(57)【要約】【課題】物体の重さに応じて搬送する物体の持ち方を変更することが可能な搬送ロボットを提供する。【解決手段】搬送する物体８を持ち上げる複数の腕部１２と、腕部１２が持ち上げた物体を搬送する搬送手段１４と、物体の搬送条件情報を取得する搬送条件情報取得手段１６と、取得した物体８の搬送情報に応じて腕部１２を用いた物体８の持上方法、又は持ち上げに用いる腕部１２を選択する持上方法選択手段１８と、持上方法選択手段１８が選択した持上方法による物体８の持ち上げを腕部１２に指令し、持ち上げた物体８の搬送を搬送手段１４に指令する制御手段９００と備えた。【選択図】図１
2007260837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送する物体を持ち上げる腕部と、
前記腕部が持ち上げた物体を搬送する搬送手段と、
前記物体の搬送条件情報を取得する搬送条件情報取得手段と、
前記取得した物体の搬送条件情報に応じて、前記腕部を用いた前記物体の持ち上げ方法又は前記腕部を選択する持上方法選択手段と、
前記持上方法選択手段が選択した持上方法による前記物体の持ち上げを前記腕部に指令し、前記持ち上げた物体の搬送を前記搬送手段に指令する制御手段と、
を備え、前記持ち上げた物体を搬送することを特徴とする搬送ロボット。
【請求項２】
搬送する物体を持ち上げる複数の腕部と、
前記腕部が持ち上げた物体を搬送する搬送手段と、
前記物体の搬送条件情報を取得する搬送条件情報取得手段と、
前記取得した物体の搬送条件情報に応じて、一つの前記腕部を用いて前記物体を持ち上げるか、又は複数の前記腕部を用いて前記物体を持ち上げるかのいずれかの持上方法を選択する持上方法選択手段と、
前記持上方法選択手段が選択した持上方法による前記物体の持ち上げを前記腕部に指令し、前記持ち上げた物体の搬送を前記搬送手段に指令する制御手段と、
を備え、前記持ち上げた物体を搬送することを特徴とする搬送ロボット。
【請求項３】
搬送する物体を持ち上げる腕部と、
前記持ち上げた物体を当接させる胴体部と、
前記腕部が持ち上げた物体を搬送する搬送手段と、
前記物体の搬送条件情報を取得する搬送条件情報取得手段と、
前記取得した物体の搬送条件情報に応じて、前記腕部を用いて前記持ち上げた物体を保持するか、又は前記腕部を用いて前記持ち上げた物体を前記胴体部に当接させて保持するかのいずれかの持上方法を選択する持上方法選択手段と、
前記持上方法選択手段が選択した持上方法による前記物体の持ち上げを前記腕部に指令し、前記持ち上げた物体の搬送を前記搬送手段に指令する制御手段と、
を備え、前記持ち上げた物体を搬送することを特徴とする搬送ロボット。
【請求項４】
前記制御手段は、前記搬送条件情報取得手段が取得した搬送条件情報に応じた搬送速度、又は搬送加速度を指令することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【請求項５】
前記搬送する物体を持ち上げる際に前記物体を把持する把持手段と、
前記物体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物体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を備え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】
前記腕部を動作させるアクチュエータとして電動機を用い、前記制御手段は前記物体を持ち上げるにあたり前記電動機に印加する電流の制御を実行するものであり、
前記持上方法選択手段は、前記電動機に印加する電流値を検出し、その電流値が許容範囲を超えた場合に、複数の前記腕部を用いて前記物体を持ち上げるか、又は、前記腕部を用いて前記持ち上げた物体を前記胴体部に当接させて保持するかのいずれかの持上方法を選択することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【請求項７】
前記搬送条件情報取得手段は、前記物体の重量情報が記録されているタグから、前記物体の重量を含む搬送条件情報を取得するタグ情報取得手段を備え、前記持上方法選択手段は、前記取得した重量に応じて前記物体の持上方法を選択することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【請求項８】
前記搬送条件情報取得手段は、物体の外観とその物体の重量とを予め関連づけて記憶する重量記憶手段と、前記物体の外観を撮像する撮像手段と、前記撮像手段が撮像した外観と関連づけて記憶されている重量を前記重量記憶手段から取得する重量検索手段とを備え、前記持上方法選択手段は、前記取得した重量に応じて前記物体の持上方法を選択することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【請求項９】
前記搬送条件情報取得手段は、前記持ち上げた物体の重量を実測して取得する重量計測手段を備え、前記持上方法選択手段は、前記取得した重量に応じて前記物体の持上方法を選択することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【請求項１０】
前記搬送条件情報取得手段は、前記持ち上げた物体の重量を実測して取得する重量計測手段と、予め前記物体の搬送条件情報が記録されているタグから物体の重量を含む搬送条件情報を取得するタグ情報取得手段とを有し、
前記重量計測手段が実測した物体の重量と、前記タグ情報取得手段が取得した物体の重量とが相違している場合、又は前記タグに搬送条件情報が記録されていない場合には、前記重量計測手段が実測した重量を前記タグに書き込むタグ情報書込手段を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【請求項１１】
前記搬送条件情報取得手段は、前記持ち上げた物体の重量を実測して取得する重量計測手段と、前記物体の外観を撮像する撮像手段と、物体の外観とその物体の重量とを予め関連づけて記憶する重量記憶手段と、前記撮像手段が撮像した外観と関連づけて記憶されている重量を前記重量記憶手段から取得する重量検索手段とを有し、
前記重量計測手段が実測した物体の重量と、前記重量検索手段が取得した物体の重量とが相違している場合、又は前記重量記憶手段にその物体の重量が記憶されていない場合には、前記重量計測手段が実測した重量を物体の外観と関連づけて前記重量記憶手段に記憶させる重量書込手段を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の搬送ロボット。
【請求項１２】
搬送する物体を持ち上げる腕部と、前記腕部が持ち上げた物体を搬送する搬送手段と、前記物体の搬送条件情報を取得する搬送条件情報取得手段と、前記腕部及び前記搬送手段を制御するとともに、前記搬送条件情報取得手段から搬送条件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、
