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JP6772912B2 - Wagon transport system - Google Patents
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Description

本発明は、ワゴン搬送システムに関するものである。 The present invention relates to a wagon transport system.

ロボットには、決められた軌道上を移動するロボットと、自律移動を行うロボットがある。工場等における搬送システムの一つとして、ロボットによる搬送システムがある。特許文献1には、物体を載せたワゴンを搬送ロボットが保持し、あらかじめ決められた目標軌道上を移動することによってワゴンを搬送する搬送システムが開示されている。 Robots include robots that move on a fixed orbit and robots that perform autonomous movement. As one of the transfer systems in factories and the like, there is a transfer system by a robot. Patent Document 1 discloses a transport system in which a transport robot holds a wagon on which an object is placed and transports the wagon by moving on a predetermined target trajectory.

特開2009−006415号公報JP-A-2009-006415

しかしながら、従来の搬送ロボットでは、ワゴンを保持しつつ自律移動を行うことが困難であった。その理由として、搬送ロボットがワゴンを保持した状態においては、搬送ロボットの搬送方向にワゴンが位置するため、搬送ロボットにとってワゴンは障害物であると認識してしまうという問題があった。 However, with the conventional transfer robot, it is difficult to perform autonomous movement while holding the wagon. The reason is that when the transfer robot holds the wagon, the wagon is located in the transfer direction of the transfer robot, so that the transfer robot recognizes that the wagon is an obstacle.

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、ワゴンを保持しつつ障害物を自律的に回避することが可能なワゴン搬送システムを提供するものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a wagon transport system capable of autonomously avoiding obstacles while holding a wagon.

本発明にかかるワゴン搬送システムは、自律移動ロボットによってワゴンを搬送するワゴン搬送システムであって、前記自律移動ロボットは、前記ワゴンを認識する認識センサと、前記認識センサによって認識された前記ワゴンを保持する保持部と、前記ワゴンの搬送方向前方に位置する障害物を検出する光学式センサと、を備え、前記ワゴンが、前記認識センサによって認識されるための特徴部を有すると共に、前記光学式センサのセンサ光の光路上に位置する前記ワゴンの支柱が、前記センサ光を所定量以上透過する光透過性材料から構成されており、前記自律移動ロボットは、前記認識センサによって認識した前記ワゴンを前記保持部によって保持して搬送しつつ、前記光学式センサによって検出した障害物を自律的に回避する。 The wagon transport system according to the present invention is a wagon transport system that transports a wagon by an autonomous mobile robot, and the autonomous mobile robot holds a recognition sensor that recognizes the wagon and the wagon that is recognized by the recognition sensor. The wagon is provided with a holding portion and an optical sensor for detecting an obstacle located in front of the transport direction of the wagon, and the wagon has a feature portion for being recognized by the recognition sensor and the optical sensor. The columns of the wagon located on the optical path of the sensor light of the above are made of a light-transmitting material that transmits the sensor light by a predetermined amount or more, and the autonomous mobile robot uses the wagon recognized by the recognition sensor. While being held and conveyed by the holding portion, obstacles detected by the optical sensor are autonomously avoided.

本発明にかかるワゴン搬送システムは、光学式センサのセンサ光の光路上に位置するワゴンの支柱が、センサ光を所定量以上透過する光透過性材料から構成されており、自律移動ロボットは、認識センサによって認識したワゴンを保持部によって保持して搬送しつつ、光学式センサによって検出した障害物を自律的に回避する。このような構成により、自律移動ロボットがワゴンを保持しつつ障害物を自律的に回避することができる。 In the wagon transport system according to the present invention, the support of the wagon located on the optical path of the sensor light of the optical sensor is composed of a light-transmitting material that transmits the sensor light by a predetermined amount or more, and the autonomous mobile robot recognizes it. While the wagon recognized by the sensor is held by the holding unit and conveyed, obstacles detected by the optical sensor are autonomously avoided. With such a configuration, the autonomous mobile robot can autonomously avoid obstacles while holding the wagon.

本発明により、自律移動ロボットがワゴンを保持しつつ障害物を自律的に回避することが可能なワゴン搬送システムを提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a wagon transfer system in which an autonomous mobile robot can autonomously avoid obstacles while holding a wagon.

実施の形態1にかかるワゴン搬送システムの側面図である。It is a side view of the wagon transport system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1にかかるロボットの脚部に設けられたレーザセンサとワゴンの台座部上に設けられた透明支柱との位置関係を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a positional relationship between a laser sensor provided on a leg of a robot according to the first embodiment and a transparent support column provided on a pedestal of a wagon. 実施の形態1にかかるワゴン搬送システムの搬送工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the transfer process of the wagon transfer system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態2にかかるワゴン搬送システムの側面図である。It is a side view of the wagon transport system which concerns on Embodiment 2. FIG.

