JP2022183158A - 無人搬送車および無人搬送車の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】物体との接触時における搬送対象物の保護を含めた搬送時の安全性能を向上させることができる無人搬送車および無人搬送車の制御方法を提供することである。【解決手段】実施形態の無人搬送車は、車両と、バンパと、バンパ制御部と、を持つ。車両は、少なくとも第１方向に移動可能である。バンパは、車両に設けられ、第１方向に伸縮可能である。バンパ制御部は、車両による搬送対象物の搬送状態に応じて、バンパの状態を制御する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、無人搬送車および無人搬送車の制御方法に関する。

物流分野では人手不足やコスト削減のため、省人化の要望がある。例えば、かご台車のような搬送対象物の搬送を自動化する手法の一つとして、搬送対象物を無人搬送車により搬送させる手法が提案されている。このような無人搬送車は、搬送時の安全性能や搬送対象物を保護する性能のさらなる向上が期待されている。

特開平８－１５６７１７号公報 特開２００３－２１９０号公報

本発明が解決しようとする課題は、搬送対象物の保護を含めた搬送時の安全性能を向上させることができる無人搬送車および無人搬送車の制御方法を提供することである。

実施形態の無人搬送車は、車両と、バンパと、バンパ制御部と、を持つ。車両は、少なくとも第１方向に移動可能である。バンパは、車両に設けられ、第１方向に伸縮可能である。バンパ制御部は、車両による搬送対象物の搬送状態に応じて、バンパの状態を制御する。

搬送物および無人搬送車の斜視図。 第１の実施形態の無人搬送車の斜視図。 バンパ伸縮機構の斜視図。 バンパ伸縮駆動部の斜視図。 バンパの収縮状態の側面図。 バンパの伸長状態の側面図。 バンパ制御部の周辺のブロック図。 バンパ伸縮制御部の周辺のブロック図。 第１の実施形態の第１変形例の無人搬送車の説明図。 第２の実施形態の無人搬送車の斜視図。 台車への進入方向および台車の搬送方向の説明図。

以下、実施形態の無人搬送車および無人搬送車の制御方法を、図面を参照して説明する。
本願において、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向が以下のように定義される。Ｚ方向は鉛直方向であって、＋Ｚ方向は鉛直上方である。Ｘ方向は水平方向であって、＋Ｘ方向は搬送対象物の搬送方向である。Ｙ方向は水平方向であって、Ｘ方向に直交する方向である。
以下の実施形態では、荷物を積載する台車が搬送対象物である場合を例にして説明する。

（第１の実施形態）
図１は、台車および無人搬送車の斜視図である。台車１は、ロールボックスパレット（ＲＢＰ）のようなかご台車である。台車１は、底板２と、枠体４と、キャスタ５と、を有する。
底板２は、＋Ｚ方向から見て矩形状に形成される。底板２は、アルミニウム等の金属材料または樹脂材料などで形成される。
枠体４は、棒材を格子状に組み合わせて形成される。枠体４は、底板２の上面の縁辺から、＋Ｚ方向に立設される。枠体４の内側には、荷物Ｇが積載可能である。
キャスタ５は、Ｚ軸の周りを回転自在である。複数のキャスタ５が、底板２の下面の四隅に配置される。

無人搬送車１０は、目的地まで台車１を搬送する。無人搬送車１０は、床面に沿って移動し、台車１の底板２と床面との間に進入する。無人搬送車１０は、台車１の下方から台車１の持上げが可能である。無人搬送車１０は、台車１を持上げた状態で、少なくとも＋Ｘ方向に移動可能である。

図２は、第１の実施形態の無人搬送車の斜視図である。無人搬送車１０は、例えば、オペレータによる操縦が不要な自律移動台車であり、床面に描かれたラインなども不要なラインレスタイプの自律移動台車である。無人搬送車１０は、例えば、低床型のＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）であり、台車１の下方に潜り込んで台車１に結合され、台車１を搬送する。ただし、無人搬送車１０は、上記例に限定されず、別のタイプの無人搬送車でもよい。例えば、無人搬送車１０は、オペレータにより操縦されるものでもよい。

無人搬送車１０は、車両１１と、バッテリ１９と、を有する。車両（車両本体）１１は、例えば直方体状に形成される。バッテリ１９は、車両１１の内部に配置される。バッテリ１９は、無人搬送車１０の各部に電力を供給する。
無人搬送車１０は、移動ユニットと、リフトユニット１５と、バンパユニットと、を有する。

移動ユニットは、少なくともＸ方向に車両１１を移動させる。移動ユニットは、複数の車輪１２と、駆動モータ１３と、移動制御部１４と、を有する。
複数の車輪１２は、例えば４個の車輪１２であり、車両１１の四隅の近傍に配置される。駆動モータ１３は、車輪１２を回転駆動する。移動制御部１４は、駆動モータ１３の動作を制御することにより、車輪１２の回転方向および回転速度を制御する。これにより、移動制御部１４は、無人搬送車１０の移動方向および移動速度を制御する。