前記搬送条件情報取得手段から、前記物体の搬送条件情報を取得する機能と、
前記取得した物体の搬送条件情報に応じて、前記腕部を用いた前記物体の持ち上げ方法又は前記腕部を選択する機能と、
前記選択した持上方法による前記物体の持ち上げを前記腕部に指令し、前記持ち上げた物体の搬送を前記搬送手段に指令する機能と、
を実現させることを特徴とする搬送プログラム。
【請求項１３】
搬送する物体を持ち上げる複数の腕部と、前記腕部が持ち上げた物体を搬送する搬送手段と、前記物体の搬送条件情報を取得する搬送条件情報取得手段と、前記腕部及び前記搬送手段を制御するとともに、前記搬送条件情報取得手段から搬送条件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、
前記搬送条件情報取得手段から、前記物体の搬送条件情報を取得する機能と、
前記取得した物体の搬送条件情報に応じて、一つの前記腕部を用いて前記物体を持ち上げるか、又は複数の前記腕部を用いて前記物体を持ち上げるかのいずれかの持上方法を選択する機能と、
前記選択した持上方法による前記物体の持ち上げを前記腕部に指令し、前記持ち上げた物体の搬送を前記搬送手段に指令する機能と、
を実現させることを特徴とする搬送プログラム。
【請求項１４】
搬送する物体を持ち上げる腕部と、前記持ち上げた物体を当接させる胴体部と、前記腕部が持ち上げた物体を搬送する搬送手段と、前記物体の搬送条件情報を取得する搬送条件情報取得手段と、前記腕部及び前記搬送手段を制御するとともに、前記搬送条件情報取得手段から物体の搬送条件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、
前記搬送条件情報取得手段から、前記物体の搬送条件情報を取得する機能と、
前記取得した物体の搬送条件情報に応じて、前記腕部を用いて前記持ち上げた物体を保持するか、又は前記腕部を用いて前記持ち上げた物体を前記胴体部に当接させて保持するかのいずれかの持上方法を選択する機能と、
前記選択した持上方法による前記物体の持ち上げを前記腕部に指令し、前記持ち上げた物体の搬送を前記搬送手段に指令する機能と、
を実現させることを特徴とする搬送プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体を持ち上げて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作業を代行するロボットが開発されており、人が居住する領域で利用することが可能なロボットも増えている。
【０００３】
一般に、ロボットが自動で物体を持ち上げて搬送する場合には、その物体の持ち方は特定された持ち方となっている。
【０００４】
従来、大型のモータやエンジン部品などのように重量があるワークを搬送する際に、ロボットの手首軸に過大な負荷をかけることなく、ワークの姿勢を希望する姿勢に変更して持ち替える装置の発明が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００５】
特許文献１に記載のワーク持ち替え装置は、例えば工場内で、且つ人の立ち入りが禁止されている領域内で用いるロボットであり、移送するワークも既知のワークであるので、未知のワークの重量や形状に応じて適宜ワークの持ち方を変更する必要が無かった。
【特許文献１】特開２００５−８１４４２号公報（第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、物体の搬送条件情報を取得して、その物体の重量、滑り易さ、把手の有無や個数と位置、物体のもろさ、物体を上で支えるか、又は物体を下で支えるか等の搬送条件情報に応じて物体の持ち上げ方法や搬送速度を調節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目的としている。
【０００７】
また本発明は、人の居住する領域で使用することが可能な、汎用的で安全な搬送ロボット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に記載の発明は、搬送する物体を持ち上げる腕部と、前記腕部が持ち上げた物体を搬送する搬送手段と、前記物体の搬送条件情報を取得する搬送条件情報取得手段と、前記取得した物体の搬送条件情報に応じて前記腕部を用いた前記物体の持ち上げ方法又は前記腕部を選択する持上方法選択手段と、前記持上方法選択手段が選択した持上方法による前記物体の持ち上げを前記腕部に指令し前記持ち上げた物体の搬送を前記搬送手段に指令する制御手段とを備え、前記持ち上げた物体を搬送することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、搬送する物体を持ち上げる複数の腕部と、前記腕部が持ち上げた物体を搬送する搬送手段と、前記物体の搬送条件情報を取得する搬送条件情報取得手段と、前記取得した物体の搬送条件情報に応じて一つの前記腕部を用いて前記物体を持ち上げるか又は複数の前記腕部を用いて前記物体を持ち上げるかのいずれかの持上方法を選択する持上方法選択手段と、前記持上方法選択手段が選択した持上方法による前記物体の持ち上げを前記腕部に指令し、前記持ち上げた物体の搬送を前記搬送手段に指令する制御手段とを備え、前記持ち上げた物体を搬送することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、搬送する物体を持ち上げる腕部と、前記持ち上げた物体を当接させる胴体部と、前記腕部が持ち上げた物体を搬送する搬送手段と、前記物体の搬送条件情報を取得する搬送条件情報取得手段と、前記取得した物体の搬送条件情報に応じて前記腕部を用いて前記持ち上げた物体を保持するか又は前記腕部を用いて前記持ち上げた物体を前記胴体部に当接させて保持するかのいずれかの持上方法を選択する持上方法選択手段と、前記持上方法選択手段が選択した持上方法による前記物体の持ち上げを前記腕部に指令し、前記持ち上げた物体の搬送を前記搬送手段に指令する制御手段とを備え、前記持ち上げた物体を搬送することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、前記搬送ロボットの制御手段が、前記搬送条件情報取得手段が取得した搬送条件情報に応じた搬送速度又は搬送加速度を指令することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、前記搬送ロボットにおいて、前記搬送する物体を持ち上げる際に前記物体を把持する把持手段と、前記物体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物体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を