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするために、図面は適宜、簡略化されている。
なお、当然のことながら、図1、2及び4に示した右手系xyz座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、z軸プラス向きが鉛直上向き、xy平面が水平面であり、図面間で共通である。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, the drawings have been simplified as appropriate to clarify the description.
As a matter of course, the right-handed xyz coordinates shown in FIGS. 1, 2 and 4 are for convenience to explain the positional relationship of the components. Usually, the z-axis plus direction is vertically upward, and the xy plane is a horizontal plane, which is common between drawings.

<実施の形態1>
図1は、実施の形態1にかかるワゴン搬送システムの側面図である。本実施の形態において、ロボット10がワゴン20を保持し、障害物を回避しつつ搬送を行う自律移動を開始した状態を示している。ロボット10は、脚部11と、胴体部12と、頭部13とを備える。ワゴン20は、台座部21と、車輪22と、透明支柱23aと、支柱23bと、カゴ部24a及びカゴ部24bと、持ち手25とを備える。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a side view of the wagon transport system according to the first embodiment. In the present embodiment, the robot 10 holds the wagon 20 and starts autonomous movement for carrying while avoiding obstacles. The robot 10 includes a leg portion 11, a body portion 12, and a head portion 13. The wagon 20 includes a pedestal portion 21, wheels 22, a transparent strut 23a, a strut 23b, a basket portion 24a and a basket portion 24b, and a handle 25.

<ロボット10の構成>
まずロボット10の構成について説明する。
ロボット10は、脚部11と、胴体部12と、頭部13とを備える。脚部11は、上面(z軸正側の面)にレーザセンサ14を備える。
<Structure of robot 10>
First, the configuration of the robot 10 will be described.
The robot 10 includes a leg portion 11, a body portion 12, and a head portion 13. The leg portion 11 includes a laser sensor 14 on the upper surface (the surface on the positive side of the z-axis).

図1に示すように、レーザセンサ14は、ロボット10の脚部11の上面(z軸正側の面)に設けられている。レーザセンサ14は、ワゴン20の搬送方向前方(x軸正方向)に向かってレーザ光L(破線)を照射することによって、ワゴン20の搬送方向前方(x軸正方向)に位置する障害物を検出する光学式センサである。 As shown in FIG. 1, the laser sensor 14 is provided on the upper surface (the surface on the positive side of the z-axis) of the leg portion 11 of the robot 10. The laser sensor 14 irradiates the laser beam L (broken line) toward the front of the wagon 20 in the transport direction (positive direction of the x-axis) to detect an obstacle located in front of the transport direction of the wagon 20 (positive direction of the x-axis). It is an optical sensor that detects.

レーザセンサ14から照射されるレーザ光Lの光路上には、ワゴンの支柱であり光透過性材料からなる透明支柱23aが設けられている。ワゴンの支柱として光透過性材料からなる透明支柱23aを用いている理由としては、ロボット10のレーザセンサ14が、ワゴン20の透明支柱23aは障害物であると誤って認識してしまうことを防ぐためである。詳しくは後述する。 On the optical path of the laser beam L emitted from the laser sensor 14, a transparent column 23a, which is a column of a wagon and is made of a light-transmitting material, is provided. The reason why the transparent support 23a made of a light-transmitting material is used as the support of the wagon is to prevent the laser sensor 14 of the robot 10 from erroneously recognizing that the transparent support 23a of the wagon 20 is an obstacle. Because. Details will be described later.

図1に示すように、胴体部12は、胴体部12に接続されたアーム15と、アーム15に設けられたハンド16とを備える。ハンド16は、ワゴン20の持ち手25を保持する保持部である。本実施の形態においては、ワゴン20の持ち手25を保持するためにハンド16を用いているが、持ち手25を保持することが可能な保持部であれば、どのような形状であってもよい。また、ワゴン20の持ち手25を把持するものに限らず、磁力等を用いて保持するものであってもよい。 As shown in FIG. 1, the body portion 12 includes an arm 15 connected to the body portion 12 and a hand 16 provided on the arm 15. The hand 16 is a holding portion that holds the handle 25 of the wagon 20. In the present embodiment, the hand 16 is used to hold the handle 25 of the wagon 20, but any shape can be used as long as it is a holding portion capable of holding the handle 25. Good. Further, the handle 25 of the wagon 20 is not limited to the one that grips the handle 25, and may be held by using a magnetic force or the like.

