JP2021091027A - 搬送ロボットシステム及び搬送ロボットの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、図1に実施の形態1にかかる搬送ロボット1の外観の概略図を示す。図1に示すように、実施の形態1にかかる搬送ロボット1は、後述する筐体が安全カバー10により覆われるように構成される。安全カバー10に覆われる筐体には、ロボットアーム21が取り付けられる。このロボットアーム21は、安全カバー10の所定の面に設けられたアーム開口部11からアームを出し入れすることで棚に収納される目的物をピックアップする。また、安全カバー10内の筐体には収納ボックス22、23が載置される。この収納ボックス22、23は、作業者或いは搬送ロボット1のからくり等によって出し入れ可能なものである。
実施の形態2では、実施の形態1にかかる搬送ロボットシステムにおける搬送ロボット1の制御方法の別の形態について説明する。なお、実施の形態2の説明では、実施の形態1と同じ構成要素については実施の形態1と同じ符号を付して説明を省略する。
実施の形態3では、実施の形態1にかかる搬送ロボット1がピックアップする対象物が収納される棚の別の形態について説明する。また、この棚の仕様に合わせて、実施の形態3にかかる搬送ロボットシステムでは、ロボットアーム21の動作速度の制限の状態を切り替える。なお、実施の形態3の説明では、実施の形態1で説明した構成要素と同じ構成要素については実施の形態1と同じ符号を付して説明を付して説明を省略する。
実施の形態4では、実施の形態1にかかる搬送ロボットシステムにおける搬送ロボット1の制御方法の別の形態について説明する。なお、実施の形態4の説明では、実施の形態1で説明した構成要素と同じ構成要素については実施の形態1と同じ符号を付して説明を付して説明を省略する。
2 システム管理サーバー
10 安全カバー
11 アーム開口部
20 筐体
21 ロボットアーム
22、23 収納ボックス
24 アーム昇降柱
25 作業ステージ
26、27 フレキシブル配線
28、29 収納ボックス棚板
30、31 車輪
32 バッテリボックス
33、34 回路ボックス
35、36 周囲環境センサ
37、38 フレーム柱
39 車台
40 侵入検出センサ
41 距離センサ
50、51、53、55〜57 アクチュエータ
52、54 アーム
58 エンドエフェクタ
60 演算部
61 通信部
62 位置取得部
63 駆動制御部
64 アーム制御部
70 棚板
71 ワーク仕切り板
72 ワーク収納領域
80、81 棚エリア侵入検出センサ
A ロボット前後端面
B 棚端面
C 隙間
d 隙間距離
Dth 高速作業許可閾値
DthA 高速作業許可閾値
Claims (11)
- 搬送ロボットと、
前記搬送ロボットが行う対象物のピックアップ動作を制御するロボット制御部と、を有する搬送ロボットシステムであって、
前記搬送ロボットは、
前記対象物を掴むエンドエフェクタが取り付けられ、前記エンドエフェクタの位置を移動させるロボットアームと、
筐体を移動させる車輪と、
前記筐体を覆い、かつ、所定の面に前記ロボットアームを出し入れするためのアーム開口部が設けられる安全カバーと、
前記安全カバー内にピックアップ後の前記対象物を収納する収納ボックスを載置する収納ボックススペースと、
前記アーム開口部への物体の侵入を検出する侵入検出センサと、
前記安全カバーを構成する面のうち前記アーム開口部が設けられるアーム出入り面と、前記対象物が収納される棚との距離を示す隙間距離を測定する距離センサと、を有し、
前記ロボット制御部は、
前記安全カバーの外側の領域であって前記ロボットアームを動作させる可動範囲領域の安全性が、前記安全カバー内と同等なものと見なせる安全確保条件を満たしたと判断し、前記ロボットアームを前記棚に突きだして作業することを許容する搬送ロボットシステム。 - 前記ロボット制御部は、前記隙間距離と、前記隙間距離となる位置から前記可動範囲領域までの距離と、の比が1/6以下となった場合に前記可動範囲領域の安全性が前記安全カバー内と同等と見なすことが出来ると判断する請求項1に記載の搬送ロボットシステム。
