(57)【要約】【課題】同一平面内において物体の位置入れ換えを効率的に行って、複数の物体の任意位置への移動を可能とする。【解決手段】移動機構ビーム５ａ，５ｂの交点に配されたスライダ１９ａに、回転軸７ａを介して物体搭載部１１ａを持つ入れ換え機構１３ａを連結する。移動機構ビーム６ａ，６ｂの交点に配されたスライダ１９ｂに、回転軸７ｂを介して物体搭載部１１ｂを持つ入れ換え機構１３ｂを連結する。スライダ１９ａ，１９ｂの移動により、物体１２ａ，１２ｂが移動する。入れ換え機構１３ａ，１３ｂは、凸型接続部９ａと凹型接続部９ｂの嵌合により連結可能とされている。この連結状態で、物体搭載部支持機構１０が、物体搭載部１１ａ，１１ｂを支持した状態で回転し、物体搭載部１１ａ，１１ｂ、従って物体１２ａ，１２ｂの位置入れ換えを行う。入れ換え機構１３ａ，１３ｂの干渉による影響を受けずに、物体１２ａ，１２ｂを任意位置に移動できる。【選択図】図１
2009241181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の物体入れ換え機構と、
第２の物体入れ換え機構とを備え、
上記第１の物体入れ換え機構は、
第１の本体部と、
上記第１の本体部に切り離し可能に取り付けられ、物体を搭載する第１の物体搭載部と、
上記第１の本体部に、直接的にまたは間接的に、回転可能に取り付けられ、物体搭載部を支持する物体搭載部支持機構と、
上記第２の物体入れ換え機構と連結するための、上記第１の本体部に連接された第１の連結部とを有し、
上記第２の物体入れ換え機構は、
第２の本体部と、
上記第２の本体部に切り離し可能に取り付けられ、物体を搭載する第２の物体搭載部と、
上記第１の物体入れ換え機構と連結するための、上記第２の本体部に連接された第２の連結部とを有し、
上記第１の物体入れ換え機構と上記第２の物体入れ換え機構とを上記第１の連結部と上記第２の連結部とを用いて連結し、上記第１の物体入れ換え機構の上記物体搭載部支持機構で上記第１の物体搭載部と上記第２の物体搭載部とを支持した状態で、該物体搭載部支持機構を回転させて上記第１の物体搭載部と上記第２の物体搭載部との位置を入れ換えるようにした
物体入れ換え装置。
【請求項２】
上記第１の物体入れ換え機構の上記第１の連結部は上記第１の本体部に連接された凸型接続部により構成され、上記第２の物体入れ換え機構の上記第２の連結部は上記第２の本体部に連接され、上記凸型接続部に嵌合される凹型接続部により構成され、
上記第１の物体入れ換え機構の上記物体搭載部支持機構は、上記凸型接続部に取り付けられている
請求項１に記載の物体入れ換え装置。
【請求項３】
上記凸型接続部は、断面十字状に形成されている
請求項２に記載の物体入れ換え装置。
【請求項４】
上記凸型接続部は、山状の曲面形状に形成されている
請求項２に記載の物体入れ換え装置。
【請求項５】
上記第１の物体入れ換え機構の上記第１の物体搭載部の上記第１の本体部と対向する面側および上記第２の物体入れ換え機構の上記第２の物体搭載部の上記第２の本体部と対向する面側には、上記第１の物体入れ換え機構と上記第２の物体入れ換え機構とが連結された状態で上記第１の物体入れ換え機構の上記物体搭載部支持機構の回転軸を中心とする円弧状の案内溝が形成されており、
上記第１の物体入れ換え機構の上記第１の本体部および上記第２の物体入れ換え機構の上記第２の本体部には、上記案内溝に先端が抜け留めされた状態で緩やかに挿入される棒状部材が植立されている
請求項１に記載の物体入れ換え装置。
【請求項６】
上記第１の物体入れ換え機構の上記物体搭載部支持機構は、上記第１の本体部に、回転可能に、かつ回転軸方向に直動可能に取り付けられている
請求項１に記載の物体入れ換え装置。
【請求項７】
第１の物体入れ換え機構と、第２の物体入れ換え機構と、上記第１の物体入れ換え機構および上記第２の物体入れ換え機構を同一平面上で移動させるための移動機構とを備え、
上記第１の物体入れ換え機構は、
第１の本体部と、
上記第１の本体部に切り離し可能に取り付けられ、物体を搭載する第１の物体搭載部と、
上記第１の本体部に、直接的または間接的に、回転可能に取り付けられ、物体搭載部を支持する物体搭載部支持機構と、
上記第２の物体入れ換え機構と連結するための、上記第１の本体部に連接された第１の連結部とを有し、
上記第２の物体入れ換え機構は、
第２の本体部と、
上記第２の本体部に切り離し可能に取り付けられ、物体を搭載する第２の物体搭載部と、
上記第１の物体入れ換え機構と連結するための、上記第２の本体部に連接された第２の連結部とを有し、
上記第１の物体入れ換え機構と上記第２の物体入れ換え機構とを上記第１の連結部と上記第２の連結部とを用いて連結し、上記第１の物体入れ換え機構の上記物体搭載部支持機構で上記第１の物体搭載部と上記第２の物体搭載部とを支持した状態で、該物体搭載部支持機構を回転させて上記第１の物体搭載部と上記第２の物体搭載部との位置を入れ換えるようにした
物体移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、天井、壁等で複数の物体を移動させる際に適用して好適な物体入れ換え装置および物体移動装置に関する。詳しくは、この発明は、第１、第２の物体入れ換え機構の物体搭載部の位置を入れ換えることにより、同一平面内で物体の位置入れ換えを効率的に行うようにした物体入れ換え装置および物体移動装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
図３６は、特許文献１に記載されている物体移動装置２００の概要を示している。この物体移動装置２００は、バックラッシュ、振動、騒音を低減させ、高精度の高速運動性能を有する移動装置として提案されている。
【０００３】
この物体移動装置２００においては、移動機構フレーム２０ａ，２０ｂ上に駆動機構セット２２ａ，２２ｂが配置され、移動機構フレーム２１ａ，２１ｂ上に駆動機構セット２２ｃ，２２ｄが配置されている。駆動機構セット２２ａ，２２ｂは移動機構ビーム２３ａを、駆動機構セット２２ｃ，２２ｄは移動機構ビーム２３ｂを、それぞれ直交軸方向に駆動する。
【０００４】
移動機構ビーム２３ａと移動機構ビーム２３ｂとの交点にはスライダ２４が配され、スライダの直下には物体搭載部２５がある。物体搭載部２５には作業用の照明が組み込まれていて、かつ作業用ロボット等の作業用ヘッドを懸架できる。この作業用ヘッドにはスピーカ、作業用モニタカメラ等を接続でき、また、作業用ヘッドの制御信号を無線で伝送することが可能となっている。
【特許文献１】特開２００３−２４５８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の物体移動装置２００は、作業場でのロボットの利用方法において、ロボットの固定位置作業から作業位置フリーへの大きな足掛かりとなる有用な発明といえる。
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の物体移動装置２００においては、１セットの移動装置フレーム（移動機構フレーム２０ａ，２０ｂと移動機構フレーム２１ａ，２１ｂ）内で、１台の物体の移動しか実現することができない。すなわち、この特許文献１に記載の物体移動装置２００においては、あるエリア内、すなわち、ある１セットの移動装置フレーム内において複数の物体を任意の位置に移動させたい、という要求に応えることはできない。
【０００７】
そこで、例えば、上述の図３６に示す物体移動装置２００を垂直方向に複数個重ねて配置することで複数物体移動を実現することが考えられる。しかしこの場合、天井と床の間の空間を無駄に広く確保する必要があり、省スペース上合理的ではない。
【０００８】
そこで、図３６における駆動機構セット２２ａ，２２ｂおよび移動機構ビーム２３ａと、駆動機構セット２２ｃ，２２ｄおよび移動機構ビーム２３ｂとからなる物体移動機構を、上述の１セットの移動装置フレーム内に複数配するのが適当という結論に至る。
【０００９】
図３７は、１セットの移動装置フレーム内に、２対の物体移動機構を配置した物体移動装置２００Ａの構成例を示している。この図３７において、図３６と対応する部分には同一符号を付して示している。
【００１０】
この物体移動装置２００Ａにおいては、移動機構フレーム２０ａ，２０ｂ上に駆動機構セット２２ａ-1，２２ｂ-1が配置され、移動機構フレーム２１ａ，２１ｂ上に駆動機構セット２２ｃ-1，２２ｄ-1が配置されている。駆動機構セット２２ａ-1，２２ｂ-1は移動機構ビーム２３ａ-1を、駆動機構セット２２ｃ-1，２２ｄ-1は移動機構ビーム２３ｂ-1を、それぞれ直交軸方向に駆動する。移動機構ビーム２３ａ-1と移動機構ビーム２３ｂ-1との交点にはスライダ２４-1が配され、スライダの直下には物体搭載部２５-1が取り付けられている。ここで、駆動機構セット２２ａ-1，２２ｂ-1および移動機構ビーム２３ａ-1と、駆動機構セット２２ｃ-1，２２ｄ-1および移動機構ビーム２３ｂ-1とにより物体移動機構が構成されている。
【００１１】
また、移動機構フレーム２０ａ，２０ｂ上に駆動機構セット２２ａ-2，２２ｂ-2が配置され、移動機構フレーム２１ａ，２１ｂ上に駆動機構セット２２ｃ-2，２２ｄ-2が配置されている。駆動機構セット２２ａ-2，２２ｂ-2は移動機構ビーム２３ａ-2を、駆動機構セット２２ｃ-2，２２ｄ-2は移動機構ビーム２３ｂ-2を、それぞれ直交軸方向に駆動する。移動機構ビーム２３ａ-2と移動機構ビーム２３ｂ-2との交点にはスライダ２４-2が配され、スライダの直下には物体搭載部２５-2が取り付けられている。ここで、駆動機構セット２２ａ-2，２２ｂ-2および移動機構ビーム２３ａ-2と、駆動機構セット２２ｃ-2，２２ｄ-2および移動機構ビーム２３ｂ-2とにより物体移動機構が構成されている。
【００１２】
図３８は、１セットの移動装置フレーム内に、３対の物体移動機構を配置した物体移動装置２００Ｂの構成例を示している。この図３８において、図３６、図３７と対応する部分には同一符号を付して示している。
【００１３】
この物体移動装置２００Ｂにおいては、移動機構フレーム２１ａ，２１ｂ上に、駆動機構セット２２ｃ-1，２２ｄ-1が配置されている。駆動機構セット２２c-1，２２d-1は移動機構ビーム２３ｂ-1を、移動機構フレーム２１ａ，２１ｂの長手方向に駆動する。この移動機構ビーム２３ｂ-1には、その長手方向に移動可能に、スライダ２６-1が取り付けられている。このスライダ２６-1の直下には物体搭載部２７-1が取り付けられている。ここで、駆動機構セット２２ｃ-1，２２ｃ-1および移動機構ビーム２３ｂ-1と、スライダ２６-1とにより物体移動機構が構成されている。