図1に示すように、頭部13は、カメラ17を備える。カメラ17は、ロボット10の頭部13に設けられている。カメラ17は、ワゴン20の持ち手25に設けられたAR(Augmented Reality)マーカ、又は特徴的なパターンや形状等を検出する光学式の認識センサである。ワゴン20の持ち手25に設けられた特徴的なパターンの例として、白黒のパターン、縞模様のパターン、凹凸のテクスチャなどがあるが、画像特徴量として表れやすいパターン又は形状であれば何でもよい。 As shown in FIG. 1, the head 13 includes a camera 17. The camera 17 is provided on the head 13 of the robot 10. The camera 17 is an AR (Augmented Reality) marker provided on the handle 25 of the wagon 20, or an optical recognition sensor that detects a characteristic pattern, shape, or the like. Examples of the characteristic pattern provided on the handle 25 of the wagon 20 include a black-and-white pattern, a striped pattern, and an uneven texture, but any pattern or shape that easily appears as an image feature amount may be used.

本実施の形態において、カメラ17の検出領域を一点鎖線によって示しているが、これは一例である。頭部13は可動式であるため、頭部13に設けられたカメラ17を上下左右の任意の方向に動かすことが可能である。したがって、頭部13の動作に伴いカメラ17の検出領域はその都度変化する。 In the present embodiment, the detection area of the camera 17 is indicated by a long-dotted line, which is an example. Since the head 13 is movable, the camera 17 provided on the head 13 can be moved in any direction up, down, left, and right. Therefore, the detection area of the camera 17 changes each time as the head 13 moves.

また、本実施の形態においては光学式の認識センサであるカメラ17を用いているが、ワゴン20の持ち手25を認識することができるセンサであれば、これに限定されない。カメラ17及びARマーカ等の代用として、例えば、電波を用いた非接触な読み取りが可能なRFID(Radio Frequency Identifier)等を用いてもよい。 Further, in the present embodiment, the camera 17 which is an optical recognition sensor is used, but the sensor is not limited to this as long as it can recognize the handle 25 of the wagon 20. As a substitute for the camera 17 and the AR marker, for example, an RFID (Radio Frequency Identifier) or the like capable of non-contact reading using radio waves may be used.

<ワゴン20の構成>
次に、ワゴン20の構成について説明する。
図1に示すように、ワゴン20は、台座部21と、台座部21に設けられている車輪22及び透明支柱23aと、透明支柱23aによって支えられているカゴ部24aと、支柱23bと、支柱23bによって支えられているカゴ部24bと、カゴ部24bに設けられている持ち手25とを備える。
<Structure of wagon 20>
Next, the configuration of the wagon 20 will be described.
As shown in FIG. 1, the wagon 20 includes a pedestal portion 21, wheels 22 and transparent columns 23a provided on the pedestal portion 21, a basket portion 24a supported by the transparent columns 23a, columns 23b, and columns. It includes a basket portion 24b supported by the 23b and a handle 25 provided on the basket portion 24b.

図1及び図2に示すように、台座部21はワゴン20の底部に設けられた、例えば平面視矩形状の板状部材である。図1に示すように、車輪22は、台座部21の下面(z軸負側の面)の四隅に固定されている。車輪22の車輪の数は、例えば四輪であるが、三輪であっても六輪であってもよく、ワゴン20に荷物を載せて搬送することができる構成であれば、車輪の数は問わない。また、車輪22は、z軸回りに回転可能に設けられていることが好ましい。 As shown in FIGS. 1 and 2, the pedestal portion 21 is, for example, a rectangular plate-shaped member in a plan view provided at the bottom of the wagon 20. As shown in FIG. 1, the wheels 22 are fixed to the four corners of the lower surface (the surface on the negative side of the z-axis) of the pedestal portion 21. The number of wheels of the wheel 22 is, for example, four wheels, but it may be three wheels or six wheels, and the number of wheels does not matter as long as it can carry luggage on the wagon 20. .. Further, it is preferable that the wheel 22 is provided so as to be rotatable around the z-axis.

図1及び図2に示すように、透明支柱23aは、台座部21の上面(z軸正側の面)の四隅に固定された円柱状部材であって、鉛直上向き(z軸正向き)に延設されている。透明支柱23aは、光透過性材料から構成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the transparent column 23a is a columnar member fixed to the four corners of the upper surface (the surface on the positive side of the z-axis) of the pedestal portion 21 and is vertically upward (positively oriented on the z-axis). It has been extended. The transparent column 23a is made of a light-transmitting material.

