JP2020123357A - 自動搬送システム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態に係る自動搬送システムは、図1に示すように、搬送対象物情報記憶手段10と、搬送制御情報記憶手段20と、自動搬送手段30とを基本的な構成要素としている。搬送対象物情報記憶手段10は、搬送対象物50(例えば、資機材または資機材を積載した台車やパレット)に取り付けられ、あるいは搬送対象物50の荷取り場に設置されている。
搬送対象物情報記憶手段10は、搬送対象物50の識別情報及び搬送目的地情報を記憶した手段であり、荷取り時に当該搬送対象物50の個別情報(種類等)及び搬送目的地情報を取得することができる。
搬送制御情報記憶手段20は、搬送対象物50の搬送方向を情報化して表現可能であるとともに、搬送制御情報取得手段32を構成する撮影手段であるデジタルカメラで撮影可能な記号を、搬送経路の適宜箇所に表示する記号表示手段(例えば、二次元コードを印刷した印刷物(紙)、二次元コードを表示した電子ペーパーやタブレット端末、二次元コードを投影表示した投影画像)から構成することが可能である。
自動搬送手段30は、搬送対象物50を所望の位置にまで走行させるための手段である。この自動搬送手段30は、本体部に設けた移動手段90と、移動手段90を駆動するための駆動手段91と、搬送対象物50を保持するための保持手段80と、自律走行制御手段37とを備えている。
駆動手段91は、移動手段90を駆動するためのモータ等からなる。例えば、移動手段90が車輪の場合には、駆動手段91は車輪を駆動するためのモータからなる。この場合、移動手段90として機能する車輪の他に、駆動力が伝達されない車輪を備えていてもよい。また、移動手段90の数は限定されないが、すべての車輪を移動手段90としてもよいし、一部の車輪を移動手段90としてもよい。
保持手段80は、搬送対象物50を保持するための手段であり、自動搬送手段30の態様に応じて、種々の態様とすることができる。例えば、搬送対象物50を載置する装置、搬送対象物50を吊り下げる装置、搬送対象物50を牽引する装置が保持手段80となる。
自律走行制御手段37は、取得した搬送対象物50の識別情報及び搬送目的地情報に従って、自動搬送手段30を自律走行させるための手段であり、取得した搬送対象物50の識別情報、搬送目的地情報、障害物情報等に基づいて駆動手段91を制御し、自動搬送手段30を目的の位置まで走行させる。
搬送対象物情報取得手段31は、搬送対象物情報記憶手段10に記憶された搬送対象物50の識別情報及び搬送目的地情報を取得するための手段であり、例えば、撮影手段であるデジタルカメラ及びその付帯装置と、マイクロコンピュータ及びこれにインストールされたプログラムにより構成する。また、搬送対象物情報記憶手段10が信号発生器である場合に、搬送対象物情報取得手段31は信号を受信するための信号受信器(受信手段)により構成する。
搬送制御情報取得手段32は、搬送制御情報記憶手段20に記憶された搬送制御情報を取得するための手段であり、例えば、撮影手段であるデジタルカメラ及びその付帯装置と、マイクロコンピュータ及びこれにインストールされたプログラムにより構成する。また、搬送制御情報記憶手段20が信号発生器である場合に、搬送制御情報取得手段32は信号を受信するための信号受信器(受信手段)により構成する。
障害物検知手段33は、搬送経路に存在する障害物40を検知するための手段であり、例えば、赤外線センサ及び付帯装置と、マイクロコンピュータ及びこれにインストールされたプログラムにより構成する。また、障害物検知手段33として、デジタルカメラ及び付帯装置を用いてもよい。障害物検知手段33を赤外線センサにより構成した場合には、赤外線を用いたセンシングにより、障害物40を検知することができる。また、障害物検知手段33をデジタルカメラ及びその付帯装置により構成した場合には、自動搬送手段30が走行中に、デジタルカメラにより自動搬送手段30の前方の映像を撮影し、映像データを解析することにより、障害物40を検知することができる。
障害物回避経路決定手段33aは、障害物40を検知した場合に、当該障害物40を避けて、取得した搬送対象物50の識別情報及び搬送目的地情報に合致した経路を決定するための手段であり、例えば、マイクロコンピュータ及びこれにインストールされたプログラムにより構成する。障害物回避経路決定手段33aは、障害物検知手段33で自動搬送手段30の進行方向に障害物40を検知した場合に、当該障害物40を避けて、自動搬送手段30が保持している搬送対象物50の識別情報及び搬送目的地情報に合致した経路となるように迂回経路を決定する。迂回経路により障害物40を避けた後は、自動搬送手段30が保持している搬送対象物50の識別情報及び搬送目的地情報に基づいて、自動搬送手段30を走行させる。