【００１４】
また、この物体移動装置２００Ｂにおいては、移動機構フレーム２１ａ，２１ｂ上に、駆動機構セット２２ｃ-2，２２ｄ-2が配置されている。駆動機構セット２２c-2，２２d-2は移動機構ビーム２３ｂ-2を、移動機構フレーム２１ａ，２１ｂの長手方向に駆動する。この移動機構ビーム２３ｂ-2には、その長手方向に移動可能に、スライダ２６-2，２６-3が取り付けられている。このスライダ２６-2，２６-3の直下には物体搭載部２７-2，２７-3が取り付けられている。
【００１５】
ここで、駆動機構セット２２ｃ-2，２２ｃ-2および移動機構ビーム２３ｂ-2と、スライダ２６-2とにより物体移動機構が構成されている。また、駆動機構セット２２ｃ-2，２２ｃ-2および移動機構ビーム２３ｂ-2と、スライダ２６-3とにより物体移動機構が構成されている。
【００１６】
上述したように、１セットの移動装置フレーム（移動機構フレーム２０ａ，２０ｂと移動機構フレーム２１ａ，２１ｂ）内に複数の物体移動機構を配する場合には、移動ビーム間の干渉により物体移動上の死角が発生し、物体を任意位置に移動できないという問題がある。
【００１７】
この発明の目的は、物体の位置入れ換えを効率的に行うことにある。また、この発明の目的は、同一平面内において物体の位置入れ換えを効率的に行って、複数の物体の任意位置への移動を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この発明の概念は、
第１の物体入れ換え機構と、
第２の物体入れ換え機構とを備え、
上記第１の物体入れ換え機構は、
第１の本体部と、
上記第１の本体部に切り離し可能に取り付けられ、物体を搭載する第１の物体搭載部と、
上記第１の本体部に、直接的または間接的に、回転可能に取り付けられ、物体搭載部を支持する物体搭載部支持機構と、
上記第２の物体入れ換え機構と連結するための、上記第１の本体部に連接された第１の連結部とを有し、
上記第２の物体入れ換え機構は、
第２の本体部と、
上記第２の本体部に切り離し可能に取り付けられ、物体を搭載する第２の物体搭載部と、
上記第１の物体入れ換え機構と連結するための、上記第２の本体部に連接された第２の連結部とを有し、
上記第１の物体入れ換え機構と上記第２の物体入れ換え機構とを上記第１の連結部と上記第２の連結部とを用いて連結し、上記第１の物体入れ換え機構の上記物体搭載部支持機構で上記第１の物体搭載部と上記第２の物体搭載部とを支持した状態で、該物体搭載部支持機構を回転させて上記第１の物体搭載部と上記第２の物体搭載部との位置を入れ換えるようにした
物体入れ換え装置にある。
【００１９】
この発明の物体入れ換え装置は、第１の物体入れ換え機構と第２の物体入れ換え機構とを備えるものとされる。第１の物体入れ換え機構の第１の物体搭載部に搭載されている第１の物体と第２の物体入れ換え機構の第２の物体搭載部に搭載されている第２の物体との位置入れ換えは以下のように行われる。
【００２０】
すなわち、第１の物体入れ換え機構と第２の物体入れ換え機構とが第１の連結部と第２の連結部とを用いて連結される。そして、第１の物体入れ換え機構の物体搭載部支持機構により、第１の物体入れ換え機構の第１の物体搭載部と、第２の物体入れ換え機構の第２の物体搭載部とが支持される。
【００２１】
そして、この状態で、物体搭載部支持機構が回転され、第１の物体搭載部と第２の物体搭載部との位置の入れ換えが行われる。これにより、第１の物体と第２の物体との位置入れ換えが、効率的に行われる。また、このように第１の物体と第２の物体との位置入れ換えが行われることにより、第１の物体入れ換え機構、第２の物体入れ換え機構を同一平面上で移動させる移動機構を持つ場合にあって、第１の物体、第２の物体を任意位置に移動させることが可能となる。
【００２２】
この発明において、例えば、第１の物体入れ換え機構の第１の連結部は第１の本体部に連接された凸型接続部により構成され、第２の物体入れ換え機構の第２の連結部は第２の本体部に連接され、凸型接続部に嵌合される凹型接続部により構成され、第１の物体入れ換え機構の物体搭載支持機構は、凸型接続部に取り付けられていてもよい。
【００２３】
この場合、第１の物体入れ換え機構と第２の物体入れ換え機構とが連結された状態にあっては、第１の物体入れ換え機構の物体搭載部支持機構を、第１の物体搭載部と第２の物体搭載部との中心に位置させることが可能となる。そのため、物体搭載部支持機構は、第１の物体搭載部および第２の物体搭載部を支持する際に、バランスよく安定した支持が可能となり、物体搭載部支持機構を回転させる回転機構への負担を軽減できる。
【００２４】
また、この発明において、例えば、凸型接続部は、断面十字状に形成されていてもよい。この場合、第１の物体入れ換え機構と第２の物体入れ換え機構との連結状態が強化される。そのため、物体搭載部支持機構で第１の物体搭載部および第２の物体搭載部を支持する際に、２つの物体から受ける荷重を、これら第１の物体入れ換え機構と第２の物体入れ換え機構に効率よく分散させることができる。
【００２５】
また、この発明において、例えば、凸型接続部は、山状の曲面形状に形成されていてもよい。この場合、第１の物体入れ換え機構の連結部である凸型接続部と第２の物体入れ換え機構の連結部である凹型接続部が嵌合されるとき、凸型接続部および凹型接続部がその曲面により互いの位置を修正しながら嵌合されていく。そのため、嵌合時における位置合わせの精度を低くでき、物体位置の入れ換えにおける第１、第２の物体入れ換え機構の位置制御が容易となる。
【００２６】
また、この発明において、第１の物体入れ換え機構の第１の物体搭載部の第１の本体部と対向する面側および第２の物体入れ換え機構の第２の物体搭載部の第２の本体部と対向する面側には、第１の物体入れ換え機構と第２の物体入れ換え機構とが連結された状態で、第１の物体入れ換え機構の物体搭載部支持機構の回転軸を中心とする円弧状の案内溝が形成されており、第１の物体入れ換え機構の第１の本体部および第２の物体入れ換え機構の第２の本体部には、案内溝に先端が抜け留めされた状態で緩やかに挿入される棒状部材が植立されていてもよい。
【００２７】
この場合、第１の物体入れ換え機構の物体搭載部支持機構が第１の物体入れ換え機構の第１の物体搭載部および第２の物体入れ換え機構の第２の物体搭載部を支持した状態で回転する際に、第１の物体搭載部に搭載されている第１の物体と第２の物体搭載部に搭載されている第２の物体の荷重が物体搭載部支持機構の他に、第１、第２の物体入れ換え機構の第１、第２の本体部にも分散される。そのため、物体搭載部支持機構を回転させる回転機構への負担を軽減できる。
【００２８】
また、この発明において、第１の物体入れ換え機構の物体搭載部支持機構は、第１の本体部に、回転可能に、かつ回転軸方向に直動可能に取り付けられていてもよい。この場合、第１の物体入れ換え機構の物体搭載部支持機構を、第１の物体入れ換え機構の第１の物体搭載部および第２の物体入れ換え機構の第２の物体搭載部を支持した状態で、第１、第２の本体部から離間させることができる。そのため、物体搭載部支持機構が回転する際の摩擦力を低減でき、物体搭載部支持機構の回転がスムーズに行われる。
【発明の効果】
【００２９】
この発明によれば、第１、第２の物体入れ換え機構の物体搭載部の位置を入れ換えるものであり、物体の位置入れ換えを効率的に行うことができる。また、この発明によれば、第１、第２の物体入れ換え機構が同一平面内で移動するものにあて、複数の物体の位置入れ換えが可能とされることで、当該複数の物体を任意位置に移動させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態としての物体移動装置１００の構成例を示している。この物体移動装置１００は、移動機構フレーム１ａ，１ｂと、移動機構フレーム２ａ，２ｂと、駆動機構セット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと、駆動機構セット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｂと、移動機構ビーム５ａ，５ｂと、移動機構ビーム６ａ，６ｂと、スライダ１９ａ，１９ｂを有している。
【００３１】
この物体移動装置１００においては、一の方向に延びる２本の移動機構フレーム１ａ，１ｂと、一の方向と直交する他の方向に延びる２本の移動機構フレーム２ａ，２ｂとが、四角形状に組み合わされて、１セットの移動装置フレームが構成されている。
【００３２】
移動機構フレーム１ａ，１ｂ上に、移動機構ビーム５ａを、当該移動機構フレーム１ａ，１ｂの長手方向に移動するための駆動機構セット３ａ，３ｂが配置されている。また、移動機構フレーム２ａ，２ｂ上に、移動機構ビーム５ｂを、当該移動機構フレーム２ａ，２ｂの長手方向に移動するための駆動機構セット３ｃ，３ｄが配置されている。駆動機構セット３ａ〜３ｄは、モータ駆動で、移動原理としては、例えば、車輪、歯車、ベルト等が挙げられる。
【００３３】
移動機構ビーム５ａと移動機構ビーム５ｂとの交点にはスライダ１９ａが配されている。このスライダ１９ａには、回転軸７ａを介して、物体入れ換え機構１３ａが連結されている。ここで、回転軸７ａの軸方向は、移動機構フレーム１ａ，１ｂと移動機構フレーム２ａ，２ｂとで構成されている移動装置フレームの面に対して直交する方向とされている。なお、図示していないが、スライダ１９ａには、移動機構ビーム５ａ，５ｂによる移動を円滑に行うために、ベアリングなどが配されている。ここで、スライダ１９ａは、移動機構ビーム５ａ，５ｂと共に物体移動機構を構成している。
【００３４】
また、移動機構フレーム１ａ，１ｂ上に、移動機構ビーム６ａを、当該移動機構フレーム１ａ，１ｂの長手方向に移動するための駆動機構セット４ａ，４ｂが配置されている。また、移動機構フレーム２ａ，２ｂ上に、移動機構ビーム６ｂを、当該移動機構フレーム２ａ，２ｂの長手方向に移動するための駆動機構セット４ｃ，４ｄが配置されている。駆動機構セット４ａ〜４ｄは、上述の駆動機構セット３ａ〜３ｄと同様に、モータ駆動で、移動原理としては、例えば、車輪、歯車、ベルト等が挙げられる。
【００３５】
移動機構ビーム６ａと移動機構ビーム６ｂとの交点にはスライダ１９ｂが配されている。このスライダ１９ｂには、回転軸７ｂを介して、物体入れ換え機構１３ｂが連結されている。ここで、回転軸７ｂの軸方向は、移動機構フレーム１ａ，１ｂと移動機構フレーム２ａ，２ｂとで構成されている移動装置フレームの面に対して直交する方向とされている。なお、図示していないが、スライダ１９ｂには、上述したスライダ１９ａと同様に、移動機構ビーム６ａ，６ｂによる移動を円滑に行うために、ベアリングなどが配されている。ここで、スライダ１９ｂは、移動機構ビーム６ａ，６ｂと共に物体移動機構を構成している。
