JP6332018B2

JP6332018B2 - 搬送ロボット、及びその制御方法

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Publication number: JP6332018B2
Application number: JP2014262031A
Authority: JP
Inventors: 史倫齋藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-12-25
Filing date: 2014-12-25
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2034-12-25
Also published as: JP2016120561A

Description

本発明は、カートを搬送する搬送ロボット及びその制御方法に関するものである。

周囲に物体との接触を検出するための複数のセンサを備える無人搬送車が知られている（特許文献１参照）。

特開平１１−０２４７４９号公報

ところで、例えば、搬送ロボットが家庭内などの狭い環境内でカート牽引し搬送を行う場合、カートが周囲の環境と接触する虞がある。これに対し、上記特許文献１のようにカート周囲に複数のセンサを設けることが考えられるが、システムが複雑となり、コスト増加を招く可能性がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、簡易な構成で、カートが環境と接触したときのその接触力を緩和できる搬送ロボット及びその制御方法を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、ロボット本体と、前記ロボット本体に設けられ、移動する移動手段と、前記ロボット本体に設けられ、カートを牽引し、並進方向及び旋回方向に移動可能なアームと、前記アームに対し並進方向に作用する並進力を検出する並進力検出手段と、前記アームに対し旋回方向に作用する旋回力を検出する旋回力検出手段と、を備える搬送ロボットであって、前記並進力検出手段により検出された並進力に基づいて、前記カートに対して外力が作用したときの前記アームに対する並進力の変化量を算出する並進力変化量算出手段と、前記旋回力検出手段により検出された旋回力に基づいて、前記カートに対して外力が作用したときの前記アームに対する旋回力の変化量を算出する旋回力変化量算出手段と、前記並進力変化量算出手段により算出された並進力の変化量及び前記旋回力変化量算出手段により算出された旋回力の変化量、のうちの少なくとも一方に倣うように倣い制御を実行する制御手段と、を備えることを特徴とする搬送ロボットである。
この一態様において、前記制御手段は、前記並進力変化量算出手段により算出された並進力の変化量が第１閾値以上、及び前記旋回力変化量算出手段により算出された旋回力の変化量が第２閾値以上、のうちの少なくとも一方となるとき、前記倣い制御を変更してもよい。
この一態様において、前記制御手段は、前記並進力変化量算出手段により算出された並進力の変化量が第１閾値以上、及び前記旋回力変化量算出手段により算出された旋回力の変化量が第２閾値以上、のうちの少なくとも一方となるとき、前記移動手段を制御して、前記カートを所定位置まで後退させ、前記カートの進行方向に対して、該カートに作用する外力の位置と反対側へ前記カートを所定量移動させる復帰制御を行なってもよい。
この一態様において、前記並進力変化量算出手段は、前記カートの各車輪の転がり抵抗に基づいて該カートに外力が作用していないときの並進力の想定値を算出し、前記並進力検出手段により検出された並進力と該算出した並進力の想定値とに基づいて前記並進力の変化量を算出し、前記旋回力変化量算出手段は、前記カートの各車輪の転がり抵抗に基づいて該カートに外力が作用していないときの旋回力の想定値を算出し、前記旋回力検出手段により検出された旋回力と該算出した旋回力の想定値とに基づいて前記旋回力の変化量を算出してもよい。
この一態様において、当該搬送ロボットが移動する環境内の領域毎に、前記転がり抵抗が設定された環境地図情報を記憶する記憶手段を更に備え、前記並進力変化量算出手段及び旋回力変化量算出手段は、前記記憶手段の環境地図情報と、当該搬送ロボットの現在位置情報と、に基づいて、前記転がり抵抗を算出し、該算出した転がり抵抗に基づいて、前記並進力の想定値及び前記旋回力の想定値を夫々算出してもよい。
この一態様において、前記制御手段は、前記並進力変化量算出手段により算出された並進力の変化量に基づいて、前記並進力のインピーダンス制御又はアドミタンス制御を行ない、前記旋回力変化量算出手段により算出された旋回力の変化量に基づいて、前記旋回力のインピーダンス制御又はアドミタンス制御を行なってもよい。
この一態様において、当該搬送ロボットが走行する斜面の傾斜を検出する傾斜検出手段を更に備え、前記並進力変化量算出手段は、前記傾斜検出手段により検出された前記斜面の傾斜に基づいて補正した前記並進力の想定値を算出し、該補正した並進力の想定値に基づいて前記並進力の変化量を算出し、前記旋回力変化量算出手段は、前記傾斜検出手段により検出された前記斜面の傾斜に基づいて補正した前記旋回力の想定値を算出し、該補正した旋回力の想定値に基づいて前記旋回力の変化量を算出してもよい。
この一態様において、当該搬送ロボットが移動する環境内の領域毎に、前記カートの各車輪の転がり抵抗が設定された環境地図情報を記憶する記憶手段を更に備え、前記制御手段は、前記記憶手段の環境地図情報と、当該搬送ロボットの現在位置情報と、に基づいて、前記第１及び第２閾値を変更してもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、ロボット本体と、前記ロボット本体に設けられ、移動する移動手段と、前記ロボット本体に設けられ、カートを牽引し、並進方向及び旋回方向に移動可能なアームと、を備える搬送ロボットの制御方法であって、前記アームに対し並進方向に作用する並進力を検出するステップと、前記アームに対し旋回方向に作用する旋回力を検出するステップと、前記検出された並進力に基づいて、前記カートに対して外力が作用したときの前記アームに対する並進力の変化量を算出するステップと、前記検出された旋回力に基づいて、前記カートに対して外力が作用したときの前記アームに対する旋回力の変化量を算出するステップと、前記算出された並進力の変化量及び前記算出された旋回力の変化量、のうちの少なくとも一方に倣うように倣い制御を実行するステップと、を含むことを特徴とする搬送ロボットの制御方法であってもよい。