リフトユニット１５は、台車１の下方から台車１を持上げる。リフトユニット１５は、持上げ板１６と、持上げ機構１７と、持上げ制御部１８と、を有する。
持上げ板１６は、平板状に形成され、車両１１の＋Ｚ方向に配置される。持上げ機構１７は、持上げ板１６の下方に配置される。持上げ機構１７は、モータやアクチュエータなどの動力源（不図示）と、リンク機構と、を含む。動力源は、リンク機構をＺ方向に伸縮させる。これにより、リンク機構に接続された持上げ板１６がＺ方向に昇降する。持上げ板１６が上昇して台車１の底板２に当接すると、台車１の重量の少なくとも一部が持上げ機構１７によって支持される。持上げ機構１７に設置されたロードセル（不図示）は、持上げ機構１７が支持する台車１の重量を検知して、持上げ制御部１８に出力する。持上げ制御部１８は、動力源の動作を制御することにより、持上げ板１６の昇降動作を制御する。これにより、持上げ制御部１８は、持上げ機構１７による台車１の持上げ状態（台車１の重量の支持状態）を制御する。

バンパユニットは、バンパ２５を伸縮させて台車１を保護する。バンパユニットは、バンパ２５と、バンパ伸縮機構２０と、バンパ伸縮駆動部３０と、バンパ制御部４０と、を有する。
バンパ２５は、樹脂材料または金属材料などにより形成される。バンパ２５は、Ｙ方向を長手方向とする。バンパ２５の長さは、車両１１のＹ方向の幅と同等か、またはそれ以上である。バンパ２５は、車両１１の＋Ｘ方向の表面の、－Ｚ方向の端辺に沿って配置される。

図３は、バンパ伸縮機構の斜視図である。バンパ伸縮機構２０は、バンパ２５を伸縮可能な状態にする。バンパ伸縮機構２０は、ガイドレール２３と、ガイドブロック２２と、を有する。
ガイドレール２３は、Ｘ方向に沿って伸びる。ガイドレール２３の＋Ｘ方向の端部が、バンパ２５に固定される。一対のガイドレール２３が、Ｙ方向に離間して配置される。ガイドブロック（スライダ）２２は、ガイドレール２３の－Ｚ方向に配置される。ガイドブロック２２は、ベース板２１を介して、車両１１の底面に固定される。ガイドブロック２２は、車両１１の＋Ｘ方向の端部に配置される。

ガイドレール２３およびガイドブロック２２は、リニアガイドの構成部材であり、相互に摺動可能である。ガイドレール２３に接続されたバンパ２５は、ガイドブロック２２が固定された車両１１に対して、Ｘ方向に移動可能である。すなわち、バンパ２５は車両１１に対してＸ方向に伸縮可能である。

図４は、バンパ伸縮駆動部の斜視図である。バンパ伸縮駆動部３０は、バンパ２５をＸ方向に伸縮させる。バンパ伸縮駆動部３０は、一対のガイドレール２３のうち、＋Ｙ方向、あるいは－Ｙ方向の一方のガイドレール２３の近傍に配置される。バンパ伸縮駆動部３０は、ラックギア３２およびピニオンギア３３と、アクチュエータ３５と、を有する。

ラックギア３２は、Ｘ方向に沿って伸びる。ラックギア３２は、＋Ｙ方向のガイドレール２３の＋Ｚ方向の面に固定される。ピニオンギア３３は、ラックギア３２の＋Ｚ方向に配置され、ラックギア３２と噛合う。ピニオンギア３３に対して、ピニオンプーリ３３ｐが同軸状に接続される。アクチュエータ（モータ）３５は、ピニオンギア３３とＸ方向に並んで配置される。アクチュエータ３５に対して、アクチュエータプーリ３５ｐが同軸状に接続される。ピニオンプーリ３３ｐとアクチュエータプーリ３５ｐとの間に、タイミングベルト３４が掛け渡される。アクチュエータ３５が回転すると、タイミングベルト３４を介してピニオンギア３３が回転し、ラックギア３２がＸ方向に移動する。これにより、バンパ２５がＸ方向に伸縮する。

バンパユニットは、バンパ２５の動作を制御するため、図３に示されるように、エンコーダ３８と、リミットスイッチ２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）と、伸長センサ２８と、バンパ制御部４０（図２参照）と、を有する。
エンコーダ３８は、アクチュエータ３５に接続される。エンコーダ３８は、アクチュエータ３５の単位時間の回転角度に応じたパルスを、バンパ制御部４０に出力する。バンパ制御部４０は、エンコーダ３８から受信したパルスに基づいて、バンパ２５の位置を制御する。

