JP7198614B2 - 搬送装置、搬送装置の制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、搬送装置、搬送装置の制御方法およびプログラム に関する。

本技術分野の背景技術として、下記特許文献１の要約書には、「自己位置の推定精度の悪い位置にあっても過去の移動履歴に応じて推定精度が高い安全な位置まで自律的に移動できる自律移動ロボットを提供する。」と記載されている。また、同文献の明細書段落００１３には、「本発明の実施の形態における自律移動ロボット１は、図１の概観図に示すように、クアッドロータ型の小型無人ヘリコプタである。なお、本発明の適用範囲は、クアッドロータ型の小型無人ヘリコプタに限定されるものではなく、シングルロータ型の小型無人ヘリコプタや、自律移動する走行型のロボットについても同様に適用することができる。」と記載されている。

特開２０１６－１７３７０９号公報

ところで、上記特許文献１においては、自律移動ロボットを、倉庫等の搬送装置として適用する点については特に言及されていない。倉庫等においては、運搬対象物、搬送装置、壁や柱等の構造物が比較的高い密度で配置されるため、これら相互間の干渉が起こると、搬送装置を適切に運用することができなくなる。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、適切に運用できる搬送装置、搬送装置の制御方法およびプログラム を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明の搬送装置は、筐体に装着され床面を走行するための走行部と、前記床面を複数のグリッドに区切り、前記床面における障害物の位置を規定する環境地図データを記憶する記憶部と、前記走行部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、自機が現在属している一の前記グリッドである所属グリッドを特定する所属グリッド特定機能と、所定のスタート指令を受信すると、前記筐体の所定の基準点が、前記所属グリッドの所定の基準点に近づくように、前記走行部を駆動する位置補正機能と、自機を前記所属グリッドから他の前記グリッドに移動させる際、前記筐体の基準点が前記所属グリッドの基準点に近づくように前記走行部を駆動した後、自機を他の前記グリッドに移動させるように前記走行部を駆動する機能と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、搬送装置を適切に運用できる。

本発明の一実施形態に適用される搬送ロボットと、搬送対象となる棚と、を示す斜視図である。 搬送ロボットの斜視図である。 倉庫の平面図である。 環境地図データの模式図である。 搬送ロボットの筐体中に配置された制御部のブロック図である。 統括制御装置のブロック図である。 搬送ロボットが外部から保管スペースに搬入される際の動作を示す動作説明図である。 バーコードを用いた位置検出の動作説明図である。 搬送ロボットの位置補正動作の説明図である。 位置補正の模式図である。 搬送ロボットが実行する処理プログラムのフローチャートである。 統括制御装置が実行する処理プログラムのフローチャートである。

〈実施形態の構成〉
（搬送ロボット１０２）
以降、本発明の一実施形態による倉庫システムの構成を、詳細に説明する。本実施形態の倉庫システムは、倉庫業者が通信販売用倉庫に対して物品を入庫し、そこから物品を出庫する等の用途に適用される。但し、本発明は、例えばメーカ等が自社内で部品を保管・管理する場合にも適用可能である。なお、本実施形態の“物品”は、取引の対象になる商品、それ以外の製品、部品等を含む概念である。
図１は、本実施形態に適用される搬送ロボット１０２（搬送装置）と、搬送対象となる棚１１１と、を示す斜視図である。棚１１１は、略直方体枠状の物品収納部１１２と、物品収納部１１２の４隅から下方に突出した４本の支持脚１１４と、を備えている。

図１に示すように、搬送ロボット１０２は、物品収納部１１２の下方の空間に潜り込むことができる。そして、搬送ロボット１０２は、物品収納部１１２を下から押し上げることによって、棚１１１を持ち上げて移動することができる。本実施形態においては、搬送ロボット１０２が物品収納部１１２の下方に潜り込む際、搬送ロボット１０２は、図示の「前後」または「左右」のうち何れかの方向から潜り込む。仮に、「前後」または「左右」方向に斜交する方向から潜り込もうとすると、搬送ロボット１０２と支持脚１１４とが衝突する場合がある。

図２は、搬送ロボット１０２の斜視図である。図２において、搬送ロボット１０２は、略直方体状の筐体１０２ａを備えており、筐体１０２ａの底部には、一対の車輪１２０（走行部）が装着されている。一対の車輪１２０を同方向に回転させると、搬送ロボット１０２を床面上で移動させることができる。また、一対の車輪１２０を異なる方向に回転させると、運搬中の棚１１１（図１参照）の向きを維持したまま、搬送ロボット１０２を床面上で旋回させることができる。搬送ロボット１０２の高さは、例えば２０ｃｍ程度である。

搬送ロボット１０２の上面中央には、略円板状の棚支持部１２２が設けられている。棚支持部１２２が上方向に持ち上がると、棚支持部１２２は物品収納部１１２（図１参照）の底板に当接し、底板を押し上げることによって棚１１１を上方に押し上げる。搬送ロボット１０２は、４つの側面に衝突検知部１２４を備えている。衝突検知部１２４は、赤外線レーザまたは電波等の電磁波を周囲に放射する。そして、衝突検知部１２４は、放射した電磁波が周囲の障害物に反射されると、その反射状態に基づいて障害物の位置等を検出する。これにより、搬送ロボット１０２と障害物との衝突を防止することができる。