本発明によれば、簡易な構成で、カートが環境と接触したときのその接触力を緩和できる搬送ロボット及びその制御方法を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る搬送ロボットの概略的構成を示す斜視図である。本発明の実施形態１に係る搬送ロボットの概略的なシステム構成を示すブロック図である。本発明の実施形態１に係る搬送ロボットの各関節部の構成を示す図である。搬送ロボットがカートを牽引するときの状態を上方から見た概略図である。並進移動時に、カートの各車輪に作用する転がり抵抗の一例を示す図である。旋回移動時に、転がり抵抗により旋回軸に作用する旋回トルクを示す図である。カートが環境に接触しカートに対し外力が作用した場合の図である。並進力のインピーダンス制御のブロック線図である。並進力のインピーダンス制御の模式図である。旋回トルクのインピーダンス制御のブロック線図である。旋回トルクのインピーダンス制御の模式図である。カートＸが環境に接触した状態から回避する方法を示す図である。カートＸが環境に接触した状態から回避する方法を示す図である。本発明の実施形態２に係る復帰制御の一例を説明するための図である。本発明の実施形態２に係る復帰制御の一例を説明するための図である。本発明の実施形態２に係る復帰制御の一例を説明するための図である。本発明の実施形態２に係る復帰制御の一例を説明するための図である。本発明の実施形態２に係る制御部が実行する復帰制御のフローを示すフローチャートである。環境地図情報の領域毎に設定された転がり抵抗係数の一例を示す図である。傾斜路面上でカートを牽引する場合を説明するための側面図である。傾斜路面上でカートを牽引する場合を説明するための上面図である。

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態１に係る搬送ロボットの概略的構成の一例を示す斜視図である。本実施形態１に係る搬送ロボットは、例えば、図１に示すようにカートを牽引し自律的に搬送する自律型ロボットとして構成されている。

図２は、本発明の実施形態１に係る搬送ロボットの概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施の形態１に係る搬送ロボット１は、ロボット本体２と、ロボット本体２を移動させる移動装置３と、カートを把持し牽引するアーム装置４と、移動装置３及びアーム装置４を制御する制御装置５と、環境情報を検出する環境センサ６と、各関節部のトルクを検出するトルクセンサ７と、各関節部の角度を検出する角度センサ８と、を備えている。

移動装置３は、制御装置５からの制御信号に応じて、例えば、モータなどを駆動させることで複数の車輪を回転させ、ロボット本体２を所望の位置に移動させる。移動装置３は、例えば、並進２自由度、および、旋回１自由度の制御自由度を有し、全方位へ移動可能なホロノミック台車として構成されている。移動装置３には、胴体関節部２１を介してロボット本体２が連結されている。ロボット本体２は、胴体関節部２１の関節軸（旋回軸）を中心にして、移動装置３に対して旋回方向に相対回動する（図３）。

胴体関節部２１には、胴体関節部２１を駆動するモータなどのアクチュエータ２２が設けられている。アクチュエータ２２は、制御装置５からの制御信号に応じて胴体関節部２１を駆動しロボット本体２を旋回させる。ロボット本体２には、アーム装置４が連結されている。したがって、アクチュエータ２２は、ロボット本体２を旋回させることでアーム装置４を旋回させることができる。

アーム装置４は、例えば、物体を把持する把持部４１と、把持部４１に第１関節部４２を介して連結される第１リンク４３と、第１リンク４３に第２関節部４４を介して連結される第２リンク４５と、各第１及び第２関節部４２、４４を駆動するモータなどのアクチュエータ４６と、第２リンク４５を昇降させる昇降機構４７と、からなる多関節型アームとして構成されている。把持部４１は、例えば、把持爪を開閉駆動することで物体を把持することができる。アーム装置４は、第１及び第２関節部４２、４４を回転させることで把持部４１を並進方向（搬送ロボット１の進行方向）に移動させる。アーム装置４は、昇降機構４７を昇降させることで、第２リンク４５を昇降させ把持部４１をカートのハンドル部の高さ位置に移動させる。そして、把持部４１は、カートのハンドル部を把持しハンドル部と連結する。なお、上記アーム装置４の構成は、一例でありこれに限定されない。また、ロボット本体２の胴体関節部２１が回転することで、ロボット本体２及びアーム装置４が旋回しているが、これに限定されない。アーム装置４の第２リンク４５が関節部を介してロボット本体２に連結され、この関節部を中心にしてアーム装置４が旋回してよい。

カートＸは、例えば、複数の車輪を有し、任意の方向へ移動可能なホロノミック台車として構成されている。また、把持部４１とカートＸのハンドル部とが非連結状態のときカートＸの各車輪は制動され、把持部４１とカートＸのハンドル部とが連結状態のとき、カートＸの各車輪は制動が解除されるように構成されている。

第１乃至２関節部４２、４４、及び胴体関節部２１には、各関節軸のトルクを検出するトルクセンサ７が夫々設けられている。トルクセンサ７は、検出した各関節軸のトルクを制御装置５に出力する。第１乃至２関節部４２、４４及び胴体関節部２１には、各関節軸の回転角を検出する角度センサ８が夫々設けられている。角度センサ８は、例えば、ポテンショメータ、ロータリーエンコーダなどで構成されている。角度センサ８は、検出した各関節軸の回転角を制御装置５に出力する。

環境センサ６は、搬送ロボット１周囲に存在する障害物や操作対象物との距離などの環境情報を検出する。環境センサ６は、検出した環境情報を制御装置５に送信する。環境センサ６は、例えば、カメラ、超音波センサ、ミリ波センサなどの距離センサで構成されている。なお、上記搬送ロボット１の構成は、一例でありこれに限定されない。

制御装置５は、環境センサ６から出力される環境情報と、各トルクセンサ７から出力される各関節軸のトルクと、下記メモリなどに記憶された環境地図情報と、に基づいて、移動装置３およびアーム装置４のフィードバック制御などを行う。

なお、制御装置５は、例えば、演算処理、制御処理等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによって実行される演算プログラム、制御プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）からなるメモリ、外部と信号の入出力を行うインターフェイス部（Ｉ／Ｆ）、などからなるマイクロコンピュータを中心にして、ハードウェア構成されている。ＣＰＵ、メモリ、及びインターフェイス部は、データバスなどを介して相互に接続されている。

