(57)【要約】【課題】安定した状態で物品を搬送することができる物品搬送ロボット、ロボットの制御方法及びプログラムを提供する。【解決手段】物品搬送ロボット１は、物品を台車２上に載置して搬送する。物品搬送ロボット１は、搬送対象である複数の物品の重量を取得する重量取得部１５３と、台車２に対する物品の配置を計画する配置計画部１５５とを有する。配置計画部１５５は、重量取得部１５３により取得された重量に基づいて、複数の物品のうちより重い物品を他の物品に比べて、台車２において予め想定された旋回中心の近くに配置する。【選択図】図４
2016124036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を台車上に載置して搬送する物品搬送ロボットであって、
搬送対象である複数の物品の重量を取得する重量取得手段と、
前記台車に対する前記物品の配置を計画する配置計画手段と
を有し、
前記配置計画手段は、前記重量取得手段により取得された重量に基づいて、前記複数の物品のうちより重い物品を他の物品に比べて、前記台車において予め想定された旋回中心の近くに配置する
物品搬送ロボット。
【請求項２】
前記台車上に示されたマーカーに基づいて前記旋回中心の位置を特定する位置特定手段
をさらに有する
請求項１に記載の物品搬送ロボット。
【請求項３】
前記台車は、一対の車輪を備え、
前記一対の車輪の位置に基づいて前記旋回中心の位置を推定する位置推定手段
をさらに有する
請求項１に記載の物品搬送ロボット。
【請求項４】
前記旋回中心の位置情報を記憶する位置情報記憶手段
をさらに有する
請求項１乃至３いずれか一項に記載の物品搬送ロボット。
【請求項５】
前記重量取得手段は、重量を検出するセンサによる検出結果により重量を取得する
請求項１乃至４いずれか一項に記載の物品搬送ロボット。
【請求項６】
物品ごとの重量情報を記憶する重量記憶手段と、
搬送対象の物品を識別する物品識別手段と
をさらに有し、
前記重量取得手段は、前記物品識別手段による識別結果及び前記重量記憶手段により記憶された重量情報から、前記搬送対象の物品の重量を特定する
請求項１乃至５いずれか一項に記載の物品搬送ロボット。
【請求項７】
物品を把持する把持手段をさらに有し、
搬送対象の物品の形状が予め定められた形状に該当する場合、前記把持手段により該物品を把持して搬送する
請求項１乃至６いずれか一項に記載の物品搬送ロボット。
【請求項８】
搬送対象の物品の総数が１つである場合、前記把持手段により該物品を把持して搬送する
請求項７に記載の物品搬送ロボット。
【請求項９】
物品を搬送するための台車上に当該物品を載置するロボットの制御方法であって、
搬送対象である複数の物品の重量を取得し、
取得された重量に基づいて、前記複数の物品のうちより重い物品を他の物品に比べて、前記台車において予め想定された旋回中心の近くに配置する
ロボットの制御方法。
【請求項１０】
物品を台車上に載置して搬送する物品搬送ロボットのコンピュータに、
搬送対象である複数の物品の重量を取得するステップと、
取得された重量に基づいて、前記複数の物品のうちより重い物品を他の物品に比べて、前記台車において予め想定された旋回中心の近くに配置するステップと
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は物品搬送ロボット、ロボットの制御方法及びプログラムに関し、例えば台車を用いた物品の搬送に関わる。
【背景技術】
【０００２】
自立移動ロボットにより、物品を運ぶ技術が知られている。例えば、特許文献１に記載された自立移動装置では、ワゴン等の被搬送部を牽引しながら自立して走行するロボットについて開示している。この技術では、被搬送部に搬送させたい物を収容し、物品の搬送が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２２９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された技術では、上述の通り被搬送部に物品を載せて搬送するが、物品を載置する位置によっては、被搬送部が旋回する際、被搬送部が傾いたり、物品が落下したりするなどの恐れがある。
【０００５】
本発明は、上記した事情を背景としてなされたものであり、安定した状態で物品を搬送することができる物品搬送ロボット、ロボットの制御方法及びプログラ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】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、物品を台車上に載置して搬送する物品搬送ロボットであって、搬送対象である複数の物品の重量を取得する重量取得手段と、前記台車に対する前記物品の配置を計画する配置計画手段とを有し、前記配置計画手段は、前記重量取得手段により取得された重量に基づいて、前記複数の物品のうちより重い物品を他の物品に比べて、前記台車において予め想定された旋回中心の近くに配置する物品搬送ロボットである。