また、搬送ロボット１０２は、さらに広い範囲の状況を検出するために、筐体の一隅にLIDAR（Laser Imaging Detection and Ranging）等のレーザスキャナ１３０（障害物検出部）を備えている。レーザスキャナ１３０は筐体の一隅に設けられているため、レーザスキャナ１３０は、約２７０°の角度範囲で、周囲の状況を検出することができる。

また、搬送ロボット１０２は、無線通信装置１２３と、赤外線通信装置１２５と、カメラ１２７（識別標識読取装置）と、操作・表示部１２８と、制御部７２０（コンピュータ）と、を備えている。無線通信装置１２３は、統括制御装置（図示略）との間で無線通信を行う。ここで、統括制御装置とは、複数の搬送ロボット１０２の動作を統括制御する装置である。

また、赤外線通信装置１２５は、図示しない充電ステーション等、周囲の設備との間で赤外線通信を行う。カメラ１２７は、搬送ロボット１０２の底部に設置されている。カメラ１２７は、床面に表示されたバーコード（図示略）を読み取る機能を有しており、搬送ロボット１０２は、これによって自機の位置を認識することができる。操作・表示部１２８は、作業員によって操作される各種の押ボタンや、ランプ等を備えている。

（倉庫１００）
図３は、本実施形態に適用される倉庫１００の平面図である。
図示の例において、倉庫１００は１階建ての建物であり、保管スペース２０２（床面）と、作業スペース２０３と、両者を仕切る仕切壁２０４と、を備えている。保管スペース２０２には、複数の棚１１１と、棚１１１を搬送する複数の搬送ロボット１０２と、が配置されている。作業スペース２０３は、作業員が作業するスペースである。

仕切壁２０４は、例えば金網であり、物品を保管スペース２０２に入庫するための入庫ゲート２０５と、物品を保管スペース２０２から出庫するための出庫ゲート２０６と、を備えている。ここで、“入庫”とは、例えば、仕入れ先から仕入れた物品を保管スペース２０２に収納することをいう。また、“出庫”とは、例えば、顧客の注文に応じ、物品を保管スペース２０２から取り出すことをいう。

保管スペース２０２は、略長方形状であり、図中の上辺、右辺および左辺に対応する箇所には、それぞれ破線で示す壁１４２，１４４，１４６（障害物）が立設されている。なお、壁１４２，１４４，１４６は、床から天井に渡って形成されている壁である。また、保管スペース２０２の図中の下辺に対応する箇所には、破線で示す壁１４８が立設されている。壁１４８は、高さの低い壁であり、搬送ロボット１０２が衝突検知部１２４およびレーザスキャナ１３０（図１参照）によって検出できる程度の高さ（例えば２０ｃｍ程度）を有している。

また、保管スペース２０２の内部には、建物を支持するための５本の柱１３２，１３４，１３６，１３８，１４０（障害物）が立設されている。また、保管スペース２０２は、仮想的に複数の正方形領域であるグリッド１０７に区切られている。図示の例においては、Ｘ方向に「１２」列、Ｙ方向に「７」行のグリッド１０７が形成されている。各グリッド１０７は、「（Ｘ，Ｙ）」の形式のグリッド座標によって特定することができる。換言すれば、図示の例では、グリッド座標（１，１）から（１２，７）の範囲でグリッド１０７が形成されている。

保管スペース２０２における棚１１１および搬送ロボット１０２の位置は、グリッドを単位として管理される。ここで、グリッドは、保管スペース２０２を仮想的に区切るものであるため、保管スペース２０２の床面にグリッドを区切る線等が描かれているわけではない。但し、搬送ロボット１０２が自機の位置を正確に把握できるようにするため、一部のグリッドには、その位置を示すバーコード２０８（識別標識）が貼付されている。なお、図３に示した例では、一つのグリッドにおいてのみバーコード２０８を示しており、他のバーコード２０８については図示を省略している。

保管スペース２０２および作業スペース２０３の面積は任意である。グリッド１０７の形状および面積も任意であるが、１つのグリッドは、１つの棚１１１が隙間なく入る程度の形状および面積を有することが好ましい。保管スペース２０２において、複数の棚１１１は、２列×３行＝６個で１つの“島”を形成するように配置される。但し、島の形状および１つの島に属する棚１１１の数は任意である。

図３において、棚１１１は、「十字線が入った太線の正方形」によって表現されている。また、搬送ロボット１０２は、「中央に円を描いたやや小型の面取りされた正方形」によって表現されている。また、図１に示したように、搬送ロボット１０２は、棚１１１の下方に潜り込んで棚１１１を搬送する。その状態の搬送ロボット１０２および棚１１１を「集合体」と呼ぶ。図３において、集合体２１１は、「十字線が入った太線の正方形」と、「中央に円を描いたやや小型の面取りされた正方形」と、を重ね合わせた図形として表現されている。