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、前記腕部を動作させるアクチュエータとして電動機を用い、前記制御手段は前記物体を持ち上げるにあたり前記電動機に印加する電流の制御を実行するものであり、前記持上方法選択手段は、前記電動機に印加する電流値を検出し、その電流値が許容範囲を超えた場合に、複数の前記腕部を用いて前記物体を持ち上げるか、又は、前記腕部を用いて前記持ち上げた物体を前記胴体部に当接させて保持するかのいずれかの持上方法を選択することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７に記載の発明は、前記搬送ロボットの搬送条件情報取得手段が、前記物体の重量情報が記録されているタグから前記物体の重量を含む搬送条件情報を取得するタグ情報取得手段を備え、前記持上方法選択手段は、前記取得した重量に応じて前記物体の持上方法を選択することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８に記載の発明は、前記搬送ロボットの搬送条件情報取得手段が、前記物体の外観を撮像する撮像手段と、物体の外観とその物体の重量とを予め関連づけて記憶する重量記憶手段と、前記撮像手段が撮像した外観と関連づけて記憶されている重量を前記重量記憶手段から取得する重量検索手段とを備え、前記持上方法選択手段は、前記取得した重量に応じて前記物体の持上方法を選択することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項９に記載の発明は、前記搬送ロボットの搬送条件情報取得手段が、前記持ち上げた物体の重量を実測して取得する重量計測手段を備え、前記持上方法選択手段は、前記取得した重量に応じて前記物体の持上方法を選択することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１０に記載の発明は、前記搬送ロボットの搬送条件情報取得手段が、前記持ち上げた物体の重量を実測して取得する重量計測手段と、予め前記物体の搬送条件情報が記録されているタグから物体の重量を含む搬送条件情報を取得するタグ情報取得手段とを有し、前記重量計測手段が実測した物体の重量と前記タグ情報取得手段が取得した物体の重量とが相違している場合又は前記タグに搬送条件情報が記録されていない場合には、前記重量計測手段が実測した重量を前記タグに書き込むタグ情報書込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、前記搬送ロボットの搬送条件情報取得手段が、前記持ち上げた物体の重量を実測して取得する重量計測手段と、前記物体の外観を撮像する撮像手段と、物体の外観とその物体の重量とを予め関連づけて記憶する重量記憶手段と、前記撮像手段が撮像した外観と関連づけて記憶されている重量を前記重量記憶手段から取得する重量検索手段とを有し、前記重量計測手段が実測した物体の重量と前記重量検索手段が取得した物体の重量とが相違している場合又は前記重量記憶手段にその物体の重量が記憶されていない場合には、前記重量計測手段が実測した重量を物体の外観と関連づけて前記重量記憶手段に記憶させる重量書込手段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、搬送する物体を持ち上げる複数の腕部と、前記腕部が持ち上げた物体を搬送する搬送手段と、前記物体の搬送条件情報を取得する搬送条件情報取得手段と、前記腕部及び前記搬送手段を制御するとともに前記搬送条件情報取得手段から物体の搬送条件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、前記搬送条件情報取得手段から前記物体の搬送条件情報を取得する機能と、前記取得した物体の搬送条件情報に応じて前記腕部を用いた前記物体の持ち上げ方法又は前記腕部を選択する機能と、前記選択した持上方法による前記物体の持ち上げを前記腕部に指令し前記持ち上げた物体の搬送を前記搬送手段に指令する機能とを実現させることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１３に記載の発明は、搬送する物体を持ち上げる複数の腕部と、前記腕部が持ち上げた物体を搬送する搬送手段と、前記物体の搬送条件情報を取得する搬送条件情報取得手段と、前記腕部及び前記搬送手段を制御するとともに前記搬送条件情報取得手段から物体の搬送条件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、前記搬送条件情報取得手段から前記物体の搬送条件情報を取得する機能と、前記取得した物体の搬送条件情報に応じて一つの前記腕部を用いて前記物体を持ち上げるか又は複数の前記腕部を用いて前記物体を持ち上げるかのいずれかの持上方法を選択する機能と、前記選択した持上方法による前記物体の持ち上げを前記腕部に指令し前記持ち上げた物体の搬送を前記搬送手段に指令する機能とを実現させることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１４に記載の発明は、搬送する物体を持ち上げる腕部と、前記持ち上げた物体を当接させる胴体部と、前記腕部が持ち上げた物体を搬送する搬送手段と、前記物体の搬送条件情報を取得する搬送条件情報取得手段と、前記腕部及び前記搬送手段を制御するとともに前記搬送条件情報取得手段から物体の搬送条件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、前記搬送条件情報取得手段から前記物体の搬送条件情報を取得する機能と、前記取得した物体の搬送条件情報に応じて前記腕部を用いて前記持ち上げた物体を保持するか又は前記腕部を用いて前記持ち上げた物体を前記胴体部に当接させて保持するかのいずれかの持上方法を選択する機能と、前記選択した持上方法による前記物体の持ち上げを前記腕部に指令し前記持ち上げた物体の搬送を前記搬送手段に指令する機能とを実現させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１の発明によれば、搬送条件情報として、物体の重量、滑り易さ、把手の有無や個数と位置、物体のもろさ、物体を上で支えるか、又は物体を下で支えるか等の情報を取得して、物体の搬送に用いる腕部の数量、フック付きの腕部を用いるか否か、滑り止め付きの把持手段を備えた腕部を用いるか否か、又は腕部を用いて持ち上げた物体を胴体部に当接させて保持するか等の持上方法を選択し、当該持ち上げた物体を搬送することができる。
【００２３】
請求項２の発明によれば、搬送条件情報取得手段が取得した物体の搬送条件情報に応じて、一つの腕部を用いて物体を持ち上げるか、又は複数の腕部を用いて物体を持ち上げるかのいずれかの持上方法を選択し、当該持ち上げた物体を搬送するように構成したので、例えば搬送する物体の重量が軽い場合には一つの腕部を用いて物体を持ち上げて搬送することができ、複数の腕部がそれぞれ別個の物体を持ち上げて搬送することにより、一度に複数の物体を搬送することができる。