この一態様において、前記台車上に示されたマーカーに基づいて前記旋回中心の位置を特定する位置特定手段をさらに有してもよい。
この一態様において、前記台車は、一対の車輪を備え、前記一対の車輪の位置に基づいて前記旋回中心の位置を推定する位置推定手段をさらに有してもよい。
この一態様において、前記旋回中心の位置情報を記憶する位置情報記憶手段をさらに有してもよい。
この一態様において、前記重量取得手段は、重量を検出するセンサによる検出結果により重量を取得してもよい。
この一態様において、物品ごとの重量情報を記憶する重量記憶手段と、搬送対象の物品を識別する物品識別手段とをさらに有し、前記重量取得手段は、前記物品識別手段による識別結果及び前記重量記憶手段により記憶された重量情報から、前記搬送対象の物品の重量を特定してもよい。
この一態様において、物品を把持する把持手段をさらに有し、搬送対象の物品の形状が予め定められた形状に該当する場合、前記把持手段により該物品を把持して搬送してもよい。
この一態様において、搬送対象の物品の総数が１つである場合、前記把持手段により該物品を把持して搬送してもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、物品を搬送するための台車上に当該物品を載置するロボットの制御方法であって、搬送対象である複数の物品の重量を取得し、取得された重量に基づいて、前記複数の物品のうちより重い物品を他の物品に比べて、前記台車において予め想定された旋回中心の近くに配置するロボットの制御方法であってもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、物品を台車上に載置して搬送する物品搬送ロボットのコンピュータに、搬送対象である複数の物品の重量を取得するステップと、取得された重量に基づいて、前記複数の物品のうちより重い物品を他の物品に比べて、前記台車において予め想定された旋回中心の近くに配置するステップとを実行させるプログラムであってもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、安定した状態で物品を搬送することができる物品搬送ロボット、ロボットの制御方法及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１にかかる物品搬送ロボット及び台車の外観を模式的に示す斜視図である。
【図２】実施の形態１にかかる台車の外観を模式的に示す底面図である。
【図３】実施の形態１にかかる台車の外観を模式的に示す平面図である。
【図４】実施の形態１にかかる物品搬送ロボットの機能構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態１にかかる物品搬送ロボットの動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１にかかる物品搬送ロボットによる物品搬送の様子の一例を示す模式図である。
【図７】実施の形態２にかかる物品搬送ロボットの機能構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態２にかかる台車の外観を模式的に示す平面図である。
【図９】実施の形態２にかかる物品搬送ロボットの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態３にかかる物品搬送ロボットの機能構成を示すブロック図である。
【図１１】実施の形態３にかかる物品搬送ロボットの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態４にかかる物品搬送ロボットの機能構成を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態４にかかる物品搬送ロボットが物品を把持して搬送する様子の一例を示す模式図である。
【図１４】実施の形態４にかかる物品搬送ロボットが物品を把持して搬送する様子の一例を示す模式図である。
【図１５】実施の形態４にかかる物品搬送ロボットの動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。
図１は、実施の形態１にかかる物品搬送ロボット１及び台車２の外観を模式的に示す斜視図である。図２は、実施の形態１にかかる台車２の外観を模式的に示す底面図である。図３は、実施の形態１にかかる台車２の外観を模式的に示す平面図である。
【００１０】
物品搬送ロボット１は、走行部１０と、ロボット本体１１と、ロボット本体１１に支持されたアーム１２と、アーム１２の先端に設けられたハンド１３と、カメラ１４と、制御装置１５とを備えている。物品搬送ロボット１は、物品を台車２上に載置して搬送する。
【００１１】