本実施の形態における光透過性材料とは、ロボット10の脚部11に設けられたレーザセンサ14から照射されるレーザ光Lを所定量以上透過する材料のことを指す。透明支柱23aを構成する光透過性材料としては、例えば、ガラス、アクリル、ポリカーボネートなどがあるが、レーザ光Lを所定量以上透過する光透過性材料であれば、これに限定されない。透明支柱23aの形状は、透明支柱23aからの反射光Rを軽減する観点から、円柱状であることが好ましいが、レーザ光Lを所定量以上透過し、ワゴン20としての強度を保つことができるものであれば、形状は特に問わない。 The light-transmitting material in the present embodiment refers to a material that transmits a predetermined amount or more of the laser light L emitted from the laser sensor 14 provided on the leg 11 of the robot 10. Examples of the light-transmitting material constituting the transparent support column 23a include glass, acrylic, and polycarbonate, but the light-transmitting material is not limited to this as long as it is a light-transmitting material that transmits laser light L in a predetermined amount or more. The shape of the transparent column 23a is preferably cylindrical from the viewpoint of reducing the reflected light R from the transparent column 23a, but the laser beam L can be transmitted by a predetermined amount or more and the strength of the wagon 20 can be maintained. The shape is not particularly limited as long as it is a thing.

また、透明支柱23aは任意の高さに調節を行うことが可能である。したがって、レーザセンサ14から照射されるレーザ光Lの光路に応じて透明支柱23aの位置(z軸方向)の変更を行うことが可能である。なお、ワゴン20に透明支柱23aを設ける際は、レーザ光Lの波長と透明支柱23aに用いる材料の厚さとの関係から、透明支柱23aにおけるレーザ光Lの透過率が高い組み合わせを選択するものとする。 Further, the transparent support column 23a can be adjusted to an arbitrary height. Therefore, it is possible to change the position (z-axis direction) of the transparent support column 23a according to the optical path of the laser beam L emitted from the laser sensor 14. When the transparent column 23a is provided on the wagon 20, a combination having a high transmittance of the laser light L in the transparent column 23a is selected in consideration of the relationship between the wavelength of the laser beam L and the thickness of the material used for the transparent column 23a. To do.

図1に示すように、カゴ部24a及びカゴ部24bは、例えば上面(z軸正側の面)が開口した箱型の形状を有しているが、目的の荷物を搬送するために適した形状に適宜変更可能である。カゴ部24aは、透明支柱23aの上側(z軸正側の面)に設けられている。すなわち、カゴ部24aは、透明支柱23aによって支えられている。また、支柱23bは、カゴ部24aの底面の四隅に設けられている。カゴ部24bは、支柱23bの上側(z軸正側の面)に設けられている。すなわち、カゴ部24bは、支柱23bによって支えられている。 As shown in FIG. 1, the basket portion 24a and the basket portion 24b have, for example, a box-shaped shape in which the upper surface (the surface on the positive side of the z-axis) is open, and are suitable for transporting a target load. The shape can be changed as appropriate. The basket portion 24a is provided on the upper side (the surface on the positive side of the z-axis) of the transparent support column 23a. That is, the basket portion 24a is supported by the transparent support column 23a. Further, the columns 23b are provided at the four corners of the bottom surface of the basket portion 24a. The basket portion 24b is provided on the upper side (the surface on the positive side of the z-axis) of the support column 23b. That is, the basket portion 24b is supported by the support column 23b.

支柱23bは、透明支柱23aと比較してレーザ光Lの透過性が低い材料からなる支柱である。支柱23bは、ワゴン20としての強度を保つことができる材料であればよい。例えば、透明支柱23aと同様の光透過性材料から構成されていてもよいし、不透明な物質、例えば金属などから構成されていてもよい。 The support column 23b is a support column made of a material having a lower transparency of the laser beam L than the transparent support column 23a. The support column 23b may be made of a material that can maintain the strength of the wagon 20. For example, it may be composed of the same light-transmitting material as the transparent column 23a, or may be composed of an opaque substance such as metal.

なお、本実施の形態においては、透明支柱23aは台座部21の上面(z軸正側の面)の四隅に設けられているが、レーザ光Lを透過し、ワゴン20に荷物を載せて搬送することができる構成であれば、透明支柱23aの数は問わない。同様に、支柱23bはカゴ部24aの底面の四隅に設けられているが、ワゴン20に荷物を載せて搬送することができる構成であれば、支柱23bの数は問わない。 In the present embodiment, the transparent columns 23a are provided at the four corners of the upper surface (the surface on the positive side of the z-axis) of the pedestal portion 21, but the transparent columns 23a transmit the laser beam L and carry the load on the wagon 20. The number of transparent columns 23a does not matter as long as it can be configured. Similarly, the columns 23b are provided at the four corners of the bottom surface of the basket portion 24a, but the number of columns 23b does not matter as long as the wagon 20 can carry the load.