（環境地図データ）
図４は、本実施形態に適用される環境地図データ１８０の模式図である。
この環境地図データ１８０は、搬送ロボット１０２が自機の位置を推定するために使用する地図データである。環境地図データ１８０には、図３に示した壁１４２，１４４，１４６，１４８、柱１３２，１３４，１３６，１３８，１４０、およびグリッド１０７に対応する位置情報が含まれている。環境地図データ１８０は、保管スペース２０２の内部構造を計測して生成してもよく、倉庫１００を建設した際のＣＡＤデータに基づいて生成してもよい。

図４においては、柱１３２～１４０および壁１４２～１４８は、実線で示されている。これら実線で示された柱および壁は、搬送ロボット１０２のレーザスキャナ１３０（図２参照）によって検出できる要素になる。搬送ロボット１０２は、レーザスキャナ１３０によって検出した、自機の周辺の状態と、環境地図データ１８０とを照合することによって、自機の現在位置を推定することができる。

また、柱１３２～１４０および壁１４２～１４８に加えて、搬送ロボット１０２が自機の位置を検出するためのマーカを、保管スペース２０２内の随所に配置してもよい。このマーカは、例えば、保管スペース２０２内に仮設的に設置された立て看板と、立て看板に貼付された反射材と、によって構成することができる。この種のマーカは、柱１３２～１４０および壁１４２～１４８等とは異なり、建物に固定されていないため、状況に応じて、設置配置を変更することができる。

（入庫および出庫）
物品の入庫時における搬送ロボット１０２等の時系列の動きは概略以下の通りである。
・図１に示すように、搬送ロボット１０２は、目的とする棚１１１の下方の空間に移動する。
・搬送ロボット１０２は、その棚１１１を持ち上げて、図３に示す保管スペース２０２内を移動して、入庫ゲート２０５まで搬送する。
・作業員は、入庫ゲート２０５越しに、物品を棚１１１に収納する。
・搬送ロボット１０２は、物品が入った棚１１１を、保管スペース２０２内の元の位置又は他の位置に搬送する。
・搬送ロボット１０２は、棚１１１を床面に下ろした後、通路等に出て、次の搬送に備えて待機する。

また、物品の出庫時における搬送ロボット１０２等の時系列の動きは概略以下の通りである。
・搬送ロボット１０２は、目的とする物品が格納された棚１１１の下方の空間に移動する。
・搬送ロボット１０２は、その棚１１１を持ち上げて保管スペース２０２内を移動し、出庫ゲート２０６まで搬送する。
・作業員は、出庫ゲート２０６越しに、棚１１１から物品を取り出す。
・搬送ロボット１０２は、物品が取り出された棚１１１を、保管スペース２０２内の元の位置または他の位置に搬送する。
・搬送ロボット１０２は、棚を床面に下ろした後、通路等に出て、次の搬送に備えて待機する。

（搬送ロボットの制御装置）
図５は、搬送ロボット１０２の筐体中に配置された制御部７２０のブロック図である。
制御部７２０は、中央演算部７３２と、記憶部７３３と、通信部７３５と、アンテナ７３６と、衝突検知制御部７４０と、レーザスキャナ制御部７４２と、カメラ制御部７４４と、車輪制御装置７４６と、棚支持制御装置７４８と、入出力制御部７５０と、を備えている。

記憶部７３３は、制御プログラムや各種データを記憶する。中央演算部７３２は、記憶部７３３に記憶された制御プログラム等に基づいて、搬送ロボット１０２内の各部を制御する。従って、制御部７２０は、コンピュータとしての機能を有している。通信部７３５は、無線通信装置１２３および赤外線通信装置１２５（図２参照）を制御して外部機器との間で各種通信を行う。衝突検知制御部７４０は、衝突検知部１２４（図２参照）を制御する。

レーザスキャナ制御部７４２は、レーザスキャナ１３０（図２参照）を制御する、カメラ制御部７４４は、搬送ロボット１０２の底部に設けられたカメラ１２７（図２参照）を制御する。車輪制御装置７４６は、搬送ロボット１０２の車輪１２０（図２参照）の回転状態を制御する。棚支持制御装置７４８は、上面中央の棚支持部１２２（図２参照）を上下動させる。入出力制御部７５０は、操作・表示部１２８（図２参照）を用いて、外部との間で各種データの入出力を行う。

（統括制御装置）
図６は、本実施形態に適用される統括制御装置２３０（制御装置）のブロック図である。
統括制御装置２３０は、例えば、倉庫業者の事務スペース（図示略）に配置され、保管スペース２０２で運用されている複数の搬送ロボット１０２の動作を統括制御する。統括制御装置２３０は、中央演算部２３２と、記憶部２３３と、入出力部２３４と、通信部２３５と、アンテナ２３６と、を備えている。記憶部２３３は、制御プログラムや各種データ等を記憶する。特に、記憶部２３３は、環境地図データ１８０（図４参照）を記憶している。中央演算部２３２は、記憶部２３３に記憶された制御プログラム等に基づいて、複数の搬送ロボット１０２を制御する。従って、統括制御装置２３０も、コンピュータとしての機能を有している。