リミットスイッチ２４は、バンパ２５のＸ方向の移動限界を規制する。リミットスイッチ２４は、例えば光電スイッチである。リミットスイッチ２４は、ガイドレール２３に取り付けたセンサドグ２６を検知して、後述されるバンパ制御部４０に検知信号を出力する。バンパ制御部４０は、リミットスイッチ２４ａ、２４ｂから検知信号を受信したとき、アクチュエータ３５を停止させる。リミットスイッチ２４は、第１スイッチ２４ａと、第２スイッチ２４ｂと、第３スイッチ２４ｃ（ただし、２４ｃは原点位置検知スイッチ）とを有する。第１スイッチ２４ａは、車両１１の＋Ｘ方向の端部に配置される。第１スイッチ２４ａは、バンパ２５の－Ｘ方向への移動限界を規制する。第２スイッチ２４ｂは、ガイドブロック２２の－Ｘ方向に近接して配置される。第２スイッチ２４ｂは、バンパ２５の＋Ｘ方向への移動限界を規制する。

伸長センサ２８は、台車１の外側にバンパ２５が伸長したことを検出する。伸長センサ２８は、例えば光電センサである。伸長センサ２８は、バンパ２５の－Ｘ方向に近接して配置される。伸長センサ２８は、投光部および受光部を＋Ｚ方向に向けて配置される。一対の伸長センサ２８が、Ｙ方向に離間して配置される。

図５は、バンパの収縮状態の側面図である。バンパ２５の収縮状態において、バンパ２５は車両１１の＋Ｘ方向に近接して配置される。このとき、伸長センサ２８の＋Ｚ方向には台車１が存在する。この場合に、伸長センサ２８の投光部から＋Ｚ方向に出射した光は、台車１で反射して、受光部に入射する。

図６は、バンパの伸長状態の側面図である。バンパ２５が＋Ｘ方向に伸長すると、バンパ２５は台車１の＋Ｘ方向の端部から外側に飛出す。このとき、伸長センサ２８の＋Ｚ方向には台車１が存在しない。伸長センサ２８の投光部から＋Ｚ方向に出射した光は、台車１で反射しないので、受光部に入射しない。この場合に、伸長センサ２８は、後述されるバンパ制御部４０に対して伸長検出信号を出力する。バンパ制御部４０は、伸長センサ２８から伸長検出信号を受信したとき、アクチュエータ３５を停止させる。バンパ制御部４０は、一対の伸長センサ２８の両方から伸長検出信号を受信したとき、アクチュエータ３５を停止させてもよい。以上により、バンパ２５が台車１の外側に伸長した状態で、バンパ２５の伸長が停止する。

これにより、車両１１に対する台車１のはみ出し量が未知な場合でも、台車１の＋Ｘ方向にバンパ２５を配置することができる。また、はみ出し量は既知であるが、台車１に対する無人搬送車１０の進入位置に誤差がある場合でも、台車１の＋Ｘ方向にバンパ２５を配置することができる。

図７は、バンパ制御部の周辺のブロック図である。バンパ制御部４０は、バンパ２５の状態を制御する。バンパ制御部４０は、目標位置設定部４４と、バンパ伸縮制御部４２と、接触検知部４８と、を有する。
バンパ制御部４０の各機能部は、例えば、少なくとも一部が、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェアプロセッサが記憶部に格納されたプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、バンパ制御部４０の各機能部の一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェア（回路部；circuitry）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。

目標位置設定部４４は、バンパ２５の目標位置を設定する。目標位置設定部４４は、伸長センサ２８から伸長検出信号を受信する。目標位置設定部４４は、伸長センサ２８がバンパ２５の伸長を検出した位置から、＋Ｘ方向に所定距離だけ離れた位置をバンパ２５の目標位置に設定する。目標位置設定部４４は、目標位置に対応するエンコーダ３８のパルス数を、バンパ伸縮制御部４２に出力する。

図８は、バンパ伸縮制御部の周辺のブロック図である。バンパ伸縮制御部４２は、バンパ２５の位置をＰＤ制御する。バンパ伸縮制御部４２は、目標位置設定部４４からバンパ２５の目標位置Ｘｒを受信する。バンパ伸縮制御部４２は、エンコーダ３８から、アクチュエータ３５の単位時間の回転角度に応じたパルスを受信する。エンコーダ３８のパルスは、バンパ２５の伸縮速度Ｖに対応する。バンパ伸縮制御部４２は、エンコーダ３８のパルスを積分器４３で積分して、バンパ２５の現在位置Ｘを算出する。バンパ伸縮制御部４２は、バンパ２５の目標位置と現在位置との位置偏差に、比例ゲインＫｐを乗算して、比例（Ｐ）制御を行う。バンパ伸縮制御部４２は、バンパ２５の伸縮速度Ｖに微分ゲインＫｄを乗算して、微分（Ｄ）制御を行う。バンパ伸縮制御部４２は、アクチュエータドライバ４５に対して、アクチュエータ３５の回転速度の指令値ｕを出力する。指令値ｕは、以下の式で表される。
ｕ＝Ｋｐ（Ｘｒ－Ｘ）－Ｋｄ・Ｖ