図４は、搬送ロボットがカートを牽引するときの状態を上方から見た概略図である。搬送ロボット１は、例えば、カートＸのハンドル部を把持し、牽引することでカートＸを搬送する。このとき、環境センサ６は、カートＸとは反対方向の進行方向の環境情報を検出する。搬送ロボット１とカートＸは、例えば、距離可変の状態で点線内で一体になって移動する。このとき、アーム装置４の把持部４１とカートＸのハンドル部との連結部Ｐ１には並進方向の並進力ｆが作用し、ロボット本体２の胴体関節部２１の関節軸（以下、旋回軸）Ｐ２周りには旋回方向の旋回トルクτが作用する。

制御装置５は、並進力検出部５１と、旋回力検出部５２と、並進力変化量算出部５３と、旋回力変化量算出部５４と、制御部５５と、を備えている。

並進力検出部５１は、並進力検出手段の一具体例である。並進力検出部５１は、アーム装置４に対し並進方向に作用する並進力を算出する。並進力検出部５１は、例えば、アーム装置４の第１及び第２関節部４２、４４のトルクセンサ７から出力される各関節軸のトルクに基づいて、アーム装置４の把持部４１とカートＸのハンドル部との連結部Ｐ１に対して並進方向に作用する並進力ｆを算出する。並進力検出部５１は、算出した並進力ｆを並進力変化量算出部５３に出力する。

旋回力検出部５２は、旋回力検出手段の一具体例である。旋回力検出部５２は、アーム装置４に対し旋回方向に作用する旋回力を検出する。旋回力検出部５２は、例えば、ロボット本体２の胴体関節部２１のトルクセンサ７から出力される関節軸のトルクに基づいて、アーム装置４に対して旋回方向に作用する旋回力である、ロボット本体２の胴体関節部２１の旋回軸周りの旋回トルクτを算出する。旋回力検出部５２は、算出した旋回トルクτを旋回力変化量算出部５４に出力する。

並進力変化量算出部５３は、並進力変化量算出手段の一具体例である。並進力変化量算出部５３は、並進力検出部５１から出力される並進力ｆに基づいて、カートＸに対して外力が作用したときのアーム装置４に対する並進力の変化量（以下、並進力変化量）Δｆを算出する。並進力変化量算出部５３は算出した並進力変化量Δｆを制御部５５に出力する。

旋回力変化量算出部５４は、旋回力変化量算出手段の一具体例である。旋回力変化量算出部５４は、旋回力検出部５２から出力される旋回トルクτに基づいて、カートＸに対して外力が作用したときのアーム装置４に対する旋回力の変化量（以下、旋回力変化量）τΔを算出する。旋回力変化量算出部５４は算出した旋回力変化量Δτを制御部５５に出力する。

制御部５５は、制御手段の一具体例である。制御部５５は、並進力変化量算出部５３により算出された並進力変化量Δｆと、旋回力変化量算出部５４により算出された旋回力変化量Δτと、に基づいて、これら並進力変化量Δｆ及び旋回力変化量Δτに倣うように、第１乃至第２関節部４２、４４及び胴体関節部２１のアクチュエータ４６と、昇降機構４７と、を制御する。

なお、並進力検出部５１及び旋回力検出部５２は、第１乃至第２関節部４２、４４及び胴体関節部２１に設けられたトルクセンサ７のトルクに基づいて、並進力ｆおよび旋回トルクτを算出しているが、これに限定されない。並進力検出部５１及び旋回力検出部５２は、第１乃至第２関節部４２、４４及び胴体関節部２１に設けられた電流センサ（モータの駆動電流を検出）、把持部４１に設けられた力覚センサ（６軸力力覚センサなど）、ロードセルセンサ、バネ変位センサ、などのセンサ値に基づいて、並進力ｆおよび旋回トルクτを算出してもよい。

ここで、例えば、搬送ロボット１がカートＸを牽引し一定速度で並進移動する場合を想定する。連結部Ｐ１に作用する並進力ｆは、図５に示す如く、カートＸの各車輪の転がり抵抗ｆ_ｒ１〜ｆ_ｒ４の並進方向成分（ｘ軸方向成分）の和となり、下記式で算出できる。
ｆ＝ｆ_ｒ＝ｆ_ｒ１ｘ＋ｆ_ｒ２ｘ＋ｆ_ｒ３ｘ＋ｆ_ｒ４ｘ
ロボット本体２の胴体関節部２１の旋回軸Ｐ２周りの旋回トルクτは、τ＝０となる。

搬送ロボット１がカートＸを牽引し速度を変化させて並進移動する場合、連結部Ｐ１に作用する並進力ｆは、慣性力ｆ_ｉ＝ｍａと転がり抵抗ｆ_ｒとの和となり、下記式で算出できる。但し、積載物を含むカートＸの質量をｍとし、並進加速度をａとする。
ｆ＝ｆ_ｉ＋ｆ_ｒ
ロボット本体２の胴体関節部２１の旋回軸Ｐ２周りの旋回トルクτは、τ＝０となる。

搬送ロボット１がカートＸを牽引し一定角速度で旋回移動する場合を想定する。胴体関節部２１の旋回軸Ｐ２とカートＸの各車輪を結んだ線分をｌ_１〜ｌ_４とし、その各線分の方向を第２軸、第２軸と直交する軸を第１軸とする（図６）。なお、線分ｌ_１〜ｌ_４は、カートＸの各車輪の取付位置及び搬送ロボット１の寸法などに基づいて求めることができる。カートＸの各車輪の転がり抵抗ｆ_ｒ１〜ｆ_ｒ４を第１及び第２軸の成分に分解したとき、第１軸方向の成分が旋回方向に作用する。このため、転がり抵抗による旋回軸Ｐ２の旋回トルクτ_ｒは、下記式で表すことができる。
τ_ｒ＝ｌ_１ｆ_ｒ１１＋ｌ_２ｆ_ｒ２１＋ｌ_３ｆ_ｒ３１＋ｌ_４ｆ_ｒ４１
並進力ｆはｆ_ｒのｘ成分により相殺されるため、ｆ＝ｆ_ｒ＝０となる。