【００２４】
一方、搬送する物体が重い場合には、その物体の重さに応じた複数の腕部を用いて物体を持ち上げて搬送することができる。腕部に弱い動力源を用いた場合であっても、複数の腕部を用いることによって、重い物体を持ち上げて搬送することができる。これにより、腕部に弱い動力源を用いることが可能となり、省電力で、周囲に対する安全性が高い搬送ロボットを提供することができる。
【００２５】
また、搬送条件情報として、滑り易さ、把手の有無や個数と位置、物体のもろさ、物体を上で支えるか、又は物体を下で支えるか等の情報を取得して物体の搬送に用いる腕部の数量を選択し、当該持ち上げた物体を搬送することができる。
【００２６】
また、請求項３の発明によれば、搬送条件情報取得手段が取得した物体の搬送条件情報に応じて、腕部を用いて持ち上げた物体を保持するか又は腕部を用いて持ち上げた物体を胴体部に当接させて保持するかのいずれかの持上方法を選択し、当該持ち上げた物体を搬送する。したがって、例えば搬送する物体が重い場合には、持ち上げた物体を胴体部に当接させた状態で搬送することができる。これにより、重い物体であっても、少ない動力で持ち上げた状態を維持しながら、物体を搬送することができる。搬送ロボットの腕部と胴体部との間で搬送する物体を保持することによって、搬送ロボットの重心付近に物体を保持し、腕部に弱い動力源を用いることが可能となり、省電力で、周囲に対する安全性が高い搬送ロボットを提供することができる。
【００２７】
また、搬送する物体の重量が軽い場合には、腕部を用いて物体を持ち上げて搬送し、腕部は、簡単な動作で物体を持ち上げて搬送することができる。
【００２８】
また、搬送条件情報として、滑り易さ、把手の有無や個数と位置、物体のもろさ、物体を上で支えるか、又は物体を下で支えるか等の情報を取得して、腕部を用いて持ち上げた物体を保持するか又は腕部を用いて持ち上げた物体を胴体部に当接させて保持するかのいずれかの持上方法を選択し、当該持ち上げた物体を搬送することができる。
【００２９】
また、請求項４の発明によれば、搬送ロボットの制御手段は、搬送条件情報取得手段が取得した搬送条件情報に応じた搬送速度又は搬送加速度を、腕部又は搬送手段に指令するようにしたので、例えば持ち上げた物体の重量が重い場合には、ゆっくりと物体を搬送することができる。これにより、軽い物体は速く搬送し、重い物体は搬送ロボットが転倒することなくゆっくりと安全に搬送することができる。
【００３０】
また、請求項５の発明によれば、搬送ロボットにおいて、物体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、搬送する物体を把持させるための把持指令を出力するようにしたので、操作者による指令を待って物体を搬送することができる。
【００３１】
また、請求項６の発明によれば、腕部を動作させるアクチュエータとして電動機を用い、持上方法選択手段は電動機に印加する電流値を監視して、電流値が許容範囲を越えた場合に物体の持ち方を変えるようにしたので、物体の持ち方を自動調節することができる。
【００３２】
また、請求項７の発明によれば、搬送ロボットの搬送条件情報取得手段が、物体の重量情報が記録されているタグから物体の重量を取得するように構成したので、物体の重さを実測するための時間を短縮して、物体を早く搬送することができる。
【００３３】
また、請求項８の発明によれば、搬送ロボットの搬送条件情報取得手段が、搬送する物体の外観を撮像し、撮像した外観と関連づけて記憶されている重量を重量記憶手段から取得するようにしたので、物体の重量を記録したタグが無い場合であっても、重量記憶手段に予め記憶されている物体の重量に応じた物体の持ち上げ方を決定することができる。したがって、物体の重さを実測するための時間を短縮して、物体を早く搬送することができる。
【００３４】
また、請求項９の発明によれば、搬送ロボットの搬送条件情報取得手段が、持ち上げた物体の重量を実測して取得する重量計測手段を備えるように構成したので、物体の重量を記録したタグが無い場合であっても、また、物体の重量が未知な場合であっても、物体の重量を実測して物体の持上方法を決定することができる。そして、物体の重量が軽い場合には速く搬送し、物体が重い場合にはゆっくり搬送して搬送ロボットの転倒を防止することができる。
【００３５】
また、請求項１０の発明によれば、重量計測手段が実測した物体の重量とタグ情報取得手段が取得した物体の重量とが相違している場合、又はタグに搬送条件情報が記録されていない場合には、重量計測手段が実測した重量をタグに書き込むように構成した。したがって、タグに物体の重量が記録されていない場合、又はタグに記録されている物体の重量が実際の重量と異なる場合であっても、実測した重量を自動でタグに書き込んで、重量に関する情報を修正することができる。
【００３６】
また、請求項１１の発明によれば、重量計測手段が実測した物体の重量と重量検索手段が取得した物体の重量とが相違している場合、又は重量記憶手段にその物体の重量が記憶されていない場合には、重量計測手段が実測した重量を物体の外観と関連づけて重量記憶手段に記憶するように構成した。したがって、重量記憶手段に物体の重量が記録されていない場合、又は重量記憶手段に記録されている物体の重量が実際の重量と異なる場合であっても、実測した重量を自動で重量記憶手段に書き込んで、物体の重量に関する情報を修正することができる。
【００３７】
また、請求項１２の発明によれば、搬送条件情報として、物体の重量、滑り易さ、把手の有無や個数と位置、物体のもろさ、物体を上で支えるか、又は物体を下で支えるか等の情報を取得して、物体の搬送に用いる腕部の数量、フック付きの腕部を用いるか否か、滑り止め付きの把持手段を備えた腕部を用いるか否か、又は腕部を用いて持ち上げた物体を胴体部に当接させて保持するかのいずれかの持上方法を選択し、当該持ち上げた物体を搬送することができる。
【００３８】
また、請求項１３に記載の発明によれば、搬送条件情報取得手段が取得した物体の搬送条件情報に応じて、一つの腕部を用いて物体を持ち上げるか、又は複数の腕部を用いて物体を持ち上げるかのいずれかの持上方法を選択し、当該持ち上げた物体を搬送するように構成したので、例えば搬送する物体の重量が軽い場合には一つの腕部を用いて物体を持ち上げて搬送することができ、複数の腕部がそれぞれ別個の物体を持ち上げて搬送することにより、一度に複数の物体を搬送することができる。
【００３９】
一方、搬送する物体が重い場合には、その物体の重さに応じた複数の腕部を用いて物体を持ち上げて搬送することができる。腕部に弱い動力源を用いた場合であっても、複数の腕部を用いることによって、重い物体を持ち上げて搬送することができる。これにより、腕部に弱い動力源を用いることが可能となり、省電力で、周囲に対する安全性が高い搬送ロボットを提供することができる。