接触検知部４８は、バンパ２５と物体との接触・衝突を検知する。バンパ２５が物体に衝突したとき、バンパ２５の目標位置と現在位置との位置偏差が急激に変化する。接触検知部４８は、バンパ伸縮制御部４２から、バンパ２５の位置偏差を受信する。接触検知部４８は、バンパ２５の位置偏差の変化率が第１所定値を超えた場合に、バンパ２５と物体との接触・衝突を検知する。一方、バンパ２５の位置偏差が急激に変化すると、アクチュエータドライバ４５が取り扱うアクチュエータ３５の電流値が急激に変化する。接触検知部４８は、アクチュエータドライバ４５からアクチュエータ３５の電流値を受信する。接触検知部４８は、アクチュエータ３５の電流値の変化率が第２所定値を超えた場合に、バンパ２５と物体との接触・衝突を検知する。
これにより、バンパ２５は、無人搬送車１０と物体との物理的な接触検知手段として機能する。第１の実施形態では、物体検知センサが不要である。

図７に示されるように、接触検知部４８は、バンパ２５と物体との接触・衝突を検知した場合に、移動制御部１４に対して移動停止指令を出力する。これにより、移動制御部１４は、駆動モータ１３による車輪１２の回転を停止させ、無人搬送車１０の移動を停止させる。

バンパ制御部４０は、台車１の搬送状態に応じて、バンパ２５の状態を制御する。バンパ制御部４０は、搬送状態検出部５０と、伸長設定部５２と、サーボ剛性設定部５４と、を有する。
搬送状態検出部５０は、移動制御部１４から無人搬送車１０の移動速度を受信して、搬送速度を検出する。搬送状態検出部５０は、持上げ制御部１８から持上げ機構１７が支持する台車１の重量を受信して、搬送重量を検出する。搬送状態検出部５０は、台車１の全重量が既知の場合に、台車１の全重量を受信および検出してもよい。搬送状態検出部５０は、検出した搬送速度および搬送重量を、伸長設定部５２およびサーボ剛性設定部５４に出力する。

伸長設定部５２は、搬送速度および搬送重量に応じて、バンパ２５の伸長（飛出し量）を設定する。サーボ剛性設定部５４は、搬送速度および搬送重量に応じて、バンパ２５の位置制御のサーボ剛性（比例ゲインＫｐおよび微分ゲインＫｄ）を設定する。サーボ剛性が大きいほど、バンパ２５を目標位置に制御する力が強くなる。すなわち、バンパ２５と物体との衝突時に、バンパ２５は目標位置で踏ん張り、バンパ２５の収縮量が小さくなる。バンパ２５の伸長およびサーボ剛性は、搬送速度および搬送重量に応じて、表１のように設定される。

搬送速度が小さい場合および搬送重量が小さい場合には、バンパ２５と物体との衝突に伴って、台車１が受ける衝撃力も相対的に小さく、台車１が物体に衝突する可能性も小さい。この場合には、バンパ２５の伸長が必要最低限に小さく設定され、サーボ剛性が小さく設定される。サーボ剛性が小さく設定されるので、バンパ２５と物体との衝突に伴って、物体が受ける衝撃力が弱くなる。したがって、物体との接触時における物体の保護性能を向上させることができる。

逆に、搬送速度が大きい場合および搬送重量が大きい場合には、バンパ２５と物体との衝突に伴って、台車１が受ける衝撃力も相対的に大きくなり、台車１が物体に衝突する可能性が大きい。この場合には、バンパ２５の伸長が大きく設定され、サーボ剛性が大きく設定される。バンパ２５の伸長が大きく設定されるので、バンパ２５と物体との衝突時に、台車１と物体との距離が大きくなる。これにより、台車１が物体に衝突する可能性が小さくなる。したがって、物体との接触時における台車１の保護性能を向上させることができる。

また、無人搬送車１０の周囲に人物が存在する場合には、バンパ２５と人物との衝突時に人物を保護する必要がある。この場合には、バンパ２５の伸長が大きく設定され、サーボ剛性が小さく設定される。バンパ２５の伸長が大きく設定されるので、バンパ２５と人物との衝突時に、台車１と人物との距離が大きくなる。これにより、台車１が人物に衝突する可能性が小さくなる。サーボ剛性が小さく設定されるので、バンパ２５に柔軟性が付与される。これにより、バンパ２５と人物との衝突時に、人物が受ける衝撃力が弱くなる。以上により、無人搬送車１０と人物との衝突時に、台車１および人物を保護することができる。

