JP7725972B2 - Transport system and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、自走式搬送装置を用いた搬送システムに関する。 The present invention relates to a transport system using a self-propelled transport device.
近年、製造や物流の現場において、物品を積載したカートを搬送する自走式搬送装置を導入する例が増えている。人が行っていたカートの移送作業の全部もしくは一部を自走式搬送装置で代替することにより、生産性及び安全性の向上や省人化などを図ることができる。 In recent years, there has been an increasing number of cases in manufacturing and logistics sites where self-propelled transport devices are being introduced to transport carts loaded with goods. By replacing all or part of the cart transport work previously performed by humans with self-propelled transport devices, productivity and safety can be improved, and labor savings can be achieved.
自走式搬送装置の主なものとして、AGV(Automatic Guided Vehicle)とAMR(Autonomous Mobile Robot)が知られている。AGVは、無人搬送車や無人搬送ロボットと
も呼ばれ、床に敷設した磁気テープや壁に取り付けたビーコンなどのガイドに従い、あらかじめ決められた経路を走行する搬送装置である。他方、AMRは、自律走行搬送ロボットやモバイルロボットとも呼ばれるもので、センサによって常に自分自身の位置や障害物の有無を認識しながら、適切な走行経路を自律的に選択する搬送装置である。
The main types of self-propelled transport devices are AGVs (Automatic Guided Vehicles) and AMRs (Autonomous Mobile Robots). AGVs, also known as automated guided vehicles or robots, are transport devices that travel along predetermined routes by following guides such as magnetic tape laid on the floor or beacons attached to the wall. Meanwhile, AMRs, also known as autonomous transport robots or mobile robots, are transport devices that use sensors to constantly recognize their own position and the presence or absence of obstacles, and autonomously select an appropriate travel route.
特許文献1には、カートをけん引するタイプのAGVが開示されている。 Patent Document 1 discloses an AGV that tows a cart.
自走式搬送装置を利用したカートの搬送タスクは、一般的に、以下のように行われる。
(1)まず、作業者が、搬送対象とするカートを地点Aに配置する。
(2)上位システムから、自走式搬送装置に対して、カートのピックアップ位置(地点A)とドロップオフ位置(地点B)が通知される。
(3)自走式搬送装置が、地点Aに行きその場に存在するカートをピックアップし、地点Bまで移動してカートをドロップオフする。
The cart transport task using the self-propelled transport device is generally performed as follows.
(1) First, a worker places a cart to be transported at point A.
(2) The host system notifies the self-propelled transport device of the cart's pick-up position (point A) and drop-off position (point B).
(3) The self-propelled transport device goes to point A, picks up a cart present there, and then moves to point B and drops off the cart.
このような従来手法においては、次のような問題が生じ得る。例えば、作業者が搬送対象カートを地点Aに配置したときのカートの位置や姿勢が適切でなかったり、そもそも作業者が搬送対象カートを地点Aに配置し忘れたりした場合には、自走式搬送装置がカートのピックアップに失敗し、搬送タスクが中断してしまう。また、もし作業者が間違って別のカートを地点Aに置いてしまった場合には、搬送対象とは違うカートがピックアップされ地点Bまで移送されてしまう。カートのピックアップに成功したとしても、地点Bに既に他のカートが置かれていたり何らかの障害物が存在していたりすると、自走式搬送装置がカートをドロップオフできずタスクを完了できない、という状況も起こり得る。ここで述べたような問題は、人と自走式搬送装置が協働作業を行う現場、すなわち、作業者と自走式搬送装置のいずれもがカートを移動させる可能性がある場面において特に懸念される。 Such conventional methods can encounter the following problems. For example, if the worker places the cart to be transported at point A with an incorrect position or posture, or if the worker forgets to place the cart at point A in the first place, the self-propelled transport device will fail to pick up the cart, and the transport task will be interrupted. Furthermore, if the worker mistakenly places a different cart at point A, a cart other than the one to be transported will be picked up and transported to point B. Even if the cart is successfully picked up, if another cart is already placed at point B or if there is some kind of obstacle, the self-propelled transport device may not be able to drop off the cart and the task may not be completed. The problems described here are particularly concerning in situations where humans and self-propelled transport devices work together, i.e., in situations where both the worker and the self-propelled transport device may be moving the cart.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、自走式搬送装置によるカート搬送の信頼性及び利便性を向上するための技術を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide technology for improving the reliability and convenience of cart transport using a self-propelled transport device.
本開示は、搬送対象となり得る複数のカートそれぞれの位置を検知するカート位置検知手段と、前記カート位置検知手段により検知された各カートの位置に基づいて、搬送対象カートをピックアップするピックアップ位置の情報と前記搬送対象カートをドロップオフするドロップオフ位置の情報とを含む搬送指示を生成する搬送指示生成手段と、前記搬送指示生成手段によって生成された前記搬送指示に従って、前記ピックアップ位置に存在するカートを前記ドロップオフ位置まで搬送する自走式搬送装置と、を有することを特徴とする搬送システムを含む。 The present disclosure includes a transport system characterized by having a cart position detection means for detecting the position of each of multiple carts that may be transported; a transport instruction generation means for generating transport instructions including information on a pickup position for picking up the transport target cart and information on a drop-off position for dropping off the transport target cart based on the position of each cart detected by the cart position detection means; and a self-propelled transport device for transporting a cart present at the pickup position to the drop-off position in accordance with the transport instruction generated by the transport instruction generation means.
前記搬送指示生成手段は、第1のカートを第1の位置まで搬送するという搬送タスクを受け付け、前記カート位置検知手段により検知された前記第1のカートの位置をピックアップ位置とし、前記第1の位置をドロップオフ位置とする、搬送指示を生成してもよい。 The transport instruction generation means may receive a transport task to transport a first cart to a first position, and generate a transport instruction that sets the position of the first cart detected by the cart position detection means as a pick-up position and the first position as a drop-off position.
前記搬送指示生成手段は、第2の位置に存在するカートを第2のカートの隣まで搬送するという搬送タスクを受け付け、前記カート位置検知手段により検知された前記第2のカートの位置を基準にして搬送対象カートをドロップオフ可能な第3の位置を計算し、前記第2の位置をピックアップ位置とし、前記第3の位置をドロップオフ位置とする、搬送指示を生成してもよい。 The transport instruction generation means may receive a transport task to transport a cart located at a second position to a position adjacent to a second cart, calculate a third position where the cart to be transported can be dropped off based on the position of the second cart detected by the cart position detection means, and generate a transport instruction that sets the second position as a pickup position and the third position as a drop-off position.
前記搬送指示生成手段は、第3のカートを第4のカートの隣まで搬送するという搬送タスクを受け付け、前記カート位置検知手段により検知された前記第4のカートの位置を基準にして搬送対象カートをドロップオフ可能な第4の位置を計算し、前記カート位置検知手段により検知された前記第3のカートの位置をピックアップ位置とし、前記第4の位置をドロップオフ位置とする、搬送指示を生成してもよい。 The transport instruction generation means may receive a transport task to transport a third cart to a position adjacent to a fourth cart, calculate a fourth position where the cart to be transported can be dropped off based on the position of the fourth cart detected by the cart position detection means, and generate a transport instruction that sets the position of the third cart detected by the cart position detection means as a pickup position and the fourth position as a drop-off position.
前記カート位置検知手段は、各カートに搭載される測位装置と、前記測位装置により測定された位置情報を各カートから受信する位置情報受信手段と、を有して構成されてもよい。 The cart position detection means may be configured to include a positioning device mounted on each cart and a position information receiving means for receiving from each cart the position information measured by the positioning device.
前記測位装置は、カートの走行状態を検出する走行状態検出手段を有しており、前記走行状態検出手段により検出された走行状態に応じて測位の頻度を変更してもよい。 The positioning device may have a driving condition detection means for detecting the driving condition of the cart, and may change the frequency of positioning depending on the driving condition detected by the driving condition detection means.
前記測位装置は、カートの車輪の回転により発電する発電機を有し、前記発電機の電力により動作してもよい。 The positioning device may have a generator that generates electricity through the rotation of the cart's wheels and operate using the power from the generator.
前記カート位置検知手段は、各カートに搭載される識別情報発信装置と、前記識別情報発信装置から発信される信号を受信する複数の受信装置と、前記複数の受信装置による受信信号強度に基づいて各カートの位置を計算する測位手段と、を有して構成されてもよい。 The cart position detection means may be configured to include an identification information transmission device mounted on each cart, multiple receiving devices that receive signals transmitted from the identification information transmission device, and positioning means that calculates the position of each cart based on the strength of the signals received by the multiple receiving devices.
前記識別情報発信装置は、カートの走行状態を検出する走行状態検出手段を有しており、前記走行状態検出手段により検出された走行状態に応じて発信の頻度を変更してもよい。 The identification information transmission device may have a driving state detection means for detecting the driving state of the cart, and may change the frequency of transmission depending on the driving state detected by the driving state detection means.
前記識別情報発信装置は、カートの車輪の回転により発電する発電機を有し、前記発電機の電力により動作してもよい。 The identification information transmission device may have a generator that generates electricity through the rotation of the cart's wheels and operate using the power from the generator.
前記搬送指示生成手段は、前記搬送対象カートをピックアップするときの前記搬送対象カートの向きを示す情報を、前記搬送指示にさらに含めてもよい。 The transport instruction generation means may further include, in the transport instruction, information indicating the orientation of the transport target cart when the transport target cart is picked up.
前記搬送指示生成手段は、前記搬送対象カートをドロップオフするときの前記搬送対象カートの向きを示す情報を、前記搬送指示にさらに含めてもよい。 The transport instruction generation means may further include, in the transport instruction, information indicating the orientation of the cart to be transported when the cart to be transported is dropped off.
前記自走式搬送装置が前記搬送対象カートをピックアップする前に前記搬送対象カートの位置が変化した場合に、前記搬送対象カートのピックアップ位置の変更、又は、搬送の中止を行うピックアップ動作変更手段をさらに有してもよい。 The self-propelled transport device may further include a pickup operation change means that changes the pickup position of the cart to be transported or stops transport if the position of the cart to be transported changes before the self-propelled transport device picks up the cart to be transported.
前記自走式搬送装置が前記搬送対象カートを前記ドロップオフ位置まで搬送する前に他のカートが前記ドロップオフ位置に置かれた場合に、前記搬送対象カートをドロップオフする位置の変更、又は、搬送の中止を行うドロップオフ動作変更手段をさらに有してもよい。 The self-propelled transport device may further include a drop-off operation change means that changes the location at which the target cart is dropped off or stops transport if another cart is placed at the drop-off position before the self-propelled transport device transports the target cart to the drop-off position.