走行部１０は、例えば、一対の対向する２つの駆動車輪１００と、一対の左右方向に回動可能な２つの従動車輪１０１と、が設けられており、制御信号にしたがって全方向へ移動可能な構成となっている。走行部１０は、各駆動車輪１００を回転駆動することで、物品搬送ロボット１の前後進、左右旋回、加減速、停止などの任意の走行を行うことができる。なお、各従動車輪１０１は、旋回可能なキャスタ又はオムニホイールなどであり、全方向へ移動可能となっている。走行部１０は、例えば、モータなどにより構成された図示しない駆動機構が制御装置１５からの制御信号に基づいて動作することにより移動を実現する。
【００１２】
ロボット本体１１は、走行部１０上に設置されている。なお、ロボット本体１１は、走行部１０に対して固定されて設置されていてもよいし、走行部１０に対して変動可能に設置されていてもよい。例えば、ロボット本体１１は、走行部１０上で旋回可能に設置されていてもよい。また、ロボット本体１１自体の位置姿勢を変更するための駆動機構が設けられていてもよい。
【００１３】
アーム１２は、例えば、多関節型アームとして構成されている。アーム１２は、例えば、ロボット本体１１の前面に設けられている。モータなどを備えた図示しない駆動機構が制御装置１５からの制御信号にしたがって動作することによりアーム１２の位置姿勢が変化する。なお、アーム１２は、伸縮することで長さが変更されるよう構成されていてもよい。
【００１４】
ハンド１３は、把持手段として機能し、物品の把持等を行う操作機構として構成されている。モータなどを備えた図示しない駆動機構が制御装置１５からの制御信号にしたがって動作することによりハンド１３の位置姿勢が変化する。
【００１５】
また、ハンド１３には、重量センサ１３１（図４参照）が設けられている。重量センサ１３１は、重量を検出するセンサであり、ハンド１３により把持された物品の重量を検出し、検出結果を制御装置１５に出力する。
【００１６】
カメラ１４は、例えば、ロボット本体１１の前面に設けられており、物品搬送ロボット１の周囲を撮影した画像データを取得する。カメラ１４は、例えば搬送対象の物品や、台車２について撮影する。カメラ１４は、撮影した画像データを制御装置１５に出力する。
【００１７】
制御装置１５は、例えばロボット本体１１に内蔵されているが、物品搬送ロボット１の他の構成部分に設けられていてもよい。制御装置１５は、例えば、制御処理、演算処理等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによって実行される制御プログラム、演算プログラム、処理データ等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などにより構成される記憶部等からなるマイクロコンピュータを中心にして、ハードウェア構成されている。
【００１８】
制御装置１５は、走行部１０、アーム１２及びハンド１３を駆動する各駆動機構に対し、制御信号を出力し、走行部１０、アーム１２及びハンド１３の動作を制御する。また、制御装置１５は、後述する図４に示される処理を実行する。
【００１９】
物品搬送ロボット１と台車２とは、図１に示されるように、連結部材３により互いに連結しており、台車２は、物品搬送ロボット１の移動に伴い移動する。本実施の形態では、連結部材３は紐状の部材であるが、連結部材３は、物品搬送ロボット１と台車２とを連結できればよく任意の構成が可能である。例えば、連結部材３は物品搬送ロボット１と台車２とを固定的に連結してもよい。本実施の形態では、台車２は物品搬送ロボット１により牽引されることにより移動するが、台車２は物品搬送ロボット１に押されることにより移動してもよい。
【００２０】
ここで台車２の構成について説明する。台車２は、図２に示されるように、一対の対向する２つの従動車輪２０と、左右方向に回動可能な従動車輪２１とが設けられており、物品搬送ロボット１の移動に伴い移動する。２つの従動車輪２０は、回動方向が前後方向（図２の左右方向）に限られている。従動車輪２１は、旋回可能なキャスタ又はオムニホイールなどであり、全方向へ移動可能となっている。上述の通り、台車２は、物品搬送ロボット１の移動に伴い移動するが、その際、台車２は前後方向に限らず旋回しつつ他の方向へ移動することがある。ここで、台車２の旋回の際、２つの従動車輪２０を結ぶ軸上の中心は台車２上の他の場所に比べて変動が抑制されることが期待される。例えば、台車２が左方向に旋回する場合、左側の従動車輪２０付近が旋回の中心になる。また、同様に、台車２が右方向に旋回する場合、右側の従動車輪２０付近が旋回の中心になる。このため、２つの従動車輪２０を結ぶ軸上の中心は、いずれの旋回に対しても、所定の変動量に抑制されている。２つの従動車輪２０を結ぶ軸上の中心は、台車２において予め想定された旋回中心である。ここで、予め想定された旋回中心とは、必ずしも実際の旋回中心を言うのではなく、台車２の旋回の際、所定の変動量に抑制されることが想定される台車上の位置をいう。
【００２１】