- 前記ロボット制御部は、
前記侵入検出センサが前記安全カバー内への物体の侵入を検出した場合、及び、前記隙間距離が前記安全確保条件を満たさない状態で前記侵入検出センサを無効化する場合は、前記ロボットアームの動作速度を抑制する請求項1又は2に記載の搬送ロボットシステム。 - 前記アーム出入り面は、前記棚の面のうち前記搬送ロボットと対向する対象物出し入れ面と、平行になる平坦面を有し、
前記ロボット制御部は、前記アーム出入り面の前記平坦面の一部が前記棚の出し入れ面から突出した場合、前記ロボットアームの動作速度を抑制する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の搬送ロボットシステム。 - 前記アーム出入り面は、前記棚の面のうち前記搬送ロボットと対向する対象物出し入れ面と、平行になる平坦面を有し、
前記ロボット制御部は、前記アーム出入り面の前記平坦面の一部が前記棚の出し入れ面から突出した場合、前記安全確保条件に関わらず前記隙間距離が小さくなるように前記搬送ロボットを前記棚に近づける請求項1乃至3のいずれか1項に記載の搬送ロボットシステム。 - 前記対象物が置かれる棚に対して前記アーム出入り面を前記安全確保条件を満たす状態よりも棚にに近づけた際に、前記対象物が置かれた棚の領域が他の場所から他の物体が侵入可能なオープン領域と判断される場合、前記ロボット制御部は、前記ロボットアームの動作速度を抑制する請求項1乃至5のいずれか1項に記載の搬送ロボットシステム。
- 前記棚の面のうち前記搬送ロボットと対向する対象物出し入れ面からの物体の侵入を検出する棚センサが設けられ、
前記ロボット制御部は、前記棚センサにより前記棚への物体の侵入が検出された事に応じて前記ロボットアームの動作速度を抑制する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の搬送ロボットシステム。 - 前記棚センサが前記対象物出し入れ面からの前記物体の侵入を検出しない場合、前記ロボット制御部は、その時点で前記対象物のピッキング作業を行っている棚を対象とするピッキング作業中は前記ロボットアームの動作速度を抑制しない請求項7に記載の搬送ロボットシステム。
- 前記搬送ロボットの周囲の所定の範囲に設定される安全確保領域に人が存在しないと判断できる状態では、前記ロボット制御部は、前記ロボットアームの動作速度を抑制せずに制御する請求項1乃至8のいずれか1項に記載の搬送ロボットシステム。
- 前記ロボット制御部は、前記搬送ロボット内に設けられる請求項1乃至9のいずれか1項に記載の搬送ロボットシステム。
- 対象物を掴むエンドエフェクタが取り付けられ、前記エンドエフェクタの位置を移動させるロボットアームと、
筐体を移動させる車輪と、
前記筐体を覆い、かつ、所定の面に前記ロボットアームを出し入れするためのアーム開口部が設けられる安全カバーと、
前記安全カバー内にピックアップ後の前記対象物を収納する収納ボックスを載置する収納ボックススペースと、
前記アーム開口部への物体の侵入を検出する侵入検出センサと、
前記安全カバーを構成する面のうち前記アーム開口部が設けられるアーム出入り面と、前記対象物が収納される棚との距離を示す隙間距離を測定する距離センサと、を有する搬送ロボットの制御方法であって、
前記安全カバーの外側の領域であって前記ロボットアームを動作させる可動範囲領域の安全性が、前記安全カバー内と同等なものと見なせる安全確保条件を満たしたと判断し、前記ロボットアームを前記棚に突きだして作業することを許容する搬送ロボットの制御方法。
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