〈実施形態の動作〉
（搬送ロボット１０２の初期動作）
図７は、搬送ロボット１０２が外部から保管スペース２０２に搬入される際の動作を示す動作説明図である。
作業者は、入庫ゲート２０５から保管スペース２０２に搬送ロボット１０２を搬入し、操作・表示部１２８（図２参照）を操作して電源オン状態にする。電源がオン状態になると、搬送ロボット１０２は、統括制御装置２３０（図６参照）との間の通信を確立し、統括制御装置２３０から環境地図データ１８０（図４参照）をダウンロードする。

統括制御装置２３０との通信が確立した後、作業者が操作・表示部１２８において所定の「スタート指令」を行うと、搬送ロボット１０２は、レーザスキャナ１３０（図２参照）を用いて、周囲に存在する物体の位置を検出する。但し、作業者が「スタート指令」を行うことに代えて、統括制御装置２３０が搬送ロボット１０２に対して「スタート指令」を送信するようにしてもよい。レーザスキャナ１３０によって物体の位置検出が可能な範囲を「レーザ測定範囲１５０」と呼ぶ。

図７に示す例においては、搬送ロボット１０２は、柱１３４にレーザを照射し、柱１３４の位置を取得している。周囲の物体の位置検出が終了すると、搬送ロボット１０２は、周囲の物体の位置情報と、環境地図データ１８０（図４参照）とを照合することによって、自機の位置検出を行う。

（バーコードを用いた位置検出）
また、搬送ロボット１０２は、バーコードを用いて、自機の位置検出を行うこともできる。図８は、バーコードを用いた位置検出の動作説明図である。
図８に示す例においては、入庫ゲート２０５に隣接する床面グリッドに、バーコード２０８が貼付されている。そして、作業者は、搬送ロボット１０２を入庫ゲート２０５に配置した後、操作・表示部１２８（図２参照）において、所定のバーコード読取指令操作を行う。

但し、バーコード２０８の読み込みは、統括制御装置２３０（図６参照）から供給されたバーコード読取指令に応じて実行してもよい。搬送ロボット１０２は、操作・表示部１２８または統括制御装置２３０からバーコード読取指令が供給されると、１個分のグリッドに応じた距離だけ前進する。これにより、搬送ロボット１０２は、バーコード２０８の上方に移動する。次に、搬送ロボット１０２は、カメラ１２７（図２参照）を用いてバーコード２０８を読み取り、自機の位置情報を認識し、その内容を統括制御装置２３０に送信する。

なお、上述した例では、搬送ロボット１０２は、床面のバーコード２０８によって自機の位置検出を行ったが、レーザスキャナ１３０による検出結果を併用して自機の位置検出を行ってもよい。このように、複数の手法によって自機の位置検出を行うことにより、位置検出の精度や信頼性を向上させることができる。また、上述の例では、搬送ロボット１０２が保管スペース２０２に搬入される際の初期段階の動作として説明したが、初期段階以外においても同様の動作を行ってもよい。

例えば、搬送ロボット１０２が故障して回収され修理された場合、修理後の搬送ロボット１０２を保管スペース２０２に再度搬入する場合にも、同様の動作を実行させるとよい。また、上記例では、搬送ロボット１０２は、入庫ゲート２０５に隣接するグリッドの位置から動作を開始させたが、動作を開始するグリッドはこれに限られるわけではない。すなわち、搬送ロボット１０２は、保管スペース２０２内の任意のグリッドにおいて動作を開始させることができる。

（搬送ロボット１０２の位置補正）
図９は、搬送ロボット１０２の位置補正動作の説明図である。ここで、「位置補正」とは、搬送ロボット１０２の基準点を、現在のグリッド１０７の基準点に近づけるように（理想的には一致するように）、搬送ロボット１０２の車輪１２０（図２参照）を駆動する。そして、本実施形態においては、搬送ロボット１０２の基準点は搬送ロボット１０２の中心点であり、グリッド１０７の基準点は、グリッド１０７の中心点である。
図示の例において、搬送ロボット１０２は、入庫ゲート２０５から保管スペース２０２に搬入され、周囲の状況をレーザスキャナ１３０を用いてスキャンしたと仮定する。すると、搬送ロボット１０２は、レーザ測定範囲１５０の中に存在する物体の相対的な位置情報（搬送ロボット１０２を基準とした位置情報）を取得することができる。

図示の例では、レーザ測定範囲１５０には、柱１３４の一部と、壁１４８の一部とが含まれているため、搬送ロボット１０２は、当該部分の相対的な位置情報を認識している。搬送ロボット１０２は、これら相対的な位置情報と、環境地図データ１８０（図４参照）とを照合し、環境地図データ１８０における自機の位置情報を推定する。