搬送ロボット１がカートＸを牽引し角速度を変化させて旋回移動する場合を想定する。胴体関節部２１の旋回軸Ｐ２周りのカートＸの慣性モーメントをＩとし、角速度をωとする。胴体関節部２１の旋回軸Ｐ２の旋回トルクτは、慣性モーメントτ_ｉ＝Ｉ（ｄω／ｄｔ）と、転がり抵抗によるトルクτ_ｒと、の和となり、下記式で表すことができる。なお、下記式において、説明を簡略化するために遠心力およびコリオリ力を省略している。
τ＝τ_ｉ＋τ_ｒ、ｆ＝０

搬送ロボット１がカートＸを牽引し速度を変化させて並進移動しつつ、角速度を変化させて旋回移動する場合は、並進力ｆ及び旋回トルクτは下記式で表すことができる。
ｆ＝ｆ_ｉ＋ｆ_ｒ、τ＝τ_ｉ＋τ_ｒ

ここで、搬送ロボット１が一定加速度ａ_１、ａ_２で動作したときの並進力ｆ_１、ｆ_２は、下記式により求めることができる。
ｆ_１＝ｍａ_１＋ｆ_ｒ
ｆ_２＝ｍａ_２＋ｆ_ｒ
ｍ＝（ｆ_１−ｆ_２）／（ａ_１−ａ_２）

搬送ロボット１が一定速度で並進移動したときの並進力ｆ（＝ｆ_ｒ）と、カートＸの４つの各車輪の転がり抵抗ｆ_ｒ１〜ｆ_ｒ４とが、簡略化のために同一と仮定する。この場合、カートＸの各車輪の転がり抵抗ｆ_ｒ１〜ｆ_ｒ４をｆ_ｒ／４として同定できる。カートＸの各車輪への荷重Ｆ_１〜Ｆ_４を簡略化のため同一と仮定する。カートＸの各車輪の転がり抵抗係数をＣ_ｒとすると、例えば、カートＸの各車輪の転がり抵抗ｆ_ｒｉ＝Ｃ_ｒＦ_ｉ、Ｆ_ｉ＝ｍｇ／４（ｉ＝１〜４）が成立し、カートＸの各車輪の転がり抵抗係数Ｃ_ｒを下記式のように同定できる。
Ｃ_ｒ＝ｆ_ｒｉ／Ｆ_ｉ
＝（ｆ_ｒ／４）／（ｍｇ／４）
＝ｆ_ｒ／ｍｇ

以上から、搬送ロボット１が所望の移動動作を行うときの（環境と非接触で移動動作を行うときの）必要な並進力の想定値（以下、並進力想定値）ｆ′は下記式を用いて求めることができる。
ｆ′＝ｆ_ｉ＋ｆ_ｒ
＝ｍａ＋Ｃ_ｒｍｇ

なお、搬送ロボット１が所望の移動動作を行うときの必要な旋回トルクの想定値（旋回力想定値）τ′についても上記並進力想定値ｆ′と同様にして求めることができる。並進力変化量算出部５３は、上記式を用いて、搬送ロボット１が所望の移動動作を行うときに必要な並進力想定値ｆ′を算出する。同様に、旋回力変化量算出部５４は、上記式を用いて、搬送ロボット１が所望の移動動作を行うときに必要な旋回力想定値τ′を算出する。

例えば、図７に示すように、搬送ロボット１がカートＸを牽引する際に、カートＸが環境に接触しカートＸに対し外力ｆ_ｅが作用した場合を想定する。

このとき、並進力検出部５１は、アーム装置４の第１及び第２関節部４２、４４のトルクセンサ７から出力される各関節軸のトルクに基づいて、連結部Ｐ１の並進力ｆ_ｓを算出する。並進力変化量算出部５３は、並進力検出部５１から出力される並進力ｆ_ｓと、上記算出した並進力想定値ｆ′と、に基づいて、式（ｆ_ｓ＝ｆ′＋Δｆ、Δｆ＝ｆ_ｅ）を用いて、並進力変化量Δｆを算出する。なお、この場合、並進力変化量Δｆは、外力ｆ_ｅによる並進力の変化量である。

同様に、旋回力検出部５２は、ロボット本体２の胴体関節部２１のトルクセンサ７から出力される胴体関節部２１の関節軸のトルクに基づいて、胴体関節部２１の旋回トルクτを算出する。旋回力変化量算出部５４は、旋回力検出部５２から出力される旋回トルクτと、上記算出した旋回力想定値τ′と、に基づいて、式（τ＝τ′＋Δτ、Δτ＝−ｌ_ｅｆ_ｅ）を用いて、旋回力変化量Δτを算出する。なお、旋回力変化量Δτは、外力ｆ_ｅによって変化する旋回トルクの変化量である。

カートＸに外力ｆ_ｅが作用した場合に、上述のように、並進力変化量Δｆ及び旋回力変化量Δτが発生する。そして、制御部５５は、並進力変化量算出部５３により算出された並進力変化量Δｆと、旋回力変化量算出部５４により算出された旋回力変化量Δτと、に基づいて、ロボット本体２の胴体関節部２１を旋回方向へかつアーム装置４の第１及び第２関節部４２、４４を並進方向へコンプライアントに制御（倣い制御、コンプライアント制御）する。すなわち、並進力変化量Δｆ及び旋回トルク変化量Δτが発生すると、それらに倣うように、アーム装置４の第１及び第２関節部４２、４４の並進自由度、および、胴体関節部２１の旋回自由度を制御する。これにより、外力ｆ_ｅによって生じた並進力変化量Δｆ及び旋回トルク変化量Δτが過大にならないように抑制でき、環境との接触時に生じる接触力を緩和することができる。さらに、上記コンプライアント制御は、カートＸに特別なセンサなどを設ける必要が無いため、搬送ロボット１の構成を簡素化できる。すなわち、簡易な構成で、カートＸが環境と接触したときのその接触力を緩和できる。

制御部５５は、上記コンプライアント制御として、例えば、インピーダンス制御やアドミタンス制御を行なう。これにより、カートＸの仮想的な慣性が小さくなるように制御でき、上記のようなカートＸの慣性によって生じる環境との接触力を十分に小さくできる。

次に、制御部が上記実行するインピーダンス制御の一例について詳細に説明する。図８は、並進力のインピーダンス制御のブロック線図である。図９は、並進力のインピーダンス制御の模式図である。