【００３６】
物体入れ換え機構（機構Ａ）１３ａおよび物体入れ換え機構（機構Ｂ）１３ｂについて説明する。
【００３７】
物体入れ換え機構（機構Ａ）１３ａは、図２（ａ），（ｂ）に示すように、本体部８ａと、凸型接続部９ａと、物体搭載部１１ａと、物体搭載部支持機構１０を有している。本体部８ａは、スライダ１９ａに、回転軸７ａを介して、回転可能に取り付けられている。凸型接続部９ａは、物体入れ換え機構１３ａを、物体入れ換え機構１３ｂに連結するための、連結部を構成している。この凸型接続部９ａは、直方体状に形成されており、本体部８ａに連接されている。
【００３８】
物体搭載部１１ａは、物体１２ａを搭載する部分であり、本体部８ａに切り離し可能に取り付けられている。物体搭載部支持機構１０は、本体部８ａに連接されている凸型接続部９ａに、直動および回転機構３０を介して、取り付けられている。この場合、物体搭載部支持機構１０は、本体部８ａに連接された凸型接続部９ａに取り付けられているので、本体部８ａに間接的に取り付けられているといえる。この物体搭載部支持機構１０は、物体入れ換え時に、この物体入れ換え機構１３ａの物体搭載部１１ａおよび、後述する物体入れ換え機構１３ｂの物体搭載部１１ｂを支持する。
【００３９】
図２（ａ）は、物体搭載部１１ａが本体部８ａに取り付けられている状態を示している。図２（ｂ）は、物体搭載部１１ａが物体搭載部支持機構１０により支持された状態で、本体部８ａから切り離された状態を示している。図３（ａ）は図２（ａ）対応した側面図であり、図３（ｂ）は図２（ｂ）に対応した側面図である。
【００４０】
物体入れ換え機構（機構Ｂ）１３ｂは、図４（ａ），（ｂ）に示すように、本体部８ｂと、凹型接続部９ｂと、物体搭載部１１ｂとを有している。本体部８ｂは、スライダ１９ｂに、回転軸７ｂを介して、回転可能に取り付けられている。凹型接続部９ｂは、物体入れ換え機構１３ｂを、物体入れ換え機構１３ａに連結するための、連結部を構成している。
【００４１】
この凹型接続部９ｂは、上述した物体入れ換え機構１３ａの凸型接続部９ａに嵌合されるものであり、当該凸型接続部９ａに対応した形状とされている。この凹型接続部９ｂは本体部８ｂに連接されている。この実施の形態において、凹型接続部９ｂは、本体部８ｂに、２つの直方体形状の凸状部９ｂ1，９ｂ2が連接されることで形成されている。
【００４２】
物体搭載部１１ｂは、物体１２ｂを搭載する部分であり、本体部８ｂに切り離し可能に取り付けられている。
【００４３】
図４（ａ）は、物体搭載部１１ｂが本体部８ｂに取り付けられている状態を示している。図４（ｂ）は、物体搭載部１１ｂが本体部８ｂから切り離された状態を示している。なお、物体搭載部１１ｂが本体部８ｂから切り離された状態では、後述するように、当該物体搭載部１１ｂは、上述した物体入れ換え機構１３ａの物体搭載部支持機構１０により支持されている。図５（ａ）は図４（ａ）対応した側面図であり、図５（ｂ）は図４（ｂ）に対応した側面図である。
【００４４】
物体入れ換え機構（機構Ａ）１３ａの直動および回転機構３０について説明する。
【００４５】
図６は、直動および回転機構３０および物体搭載部支持機構１０の構成例を示している。図２における直動および回転機構３０は、図６における直動機構３１および回転軸３２に対応する。また、図２における物体搭載部支持機構１０は、図６における物体搭載部支持機構駆動部３３、物体搭載部支持機構可動部３４および物体搭載部支持部３５，３６に対応する。
【００４６】
この図６の構成例における直動および回転機構３０および物体搭載部支持機構１０の、物体入れ換え時の動作を簡単に説明する。
【００４７】
まず、物体搭載部支持機構駆動部３３により、物体搭載部支持機構可動部３４が駆動され、物体搭載部支持部３５，３６の間隔は、図６（ａ）の状態から図６(ｂ)の状態に変更される。このとき、物体搭載部支持部３５，３６により、物体入れ換え機構１３ａの物体搭載部１１ａと物体入れ換え機構１３ｂの物体搭載部１１ｂとは狭持され、物体搭載部１１ａ，１１ｂは物体搭載部支持機構１０により支持された状態となる。
【００４８】
次いで、本体部８ａ（図６には図示せず）から物体搭載部１１ａが切り離されると共に、本体部８ｂ（図６には図示せず）から物体搭載部１１ｂが切り離された後に、図６（ｃ）に示すように、直動機構３１が回転軸３２の軸方向にスライド（伸張）される。そして、直動機構３１に併せて備えられ、かつ直動機構３１と連動して作用する回転機構により回転軸３２が軸回りに回転される。この場合、物体搭載部１１ａ，１１ｂが本体部８ａ，８ｂから離間した状態にあるため、回転時の摩擦力が低減され、物体搭載部支持機構１０の回転がスムーズに行われる。この場合の最終的な回転位置は、物体搭載部１１ａが物体入れ換え機構１３ｂの本体部８ｂに対向し、物体搭載部１１ｂが物体入れ換え機構１３ａの本体部８ａに対向した位置とされる。ここで、回転機構は直動機構３１とは独立に作用するような構造をとってもよい。
【００４９】
次いで、直動機構３１が回転軸３２の軸方向にスライド（圧縮）される（図６（ｂ）参照、ただし、物体搭載部１１ａ，１１ｂの位置は入れ替わっている）。この状態で、本体部８ａに物体搭載部１１ｂが固定されると共に、本体部８ｂに物体搭載部１１ａが固定される。その後、物体搭載部支持機構可動部３４が駆動され、物体搭載部支持部３５，３６の間隔が広げられ（図６（ａ）参照、ただし、物体搭載部１１ａ，１１ｂの位置は入れ替わっている）、物体搭載部支持部３５，３６による物体搭載部１１ａ，１１ｂの狭持状態が解除される。
【００５０】
図７は、直動および回転機構３０および物体搭載部支持機構１０の他の構成例を示している。図２における直動および回転機構３０は、図７におけるねじ型直動および回転機構駆動部３７とねじ型直動および回転機構軸部３８に対応する。また、図２における物体搭載部支持機構１０は、図７における物体搭載部支持機構駆動部３３、物体搭載部支持機構可動部３４および物体搭載部支持部３５，３６に対応する。
【００５１】
この図７の構成例における直動および回転機構３０および物体搭載部支持機構１０の、物体入れ換え時の動作を簡単に説明する。
【００５２】
まず、物体搭載部支持機構駆動部３３により、物体搭載部支持機構可動部３４が駆動され、物体搭載部支持部３５，３６の間隔は、図７（ａ）の状態から図７(ｂ)の状態に変更される。このとき、物体搭載部支持部３５，３６により、物体入れ換え機構１３ａの物体搭載部１１ａと物体入れ換え機構１３ｂの物体搭載部１１ｂとは狭持され、物体搭載部１１ａ，１１ｂは物体搭載部支持機構１０により支持された状態となる。
【００５３】
次いで、本体部８ａ（図７には図示せず）から物体搭載部１１ａが切り離されると共に、本体部８ｂ（図７には図示せず）から物体搭載部１１ｂが切り離される。そして、その後に、図７（ｃ）に示すように、ねじ型直動および回転機構駆動部３７によりねじ型直動および回転機構軸部３８が駆動され、このねじ型直動および回転機構軸部３８が軸を伸長する方向に回転される。この場合の最終的な回転位置は、物体搭載部１１ａが物体入れ換え機構１３ｂの本体部８ｂに対向し、物体搭載部１１ｂが物体入れ換え機構１３ａの本体部８ａに対向した位置とされる。
【００５４】
この状態で、本体部８ａに物体搭載部１１ｂが固定されると共に、本体部８ｂに物体搭載部１１ａが固定されていく。この場合、物体搭載部支持機構可動部３４が駆動され、物体搭載部支持部３５，３６の間隔が広げられて、物体搭載部支持部３５，３６による物体搭載部１１ａ，１１ｂの狭持状態が解除される。そして、ねじ型直動および回転機構駆動部３７によりねじ型直動および回転機構軸部３８が駆動され、このねじ型直動および回転機構軸部３８が軸を圧縮する方向に回転され、物体搭載部支持部３５，３６は元の位置に戻される（図７（ａ）参照、ただし、物体搭載部１１ａ，１１ｂの位置は入れ替わっている）。このように、物体搭載部支持部３５，３６が元の位置に戻されることで、本体部８ａ，８ｂに物体搭載部１１ｂ，１１ａが固定される際に物体搭載部支持部３５が障害となることはない。
【００５５】
次に、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂの本体部８（８ａ，８ｂ）に対する物体搭載部１１（１１ａ，１１ｂ）の取り付けおよび切り離しについて説明する。
【００５６】
図８は、本体部８に対する物体搭載部１１の取り付けおよび切り離しを、ねじ型固定機構４０により行う例である。本体部８には、ねじ穴４１が設けられ、このねじ穴４１にはねじ型固定機構４０が組み込まれている。一方、物体１２（１２ａ，１２ｂ）が搭載された物体搭載部１１には、本体部８のねじ穴４１に対応した位置に、ねじ穴４２が設けられている。この場合、ねじ型固定機構４０を駆動することにより、本体部８に対する物体搭載部１１の取り付け、切り離しを適宜行うことができる。
【００５７】
図８（ａ）は、ねじ型固定機構４０が本体部８のねじ穴４１および物体搭載部１１のねじ穴４２の双方に螺合された状態を示している。この状態では、物体搭載部１１は本体部８に取り付けられている。図８（ｂ）は、ねじ型固定機構４０が物体搭載部１１のねじ穴４２には螺合されておらず、本体部８のねじ穴４１のみに螺合された状態を示している。この状態では、物体搭載部１１は本体部８から切り離されている。図８（ｃ）は、物体搭載部１１が本体部８から切り離され、これら物体搭載部１１と本体部８とが離間した状態を示している。なお、図８（ｄ）は、上面側から見た図であり、ねじ型固定機構４０、本体部８のねじ穴４１、物体搭載部１１のねじ穴４２の配置例を示している。
【００５８】
図９は、本体部８に対する物体搭載部１１の取り付けおよび切り離しを、電磁石型固定機構５０により行う例である。本体部８には電磁石型固定機構５０が組み込まれている。物体搭載部１１には物体搭載部側結合部５１が配されている。この場合、電磁石型固定機構５０を駆動することにより、本体部８に対する物体搭載部１１の取り付け、切り離しを適宜行うことができる。
【００５９】
図９（ａ）は、本体部８の電磁石型固定機構５０と物体搭載部１１の物体搭載部側結合部５１が磁力に結合された状態を示している。この状態では、物体搭載部１１は本体部８に取り付けられている。図９（ｂ）は、本体部８の電磁石型固定機構５０と物体搭載部１１の物体搭載部側結合部５１の磁力による結合が解除され、これら物体搭載部１１と本体部８とが離間した状態を示している。なお、図９（ｃ），（ｄ）は、上面側から見た図であり、電磁石型固定機構５０、物体搭載部側結合部５１の配置例を示している。
