JP7433177B2 - 協調動作制御システム、協調動作制御装置及び協調動作制御方法 - Google Patents
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Description
協調動作制御システム101は、協調動作制御装置102、入力表示装置(例えば、ディスプレイ)103、無線基地局104、荷物の保管棚106、AGV107、アームロボット109を有する。
アームロボット109は、アームを動かすモータ201、モータを制御するアーム制御機能202、アームの動作状態を管理し作業スループットを計算するアーム状態管理機能203、協調動作制御装置102と通信する無線通信機能204を有する。
AGV107は、AGV107を移動させるモータ301、AGV107の現在位置を管理し移動速度を制御するAGV位置管理移動制御機能302、AGVの動作状態を管理するAGV状態管理機能303、協調動作制御装置102と通信する無線通信機能304を有する。
協調動作制御装置102は、AGV107に関する情報を管理する移動体情報管理機能401、AGVの移動制御を行うAGVアームロボット協調制御機能402、AGV107やアームロボット109と通信する通信機能403を有する。
倉庫内を走行しているAGV107はAGV状態管理機能303が位置、速度報告501で周期的に自身の現在位置、速度を移動体情報管理機能401に報告している。同様にアームロボット状態管理機能203は動作状態報告502で周期的にアームの動作状態を移動体情報管理機能401に報告している。
移動体ID欄602は各AGVに一意に割当てられるIDを登録する欄であり、AGV107と移動体情報管理機能401とのすべての通信において、AGVを識別するために用いられる。この値は図10で説明する設定画面で入力できる。目的地欄603は当該AGV107の次の目的地を登録する欄であり、実施例1によるシステムとは別に存在する作業計画システムから各AGV107に与えられる。
ステップ701で周期的に現在のアーム作業状態をアーム制御機能202に問い合わせる。アーム作業状態は例えば、待機状態、アーム移動中、荷物つかみ中、荷物を保持しアーム移動中、荷物離し中、アーム戻り中、異常停止中、荷物再つかみ中(いちどつかんだが落とした時)等がある。例えば、AGV107と接触してアームが緊急停止する、荷物を落としたので再度つかむ、等の異常動作が必要な場合が存在する。正常動作に加えこれら異常動作を含めた作業スループット値を計算するため、待機状態から次の待機状態までに経過した時間を計測し逆数を取る。
ステップ801で周期的に現在の移動位置、速度をAGV位置管理、移動制御機能302に問い合わせ、ステップ802で得られた移動速度と位置を移動体情報管理機能401へ位置、速度報告501で報告する。また、ステップ803で減速指示503を受信すると、ステップ804でAGV位置管理、移動制御機能303に指定された速度への減速指示を送信する。
移動体情報管理機能401ではステップ901で位置、速度報告501、動作状態報告502を受信すると、ステップ902で受信した内容を移動体情報管理表601(図6参照)へ登録する。ステップ903で協調動作領域の長さ欄604と作業スループット欄606の値に基づき協調動作速度欄609に登録する値を計算する。例えば、協調動作領域の長さ1902(図19参照)を作業スループットで割って計算できる。
図の各欄は図6の移動体情報管理表601と同一であり、ここで入力した値は移動体情報管理表601に登録される。
上段は実施例1によるシステムが適用されている倉庫内の地図を表す。この地図上に各AGV107の現在位置や移動方向、目的地を表示、ユーザに協調動作の作業状況を一目でわかるように表示できる。下段は図6の移動体情報管理表601の内容を表示し、各AGV107の現在状況をユーザに提供する。
システム構成は、図1に示す実施例1の協調動作制御システム101の構成と同じなのでその説明は省略する。
無線基地局104は、割当順序制御機能1201、無線通信機能1203、有線通信機能1204、無線通信機能1203と有線通信機能1204との間で情報を転送するデータ通信機能1202を有する。
割当順序制御機能1201ではステップ1601でAGV107、協調動作制御装置102からの通信を待ち受ける。ステップ1602で受信した通信が割当順序要求1303であるか確かめる。YESであればステップ1603へ、NOであればステップ1604へ進む。ステップ1603では通信時間割当順序制御表1501の内容に従い各AGV107の送信時間割当順序を決め、その内容を含む割当順序通知1304を無線通信機能1203へ送信する。
実施例1の図9とほぼ同様の動作であり、ステップ908とステップ909の間にステップ1701を追加したものである。
システム構成は、図1に示す実施例1の協調動作制御システム101の構成と同じなのでその説明は省略する。
102 協調動作制御装置
104 無線基地局
107 自動搬送車
109 アームロボット
203 アーム状態管理部
303 AGV状態管理部
401 移動体情報管理部
402 AGVアームロボット協調制御部
1201 割当順序制御部
1203 無線通信部
Claims (12)
- 第1の動作を行う第1の装置と、
前記第1の装置の前記第1の動作と協調して第2の動作を行う第2の装置と、
前記第1の装置の前記第1の動作と前記第2の装置の前記第2の動作を制御する協調動作制御装置と、を有する協調動作制御システムであって、
前記協調動作制御装置は、
前記第1の装置の前記第1の動作の動作状況を収集し、
前記動作状況に基づいて、前記第2の装置の前記第2の動作を制御し、
前記協調動作制御装置は、