台車２の上面は、平面になっており、物品を載置することが可能な荷台として機能する。また、図３に示されるように、台車２の上面のうち、２つの従動車輪２０を結ぶ軸上の中心付近に、マーカー２２が表示されている。マーカー２２は、例えば、予め定められた模様が表されており、物品搬送ロボット１に対し、台車２の旋回の際に、所定の変動量以下となる位置を知らせるものである。すなわち、マーカー２２は、台車２において予め想定された旋回中心の位置を示している。
【００２２】
再び、物品搬送ロボット１について説明を続ける。図４は、実施の形態１にかかる物品搬送ロボット１の機能構成を示すブロック図である。図４に示されるように、制御装置１５は、外観情報取得部１５０と、物品識別部１５１と、物品情報データベース１５２と、重量取得部１５３と、位置特定部１５４と、配置計画部１５５と、載置部１５６と、警告部１５７とを有する。なお、制御装置１５の各構成は、例えば、上記制御プログラム又は演算プログラムがＣＰＵにより実行されることで実現されてもよいし、ハードウェアにより実現されてもよい。
【００２３】
外観情報取得部１５０は、搬送対象の物品の外観情報を取得する。外観情報には、搬送対象の物品の大きさ、形状など外観に関する情報が含まれる。外観情報取得部１５０は、カメラ１４により撮像された画像に対し、画像認識処理を施すことにより物品の外観情報を取得する。
【００２４】
物品識別部１５１は、搬送対象の物品を識別する。具体的には、物品識別部１５１は、例えば、外観情報取得部１５０により取得された搬送対象の物品のサイズ、形状といった外観情報を用いて、物品情報データベース１５２に登録されている物品のいずれに該当するかを特定する。
【００２５】
物品情報データベース１５２は、物品情報記憶手段として機能し、例えば、上記ＲＯＭやＲＡＭなどにより構成されている。物品情報データベース１５２は、物品ごとに当該物品のサイズ、形状、重量などの情報を対応付けて記憶している。このため、物品情報データベース１５２は、物品ごとの重量情報を記憶する重量記憶手段としても機能する。
【００２６】
重量取得部１５３は、搬送対象の物品の重量を取得する。重量取得部１５３は、搬送対象の物品が複数ある場合、これら複数の物品の重量を取得する。重量取得部１５３は、物品識別部１５１による識別結果及び物品情報データベース１５２により記憶された重量情報から、搬送対象の物品の重量を特定する。具体的には、重量取得部１５３は、物品識別部１５１により識別された物品については、物品情報データベース１５２に記憶されている当該物品の重量についての情報を読み出すことにより、物品の重量を取得する。また、物品識別部１５１により識別されなかった物品については、当該物品をハンド１３により把持して重量センサ１３１により検出された重量を当該物品の重量として取得する。
【００２７】
位置特定部１５４は、台車２において予め想定された旋回中心の位置を特定する。具体的には、位置特定部１５４は、台車２上に示されたマーカー２２に基づいて、台車２において予め想定された旋回中心の位置を特定する。本実施の形態では、台車２において予め想定された旋回中心の位置は、２つの従動車輪２０を結ぶ軸上の中心であり、マーカー２２の中心に相当している。位置特定部１５４は、例えば、カメラ１４により撮像された台車２についての画像から、画像認識処理によりマーカー２２の模様を抽出することで、台車２において予め想定された旋回中心の位置を特定する。
【００２８】
配置計画部１５５は、台車２に対する搬送対象の物品の配置を計画する。配置計画部１５５は、重量取得部１５３により取得された重量に基づいて、搬送対象である複数の物品のうちより重い物品を他の物品に比べて、台車２において予め想定された旋回中心の近くに配置するよう計画する。例えば、配置計画部１５５は、台車２上に載置して搬送する物品のうち、重量取得部１５３により取得された重量が最も大きい物品を、台車２において予め想定された旋回中心の位置に配置するよう計画する。すなわち、本実施の形態では、配置計画部１５５は、例えば、重量取得部１５３により取得された重量が最も大きい物品を、位置特定部１５４により特定された位置に配置するよう計画する。
【００２９】
また、配置計画部１５５は、台車２上に載置して搬送する物品のうち、重量取得部１５３により取得された重量が最も大きい物品以外の物品についても、重量が重い順に、台車２において予め想定された旋回中心の位置に近くなるよう配置位置を決定する。なお、配置計画部１５５は、物品の重量に限らず、さらに、サイズ、形状等の他の外観情報に従って配置を決定してもよい。
【００３０】
載置部１５６は、ハンド１３の動作を制御し、配置計画部１５５により計画された配置にしたがって搬送対象の物品を台車２上に載置する。
【００３１】
警告部１５７は、搬送対象の物品をハンド１３が把持不能である場合に、把持不能である旨の警告を行う。具体的には、警告部１５７は、搬送対象の物品のサイズが把持可能なサイズを超える場合、又は搬送対象の物品の重量が把持可能な重量を超える場合、警告を行う。なお、警告は、図示しないディスプレイなどの画像出力手段に表示することにより行われてもよいし、図示しないスピーカなどの音声出力手段により音を発することにより行われてもよい。