ここで、仮想的な慣性をＭ、仮想的なバネ係数をＫ_ｆ１、外力に倣う仮想力係数をＫ_ｆ２、仮想的なダンパー係数をＤ_ｆ、並進変位量（第２関節部４４と連結部Ｐ１間の距離）をｌ_ｃ、並進変位の中立位置（連結部Ｐ１に力が作用していないときの第２関節部４４と連結部Ｐ１間の距離）をｌ_ｃ０、仮想制御力をｆ_ｖ、目標のインピーダンス挙動となる変位目標値（第２関節部４４と連結部Ｐ１間の目標距離）をｌ_ｃ ^ｄ、として設定する。なお、制御部５３は、第１及び第２関節部４２、４４の角度センサ８から出力される各関節軸の回転角と、第１及び第２リンク４３、４５の寸法と、第２リンク４５の高さ位置と、に基づいて、上記並進変位量ｌ_ｃを算出する。

制御部５５は、仮想バネによる仮想復元力ｆ_１を下記式により算出する。
ｆ_１＝Ｋ_ｆ１Δｌ_ｃ＝Ｋ_ｆ１（ｌ_ｃ０−ｌ_ｃ）
制御部５５は、外力に倣う仮想倣い力ｆ_２を下記式より算出する。
ｆ_２＝Ｋ_ｆ２Δｆ＝Ｋ_ｆ２（ｆ_ｓ−ｆ′）
制御部５５は、仮想ダンパーによる粘性力ｆ_ｄを下記式より算出する。
ｆ_ｄ＝Ｄ_ｆｄｌ_ｃ／ｄｔ

制御部５５は、上記算出した仮想復元力ｆ_１、仮想倣い力ｆ_２、及び粘性力ｆ_ｄに基づいて仮想制御力ｆ_ｖを下記式より算出する。
ｆ_ｖ＝ｆ_１＋ｆ_２−ｆ_ｄ

運動力学から仮想制御力ｆ_ｖ＝Ｍｄ^２ｌ_ｃ／ｄｔ^２の関係が成立する。したがって、制御部５５は、（並進変位量ｌ_ｃの加速度）＝ｆ_ｖ／Ｍとなるように並進変位量ｌ_ｃを制御する。なお、制御部５５は、図８の（１）のクローズドループの制御系（例えば、位置のＰＩＤ制御）を用いて、並進変位量ｌ_ｃの制御を行なう。以上のインピーダンス制御を行なうことで、並進力変化量Δｆが発生すると、その並進力変化量Δｆに倣ってアーム装置４の第１及び第２関節部４２、４４が動作する。このため、過大な並進方向の外力の作用を避けることができる。

制御部５５は、旋回トルクのインピーダンス制御も上記並進力のインピーダンス制御と同様に実行する。図１０は、旋回トルクのインピーダンス制御のブロック線図である。図１１は、旋回トルクのインピーダンス制御の模式図である。

ここで、仮想的な慣性モーメントをJ、仮想的なねじりバネ係数をＫ_τｌ、外力トルクに倣う仮想トルク係数をＫ_τ２、仮想的なねじりダンパー係数をＤ_τ、旋回変位量をθ_ｃ、旋回変位の中立位置をθ_ｃ０、仮想制御トルクをτ_ｖ、目標のインピーダンス挙動となる変位目標値をθ_ｃ ^ｄ、旋回力検出部５２から出力される胴体関節部２１の旋回トルクをτ_ｓ、として設定する。なお、制御部５５は、胴体関節部２１の角度センサ８から出力される関節軸の回転角に基づいて、上記旋回変位量θ_ｃを算出する。

制御部５５は、仮想ねじりバネによる仮想復元力τ_１を下記式により算出する。
τ_１＝Ｋ_τ１Δθ_ｃ＝Ｋ_τ１（θ_ｃ０−θ_ｃ）
制御部５５は、外力トルクに倣う仮想倣いトルクτ_２を下記式より算出する。
τ_２＝Ｋ_τ２Δτ＝Ｋ_τ２（τ_ｓ−τ′）
制御部５５は、仮想ねじりダンパーによる粘性トルクτ_ｄを下記式より算出する。
τ_ｄ＝Ｄ_τｄθ_ｃ／ｄｔ

制御部５５は、上記算出した仮想復元力τ_１、仮想倣いトルクτ_２、及び粘性トルクτ_ｄに基づいて仮想制御トルクτ_ｖを下記式より算出する。
τ_ｖ＝τ_１＋τ_２−τ_ｄ

運動力学から仮想制御トルクτ_ｖ＝Ｊｄ^２θ_ｃ／ｄｔ^２の関係が成立する。制御部５５は、（アーム装置４の旋回変位量θ_ｃの加速度）＝τ_ｖ／Jとなるように旋回変位量θ_ｃを制御する。なお、制御部５５は、図１０の（１）のクローズドループの制御系（例えば、位置のＰＩＤ制御）を用いて、並進変位量ｌ_ｃの制御を行なう。これにより、旋回力変化量Δτが発生すると、その旋回力変化量Δτに倣ってロボット本体２の胴体関節部２１は動作する。このため、過大な旋回方向の外力の作用を避けることができる。

制御部５５は、旋回力変化量Δτが発生すると、上記インピーダンス制御を実行してロボット本体２の胴体関節部２１を動作させ、カートＸを旋回させる。この場合、カートＸは、例えば、図７に示す環境に引っ掛った状態から、図１２に示すように、その引っ掛りを回避した状態となる。制御部５５は、図１２に示す如く、移動装置３を制御して進行方向へ真直ぐ牽引できる。なお、このとき、カートＸは進行方向に対して傾いた状態であり環境と接触している。このため、カートＸには外力が作用しており、この外力が牽引の抵抗となる。したがって、制御部５５は、移動装置３を制御して、図１３に示す如く、ロボット本体２を環境反対側の横方向へ移動させる経路補正を行う。これにより、カートＸは進行方向に向いた状態となり環境と接触しない状態となる。このため、搬送ロボット１は、環境からの接触抵抗を受けずにカートＸを牽引することができる。