伸長設定部５２は、設定したバンパ２５の伸長を、目標位置設定部４４に出力する。目標位置設定部４４は、伸長設定部５２から受信したバンパ２５の伸長を、バンパ２５の目標位置に設定する。
サーボ剛性設定部５４は、設定した比例ゲインＫｐおよび微分ゲインＫｄを、バンパ伸縮制御部４２に出力する。バンパ伸縮制御部４２は、サーボ剛性設定部５４から受信した比例ゲインＫｐおよび微分ゲインＫｄを使用して、バンパ２５の位置制御を行う。

以上に詳述されたように、実施形態の無人搬送車１０は、車両１１と、リフトユニット１５と、バンパ２５と、伸長センサ２８と、バンパ制御部４０と、を持つ。車両１１は、少なくともＸ方向に移動可能である。リフトユニット１５は、車両１１に設けられ、台車１の下方から台車１を持上げる。バンパ２５は、車両１１に設けられ、Ｘ方向に伸縮可能である。伸長センサ２８は、バンパ２５が台車１のＸ方向の外側に伸長したことを検出する。バンパ制御部４０は、車両１１による台車１の搬送状態に応じて、バンパ２５の状態を制御する。

バンパ２５は、Ｘ方向に伸縮可能である。伸長センサ２８は、バンパ２５が台車１のＸ方向の外側に伸長したことを検出する。これにより、車両１１が台車１より小さい場合でも、台車１のＸ方向の外側にバンパ２５が伸長する。したがって、Ｘ方向に移動する無人搬送車と物体とが接触したとき、台車１が保護される。一方、無人搬送車１０が台車１を伴わずに単独で移動するときは、車両１１の近くまでバンパ２５を収縮させる。これにより、バンパ２５と物体との接触を抑制することができる。
バンパ制御部４０は、車両１１による台車１の搬送状態に応じて、バンパ２５の状態を制御する。これにより、バンパ２５と物体との接触時に、台車１の搬送状態に応じて、適切に台車１が保護される。したがって、台車１の保護性能を向上させることができる。

バンパ制御部４０は、伸長設定部５２を有する。伸長設定部５２は、台車１の重量または搬送速度に応じて、台車１からのバンパ２５の伸長を設定する。
これにより、バンパ２５の伸長が、物体との接触時に台車１を保護しうる適切な大きさに設定される。したがって、台車１の保護性能を向上させることができる。

バンパ制御部４０は、サーボ剛性設定部５４を有する。サーボ剛性設定部５４は、台車１の重量または搬送速度に応じて、バンパ２５の位置決め制御のサーボ剛性の大きさを設定する。
これにより、バンパ２５のサーボ剛性が、物体との接触時に台車１を保護しうる適切な大きさに設定される。したがって、台車１の保護性能を向上させることができる。

無人搬送車１０は、移動制御部１４を有する。移動制御部１４は、車両１１の移動を制御する。バンパ制御部４０は、接触検知部４８を有する。接触検知部４８は、バンパ２５と物体との接触を検知する。接触検知部４８は、バンパ２５と物体との接触を検知した場合に、車両１１の移動停止指令を移動制御部１４に出力する。
これにより、物体との接触時に無人搬送車１０が移動を停止する。したがって、台車１の保護性能を向上させることができる。

接触検知部４８は、Ｘ方向におけるバンパ２５の目標位置と現在位置との位置偏差の変化率が第１所定値を超えた場合に、バンパ２５と物体との接触を検知する。
これにより、バンパ２５と物体との接触が精度よく検知される。

無人搬送車１０は、アクチュエータ３５を有する。アクチュエータ３５は、バンパ２５をＸ方向に伸縮させる。接触検知部４８は、アクチュエータ３５の電流値の変化率が第２所定値を超えた場合に、バンパ２５と物体との接触を検知する。
これにより、バンパ２５と物体との接触が精度よく検知される。

無人搬送車１０は、アクチュエータ３５を有する。アクチュエータ３５は、バンパ２５をＸ方向に伸縮させる。アクチュエータ３５は、タイミングベルト３４を介してバンパ２５に接続される。
バンパ２５と物体との接触時の衝撃力により、タイミングベルト３４が一時的に伸縮する。これにより、アクチュエータ３５に作用する衝撃力が緩和される。したがって、物体との接触時におけるアクチュエータ３５の保護性能を向上させることができる。
伸長センサ２８は、バンパ２５に装着される。伸長センサ２８は、＋Ｚ方向に台車１が存在しないことを検知したとき、バンパ２５が台車１のＸ方向の外側に伸長したことを検出する。
これにより、簡易な構成で、バンパ２５の伸長が精度よく検出される。