本開示は、搬送対象となり得る複数のカートそれぞれの位置を検知するカート位置検知ステップと、前記カート位置検知ステップにより検知された各カートの位置に基づいて、搬送対象カートをピックアップするピックアップ位置の情報と前記搬送対象カートをドロップオフするドロップオフ位置の情報とを含む搬送指示を生成する搬送指示生成ステップと、前記搬送指示生成ステップによって生成された前記搬送指示に従って、自走式搬送装置に、前記ピックアップ位置に存在するカートを前記ドロップオフ位置まで搬送する搬送動作を実行させるステップと、を有することを特徴とする搬送システムの制御方法を含む。 The present disclosure includes a method for controlling a conveyance system, comprising: a cart position detection step for detecting the position of each of a plurality of carts that may be the target of conveyance; a conveyance instruction generation step for generating, based on the position of each cart detected in the cart position detection step, conveyance instructions including information on a pickup position for picking up the cart to be conveyed and information on a drop-off position for dropping off the cart to be conveyed; and a step for causing a self-propelled conveyance device to perform a conveyance operation for conveying the cart present at the pickup position to the drop-off position in accordance with the conveyance instructions generated in the conveyance instruction generation step.
本発明は、上記手段の少なくとも一部を有する搬送システムとして捉えてもよいし、搬送システムの構成要素である管理装置、自走式搬送装置、あるいはカートを発明として捉えてもよい。また、本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む搬送システムの制御方法、または、かかる方法を実現するためのプログラムやそのプログラムを記録した記録媒体として捉えることもできる。なお、上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。 The present invention may be understood as a transport system having at least some of the above means, or as the management device, self-propelled transport device, or cart, which are components of the transport system. The present invention may also be understood as a control method for a transport system that includes at least some of the above processes, or a program for implementing such a method, or a recording medium on which such a program is recorded. The above means and processes may be combined with each other to the greatest extent possible to constitute the present invention.
本発明によれば、自走式搬送装置によるカート搬送の信頼性及び利便性を向上することが可能である。 This invention makes it possible to improve the reliability and convenience of cart transport using a self-propelled transport device.
<適用例>
図1を参照して、本発明の一適用例としての搬送システムを説明する。
<Application example>
Referring to FIG. 1, a transport system as an application example of the present invention will be described.
搬送システムは、製造や物流などの現場においてカートを自動搬送するためのシステムであり、例えば、1台又は複数台の自走式搬送装置とそれらの運用を管理する管理装置とから構成される。自走式搬送装置は、管理装置からの搬送指示に従ってカートをある地点から他の地点まで移送する機能をもつ装置である。ここでは自走式搬送装置としてモータ駆動により走行するAMRを想定するが、AGVを利用してもよいし、車両タイプ以外の搬送装置を利用してもよい。カートは、物品や人を載せて運ぶための台車である。ここでは、エンジンやモータのような動力をもたず、自走式搬送装置又は作業者によって移動が行われるタイプのカートを想定する。 A transport system is a system for automatically transporting carts at manufacturing, logistics, and other sites, and is composed, for example, of one or more self-propelled transport devices and a management device that manages their operation. A self-propelled transport device is a device that transports a cart from one point to another in accordance with transport instructions from the management device. Here, we assume that the self-propelled transport device is an AMR that runs on motor power, but an AGV or a transport device other than a vehicle may also be used. A cart is a platform for carrying goods or people. Here, we assume that the cart does not have a power source such as an engine or motor, and is moved by a self-propelled transport device or a worker.
この搬送システムは、特徴的な構成として、搬送対象となり得る複数のカートそれぞれの位置を検知する「カート位置検知」機能を有している。製造や物流などの現場では数十から数百台のカートが利用されることもあるが、搬送システムは、それらのカートが搬送エリア内の何処に存在するかをリアルタイムに検知し把握できるとよい。このような機能により、従来型の「位置の指定による搬送タスク」に加え、新たに「カート個体の指定による搬送タスク」が利用可能となる。なお、「搬送タスク」とは、1つのカートをある地点から他の地点に移送する作業を指す概念である。 A distinctive feature of this transport system is its "cart position detection" function, which detects the location of each of multiple carts that may be transported. Manufacturing and logistics sites may use dozens or even hundreds of carts, and it is desirable for the transport system to be able to detect and understand in real time where these carts are located within the transport area. This function makes it possible to use a new "transport task by specifying an individual cart" in addition to the conventional "transport task by specifying a position." The term "transport task" refers to the task of transporting a single cart from one point to another.
「位置の指定による搬送タスク」とは、カートをピックアップする位置とドロップオフする位置を明示的に指定して定義されるタスクをいう。例えば、従来型の搬送システムでは、ユーザあるいは管理装置から自走式搬送装置に対して、「座標(x1,y1)に行き、カートをピックアップし、座標(x2,y2)まで移動し、カートをドロップオフせよ」というような指示がなされる。もちろん多くのケースでは、このような搬送タスクが問題となることはない。しかし、この搬送タスクによる運用が成立するのは、自走式搬送装置がピックアップ位置(x1,y1)に到着する前までに、作業者ないし他の装置によって搬送対象カートが位置(x1,y1)に正しくセットアップされ、なおかつ、ドロップオフ位置(x2,y2)に搬送対象カートを配置するスペースが存在する、という前提があるからである。仮にこの前提が損なわれた場合、例えば、ピックアップ位置のカートのセットアップにミスがあったり、ドロップオフ位置に既に他のカートが置かれていたりした場合などには、搬送タスクの遂行に失敗し、ミスや事故を招く原因ともなりかねない。 A "transportation task with specified location" is a task defined by explicitly specifying the cart pickup and drop-off locations. For example, in a conventional transport system, a user or management device might issue instructions to a self-propelled transport device such as, "Go to coordinates (x1, y1), pick up the cart, move to coordinates (x2, y2), and drop off the cart." Of course, in many cases, this type of transport task poses no problems. However, the operation of this transport task is possible only because it assumes that the cart to be transported is properly set up at position (x1, y1) by a worker or other device before the self-propelled transport device arrives at the pickup location (x1, y1), and that there is space to place the cart at the drop-off location (x2, y2). If this assumption were violated—for example, if there was an error in setting up the cart at the pickup location or if another cart was already placed at the drop-off location—the transport task could fail, potentially resulting in an error or accident.
このような問題に対する一つの解決策として、「カート個体の指定による搬送タスク」が有効である。「カート個体の指定による搬送タスク」とは、ピックアップ位置やドロップオフ位置を座標で指定する代わりに、カート個体あるいはカート個体を基準とした相対位置で指定して定義されるタスクをいう。本システムでは、カート位置検知機能によって個々のカートの位置を検知し把握可能であるため、このようなカート個体の指定が可能となるのである。 One effective solution to this problem is a "transport task by specifying an individual cart." A "transport task by specifying an individual cart" is a task that is defined by specifying the individual cart or a relative position based on the individual cart, rather than specifying the pickup or drop-off position using coordinates. This system's cart position detection function makes it possible to detect and understand the position of each individual cart, making it possible to specify individual carts in this way.
一例として、次のような指定方法のバリエーションが考えられる。
(1)搬送対象カートを指定し、ドロップオフ位置を座標で指定する方法
例:第1のカート(カートID:c1)を第1の位置(x,y)まで搬送せよ
(2)ピックアップ位置を座標で指定し、ドロップオフ位置を他のカートとの相対位置
で指定する方法
例:第2の位置(x,y)に存在するカート(カートIDは指定してもよいし、unknownでもよい)を第2のカート(カートID:c2)の隣まで搬送せよ
(3)搬送対象カートを指定し、ドロップオフ位置を他のカートとの相対位置で指定する方法
例:第3のカート(カートID:c3)を第4のカート(カートID:c4)の隣まで搬送せよ
As an example, the following variations of the specification method are possible.
(1) A method of specifying the cart to be transported and specifying the drop-off position using coordinates. Example: Transport the first cart (cart ID: c1) to the first position (x, y). (2) A method of specifying the pickup position using coordinates and specifying the drop-off position relative to other carts. Example: Transport the cart (cart ID may be specified or unknown) located at the second position (x, y) to next to the second cart (cart ID: c2). (3) A method of specifying the cart to be transported and specifying the drop-off position relative to other carts. Example: Transport the third cart (cart ID: c3) to next to the fourth cart (cart ID: c4).
指定方法(1)や(3)のように搬送対象カートが指定された場合には、管理装置又は自走式搬送装置が、搬送対象カートの現在位置を取得することで、搬送対象カートのピックアップ位置を認識すればよい。指定方法(2)や(3)のようにドロップオフ位置が指定された場合には、管理装置又は自走式搬送装置が、「他のカート」の現在位置を取得し、「他のカート」の位置を基準にして搬送対象カートをドロップオフ可能な位置を算出すればよい。 When a cart to be transported is designated using designation methods (1) and (3), the management device or self-propelled transport device acquires the current position of the cart to be transported and recognizes the pickup position of the cart to be transported. When a drop-off position is designated using designation methods (2) and (3), the management device or self-propelled transport device acquires the current positions of the "other carts" and calculates a position where the cart to be transported can be dropped off based on the positions of the "other carts."
このように、指定方法(1)や(3)のように搬送対象カートを直接指定する方法を採ることにより、搬送対象カートが何処に置かれていても自走式搬送装置によるピックアップが可能となる。これにより、搬送対象カートのセットアップ位置の余裕度が大きくとれるので運用が容易になる。また、間違って別のカートを搬送してしまうというミスを防止することができる。 In this way, by directly specifying the cart to be transported, as in methods (1) and (3), the self-propelled transport device can pick up the cart to be transported no matter where it is located. This allows for greater leeway in the setup position of the cart to be transported, making operation easier. It also prevents mistakes such as transporting the wrong cart by mistake.
また、指定方法(2)や(3)のように他のカートを基準にしてドロップオフ位置を指定する方法を採ることにより、ドロップオフ位置に複数のカートを整然と整列させることが容易に実現できる。また、既に置かれているカートを避けた位置に搬送対象カートを置くというような制御も可能となり、利便性に優れる。 Furthermore, by using methods (2) and (3) to specify the drop-off position based on other carts, it is easy to line up multiple carts in an orderly manner at the drop-off position. It is also possible to control the placement of the cart to be transported in a position that avoids carts that are already placed, which is extremely convenient.
「カート個体の指定による搬送タスク」は、人と自走式搬送装置が協働作業を行う現場に特に有利である。例えば、カートを予め決められた位置にセットアップせずとも自走式搬送装置でピックアップ可能であるため、任意の位置のカートや適当に置いたカートを自走式搬送装置に引き渡すことができる。また、作業者が作業中にカートの位置をずらしたとしても、カートの現在位置に合わせてピックアップ位置やドロップオフ位置を自動で修正できるので、搬送の失敗などが生じない。さらに、自走式搬送装置による自動搬送と作業者による手搬送を共存させることもできる。従来システムの場合、作業者が勝手にカートを搬送してしまうと、自走式搬送装置がピックアップすべきカートを見失い、エラーが発生する。これに対し、本システムでは、各搬送タスクの搬送対象カートの位置を監視することで、作業者の手搬送により搬送タスクが遂行されたことを検知し、当該搬送タスクをキャンセルすることができる。これにより、人と自走式搬送装置による動的な作業分担が実現できる。 "Transportation tasks based on individual cart designation" is particularly advantageous in workplaces where humans and self-propelled transport devices work together. For example, because a self-propelled transport device can pick up a cart without setting it up in a predetermined location, a cart in any location or placed arbitrarily can be handed over to the self-propelled transport device. Even if a worker shifts the position of a cart during work, the pickup and drop-off positions can be automatically corrected to match the cart's current location, preventing transport failures. Furthermore, automatic transport by a self-propelled transport device and manual transport by a worker can coexist. In conventional systems, if a worker transports a cart on their own, the self-propelled transport device will lose track of the cart to be picked up, causing an error. In contrast, this system monitors the location of the cart to be transported for each transport task, and can detect when a transport task has been completed by a worker manually transporting it and cancel the transport task. This enables dynamic work sharing between humans and self-propelled transport devices.