【００４０】
また、搬送条件情報として、滑り易さ、把手の有無や個数と位置、物体のもろさ、物体を上で支えるか、又は物体を下で支えるか等の情報を取得して物体の搬送に用いる腕部の数量を選択し、当該持ち上げた物体を搬送することができる。
【００４１】
また、請求項１４に記載の発明によれば、搬送条件情報取得手段が取得した物体の搬送条件情報に応じて、腕部を用いて持ち上げた物体を保持するか又は腕部を用いて持ち上げた物体を胴体部に当接させて保持するかのいずれかの持上方法を選択し、当該持ち上げた物体を搬送する。したがって、搬送する物体が重い場合には、持ち上げた物体を胴体部に当接させた状態で搬送することができる。これにより、重い物体であっても、少ない動力で持ち上げた状態を維持しながら、物体を搬送することができる。搬送ロボットの腕部と胴体部との間で搬送する物体を保持することによって、搬送ロボットの重心付近に物体を保持し、腕部に弱い動力源を用いることが可能となり、省電力で、周囲に対する安全性が高い搬送ロボットを提供することができる。
【００４２】
また、搬送条件情報として、滑り易さ、把手の有無や個数と位置、物体のもろさ、物体を上で支えるか、又は物体を下で支えるか等の情報を取得して、腕部を用いて持ち上げた物体を保持するか又は腕部を用いて持ち上げた物体を胴体部に当接させて保持するかのいずれかの持上方法を選択し、当該持ち上げた物体を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】
【００４３】
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。
【００４４】
図１は、本発明の搬送ロボット１０が、搬送する物体８を持とうとしている状態を示す外観図である。
【００４５】
図１に示す実施例では、搬送ロボット１０が搬送する物体８は、把手９を備えた円筒形の容器であり、内容物が充填されていない場合と充填されている場合とでは物体８の重量が大きく異なる可能性がある物体である。物体８には、その物体の品名、内容物、重量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。
【００４６】
搬送ロボット１０は、物体８の把手９を把持する把持手段２２と、把持した物体８の重量を実測する重量センサ３６（搬送条件情報取得手段１６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が持ち上げた物体８を他の場所に搬送する搬送手段１４とを備えている。
【００４７】
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、物体８の外観を撮像して物体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、物体８の持ち上げを腕部１２に指令する処理、物体８の持ち上げ方法の選択処理、物体８の重量情報の取得処理、持ち上げた物体の搬送処理、タグ２５との通信処理、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。なお、制御手段９００内に、物体８の持ち上げ方法の選択処理を行う持上方法選択手段１８、物体８の重量情報の取得処理を行う搬送条件情報取得手段１６等を独立して設けてもよい。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。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、物体８の重量を実測する重量センサ３６から物体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。
【００５１】
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から物体８の品名、内容物、重量情報、又は搬送条件情報等のタグ情報を受信するタグリーダ２６（タグ情報取得手段の機能を含む。）と、タグ２５に対して実測した物体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（重量書込手段の機能を含む。）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。
【００５２】
また、制御手段９００は、撮像手段９５０が撮影した物体８の外観とその物体８の重量とを予め関連付けて記憶している重量記憶手段３０の機能を備えたハードディスク、半導体メモリ等の記憶手段９８４を備えている。記憶手段９８４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となっている。
【００５３】
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。
【００５４】
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、物体８の搬送条件情報を取得する処理、物体８の持ち上げ方法を選択する処理、物体を持ち上げる処理、物体を下ろす処理、物体を搬送する処理、又は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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
図２に示す例では、重量記憶手段３０が記憶手段９８４内部に設けられている実施形態で説明してあるが、重量記憶手段３０を外部の通信機器に設け、無線送受信手段９６１を介して物体８の外観に対応した重量を取得するように構成してもよい。
【００５８】
［搬送条件情報取得手段１６について］
搬送条件情報取得手段１６は、物体８の重量、滑り易さ、把手の有無や個数と位置、物体のもろさ、物体を上で支えるか、又は物体を下で支えるか等の搬送条件情報を取得する。
【００５９】
例えば搬送条件情報取得手段１６として、物体８の重量情報が記録されているタグ２５から、物体８の重量を取得するタグリーダ２６（タグ情報取得手段）を用いることができる。タグリーダ２６を介して情報処理手段９８０が物体８を持ち上げる前に、物体８の重量を取得しておくことによって、物体８の重量に応じた物体の持ち上げ方を決定することができる。
【００６０】
これにより、物体８の重さを実測するための時間を短縮して、物体８を早く目的の場所まで搬送することができる。タグリーダ２６は、無線による通信を用いた非接触式のものや二次元コードを用いた画像処理によるものが好ましいが、本発明は非接触式のものに限定するものではない。
【００６１】