第１の実施形態の第１変形例について説明する。
図９は、第１の実施形態の第１変形例の無人搬送車の説明図である。第１変形例の無人搬送車１１０は、物体検知センサ６０を有する点で、第１の実施形態とは異なる。第１の実施形態と同様である点についての第１変形例の説明は省略される。

物体検知センサ６０は、例えば空間中の１平面をレーザ走査するレーザレンジファインダ（ＬＲＦ）である。ＬＲＦは、照射したレーザの反射の有無で物体の存在を検知する。ＬＲＦは、照射したレーザの反射の度合いで物体までの距離を検出する。物体検知センサ６０は、バンパ２５の－Ｘ方向に近接して配置される。物体検知センサ６０は、バンパ２５とともにＸ方向に移動する。物体検知センサ６０は、バンパ２５から＋Ｚ方向に突出して配置される。物体検知センサ６０のレーザ走査面は、床面と平行であって床面から所定高さの平面である。物体検知センサ６０のレーザ走査範囲６２は、例えば＋Ｘ方向を中心として２７０°の範囲である。

レーザ走査範囲６２に台車１のキャスタ５が存在すると、キャスタ５の反対側に存在する物体が検知できない。そこで、物体検知センサ６０は、台車１の＋Ｘ方向の外側に伸長した状態で使用される。バンパ制御部４０の目標位置設定部４４（図７参照）は、物体検知センサ６０が台車１の＋Ｘ方向に配置されるように、バンパ２５の目標位置を設定する。物体検知センサ６０が台車１の＋Ｘ方向に配置されると、キャスタ５は物体検知センサ６０の－Ｘ方向に配置される。すなわち、物体検知センサ６０の＋Ｘ方向にはキャスタ５が存在しない。物体検知センサ６０は、進行方向である＋Ｘ方向に存在する物体を、キャスタ５に遮られることなく検知する。

物体検知センサ６０は、レーザ走査による物体の検知結果を移動制御部１４（図７参照）に出力する。移動制御部１４は、物体検知センサ６０から受信した検知結果に基づいて、物体を回避するように無人搬送車１１０を移動させる。物体を回避して移動するスペースがなければ、移動制御部１４は無人搬送車１１０の移動を停止させる。

このように、第１変形例の無人搬送車１１０は、物体検知センサ６０を有する。物体検知センサ６０は、バンパ２５に装着され、周囲に存在する物体を検知する。
物体検知センサ６０が物体を検知することにより、無人搬送車１１０と物体との接触が回避される。したがって、台車１の保護性能を向上させることができる。物体検知センサ６０は、バンパ２５に装着される。これにより、物体検知センサ６０はバンパ２５とともに台車１の＋Ｘ方向に配置される。したがって、物体検知センサ６０は、進行方向である＋Ｘ方向に存在する物体を、台車１のキャスタ５に遮られることなく検知できる。

（第２の実施形態）
図１０は、第２の実施形態の無人搬送車の斜視図である。第２の実施形態の無人搬送車２１０は、第１バンパ２５ａおよび第２バンパ２５ｂを有する点で、第１の実施形態とは異なる。第１の実施形態と同様である点についての第２の実施形態の説明は省略される。

図１１は、台車への進入方向および台車の搬送方向の説明図である。台車２０１の＋Ｘ方向の２輪は、Ｚ軸の周りを回動自在な自在輪（キャスタ）６である。台車２０１の－Ｘ方向の２輪は、Ｚ軸の周りに回転しない固定輪７である。台車２０１のＸ方向の長さは、Ｙ方向の長さより大きい。この台車２０１は、長手方向であるＸ方向を進行方向として搬送される。この台車２０１に対して、開口幅の広いＹ方向から無人搬送車が進入する。すなわち、無人搬送車２１０による台車２０１の搬送方向と、台車２０１に対する無人搬送車２１０の進入方向とが異なる。

無人搬送車２１０の４個の車輪１２は、例えばメカナムホイールを形成する。メカナムホイールは、車輪１２の円周上に複数の樽を有する。樽は、車輪１２の車軸に対して４５度傾いた回転軸の周りを自由回転する。メカナムホイールは、４個の車輪１２の回転方向の組み合わせや回転速度を変えることにより、車両１１をあらゆる方向に移動させる。４個の車輪１２は、通常の２輪独立駆動方式（２個の駆動輪および２個の従動輪）でもよく、アクティブキャスターと呼ばれる操舵輪方式でもよい。