持ち手25には、前述の通り、AR(Augmented Reality)マーカ、又は特徴的なパターンや形状等が設けられている。持ち手25に設けられた特徴的なパターンの例として、白黒のパターン、縞模様のパターン、凹凸のテクスチャなどがあるが、ロボット10のカメラ17が画像特徴量として検出しやすいパターン又は形状であれば何でもよい。 As described above, the handle 25 is provided with an AR (Augmented Reality) marker, or a characteristic pattern or shape. Examples of the characteristic pattern provided on the handle 25 include a black-and-white pattern, a striped pattern, and an uneven texture. The pattern or shape may be easily detected by the camera 17 of the robot 10 as an image feature amount. Anything is fine.

図2は、実施の形態1にかかるロボットの脚部に設けられたレーザセンサとワゴンの台座部上に設けられた透明支柱との位置関係を示す平面図である。図1と図2とは対応している。図1と同様、ロボット10がワゴン20を保持し、障害物を回避しつつ搬送を行う自律移動を開始した状態を示している。ここで、ロボット10がワゴン20を保持した状態とは、ロボット10にとってワゴン20は搬送方向(x軸正方向)に位置するという意味である。ロボット10のレーザセンサ14から照射されるレーザ光Lは、搬送方向(x軸正方向)に位置する障害物を検出するため、ワゴン20がロボット10にとって障害物であると、ロボット10が誤って認識してしまうことを防ぐ必要がある。 FIG. 2 is a plan view showing the positional relationship between the laser sensor provided on the leg portion of the robot according to the first embodiment and the transparent support column provided on the pedestal portion of the wagon. 1 and 2 correspond to each other. Similar to FIG. 1, the robot 10 holds the wagon 20 and starts autonomous movement for carrying while avoiding obstacles. Here, the state in which the robot 10 holds the wagon 20 means that the wagon 20 is located in the transport direction (x-axis positive direction) for the robot 10. Since the laser beam L emitted from the laser sensor 14 of the robot 10 detects an obstacle located in the transport direction (positive direction on the x-axis), the robot 10 mistakenly determines that the wagon 20 is an obstacle to the robot 10. It is necessary to prevent it from being recognized.

そこで、本実施の形態においては、レーザセンサ14から照射されるレーザ光Lの光路上に設けられたワゴン20の支柱が、前述の通り透明支柱23aによって構成されている。透明支柱23aは、光透過性材料であるガラスによって構成されているため、レーザ光Lを所定量以上透過することができる。ワゴン20を構成する透明支柱23aがレーザ光Lを透過するということは、すなわち、レーザセンサ14はワゴン20を障害物として検出しないという意味である。 Therefore, in the present embodiment, the columns of the wagon 20 provided on the optical path of the laser beam L emitted from the laser sensor 14 are composed of the transparent columns 23a as described above. Since the transparent support column 23a is made of glass, which is a light-transmitting material, the laser beam L can be transmitted by a predetermined amount or more. The fact that the transparent support column 23a constituting the wagon 20 transmits the laser beam L means that the laser sensor 14 does not detect the wagon 20 as an obstacle.

このように、ワゴン20の支柱を透明支柱23aとすることによって、ワゴン20がロボット10にとって障害物であると、ロボット10が誤って認識してしまうことを防ぐことができる。したがって、ロボット10はワゴン20を搬送しつつ、レーザセンサ14から照射されるレーザ光Lによって障害物を検出し、検出した障害物を回避する自律移動を行うことができる。 By making the support of the wagon 20 a transparent support 23a in this way, it is possible to prevent the robot 10 from erroneously recognizing that the wagon 20 is an obstacle to the robot 10. Therefore, the robot 10 can detect obstacles by the laser beam L emitted from the laser sensor 14 while transporting the wagon 20, and can perform autonomous movement to avoid the detected obstacles.

ただし、図2に示すように、反射光Rが生じる場合がある。反射光Rは、レーザセンサ14の条件や透明支柱23aの材料によって、レーザ光Lが透明支柱23aを一部透過せず反射される場合を指す。反射光Rが生じると、反射光Rをもとに、ロボット10はワゴン20を障害物として誤って認識してしまうため、そのような誤認識を防ぐ必要がある。そこで、反射光Rが生じた場合、当該反射光Rを除去する処理を行う。 However, as shown in FIG. 2, reflected light R may occur. The reflected light R refers to a case where the laser light L is reflected without partially passing through the transparent support column 23a depending on the conditions of the laser sensor 14 and the material of the transparent support column 23a. When the reflected light R is generated, the robot 10 erroneously recognizes the wagon 20 as an obstacle based on the reflected light R, and it is necessary to prevent such erroneous recognition. Therefore, when the reflected light R is generated, a process of removing the reflected light R is performed.