また、搬送条件情報取得手段１６として、撮像手段９５０を用いて物体８の外観を撮像し、その画像に対して画像処理を行って物体８の外観を抽出し、物体８の外観とその物体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３０を参照して、撮像手段９５０が撮像した物体８の外観と関連づけて記憶されている重量を取得する重量検索手段３２を用いる構成としてもよい。重量検索手段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。
【００６２】
重量検索手段３２を用いて物体８の重量を取得することによって、物体８の重量を記録したタグ２５が存在しない場合であっても、重量記憶手段３０を参照して取得した重量に応じて物体８の持ち上げ方を決定することができる。したがって、物体８の重さを実測するための時間を短縮して、物体８を早く所定の場所まで搬送することができる。
【００６３】
また、搬送条件情報取得手段１６として、持ち上げた物体８の重量を実測して取得するロードセンサ等の重量センサ３６（重量計測手段の機能を含む。）を用い、情報処理手段９８０が重量センサ３６が出力した重量情報をＡ／Ｄ変換器９５８を介して取得するように構成してもよい。
【００６４】
また、搬送条件情報取得手段１６として重量センサ３６を用いることにより、物体８の重量を記録したタグ２５が無い場合であっても、また、物体８の重量が未知な場合であっても、物体８の重量を実測して物体８の持ち上げ方を決定することができる。そして、物体８の重量が軽い場合には速く搬送し、物体８が重い場合にはゆっくり搬送することができる。
【００６５】
また、情報処理手段９８０が、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物体８の重量として算出するように構成してもよい。また、搬送条件情報取得手段１６の機能を、情報処理手段９８０が実現する代わりに、専用の素子を設ける構成としてもよい。なお、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、間接的に物体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物体８の重量を算出するとよい。
【００６６】
［持上方法選択手段１８について］
持上方法選択手段１８は、物体８の搬送条件情報に応じて、腕部１２を用いた物体８の持ち上げ方法を選択する機能を備えている。また、持上方法選択手段１８は、物体８の搬送条件情報に応じて、物体を持ち上げる際に用いる腕部１２の数量、フック付きの腕部１２を用いるか否か、滑り止め付きの把持手段２２を備えた腕部１２を用いるか否か、又は腕部１２を用いて持ち上げた物体８を胴体部２０に当接させて保持するか否か等の持上方法を選択する機能を備えている。
【００６７】
持上方法選択手段１８は、持ち上げ動作を行う物体８の重量に応じて、一つの腕部１２を用いて物体８を持ち上げるか、又は複数の腕部１２を用いて物体８を持ち上げるかのいずれかの持上方法を選択する機能を備えている。
【００６８】
搬送する物体８が重い場合には、物体８の重さ等に応じて複数の腕部１２を用い、その物体８を持ち上げて搬送することができるので、腕部１２に出力の弱い電動機４２を用いた場合であっても、複数の腕部１２を用いることによって、重い物体を持ち上げて搬送することができる。したがって、腕部１２に出力の弱い電動機４２を用いることが可能となり、省電力で、周囲に対する安全性が高い搬送ロボット１０を提供することができる。
【００６９】
また、持上方法選択手段１８は、物体８の重量に応じて、持ち上げた物体８を腕部１２により保持するか、又は腕部１２と胴体部２０とを併用して保持するかのいずれかの持上方法を選択する機能を備えている。
【００７０】
物体８の重量等に応じて搬送ロボット１０の腕部１２と胴体部２０との間に搬送する物体８を保持することによって、搬送ロボット１０の重心付近に物体を保持し、腕部１２に弱い動力源を用いることが可能となり、省電力で、周囲に対する安全性が高い搬送ロボット１０を提供することができる。
【００７１】
なお、持上方法選択手段１８の機能は、情報処理手段９８０が実現するようにしてもよいし、専用の処理回路を用いて実現するようにしてもよい。
【００７２】
［制御手段９００について］
制御手段９００は、処理プログラムに基づいて、搬送ロボット１０全体の制御や通信処理等の各種処理を実行する。また、情報処理手段９８０は、処理プログラムに基づいて、搬送条件情報取得手段１６の一部の機能や、持上方法選択手段１８としての機能を実現することが可能となっている。
【００７３】
次に、搬送ロボット１０が物体８の重量に応じて持上方法を選択する処理について、図３を用いて説明する。
【００７４】
図３は、物体８の持上方法を選択する処理のフローチャートである。以下の説明では、物体８の持上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】
物体持上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、操作者から物体８の把持が指示されるのを待つ処理を行う。
【００７６】
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物体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「対象物位置認識」に進む。
【００７７】
操作者による物体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。
【００７８】
また、物体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。
【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、把持する物体８とその位置を認識する処理を行う。物体８を認識した場合には、次のＳ１０６「把持可能位置まで移動」の処理に進む。
【００８０】
Ｓ１０６にて情報処理手段９８０は、認識した物体８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を介して搬送手段１４の電動機ドライバ４０に出力して、搬送ロボット１０を移動させる処理を行う。所定の位置に到着したら、次のＳ１０８「対象物認識」の処理に進む。
【００８１】
Ｓ１０８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、把持する物体８を認識する処理を行う。
【００８２】
次のＳ１１０「重量記憶手段照会」にて情報処理手段９８０は、その認識した物体８の重量に関する情報を含む搬送条件情報を取得する。Ｓ１１０では、１乃至複数種類の物体の外観とその重量とを予め関連づけて記憶している重量記憶手段３０から、物体８の外観と関連づけて記憶されている重量を取得する処理を行う。
【００８３】