【００３２】
次に、物品搬送ロボット１の動作について説明する。図５は、物品搬送ロボット１の動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、適宜、図６を参照して説明する。
【００３３】
ステップ１００（Ｓ１００）において、外観情報取得部１５０が搬送対象の物品の外観情報を取得する。例えば、図６に示されるように、テーブル５上の物品について搬送するよう物品搬送ロボット１が指示された場合、物品搬送ロボット１は、カメラ１４を用いてテーブル５上の物品を撮影する。ここでは、カメラ１４の撮影範囲１４０に物品４ａ、物品４ｂ及び物品４ｃが存在するものとする。外観情報取得部１５０は、カメラ１４の撮影画像に基づいて、物品４ａ、物品４ｂ及び物品４ｃの外観情報を取得する。ステップ１００の後、処理はステップ１０１へ移行する。
【００３４】
ステップ１０１（Ｓ１０１）において、物品識別部１５１は、搬送対象の物品の識別処理を行う。物品識別部１５１は、ステップ１０１で取得された物品４ａ、物品４ｂ及び物品４ｃのそれぞれの外観情報に基づいて、物品４ａ、物品４ｂ及び物品４ｃのそれぞれが物品情報データベース１５２に登録されている物品のいずれに該当するかを特定する。ステップ１０１の後、処理はステップ１０２へ移行する。
【００３５】
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、物品識別部１５１は、搬送対象の各物品について物品情報データベース１５２との照合に成功したか否かを判定する。物品情報データベース１５２との照合に成功した物品については（ステップ１０２でＹＥＳ）、ステップ１０３により物品情報データベース１５２からの重量情報の取得が行われる。これに対し、照合に失敗した物品については（ステップ１０２でＮＯ）、ステップ１０４で重量センサ１３１による重量の計測が行われることとなる。
【００３６】
ステップ１０３（Ｓ１０３）では、上述の通り、物品情報データベース１５２との照合に成功した物品について、重量取得部１５３が、物品情報データベース１５２により記憶された重量情報から、重量を特定する。ステップ１０３の後、処理はステップ１０６へ移行する。
【００３７】
これに対し、ステップ１０４（Ｓ１０４）では、物品情報データベース１５２との照合に失敗した物品について、重量取得部１５３は、重量センサ１３１により検出された重量を当該物品の重量として取得する。ステップ１０４の後、処理はステップ１０５に移行する。
【００３８】
ステップ１０５では、物品情報データベース１５２との照合に失敗した物品についての物品情報が、物品情報データベース１５２に新たに追加される。具体的には、外観情報取得部１５０により取得された外観情報及び重量センサ１３１により検出された重量情報が物品情報データベース１５２に追加される。ステップ１０５の後、処理はステップ１０６へ移行する。
【００３９】
ステップ１０６（Ｓ１０６）において、警告部１５７は、搬送対象の物品のうち、重量が把持可能な重量を超えるものが存在するか否かを確認する。把持可能な重量を超えるものが存在する場合、ステップ１０８へ処理は移行する。把持可能な重量を超えるものが存在しない場合、ステップ１０７へ処理は移行する。
【００４０】
ステップ１０７（Ｓ１０７）において、警告部１５７は、搬送対象の物品のうち、サイズが把持可能なサイズを超えるものが存在するか否かを確認する。把持可能なサイズを超えるものが存在する場合、ステップ１０８へ処理は移行する。把持可能なサイズを超えるものが存在しない場合、ステップ１０９へ処理は移行する。
【００４１】
ステップ１０８（Ｓ１０８）において、警告部１５７は、把持不能である旨の警告を行う。ステップ１０８の後、処理を終了する。なお、図５に示したフローチャートでは、把持不能である物品が搬送対象に一つでも含まれる場合、処理を終了しているが、把持不能でない物品についてのみ搬送するために、処理を終了せず、以下のステップを実行してもよい。ただし、その場合、把持不能でない物品のみが搬送対象の物品となる。
【００４２】
ステップ１０９（Ｓ１０９）において、位置特定部１５４が、台車２において予め想定された旋回中心の位置を特定する。具体的には、位置特定部１５４は、台車２上のマーカー２２の位置を特定する。ステップ１０９の後、処理はステップ１１０へ移行する。
【００４３】
ステップ１１０（Ｓ１１０）において、配置計画部１５５が、上述の通り台車２に対する搬送対象の物品の配置を計画する。これにより、台車２上に載置して搬送する物品のうちより重い物品を他の物品に比べて、台車２において予め想定された旋回中心の近くになるように載置されることとなる。例えば、物品４ａ、物品４ｂ及び物品４ｃのうち、物品４ａが一番重い場合、配置計画部１５５は、物品４ａをマーカー２２上の中心位置に他の物品よりも近くなるよう配置を決定する。また、物品４ａの次に物品４ｂが重い場合には、配置計画部１５５は、物品４ｂが物品４ａに次いで、マーカー２２上の中心位置に近くなるよう配置を決定する。ステップ１１０の後、処理はステップ１１１へ移行する。