図示の例では、搬送ロボット１０２は、入庫ゲート２０５に隣接するグリッド座標（２，１）のグリッド１０７ａから保管スペース２０２に搬入されたことと仮定している。しかし、搬送ロボット１０２は、グリッド座標（３，１）のグリッド１０７ｂや、その他のグリッドに一部がはみ出している。さらに、搬送ロボット１０２は、各グリッドに対して、斜めになった状態で配置されている。

搬送ロボット１０２が推定する「自機の位置情報」には、「所属グリッド座標」と「位置偏差」とが含まれる。ここで、「所属グリッド座標」は、自機の中心点が属するグリッド１０７（以下、所属グリッドと呼ぶ）の座標である。図９の例において搬送ロボット１０２の中心点１０２Ｐ（基準点）は、グリッド１０７ａに属しているため、そのグリッド座標（２，１）が搬送ロボット１０２の所属グリッド座標になる。また、「位置偏差」とは、所属グリッドの中心点と、自機の中心点１０２Ｐとの偏差である。すなわち、位置偏差は、長さと方向とを有するベクトル量である。

図９に示す状態において、搬送ロボット１０２をグリッド座標（２，３）であるグリッド１０７ｃに移動させることを想定する。この移動を実現するために、矢印１６２で示すような直線的な移動経路を採用することは、不可能ではない。但し、搬送ロボット１０２を移動させようとしたタイミングに、グリッド座標（３，３）に配置されている他の搬送ロボット１０２ｂをグリッド座標（３，２）に移動しようとすると、搬送ロボット１０２，１０２ｂが衝突する可能性が生じる。

このような衝突の可能性を低減させるため、本実施形態においては、搬送ロボット１０２は位置補正を実行する。
図１０は、位置補正の模式図である。位置補正においては、上述した位置偏差に基づいて、搬送ロボット１０２の車輪１２０（図２参照）を回転させる、車輪１２０を左右で逆回転させる、等の動作を組み合わせ、図１０に示すように、搬送ロボット１０２の中心点１０２Ｐを、グリッド１０７ａの中心点１１７ａに近づける（理想的には一致させる）。

搬送ロボット１０２は、一回の位置補正が完了すると、再度、レーザスキャナ１３０（図２参照）を用いて、柱１３４や壁１４８との位置関係を再確認し、かつ、その再確認結果を統括制御装置２３０に送信する。
これにより、搬送ロボット１０２は、自機が属しているグリッド１０７ａの中心付近から隣接するグリッド座標（２，２）を経由して、グリッド座標（２，３）のグリッド１０７ｃに移動することになる。従って、隣接する他のグリッド座標（３，２）に他の搬送ロボット１０２ｂ（図９参照）が配置されていたとしても、搬送ロボット１０２，１０２ｂは、全く接触することがなくなる。これにより、搬送ロボット１０２は、グリッド中心の近傍からスタートして、他のグリッドに移動することができる。

（搬送ロボットの処理手順）
図１１は、搬送ロボット１０２の動作開始時に、搬送ロボット１０２によって実行される処理プログラムのフローチャートである。なお、本プログラムは、例えば、搬送ロボット１０２の電源が投入された場合や、操作・表示部１２８において作業者が所定のリセット操作を行った場合に起動される。図１１に示す処理プログラムは、１台の搬送ロボット１０２に対するものであり、複数の搬送ロボット１０２の動作が開始された場合は、搬送ロボット１０２の数に応じたプロセスが起動され、個々のプロセス毎に、該処理プログラムが起動される。

図１１において処理がステップＳ１０２に進むと、搬送ロボット１０２の通信部７３５（図５参照）は、統括制御装置２３０の通信部２３５との間で通信を確立する。次に、処理がステップＳ１０４に進むと、通信部７３５は、統括制御装置２３０から環境地図データ１８０（図４参照）をダウンロードして取得する。

次に、処理がステップＳ１０６に進むと、所定の「スタート指令」が供給されるまで処理が待機する。スタート指令は、作業者が操作・表示部１２８（図２参照）を操作して供給してもよく、統括制御装置２３０から搬送ロボット１０２に対して通信によってスタート指令を供給してもよい。但し、この時点で搬送ロボット１０２の位置が所定のスタート位置（例えば図７に示す搬送ロボット１０２の位置）から外れている場合には、作業者は、搬送ロボット１０２を例えば手で押して、該スタート位置まで移動させることができる。

そして、搬送ロボット１０２にスタート指令が供給されると、処理はステップＳ１０８に進む。ここでは、中央演算部７３２は、レーザスキャナ１３０に周囲をスキャンさせ、その結果であるスキャンデータを記憶部７３３に記憶する。次に、処理がステップＳ１１０に進むと、中央演算部７３２は、記憶部７３３に記憶されている環境地図データ１８０と、スキャンデータとを照合して、当該搬送ロボット１０２の所属グリッドを推定する。

