搬送する際に特段の姿勢制御は行わないモードに設定する。そして、次のＳ１１６「普通の速度（４ｋｍ／ｈ）搬送」の処理に進む。
【００８５】
Ｓ１１６にて情報処理手段９８０（搬送制御手段９４の機能を含む。）は、搬送時の最高速度を普通の速度（例えば４ｋｍ／ｈ）に設定した速度カーブを生成する（図８に示す速度カーブＶ４参照）。そして、生成した搬送カーブに基づいた速度指令を、Ｄ／Ａ変換器９５９を介して電動機ドライバ４０に出力して、搬送ロボット１０及び容器８を移動させるための処理を行う。そして、目的地に到着したら、Ｓ１４２「目的地到着、容器を置く」の処理に進み、容器８を所定の位置に置いて、把持を解除する処理を行う。
【００８６】
一方、Ｓ１１０の処理で実測した容器８の重量の方が重いと判断した場合（Ｓ１１０；ＹＥＳ）には、Ｓ１１８の処理に進み、情報処理手段９８０（重量判定手段９２の機能を含む。）は持ち上げた容器８に中身が入っている旨のフラグをセットして、次のＳ１２０「容器を傾けて表面の変化を計測」の処理に進む。
【００８７】
Ｓ１２０にて情報処理手段９８０（傾動指令出力手段８４の機能を含む。）は、容器８を進行方向に対して左右方向又は上下方向に傾動させる駆動信号を、傾動手段１６を動作させる電動機４２の電動機ドライバ４０にＤ／Ａ変換器９５９を介して出力し、容器８を傾ける処理を行う。容器８を傾ける前と容器８を傾けた後の状態を、図５及び図６に示す。
【００８８】
図５は、液体や粉体等の流動物の内容物７が入っているコップ１０８（容器８）を傾ける前の外観を撮像した状態を示す図である。搬送ロボット１０は、把持手段２２を用いてコップ１０８を把持し、水平状態を維持しながら持ち上げて、コップ１０８と内容物７の表面との関係を計測する。図５に示すように、コップ１０８は水平状態が保たれているので、コップ１０８の稜線８Ａと、内容物７とコップ１０８との接線７Ａとは平行となっている。
【００８９】
図６は、コップ１０８を手前に傾けた後の外観を撮像した状態を示す図である。搬送ロボット１０は、把持手段２２を用いて把持したコップ１０８を傾けて、コップ１０８と内容物７の表面との関係を計測する。図６に示すように、コップ１０８は傾動手段１６によって手前側に傾けられているので、コップ１０８の稜線８Ｂと、内容物７とコップ１０８との接線７Ｂとは平行とならず、位置関係が変化している。
【００９０】
次のＳ１２２「変化する？」にて情報処理手段９８０（位置関係計測手段８６の機能を含む。）は、撮像手段９５０が撮像した容器８及びその内容物７の画像に基づいて、容器８の傾動前及び傾動後における、容器８とその内容物７との位置関係の変化を計測する。
【００９１】
図５に示す実施例では、情報処理手段９８０は容器８を傾ける前の稜線８Ａと接線７Ａとの関係を取得してＲＡＭ９８１に一時記憶しておく。そして、図６に示すように、コップ１０８を傾けた後の稜線８Ｂと接線７Ｂとの関係を取得して比較し、コップ１０８の傾動前及び傾動後におけるコップ１０８とその内容物７との位置関係の変化を計測する。位置関係に変化があったと判断した場合（Ｓ１２２；ＹＥＳ）には、Ｓ１３２「容器に流動物が入っていると判断」に進み、変化がなかったと判断した場合（Ｓ１２２；ＮＯ）には、Ｓ１２４「容器に固体が入っていると判断」の処理に進む。
【００９２】
なお、上記のＳ１０６の処理にて容器８が密閉構造である旨のタグ情報を取得していた場合には、内容物７がこぼれることは無いと判断して、コップ１０８とその内容物７との位置関係に関わらずＳ１２４に進めるようにしてもよい（Ｓ１２２；ＮＯ）。
【００９３】
Ｓ１２４にて情報処理手段９８０は、持ち上げた容器８に固体が入っている旨のフラグをセットして、次のＳ１２６「容器を水平状態のまま把持（持ち方２）」の処理に進む。
【００９４】
Ｓ１２６にて情報処理手段９８０は、例えば容器８を水平状態のまま搬送する設定をする。例えば搬送する容器８の属性がコップの場合には、図７に示すように水平状態のまま搬送する持ち方を設定して、容器８を搬送する際にオープンループの制御モードに設定する。そして、次のＳ１２８「普通の速度（４ｋｍ／ｈ）で搬送」の処理に進む。
【００９５】
Ｓ１２８にて情報処理手段９８０（搬送制御手段９４の機能を含む。）は、搬送時の最高速度を普通の速度（例えば４ｋｍ／ｈ）に設定した速度カーブを生成する（図８に示す速度カーブＶ４参照）。そして、生成した搬送カーブに基づいた速度指令を、Ｄ／Ａ変換器９５９を介して電動機ドライバ４０に出力して、搬送ロボット１０及び容器８を移動させる処理を行う。そして、目的地に到着したら、Ｓ１４２「目的地到着、容器を置く」の処理に進み、容器８を所定の位置に置いて、把持を解除する処理を行う。