以上、本実施形態１に係る搬送ロボット１において、制御装置５の制御部５５は、並進力変化量算出部５３により算出された並進力変化量及び旋回力変化量算出部５４により算出された旋回力変化量に倣うようにコンプライアント制御を実行する。これにより、簡易な構成で、カートＸが環境と接触したときのその接触力を緩和できる。

実施形態２
並進力変化量Δｆ及び／又は旋回力変化量Δτが過大となる場合、例えば、カートＸが動けなくなるロック状態の可能性が高い。例えば、カートＸが環境と接触し、その接触摩擦力によりロック状態になる場合、カートＸの車輪が路面の段差に引っ掛りロック状態になる場合、カートＸが周辺の環境と多点で接触してロック状態になる場合などが想定される。制御装置５の制御部５５がそのまま上記倣い制御を継続しても、カートＸを牽引するのは困難である。

これに対し、本発明の実施形態２に係る制御装置５の制御部５５は、並進力変化量算出部５３により算出された並進力変化量Δｆが第１閾値以上となり、及び／又は旋回力変化量算出部５４により算出された旋回力変化量Δτが第２閾値以上となるとき、コンプライアント制御を変更して、上記ロック状態を回避し復帰する制御（以下、復帰制御）を実行する。これにより、カートＸがロック状態であることを察知し、そのロック状態の回避を確実に行うことができる。

例えば、図１４に示す如く、制御部５５は、復帰制御において、旋回力変化量算出部５４により算出された旋回力変化量Δτの正負号に基づいて、外力ｆ_ｅが旋回軸Ｐ２を通る進行方向に平行な線（以下、平行線）Ｌに対して上下どちら側に作用しているかを判断する。例えば、旋回力変化量Δτが時計方向であれば正とし、反時計方向を負とする。外力ｆ_ｅは、平行線Ｌに対して上側に作用していると推定する。

制御部５５は、移動装置３を制御して、並進力変化量Δｆ及び／又は旋回力変化量Δτが過大となる前の位置及び姿勢（以下、位置）Ｐ_１まで、搬送ロボット１を後退させる（図１４）。この位置Ｐ_１は、ロック状態を回避できる退避可能位置Ｐ_１である。例えば、制御部５５は並進力変化量Δｆが第１閾値Δｆ_ｍａｘよりも小さく、かつ、旋回力変化量Δτが第２閾値Δτ_ｍａｘよりも小さくなるときの移動装置３の位置を予め記憶し、その記憶した位置を上記退避可能位置Ｐ_１としている。

制御部５５は、移動装置３を制御して、平行線Ｌに対して外力ｆ_ｅが作用している側と反対側方向（この場合、ｙ軸負方向）へ搬送ロボット１を所定量Δｙ移動させる（図１５）。なお、この所定量Δｙは、例えば、搬送ロボット１の移動環境、搬送ロボット１及びカートＸの寸法などに基づいて予め設定される。

制御部５５は、上記復帰制御を終了して、移動装置３を制御して搬送ロボット１及びカートＸを進行方向へ移動させる（図１６）。

図１８は、本実施形態２に係る制御部が実行する復帰制御のフローを示すフローチャートである。制御部５５は、並進力変化量算出部５３により算出された並進力変化量Δｆが第１閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。

制御部５５は、並進力変化量算出部５３により算出された並進力変化量Δｆが第１閾値Δｆ_ｍａｘ以上であると判断したとき（ステップＳ２０１のＹＥＳ）、復帰制御を開始し、下記（ステップＳ２０３）の処理に移行する。一方、制御部５５は、並進力変化量算出部５３により算出された並進力変化量Δｆが第１閾値Δｆ_ｍａｘよりも小さいと判断したとき（ステップＳ２０１のＮＯ）、旋回力変化量算出部５４により算出された旋回力変化量Δτが第２閾値Δτ_ｍａｘ以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。

制御部５５は、旋回力変化量算出部５４により算出された旋回力変化量Δτが第２閾値Δτ_ｍａｘ以上であると判断したとき（ステップＳ２０２のＹＥＳ）、復帰制御を開始し、下記（ステップＳ２０３）の処理に移行する。

制御部５５は、旋回力変化量算出部５４により算出された旋回力変化量Δτが０以上であるか否か（旋回力変化量Δτの正負号）を判断する（ステップＳ２０３）。

制御部５５は、旋回力変化量算出部５４により算出された旋回力変化量Δτが０以上（時計方向で正符号）であると判断すると（ステップＳ２０３のＹＥＳ）、移動装置３の制御量ΔＰ＝Δｙに設定する（ステップＳ２０４）。一方、制御部５５は、旋回力変化量算出部５４により算出された旋回力変化量Δτが０よりも小さい（反時計方向で負符号）であると判断すると（ステップＳ２０３のＮＯ）、移動装置３の制御量ΔＰ＝−Δｙに設定する（ステップＳ２０５）。

制御部５５は、移動装置３の制御目標位置Ｐ′に退避可能位置Ｐ_１を設定する。そして、制御部５５は、退避可能位置Ｐ_１まで後退するように、移動装置３を制御する（ステップＳ２０６）。

制御部５５は、移動装置３の制御目標位置Ｐ′に（現在位置Ｐ＋制御量Δｙ）を設定することで、カートＸと環境との接触を回避する方向へ移動装置３を制御する（ステップＳ２０７）。

制御部５５は、旋回力変化量算出部５４により算出された旋回力変化量Δτが第２閾値Δτ_ｍａｘよりも小さいと判断したとき（ステップＳ２０２のＮＯ）、搬送ロボット１の現在位置Ｐを退避可能位置Ｐ_１として記憶する。

なお、制御部５５は、並進力変化量Δｆが第１閾値Δｆ_ｍａｘ以上となり、及び／又は旋回力変化量Δτが第２閾値Δτ_ｍａｘ以上となるとき、復帰制御を実行しているが、これに限定されない。例えば、制御部５５は、並進力変化量Δｆが第１閾値Δｆ_ｍａｘ以上となり、及び／又は旋回力変化量Δτが第２閾値Δτ_ｍａｘ以上となるとき、移動装置３を減速させる制御を行なってもよい。さらに、制御部５５は、並進力変化量Δｆが第１閾値Δｆ_ｍａｘ以上となり、及び／又は旋回力変化量Δτが第２閾値Δτ_ｍａｘ以上となるとき、移動装置３を減速停止させる制御を行なってもよい。なお、制御部５５は、並進力変化量Δｆが第１閾値Δｆ_ｍａｘ以上となり、及び／又は旋回力変化量Δτが第２閾値Δτ_ｍａｘ以上となるとき、警告装置を用いてユーザに対して警告を行ってもよい。警告装置は、例えば、警告音を出力するスピーカ、警告灯を点灯／点滅させるライト装置、警告表示を行う表示装置、警告振動を発生する振動装置、管理者などに通知する通信装置などを含む。