さらに、搬送システム側で各カートの位置を把握できるようになったことを利用して、カート視点での搬送サイクルの可視化が可能となり、搬送工程の改善につなげることができる。例えば、自走式搬送装置に対し搬送指示を発行してから実際にカートの搬送が開始されるまでの時間を「搬送待ち時間」として可視化し、この搬送待ち時間をKPI(Key Performance Indicator)として改善活動を実施してもよい。例えば、搬送待ち時間が最
短になるように、自走式搬送装置の台数や作業者の数を調整することができよう。あるいは、同じ搬送動作を人が行った場合と自走式搬送装置が行った場合とで時間比較を行ってもよい。その結果に基づき、自走式搬送装置のマップを改良したり、作業者が行う(つまり自動化しない)搬送物を決めたりすることで、人と自走式搬送装置の配置の最適化を図ることができる。
Furthermore, by utilizing the ability to track the location of each cart on the transport system side, it is possible to visualize the transport cycle from the cart's perspective, leading to improvements in the transport process. For example, the time between issuing a transport command to a self-propelled guided vehicle and the actual start of the cart's transport can be visualized as "transport wait time." This transport wait time can be used as a key performance indicator (KPI) for improvement activities. For example, the number of self-propelled guided vehicles and the number of workers can be adjusted to minimize transport wait time. Alternatively, the time required for the same transport operation to be performed by a human and by a self-propelled guided vehicle can be compared. Based on the results, the self-propelled guided vehicle map can be improved or which items should be transported by a human (i.e., not automated), thereby optimizing the allocation of people and self-propelled guided vehicles.
<第1実施形態>
図2を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。図2は、第1実施形態の搬送システムの構成例を模式的に示す図である。
First Embodiment
A first embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 2. Fig. 2 is a diagram schematically showing an example of the configuration of a transport system according to the first embodiment.
搬送システム1は、概略、管理装置10と、自走式搬送装置としてのモバイルロボット11と、カート12を備えて構成される。図2では、図示の関係で、モバイルロボット11とカート12が1台ずつしか描かれていないが、実際には、搬送システム1が運用される現場の規模や搬送量に合わせて、複数台のモバイルロボット11と複数台のカート12が利用されることが一般的である。 The transport system 1 generally comprises a management device 10, a mobile robot 11 as a self-propelled transport device, and a cart 12. For illustrative purposes, Figure 2 shows only one mobile robot 11 and one cart 12; however, in practice, multiple mobile robots 11 and multiple carts 12 are typically used depending on the size of the site where the transport system 1 is operated and the volume of goods to be transported.
管理装置10は、複数台のモバイルロボット11の運用を管理するための装置である。本実施形態の管理装置10は、主な機能として、位置情報受信部101、搬送指示生成部102、搬送指示送信部103を有する。位置情報受信部101は、各々のカート12と通信を行い、カートの現在位置の座標(カート位置情報)を受信可能な機能である。搬送指示生成部102は、与えられた搬送タスクに基づいてモバイルロボット11への搬送指示を生成可能な機能である。搬送指示生成部102は、従来型の「位置の指定による搬送タスク」に加え、「カート個体の指定による搬送タスク」も受け付け可能である。搬送指示送信部103は、モバイルロボット11と通信を行い、モバイルロボット11に対し搬送指示を送信可能な機能である。 The management device 10 is a device for managing the operation of multiple mobile robots 11. In this embodiment, the management device 10 has the following main functions: a location information receiving unit 101, a transport instruction generating unit 102, and a transport instruction transmitting unit 103. The location information receiving unit 101 communicates with each cart 12 and is capable of receiving the coordinates of the cart's current location (cart position information). The transport instruction generating unit 102 is capable of generating transport instructions for the mobile robots 11 based on a given transport task. In addition to conventional "transport tasks based on specified locations," the transport instruction generating unit 102 can also accept "transport tasks based on specified individual carts." The transport instruction transmitting unit 103 is capable of communicating with the mobile robots 11 and transmitting transport instructions to the mobile robots 11.
管理装置10は、例えば、プロセッサ(CPU)、メモリ、大容量ストレージ、無線通信モジュールなどを備える汎用的なコンピュータシステムにより構成可能である。この場合、管理装置10の各機能は、大容量ストレージに格納されたプログラムをメモリにロードし、プロセッサによって実行することにより、実現されるものである。ただし、この構成に限らず、管理装置10の機能のうちの一部もしくは全部をFPGAやASICなどの回路で実現してもよいし、管理装置10の機能のうちの一部もしくは全部をクラウドサーバその他の外部装置で実行してもよい。あるいは、管理装置10の機能のうちの一部もしくは全部をモバイルロボット11に搭載されたコンピュータ資源により実現してもよい。なお、管理装置10は1台の装置で構成してもよいし、複数台の装置で構成してもよい。 The management device 10 can be configured as a general-purpose computer system equipped with, for example, a processor (CPU), memory, large-capacity storage, a wireless communication module, etc. In this case, each function of the management device 10 is realized by loading a program stored in the large-capacity storage into memory and executing it with the processor. However, this configuration is not limited to this, and some or all of the functions of the management device 10 may be realized by circuits such as FPGAs or ASICs, or some or all of the functions of the management device 10 may be executed by a cloud server or other external device. Alternatively, some or all of the functions of the management device 10 may be realized by computer resources installed on the mobile robot 11. The management device 10 may be configured as a single device or multiple devices.
モバイルロボット11は、カート12を搬送するために利用されるAMRであり、主な構成として、電動モータを有する駆動ユニット、バッテリ、各種センサ、制御ユニット、カート保持機構などを有している。モバイルロボット11は、例えば、レーザースキャナ、LiDAR、もしくはカメラなどのセンサの計測結果と予め記憶しているマップに基づいて自己位置を推定し、目的地までの経路を判断し自律的に走行する。センサによって自己位置推定やマップ作成を行う技術は、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)と呼ばれる。 The mobile robot 11 is an AMR used to transport the cart 12, and its main components include a drive unit with an electric motor, a battery, various sensors, a control unit, and a cart holding mechanism. The mobile robot 11 estimates its own position based on measurement results from sensors such as a laser scanner, LiDAR, or camera, as well as a pre-stored map, and determines the route to its destination to travel autonomously. The technology that uses sensors to estimate its own position and create maps is called SLAM (Simultaneous Localization and Mapping).
本実施形態のモバイルロボット11は、主な機能として、搬送指示受信部110、搬送動作実行部111を有する。搬送指示受信部110は、管理装置10と通信を行い、管理装置10から発出された搬送指示を受信可能な機能である。搬送動作実行部111は、搬送指示に従ってモバイルロボット11の駆動ユニットを制御し、モバイルロボット11に搬送動作(すなわち、カート12のピックアップ、移送、ドロップオフ)を実行させる機能である。これらの機能は、モバイルロボット11の制御ユニットにより実行される。制御ユニットは、プロセッサとメモリを有するコンピュータにより構成してもよい。この場合、上記機能はプロセッサがプログラムを実行することにより実現される。あるいは、制御ユニットは、ASICやFPGAなどの回路で構成されてもよい。 The mobile robot 11 in this embodiment has the following main functions: a transport instruction receiving unit 110 and a transport operation executing unit 111. The transport instruction receiving unit 110 communicates with the management device 10 and is capable of receiving transport instructions issued by the management device 10. The transport operation executing unit 111 controls the drive unit of the mobile robot 11 in accordance with the transport instructions, causing the mobile robot 11 to perform transport operations (i.e., picking up, transferring, and dropping off the cart 12). These functions are performed by the control unit of the mobile robot 11. The control unit may be configured as a computer having a processor and memory. In this case, the above functions are realized by the processor executing a program. Alternatively, the control unit may be configured as a circuit such as an ASIC or FPGA.
カート12は、物品又は人を載せて運ぶための台車である。本実施形態のカート12には、測位装置120が搭載されている。測位装置120は、カート12の現在位置を測定
するための測位部121と、測位部121で得られた位置情報を管理装置10に送信する位置情報送信部122とを有している。測位部121の具体的な構成及び測位方法については後述する。
The cart 12 is a platform for carrying goods or people. The cart 12 of this embodiment is equipped with a positioning device 120. The positioning device 120 has a positioning unit 121 for measuring the current position of the cart 12, and a position information transmitting unit 122 for transmitting position information obtained by the positioning unit 121 to the management device 10. The specific configuration and positioning method of the positioning unit 121 will be described later.
管理装置10、モバイルロボット11、カート12(測位装置120)は、例えばWi-Fiなどの無線通信を利用して互いにデータの送受信が可能である。 The management device 10, mobile robot 11, and cart 12 (positioning device 120) can send and receive data to and from each other using wireless communication such as Wi-Fi.
(カート搬送処理)
図3に、搬送システム1によるカート搬送処理の流れの一例を示す。
(Cart transport process)
FIG. 3 shows an example of the flow of the cart transport process by the transport system 1.
搬送システム1は、搬送タスクに従ってカート搬送処理を実行する。搬送タスクは、ユーザにより入力されてもよいし、管理装置10自身が生産計画等に基づいて生成してもよいし、外部システムから与えられてもよい。管理装置10は、受け付けた搬送タスクをキュー(タスクリストとも呼ぶ)に登録し、所定の優先順位に従って各タスクを処理する。図3に示すフローは、1つの搬送タスクに対する、管理装置10、モバイルロボット11、カート12の測位装置120それぞれの動作を示している。 The transportation system 1 executes cart transportation processing according to transportation tasks. Transportation tasks may be input by a user, generated by the management device 10 itself based on a production plan, or provided by an external system. The management device 10 registers the received transportation tasks in a queue (also called a task list) and processes each task according to a predetermined priority. The flow shown in Figure 3 shows the operations of the management device 10, the mobile robot 11, and the cart 12's positioning device 120 for one transportation task.
ステップSA10にて、管理装置10の搬送指示生成部102が、キューから処理すべき搬送タスクを1つ選択する。ここでは、「カート個体の指定による搬送タスク」の例として、「カート#c1を位置(x2,y2)まで搬送する」という内容の搬送タスクが選択されたものとして、以後の動作を説明する。なお、「カート#c1」は「カートIDがc1であるカート」を意味する。搬送タスクにカート個体の指定が含まれていた場合、搬送指示生成部102は、位置情報受信部101によりカート個体の位置情報を収集する。具体的には、位置情報受信部101が、カート#c1の測位装置120に対してカート位置情報の要求を送信する(ステップSA11)。 In step SA10, the transport instruction generation unit 102 of the management device 10 selects one transport task to be processed from the queue. Here, as an example of a "transport task based on the specification of an individual cart," the transport task "transport cart #c1 to position (x2, y2)" is selected, and the subsequent operation will be explained. Note that "cart #c1" means "a cart with cart ID c1." If the transport task includes the specification of an individual cart, the transport instruction generation unit 102 collects the position information of the individual cart using the position information receiving unit 101. Specifically, the position information receiving unit 101 sends a request for cart position information to the positioning device 120 of cart #c1 (step SA11).