図１０に示されるように、無人搬送車２１０は、バンパ２５として、第１バンパ２５ａと、第２バンパ２５ｂと、を有する。第１バンパ２５ａは、車両１１の＋Ｘ方向に配置される。第１バンパ２５ａは、第１の実施形態のバンパ２５と同様である。第２バンパ２５ｂは、車両１１の－Ｘ方向に配置される。第２バンパ２５ｂは、車両１１のＸ方向の中心を通るＹＺ面を対称面として、第１バンパ２５ａと面対称に形成される。無人搬送車２１０のＹ方向の両側には、Ｙ方向に伸縮しないバンパ９５が装着される。

図１１に示されるように、無人搬送車２１０は、台車２０１の－Ｙ方向から台車２０１の下方に進入する。無人搬送車２１０は、台車２０１の自在輪６と固定輪７との間を通って、台車２０１の下方に進入する。無人搬送車２１０は、第１バンパ２５ａおよび第２バンパ２５ｂを車両１１の近傍に収縮させた状態で、台車２０１の下方に進入する。自在輪６と固定輪７との間隔が広いので、無人搬送車２１０は台車２０１の下方に進入しやすい。

無人搬送車２１０は、持上げ板１６を上昇させて、台車２０１の重量の一部を支持する。
無人搬送車２１０は、第１バンパ２５ａを＋Ｘ方向に伸長させ、台車２０１の＋Ｘ方向の外側に配置する。無人搬送車２１０は、第２バンパ２５ｂを－Ｘ方向に伸長させ、台車２０１の－Ｘ方向の外側に配置する。この状態で、無人搬送車２１０は、＋Ｘ方向または－Ｘ方向に移動して台車１を搬送する。第１バンパ２５ａは、無人搬送車２１０の＋Ｘ方向に存在する物体との接触時に、台車２０１を保護する。第２バンパ２５ｂは、無人搬送車２１０の－Ｘ方向に存在する物体との接触時に、台車２０１を保護する。

このように、第２の実施形態の無人搬送車２１０は、第１バンパ２５ａと、第２バンパ２５ｂと、を有する。第１バンパ２５ａは、車両１１のＸ方向の一方側（＋Ｘ方向）に配置される。第２バンパ２５ｂは、車両１１のＸ方向の他方側（－Ｘ方向）に配置される。
これにより、無人搬送車２１０が台車２０１を＋Ｘ方向および－Ｘ方向のどちらに搬送する場合でも、物体との接触時に台車２０１が保護される。したがって、台車２０１の保護性能を向上させることができる。

車両１１は、Ｘ方向に加えて、Ｙ方向にも移動可能である。
これにより、無人搬送車２１０は、台車１の搬送方向であるＸ方向とは異なるＹ方向から台車１の下方に進入できる。したがって、台車１の搬送の自由度が向上する。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、無人搬送車１０は、バンパ制御部４０を持つ。バンパ制御部４０は、車両１１による台車１の搬送状態に応じて、バンパ２５の状態を制御する。これにより、台車１の保護を含めた搬送時の安全性能を向上させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

以下に、本願原出願の特許出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］少なくとも第１方向に移動可能な車両と、
前記車両に設けられ、搬送対象物の下方から前記搬送対象物を持上げるリフトユニットと、
前記車両に設けられ、前記第１方向に伸縮可能なバンパと、
前記バンパが前記搬送対象物の前記第１方向の外側に伸長したことを検出する伸長検出部と、
前記車両による前記搬送対象物の搬送状態に応じて、前記バンパの状態を制御するバンパ制御部と、を有する、
無人搬送車。

［２］前記バンパ制御部は、前記搬送対象物の重量または搬送速度に応じて、前記搬送対象物からの前記バンパの伸長を設定する伸長設定部を有する、
［１］に記載の無人搬送車。

［３］前記バンパ制御部は、前記搬送対象物の重量または搬送速度に応じて、前記バンパの位置決め制御のサーボ剛性の大きさを設定するサーボ剛性設定部を有する、
［１］または［２］に記載の無人搬送車。

［４］前記車両の移動を制御する移動制御部を有し、
前記バンパ制御部は、前記バンパと物体との接触を検知する接触検知部を有し、
前記接触検知部は、前記バンパと物体との接触を検知した場合に、前記車両の移動停止指令を前記移動制御部に出力する、
［１］から［３］のいずれか１項に記載の無人搬送車。

［５］前記接触検知部は、前記第１方向における前記バンパの目標位置と現在位置との位置偏差の変化率が第１所定値を超えた場合に、前記バンパと物体との接触を検知する、
［４］に記載の無人搬送車。

［６］前記バンパを前記第１方向に伸縮させるアクチュエータを有し、
前記接触検知部は、前記アクチュエータの電流値の変化率が第２所定値を超えた場合に、前記バンパと物体との接触を検知する、
［４］または［５］に記載の無人搬送車。