実施形態３
本発明の実施形態３において、メモリに記憶された環境地図情報には、カートＸの各車輪の転がり抵抗係数Ｃ_ｒが記憶されている。例えば、図１９に示すように、環境地図情報の領域毎には予め算出された転がり抵抗係数Ｃ_ｒが設定されている。制御部５５は、メモリの環境地図情報と、搬送ロボット１の現在位置情報と、に基づいて、現在走行している領域の転がり抵抗Ｃ_ｒを随時参照する。制御部５５は、参照した転がり抵抗係数Ｃ_ｒに基づいて、並進力想定値ｆ′および旋回力想定値τ′を算出する。これにより、より高精度な転がり抵抗を用いて旋回力想定値τ′および並進力想定値ｆ′を算出できるため、より高精度に上記コンプライアント制御を実行できる。なお、制御部５５は、例えば、メモリの環境地図情報と、環境センサ６から出力される環境情報と、に基づいて、環境地図情報上における搬送ロボット１の現在位置を算出できる。

さらに、制御部５５は、メモリに記憶された転がり抵抗係数Ｃ_ｒを含む環境地図情報と、搬送ロボット１の現在位置情報と、に基づいて、上記第１閾値Δｆ_ｍａｘ及び／又は第２閾値Δτ_ｍａｘを変更してもよい。例えば、制御部５５は、メモリに記憶された転がり抵抗係数Ｃ_ｒを含む環境地図情報と、搬送ロボット１の現在位置情報と、に基づいて、搬送ロボット１が段差などの転がり抵抗係数Ｃ_ｒが高い領域に進入すると判断すると、上記第１閾値Δｆ_ｍａｘ及び／又は第２閾値Δτ_ｍａｘを増加させるようにしてもよい。これにより、乗越え可能な段差を回避するなどの無駄な動作を抑制でき、効率的なカート運搬が可能となる。

実施形態４
本発明の実施形態４に係る制御装置５の制御部５５は、路面の傾斜角度θ_ｓに基づいて、並進力想定値ｆ′および旋回力想定値τ′を補正する。これにより、搬送ロボット１が傾斜路面上でカートＸを牽引する場合でも、その傾斜路面による重力成分を考慮して、高精度にカートＸと環境との接触を推定し倣い制御が実行できる。

まず、並進力想定値ｆ′のみを補正する場合について説明する。例えば、搬送ロボット１が、図２０に示すような傾斜路面上でカートＸを牽引する場合を想定する。制御部５５は、搬送ロボット１のロボット本体２に設けられたジャイロセンサや加速度センサから出力されるセンサ値に基づいて、路面の傾斜角度θ_ｓを算出できる。

カートＸに作用する重力の並進力ｆ_ｇは、ｆ_ｇ＝ｍｇｓｉｎθ_ｓとなる。また、路面に対し垂直な車輪荷重が傾斜により変化する。このため、カートＸの各車輪の転がり抵抗による作用力ｆ_ｒ′は、傾斜のない場合の作用力ｆ_ｒにｃｏｓθ_ｓを乗算した値ｆ_ｒ′＝ｆ_ｒｃｏｓθ_ｓとなる。

したがって、並進力変化量算出部５３は、路面の傾斜角度θ_ｓに基づいて下記式を用いて、補正後の並進力想定値ｆ′を算出できる。
ｆ′＝ｆ_ｉ＋ｆ_ｒ′＋ｆ_ｇ

次に、並進力想定値ｆ′及び旋回力想定値τ′を補正する場合について説明する。例えば、図２１に示す如く、搬送ロボット１及びカートＸの方向と路面の傾斜方向が角度θ_ｔとなる。なお、図２１は、上記搬送ロボットが傾斜角度θ_ｓの傾斜路面上でカートＸを牽引する状態を上方から見た図である。

この場合、カートＸに作用する重力の並進力ｆ_ｇ′＝ｆ_ｇｃｏｓθ_ｔとなる。
傾斜面での重力により作用する旋回トルクτ′_ｇは、ｍｇｓｉｎθ_ｓの旋回方向成分ｍｇｓｉｎθ_ｓｓｉｎθ_ｔと、モーメントアームｌ_ｇとに基づいて、下記式で算出できる。
τ′_ｇ＝ｌ_ｇｍｇｓｉｎθ_ｓｓｉｎθ_ｔ

また、路面に対し垂直な車輪荷重が傾斜により変化する。このため、カートＸの各車輪の転がり抵抗による作用力τ′_ｒは、傾斜のない場合の作用力τ_ｒにｃｏｓθ_ｓを乗算した値τ_ｒ′＝τ_ｒｃｏｓθ_ｓとなる。

以上から、並進力変化量算出部５３及び旋回力変化量算出部５４は、路面の傾斜角度θ_ｓに基づいて、下記式を用いて、補正後の並進力想定値ｆ′及び旋回力想定値τ′を夫々算出できる。
並進力の想定値ｆ′＝ｆ_ｉ＋ｆ_ｒ′＋ｆ_ｇ′
旋回トルクの想定値τ′＝τ_ｉ＋τ_ｒ′＋τ_ｇ′

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

上記実施形態において、アーム装置の第１及び第２関節部をプーリあるいは平行リンク機構で連動させてもよい。これにより、駆動自由度を減らし、連結部の姿勢を一定に保つことができる。さらに、アーム装置は、第１リンクに第４関節部を介して第３リンクが連結され、第３リンクに第２関節部を介して第２リンクが連結される構成であってもよい。この場合、アーム装置は、第１、第２及び第４関節部を回転させることで、把持部を並進方向へ移動させることができる。