次に、処理がステップＳ１１２に進むと、搬送ロボット１０２の中央演算部７３２は、統括制御装置２３０に対して、所属グリッド座標を送信する。次に、処理がステップＳ１１４に進むと、中央演算部７３２は、位置偏差を算出する。上述のように、「位置偏差」とは、所属グリッドの中心点と、自機の中心点との偏差を表すベクトル量である。

次に、処理がステップＳ１１６に進むと、中央演算部７３２は、自機の位置補正が必要か否かを判定する。例えば、上述した位置偏差の絶対値が所定の閾値以上であれば、「Ｙｅｓ」（位置補正が必要）と判定し、それ以外の場合には「Ｎｏ」（位置補正は不要）と判定するとよい。ステップＳ１１６において「Ｙｅｓ」（位置補正が必要）と判定されると、処理はステップＳ１２４に進む。

ステップＳ１２４においては、中央演算部７３２は、統括制御装置２３０から「位置補正指示」を既に受信しているか否かを判定する。ここで、「位置補正指示」とは、統括制御装置２３０から搬送ロボット１０２に対して、位置補正を実行するように命令する指示である。ステップＳ１２４において「Ｎｏ」（位置補正指示を受信していない）と判定されると、処理はステップＳ１２６に進む。

ステップＳ１２６においては、中央演算部７３２は、通信部７３５を介して、統括制御装置２３０に「位置補正必要報告」を送信する。ここで、「位置補正必要報告」とは、位置補正が必要である旨の報告である。次に、処理がステップＳ１２８に進むと、統括制御装置２３０から位置補正指示を受信するまで処理が待機する。そして、通信部７３５が統括制御装置２３０から位置補正指示を受信すると、処理はステップＳ１３０に進む。ステップＳ１３０において、中央演算部７３２は位置補正を実行する。すなわち、搬送ロボット１０２の基準点（例えば中心点）を、現在のグリッド１０７の基準点（例えば中心点）に近づけるように、搬送ロボット１０２の車輪１２０（図２参照）を駆動する。

次に、上述したステップＳ１０８～Ｓ１１４の処理が実行される。すなわち、中央演算部７３２は、再びスキャンデータを取得し（Ｓ１０８）し、所属グリッドを推定する（Ｓ１１０）とともに所属グリッド座標を統括制御装置２３０に送信し（Ｓ１１２）、位置偏差を算出する（Ｓ１１４）。次に、処理がステップＳ１１６に進むと、中央演算部７３２は、自機の位置補正が必要か否かを再び判定する。「位置補正」は、先にステップＳ１３０において実行されたが、それによって位置偏差の絶対値が上述した閾値未満にならない場合もある。かかる場合、ステップＳ１１６において「Ｙｅｓ」（位置補正が必要）と判定され、処理はステップＳ１２４に進む。

上述したように、ステップＳ１２４では、中央演算部７３２は、統括制御装置２３０から「位置補正指示」を既に受信しているか否かを判定する。ここで、前回にステップＳ１２８（位置補正指示を受信するまで待機）の実行が終了した際に、「位置補正指示」は既に受信されているはずである。従って、この場合、ステップＳ１２４では「Ｙｅｓ」（位置補正指示を受信済）と判定され、ステップＳ１３０において、位置補正が再び実行される。

以後、ステップＳ１１６において「Ｎｏ」（位置補正は不要）と判定されるまで、ステップＳ１０８～Ｓ１１６，Ｓ１２４，Ｓ１３０のループが繰り返される。そして、ステップＳ１１６において「Ｎｏ」と判定されると、処理はステップＳ１１８に進む。ここでは、中央演算部７３２は、通信部７３５を介して、統括制御装置２３０に「位置補正不要・終了報告」を送信する。ここで、「位置補正不要・終了報告」とは、「位置補正が完了したこと」または「位置補正がそもそも不要であった」ことを示す情報である。

次に、処理がステップＳ１２０に進むと、統括制御装置２３０から「移動指示」を受信するまで、処理が待機する。ここで、「移動指示」とは、現在のグリッド１０７とは異なる他のグリッド１０７に搬送ロボット１０２を移動すべき旨の指示であり、移動する際に辿る移動ルートも指定される。そして、指定される移動ルートは、Ｘ方向またはＹ方向（図３参照）に隣接するグリッドを順次辿るように指定される。

統括制御装置２３０から移動指示を受信すると、処理はステップＳ１２２に進み、中央演算部７３２は、指定された移動ルートを介して、目的とするグリッド１０７に搬送ロボット１０２を移動させる。以上により、本プログラムの処理を終了する。上述したように、本実施形態において、「移動指示」はＸ方向またはＹ方向（図３参照）に隣接するグリッドを順次辿るように指定される。従って、Ｘ軸またはＹ軸に斜交する方向に他の搬送ロボットや棚１１１等が存在していたとしても、搬送ロボット１０２を、他の搬送ロボットや棚１１１等に接触させることなく、目的とするグリッド１０７に移動させることができる。