【００９６】
一方、Ｓ１２２の処理で、容器８の傾動前及び傾動後における容器８とその内容物７との位置関係に変化があったと判断した場合（Ｓ１２２；ＹＥＳ）には、Ｓ１３２の処理に進み、情報処理手段９８０（流動物検出手段８０の機能を含む。）は持ち上げた容器８に液体又は粉体等の流動物が入っている旨のフラグをセットすると共に、搬送姿勢情報に水平状態を維持する旨の情報を記録して、次のＳ１３４「安定化制御を実施  容器を傾けないように把持（持ち方３）」の処理に進む。
【００９７】
Ｓ１３４にて情報処理手段９８０（姿勢制御手段８２の機能を含む。）は、Ｓ１３２にて記録した搬送姿勢情報に基づいて、傾動手段１６に対して容器を水平状態に維持する制御指令を出力して、容器８の姿勢制御を行う。例えば搬送する容器８の属性がコップの場合には、図７に示すように、開口部を上向きにした持ち方を設定すると共に、傾斜検出器１８が出力した傾斜情報に基づいて容器８を水平状態に維持するフィードバック制御指令を出力するモードに設定する。
【００９８】
これにより、姿勢制御手段８２が容器８の微小な姿勢変化を検出して腕部１２及び傾動手段１６に対して容器８を水平に維持する制御信号を出力するので、搬送ロボット１０の搬送路の傾き等による姿勢変化も補正して、内容物７が容器８からこぼれないように搬送することが可能となる。Ｓ１３４にて安定化制御の設定が終了すると、次のＳ１３６「流動物が容器の半分以上入っている？（重量で判断）」の判断に進む。
【００９９】
Ｓ１３６にて情報処理手段９８０は、Ｓ１０６にて取得したタグ情報に含まれる容器８の重量と、Ｓ１０８にて実測した容器８の重量との差を算出して、容器８の容量に占める内容物７の割合を算出する。そして、流動物が容器８の容量の半分以上存在すると判断した場合（Ｓ１３６；ＹＥＳ）には、厳密に姿勢を安定させると共に加減速時の衝撃を減少させるために、Ｓ１４０「最初から最後まで低速（２ｋｍ／ｈ）で搬送」の処理に進み、低速（例えば２ｋｍ／ｈ）に設定した速度カーブを生成する（図８に示す速度カーブＶ２参照）。そして、生成した搬送カーブに基づいた速度指令を、Ｄ／Ａ変換器９５９を介して電動機ドライバ４０に出力して、搬送ロボット１０及び容器８を移動させるための処理を行う。そして、目的地に到着したら、Ｓ１４２「目的地到着、容器を置く」の処理に進み、容器８を所定の位置に置いて、把持を解除する処理を行う。
【０１００】
一方、Ｓ１３６にて、流動物が容器８の容量の半分未満であると判断した場合（Ｓ１３６；ＮＯ）には、加減速時の衝撃を減少させるために、Ｓ１３８「加速度を落とした搬送  搬送速度は普通の速度（４ｋｍ／ｈ）で搬送」に進み、加減速の時間を長くして加速度を低下させた速度カーブを生成する（図８に示す速度カーブＶ４Ｌ参照）。そして、生成した搬送カーブに基づいた速度指令を、Ｄ／Ａ変換器９５９を介して電動機ドライバ４０に出力して、搬送ロボット１０及び容器８を移動させるための処理を行う。そして、目的地に到着したら、Ｓ１４２「目的地到着、容器を置く」の処理に進み、容器８を所定の位置に置いて、把持を解除する処理を行う。
【０１０１】
上記のＳ１３６では、内容物７の重量に応じた搬送速度又は搬送加速度の搬送指令を生成する実施形態で説明したが、撮像手段９５０が撮像した画像データに基づいて内容物７の量を判断し、その内容物７の量に応じて搬送速度又は搬送加速度の搬送指令を生成するようにしてもよい。
【０１０２】
例えば情報処理手段９８０が、容器８の傾動前又は傾動後における容器８とその内容物７との位置関係から、稜線８Ａと接線７Ａとの距離が近い（例えば３cm以下）と判断した場合、又は稜線８Ｂと接線７Ｂとの距離が近い（例えば５cm以下）と判断した場合には、内容物７の量が多いと判断することができる。
【０１０３】
また、内容物７の量が多いと判断した場合、又は内容物７の重量が量いと判断した場合には、容器８を水平状態に制御するためのフィードバックゲインを高く設定する変更を行って、姿勢制御を行う際の精度を向上させるようにしてもよい。このように構成することによって、容器８の内部に多くの流動物が入っている場合であっても、流動物がこぼれないように搬送することが可能となる。
【０１０４】