［７］前記伸長検出部は、前記バンパに装着され、
前記伸長検出部は、上方に前記搬送対象物が存在しないことを検知したとき、前記バンパが前記搬送対象物の前記第１方向の外側に伸長したことを検出する、
［１］から［６］のいずれか１項に記載の無人搬送車。

［８］前記バンパを前記第１方向に伸縮させるアクチュエータを有し、
前記アクチュエータは、タイミングベルトを介して前記バンパに接続される、
［１］から［７］のいずれか１項に記載の無人搬送車。

［９］前記バンパに装着され、周囲に存在する物体を検知する物体検知センサを有する、
［１］から［８］のいずれか１項に記載の無人搬送車。

［１０］前記バンパは、前記車両の前記第１方向の一方側に配置された第１バンパと、前記車両の前記第１方向の他方側に配置された第２バンパと、を有する、
［１］から［９］のいずれか１項に記載の無人搬送車。

［１１］前記車両は、前記第１方向に加えて、前記第１方向と交差する第２方向にも移動可能である、
［１］から［１０］のいずれか１項に記載の無人搬送車。

Ｘ…第１方向、Ｙ…第２方向、１，２０１…台車、１０，１１０，２１０…無人搬送車、１１…車両、１４…移動制御部、１５…リフトユニット、２５…バンパ、２５ａ…第１バンパ、２５ｂ…第２バンパ、２８…伸長センサ（伸長検出部）、３４…タイミングベルト、３５…アクチュエータ、４０…バンパ制御部、４８…接触検知部、５２…伸長設定部、５４…サーボ剛性設定部、６０…物体検知センサ。

Claims (14)

1. 少なくとも第１方向に移動可能な車両と、
   前記車両に設けられ、前記第１方向に伸縮可能なバンパと、
   前記車両による搬送対象物の搬送状態に応じて、前記バンパの状態を制御するバンパ制御部と、を有する、
   無人搬送車。
2. 前記車両に設けられ、前記搬送対象物の下方から前記搬送対象物を持上げるリフトユニットをさらに有する、
   請求項１に記載の無人搬送車。
3. 前記バンパが前記搬送対象物の前記第１方向の外側に伸長したことを検出する伸長検出部をさらに有する、
   請求項１または２に記載の無人搬送車。
4. 前記バンパ制御部は、前記搬送対象物の重量または搬送速度に応じて、前記搬送対象物からの前記バンパの伸長を設定する伸長設定部を有する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の無人搬送車。
5. 前記バンパ制御部は、前記搬送対象物の重量または搬送速度に応じて、前記バンパの位置決め制御のサーボ剛性の大きさを設定するサーボ剛性設定部を有する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の無人搬送車。
6. 前記車両の移動を制御する移動制御部を有し、
   前記バンパ制御部は、前記バンパと物体との接触を検知する接触検知部を有し、
   前記接触検知部は、前記バンパと物体との接触を検知した場合に、前記車両の移動停止指令を前記移動制御部に出力する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の無人搬送車。
7. 前記接触検知部は、前記第１方向における前記バンパの目標位置と現在位置との位置偏差の変化率が第１所定値を超えた場合に、前記バンパと物体との接触を検知する、
   請求項６に記載の無人搬送車。
8. 前記バンパを前記第１方向に伸縮させるアクチュエータを有し、
   前記接触検知部は、前記アクチュエータの電流値の変化率が第２所定値を超えた場合に、前記バンパと物体との接触を検知する、
   請求項６または７に記載の無人搬送車。
9. 前記伸長検出部は、前記バンパに装着され、
   前記伸長検出部は、上方に前記搬送対象物が存在しないことを検知したとき、前記バンパが前記搬送対象物の前記第１方向の外側に伸長したことを検出する、
   請求項３に記載の無人搬送車。
10. 前記バンパを前記第１方向に伸縮させるアクチュエータを有し、
    前記アクチュエータは、タイミングベルトを介して前記バンパに接続される、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の無人搬送車。
11. 前記バンパに装着され、周囲に存在する物体を検知する物体検知センサを有する、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の無人搬送車。
12. 前記バンパは、前記車両の前記第１方向の一方側に配置された第１バンパと、前記車両の前記第１方向の他方側に配置された第２バンパと、を有する、
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の無人搬送車。
13. 前記車両は、前記第１方向に加えて、前記第１方向と交差する第２方向にも移動可能である、
    請求項１から１２のいずれか１項に記載の無人搬送車。
14. 少なくとも第１方向に移動可能な車両と、
    前記車両に設けられ、前記第１方向に伸縮可能なバンパと、を有する無人搬送車において、
    前記車両による搬送対象物の搬送状態に応じて、前記バンパの状態を制御する、
    無人搬送車の制御方法。

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