搬送対象物相対位置検出手段34は、自動搬送手段30と搬送対象物50との相対位置を検出するための手段であり、例えば、LRF(測域センサ)及び付帯装置やデジタルカメラ及び付帯装置と、マイクロコンピュータ及びこれにインストールされたプログラムにより構成する。搬送対象物相対位置検出手段34は、LRF(測域センサ)やデジタルカメラにより自動搬送手段30の前方に存在する搬送対象物50を認識し、認識データを解析することにより、自動搬送手段30と搬送対象物50との相対位置を検出することができる。これにより、荷取りを行う際に、搬送対象物50に対する自動搬送手段30の相対位置情報を得ることができる。
自動荷取り制御手段38aは、取得した自動搬送手段30と搬送対象物50との相対位置に基づいて、搬送対象物50の設置状況に関わらず、自動搬送手段30が当該搬送対象物50を確実に荷取り可能な位置となるように制御するための手段であり、例えば、マイクロコンピュータにより構成する。すなわち、搬送対象物相対位置検出手段34により搬送対象物50と自動搬送手段30との相対位置が検出されると、相対位置情報を解析して搬送対象物50に対して自動搬送手段30が荷取りできる位置となるように、自動搬送手段30(駆動手段91)を制御して自動搬送手段30の向きを調整する。
既荷置き位置情報取得手段35は、取得した搬送対象物50の識別情報及び搬送目的地情報に対応する搬送目的地エリア70内において既に荷置きされている搬送対象物60の位置情報を取得するための手段であり、LRF(測域センサ)及び付帯装置やデジタルカメラ及び付帯装置と、マイクロコンピュータ及びこれにインストールされたプログラムにより構成する。自動搬送手段30が搬送目的地エリア70に到着すると、既荷置き位置情報取得手段35であるLRF(測域センサ)により搬送目的地エリア70内をスキャニングし、あるいはデジタルカメラにより搬送目的地エリア70内を撮影し、取得したデータを解析することにより、既に荷置きされている搬送対象物60の位置情報を取得する。これにより、搬送目的地エリア70のどの位置に、既に搬送対象物60が置かれているかを認識することができる。
空きスペース情報取得手段36は、既に荷置きされている搬送対象物60の位置情報に基づいて、搬送対象物50を荷置き可能な空きスペースの位置情報を取得するための手段であり、例えば、マイクロコンピュータにより構成する。空きスペース情報取得手段36は、既荷置き位置情報取得手段35の機能により取得した搬送対象物(既に荷置きされた搬送対象物60)の位置情報と、搬送目的地エリア70の情報(面積等の情報)に基づき空きスペースを解析して、空きスペース情報を取得する。
荷置き位置決定手段38bは、空きスペース内において新たな搬送対象物50を荷置きする位置を決定するための手段であり、例えば、マイクロコンピュータにより構成する。荷置き位置決定手段38bは、搬送対象物50の搬送目的地である搬送目的地エリア70において、空きスペース情報取得手段36の機能により取得した空きスペース情報に基づき自動搬送手段30(駆動手段91)を制御して、搬送目的地エリア70内の空きスペースに搬送対象物50を荷置きする。
本実施形態の自動搬送手段30の駆動手段91は電動モータにより構成されているため、必要に応じて充電池を充電する必要がある。そこで、本実施形態に係る自動搬送システムは、図3に示すように、充電用電源装置110を備えている。この充電用電源装置110は、自動搬送システムを適用する建設現場等の適宜位置に設置する。
次に、上述した自動搬送システムの運用について説明する。図2は、自動搬送システム運用のフローチャートである。なお、以下の説明において具体的な情報を示しているが、これらは一例であり、適宜変更して実施することができる。
次に、上述した自動搬送システムを用いて、搬送対象物50を搬送する方法について説明する。図3は、自動搬送システムを用いて、自動搬送手段30が荷取り場で荷取り作業を行い、指定された搬送目的地(荷置き場)で荷置き作業を行う一連の工程を説明するための説明図である。また、自動搬送システムは、上述したすべての機能手段を備えているものとして説明を行うが、実運用においては一部の機能手段を省略してもよいし、他の機能手段を備えていてもよい。
20 搬送制御情報記憶手段
30 自動搬送手段
31 搬送対象物情報取得手段
32 搬送制御情報取得手段
33 障害物検知手段
33a 障害物回避経路決定手段