カート#c1の測位装置120は、カート位置情報の要求を受信すると、測位部121により現在位置を測定する(ステップSC10)。そして、位置情報送信部122が、測定された座標(x1,y1)をカート位置情報として管理装置10に送信する(ステップSC11)。なお、ここでは、管理装置10からの要求に応答して測位及び位置情報の通知が実行される例を示したが、カート12側で測位及び位置情報の発信を常時(例えば1秒に1回など)実行し、管理装置10側でも各カート12の現在位置を常時更新していてもよい。 When the positioning device 120 of cart #c1 receives a request for cart position information, the positioning unit 121 measures the current position (step SC10). Then, the position information transmission unit 122 transmits the measured coordinates (x1, y1) to the management device 10 as cart position information (step SC11). Note that while an example has been shown here in which positioning and notification of position information are performed in response to a request from the management device 10, the cart 12 may also perform positioning and transmit position information continuously (e.g., once per second), and the management device 10 may also constantly update the current position of each cart 12.
管理装置10の位置情報受信部101は、カート#c1の現在の位置情報(x1,y1)を搬送指示生成部102に引き渡し、搬送指示生成部102は、搬送タスクとカート#c1の現在の位置情報に基づいて、搬送指示を生成する(ステップSA12)。搬送指示は、モバイルロボット11に搬送動作を実行させるための命令であり、「ピックアップ:(x1,y1)⇒ドロップオフ:(x2,y2)」のごとく、少なくとも、搬送対象カートをピックアップするピックアップ位置の情報と、搬送対象カートをドロップオフするドロップオフ位置の情報を含んでいる。搬送タスクは、カート12の個体を示す情報(カートID)での指定が可能であるのに対し、モバイルロボット11に送る搬送指示では、ピックアップ及びドロップオフを行う位置を明示的に指定しなければならない。すなわち、搬送指示生成部102は、測位により検知されたカート12の位置情報を利用して、搬送タスクにおける「カート個体の指定」を「位置座標の指定」に変換するものともいえる。 The location information receiver 101 of the management device 10 passes the current location information (x1, y1) of cart #c1 to the transport instruction generator 102, which then generates a transport instruction based on the transport task and the current location information of cart #c1 (step SA12). The transport instruction is a command for the mobile robot 11 to execute a transport operation and includes at least information on the pickup location where the cart to be transported should be picked up and the drop-off location where the cart to be transported should be dropped off, such as "pickup: (x1, y1) ⇒ drop-off: (x2, y2)." While a transport task can be specified using information identifying the individual cart 12 (cart ID), the transport instruction sent to the mobile robot 11 must explicitly specify the pickup and drop-off locations. In other words, the transport instruction generator 102 uses the location information of the cart 12 detected by positioning to convert the "specification of the individual cart" in the transport task into "specification of location coordinates."
そして、管理装置10の搬送指示送信部103が、ステップSA13で生成した搬送指示をモバイルロボット11に送信する(ステップSA13)。複数台のモバイルロボット11が存在する場合、管理装置10は、各モバイルロボット11の状況や今後の搬送予定などを考慮し、全体的な搬送効率が最大化するように、搬送指示を与えるモバイルロボッ
ト11を選択するとよい。
The transport instruction sending unit 103 of the management device 10 then sends the transport instruction generated in step SA13 to the mobile robot 11 (step SA13). If there are multiple mobile robots 11, the management device 10 may select a mobile robot 11 to which to send the transport instruction, taking into consideration the status of each mobile robot 11 and future transport schedules, in order to maximize overall transport efficiency.
モバイルロボット11の搬送指示受信部110が搬送指示を受信すると、搬送動作実行部111が搬送指示に従ってモバイルロボット11を制御することで搬送動作を実行させる。 When the transport instruction receiving unit 110 of the mobile robot 11 receives a transport instruction, the transport operation executing unit 111 controls the mobile robot 11 in accordance with the transport instruction to perform the transport operation.
搬送動作の具体例を図3と図4を参照しつつ説明する。図4は、搬送エリアを上から視た平面図である。位置(x0,y0)においてモバイルロボット11が搬送指示を受信したと仮定する。搬送動作実行部111は、まず、モバイルロボット11を位置(x0,y0)からピックアップ位置(x1,y1)に向けて走行させる(ステップSB10)。ピックアップ位置(x1,y1)に到着したら、搬送動作実行部111がカート保持機構を駆動し、モバイルロボット11とカート12を連結する(ステップSB11)。カート保持機構は、例えば、機械的に係合する機構、ハンドなどで把持する機構、磁力やエアなどで吸着する機構など、様々な構成が想定されるが、いずれの構成を用いてもよい。続いて、搬送動作実行部111は、モバイルロボット11をドロップオフ位置(x2,y2)に向けて走行させ(ステップSB12)、ドロップオフ位置(x2,y2)に到着したらカート12の連結を解除する(ステップS13)。以上の搬送動作により、搬送対象カート12を目的の位置(x2,y2)まで移動させることができる。 A specific example of a transfer operation will be described with reference to Figures 3 and 4. Figure 4 is a top plan view of the transfer area. Assume that the mobile robot 11 receives a transfer command at position (x0, y0). The transfer operation execution unit 111 first moves the mobile robot 11 from position (x0, y0) toward the pickup position (x1, y1) (step SB10). Upon arrival at the pickup position (x1, y1), the transfer operation execution unit 111 activates the cart holding mechanism to connect the mobile robot 11 and the cart 12 (step SB11). Various configurations of the cart holding mechanism are conceivable, including a mechanically engaging mechanism, a gripping mechanism using a hand, or a magnetic or air-based adsorption mechanism. Any configuration may be used. Next, the transport operation execution unit 111 moves the mobile robot 11 toward the drop-off position (x2, y2) (step SB12), and upon arrival at the drop-off position (x2, y2), releases the connection to the cart 12 (step S13). Through the above transport operation, the transport target cart 12 can be moved to the destination position (x2, y2).
(搬送タスクの他の例)
ステップSA10において、「位置(x1,y1)に存在する搬送対象カートをカート#c2の隣まで搬送する」という内容の搬送タスクが選択された場合の動作を説明する。この場合、位置情報受信部101は、カート#c2の測位装置120に対してカート位置情報の要求を行い(ステップSA11)、カート#c2の位置情報を取得する(ステップSC10,SC11,SA12)。そして、搬送指示生成部102は、搬送タスクとカート#c2の現在の位置情報に基づいて、搬送指示を生成する(ステップSA13)。具体的には、搬送指示生成部102は、カート#c2の位置(x2,y2)を基準にして搬送対象カートをドロップオフ可能な位置を算出する。例えば、カートのサイズをw×w、カート同士の干渉を防ぐためのマージンをmとしたときに、ドロップオフ位置を(x2+w+m,y2)のように設定すれば、幅mだけ離間してカート#c2と搬送対象カートが横並びに配置されるようになる。
(Another example of a transport task)
The following describes the operation when a transport task is selected in step SA10: "Transport the transport target cart located at position (x1, y1) to the side of cart #c2." In this case, the position information receiving unit 101 requests cart position information from the positioning device 120 of cart #c2 (step SA11) and acquires the position information of cart #c2 (steps SC10, SC11, and SA12). The transport instruction generating unit 102 then generates a transport instruction based on the transport task and the current position information of cart #c2 (step SA13). Specifically, the transport instruction generating unit 102 calculates a drop-off position for the transport target cart based on the position (x2, y2) of cart #c2. For example, if the size of the cart is w × w and the margin to prevent cart interference is m, setting the drop-off position as (x2 + w + m, y2) would result in cart #c2 and the transport target cart being positioned side-by-side, separated by a width m.
ステップSA10において、「カート#c1をカート#c2の隣まで搬送する」という内容の搬送タスクが選択された場合の動作を説明する。この場合、位置情報受信部101は、カート#c1とカート#c2それぞれの測位装置120に対してカート位置情報の要求を行い(ステップSA11)、カート#c1とカート#c2それぞれの位置情報を取得する(ステップSC10,SC11,SA12)。そして、搬送指示生成部102は、搬送タスクとカート#c1及びカート#c2の現在の位置情報に基づいて、搬送指示を生成する(ステップSA13)。具体的には、搬送指示生成部102は、カート#c1の位置(x1,y1)をピックアップ位置に設定する一方で、カート#c2の位置(x2,y2)を基準にして搬送対象カートをドロップオフ可能な位置を算出する。例えば、カートのサイズをw×w、カート同士の干渉を防ぐためのマージンをmとしたときに、ドロップオフ位置を(x2+w+m,y2)のように設定すれば、幅mだけ離間してカート#c2と搬送対象カート#c1が横並びに配置されるようになる。 The following describes the operation when a transport task with the content "Transport cart #c1 to next to cart #c2" is selected in step SA10. In this case, the position information receiving unit 101 requests cart position information from the positioning devices 120 of cart #c1 and cart #c2 (step SA11) and acquires the position information of cart #c1 and cart #c2 (steps SC10, SC11, SA12). The transport instruction generating unit 102 then generates a transport instruction based on the transport task and the current position information of cart #c1 and cart #c2 (step SA13). Specifically, the transport instruction generating unit 102 sets the position (x1, y1) of cart #c1 as the pickup position, while calculating a position where the cart to be transported can be dropped off based on the position (x2, y2) of cart #c2. For example, if the size of the cart is w x w and the margin to prevent interference between carts is m, then by setting the drop-off position as (x2 + w + m, y2), cart #c2 and cart #c1 to be transported will be placed side-by-side, separated by a width m.
(カート位置検知の構成例)
次に、搬送システム1のカート位置検知の構成例について説明する。
(Example of cart position detection configuration)
Next, a configuration example of cart position detection in the transport system 1 will be described.
図5は、GPS(Global Positioning System)測位を利用した構成例である。カート
12の測位装置120は、GPSセンサからなる測位部121を有する。測位部121は
、複数のGPS衛星50から発せられるGPS信号を受信することでカート12の位置(緯度、経度)を計算する。なお、GPS信号が受信し難い屋内においては、IMES(Indoor Messaging System)などの屋内用GPS送信機51を補完的に利用してもよい。
5 shows an example of a configuration using GPS (Global Positioning System) positioning. The positioning device 120 of the cart 12 has a positioning unit 121 made up of a GPS sensor. The positioning unit 121 calculates the position (latitude, longitude) of the cart 12 by receiving GPS signals emitted from multiple GPS satellites 50. Note that, indoors where it is difficult to receive GPS signals, an indoor GPS transmitter 51 such as an IMES (Indoor Messaging System) may be used as a supplementary device.