【００４４】
ステップ１１１（Ｓ１１１）において、載置部１５６が、ハンド１３の動作を制御し、ステップ１１０で計画された配置にしたがって搬送対象の物品を台車２上に載置する。これにより、物品４ａ、物品４ｂ及び物品４ｃが台車２上に載置されることとなる。
【００４５】
ステップ１１２（Ｓ１１２）において、物品搬送ロボット１は、指示された搬送先に向けて移動を行う。これにより、台車２も移動し、台車２上に載置された物品の搬送が行われる。
【００４６】
本実施の形態にかかる物品搬送ロボット１によれば、上述の通り、搬送対象の物品のうち重量が他よりも大きいものが、台車２において想定された旋回中心付近に載置される。このため、台車２が旋回する際にバランスを崩すことが抑制される。したがって、物品搬送ロボット１によれば、安定した状態で物品を搬送することができる。
【００４７】
実施の形態２．
次に、実施の形態２にかかる物品搬送ロボット１について説明する。実施の形態１では、位置特定部１５４が、台車２上のマーカー２２に基づいて、台車２において想定された旋回中心の位置を特定した。これに対し、本実施の形態では、台車２上にマーカー２２が設けられていない。具体的には、本実施の形態にかかる物品搬送ロボット１は、以下の点で、実施の形態１にかかる物品搬送ロボット１と異なる。
【００４８】
図７は、実施の形態２にかかる物品搬送ロボット１の機能構成を示すブロック図である。本実施の形態では、上述の制御装置１５が制御装置１６に置き換えられている。制御装置１６は、上述の位置特定部１５４を位置推定部１６０に置き換えた点を除き、他の構成については制御装置１５と同様の構成となっている。以下、重複する構成の説明は省略し、位置推定部１６０について説明する。
【００４９】
位置推定部１６０は、台車２に設けられた２つの従動車輪２０の位置に基づいて台車２において想定された旋回中心の位置を推定する。具体的には、図８に示されるように、位置推定部１６０は、カメラ１４により撮像された台車２についての画像から、画像認識処理により２つの従動車輪２０の位置を取得する。そして、位置推定部１６０は、２つの従動車輪２０の位置を結ぶ線分の中心点２３を、台車２において想定された旋回中心の位置として推定する。
【００５０】
次に、実施の形態２にかかる物品搬送ロボット１の動作について説明する。図９は、実施の形態２にかかる物品搬送ロボット１の動作の一例を示すフローチャートである。図９に示されるフローチャートは、ステップ１０９がステップ１２０に置き換わった点を除き、上述の図５に示されるフローチャートと同様である。このため、ステップ１２０について説明し、他のステップについては説明を省略する。
【００５１】
ステップ１２０（Ｓ１２０）では、位置推定部１６０が、カメラ１４により撮像された台車２についての画像から２つの従動車輪２０の位置を取得し、２つの従動車輪２０の位置を結ぶ線分の中心点を、台車２において想定された旋回中心の位置として推定する。このため、台車２上に載置して搬送する物品のうち重量が最も大きい物品の載置場所が、ステップ１２０で位置推定部１６０により推定された位置となる。
【００５２】
実施の形態２にかかる物品搬送ロボット１によれば、マーカー２２が台車２に表示されていない場合であっても、搬送対象の物品のうち重量が他よりも大きいものが、台車２において想定された旋回中心付近に載置される。すなわち、物品搬送ロボット１に対し、台車２において想定された旋回中心の位置について知らせなくても、物品搬送ロボット１が台車２において想定された旋回中心付近の位置を把握することができる。
【００５３】
実施の形態３．
次に、実施の形態３にかかる物品搬送ロボット１について説明する。本実施の形態にかかる物品搬送ロボット１は、台車２において想定された旋回中心の位置情報を予め記憶している点で、上述の各実施の形態にかかる物品搬送ロボット１と異なっている。
【００５４】
図１０は、実施の形態３にかかる物品搬送ロボット１の機能構成を示すブロック図である。具体的には、本実施の形態では、上述の制御装置１５が制御装置１７に置き換えられている。制御装置１７は、上述の位置特定部１５４を位置情報記憶部１７０に置き換えた点を除き、他の構成については制御装置１５と同様の構成となっている。以下、重複する構成の説明は省略し、位置情報記憶部１７０について説明する。
【００５５】
位置情報記憶部１７０は、例えば、上記ＲＯＭやＲＡＭなどにより構成されており、台車２において想定された旋回中心の位置情報を記憶している。位置情報記憶部１７０が記憶する位置情報は、物品搬送ロボット１が物品の載置先の位置として特定することができればよく、任意の形式の情報でよい。例えば、位置情報記憶部１７０は、台車２の車輪２０を基準とした相対座標により位置情報を記憶してもよい。
【００５６】