【００６０】
図１０は、本体部８に対する物体搭載部１１の取り付けおよび切り離しを、アーム型固定機構により行う例である。本体部８には、アーム型固定機構駆動部６０，６１と、その先に物体搭載部１１を支持するためのアーム型固定部６２，６３が組み込まれている。この場合、アーム型固定機構を駆動することにより、本体部８に対する物体搭載部１１の取り付け、切り離しを適宜行うことができる。
【００６１】
図１０（ａ）は、アーム型固定部６２，６３が閉じられており、物体搭載部１１が本体部８に取り付けられている状態を示している。図１０（ｂ）は、アーム型固定部６２，６３が開かれ、物体搭載部１１が本体部８から切り離された状態を示している。図１０（ｃ）は、物体搭載部１１が本体部８から切り離され、これら物体搭載部１１と本体部８とが離間した状態を示している。なお、図１０（ｄ），（ｅ）は、それぞれ、図１０（ａ），（ｃ）の状態を、視点を変えてみた図である。
【００６２】
次に、物体搭載部１１（１１ａ，１１ｂ）に対する物体１２（１２ａ，１２ｂ）の取り付け方法、およびこれらと本体部８（８ａ，８ｂ）との間の情報伝達方法について説明する。
【００６３】
図１１は、物体搭載部１１に対する物体１２の取り付け方法、およびこれらと本体部８との間の情報伝達方法の一例を示している。すなわち、物体搭載部１１には、物体搭載部側ねじ穴８０が設けられている。一方、物体１２には物体側ねじ穴８１が設けられている。これらのねじ穴８０，８１に、物体搭載用ねじ８２が螺合されることで、物体搭載部１１に物体１２が取り付けられる。図１１（ａ）は、物体搭載用ねじ８２がねじ穴８０，８１に螺合される前の状態を示している。この状態では、物体１２は物体搭載部１１に取り付けられていない。図１１（ｂ）は、物体搭載用ねじ８２がねじ穴８０，８１に螺合された状態を示している。この状態では、物体１２は物体搭載部１１に取り付けられている。
【００６４】
また、物体搭載部１１には、物体搭載部側電力・情報供給部８３が組み込まれている。この物体搭載部側電力・情報供給部８３は、物体搭載部１１が本体部８に取り付けられている状態では、図１１（ｃ）に示すように、本体部８に組み込まれている本体部側電力・情報供給部８４に接続される。上述したように物体１２が物体搭載部１１に取り付けられるとき、物体１２の電源および情報用配線等は、物体搭載部１１の物体搭載部側電力・情報接続部８３に接続される。したがって、物体１２には、本体部８の本体部側電力・情報供給部８４から、物体搭載部１１の物体搭載部側電力・情報供給部８３を通じて、電源および情報が供給される。
【００６５】
なお、上述したように、物体１２ａ，１２ｂの位置入れ換えを行うために、物体入れ換え機構１３ａの物体搭載部１１ａと、物体入れ換え機構１３ｂの物体搭載部１１ｂとを入れ換えることが行われる。この場合、物体搭載部１１ａ，１１ｂは本体部８ａ，８ｂから一時的に切り離された状態なる。そのため、物体搭載部１１ａ，１１ｂには、電力や情報を一時的に蓄積・保存しておくためのバッファを設けておくと都合がよい。なお、物体１２（１２ａ，１２ｂ）を制御するための情報は、有線で物体１２に供給するのではなく、無線で供給するようにしてもよい。
【００６６】
次に、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂに対する情報（映像信号、音声信号）の伝送系について説明する。
【００６７】
図１２は、物体１２ａが映像信号を取り扱う機器、例えばプロジェクタであり、物体１２ｂが音声信号を取り扱う機器、例えばスピーカである場合の例である。
【００６８】
機構制御部９０は、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂの動作を制御する。ここで、機構制御部９０と各物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂとの間は、例えば、機構制御部９０が２台の物体入れ換え機構に対して精密な位置合わせのためのフィードバック制御を行なうことができるように、双方向で制御情報が送れるようになっている。機構制御部９０は、ユーザが外部から動作コマンドを入力するか、または、あるアルゴリズムに則って、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂの動作を制御する。フィードバック制御を行なうに当って、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂには、位置合わせのための情報を取得するためのカメラや赤外線センサなどの機器が必要に応じて搭載されていてもよい。
【００６９】
また、映像信号は、予め分配される等して、物体入れ換え機構１３ａおよび物体入れ換え機構１３ｂに並行して供給されている。また、同様に、音声信号は、予め分配される等して、物体入れ換え機構１３ａおよび物体入れ換え機構１３ｂに並行して供給されている。なお、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂへの諸信号（制御信号、映像信号、音声信号）の伝送は、有線、無線を問わない。
【００７０】
図１２に示すように情報の伝送系が構成されている場合、物体入れ換え機構１３ａと物体入れ換え機構１３ｂの双方のそれぞれに、映像信号および音声信号が並行して供給されている。そのため、物体１２ａ，１２ｂの位置入れ換えを行うために、物体搭載部１１ａ，１１ｂの入れ換えを行うとき、物体入れ換え機構１３ａと物体入れ換え機構１３ｂの間において、映像信号と音声信号の切り替えを行う必要はない。この場合、物体搭載部１１ａ，１１ｂが、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂの本体部８ａ，８ｂに取り付けられるだけで、各物体１２ａ，１２ｂには、電力・情報供給部８３，８４を通じて、必要とする情報が供給される（図１１（ｃ）参照）。すなわち、物体１２ａ（プロジェクタ）には映像信号が供給され、物体１２ｂ（スピーカ）には音声信号が供給される。
【００７１】
図１３は、物体入れ換え機構１３（１３ａ，１３ｂ）、物体搭載部１１（１１ａ，１１ｂ）および物体１２（１２ａ，１２ｂ）における、電力、制御信号、映像・音声等の機器用信号の流れを示している。物体入れ換え機構１３に送られる全ての映像・音声等機器用信号は、当該物体入れ換え機構１３に設けられた電力・情報供給部８３（図１１（ｃ）参照）から物体搭載部１１の電力・情報供給部８４（図１１（ｃ）参照）に伝送される。物体１２の外部入力端子は、物体搭載部１１の電力・情報供給部８４の複数の出力端子の中から、必要な端子とだけ接続する。物体１２ａ，１２ｂの位置入換の動作では、物体搭載部１１ａ，１１ｂと物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂ（本体部８ａ，８ｂ）との間で着脱が行なわれるので、物体１２は、必要な信号のみを得ることができる。
【００７２】
また、図１３に示すように、物体入れ換え機構１３には、映像・音声等機器用信号の他に、機構制御部９０からの入換機構制御信号と、電力が供給される。電力に関しては、物体搭載部１１を介して物体１２まで伝送される。この場合、位置入れ換え動作中の物体１２の稼働状態が途切れないように、物体搭載部１１に、適宜、電力バッファ、信号バッファ等を設けておくと都合がよい。なお、図１３においては、物体１２に送られる信号を１本で示しているが、複数本の信号が供給される必要のある物体１２については、それに従って信号を送ればよい。
【００７３】
図１４は、物体１２ａが映像信号を取り扱う機器、例えばプロジェクタであり、物体１２ｂが音声信号を取り扱う機器、例えばスピーカである場合の他の例である。
【００７４】
信号制御部９１は、物体１２ａ，１２ｂの入れ換え動作を行なう制御信号、物体１２ａ，１２ｂおよび物体搭載部１１ａ，１１ｂと物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂとの接続状況などの、いわゆる動作情報に基づき、機構制御部９２から送られてくる映像・音声等機器用信号切り替え命令により、信号の振り分けを行なう。機構制御部９２は、ユーザが外部から動作コマンドを入力するか、またはあるアルゴリズムに則って、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂに命令を送ること、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂの動作情報を受け取り信号制御部９１に機器用信号切り替え命令を送ること、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂに対して精密な位置合わせのためのフィードバック制御を行なうこと、というような役割を持つ。ここで、信号制御部９１と機構制御部９２は、機構・信号制御系を構成している。なお、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂへの諸信号（制御信号、映像信号、音声信号）の伝送は、有線、無線を問わない。
【００７５】
物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂには、信号制御部９１から供給される映像信号または音声信号を受信し、また、機器制御部９２との間で制御信号等の伝送を行う信号処理部と、物体搭載部１１ａ，１１ｂの接続情報を検出する接続情報検出部とが含まれている。物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂの接続情報検出部は、物体１２ａ，１２ｂと物体搭載部１１１ａ，１１ｂとの間で接続されている端子が映像、音声のどちらの端子であるかを検出し、その検出情報を、信号処理部を通じて上述した機構制御部９２に送る。
【００７６】
このように物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂが接続情報検出部を持つ構成とすることで、ユーザが物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂに物体搭載部１１（１１ａ，１１ｂ）を用いて物体１２（１２ａ，１２ｂ）を搭載した際の、システム全体の初期化作業を自動的に行なうことも可能となる。また、このように物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂが接続情報検出部を持つ構成とすることで、物体位置の入れ換え動作による物体（機器）と信号のミスマッチを防ぐことができる。