図6は、Wi-Fi測位を利用した構成例を示す平面図である。搬送エリア内の複数箇所に無線LANのアクセスポイント60が設置されており、カート12の測位装置120には、無線通信モジュールからなる測位部121が設けられる。測位部121は、周囲に存在する複数のアクセスポイント60から電波を受信し、その受信電波強度(RSSI)に基づいて各アクセスポイント60との距離を推定し、3点測位により自己位置を計算する。なお、無線LANアクセスポイントの代わりに、BLE(Bluetooth Low Energy)ビーコンを利用してもよい。すなわち、搬送エリア内の複数箇所にBLEビーコンを設置し、カート12の測位部121においてビーコン信号を受信し、その受信電波強度に基づいて自己位置を推定する方法である。なお、Wi-Fi測位やBLEビーコン測位は受信電波強度に基づいて固定局と移動体の間の測距を行う方法であるが、固定局から移動体までの信号到来時間に基づいて固定局と移動体の間の測距を行う方法を利用してもよい。後者としては、例えば、インパルス方式UWB(Ultra Wide Band)を利用した測位方法など
がある。
FIG. 6 is a plan view showing an example configuration using Wi-Fi positioning. Wireless LAN access points 60 are installed at multiple locations within the transport area, and the positioning device 120 of the cart 12 is equipped with a positioning unit 121 consisting of a wireless communication module. The positioning unit 121 receives radio waves from multiple surrounding access points 60, estimates the distance to each access point 60 based on the received radio wave strength (RSSI), and calculates the cart's own position using three-point positioning. Note that BLE (Bluetooth Low Energy) beacons may be used instead of wireless LAN access points. That is, BLE beacons are installed at multiple locations within the transport area, the positioning unit 121 of the cart 12 receives beacon signals, and the cart's own position is estimated based on the received radio wave strength. Note that while Wi-Fi positioning and BLE beacon positioning are methods of measuring the distance between a fixed station and a mobile object based on the received radio wave strength, a method of measuring the distance between a fixed station and a mobile object based on the signal arrival time from the fixed station to the mobile object may also be used. The latter includes, for example, a positioning method that uses an impulse UWB (Ultra Wide Band) system.
図5及び図6に示す構成は、カート12自身(つまり移動体側)に測位装置120が設けられた構成である。この構成の場合、各カート12に搭載される測位装置120と、各カート12の測位装置120から位置情報を受信する位置情報受信部101の組み合わせによって、カート位置検知機能が実現される。 The configuration shown in Figures 5 and 6 is one in which the positioning device 120 is provided on the cart 12 itself (i.e., on the mobile body side). In this configuration, the cart position detection function is realized by combining the positioning device 120 mounted on each cart 12 and the position information receiving unit 101 that receives position information from the positioning device 120 of each cart 12.
他の構成例として、管理装置10側(つまり固定局側)に測位手段を設ける構成を採ることもできる。例えば、図7に示す構成例では、各カート12に識別情報発信装置としてのビーコン70を搭載する。そして、搬送エリア内の複数箇所に受信装置71を設置するとともに、管理装置10の一機能として測位部72を設ける。ビーコン70から発信されるカート識別情報はカート12の近傍に存在する複数の受信装置71によって受信される。そのときの各受信装置71での受信電波強度(RSSI)に基づいて、カート12と各受信装置71の間の距離が推定され、3点測位によりカート12の位置が計算される。この構成の場合、ビーコン70と複数の受信装置71と測位部72の組み合わせによって、カート位置検知機能が実現される。また、受信電波強度(RSSI)による測距の代わりに、電波の位相に基づいて電波の到来方向(AoA:Angle of Arrival)を推定し、複数の受信装置71での測角結果からカート12の位置を推定する方法を用いてもよい。 In another configuration example, a positioning means can be provided on the management device 10 side (i.e., the fixed station side). For example, in the configuration example shown in Figure 7, each cart 12 is equipped with a beacon 70 as an identification information transmitting device. Receivers 71 are installed at multiple locations within the transport area, and a positioning unit 72 is provided as a function of the management device 10. The cart identification information transmitted from the beacon 70 is received by multiple receivers 71 located near the cart 12. The distance between the cart 12 and each receiver 71 is estimated based on the received radio wave strength (RSSI) at each receiver 71, and the position of the cart 12 is calculated using three-point positioning. In this configuration, the cart position detection function is realized by the combination of the beacon 70, multiple receivers 71, and positioning unit 72. Alternatively, instead of measuring distance using received radio wave strength (RSSI), a method may be used in which the direction of arrival (AoA: Angle of Arrival) of radio waves is estimated based on the phase of the radio waves, and the position of the cart 12 is estimated from the angle measurement results at the multiple receivers 71.
図5~図7にカート位置検知の構成例を示したが、これらはあくまで一例にすぎず、他の測位方法を利用してもよい。例えば、PDR(Pedestrian Dead Reckoning)のように
、気圧センサ、地磁気センサ、加速度センサ、ジャイロスコープなどの複数のセンサの検知結果を用いて、カート12の移動方向や移動量を逐次記録することによって、自己位置を認識する方法を用いることもできる。
5 to 7 show examples of cart position detection configurations, but these are merely examples, and other positioning methods may be used. For example, a method such as Pedestrian Dead Reckoning (PDR) may be used, in which the self-position is recognized by sequentially recording the direction and amount of movement of the cart 12 using detection results from multiple sensors such as a barometric pressure sensor, a geomagnetic sensor, an acceleration sensor, and a gyroscope.
<第2実施形態>
第1実施形態では、モバイルロボット11がどの方向からでもカート12を保持することができる構成を想定した。その場合は、モバイルロボット11がカート12をピックアップするときやドロップオフするときの角度θを特段意識する必要はない。これに対し、モバイルロボット11のカート保持機構の構造に依っては、モバイルロボット11の角度θをカート12の向きに合わせなければならないケースもある。第2実施形態では、後者の場合の解決策を提示する。
Second Embodiment
In the first embodiment, we assumed a configuration in which the mobile robot 11 can hold the cart 12 from any direction. In this case, there is no need to be particularly concerned about the angle θ when the mobile robot 11 picks up or drops off the cart 12. However, depending on the structure of the cart holding mechanism of the mobile robot 11, there may be cases in which the angle θ of the mobile robot 11 must be adjusted to match the orientation of the cart 12. In the second embodiment, we present a solution to the latter case.
最も単純な解決策として、カート12を配置するときの角度θを運用ルールで決める、
という方法が考えられる。例えば、図8Aの平面図に示すごとく、所定の角度θ=xxx[deg]となるようにカート12を置くというルールを定めてもよいし、図8Bの平面図に示すごとく、壁に対して後面を向けるようにカート12を置くというようなルールを定めてもよい(なお、図8A及び図8Bにおいてカート12の中に描かれた矢印はカート12の前方向を示すものである。)。モバイルロボット11又は作業者がカート12を配置するときに上記ルールで決められた角度θとなるようにカート12の向きを合わせることが徹底されれば、モバイルロボット11がピックアップ位置に向かうときにカート12を保持可能な方位からカート12にアプローチすることができる。
The simplest solution is to determine the angle θ when placing the cart 12 by an operational rule.
For example, a rule may be established that the cart 12 must be placed at a predetermined angle θ = xxx [deg], as shown in the plan view of FIG. 8A , or that the cart 12 must be placed with its back facing the wall, as shown in the plan view of FIG. 8B (note that the arrow drawn inside the cart 12 in FIGS. 8A and 8B indicates the forward direction of the cart 12). If the mobile robot 11 or the worker thoroughly orients the cart 12 so that the angle θ is as determined by the rule, the mobile robot 11 can approach the cart 12 from a direction that allows it to pick up the cart 12 when heading to the pick-up position.
カート12の向きを検知する機能をモバイルロボット11又はカート12に搭載してもよい。例えば、モバイルロボット11がレーザースキャナやLiDARなどのセンサを用いてカート12の向きを測定してもよい。あるいは、モバイルロボット11が撮像装置(カメラ)によってカート12を撮影し、画像処理でカート12の向きを推定してもよい。あるいは、図9Aのように、カート12の測位装置120に方位センサ(コンパス)90を設けて、方位センサ90によりカート12の向きを取得してもよい。あるいは、図9Bのように、カート12の測位装置120に複数の測位部121とカート位置情報生成部123を設け、各測位部121で測定された位置情報を基にカート位置情報生成部123が、カート12の位置座標(x,y)と角度θを計算してもよい。例えば、カート12の両端に設けられた2つの測位部121からそれぞれ(x1,y1)、(x2,y2)という位置情報が得られた場合、下記式のとおり、位置座標(x,y)と角度θを求めてもよい。
x=(x1+x2)/2
y=(y1+y2)/2
θ=arctan((y2-y1)/(x2-x1))
The mobile robot 11 or the cart 12 may be equipped with a function for detecting the orientation of the cart 12. For example, the mobile robot 11 may measure the orientation of the cart 12 using a sensor such as a laser scanner or LiDAR. Alternatively, the mobile robot 11 may capture an image of the cart 12 with an imaging device (camera) and estimate the orientation of the cart 12 through image processing. Alternatively, as shown in FIG. 9A , a direction sensor (compass) 90 may be provided in the positioning device 120 of the cart 12, and the direction sensor 90 may acquire the orientation of the cart 12. Alternatively, as shown in FIG. 9B , the positioning device 120 of the cart 12 may be provided with multiple positioning units 121 and cart position information generators 123, and the cart position information generators 123 may calculate the position coordinates (x, y) and angle θ of the cart 12 based on the position information measured by each positioning unit 121. For example, if position information (x1, y1) and (x2, y2) is obtained from two positioning units 121 installed at both ends of the cart 12, the position coordinates (x, y) and angle θ can be calculated using the following formula.
x=(x1+x2)/2
y=(y1+y2)/2
θ=arctan((y2-y1)/(x2-x1))
モバイルロボット11とカート12の姿勢が自動で調整される機構を設けてもよい。例えば、モバイルロボット11とカート12のいずれかに凸部を設け、他方に凸部を誘い込む形状のガイドを設けてもよい。あるいは、電動ラッチ機構でカート12をキャッチすることでカート12の姿勢が定まるようにしてもよい。 A mechanism may be provided to automatically adjust the posture of the mobile robot 11 and cart 12. For example, a protrusion may be provided on either the mobile robot 11 or the cart 12, and a guide shaped to guide the protrusion may be provided on the other. Alternatively, the posture of the cart 12 may be determined by catching it with an electric latch mechanism.
本実施形態において、搬送指示生成部102は、例えば、「ピックアップ:(x1,y1,θ1)⇒ドロップオフ:(x2,y2)」のように、モバイルロボット11が搬送対象カート12をピックアップするときの角度θ1(つまり、搬送対象カート12の向きを示す情報)を搬送指示に含めてもよい。これにより、搬送対象カート12をピックアップ可能な方向からモバイルロボット11をアプローチさせることが可能となる。 In this embodiment, the transport instruction generator 102 may include in the transport instruction the angle θ1 (i.e., information indicating the orientation of the target cart 12) at which the mobile robot 11 picks up the target cart 12, such as "Pickup: (x1, y1, θ1) ⇒ Drop-off: (x2, y2)." This allows the mobile robot 11 to approach the target cart 12 from a direction that allows it to pick it up.
また、搬送指示生成部102は、例えば、「ピックアップ:(x1,y1,θ1)⇒ドロップオフ:(x2,y2,θ2)」のように、モバイルロボット11が搬送対象カート12をドロップオフするときの角度θ2(つまり、搬送対象カート12の向きを示す情報)を搬送指示に含めてもよい。これにより、ドロップオフ地点に所望の向きでカート12を配置することが可能となる。 The transport instruction generation unit 102 may also include in the transport instruction the angle θ2 (i.e., information indicating the orientation of the target cart 12) at which the mobile robot 11 drops off the target cart 12, such as "Pickup: (x1, y1, θ1) ⇒ Drop-off: (x2, y2, θ2)." This makes it possible to place the cart 12 at the drop-off point in the desired orientation.