前記動作状況として、前記第1の装置が単位時間当たりに実行可能な前記第1の動作の動作回数であるスループット値を用いて、前記第2の装置の前記第2の動作を制御し、
前記協調動作制御装置は、
前記第2の装置が前記第1の装置の前記第1の動作と協調して動作可能な協調動作領域の内側を移動していることを検知した場合に、
前記スループット値に基づいて、前記第2の装置の前記第2の動作の制御として、前記第2の装置の移動速度を制御することを特徴とする協調動作制御システム。 - 前記協調動作領域は、
前記第1の装置を基点として、前記第1の装置の能力に応じて予め決定され、
前記第1の装置は、
前記第2の装置が前記協調動作領域の内側を移動している間に前記第1の動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の協調動作制御システム。 - 前記協調動作制御装置は、
更に、前記協調動作領域の寸法に応じて、前記第2の装置の前記移動速度を制御することを特徴とする請求項1に記載の協調動作制御システム。 - 前記第2の装置は、
前記協調動作領域の外側を移動する場合は、通常移動速度で移動し、
前記協調動作制御装置は、
前記第2の装置が前記協調動作領域の内側を移動する場合、前記スループット値に基づいて、前記第2の装置の前記移動速度を前記通常移動速度よりも遅い減速移動速度に制御することを特徴とする請求項1に記載の協調動作制御システム。 - 前記協調動作制御装置は、
前記スループット値に基づいて、前記第2の装置の前記移動速度を変更するタイミングを決定することを特徴とする請求項1に記載の協調動作制御システム。 - 前記協調動作制御装置は、
前記第2の装置の現在位置、現在移動速度及び減速性能と前記第1の装置の前記スループット値に基づいて、前記第2の装置を減速する減速タイミングを決定し、
前記協調動作領域の内側において、前記第1の装置の前記スループット値を満たすように、前記第2の装置の前記移動速度を減速させ、
前記第1の装置の前記第1の動作が完了した後に、前記第2の装置の前記移動速度を加速させる加速タイミングを決定し、
前記協調動作領域の外側において、前記第2の装置の前記移動速度を加速させるように制御することを特徴とする請求項5に記載の協調動作制御システム。 - 設定入力画面と状況表示画面を表示する入力表示装置を更に有し、
前記設定入力画面を介して前記協調動作領域の寸法が入力され、
前記協調動作制御装置は、
前記状況表示画面を介して前記第1の装置と前記第2の装置の位置関係を地図上に表示することを特徴とする請求項1に記載の協調動作制御システム。 - 前記第1の装置及び複数の前記第2の装置が前記協調動作制御装置と無線通信を行うための無線基地局を更に有し、
前記無線基地局は、
複数の前記第2の装置の中から前記無線通信を行う割当順序を決定することを特徴とする請求項1に記載の協調動作制御システム。 - 前記第2の装置は、荷物を運ぶ自動搬送車で構成され、
前記第1の装置は、前記自動搬送車が運ぶ前記荷物を取り出すアームロボットで構成され、
前記協調動作領域は、前記アームロボットの性能に応じて前記自動搬送車が運ぶ前記荷物を前記アームロボットが取り出し可能な範囲に基づいて予め決定され、
前記自動搬送車は、
前記第2の動作として、前記荷物を前記アームロボットまで運ぶことを繰り返し、
前記アームロボットは、
前記第1の動作として、前記自動搬送車から前記荷物を取り出すことを繰り返すことを特徴とする請求項1に記載の協調動作制御システム。 - 第1の動作を行う第1の装置と、
前記第1の装置の前記第1の動作と協調して第2の動作を行う第2の装置と、
前記第1の装置の前記第1の動作と前記第2の装置の前記第2の動作を制御する協調動作制御装置と、を有する協調動作制御システムであって、
前記協調動作制御装置は、
前記第1の装置の前記第1の動作の動作状況を収集し、
前記動作状況に基づいて、前記第2の装置の前記第2の動作を制御し、
前記第1の装置及び複数の前記第2の装置が前記協調動作制御装置と無線通信を行うための無線基地局を更に有し、
前記無線基地局は、
複数の前記第2の装置の中から前記無線通信を行う割当順序を決定することを特徴とする協調動作制御システム。 - 互いに協調して協調動作を行う第1の装置及び第2の装置における前記協調動作を制御する協調動作制御装置であって、
前記第1の装置の第1の動作の動作状況を収集し、
前記動作状況に基づいて、前記第2の装置の第2の動作を制御し、
前記動作状況として、前記第1の装置が単位時間当たりに実行可能な前記第1の動作の動作回数であるスループット値を用いて、前記第2の装置の前記第2の動作を制御し、
前記第2の装置が前記第1の装置の前記第1の動作と協調して動作可能な協調動作領域の内側を移動していることを検知した場合に、前記スループット値に基づいて、前記第2の装置の前記第2の動作の制御として、前記第2の装置の移動速度を制御することを特徴とする協調動作制御装置。 - 互いに協調して協調動作を行う第1の装置及び第2の装置における前記協調動作を制御する協調動作制御方法であって、
前記第1の装置の第1の動作の動作状況を収集し、
前記動作状況に基づいて、前記第2の装置の第2の動作を制御し、
前記動作状況として、前記第1の装置が単位時間当たりに実行可能な前記第1の動作の動作回数であるスループット値を用いて、前記第2の装置の前記第2の動作を制御し、
前記第2の装置が前記第1の装置の前記第1の動作と協調して動作可能な協調動作領域の内側を移動していることを検知した場合に、前記スループット値に基づいて、前記第2の装置の前記第2の動作の制御として、前記第2の装置の移動速度を制御することを特徴とする協調動作制御方法。
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