次のＳ１１２「重量既知？」の判断では、重量記憶手段３０を参照した結果、物体８の重量を取得することができたか否かの判断を行っている。もし、重量記憶手段３０から物体８の重量を取得することができなかった場合（Ｓ１１２；Ｎｏ）には、情報処理手段９８０が実行する処理はＳ１１４「タグに重量情報あり？」の判断に分岐し、もし物体８の重量を取得することができた場合（Ｓ１１２；Ｙｅｓ）には、Ｓ１３０「物体重量判断」の処理に分岐する。
【００８４】
Ｓ１１４にて情報処理手段９８０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、重量情報を取得する処理を試みる。タグ２５に重量情報が記録されていた場合（Ｓ１１４；Ｙｅｓ）には、情報処理手段９８０が実行する処理はＳ１３０に分岐する。もし、タグ２５を参照しても物体８の重量情報を取得することができなかった場合（Ｓ１１４；Ｎｏ）には、Ｓ１１６「持上方法の自動調節」の処理に進む。Ｓ１１６の処理については、図８を用いて別途説明する。
【００８５】
Ｓ１１６にて物体８の持ち方が決定したら、Ｓ１４４「把持する」の処理に進み、情報処理手段９８０は、Ｄ／Ａ変換器９５９を介して腕部１２を駆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を介して腕部１２の電動機ドライバ４０に出力して、物体８を把持して持ち上げる処理を行う。物体８の把持及び持ち上げ処理が終了すると、Ｓ１４６「把持終了」に進み、別途の搬送処理に進む。
【００８６】
物体８を搬送する場合には、情報処理手段９８０は物体８の重量に応じて搬送するための搬送速度又は搬送加速度を盛り込んだ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の電動機ドライバ４０に出力して、搬送ロボット１０を移動させる処理を行う。所定の位置に到着したら、物体８を下ろす処理を行って、物体８の搬送処理を終了する。
【００８７】
次に、Ｓ１３０以降の処理について説明する。
【００８８】
物体８の重量が既知の場合（Ｓ１１２；Ｙｅｓ）には、物体８の重量に応じて持ち方を選択する処理を行う。例えば、腕部１２を駆動するアクチュエータやドライバ等の能力の関係で、一つの腕部１２を用いた場合の制限重量が１ｋｇｆに制限されている場合であって、物体８の重量Ｘが１ｋｇｆ以下であるときは、Ｓ１３２へ分岐して、一つの腕部１２を用いて物体８の把手９を把持する持上方法を選択する。
【００８９】
この持上方法を選択して搬送ロボット１０が物体８を把持した状態を図４に示す。この状態では、使用していない腕部１２を用いて他の物体を把持することが可能となり、簡単な動作で効率よく複数の物体を搬送することができる。
【００９０】
また、Ｓ１３０において、搬送ロボット１０に備わっている複数の腕部１２を用いた場合の制限重量が５ｋｇｆである場合であって、物体８の重量Ｘが１ｋｇｆより重く、５ｋｇｆ以下であるときは、Ｓ１３４へ分岐して、搬送ロボット１０の複数の腕部１２を用いて物体８を把持する持上方法を選択し、物体８の持ち上げ処理を試みる。
【００９１】
この持上方法を選択して搬送ロボット１０が物体８を把持した状態を図５及び図６に示す。図５に示す例では、２組の腕部１２を用いて物体８の把手９を把持し、物体を持ち上げようとしている。この動作を行うことにより、より重い物体を持ち上げて搬送することができる。
【００９２】
更に、図６に示す例では２組の腕部１２を用いて物体８を抱えるように把持し、物体を持ち上げている。この動作を行うことにより、腕部１２にかかるモーメントＭを減少させることが可能となり、重い物体を持ち上げて搬送することができる。物体８を抱き抱えるように把持する動作順序については、図９〜図１１を用いて別途説明する。
【００９３】
また、Ｓ１３０において、物体８の重量Ｘが５ｋｇｆよりも重い場合には、Ｓ１３６「持てる大きさ？」へ分岐して、撮像手段９５０が撮像して得た画像データを解析した結果、物体８の大きさが当該搬送ロボット１０で持ち上げることが可能な大きさであるか否かの判断を行う。
【００９４】
Ｓ１３６にて情報処理手段９８０が、物体８の大きさは当該搬送ロボット１０が持てる大きさでないと判断した場合（Ｓ１３０；Ｎｏ）には、把持不可能と判断して、Ｓ１４０へ進み、物体の持ち上げ処理を終了する。そして、表示手段９７２にその旨を表示して操作者に通知するとともに、無線送受信手段９６１を介して外部の通信機器に対してエラーメッセージを出力する。
【００９５】
一方、Ｓ１３６にて情報処理手段９８０が、物体８の大きさは当該搬送ロボット１０が持てる大きさであると判断した場合（Ｓ１３０；Ｙｅｓ）には、Ｓ１３８の処理に進み、持ち上げた物体を搬送ロボット１０の胴体部２０に当接させて保持する持上方法を選択する。これにより、重い物体８であっても、少ない動力で持ち上げた状態を維持しながら、物体８を搬送することができる。
【００９６】
この持上方法を選択して搬送ロボット１０が物体８を把持した状態を図７に示す。図７に示す例では、２組の腕部１２を用いて物体８を搬送ロボット１０の胴体部２０に当接させ、持ち上げた物体を維持している。この動作を行うことにより、腕部１２にかかるモーメントＭを更に減少させることが可能となり、より重い物体であっても、持ち上げて搬送することができる。また、搬送ロボット１０の転倒の可能性を減少させることが可能となる。
【００９７】
持上方法の選択が終了し、物体８の持ち上げ処理を実行すると、情報処理手段９８０が実行する処理はＳ１４２「持てる？（電流許容範囲？）」の判断に進む。Ｓ１４２にて情報処理手段９８０は、腕部１２の各間接部に配置した各電動機４２に供給している電流値を、電流センサ３８及びＡ／Ｄ変換器９５８を介して取得する。この取得した電流値が、許容されている電流値以内である場合（Ｓ１４２；Ｙｅｓ）には、そのまま物体８を把持して搬送する処理を行う。
【００９８】
一方、Ｓ１４２にて取得した電流値が、許容されている電流値の範囲を超過している場合には、情報処理手段９８０が実行する処理はＳ１１６に分岐して、持上方法の自動調節を行う。前述のように、Ｓ１３０〜Ｓ１３８までの処理は、物体８の重量が既知の場合の処理である。しかし、物体８の重量が既知であっても、物体８が例えば液体の容器であって、内容物の存在によって物体８の総重量が大きく異なる場合には、Ｓ１１６の処理に分岐して、持上方法を自動で調節することができる。
【００９９】
次に、物体８の持上方法を自動調節する処理について、図８を用いて説明する。
【０１００】
図８は、物体８の重量が未知の場合に、情報処理手段９８０が実行する持上方法の自動調節処理のフローチャートである。
【０１０１】
情報処理手段９８０が実行する処理が、図３に示したＳ１１６に分岐してくると、次に実行する処理は図８に示すＳ２０４に進み、図４に示したように、一つの腕部１２を用いて物体８の把手９を把持する動作を試みる。そして、次のＳ２０６「持てるか？（電流許容範囲？）」の判断に進む。
【０１０２】