ロボット10がワゴン20を保持した状態におけるロボット10のレーザセンサ14とワゴン20の透明支柱23aとの相対位置関係の情報を、ロボット10はあらかじめ保持している。このレーザセンサ14と透明支柱23aとの相対位置関係の情報をもとに、反射光Rが透明支柱23aによって生じたものであるか否かを検出する。ここで、図2における反射領域RA(透明支柱23aの太い実線部分)によって生じた反射光Rは、透明支柱23aによって生じた反射光Rであると検出されるため、当該反射光Rは制御部によって除去される。このような反射光Rの除去処理を行うことによって、ロボット10がワゴン20を障害物として誤って検出してしまうことを防ぐことができる。 The robot 10 holds information on the relative positional relationship between the laser sensor 14 of the robot 10 and the transparent support column 23a of the wagon 20 in a state where the robot 10 holds the wagon 20 in advance. Based on the information on the relative positional relationship between the laser sensor 14 and the transparent column 23a, it is detected whether or not the reflected light R is generated by the transparent column 23a. Here, since the reflected light R generated by the reflection region RA (thick solid line portion of the transparent support column 23a) in FIG. 2 is detected as the reflected light R generated by the transparent support column 23a, the reflected light R is the control unit. Is removed by. By performing such a removal process of the reflected light R, it is possible to prevent the robot 10 from erroneously detecting the wagon 20 as an obstacle.

なお、前述の通り、透明支柱23aの反射領域RAにおいて必ず反射光Rが生じるわけではなく、レーザ光Lが透過するか反射するかはレーザセンサ14の条件や透明支柱23aの材料による。また、本実施の形態においては、ロボット10のレーザセンサ14とワゴン20の透明支柱23aとの相対位置関係の情報をロボット10にあらかじめ保持させているが、レーザセンサ14と透明支柱23aとの相対位置関係は、カメラ17によってマーカ等を認識した結果を用いることもできる。 As described above, the reflected light R is not always generated in the reflection region RA of the transparent support column 23a, and whether the laser light L is transmitted or reflected depends on the conditions of the laser sensor 14 and the material of the transparent column 23a. Further, in the present embodiment, the robot 10 holds in advance the information on the relative positional relationship between the laser sensor 14 of the robot 10 and the transparent support column 23a of the wagon 20, but the relative position between the laser sensor 14 and the transparent support column 23a. As the positional relationship, the result of recognizing a marker or the like by the camera 17 can also be used.

<ワゴン搬送システムの搬送工程>
以下、図1〜図3を用いて、実施の形態1にかかるワゴン搬送システムの一連の流れを説明する。図3は、実施の形態1にかかるワゴン搬送システムの搬送工程を示すフローチャートである。以下、各ステップの詳細を、図1及び図2を用いて説明する。なお、図1及び図2はステップS4を示しており、ステップS1〜S3、S5については図示していない。そのため、ステップS1〜S3、S5については、図1及び図2を参考にして説明する。また、一連の制御は、すべて制御部(不図示)において行われている。
<Transport process of wagon transfer system>
Hereinafter, a series of flows of the wagon transport system according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 3 is a flowchart showing a transfer process of the wagon transfer system according to the first embodiment. Hereinafter, the details of each step will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Note that FIGS. 1 and 2 show step S4, and steps S1 to S3 and S5 are not shown. Therefore, steps S1 to S3 and S5 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Further, all of the series of controls are performed by the control unit (not shown).

<ステップS1>
まず、ロボット10は床F上を移動しワゴン20の置き場へ向かう。ワゴン20の置き場はロボット10にとって既知である。ここで既知とは、例えば、ロボット10に、ロボット10が動作する環境内の地図中における、xy座標情報を保持させておくこと等を指す。ロボット10がワゴン20の置き場へ自律移動する際は、ロボット10の脚部11に設けられたレーザセンサ14及び頭部13に設けられたカメラ17の両方が稼働している状態である。ロボット10がワゴン20の置き場へ自律移動する間、ロボット10はロボット10の脚部11に設けられたレーザセンサ14からレーザ光Lを照射することによって進行方向(x軸正方向)の障害物を検知し、回避する。
<Step S1>
First, the robot 10 moves on the floor F and heads for the storage place of the wagon 20. The location of the wagon 20 is known to the robot 10. Here, "known" means, for example, having the robot 10 hold xy coordinate information in a map in the environment in which the robot 10 operates. When the robot 10 autonomously moves to the place where the wagon 20 is placed, both the laser sensor 14 provided on the leg 11 of the robot 10 and the camera 17 provided on the head 13 are in operation. While the robot 10 autonomously moves to the storage place of the wagon 20, the robot 10 irradiates the laser beam L from the laser sensor 14 provided on the leg 11 of the robot 10 to detect an obstacle in the traveling direction (x-axis positive direction). Detect and avoid.