【００７７】
図１４に示す構成において、物体入れ換え機構１３ａに物体（プロジェクタ）１２ａの物体搭載部１１ａが取り付けられており、物体入れ換え機構１３ｂに物体（スピーカ）１２ｂの物体搭載部１１ｂが取り付けられているとき、以下の信号振り分けが行われる。すなわち、映像信号は、信号制御部９１から物体入れ換え機構１３ａに供給され、電力・情報供給部８３，８４（図１１（ｃ）参照）を通じて、物体（プロジェクタ）１２ａに供給される。また、音声信号は、信号制御部９１から物体入れ換え機構１３ｂに供給され、電力・情報供給部８３，８４（図１１（ｃ）参照）を通じて、物体（プロジェクタ）１２ｂに供給される。
【００７８】
一方、物体入れ換え機構１３ａに物体（スピーカ）１２ｂの物体搭載部１１ｂが取り付けられており、物体入れ換え機構１３ｂに物体（プロジェクタ）１２ａの物体搭載部１１ａが取り付けられているとき、以下の信号振り分けが行われる。すなわち、映像信号は、信号制御部９１から物体入れ換え機構１３ｂに供給され、電力・情報供給部８３，８４（図１１（ｃ）参照）を通じて、物体（プロジェクタ）１２ａに供給される。また、音声信号は、信号制御部９１から物体入れ換え機構１３ａに供給され、電力・情報供給部８３，８４（図１１（ｃ）参照）を通じて、物体（プロジェクタ）１２ｂに供給される。
【００７９】
図１５は、物体入れ換え機構１３（１３ａ，１３ｂ）、物体搭載部１１（１１ａ，１１ｂ）および物体１２（１２ａ，１２ｂ）における、電力、制御信号、映像・音声等の機器用信号の流れを示している。物体入れ換え機構１３に送られる全ての映像・音声等機器用信号は、当該物体入れ換え機構１３に設けられた電力・情報供給部８３（図１１（ｃ）参照）から物体搭載部１１の電力・情報供給部８４（図１１（ｃ）参照）に伝送される。物体１２の外部入力端子は、物体搭載部１１の電力・情報供給部８４の複数の出力端子の中から、必要な端子とだけ接続する。物体１２ａ，１２ｂの位置入換の動作では、物体搭載部１１ａ，１１ｂと物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂ（本体部８ａ，８ｂ）との間で着脱が行なわれるので、物体１２は、必要な信号を得ることができる。
【００８０】
また、図１５に示すように、物体入れ換え機構１３には、映像・音声等機器用信号の他に、機構制御部９０からの入換機構制御信号と、電力が供給される。電力に関しては、物体搭載部１１を介して物体１２まで伝送される。この場合、位置入れ換え動作中の物体１２の稼働状態が途切れないように、物体搭載部１１に、適宜、電力バッファ、信号バッファ等を設けておくと都合がよい。なお、図１５においては、物体１２に送られる信号を１本で示しているが、複数本の信号が供給される必要のある物体１２については、それに従って信号を送ればよい。
【００８１】
図１４に示す構成においては、信号制御部９１において信号の振り分けが行われるため、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂと物体搭載部１１ａ，１１ｂが受け取る機器用信号は、搭載されている物体１２ａ，１２ｂに必要な信号のみとなる。そのため、図１４に示す構成においては、図１２に示す構成に比べて、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂに全ての機器用信号を供給する必要がなくなり、信号伝送路の無駄な増加と使用を防ぐことができる。
【００８２】
次に、図１に示す物体移動装置１００の動作を説明する。この物体移動装置１００においては、駆動機構セット３ａ，３ｂが移動機構フレーム１ａ，１ｂに沿って移動されることで、移動機構ビーム５ａが移動機構フレーム１ａ，１ｂの長手方向に移動される。また、この物体移動装置１００においては、駆動機構セット３ｃ，３ｄが移動機構フレーム２ａ，２ｂに沿って移動されることで、移動機構ビーム５ｂが移動機構フレーム２ａ，２ｂの長手方向に移動される。
【００８３】
そのため、移動機構ビーム５ａと移動機構フレーム５ｂの交点に配されたスライダ１９ａは、移動機構フレーム１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂで構成される移動装置フレーム内の任意の位置に移動される。このことから、スライダ１９ａに回転軸７ａを介して連結されている物体入れ換え機構１３ａ、従ってこの物体入れ換え機構１３ａに物体搭載部１１ａを用いて取り付けられている物体１２ａは、移動装置フレーム内の任意の位置に移動される。
【００８４】
また、この物体移動装置１００においては、駆動機構セット４ａ，４ｂが移動機構フレーム１ａ，１ｂに沿って移動されることで、移動機構ビーム６ａが移動機構フレーム１ａ，１ｂの長手方向に移動される。また、この物体移動装置１００においては、駆動機構セット４ｃ，４ｄが移動機構フレーム２ａ，２ｂに沿って移動されることで、移動機構ビーム６ｂが移動機構フレーム２ａ，２ｂの長手方向に移動される。
【００８５】
そのため、移動機構ビーム６ａと移動機構フレーム６ｂの交点に配されたスライダ１９ｂは、移動機構フレーム１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂで構成される移動装置フレーム内の任意の位置に移動される。このことから、スライダ１９ｂに回転軸７ｂを介して連結されている物体入れ換え機構１３ｂ、従ってこの物体入れ換え機構１３ｂに物体搭載部１１ｂを用いて取り付けられている物体１２ｂは、移動装置フレーム内の任意の位置に移動される。
【００８６】
また、図１に示す物体移動装置１００においては、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂに取り付けられている物体搭載部１１ａ，１１ｂの入れ換えを行って、物体１２ａ，１２ｂの位置入れ換えを行うことができる。以下、この物体位置入れ換えの手順を、図１６のフローチャートに沿って説明する。
【００８７】
まず、ステップＳＴ１では、物体位置入換を行なうための制御コマンドが、入れ換え機構Ａ（物体入れ換え機構１３ａ）と入れ換え機構Ｂ（物体入れ換え機構１３ｂ）に入力される。このとき、制御コマンドの伝送は、例えば、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂおよび物体移動装置１００の制御を一箇所で行なうコントロールユニットを介して伝送するシステム構成でもよい。または、個々の物体入れ換え機構、および物体移動装置に直接伝送するシステム構成でもよい。制御コマンドそのものについては、人が逐次入力する方法をとってもよいし、ある目的を遂行するためのアルゴリズムに従って自動生成されたものを入力する方法をとってもよい。
【００８８】
次に、ステップＳＴ２（ステップＳＴ２ａ、ステップＳＴ２ｂ）では、物体位置入れ換えを行なうための制御コマンドが入力されたときの、入れ換え機構Ａおよび入れ換え機構Ｂの移動が行なわれる。この移動は、スライダ１９ａ，１９ｂの移動により行われる、この移動は、物体搭載部１１ａ，１１ｂの入れ換え動作が実行可能となるまで行なう。
【００８９】
次に、ステップＳＴ３では、入れ換え機構Ａおよび入れ換え機構Ｂが、入れ換え動作が実行可能となる範囲まで近づけられる（図１７（ａ）参照）。そして、ステップＳＴ４では、接近した入れ換え機構Ａと入れ換え機構Ｂとを連結するために、この入れ換え機構Ａおよび入れ換え機構Ｂの向きが補正される。
【００９０】
この場合、入れ換え機構Ａをスライダ１９ａに取り付けている回転軸７ａと、入れ換え機構Ｂをスライダ１９ｂに取り付けている回転軸７ｂとをそれぞれ回転させることで、入れ換え機構Ａおよび入れ換え機構Ｂの向きの補正が行われる。この補正により、入れ換え機構Ａの凸型接続部９ａと入れ換え機構Ｂの凹型接続部９ｂとが嵌合可能となるように、入れ換え機構Ａと入れ換え機構Ｂの向きが合わられる。入れ換え機構Ａ（スライダ１９ａ）および入れ換え機構Ｂ（スライダ１９ｂ）の位置の微調整も、必要ならば適宜行われる。図１９（ａ），（ｂ）は、入れ換え機構Ａおよび入れ換え機構Ｂの向きの補正の様子を示している。
【００９１】
次に、ステップＳＴ５では、入れ換え機構Ａと入れ換え機構Ｂとが連結される。この場合、図１７（ｂ）および図１９（ｃ）に示すように、入れ換え機構Ａの凸型接続部９ａと入れ換え機構Ｂの凹型接続部９ｂとがかみ合うように接続される。つまり、入れ換え機構Ａの凸型接続部９ａと入れ換え機構Ｂの凹型接続部９ｂとが嵌合される。
【００９２】
次に、ステップＳＴ６では、入れ換え機構Ａの凸型接続部９Ａに配されている物体搭載部支持機構１０により、入れ換え機構Ａの物体搭載部１１ａと入れ換え機構Ｂの物体搭載部１１ｂが支持される。
【００９３】
次に、ステップＳＴ７では、入れ換え機構Ａの本体部８ａから物体搭載部１１ａが切り離されると共に、入れ換え機構Ｂの本体部８ｂから物体搭載部１１ｂが切り離される。この場合、物体搭載部１１ａ，１１ｂは、物体搭載部支持機構１０を介して、入れ換え機構Ａの凸型接続部９ａに配されている直動および回転機構３０に支持された状態となる。
【００９４】
次に、ステップＳＴ８では、上述の直動および回転機構３０の直動動作により、物体搭載部支持機構１０が、図１７（ｃ）に示すように、下側にスライドする。これにより、物体１２ａを搭載した物体搭載部１１ａは入れ換え機構Ａの本体部８ａから離間した状態となると共に、物体１２ｂを搭載した物体搭載部１１ｂは入れ換え機構Ｂの本体部８ｂから離間した状態となる。
【００９５】
次に、ステップＳＴ９では、上述の直動および回転機構３０の回転動作により、物体搭載部支持機構１０が１８０度回転し、図１８（ｄ）に示すように、物体搭載部１１ａと物体搭載部１１ｂの位置が入れ換えられる。この場合、入れ換え機構Ａの本体部８ａと物体搭載部１１ｂとが対向した状態となり、入れ換え機構Ｂの本体部８ｂと物体搭載部１１ａとが対向した状態となる。
【００９６】
次に、ステップＳＴ１０では、上述のステップＳＴ８の動作とは逆に、上述の直動および回転機構３０の直動動作により、物体搭載部支持機構１０が、図１８（ｅ）に示すように、上側にスライドする。これにより、物体１２ａを搭載した物体搭載部１１ａは入れ換え機構Ｂの本体部８ｂに当接した状態となると共に、物体１２ｂを搭載した物体搭載部１１ｂは入れ換え機構Ａの本体部８ａに当接した状態となる。