Ｓ２０６にて情報処理手段９８０は、この持上方法において腕部１２の各間接部に配置した各電動機４２に供給している電流値を、電流センサ３８及びＡ／Ｄ変換器９５８を介して取得する。この取得した電流値が、許容されている電流値以内である場合（Ｓ２０６；Ｙｅｓ）にはＳ２１６「持ち方を記憶」の処理に進む。
【０１０３】
一方、取得した電流値が、許容されている電流値の範囲を超過している場合（Ｓ２０６；Ｎｏ）には、Ｓ２０８の処理に進み、図５及び図６に示したように、搬送ロボット１０の複数の腕部１２を用いて物体８を把持する持上方法を選択し、物体８の持ち上げ処理を試みる。そして、次のＳ２１０「持てるか？（電流許容範囲？）」の判断に進む。
【０１０４】
Ｓ２１０にて情報処理手段９８０は、この持上方法において腕部１２の各間接部に配置した各電動機４２に供給している電流値を取得し、この電流値が許容範囲内であるか否かの判断を行う。電流値が許容されている電流値以内である場合（Ｓ２１０；Ｙｅｓ）にはＳ２１６「持ち方を記憶」の処理に進む。
【０１０５】
一方、取得した電流値が、許容されている電流値の範囲を超過している場合（Ｓ２１０；Ｎｏ）には、Ｓ２１２の処理に進み、図７に示したように、持ち上げた物体を搬送ロボット１０の胴体部２０に当接させて保持する持上方法を選択し、物体８の持ち上げ処理を試みる。そして、次のＳ２１４「持てるか？（電流許容範囲？）」の判断に進む。
【０１０６】
Ｓ２１４にて情報処理手段９８０は、この持上方法において腕部１２の各間接部に配置した各電動機４２に供給している電流値を取得し、この電流値が許容範囲内であるか否かの判断を行う。電流値が許容されている電流値以内である場合（Ｓ２１４；Ｙｅｓ）にはＳ２１６「持ち方を記憶」の処理に進む。
【０１０７】
一方、取得した電流値が、許容されている電流値の範囲を超過している場合（Ｓ２１４；Ｎｏ）には、Ｓ２２０「把持不可能終了」の処理に進み、物体８の持ち上げ処理を終了する。そして、表示手段９７２にその旨を表示して操作者に通知するとともに、無線送受信手段９６１を介して外部の通信機器に対してエラーメッセージを出力する。
【０１０８】
Ｓ２１６にて情報処理手段９８０は、当該物体８の持上方法を選択し、決定した持上方法を物体の名称や外観と関連付けて記憶手段９８４に記憶する。そして情報処理手段９８０（重量書込手段の機能を含む）は、物体８に関する情報が記憶されているタグ２５が存在する場合には、実測した物体８の重量情報及び選択した持上方法を、シリアルインターフェース９６４及びタグライタ２８に出力して、タグ２５に書き込む処理を行う。そして、情報処理手段９８０が実行する処理は、図３に示すＳ１４４に進み、持上方法の自動調節処理を終了する。
【０１０９】
なお、物体８の重量を検出するにあたり、重量センサ３６が実測した重量を用いて判断する処理を採用するようにしてもよいし、情報処理手段９８０が電動機４２に供給している電流値を検出して物体８の重量に変換して取得するようにしてもよい。
【０１１０】
上記のように持上方法を自動調節することによって、未知の重量の物体であっても、適切な持上方法を決定することができる。また、物体の重量がタグ２５に記憶されていな場合や、タグに記憶されている重量情報が実際の重量と異なる場合であっても、実測した重量情報をタグ２５に履歴として記録して、物体を搬送することが可能となる。
【０１１１】
図９〜図１１に、搬送ロボット１０が大きな物体１０８を複数の腕部１２を用いて持ち上げてから、物体１０８を胴体部２０に当接させて保持するまでの動作順序を示す。
【０１１２】
搬送ロボット１０が物体１０８の把持指令を入力して、物体１０８の位置を認識すると、搬送ロボット１０は、図９に示すように、複数の腕部１２を用いて物体１０８を把持することが可能な位置まで移動する処理を行う。
【０１１３】
搬送ロボット１０が所定の位置に到着すると、図１０に示すように、搬送ロボット１０は複数の腕部１２を用いて物体１０８を把持する動作を行う。
【０１１４】
物体１０８が大きなものであって、把持手段２２では把持することができない物体であると情報処理手段９８０が判断した場合、物体１０８の重量が重いために腕部１２だけで持ち上げた状態では腕部１２に過大なモーメントが加わると情報処理手段９８０が判断した場合、物体１０８が滑り易い物体である場合、把手９が存在しない場合、把手９の個数が少ない場合、把手９が適切な位置に存在しない場合、物体１０８がもろい物である場合、又は物体１０８を下から支える必要がある場合には、図１１に示すように、持ち上げた物体１０８を胴体部２０に当接させて保持する。
【０１１５】
このように搬送ロボット１０を制御することによって、重く、大きな物体や搬送しにくい物体であっても、安全に持ち上げて搬送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る搬送ロボット１０が、搬送する物体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、物体８の持上方法を選択する処理のフローチャートである。
【図４】搬送ロボット１０が、一つの腕部１２を用いて物体８を持ち上げる状態を示す図である。
【図５】搬送ロボット１０が、複数の腕部１２を用いて物体８を持ち上げる状態を示す図である。
【図６】搬送ロボット１０が、複数の腕部１２を用いて物体８を抱えるようにして持ち上げている状態を示す図である。
【図７】搬送ロボット１０が、複数の腕部１２を用いて持ち上げた物体８を胴体部２０に当接させて保持している状態を示す図である。
【図８】物体８の重量が未知の場合に、持上方法を自動で調節する処理のフローチャートである。
【図９】搬送ロボット１０が、複数の腕部１２を用いて物体１０８を持ち上げるために、物体１０８に近づいている状態を示す図である。
【図１０】搬送ロボット１０が、複数の腕部１２を用いて物体１０８を把持している状態を示す図である。
【図１１】搬送ロボット１０が、複数の腕部１２を用いて持ち上げた物体１０８を胴体部２０に当接させて保持している状態を示す図である。
【符号の説明】
【０１１７】
８、１０８  物体
９  把手
１０  搬送ロボット
１２  腕部
１４  搬送手段
１６  搬送条件情報取得手段
１８  持上方法選択手段
２０  胴体部
２２  把持手段
２５  タグ
２６  タグリーダ
２８  タグライタ
３０  重量記憶手段
３２  重量検索手段
３６  重量センサ
３８  電流センサ
４０  電動機ドライバ
４２  電動機
４４  エンコーダ
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】
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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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