次に、実施の形態３にかかる物品搬送ロボット１の動作について説明する。図１１は、実施の形態３にかかる物品搬送ロボット１の動作の一例を示すフローチャートである。図１１に示されるフローチャートは、ステップ１０９がステップ１３０に置き換わった点を除き、上述の図５に示されるフローチャートと同様である。このため、重複する説明は省略する。
【００５７】
ステップ１３０（Ｓ１３０）において、配置計画部１５５は、位置情報記憶部１７０が記憶する位置情報を読み出す。そして、ステップ１１０において、配置計画部１５５は、台車２に載置して搬送する対象である複数の物品のうちより重い物品の載置位置が他の物品に比べて、ステップ１３０で読み出された位置情報で示される位置の近くになるよう配置を決定する。
【００５８】
実施の形態３にかかる物品搬送ロボット１によれば、物品搬送ロボット１が位置の特定や推定を行わなくても、搬送対象の物品のうち重量が他よりも大きいものが、台車２において想定された旋回中心付近に載置される。このため、位置の特定や推定にかかる処理を削減することができる。
【００５９】
なお、位置情報記憶部１７０に記憶される情報は、ユーザなどから指示された位置であってもよいし、上述の位置特定部１５４により特定された位置の位置情報であってもよいし、上述の位置推定部１６０により推定された位置の位置情報であってもよい。例えば、実施の形態１にかかる物品搬送ロボット１に位置情報記憶部１７０を付加した場合、位置特定部１５４が初回のみ位置特定処理を行なえば、２回目以降の搬送に際しては、位置情報記憶部１７０から初回の位置特定処理により特定された位置情報を読み出せばよい。また、同様に、実施の形態２にかかる物品搬送ロボット１に位置情報記憶部１７０を付加した場合、位置推定部１６０が初回のみ位置推定処理を行なえば、２回目以降の搬送に際しては、位置情報記憶部１７０から初回の位置推定処理により推定された位置情報を読み出せばよい。
【００６０】
実施の形態４．
次に、実施の形態４にかかる物品搬送ロボット１について説明する。以上説明した実施の形態では、物品は台車２に載置されて搬送されたが、本実施の形態にかかる物品搬送ロボット１は、さらにハンド１３により物品を把持して搬送する点で、上述の各実施の形態にかかる物品搬送ロボット１と異なっている。
【００６１】
図１２は、実施の形態４にかかる物品搬送ロボット１の機能構成を示すブロック図である。本実施の形態では、上述の制御装置１５が制御装置１８に置き換えられている。制御装置１８は、把持対象決定部１８０が追加された点を除き、他の構成については制御装置１５と同様の構成となっている。以下、重複する構成の説明は省略し、把持対象決定部１８０について説明する。
【００６２】
把持対象決定部１８０は、搬送対象の物品のうちハンド１３により把持して搬送するものを決定する。把持対象決定部１８０は、搬送対象の物品のうち、形状が予め定められた形状に該当するものについて、把持して搬送する対象とする。ここで、予め定められた形状とは、載置状態が安定しない形状であり、例えば載置した際に転がりやすい形状や倒れやすい形状が該当する。具体的には、例えば、球形や、底面の大きさに対する高さが予め定められた比率以上の円柱形などが該当する。把持対象決定部１８０は、例えば、外観情報取得部１５０から出力された情報又は物品識別部１５１により識別された物品の物品情報から、搬送対象の物品の形状が、予め定められた形状に該当するか否かを判定する。このため、物品搬送ロボット１は、例えば、図１３に示されるように、上述の物品４ａ、物品４ｂ及び物品４ｃのうち、円柱形状の物品４ｂについてハンド１３により把持し、他の物品４ａ及び物品４ｃについて台車２に載置して搬送する。
【００６３】
また、把持対象決定部１８０は、搬送対象の物品の総数が１つである場合、当該物品を把持して搬送する対象とする。把持対象決定部１８０は、例えば、外観情報取得部１５０から出力された情報から、搬送対象の物品の総数を取得し、把持対象を決定する。このため、搬送対象の物品が仮に物品４ａのみである場合、物品搬送ロボット１は、図１４に示されるように、台車２には載置せず、物品４ａを把持して搬送する。把持対象決定部１８０は、この他にも、例えば、台車２からはみ出すサイズの物品を把持して搬送する対象としてもよい。
【００６４】
次に、実施の形態４にかかる物品搬送ロボット１の動作について説明する。図１５は、実施の形態４にかかる物品搬送ロボット１の動作の一例を示すフローチャートである。図１５に示されるフローチャートは、ステップ１４０、ステップ１４１、ステップ１４２が追加されている点で、上述の図５に示されるフローチャートと異なる。以下、図１５に示されるステップ１０９以降の処理について説明する。なお、ステップ１０９までの処理は、上述の図５に示されるフローチャートと同様なので、説明を割愛する。
【００６５】
本実施の形態では、ステップ１０９の後、ステップ１４０に移行する。ステップ１４０（Ｓ１４０）では、把持対象決定部１８０が、上述の通り、把持して搬送する対象を決定する。ステップ１４０の後、処理はステップ１１０へ移行する。