<第3実施形態>
第1実施形態では、カート12が移動しているか静止しているかにかかわらず常に測位が行われるのに対し、第3実施形態では、カート12の走行状態に応じて測位の頻度を変更することにより測位装置120の消費電力を抑える。
Third Embodiment
In the first embodiment, positioning is always performed regardless of whether the cart 12 is moving or stationary, whereas in the third embodiment, the power consumption of the positioning device 120 is reduced by changing the frequency of positioning depending on the running state of the cart 12.
図10は、第3実施形態の搬送システムの構成例を模式的に示す図である。以下では、第1実施形態と異なる構成部分を中心に説明する。 Figure 10 is a diagram showing a schematic configuration example of a transport system according to the third embodiment. The following description will focus on the components that differ from the first embodiment.
本実施形態の管理装置10は、主な機能として、位置情報受信部101、搬送指示生成部102、搬送指示送信部103、位置情報保管部104を有する。位置情報受信部101は、各々のカート12と通信を行い、カート位置情報を収集する機能である。位置情報保管部104は、位置情報受信部101によって収集された各カートの最新の位置情報を記憶する記憶手段である。 The management device 10 of this embodiment has the following main functions: a location information receiving unit 101, a transport instruction generating unit 102, a transport instruction transmitting unit 103, and a location information storage unit 104. The location information receiving unit 101 communicates with each cart 12 and collects cart location information. The location information storage unit 104 is a storage means that stores the latest location information of each cart collected by the location information receiving unit 101.
カート12の測位装置120は、測位部121と位置情報送信部122に加え、走行状態検出部124を有している。走行状態検出部124は、カート12の走行状態を検出可能な機能である。例えば、慣性計測装置(IMU)を利用してカート12が静止しているか移動しているかを検知してもよいし、車輪に取り付けたエンコーダによって車輪の回転を検知してもよい。 The positioning device 120 of the cart 12 has a positioning unit 121, a position information transmission unit 122, and a running state detection unit 124. The running state detection unit 124 has a function that can detect the running state of the cart 12. For example, an inertial measurement unit (IMU) may be used to detect whether the cart 12 is stationary or moving, or encoders attached to the wheels may be used to detect wheel rotation.
図11に、第3実施形態における測位装置120の動作の一例を示す。測位装置120は、走行状態検出部124によりカート12の状態を監視し、カート12が静止状態のままであるとき又は移動中であるとき(ステップSC30:NO)には、測位部121及び位置情報送信部122をスリープ状態にし(ステップSC31)、消費電力を抑える。そして、走行状態検出部124によってカート12が移動状態から停止へと状態遷移したことを検出すると(ステップSC30:YES)、測位装置120は、測位部121によりカート12が停止した位置を測定し(ステップSC32)、位置情報送信部122により位置情報を管理装置10へ送信する(ステップSC33)。管理装置10では、位置情報受信部101がカート12から新たな位置情報を受信すると(ステップSA30)、位置情報保管部104に記録されているカート12の位置情報を更新する(ステップSA31)。このような仕組みにより、位置情報保管部104には常に各カートの最新の停止位置が蓄積されることとなる。したがって、搬送指示生成部102が搬送タスクから搬送指示を生成する際には、カート個体の位置情報を位置情報保管部104から取得すればよい。 FIG. 11 shows an example of the operation of the positioning device 120 in the third embodiment. The positioning device 120 monitors the state of the cart 12 using the traveling state detection unit 124. When the cart 12 remains stationary or is moving (step SC30: NO), the positioning device 120 puts the positioning unit 121 and the position information transmission unit 122 into a sleep state (step SC31) to reduce power consumption. When the traveling state detection unit 124 detects that the cart 12 has transitioned from a moving state to a stopped state (step SC30: YES), the positioning device 120 measures the position where the cart 12 has stopped using the positioning unit 121 (step SC32) and transmits the position information to the management device 10 using the position information transmission unit 122 (step SC33). When the position information receiving unit 101 receives new position information from the cart 12 (step SA30), the management device 10 updates the position information of the cart 12 recorded in the position information storage unit 104 (step SA31). This mechanism ensures that the latest stopping position of each cart is always stored in the position information storage unit 104. Therefore, when the transport instruction generation unit 102 generates a transport instruction from a transport task, it only needs to obtain the position information of each individual cart from the position information storage unit 104.
本実施形態では、カート12が静止状態又は移動状態であるときは測位を行わず、移動状態から静止状態へと遷移したタイミングでのみ測位を実施する、というようにカート12の走行状態に応じて測位の頻度を変更することによって、測位装置120の消費電力を低減することができる。なお、本実施形態では、カート12が移動状態にあるときに測位を止めているが、例えば、移動状態のときは測位を行い、停止状態に遷移した後は測位を停止又は測位の頻度を減らす、という制御を行ってもよい。あるいは、カート12の移動速度に応じて測位の頻度を変更してもよい(例えば、速度が速いほど測位の頻度を増やすなど)。いずれにしても、カート12の走行状態に応じて測位の頻度を変更することにより、不必要な測位の実施を減らすことで、測位装置120の消費電力の低減を図ることができる。 In this embodiment, the power consumption of the positioning device 120 can be reduced by changing the frequency of positioning depending on the traveling state of the cart 12. For example, positioning is not performed when the cart 12 is stationary or moving, and positioning is performed only when the cart 12 transitions from a moving state to a stationary state. Note that in this embodiment, positioning is stopped when the cart 12 is moving. However, for example, control may be performed such that positioning is performed when the cart 12 is moving, and positioning is stopped or the frequency of positioning is reduced after the cart 12 transitions to a stationary state. Alternatively, the frequency of positioning may be changed depending on the traveling speed of the cart 12 (for example, the faster the speed, the more frequently the positioning is performed). In any case, changing the frequency of positioning depending on the traveling state of the cart 12 reduces unnecessary positioning, thereby reducing the power consumption of the positioning device 120.
本実施形態では、カート12に測位装置120が搭載された構成を例示したが、同様の節電機能を、カート12に識別情報発信装置70を搭載する構成(図7参照)に対して適用してもよい。その場合、識別情報発信装置70に、カート12の走行状態を検出する走行状態検出部を設けて、カート12の走行状態に応じて、カート識別情報の発信頻度を変更すればよい。これにより、識別情報発信装置70の消費電力の低減を図ることができる。 In this embodiment, a configuration in which the positioning device 120 is mounted on the cart 12 is illustrated, but a similar power-saving function may also be applied to a configuration in which the cart 12 is mounted on the identification information transmission device 70 (see Figure 7). In that case, the identification information transmission device 70 may be provided with a driving state detection unit that detects the driving state of the cart 12, and the frequency of transmission of the cart identification information may be changed depending on the driving state of the cart 12. This makes it possible to reduce the power consumption of the identification information transmission device 70.
<第4実施形態>
モバイルロボット11が搬送指示に従って搬送動作を開始した後に、何らかの原因により、搬送対象カートの置き場所が変わってしまったり、搬送対象カートをドロップオフする予定の場所に先に他のカートが置かれてしまったりする可能性がある。特に、作業者とモバイルロボット11が協働する現場においては、作業者自身もカートを移動させるため、上記のような状況が発生しやすいとも考えられる。
Fourth Embodiment
After the mobile robot 11 starts a transport operation in accordance with a transport command, the location of the cart to be transported may change for some reason, or another cart may be placed at the intended drop-off location of the cart to be transported. In particular, in a workplace where workers and the mobile robot 11 work together, the workers themselves move the carts, making the above-mentioned situations more likely to occur.
そこで、第4実施形態では、モバイルロボット11が搬送動作を開始した後も、搬送対象カートの位置やドロップオフ位置の状況を監視し、必要に応じて搬送動作を変更ないし中止する制御を行う。 Therefore, in the fourth embodiment, even after the mobile robot 11 starts the transport operation, it monitors the position of the cart to be transported and the status of the drop-off location, and controls the transport operation to change or stop as necessary.
図12は、管理装置10によるピックアップ動作変更処理とドロップオフ動作変更処理の一例を示すフローチャートである。 Figure 12 is a flowchart showing an example of the pickup operation change process and drop-off operation change process performed by the management device 10.
管理装置10は、モバイルロボット11に対し搬送指示を送信すると(ステップSA40)、搬送対象カート12の位置情報を定期的に取得し、搬送対象カート12の位置が変化していないか監視する(ステップSA41)。もし、モバイルロボット11が搬送対象カート12をピックアップする前に搬送対象カート12の位置が変化した場合には(ステップSA41:YES)、管理装置10は、モバイルロボット11に対し搬送対象カート12のピックアップ位置の変更を指示する(ステップSA42)。モバイルロボット11から搬送対象カート12のピックアップに成功した旨の通知を受信したら(ステップSA43)、ステップSA44へ進む。 After the management device 10 sends a transport instruction to the mobile robot 11 (step SA40), it periodically obtains the position information of the cart 12 to be transported and monitors whether the position of the cart 12 has changed (step SA41). If the position of the cart 12 to be transported changes before the mobile robot 11 picks it up (step SA41: YES), the management device 10 instructs the mobile robot 11 to change the pickup position of the cart 12 to be transported (step SA42). After receiving a notification from the mobile robot 11 that the cart 12 to be transported was successfully picked up (step SA43), the management device 10 proceeds to step SA44.
ステップSA44では、管理装置10は、搬送対象カート12以外のカートの位置情報を取得し、搬送対象カート12をドロップオフする場所に他のカートが置かれていないか確認する。もし、モバイルロボット11が搬送対象カート12をドロップオフ位置まで搬送する前に他のカートがドロップオフ位置に置かれた場合には(ステップSA44:YES)、管理装置10は、モバイルロボット11に対し搬送対象カート12のドロップオフ位置の変更を指示する(ステップSA45)。例えば、他のカートの隣接位置の座標を計算し、その座標を新たなドロップオフ位置としてもよい。モバイルロボット11から搬送対象カート12のドロップオフに成功した旨の通知を受信したら(ステップSA46)、搬送動作を完了する。 In step SA44, the management device 10 acquires the location information of carts other than the cart 12 to be transported and checks whether any other carts are placed at the location where the cart 12 to be transported is to be dropped off. If another cart is placed at the drop-off location before the mobile robot 11 transports the cart 12 to be transported to the drop-off location (step SA44: YES), the management device 10 instructs the mobile robot 11 to change the drop-off location of the cart 12 to be transported (step SA45). For example, the management device 10 may calculate the coordinates of the adjacent location of the other cart and use those coordinates as the new drop-off location. When the management device 10 receives a notification from the mobile robot 11 that the cart 12 to be transported has been successfully dropped off (step SA46), the transport operation is completed.