<ステップS2>
ワゴン20の置き場へ移動したロボット10は、ワゴン20を認識する。具体的には、ワゴン20の持ち手25に設けられたARマーカを、ロボット10のカメラ17が検出することによって、ロボット10はワゴン20を認識する。
<Step S2>
The robot 10 that has moved to the storage place of the wagon 20 recognizes the wagon 20. Specifically, the robot 10 recognizes the wagon 20 by detecting the AR marker provided on the handle 25 of the wagon 20 by the camera 17 of the robot 10.

<ステップS3>
ワゴン20を認識したロボット10は、ワゴン20の持ち手25をハンド16によって保持する。ロボット10がワゴン20を認識した時点において、ワゴン20の持ち手25を保持するために、ロボット10がアーム15及びハンド16をワゴン20の持ち手25まで移動させる距離については既知である。ここで既知とは、ロボット10のハンド16とワゴン20の持ち手25との相対位置情報をロボット10にあらかじめ保持させておくこと等を指す。
<Step S3>
The robot 10 that recognizes the wagon 20 holds the handle 25 of the wagon 20 by the hand 16. When the robot 10 recognizes the wagon 20, the distance by which the robot 10 moves the arm 15 and the hand 16 to the handle 25 of the wagon 20 in order to hold the handle 25 of the wagon 20 is known. Here, what is known means that the robot 10 holds in advance the relative position information between the hand 16 of the robot 10 and the handle 25 of the wagon 20.

<ステップS4>
図1及び図2に示すように、ワゴン20を保持したロボット10は、ワゴン20を搬送しつつ、レーザセンサ14から照射されるレーザ光Lによって障害物を検出し、検出した障害物を回避する自律移動を開始する。
<Step S4>
As shown in FIGS. 1 and 2, the robot 10 holding the wagon 20 detects an obstacle by the laser beam L emitted from the laser sensor 14 while transporting the wagon 20 and avoids the detected obstacle. Start autonomous movement.

<ステップ5>
搬送先については、ユーザがタブレットなどを用いて任意の目的地を設定することが可能である。ワゴン20を保持したロボット10は、ユーザに与えられた目的地の座標(ロボットが動作する環境内の地図のxy座標)を搬送先として認識し、障害物を回避する自律移動によって搬送する。
以上が実施の形態1にかかるワゴン搬送システムの一連の流れである。
<Step 5>
As for the destination, the user can set an arbitrary destination using a tablet or the like. The robot 10 holding the wagon 20 recognizes the coordinates of the destination given to the user (xy coordinates of the map in the environment in which the robot operates) as the transport destination, and transports the robot 10 by autonomous movement avoiding obstacles.
The above is a series of flow of the wagon transport system according to the first embodiment.

従来の搬送ロボットでは、ワゴンを保持しつつ自律移動を行うことが困難であった。その理由として、搬送ロボットがワゴンを保持した状態では、搬送ロボットの進行方向にワゴンが位置するため、搬送ロボットにとってワゴンは障害物であると認識してしまうという問題があった。 With a conventional transfer robot, it has been difficult to perform autonomous movement while holding the wagon. The reason is that when the transfer robot holds the wagon, the wagon is located in the traveling direction of the transfer robot, so that the transfer robot recognizes that the wagon is an obstacle.

そこで本実施の形態におけるワゴン搬送システム1では、光学式センサ14のレーザ光Lの光路上に位置するワゴン20の支柱23aが、レーザ光Lを所定量以上透過する光透過性材料から構成されている。そして、自律移動ロボット10は、認識センサ17によって認識したワゴン20を保持部16によって保持して搬送しつつ、光学式センサ14によって検出した障害物を自律的に回避する。このような構成により、自律移動ロボット10がワゴン20を保持しつつ障害物を自律的に回避することができる。 Therefore, in the wagon transport system 1 of the present embodiment, the support columns 23a of the wagon 20 located on the optical path of the laser beam L of the optical sensor 14 are made of a light transmitting material that transmits the laser beam L by a predetermined amount or more. There is. Then, the autonomous mobile robot 10 autonomously avoids the obstacle detected by the optical sensor 14 while holding and transporting the wagon 20 recognized by the recognition sensor 17 by the holding unit 16. With such a configuration, the autonomous mobile robot 10 can autonomously avoid obstacles while holding the wagon 20.