【００６６】
ステップ１１０では、上述の通り配置計画部１５５が台車２に対する搬送対象の物品の配置を計画する。ただし、その際、ステップ１４０で把持して搬送する対象として決定された物品を除いて、配置を計画する。ステップ１１０の後、処理はステップ１１１へ移行し、上述の通り、載置部１５６がステップ１１０で計画された配置にしたがって搬送対象の物品を台車２上に載置する。ステップ１１１の後、処理はステップ１４１に移行する。
【００６７】
ステップ１４１（Ｓ１４１）では、把持して搬送する対象の物品があるか否かが判定される。ステップ１４０において、把持して搬送する対象の物品が決定されている場合、処理はステップ１４２へ移行する。ステップ１４０において、把持して搬送する対象が決定されなかった場合、すなわち、把持して搬送する対象としての条件を満たす物品が存在しなかった場合、処理はステップ１１２へ移行する。
【００６８】
ステップ１４２（Ｓ１４２）において、ハンド１３が、ステップ１４０において把持して搬送する対象として決定された物品を把持する。ステップ１４２の後、処理はステップ１１２へ移行する。ステップ１１２では、上述の通り、物品搬送ロボット１が、指示された搬送先に向けて移動し、物品の搬送が行われる。
【００６９】
実施の形態４にかかる物品搬送ロボット１によれば、台車２上に載置して搬送した場合に不安定となると想定される物品は、台車２上に載置せずハンド１３により把持して搬送される。このため、さらに安定した搬送を実現することができる。また、実施の形態４にかかる物品搬送ロボット１によれば、搬送対象の物品が１つである場合には、台車２への載置が行われない。このため、台車２上に物品を載置せずに搬送が行われるため、台車２に物品が載置された際の台車２の不安定さは存在しなくなる。
【００７０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。例えば、実施の形態４に示されるハンド１３の把持による物品の搬送は、実施の形態２又は実施の形態３に示される物品搬送ロボット１に適用されてもよい。
【００７１】
また、上記の実施の形態では、カメラ１４により物品の外観情報が取得されているが、外観情報の取得は、カメラに限らず深度センサなどにより取得されてもよい。また、搬送対象の物品が載置される台車における車輪の数、配置などは、一例であり他の構成であってもよい。例えば、上記実施の形態では、旋回可能な車輪として従動車輪２１が１つ設けられているが、２つ設けられてもよい。また、台車２において想定された旋回中心として、対向する２つの車輪を結ぶ軸上の中央が一例として挙げられているが、これに限られない。なお、台車２において想定された旋回中心は、実際の旋回中心に近い方が好ましいが、必ずしも実際の旋回中心でなくてもよい。また、搬送対象の物品が載置される台車は、駆動機構が設けられ、自走する構成であってもよい。
【００７２】
また、本発明は、例えば、図５、図９、図１１及び図１５に示される処理を、ＣＰＵにコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
【００７３】
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。
【００７４】
また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【００７５】
１    物品搬送ロボット
２    台車
１３    ハンド
１４    カメラ
１５、１６、１７、１８    制御装置
２０、２１    従動車輪
２２    マーカー
１３１    重量センサ
１５０    外観情報取得部
１５１    物品識別部
１５２    物品情報データベース
１５３    重量取得部
１５４    位置特定部
１５５    配置計画部
１５６    載置部
１５７    警告部
１６０    位置推定部
１７０    位置情報記憶部
１８０    把持対象決定部
【図１】
2016124036.tif 000003
【図２】
2016124036.tif 000004
【図３】
2016124036.tif 000005
【図４】
2016124036.tif 000006
【図５】
2016124036.tif 000007
【図６】
2016124036.tif 000008
【図７】
2016124036.tif 000009
【図８】
2016124036.tif 000010
【図９】
2016124036.tif 000011
【図１０】
2016124036.tif 000012
【図１１】
2016124036.tif 000013
【図１２】
2016124036.tif 000014
【図１３】
2016124036.tif 000015
【図１４】
2016124036.tif 000016
【図１５】
2016124036.tif 000017