以上述べた制御によれば、搬送対象カートの置き場所が変わったり、搬送対象カートをドロップオフする予定の場所に先に他のカートが置かれていたりしても、ピックアップ位置やドロップオフ位置が自動で修正されるため、搬送動作を安全に継続することができる。なお、図12のフローでは、ピックアップ位置やドロップオフ位置の変更を指示したが、搬送対象カートの位置が変化した場合や他のカートがドロップオフ位置に存在することを検知した場合に、搬送動作を中止する制御を行ってもよい。例えば、モバイルロボット11の動作を停止した上で、作業者にエラーを通知し、エラーの原因が修正された後にモバイルロボット11の搬送動作を再開してもよい。 The control described above allows the transport operation to continue safely, even if the location of the cart to be transported changes or if another cart is placed at the location where the cart to be transported is scheduled to be dropped off. The pickup and drop-off positions are automatically corrected, allowing the transport operation to continue safely. While the flow in Figure 12 instructs a change in the pickup and drop-off positions, the transport operation may also be stopped if the location of the cart to be transported changes or if it is detected that another cart is at the drop-off position. For example, the operation of the mobile robot 11 may be stopped, an error may be notified to the operator, and the transport operation of the mobile robot 11 may be resumed after the cause of the error is corrected.
<第5実施形態>
第5実施形態は、カート12に発電機を設ける構成である。具体的には、図13に示すように、カート12の車輪(キャスタ)130に発電機131を取り付ける。カート12の移動に伴い車輪130が回転すると発電機131で起電力が発生する。発電機131から出力される電力で測位装置120あるいは識別情報発信装置70を動作させる構成とすることで、バッテリが不要となるため、測位装置120や識別情報発信装置70の小型化ならびに低コスト化を図ることができる。例えば、測位装置120や識別情報発信装置70を小型化し、発電機131とともにカート12の車輪130に内蔵してもよい。
Fifth Embodiment
The fifth embodiment is configured to provide a generator on the cart 12. Specifically, as shown in FIG. 13 , generators 131 are attached to wheels (casters) 130 of the cart 12. When the wheels 130 rotate as the cart 12 moves, an electromotive force is generated in the generator 131. By configuring the positioning device 120 or the identification information transmission device 70 to operate with the power output from the generator 131, a battery is not required, thereby enabling the positioning device 120 and the identification information transmission device 70 to be made smaller and at a lower cost. For example, the positioning device 120 and the identification information transmission device 70 may be made smaller and built into the wheels 130 of the cart 12 together with the generator 131.
<第6実施形態>
第1実施形態では、カート12から位置情報を取得する機能(位置情報受信部101)を管理装置10に持たせたが、第6実施形態では、同様の機能をモバイルロボット11に持たせる。
Sixth Embodiment
In the first embodiment, the management device 10 has the function of acquiring location information from the cart 12 (the location information receiving unit 101). In the sixth embodiment, however, the mobile robot 11 has a similar function.
図14は、第6実施形態の搬送システムの構成例を模式的に示す図である。以下では、第1実施形態と異なる構成部分を中心に説明する。 Figure 14 is a diagram showing a schematic configuration example of a transport system according to the sixth embodiment. The following description will focus on the components that differ from the first embodiment.
本実施形態の管理装置10は、主な機能として、搬送タスク送信部105を有する。そして、モバイルロボット11が、搬送タスク受信部112、位置情報受信部113、搬送指示生成部114、搬送指示受信部110、及び、搬送動作実行部111を有している。搬送タスク受信部112、位置情報受信部113、搬送指示生成部114については、モバイルロボット11に内蔵してもよいし、モバイルロボット11に接続可能な外部装置として構成してもよい。 The management device 10 of this embodiment has a transport task transmitter 105 as its main function. The mobile robot 11 has a transport task receiver 112, a location information receiver 113, a transport instruction generator 114, a transport instruction receiver 110, and a transport operation execution unit 111. The transport task receiver 112, the location information receiver 113, and the transport instruction generator 114 may be built into the mobile robot 11, or may be configured as external devices connectable to the mobile robot 11.
図15に、本実施形態のカート搬送処理の流れの一例を示す。 Figure 15 shows an example of the flow of the cart transport process in this embodiment.
ステップSA60にて、管理装置10の搬送タスク送信部105が、キューから処理すべき搬送タスクを1つ選択し、当該搬送タスクをモバイルロボット11に送信する。ここでは、「カート個体の指定による搬送タスク」の例として、「カート#c1を位置(x2,y2)まで搬送する」という内容の搬送タスクが選択されたものとして、以後の動作を説明する。 In step SA60, the transport task sending unit 105 of the management device 10 selects one transport task to be processed from the queue and sends that transport task to the mobile robot 11. Here, as an example of a "transport task based on the specification of an individual cart," the transport task "Transport cart #c1 to position (x2, y2)" is selected, and the subsequent operation will be explained.
モバイルロボット11の搬送タスク受信部112は、管理装置10から搬送タスクを受け付けると、これを搬送指示生成部114に引き渡す(ステップSB60)。搬送タスクにカート個体の指定が含まれていた場合、搬送指示生成部114は、位置情報受信部113によりカート個体の位置情報を収集する。具体的には、位置情報受信部113が、カート#c1の測位装置120に対してカート位置情報の要求を送信する(ステップSB61)。 When the transport task receiving unit 112 of the mobile robot 11 receives a transport task from the management device 10, it passes it to the transport instruction generating unit 114 (step SB60). If the transport task includes the specification of an individual cart, the transport instruction generating unit 114 collects the position information of the individual cart using the position information receiving unit 113. Specifically, the position information receiving unit 113 sends a request for cart position information to the positioning device 120 of cart #c1 (step SB61).
カート#c1の測位装置120は、カート位置情報の要求を受信すると、測位部121により現在位置を測定する(ステップSC60)。そして、位置情報送信部122が、測定された座標(x1,y1)をカート位置情報としてモバイルロボット11に送信する(ステップSC61)。 When the positioning device 120 of cart #c1 receives the request for cart position information, the positioning unit 121 measures the current position (step SC60). Then, the position information transmission unit 122 transmits the measured coordinates (x1, y1) as cart position information to the mobile robot 11 (step SC61).
モバイルロボット11の位置情報受信部113は、カート#c1の現在の位置情報(x1,y1)を搬送指示生成部114に引き渡し、搬送指示生成部114は、搬送タスクとカート#c1の現在の位置情報に基づいて、搬送指示を生成する(ステップSB62)。以降の処理は第1実施形態のものと同様であるため、説明を割愛する。 The location information receiver 113 of the mobile robot 11 passes the current location information (x1, y1) of cart #c1 to the transport instruction generator 114, which then generates a transport instruction based on the transport task and the current location information of cart #c1 (step SB62). The subsequent processing is the same as in the first embodiment, so a detailed description will be omitted.
図16は、第6実施形態の搬送システムの変形例であり、第3実施形態で述べた節電機能を第6実施形態の搬送システムに適用した例である。すなわち、カート12の測位装置120に走行状態検出部124を設け、例えば、カート12が移動状態から静止状態に遷移したタイミングで測位を実施し、その位置情報をモバイルロボット11に通知する。モバイルロボット11は、位置情報受信部113にて位置情報を受信すると、位置情報保管部115に記録されているカート12の位置情報を更新する。このような構成によれば、第3実施形態と同様、消費電力の低減を図ることが可能となる。 Figure 16 shows a modified version of the transport system of the sixth embodiment, in which the power-saving function described in the third embodiment is applied to the transport system of the sixth embodiment. That is, a traveling state detection unit 124 is provided in the positioning device 120 of the cart 12, and positioning is performed, for example, when the cart 12 transitions from a moving state to a stationary state, and the position information is notified to the mobile robot 11. When the mobile robot 11 receives the position information via the position information receiving unit 113, it updates the position information of the cart 12 recorded in the position information storage unit 115. With this configuration, it is possible to reduce power consumption, as in the third embodiment.
<第7実施形態>
前述した第4実施形態では、カート位置検知機能によってドロップオフ位置に他のカートが存在することを検知した場合に、ドロップオフ動作を変更する制御について説明した。これに対し、第7実施形態では、モバイルロボット11自身がカート12を置けるスペースがあるかを確認する。
Seventh Embodiment
In the fourth embodiment, the cart position detection function detects the presence of another cart at the drop-off location and changes the drop-off operation accordingly. In contrast, in the seventh embodiment, the mobile robot 11 itself checks whether there is space available to place the cart 12.
具体的には、モバイルロボット11は、搬送指示に従って搬送対象カート12をピック
アップし、ドロップオフ位置(又はその手前)まで移動すると、ドロップオフ位置にカート12を置けるスペースがあるか確認する。例えば、モバイルロボット11は、レーザースキャナやLiDARなどのセンサを用いたり、あるいは、カメラやステレオビジョンなどを用いることで、ドロップオフ位置及びその周辺に存在する障害物を検知する。もし障害物が存在しなければ、モバイルロボット11は搬送指示に従ってカート12をドロップオフすればよい。他方、障害物が存在した場合には、モバイルロボット11は、搬送動作を中止し、カート12のドロップオフに失敗したことを管理装置10又は作業者に通知する。
Specifically, the mobile robot 11 follows the transport instruction to pick up the cart 12 to be transported, moves to the drop-off location (or just before it), and checks whether there is enough space to place the cart 12 at the drop-off location. For example, the mobile robot 11 uses sensors such as a laser scanner or LiDAR, or cameras or stereo vision, to detect obstacles at and around the drop-off location. If no obstacles are present, the mobile robot 11 simply drops off the cart 12 according to the transport instruction. On the other hand, if an obstacle is present, the mobile robot 11 stops the transport operation and notifies the management device 10 or an operator that the cart 12 failed to be dropped off.
あるいは、モバイルロボット11は、予め定められたルールに従って、カート12をドロップオフする位置を変更してもよい。図17Aと図17Bにルールベースの一例を示す。図17Aの例では、カートの配置エリアが予め区画され、区画ごとの優先順位が定められている。図17Bの例は、カートの配置エリアを格子状に区画し、左奥から順に詰めていくというルールが定められている例である。いずれの場合も、モバイルロボット11は、空いている区画のなかで最も優先順位が高い場所にカート12をドロップオフすればよい。 Alternatively, the mobile robot 11 may change the location where the cart 12 is dropped off according to predetermined rules. Examples of rule bases are shown in Figures 17A and 17B. In the example of Figure 17A, the cart placement area is pre-divided, and a priority order is set for each section. In the example of Figure 17B, the cart placement area is divided into a grid pattern, and the rule is to fill the carts starting from the far left. In either case, the mobile robot 11 simply drops off the cart 12 at the highest priority location among the available sections.
<その他>
上記実施形態は、本発明の構成例を例示的に説明するものに過ぎない。本発明は上記の具体的な形態には限定されることはなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、モバイルロボットやカートの構造は図示したものに限られずどのような形状、構造のものでもよい。
<Others>
The above-described embodiments merely illustrate exemplary configurations of the present invention. The present invention is not limited to the specific embodiments described above, and various modifications are possible within the scope of the technical concept. For example, the structures of the mobile robot and cart are not limited to those shown in the drawings, and any shape or structure may be used.