34 搬送対象物相対位置検出手段
35 既荷置き位置情報取得手段
36 空きスペース情報取得手段
37 自律走行制御手段
38a 自動荷取り制御手段
38b 荷置き位置決定手段
39 電源装置設置位置情報取得手段
40 障害物
50 搬送対象物
60 既に荷置きされている搬送対象物
70 搬送目的地エリア
80 保持手段
90 移動手段
91 駆動手段
100 電源装置設置位置情報記憶手段
110 充電用電源装置
Claims (6)
- 搬送対象物自体または搬送対象物の保持開始位置に設置され、搬送対象物の種類及び搬送目的地を識別するための情報であって、撮影手段で撮影可能な記号または受信手段で受信可能な信号からなる識別情報及び搬送目的地情報を記憶した搬送対象物情報記憶手段と、
少なくとも、搬送対象物の保持開始位置と搬送目的地に設置され、搬送対象物の搬送を制御するための情報であって、撮影手段で撮影可能な記号または受信手段で受信可能な信号からなる搬送制御情報を記憶した搬送制御情報記憶手段と、
搬送対象物の自動搬送を行う自動搬送手段と、
を備え、
前記自動搬送手段は、
前記搬送対象物情報記憶手段に記憶された搬送対象物の識別情報及び搬送目的地情報を取得する搬送対象物情報取得手段と、
前記搬送制御情報記憶手段に記憶された搬送制御情報を取得する搬送制御情報取得手段と、
前記取得した搬送対象物の識別情報及び搬送目的地情報と、前記取得した搬送制御情報とに従って、自動搬送手段を自律走行させる自律走行制御手段と、
搬送対象物の保持開始位置で搬送対象物を保持するとともに、搬送対象物の搬送目的地で搬送対象物の保持を解除する保持手段と、
を備えたことを特徴とする自動搬送システム。 - 前記自動搬送手段は、
搬送経路に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、
障害物を検知した場合に、当該障害物を避けて、前記取得した搬送対象物の識別情報及び搬送目的地情報に合致した経路を決定する障害物回避経路決定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の自動搬送システム。 - 前記自動搬送手段は、
搬送対象物との相対位置を検出するための搬送対象物相対位置検出手段と、
取得した搬送対象物との相対位置に基づいて、自動搬送手段が当該搬送対象物を確実に荷取り可能な位置となるように制御するための自動荷取り制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の自動搬送システム。 - 充電用電源装置の設置位置及び充電用電源装置までの経路に設置され、充電用電源装置の設置位置及び充電用電源装置までの経路を識別するための情報であって、撮影手段で撮影可能な記号または受信手段で受信可能な信号からなる電源装置設置位置情報記憶手段を備え、
前記自動搬送手段は、
前記電源装置設置位置情報記憶手段に記憶された充電用電源装置の設置位置情報及び充電用電源装置までの経路情報を取得する電源装置設置位置情報取得手段を備え、
前記自立走行制御手段は、充電が必要な場合に、取得した充電用電源装置の設置位置情報及び充電用電源装置までの経路情報に従って、前記自動搬送手段を充電用電源装置の設置位置まで自律走行させる、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の自動搬送システム。 - 前記搬送対象物の搬送目的地情報は、複数個の搬送対象物を荷置き可能な搬送目的地エリア情報を含み、
前記自動搬送手段は、
前記取得した搬送対象物の搬送目的地情報に対応する搬送目的地エリア内において既に荷置きされている搬送対象物の位置情報を取得する既荷置き位置情報取得手段と、
前記既に荷置きされている搬送対象物の位置情報に基づいて、搬送対象物を新たに荷置き可能な空きスペースの位置情報を取得する空きスペース情報取得手段と、
前記空きスペース内において新たな搬送対象物の荷置き位置を決定する荷置き位置決定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の自動搬送システム。 - 前記搬送制御情報記憶手段は、
前記搬送制御情報を表示した、大きさの異なる第1の二次元コードと第2の二次元コードからなり、前記第1の二次元コードと前記第2の二次元コードは隣接して表示されている、
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の自動搬送システム。
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