上記実施形態において、制御装置５の制御部５５は、並進力変化量Δｆ及び旋回力変化量Δτのコンプライアント制御を行なっているが、これに限定されない。制御部５５は、並進力及び旋回トルクのうち一方のみのコンプライアント制御を行なってもよい。

また、本発明は、例えば、図１８に示す処理を、ＣＰＵにコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。

また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１搬送ロボット、２ロボット本体、３移動装置、４アーム装置、５制御装置、６環境センサ、７トルクセンサ、８角度センサ、５１並進力検出部、５２旋回力検出部、５３並進力変化量算出部、５４旋回力変化量算出部、５５制御部

Claims

ロボット本体と、
前記ロボット本体に設けられ、移動する移動手段と、
前記ロボット本体に設けられ、カートを牽引し、並進方向及び旋回方向に移動可能なアームと、
前記アームに対し並進方向に作用する並進力を検出する並進力検出手段と、
前記アームに対し旋回方向に作用する旋回力を検出する旋回力検出手段と、
を備える搬送ロボットであって、
前記並進力検出手段により検出された並進力に基づいて、前記カートに対して外力が作用したときの前記アームに対する並進力の変化量を算出する並進力変化量算出手段と、
前記旋回力検出手段により検出された旋回力に基づいて、前記カートに対して外力が作用したときの前記アームに対する旋回力の変化量を算出する旋回力変化量算出手段と、
前記並進力変化量算出手段により算出された並進力の変化量及び前記旋回力変化量算出手段により算出された旋回力の変化量、のうちの少なくとも一方に倣うように、前記カートが環境と接触したときの該接触力を緩和する倣い制御を実行する制御手段と、を備えることを特徴とする搬送ロボット。
請求項１記載の搬送ロボットであって、
前記制御手段は、前記並進力変化量算出手段により算出された並進力の変化量が第１閾値以上、及び前記旋回力変化量算出手段により算出された旋回力の変化量が第２閾値以上、のうちの少なくとも一方となるとき、前記倣い制御を変更する、ことを特徴とする搬送ロボット。
請求項２記載の搬送ロボットであって、
前記制御手段は、前記並進力変化量算出手段により算出された並進力の変化量が第１閾値以上、及び前記旋回力変化量算出手段により算出された旋回力の変化量が第２閾値以上、のうちの少なくとも一方となるとき、前記移動手段を制御して、前記カートを所定位置まで後退させ、前記カートの進行方向に対して、該カートに作用する外力の位置と反対側へ前記カートを所定量移動させる復帰制御を行なう、ことを特徴とする搬送ロボット。
請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の搬送ロボットであって、
前記並進力変化量算出手段は、前記カートの各車輪の転がり抵抗に基づいて該カートに外力が作用していないときの並進力の想定値を算出し、前記並進力検出手段により検出された並進力と該算出した並進力の想定値とに基づいて前記並進力の変化量を算出し、
前記旋回力変化量算出手段は、前記カートの各車輪の転がり抵抗に基づいて該カートに外力が作用していないときの旋回力の想定値を算出し、前記旋回力検出手段により検出された旋回力と該算出した旋回力の想定値とに基づいて前記旋回力の変化量を算出する、ことを特徴とする搬送ロボット。
請求項４記載の搬送ロボットであって、
当該搬送ロボットが移動する環境内の領域毎に、前記転がり抵抗が設定された環境地図情報を記憶する記憶手段を更に備え、
前記並進力変化量算出手段及び旋回力変化量算出手段は、前記記憶手段の環境地図情報と、当該搬送ロボットの現在位置情報と、に基づいて、前記転がり抵抗を算出し、該算出した転がり抵抗に基づいて、前記並進力の想定値及び前記旋回力の想定値を夫々算出する、ことを特徴とする搬送ロボット。
請求項４又は５記載の搬送ロボットであって、
前記制御手段は、
前記並進力変化量算出手段により算出された並進力の変化量に基づいて、前記並進力のインピーダンス制御又はアドミタンス制御を行ない、
前記旋回力変化量算出手段により算出された旋回力の変化量に基づいて、前記旋回力のインピーダンス制御又はアドミタンス制御を行なう、ことを特徴とする搬送ロボット。
請求項４乃至６のうちいずれか１項記載の搬送ロボットであって、
当該搬送ロボットが走行する斜面の傾斜を検出する傾斜検出手段を更に備え、
前記並進力変化量算出手段は、前記傾斜検出手段により検出された前記斜面の傾斜に基づいて補正した前記並進力の想定値を算出し、該補正した並進力の想定値に基づいて前記並進力の変化量を算出し、
前記旋回力変化量算出手段は、前記傾斜検出手段により検出された前記斜面の傾斜に基づいて補正した前記旋回力の想定値を算出し、該補正した旋回力の想定値に基づいて前記旋回力の変化量を算出する、ことを特徴とする搬送ロボット。
請求項２記載の搬送ロボットであって、
当該搬送ロボットが移動する環境内の領域毎に、前記カートの各車輪の転がり抵抗が設定された環境地図情報を記憶する記憶手段を更に備え、
前記制御手段は、前記記憶手段の環境地図情報と、当該搬送ロボットの現在位置情報と、に基づいて、前記第１及び第２閾値を変更する、ことを特徴とする搬送ロボット。
ロボット本体と、
前記ロボット本体に設けられ、移動する移動手段と、
前記ロボット本体に設けられ、カートを牽引し、並進方向及び旋回方向に移動可能なアームと、を備える搬送ロボットの制御方法であって、
前記アームに対し並進方向に作用する並進力を検出するステップと、
前記アームに対し旋回方向に作用する旋回力を検出するステップと、
前記検出された並進力に基づいて、前記カートに対して外力が作用したときの前記アームに対する並進力の変化量を算出するステップと、
前記検出された旋回力に基づいて、前記カートに対して外力が作用したときの前記アームに対する旋回力の変化量を算出するステップと、
前記算出された並進力の変化量及び前記算出された旋回力の変化量、のうちの少なくとも一方に倣うように、前記カートが環境と接触したときの該接触力を緩和する倣い制御を実行するステップと、を含むことを特徴とする搬送ロボットの制御方法。