【００９７】
次に、ステップＳＴ１１では、上述のステップＳＴ７の動作とは逆に、入れ換え機構Ａの本体部８ａに物体搭載部１１ｂが取り付けられると共に、入れ換え機構Ｂの本体部８ｂに物体搭載部１１ａが取り付けられる。これにより、物体搭載部１１ａに搭載された物体１２ａと物体搭載部１１ｂに搭載された物体１２ｂの位置入れ換えが完了する。
【００９８】
その後、物体支持機構１０による物体搭載部１１ａ，１１ｂの支持が解除され、図１８（ｆ）に示すように、物体搭載部１１ｂが固定された入れ換え機構Ａと、物体搭載部１１ａが固定された入れ換え機構Ｂとが、それぞれ、独立して移動可能となる。
【００９９】
図２０は、上述の物体搭載部１１ａ，１１ｂの入れ換え動作のモデル図である。物体搭載部１１ａ，１１ｂの位置入れ換えを行う場合、まず、図２０（ａ）に示すように、例えば、物体搭載部１１ａが物体搭載部１１ｂに近づくように移動される。そして、図２０（ｂ）に示すように、物体搭載部１１ａおよび物体搭載部１１ｂが、位置入れ換えが可能な状態に近づけられる。この状態で、図２０（ｃ）に示すように、物体搭載部１１ａ，１１ｂの位置入れ換えが行われる。
【０１００】
以上説明したように、図１に示す物体移動装置１００においては、物体入れ換え機構１３ａ（機構Ａ）と物体入れ換え機構１３ｂ（機構Ｂ）とを連結でき、その連結状態で、物体搭載部１１ａ，１１ｂの位置入れ換えを行うことができる。したがって、図１に示す物体移動装置１００においては、同一平面内で物体１２ａ，１２ｂの位置入れ換えを効率的に行うことができる。
【０１０１】
また、図１に示す物体移動装置１００においては、物体１２ａ，１２ｂの位置入れ換えが可能であることから、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂが同一平面上で移動する構成であっても、これら物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂの干渉による影響を受けることなく、移動機構フレーム１ａ，１ｂと移動機構フレーム２ａ，２ｂとで構成されている移動装置フレーム内で物体１２ａ，１２ｂを任意位置に移動させることができる。
【０１０２】
また、図１に示す物体移動装置１００においては、物体搭載部支持機構１０は、物体入れ換え機構１３ａの凸型接続部９ａに、直動および回転機構３０を介して、取り付けられている。したがって、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂが連結された状態にあっては、物体搭載部支持機構１０を、物体搭載部１１ａ，１１ｂの中心に位置させることができる。そのため、物体搭載部支持機構１０は、物体搭載部１１ａ，１１ｂを支持する際に、バランスよく安定した支持が可能となり、物体搭載部支持機構１０を回転させる直動および回転機構３０への負担を軽減できる。
【０１０３】
また、図１に示す物体移動装置１００においては、物体入れ換え機構１３ａの物体搭載部支持機構１０は、本体部８ａに対して、直動および回転機構３０により、回転可能に、かつ回転軸方向に直動可能に取り付けられている。したがって、物体搭載部支持機構１０を、物体搭載部１１ａ，１１ｂを支持した状態で、本体部８ａ，８ｂから離間させることができる。そのため、物体搭載部１１ａ，１１ｂの位置入れ換えのために、物体搭載部支持機構１０が回転する際の摩擦力を低減でき、物体搭載部支持機構１０の回転がスムーズに行われる。
【０１０４】
なお、上述実施の形態において、物体搭載部支持機構１０を構成する物体搭載部支持部３５，３６の面積は、凸型接続部９ａの断面積に対応したものとなっている。図２１は、物体入れ換え機構１３ａの凸型接続部９ａに取り付けられている物体搭載部支持機構１０の補強の一例を示している。この図２１において、図２、図６、図７と対応する部分には同一符号を付して示している。
【０１０５】
この図２１の例では、物体搭載部支持機構１０を構成する物体搭載部支持部３５，３６の幅が広くされている。このように物体搭載部支持部３５，３６の幅が広くされることで、物体搭載部１１ａ，１１ｂを支持する部分の面積が広くなる。そのため、物体搭載部支持機構１０により、物体搭載部１１ａ，１１ｂを安定して支持可能となる。
【０１０６】
図２２は、物体入れ換え機構１３ａの凸型接続部９ａに取り付けられている物体搭載部支持機構１０の補強の他の例を示している。この図２２において、図２、図６、図７、図２１と対応する部分には同一符号を付して示している。
【０１０７】
この図２２の例では、図２２（ａ）に示すように、物体搭載部支持機構１０を構成する物体搭載部支持部３５，３６の幅が広くされ、さらに、この物体搭載部支持部３５，３６の両端に、補強用の支持棒７１が取り付けられている。このように補強用の支持棒７１が取り付けられることで、図２２（ｂ）に示すように、物体搭載部１１ａ（図２２（ｂ）には図示していないが、物体搭載部１１ｂに関しても同様）は、物体搭載部支持部３５，３６の他に、補強用の支持棒７１によっても支持される。そのため、この図２２の例によれば、図２１の例に比べて、物体搭載部支持機構１０による物体搭載部１１ａ，１１ｂの支持の安定性が高まる。
【０１０８】
図２３は、物体入れ換え機構１３ａの凸型接続部９ａに取り付けられている物体搭載部支持機構１０の補強の他の例を示している。この図２３において、図２、図６、図７、図２１、図２２と対応する部分には同一符号を付して示している。図２２の例では、補強用の支持棒７１が物体搭載部支持部３５，３６の双方に設けられたものであるが、
【０１０９】
この図２３の例では、下側に位置する物体搭載部支持部３６にのみ補強用の支持棒７１が設けられたものである。図２２の例において、物体搭載部１１ａの荷重は上側の支持棒７１にはほとんどかからないので、図２３の例では、上側の支持棒７１を省略したものである。この図２３の例も、上述の図２２の例と同様に、物体搭載部支持機構１０による物体搭載部１１ａ，１１ｂの支持の安定性を高めることができる。
【０１１０】
また、上述実施の形態において、物体入れ換え機構１３ａの凸型接続部９ａは直方体状に形成されていると共に、物体入れ換え機構１３ｂの凹型接続部９ｂは凸型接続部９ａに対応した形状とされている。物体入れ換え機構１３ａの凸型接続部９ａを、図２４（ａ）に示すように、断面十字状に形成してもよい。この場合、物体入れ換え機構１３ｂの凹型接続部９ｂは、図２４（ｂ）に示すように、凸型接続部９ａに対応した形状とされる。この場合、凹型接続部９ｂは、本体部８ｂに、４つの直方体形状の凸状部９ｂ11，９ｂ12，９ｂ21，９ｂ22が連接されることで形成されている。図２４（ａ）、図２４（ｂ）において、図２、図４と対応する部分には同一符号を付して示している。
【０１１１】
物体入れ換え機構１３ａの凸型接続部９ａを断面十字状に形成すると共に、物体入れ換え機構１３ｂの凹型接続部９ｂをそれに対応した形状に形成することで、物体入れ換え機構１３ａと物体入れ換え機構１３ｂとの連結状態が強化される。そのため、物体１２ａ，１２ｂの位置入れ換えのために物体搭載部支持機構１０で物体搭載部１１ａ，１１ｂを支持する際に、２つの物体１２ａ，１２ｂから受ける荷重を、物体入れ換え機構１３ａと物体入れ換え機構１３ｂとに効率よく分散させることができる。
【０１１２】
図２５（ａ）も、物体入れ換え機構１３ａと物体入れ換え機構１３ｂとの連結状態を強化するために、物体入れ換え機構１３ａの凸型接続部９ａを断面十字状に形成した例である。図２５（ｂ）は、図２５（ａ）の凸型接続部９ａに対応した、物体入れ換え機構１３ｂの凹型接続部９ｂを示している。図２５（ａ）の凸型接続部９ａは、図２４（ａ）の凸型接続部９ａに比べて、左右の延長部が短く形成されている。そのため、図２５（ｂ）の凹型接続部９ｂは、本体部８ｂに凸状部９ｂ11，９ｂ12，９ｂ21，９ｂ22が連接される他に、凸状部９ｂ11，９ｂ21の間に凸状部９ｂ31が設けられ、凸状部９ｂ12，９ｂ22の間に凸状部９ｂ32が設けられることで、形成されている。
【０１１３】
なお、図２４、図２５は、物体入れ換え機構１３ａと物体入れ換え機構１３ｂとの連結状態を強化するための一例を示したものであるが、連結状態を強化するための凹凸形状はこれらに限定されない。
【０１１４】
また、上述実施の形態において、物体入れ換え機構１３ａの凸型接続部９ａは直方体状に形成されていると共に、物体入れ換え機構１３ｂの凹型接続部９ｂは凸型接続部９ａに対応した形状とされている。物体入れ換え機構１３ａの凸型接続部９ａを山状の曲面形状に形成してもよい。
【０１１５】
図２６（ａ）は、凸型接続部９ａを山状の曲面形状とした物体入れ換え機構１３ａの構成例を示している。また、図２６（ｂ）は、図２６（ａ）の物体入れ換え機構１３ａに対応した、凹状接続部９ｂを谷状の曲面形状とした物体入れ換え機構１３ｂの構成例を示している。この場合、凸型接続部９ａは本体部８ａの一部として形成され、凹型接続部９ｂは本体部８ｂの一部として形成されている。なお、図２６において、図２，図４と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【０１１６】
図２６（ｃ）は、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂの連結状態、つまり、凸型接続部９ａと凹型接続部９ｂの嵌合状態を示している。この連結状態では、本体部８ａ，８ｂは、全体として、直動および回転機構を中心とする円板形状となる。図２７（ａ）〜（ｃ）は、図２６（ａ）〜（ｃ）を上側から見た図である。また、図２８（ａ）〜（ｃ）は、図２６（ａ）〜（ｃ）を下側から見た図である。
【０１１７】
上述したように、物体入れ換え機構１３ａの凸型接続部９ａが山状の曲面形状とされ、また、物体入れ換え機構１３ｂの凹型接続部９ｂが谷状の曲面形状とされることで、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂの連結時の位置制御が容易となる。物体入れ換え機構１３ａの凸型接続部９ａと物体入れ換え機構１３ｂの凹型接続部９ｂが嵌合されるとき、それらの位置が多少ずれていても、凸型接続部９ａおよび凹型接続部９ｂがその曲面により互いの位置を修正しながら嵌合されていくからである。
【０１１８】
また、上述実施の形態において、物体搭載部１１ａ，１１ｂを物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂの本体部８ａ，８ｂから切り離した状態では、物体搭載部１１ａ，１１ｂは、凸型接続部９ａに取り付けられている物体搭載部支持機構１０だけで支持された状態にある。しかし、物体搭載部１１ａ，１１ｂを本体部８ａ，８ｂから切り離した状態における支持状態の強化を図ることができる。