（統括制御装置２３０の処理手順）
図１２は、搬送ロボット１０２のスタート時において、統括制御装置２３０が実行する処理プログラムのフローチャートである。
図１２において処理がステップＳ２０２に進むと、通信部２３５（図５参照）が搬送ロボット１０２から位置補正必要報告（図１１、Ｓ１２６参照）または位置補正不要・終了報告（図１１、Ｓ１１８参照）のうち、何れかを受信するまで処理が待機する。通信部２３５が何れかの報告を受信すると、処理はステップＳ２０４に進み、中央演算部２３２は、受信した報告の内容に応じて、位置補正が必要か否かを判定する。

まず、位置補正不要・終了報告を受信した場合は、ステップＳ２０４において「Ｎｏ」（位置補正が不要）と判定され、処理はステップＳ２１２に進む。このステップＳ２１２の処理内容は後述する。一方、通信部２３５が位置補正必要報告を受信した場合は、ステップＳ２０４において「Ｙｅｓ」（位置補正が必要）と判定され、処理はステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６において、中央演算部２３２は、位置補正を実行すべきタイミングまで、処理を待機させる。

例えば、制御対象である搬送ロボット１０２の近傍を他の搬送ロボットが通過しようとしている場合は、他の搬送ロボットとの干渉をさけるため、他の搬送ロボットが通過するまで、位置補正の実行タイミングを遅らせることがある。次に、位置補正を実行すべきタイミングが訪れると、処理はステップＳ２０８に進む。ここでは、中央演算部２３２は、通信部２３５を介して、搬送ロボット１０２に対して位置補正指示を送信する。次に、処理がステップＳ２１０に進むと、通信部２３５が搬送ロボット１０２から位置補正不要・終了報告を受信するまで、処理が待機する。

そして、搬送ロボット１０２から位置補正不要・終了報告を受信すると、図１２において処理はステップＳ２１２に進む。ステップＳ２１２においては、統括制御装置２３０は、搬送ロボット１０２の移動先のグリッド１０７と、そこに到着するまでの移動ルートとを決定し、その内容を移動指示として搬送ロボット１０２に送信する。以上により、本プログラムの処理を終了する。

〈実施形態の効果〉
以上のように本実施形態によれば、制御部（７２０）は、自機が現在属している一のグリッド（１０７）である所属グリッドを特定する所属グリッド特定機能（Ｓ１１０）と、所定のスタート指令を受信すると、筐体（１０２ａ）の所定の基準点（１０２Ｐ）が、所属グリッドの所定の基準点（１０２Ｐ）に近づくように、走行部（１２０）を駆動する位置補正機能（Ｓ１３０）と、を有する。
これにより、所属グリッドの中央部付近から搬送装置（１０２）を駆動することができ、搬送装置（１０２）同士の衝突や、搬送装置（１０２）と障害物との衝突を抑制し、搬送装置（１０２）を適切に運用できる。

また、本実施形態の搬送装置（１０２）は、周辺に存在する障害物（１３２～１４０、１４２～１４８）を検出する障害物検出部（１３０）をさらに備え、制御部（７２０）は、障害物検出部（１３０）の検出結果と、環境地図データ（１８０）とに基づいて、所属グリッドを特定する。
これにより、周辺に存在する障害物（１３２～１４０、１４２～１４８）に基づいて、所属グリッドを特定することができる。

また、本実施形態の搬送装置（１０２）は、床面（２０２）に貼付された識別標識（２０８）を読み取る識別標識読取装置（１２７）をさらに備え、制御部（７２０）は、識別標識読取装置（１２７）の読取結果に基づいて所属グリッドを特定する機能をさらに有する。
これにより、識別標識（２０８）に基づいて、所属グリッドを一層正確に特定することができる。

制御部（７２０）は、スタート指令を受信すると、位置補正機能（Ｓ１３０）による位置補正が必要か否かを判定する機能（Ｓ１１６）と、位置補正が必要であると判定された場合に、筐体（１０２ａ）の外部に設けられた制御装置（２３０）に対して、位置補正が必要である旨の位置補正必要報告（Ｓ１２６）を送信する機能と、位置補正必要報告を受信した制御装置（２３０）から、位置補正を実行すべき旨の位置補正指示（Ｓ１２８）を受信する機能と、を有し、制御装置（２３０）から位置補正指示を受信したことを条件として、位置補正機能（Ｓ１３０）を動作させる。
これにより、外部に設けられた制御装置（２３０）は、位置補正を実行するタイミングを判断して、搬送装置（１０２）に対して位置補正を実行させることができる。

〈変形例〉
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記実施形態の構成に他の構成を追加してもよく、構成の一部について他の構成に置換をすることも可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。

（１）上記実施形態における制御部７２０および統括制御装置２３０のハードウエアは一般的なコンピュータによって実現できるため、図１１、図１２に示したプログラム等を記憶媒体に格納し、または伝送路を介して頒布してもよい。

（２）図１１、図１２に示した処理は、上記実施形態ではプログラムを用いたソフトウエア的な処理として説明したが、その一部または全部をＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit；特定用途向けＩＣ)、あるいはＦＰＧＡ(field-programmable gate array)等を用いたハードウエア的な処理に置き換えてもよい。