<付記>
(1)搬送対象となり得る複数のカート(12)それぞれの位置を検知するカート位置検知手段(120、101)と、
前記カート位置検知手段(120、101)により検知された各カート(12)の位置に基づいて、搬送対象カート(12)をピックアップするピックアップ位置の情報と前記搬送対象カート(12)をドロップオフするドロップオフ位置の情報とを含む搬送指示を生成する搬送指示生成手段(102)と、
前記搬送指示生成手段(102)によって生成された前記搬送指示に従って、前記ピックアップ位置に存在するカート(12)を前記ドロップオフ位置まで搬送する自走式搬送装置(11)と、
を有することを特徴とする搬送システム(1)。
<Additional Notes>
(1) Cart position detection means (120, 101) for detecting the position of each of a plurality of carts (12) that may be transported;
a transport instruction generating means (102) for generating transport instructions including information on a pick-up position for picking up the transport target cart (12) and information on a drop-off position for dropping off the transport target cart (12) based on the position of each cart (12) detected by the cart position detecting means (120, 101);
a self-propelled transport device (11) that transports a cart (12) present at the pickup position to the drop-off position in accordance with the transport instruction generated by the transport instruction generating means (102);
A transport system (1) comprising:
1:搬送システム
10:管理装置
11:モバイルロボット(自走式搬送装置)
12:カート
1: Transport system 10: Management device 11: Mobile robot (self-propelled transport device)
12: Cart
Claims (15)
前記カート位置検知手段により検知された各カートの位置に基づいて、搬送対象カートをピックアップするピックアップ位置の情報と前記搬送対象カートをドロップオフするドロップオフ位置の情報とを含む搬送指示を生成する搬送指示生成手段と、
前記搬送指示生成手段によって生成された前記搬送指示に従って、前記ピックアップ位置に存在するカートを前記ドロップオフ位置まで搬送する自走式搬送装置と、
を有し、
前記カート位置検知手段は、各カートに搭載される測位装置と、前記測位装置により測定された位置情報を各カートから受信する位置情報受信手段と、を有して構成される
ことを特徴とする搬送システム。 a cart position detection means for detecting the position of each of a plurality of carts that may be transported;
a transport instruction generating means for generating transport instructions including information on a pick-up position for picking up a transport target cart and information on a drop-off position for dropping off the transport target cart based on the position of each cart detected by the cart position detecting means;
a self-propelled transport device that transports a cart present at the pickup position to the drop-off position in accordance with the transport instruction generated by the transport instruction generating means;
and
The cart position detection means includes a positioning device mounted on each cart, and a position information receiving means for receiving, from each cart, the position information measured by the positioning device.
A transport system characterized by:
ことを特徴とする請求項1に記載の搬送システム。2. The transport system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の搬送システム。3. The transport system according to claim 1 or 2.
前記カート位置検知手段により検知された各カートの位置に基づいて、搬送対象カートをピックアップするピックアップ位置の情報と前記搬送対象カートをドロップオフするドロップオフ位置の情報とを含む搬送指示を生成する搬送指示生成手段と、a transport instruction generating means for generating transport instructions including information on a pick-up position for picking up a transport target cart and information on a drop-off position for dropping off the transport target cart based on the position of each cart detected by the cart position detecting means;
前記搬送指示生成手段によって生成された前記搬送指示に従って、前記ピックアップ位置に存在するカートを前記ドロップオフ位置まで搬送する自走式搬送装置と、a self-propelled transport device that transports a cart present at the pickup position to the drop-off position in accordance with the transport instruction generated by the transport instruction generating means;
を有し、and
前記カート位置検知手段は、各カートに搭載される識別情報発信装置と、前記識別情報発信装置から発信される信号を受信する複数の受信装置と、前記複数の受信装置による受The cart position detection means includes an identification information transmission device mounted on each cart, a plurality of receiving devices for receiving signals transmitted from the identification information transmission device, and a plurality of receiving devices for receiving signals transmitted by the plurality of receiving devices.
信信号強度に基づいて各カートの位置を計算する測位手段と、を有して構成されるand positioning means for calculating the position of each cart based on the received signal strength.
ことを特徴とする搬送システム。A transport system characterized by:
ことを特徴とする請求項4に記載の搬送システム。5. The transport system according to claim 4.
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の搬送システム。6. The transport system according to claim 4 or 5.
第1のカートを第1の位置まで搬送するという搬送タスクを受け付け、
前記カート位置検知手段により検知された前記第1のカートの位置をピックアップ位置とし、前記第1の位置をドロップオフ位置とする、搬送指示を生成する
ことを特徴とする請求項1~6のうちいずれか1項に記載の搬送システム。 The transport instruction generating means
Accept a transport task to transport a first cart to a first location;
The conveying system according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a conveying instruction is generated in which the position of the first cart detected by the cart position detection means is set as a pick-up position and the first position is set as a drop-off position.
第2の位置に存在するカートを第2のカートの隣まで搬送するという搬送タスクを受け付け、
前記カート位置検知手段により検知された前記第2のカートの位置を基準にして搬送対象カートをドロップオフ可能な第3の位置を計算し、
前記第2の位置をピックアップ位置とし、前記第3の位置をドロップオフ位置とする、搬送指示を生成する
ことを特徴とする請求項1~6のうちいずれか1項に記載の搬送システム。 The transport instruction generating means
Accepting a transport task to transport a cart located at a second position to a position adjacent to a second cart;
calculating a third position at which the transport target cart can be dropped off based on the position of the second cart detected by the cart position detection means;
The transport system according to any one of claims 1 to 6 , characterized in that a transport instruction is generated in which the second position is a pick-up position and the third position is a drop-off position.
第3のカートを第4のカートの隣まで搬送するという搬送タスクを受け付け、
前記カート位置検知手段により検知された前記第4のカートの位置を基準にして搬送対象カートをドロップオフ可能な第4の位置を計算し、
前記カート位置検知手段により検知された前記第3のカートの位置をピックアップ位置とし、前記第4の位置をドロップオフ位置とする、搬送指示を生成する
ことを特徴とする請求項1~6のうちいずれか1項に記載の搬送システム。 The transport instruction generating means
Accepting a transport task to transport the third cart to a location adjacent to the fourth cart;
calculating a fourth position at which the transport target cart can be dropped off based on the position of the fourth cart detected by the cart position detection means;
The conveying system according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a conveying instruction is generated in which the position of the third cart detected by the cart position detection means is set as a pick-up position and the fourth position is set as a drop-off position.
ことを特徴とする請求項1~9のうちいずれか1項に記載の搬送システム。 The transport system according to any one of claims 1 to 9 , characterized in that the transport instruction generation means further includes information indicating the orientation of the transport target cart when picking up the transport target cart in the transport instruction.
ことを特徴とする請求項1~10のうちいずれか1項に記載の搬送システム。 A transport system as described in any one of claims 1 to 10 , characterized in that the transport instruction generation means further includes information indicating the orientation of the transport target cart when the transport target cart is dropped off in the transport instruction.
前記カート位置検知手段により検知された各カートの位置に基づいて、搬送対象カートをピックアップするピックアップ位置の情報と前記搬送対象カートをドロップオフするドロップオフ位置の情報とを含む搬送指示を生成する搬送指示生成手段と、
前記搬送指示生成手段によって生成された前記搬送指示に従って、前記ピックアップ位置に存在するカートを前記ドロップオフ位置まで搬送する自走式搬送装置と、
前記自走式搬送装置が前記搬送対象カートをピックアップする前に前記搬送対象カートの位置が変化した場合に、前記搬送対象カートのピックアップ位置の変更、又は、搬送の
中止を行うピックアップ動作変更手段と、を有する
ことを特徴とする搬送システム。 a cart position detection means for detecting the position of each of a plurality of carts that may be transported;
a transport instruction generating means for generating transport instructions including information on a pick-up position for picking up a transport target cart and information on a drop-off position for dropping off the transport target cart based on the position of each cart detected by the cart position detecting means;
a self-propelled transport device that transports a cart present at the pickup position to the drop-off position in accordance with the transport instruction generated by the transport instruction generating means;
A transport system characterized by having a pickup operation change means that changes the pickup position of the cart to be transported or stops transporting the cart if the position of the cart to be transported changes before the self-propelled transport device picks up the cart to be transported .
前記カート位置検知手段により検知された各カートの位置に基づいて、搬送対象カートをピックアップするピックアップ位置の情報と前記搬送対象カートをドロップオフするドロップオフ位置の情報とを含む搬送指示を生成する搬送指示生成手段と、
前記搬送指示生成手段によって生成された前記搬送指示に従って、前記ピックアップ位置に存在するカートを前記ドロップオフ位置まで搬送する自走式搬送装置と、
前記自走式搬送装置が前記搬送対象カートを前記ドロップオフ位置まで搬送する前に他のカートが前記ドロップオフ位置に置かれた場合に、前記搬送対象カートをドロップオフする位置の変更、又は、搬送の中止を行うドロップオフ動作変更手段と、を有する
ことを特徴とする搬送システム。 a cart position detection means for detecting the position of each of a plurality of carts that may be transported;
a transport instruction generating means for generating transport instructions including information on a pick-up position for picking up a transport target cart and information on a drop-off position for dropping off the transport target cart based on the position of each cart detected by the cart position detecting means;
a self-propelled transport device that transports a cart present at the pickup position to the drop-off position in accordance with the transport instruction generated by the transport instruction generating means;
A transport system characterized by having a drop-off operation change means that changes the location at which the transport target cart is dropped off or stops transporting the cart if another cart is placed at the drop-off position before the self-propelled transport device transports the transport target cart to the drop-off position.
前記カート位置検知ステップにより検知された各カートの位置に基づいて、搬送対象カートをピックアップするピックアップ位置の情報と前記搬送対象カートをドロップオフするドロップオフ位置の情報とを含む搬送指示を生成する搬送指示生成ステップと、
前記搬送指示生成ステップによって生成された前記搬送指示に従って、自走式搬送装置に、前記ピックアップ位置に存在するカートを前記ドロップオフ位置まで搬送する搬送動作を実行させるステップと、
を有することを特徴とする搬送システムの制御方法。 a cart position detection step of detecting the position of each of a plurality of carts by receiving, from each cart, position information measured by a positioning device mounted on each of the plurality of carts that may be transported;
a transport instruction generating step of generating transport instructions including information on a pick-up position for picking up a transport target cart and information on a drop-off position for dropping off the transport target cart based on the position of each cart detected by the cart position detecting step;
a step of causing a self-propelled conveying device to execute a conveying operation of conveying the cart present at the pick-up position to the drop-off position in accordance with the conveying instruction generated by the conveying instruction generating step;
A method for controlling a transport system, comprising:
前記カート位置検知ステップにより検知された各カートの位置に基づいて、搬送対象カートをピックアップするピックアップ位置の情報と前記搬送対象カートをドロップオフするドロップオフ位置の情報とを含む搬送指示を生成する搬送指示生成ステップと、a transport instruction generating step of generating transport instructions including information on a pick-up position for picking up a transport target cart and information on a drop-off position for dropping off the transport target cart based on the position of each cart detected by the cart position detecting step;
前記搬送指示生成ステップによって生成された前記搬送指示に従って、自走式搬送装置に、前記ピックアップ位置に存在するカートを前記ドロップオフ位置まで搬送する搬送動作を実行させるステップと、a step of causing a self-propelled conveying device to execute a conveying operation of conveying the cart present at the pick-up position to the drop-off position in accordance with the conveying instruction generated by the conveying instruction generating step;
を有することを特徴とする搬送システムの制御方法。A method for controlling a transport system, comprising:
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