【０１１９】
図２９〜図３３は、物体搭載部１１ａ，１１ｂを本体部８ａ，８ｂから切り離した状態における支持状態の強化を図るようにした、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂの構成例を示している。この図２９〜図３３において、図２、図４、図２６と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【０１２０】
物体入れ換え機構１３ａの物体搭載部１１ａの本体部８ａと対向する面側と、物体入れ換え機構１３ｂの物体搭載部１１ｂの本体部８ａと対向する面側に、図３１（ａ）に示すように、円弧状の案内溝７５ａ，７５ｂが形成されている。この案内溝７５ａ，７５ｂは、図３２（ｃ）に示すように、物体入れ換え機構１３ａと物体入れ換え機構１３ｂとが結合された状態で、物体搭載部支持機構１０の回転軸、つまり、直動および回転機構３０の回転軸を中心とする円弧状とされている。この案内溝７５ａ，７５ｂは、図３１（ｂ）（物体搭載部１１ａ側を示しているが、物体搭載部１１ｂ側も同様）に示すように、表面側で幅が狭くなっている。これは、後述するように、物体搭載部支持部材（棒状部材）の物体搭載部側端が抜け出るのを防止するためである。
【０１２１】
また、物体入れ換え機構１３ａの本体部８ａには、図２９（ａ）、図３２（ａ）に示すように、上述した物体搭載部１１ａの案内溝７５ａに対応した位置に、所定間隔をもって、複数個、例えば４個の物体搭載部支持部材７６が植立されている。この物体搭載部支持部材７６は、図２９（ｂ）に拡大して示すように、全体として棒状の部材であるが、本体部８ａ側に大径部７７が形成されていると共に、物体搭載部１１ａ側に大径部７８が形成されている。
【０１２２】
本体部８ａには、物体搭載部支持部材７６の植立位置に対応して穴８５が形成されており、物体搭載部支持部材７６の本体部８ａ側の大径部７７はこの穴８５内に挿入された状態とされる。このように大径部７７が穴８５内に挿入された状態で、この穴８５の入口部分にリング状の抜け防止部材８６が固定される。これにより、物体搭載部支持部材７６の本体部８ａ側は、その大径部７７が抜け防止部材８６にひっかかることから、下側への抜けが防止される。
【０１２３】
物体搭載部支持部材７６の物体搭載部１１ａ側の大径部７８は、案内溝７５ａ内に挿入される。上述したように、案内溝７５ａの表面側は幅狭とされている。そのため、この案内溝７５ａ内に挿入された物体搭載部１１ａ側の大径部７８は、上側への抜けが防止される。なお、図示していないが、物体搭載部１１ａ側の大径部７８は、ベアリング、滑車など、滑らかに回転する仕組みを持っている。
【０１２４】
また、物体搭載部支持部材７６は、物体搭載部１１ａが本体部８ａから分離され、直動および回転機構３０の動作によって下側にスライドした状態では、図３０（ａ），（ｂ）に示すように、全体的に下側に移動した状態となる。この状態では、物体搭載部１１ａは、物体搭載部支持部材７６を介して、本体部８ａに支持された状態となる。
【０１２５】
このように、物体搭載部支持部材７６が下側にスライドした状態となるように、本体部８ａに設けられる穴８５の深さ、および物体搭載部支持部材７６の長さが、予め設定される。なお、物体搭載部支持部材７６のスライドは自動式でなく直動及び回転機構３０の動きに従属して動かされればよいが、設計上必要であれば自動式にしてもよい。
【０１２６】
また、物体入れ換え機構１３ｂの本体部８ｂにも、上述した物体入れ換え機構１３ａの本体部８ａと同様に、図２９（ａ）、図３２（ｂ）に示すように、上述した物体搭載部１１ｂの案内溝７５ｂに対応した位置に、所定間隔をもって、複数個、例えば４個の物体搭載部支持部材７６が植立されている。なお、図３３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図３２（ａ），（ｂ），（ｃ）に対応した図であり、物体搭載部１１ａ，１１ｂを除いて、下側から見た図である。
【０１２７】
上述したように、物体入れ換え機構１３ａの本体部８ａおよび物体入れ換え機構１３ｂの本体部８ｂに物体搭載部支持部材７６が植立されることで、物体搭載部支持機構１０が物体搭載部１１ａ，１１ｂを支持した状態で回転する際に、これら物体搭載部１１ａ，１１ｂは物体搭載部支持部材７６を介して本体部８ａ，８ｂによっても支持される。従って、物体搭載部１１ａ，１１ｂに搭載されている物体１２ａ，１２ｂの荷重が、物体搭載部支持機構１０の他に、本体部８ａ，８ｂにも分散されるため、物体搭載部支持機構１０を回転させる直動および回転機構３０の負担を軽減できる。
【０１２８】
また、上述したように、物体搭載部１１ａ側の大径部７８はベアリング、滑車など、滑らかに回転する仕組みを持っているので、物体搭載部支持機構１０が物体搭載部１１ａ，１１ｂを支持した状態で回転する際に、その回転を滑らかに行うことができる。物体搭載部支持機構１０が物体搭載部１１ａ，１１ｂを支持した状態で回転する際、本体部８ａに植立されている各物体搭載部支持部材７６の物体搭載部１１ａ側の大径部７８は、物体搭載部１１ａの案内溝７５ａから順次抜け出ていく。しかし、このように物体搭載部１１ａの案内溝７５ａから順次抜け出ていく大径部７８は、その後に、物体搭載部１１ｂの案内溝７５ｂに挿入されて案内されていく。
【０１２９】
同様に、物体搭載部支持機構１０が物体搭載部１１ａ，１１ｂを支持した状態で回転する際、本体部８ｂに植立されている各物体搭載部支持部材７６の物体搭載部１１ｂ側の大径部７８は、物体搭載部１１ｂの案内溝７５ｂから順次抜け出ていく。しかし、このように物体搭載部１１ｂの案内溝７５ｂから順次抜け出ていく大径部７８は、その後に、物体搭載部１１ａの案内溝７５ａに挿入されて案内されていく。
【０１３０】
なお、図１には、２個の物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂを有する物体移動装置１００を示したが、移動機構フレーム１ａ，１ｂと移動機構フレーム２ａ，２ｂで構成される１セットの移動装置フレームに配置される物体入れ換え機構は２個に限定されるものではない。
【０１３１】
また、上述の図１に示す物体移動装置１００は、図３７に示す物体移動装置２００Ａに対応したものであるが、図３８に示す物体移動装置２００Ｂに対応した物体移動装置も同様に構成することができる。図３４は、図３８に示す物体移動装置２００Ｂに対応した物体移動装置１００Ａの構成例を示している。この図３４において、図１と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【０１３２】
この物体移動装置１００Ａは、移動機構フレーム１ａ，１ｂと、移動機構フレーム２ａ，２ｂと、駆動機構セット１５ａ，１５ｂと、駆動機構セット１６ａ，１６ｂと、移動機構ビーム１７ａ，１７ｂと、スライダ１９ｃ，１９ｄ，１９ｅを有している。
【０１３３】
この物体移動装置１００Ａにおいては、一の方向に延びる２本の移動機構フレーム１ａ，１ｂと、一の方向と直交する他の方向に延びる２本の移動機構フレーム２ａ，２ｂとが、四角形状に組み合わされて、１セットの移動装置フレームが構成されている。
【０１３４】
移動機構フレーム２ａ，２ｂ上に、移動機構ビーム１７ａを、当該移動機構フレーム２ａ，２ｂの長手方向に移動するための駆動機構セット１５ａ，１５ｂが配置されている。駆動機構セット１５ａ，１５ｂは、モータ駆動で、移動原理としては、例えば、車輪、歯車、ベルト等が挙げられる。そして、移動機構ビーム１７ａには、その長手方向に移動可能に、スライダ１９ｃ，１９ｄが取り付けられている。
【０１３５】
スライダ１９ｃには、回転軸７ｂを介して、凹型接続部９ｂを備える物体入れ換え機構１３ｂが連結されている。また、スライダ１９ｄには、回転軸７ａを介して、凸型接続部９ａを備える物体入れ換え機構１３ａが連結されている。ここで、回転軸７ａ，７ｂの軸方向は、移動機構フレーム１ａ，１ｂと移動機構フレーム２ａ，２ｂとで構成されている移動装置フレームの面に対して直交する方向とされている。ここで、スライダ１９ｃ，１９ｄは、移動機構ビーム１７ａと共に物体移動機構を構成している。詳細説明は省略するが、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂは、図１に示す物体移動装置１００における物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂと同様のものである。
【０１３６】
また、移動機構フレーム２ａ，２ｂ上に、移動機構ビーム１７ｂを、当該移動機構フレーム２ａ，２ｂの長手方向に移動するための駆動機構セット１６ａ，１６ｂが配置されている。駆動機構セット１６ａ，１６ｂは、モータ駆動で、移動原理としては、例えば、車輪、歯車、ベルト等が挙げられる。そして、移動機構ビーム１７ｂには、その長手方向に移動可能に、スライダ１９ｅが取り付けられている。
【０１３７】
スライダ１９ｅには、回転軸７ｂを介して、凹型接続部９ｂを備える物体入れ換え機構１３ｂが連結されている。ここで、回転軸７ｂの軸方向は、移動機構フレーム１ａ，１ｂと移動機構フレーム２ａ，２ｂとで構成されている移動装置フレームの面に対して直交する方向とされている。ここで、スライダ１９ｅは、移動機構ビーム１７ｂと共に物体移動機構を構成している。
【０１３８】
次に、図３４に示す物体移動装置１００Ａの動作を説明する。
【０１３９】
この物体移動装置１００Ａにおいては、駆動機構セット１５ａ，１５ｂが移動機構フレーム２ａ，２ｂに沿って移動されることで、移動機構ビーム１７ａが移動機構フレーム２ａ，２ｂの長手方向に移動される。また、スライダ１９ｃ，１９ｄは、移動機構ビーム１７ａの長手方向に移動可能とされている。このことから、スライダ１９ｃ，１９ｄに回転軸７ｂ，７ａを介して連結されている物体入れ換え機構１３ｂ，１３ａ、従ってこの物体入れ換え機構１３ｂ，１３ａに物体搭載部１１ｂ，１１ａを用いて取り付けられている物体１２ｂ，１２ａは、移動装置フレーム内の任意の位置に移動される。
【０１４０】
また、この物体移動装置１００Ａにおいては、駆動機構セット１６ａ，１６ｂが移動機構フレーム２ａ，２ｂに沿って移動されることで、移動機構ビーム１７ｂが移動機構フレーム２ａ，２ｂの長手方向に移動される。また、スライダ１９ｅは、移動機構ビーム１７ｂの長手方向に移動可能とされている。このことから、スライダ１９ｅに回転軸７ｂを介して連結されている物体入れ換え機構１３ｂ、従ってこの物体入れ換え機構１３ｂに物体搭載部１１ｂを用いて取り付けられている物体１２ｂは、移動装置フレーム内の任意の位置に移動される。