<実施の形態2>
図4は、実施の形態2にかかるワゴン搬送システムの側面図である。本実施の形態において、ロボット30がワゴン40を保持し、障害物を回避しつつ搬送を行う自律移動を開始した状態を示している。ロボット30は、脚部11と、胴体部12と、頭部13とを備える。実施の形態1において、ロボット10のレーザセンサ14は脚部11上(z軸方向)に設けられていたことに対し、実施の形態2においては、ロボット30のレーザセンサ34は胴体部12に設けられている。
<Embodiment 2>
FIG. 4 is a side view of the wagon transport system according to the second embodiment. In the present embodiment, the robot 30 holds the wagon 40 and starts autonomous movement for carrying while avoiding obstacles. The robot 30 includes legs 11, a body 12, and a head 13. In the first embodiment, the laser sensor 14 of the robot 10 is provided on the leg portion 11 (z-axis direction), whereas in the second embodiment, the laser sensor 34 of the robot 30 is provided on the body portion 12. Has been done.

具体的には、レーザセンサ34がロボット30の胴体部12のアーム15に隣接するように設けられている。レーザセンサ34から照射されるレーザ光Lは、カゴ部24aと24bとの間を通過する。本実施の形態においては、透明支柱43aがカゴ部24aとカゴ部24bとの間に設けられており、支柱43bが台座部21とカゴ部24aとの間に設けられている。実施の形態1と同様、透明支柱43aは光透過性材料から構成されており、支柱43bは透明支柱43aと比較してレーザ光Lの透過性が低い材料からなる支柱である。これ以外は実施の形態1と同様である。 Specifically, the laser sensor 34 is provided so as to be adjacent to the arm 15 of the body portion 12 of the robot 30. The laser beam L emitted from the laser sensor 34 passes between the basket portions 24a and 24b. In the present embodiment, the transparent support column 43a is provided between the basket portion 24a and the basket portion 24b, and the support column 43b is provided between the pedestal portion 21 and the basket portion 24a. Similar to the first embodiment, the transparent support column 43a is made of a light-transmitting material, and the support column 43b is a support column made of a material having a lower transparency of laser light L than the transparent support column 43a. Other than this, it is the same as that of the first embodiment.

なお、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。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit.

1、2 ワゴン搬送システム
10、30 ロボット
11 脚部
12 胴体部
13 頭部
14、34 レーザセンサ
15 アーム
16 ハンド
17 カメラ
20、40 ワゴン
21 台座部
22 車輪
23a、43a 透明支柱
23b、43b 支柱
24a、24b カゴ部
25 持ち手
F 床
L レーザ光
R 反射光
RA 反射領域
1, 2 Wagon transfer system 10, 30 Robot 11 Leg 12 Body 13 Head 14, 34 Laser sensor 15 Arm 16 Hand 17 Camera 20, 40 Wagon 21 Pedestal 22 Wheels 23a, 43a Transparent columns 23b, 43b Supports 24a, 24b Basket 25 Handle F Floor L Laser light R Reflected light RA Reflected area

Claims (1)

自律移動ロボットによってワゴンを搬送するワゴン搬送システムであって、
前記自律移動ロボットは、
前記ワゴンを認識する認識センサと、
前記認識センサによって認識された前記ワゴンを保持する保持部と、
前記ワゴンの搬送方向前方に位置する障害物を検出する光学式センサと、を備え、
前記ワゴンが、前記認識センサによって認識されるための特徴部を有すると共に、
前記光学式センサのセンサ光の光路上に位置する前記ワゴンの支柱が、前記センサ光を所定量以上透過する光透過性材料から構成されており、
前記自律移動ロボットは、前記認識センサによって認識した前記ワゴンを前記保持部によって保持して搬送しつつ、前記光学式センサによって検出した障害物を自律的に回避する、
ワゴン搬送システム。
A wagon transport system that transports wagons using autonomous mobile robots.
The autonomous mobile robot
A recognition sensor that recognizes the wagon and
A holding unit that holds the wagon recognized by the recognition sensor,
An optical sensor for detecting an obstacle located in front of the wagon in the transport direction is provided.
The wagon has a feature portion for being recognized by the recognition sensor, and also
The columns of the wagon located on the optical path of the sensor light of the optical sensor are made of a light-transmitting material that transmits the sensor light in a predetermined amount or more.
The autonomous mobile robot autonomously avoids obstacles detected by the optical sensor while holding and transporting the wagon recognized by the recognition sensor by the holding unit.
Wagon transport system.
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