図８は、搬送ロボット１０が容器８を搬送する際の速度カーブを示す図である。図８では、横軸に時間を表し、縦軸に搬送手段１４による搬送速度又は腕部１２による搬送の搬送速度を表している。
【０１０５】
図８に示す速度カーブＶ４は、通常の加速度を用いた加速を行って普通の速度（例えば４ｋｍ／ｈ）で搬送し、通常の加速度で減速する速度カーブを示している。この速度カーブを用いることにより、時間ｔ１で目的地に到着させることができる。
【０１０６】
図８に示す速度カーブＶ４Ｌは、ゆっくり加速を行って普通の速度（例えば４ｋｍ／ｈ）で搬送し、ゆっくり減速する速度カーブを示している。この速度カーブを用いることにより、加減速時の衝撃を減少させて容器８を搬送することができる。この速度カーブを用いると、時間ｔ２で目的地に到着する。
【０１０７】
図８に示す速度カーブＶ２は、ゆっくり加速を行って低速（例えば２ｋｍ／ｈ）で搬送し、ゆっくり減速する速度カーブを示している。この速度カーブを用いることにより、加減速時の衝撃を減少させると共に安定して容器８を搬送することができる。この速度カーブを用いると、容器８の内容物７がこぼれないように搬送することが可能であるが、目的地に到着するまでの所要時間は時間ｔ３である。
【０１０８】
なお、図８に示す速度カーブは説明の都合上台形の速度カーブを用いているが、より加減速時の衝撃が少ないＳ字カーブを用いるようにしてもよい。
【０１０９】
このように搬送ロボット１０を制御することによって、容器８に内容物が無い場合、固体が入っている場合、内容物が軽い場合、流動物が少量入っている場合、内容物が重い場合、又は流動物が多く入っている場合のそれぞれの状況に応じた搬送条件を自動で設定して、内容物をこぼすことなく容器８を安全に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る搬送ロボット１０が、搬送する容器８を持とうとしている状態を示す外観図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る制御手段９００の信号処理系ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る搬送ロボット１０が容器８の搬送方法を切り換える処理のフローチャートである。
【図４】搬送ロボット１０が空の容器８を搬送する把持状態を示す図である。
【図５】搬送ロボット１０が、コップ１０８（容器８）を傾ける前の外観を撮像した状態を示す図である。
【図６】搬送ロボット１０が、コップ１０８（容器８）を手前に傾けた後の外観を撮像した状態を示す図である。
【図７】搬送ロボット１０が、容器８を水平状態のまま搬送する持ち方を表す図である。
【図８】搬送ロボット１０が容器８を搬送する際の速度カーブを示す図である。
【符号の説明】
【０１１１】
７  内容物
８、１０８  容器
１０  搬送ロボット
１２  腕部
１４  搬送手段
１６  傾動手段
１８  傾斜検出器
２０  胴体部
２２  把持手段
２４  タグ情報取得手段
２５  タグ
２６  タグリーダ
２８  タグライタ
３２  重量計測手段
３６  重量センサ
４０  電動機ドライバ
４２  電動機
４４  エンコーダ
５０  搬送姿勢情報取得手段
８０  流動物検知手段
８２  姿勢制御手段
８４  傾動指令出力手段
８６  位置関係計測手段
８８  流動物判定手段
９０  重量情報取得手段
９２  重量判定手段
９４  搬送制御手段
９６  把持指令出力手段
９００  制御手段
９５０  撮像手段
９５１  画像処理手段
９５３  集音手段
９５４  入力音声処理手段
９５８  Ａ／Ｄ変換器
９５９  Ｄ／Ａ変換器
９６０  アンテナ
９６１  無線送受信手段
９６４  シリアルインターフェース
９６９  カウンタ
９７０  入力手段
９７１  入力インターフェース
９７２  表示手段
９７３  表示インターフェース
９８０  情報処理手段
９８１  ＲＡＭ
９８３  ＲＯＭ
９８４  記憶手段
９９０  タイマ
９９９  バス
【図１】
2007260838.tif 000003
【図２】
2007260838.tif 000004
【図３】
2007260838.tif 000005
【図４】
2007260838.tif 000006
【図５】
2007260838.tif 000007
【図６】
2007260838.tif 000008
【図７】
2007260838.tif 000009
【図８】
2007260838.tif 000010