【０１４１】
また、図３４に示す物体移動装置１００Ａにおいては、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂに取り付けられている物体搭載部１１ａ，１１ｂの入れ換えを行って、物体１２ａ，１２ｂの位置入れ換えを行うことができる。そのため、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂが同一平面上で移動する構成であっても、これら物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂの干渉による影響を受けることなく、移動機構フレーム１ａ，１ｂと移動機構フレーム２ａ，２ｂとで構成されている移動装置フレーム内で物体１２ａ，１２ｂを任意位置に移動させることができる。
【０１４２】
図３５は、上述の物体搭載部１１ａ，１１ｂの入れ換え動作のモデル図である。物体搭載部１１ａ，１１ｂの位置入れ換えを行う場合、まず、図３５（ａ）に示すように、例えば、物体搭載部１１ａが物体搭載部１１ｂに近づくように移動される。そして、図３５（ｂ）に示すように、物体搭載部１１ａおよび物体搭載部１１ｂが、位置入れ換えが可能な状態に近づけられる。この状態で、図３５（ｃ）に示すように、物体搭載部１１ａ，１１ｂの位置入れ換えが行われる。
【０１４３】
以上説明したように、図３４に示す物体移動装置１００Ａにおいては、物体入れ換え機構１３ａ（機構Ａ）と物体入れ換え機構１３ｂ（機構Ｂ）とを連結でき、その連結状態で、物体搭載部１１ａ，１１ｂの位置入れ換えを行うことができる。したがって、図３４に示す物体移動装置１００Ａにおいては、同一平面内で物体１２ａ，１２ｂの位置入れ換えを効率的に行うことができる。
【０１４４】
また、図３４に示す物体移動装置１００Ａにおいては、物体１２ａ，１２ｂの位置入れ換えが可能であることから、物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂが同一平面上で移動する構成であっても、これら物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂの干渉による影響を受けることなく、移動機構フレーム１ａ，１ｂと移動機構フレーム２ａ，２ｂとで構成されている移動装置フレーム内で物体１２ａ，１２ｂを任意位置に移動させることができる。
【０１４５】
なお、図３４には、３個の物体入れ換え機構１３ａ，１３ｂを有する物体移動装置１００Ａを示したが、移動機構フレーム１ａ，１ｂと移動機構フレーム２ａ，２ｂで構成される移動装置フレーム内に配置される物体入れ換え機構は３個に限定されるものではない。移動機構ビーム１７ａ，１７ｂにさらに多くのスライダを取り付けることで、あるいは、新たな移動機構ビームを設けることで、さらに多くの物体入れ換え機構を移動装置フレーム内に配置できる。
【０１４６】
また、上記実施の形態においては、物体搭載部支持機構１０は、本体部８ａに凸型接続部９ａを介して間接的に取り付けられるものを示したが、物体搭載部支持機構１０を本体部８ａに直接的に取り付ける構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
この発明は、天井、壁等で複数の物体、例えばプロジェクタ、スピーカ等を移動させる物体移動装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】この発明の実施の形態としての物体移動装置の構成例を示す斜視図である。
【図２】凸型接続部を持つ物体入れ換え機構（機構Ａ）における、物体搭載部の取り付け時および切り離し時の状態を示す斜視図である。
【図３】凸型接続部を持つ物体入れ換え機構（機構Ａ）における、物体搭載部の取り付け時および切り離し時の状態を示す側面図である。
【図４】凹型接続部を持つ物体入れ換え機構（機構Ｂ）における、物体搭載部の取り付け時および切り離し時の状態を示す斜視図である。
【図５】凹型接続部を持つ物体入れ換え機構（機構Ｂ）における、物体搭載部の取り付け時および切り離し時の状態を示す側面図である。
【図６】直動および回転機構および物体搭載部支持機構の構成例を示す一部を截断した側面図である。
【図７】直動および回転機構および物体搭載部支持機構の他の構成例を示す一部を截断した側面図である。
【図８】物体入れ換え機構の本体部に対する物体搭載部の取り付けおよび切り離しを、ねじ型固定機構により行う例を示す図である。
【図９】物体入れ換え機構の本体部に対する物体搭載部の取り付けおよび切り離しを、電磁石型固定機構により行う例を示す図である。
【図１０】本体部に対する物体搭載部の取り付けおよび切り離しを、アーム型固定機構により行う例を示す図である。
【図１１】物体搭載部に対する物体の取り付け方法、およびこれらと本体部との情報伝達方法の一例を示す図である。
【図１２】物体入れ換え機構に対する情報（映像信号、音声信号）の伝送系の一例を示すブロック図である。
【図１３】物体入れ換え機構、物体搭載部および物体における、電力、制御信号、映像・音声等の機器用信号の流れを示す図である。
【図１４】物体入れ換え機構に対する情報（映像信号、音声信号）の伝送系の他の例を示すブロック図である。
【図１５】物体入れ換え機構、物体搭載部および物体における、電力、制御信号、映像・音声等の機器用信号の流れを示す図である。
【図１６】物体入れ換え機構Ａ，Ｂによる物体位置入れ換えの手順を説明するためのフローチャートである。
【図１７】物体入れ換え機構Ａ，Ｂによる物体位置入れ換えの手順を説明するための図（１／２）である。
【図１８】物体入れ換え機構Ａ，Ｂによる物体位置入れ換えの手順を説明するための図（２／２）である。
【図１９】物体入れ換え機構Ａと物体入れ換え機構Ｂの向きの補正の様子を示す図である。
【図２０】物体入れ換え機構Ａ，Ｂの物体搭載部１１ａ，１１ｂの入れ換え動作のモデル図である。
【図２１】物体入れ換え機構Ａの凸型接続部に取り付けられている物体搭載部支持機構の補強の一例を示す図である。
【図２２】物体入れ換え機構Ａの凸型接続部に取り付けられている物体搭載部支持機構の補強の他の例を示す図である。
【図２３】物体入れ換え機構Ａの凸型接続部に取り付けられている物体搭載部支持機構の補強のさらに他の例を示す図である。
【図２４】凸型接続部を持つ物体入れ換え機構Ａと凹型接続部を持つ物体入れ換え機構Ｂの連結状態が強化の一例を示す図である。
【図２５】凸型接続部を持つ物体入れ換え機構Ａと凹型接続部を持つ物体入れ換え機構Ｂの連結状態が強化の他の例を示す図である。
【図２６】物体入れ換え機構Ａの凸型接続部および物体入れ換え機構Ｂの凹型接続部の形状を曲面形状とした例を示す斜視図である。
【図２７】物体入れ換え機構Ａの凸型接続部および物体入れ換え機構Ｂの凹型接続部の形状を曲面形状とした例を示す上面図である。
【図２８】物体入れ換え機構Ａの凸型接続部および物体入れ換え機構Ｂの凹型接続部の形状を曲面形状とした例を示す底面図である。
【図２９】物体搭載部を物体入れ換え機構の本体部から切り離した状態における支持状態の強化例を説明するための図である。
【図３０】物体搭載部を物体入れ換え機構の本体部から切り離した状態における支持状態の強化例を説明するための図である。
【図３１】物体搭載部を物体入れ換え機構の本体部から切り離した状態における支持状態の強化例を説明するための図である。
【図３２】物体搭載部を物体入れ換え機構の本体部から切り離した状態における支持状態の強化例を説明するための図である。
【図３３】物体搭載部を物体入れ換え機構の本体部から切り離した状態における支持状態の強化例を説明するための図である。
【図３４】この発明の他の実施の形態としての物体移動装置の構成例を示す斜視図である。
【図３５】物体入れ換え機構Ａ，Ｂの物体搭載部１１ａ，１１ｂの入れ換え動作のモデル図である。
【図３６】従来の物体移動装置の構成例を示す斜視図である。
【図３７】物体移動装置の構成例を示す斜視図である。
【図３８】物体移動装置の構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ・・・移動機構フレーム、３ａ〜３ｄ，４ａ〜４ｄ，１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ・・・駆動機構セット、５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ，１７ａ，１７ｂ・・・移動機構ビーム、７ａ，７ｂ・・・回転軸、８，８ａ，８ｂ・・・本体部、９ａ・・・凸型接続部、９ｂ・・・凹型接続部、９ｂ１，９ｂ２・・・凸状部、１０・・・物体搭載部支持機構、１１，１１ａ，１１ｂ・・・物体搭載部、１２，１２ａ，１２ｂ・・・物体、１３ａ，１３ｂ・・・物体入れ換え機構、１９ａ〜１９ｅ・・・スライダ、３０・・・直動および回転機構、３１・・・直動機構、３２・・・回転軸、３３・・・物体搭載部支持機構駆動部、３４・・・物体搭載部支持機構可動部、３５，３６・・・物体搭載部支持部、３７・・・ねじ型直動および回転機構駆動部、３８・・・ねじ型直動および回転機構軸部、４０・・・自動式のねじ型固定機構、５０・・・電磁石型固定機構、５１・・・物体搭載部側結合部、６０，６１・・・アーム型固定機構駆動部、６２，６３・・・アーム型固定部、７１・・・補強用の支持棒、７５ａ，７５ｂ・・・案内溝、７６・・・物体搭載部支持部材、７７，７８・・・大径部、８０・・・物体搭載部側ねじ穴、８１・・・物体側ねじ穴、８２・・・物体搭載用ねじ、８３・・・物体搭載部側電力・情報供給部、８４・・・本体部側電力・情報供給部、８５・・・穴、８６・・・抜け防止部材、９０・・・機構制御部、９１・・・信号制御部、９２・・・機構制御部、１００，１００Ａ・・・物体移動装置
【図３】
2009241181.tif 000003
【図５】
2009241181.tif 000004
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３５】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図３４】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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