（３）図１１のステップＳ１０４に示したように、上記実施形態における搬送ロボット１０２は、環境地図データ１８０を統括制御装置２３０からダウンロードしたが、搬送ロボット１０２には最初から環境地図データ１８０を記憶させておいてもよい。

（４）上記実施形態においては、搬送ロボット１０２の中心点１０２Ｐおよび各グリッド１０７の中心点を、これらの基準点として位置補正（ステップＳ１３０）を実行したが、搬送ロボット１０２およびグリッド１０７の基準点は、これらの中心点以外の箇所であってもよい。

１００ 倉庫
１０２ａ 筐体
１０２Ｐ 中心点（基準点）
１０２，１０２ｂ 搬送ロボット（搬送装置）
１０７ グリッド
１２０ 車輪（走行部）
１２２ 棚支持部
１２３ 無線通信装置
１２４ 衝突検知部
１２５ 赤外線通信装置
１２７ カメラ（識別標識読取装置）
１２８ 操作・表示部
１３０ レーザスキャナ（障害物検出部）
１３２，１３４，１３６，１３８，１４０ 柱（障害物）
１４２，１４４，１４６，１４８ 壁（障害物）
１８０ 環境地図データ
２０２ 保管スペース（床面）
２０８ バーコード（識別標識）
２３０ 統括制御装置（制御装置）
７２０ 制御部（コンピュータ）
７３３ 記憶部

Claims (6)

1. 筐体に装着され床面を走行するための走行部と、
   前記床面を複数のグリッドに区切り、前記床面における障害物の位置を規定する環境地図データを記憶する記憶部と、
   前記走行部を制御する制御部と、
   を備え、前記制御部は、
   自機が現在属している一の前記グリッドである所属グリッドを特定する所属グリッド特定機能と、
   所定のスタート指令を受信すると、前記筐体の所定の基準点が、前記所属グリッドの所定の基準点に近づくように、前記走行部を駆動する位置補正機能と、
   自機を前記所属グリッドから他の前記グリッドに移動させる際、前記筐体の基準点が前記所属グリッドの基準点に近づくように前記走行部を駆動した後、自機を他の前記グリッドに移動させるように前記走行部を駆動する機能と、を有する
   ことを特徴とする搬送装置。
2. 周辺に存在する前記障害物を検出する障害物検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記障害物検出部の検出結果と、前記環境地図データとに基づいて、前記所属グリッドを特定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記床面に貼付された識別標識を読み取る識別標識読取装置をさらに備え、
   前記制御部は、前記識別標識読取装置の読取結果に基づいて前記所属グリッドを特定する機能をさらに有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
4. 前記制御部は、
   前記スタート指令を受信すると、前記位置補正機能による位置補正が必要か否かを判定する機能と、
   前記位置補正が必要であると判定された場合に、前記筐体の外部に設けられた制御装置に対して、前記位置補正が必要である旨の位置補正必要報告を送信する機能と、
   前記位置補正必要報告を受信した前記制御装置から、前記位置補正を実行すべき旨の位置補正指示を受信する機能と、
   を有し、前記制御装置から前記位置補正指示を受信したことを条件として、前記位置補正機能を動作させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
5. 筐体に装着され床面を走行するための走行部と、
   前記床面を複数のグリッドに区切り、前記床面における障害物の位置を規定する環境地図データを記憶する記憶部と、
   前記走行部を制御する制御部と、
   を備える搬送装置の制御方法であって、
   前記制御部が、自機が現在属している一の前記グリッドである所属グリッドを特定する所属グリッド特定過程と、
   前記制御部が、所定のスタート指令を受信すると、前記筐体の所定の基準点が、前記所属グリッドの所定の基準点に近づくように、前記走行部を駆動する位置補正過程と、
   自機を前記所属グリッドから他の前記グリッドに移動させる際、前記筐体の基準点が前記所属グリッドの基準点に近づくように前記走行部を駆動した後、自機を他の前記グリッドに移動させるように前記走行部を駆動する過程と、
   を有することを特徴とする搬送装置の制御方法。
6. 筐体に装着され床面を走行するための走行部と、
   前記床面を複数のグリッドに区切り、前記床面における障害物の位置を規定する環境地図データを記憶する記憶部と、
   前記走行部を制御するコンピュータと、
   を備える搬送装置に適用され、
   前記コンピュータを、
   自機が現在属している一の前記グリッドである所属グリッドを特定する所属グリッド特定手段、
   所定のスタート指令を受信すると、前記筐体の所定の基準点が、前記所属グリッドの所定の基準点に近づくように、前記走行部を駆動する位置補正手段、
   自機を前記所属グリッドから他の前記グリッドに移動させる際、前記筐体の基準点が前記所属グリッドの基準点に近づくように前記走行部を駆動した後、自機を他の前記グリッドに移動させるように前記走行部を駆動する手段、
   として機能させるためのプログラム 。

Images