WO2020208835A1 - 統合管理システム - Google Patents
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- G05D1/0291—Fleet control
- G05D1/0297—Fleet control by controlling means in a control room
Definitions
- the present invention relates to an integrated management system suitable for integrated management of a large number of transport carts, transport robots, and the like used for transporting materials at, for example, a building construction site.
- automatic transport carts may be used to transport materials.
- a traveling method of the automatic transport carriage for example, a method of detecting a traveling rail laid on the floor surface and traveling is used.
- the operation of the trolley is managed by using an address marker or the like for the purpose of managing the destination of the transport when the material is transported (see, for example, Patent Document 1).
- it takes time and effort to replace the traveling rails, address markers, etc. so there has been a demand for a technique that enables the layout to be changed without physically taking time.
- Patent Document 2 As a conventional technique for solving such a problem, for example, the one described in Patent Document 2 is known.
- an imager that obtains an image of the work floor is mounted vertically on the floor above the work floor, and the position of a self-propelled trolley, a load, and an obstacle are recognized from the image, and an appropriate route is taken. It is created by a route generator and controls the self-propelled trolley based on the route. This control is performed by the control computer always sequentially instructing the self-propelled carriage to the next subgoal closer to the goal than the self-position of the self-propelled carriage.
- Patent Document 3 is used at a construction site and is a system for integrally managing a transfer robot for transporting materials and a construction robot for constructing materials, and uses wireless or wired communication means. It is provided with a transfer robot management means for controlling and managing the transfer operation of at least one transfer robot, and a construction robot management means for controlling and managing the construction operation of at least one construction robot using wireless or wired communication means. Is.
- the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an integrated management system capable of easily setting a movement route of a moving body.
- the integrated management system is an integrated management system for managing the operation of an autonomously movable mobile body arranged in an area, and is an area.
- a route map that is virtually set within and consists of two or more nodes and edges that connect between the nodes, and the mover moves from the node to the destination node via at least one edge. It is characterized by including a route setting means for setting a route for the purpose and a control means for controlling the moving body so that the moving body moves along the set route.
- control means generates command information for moving the moving body along the set route, and the moving body uses the received command information as the command information. It is characterized in that it starts moving based on the movement and moves along the route.
- the control means is the movement command information for moving the moving body along the set route and the moving body located at a predetermined node or edge.
- the moving body receives the movement command information and the movement command information, starts moving based on the movement command information, and moves along the route, while moving at a predetermined position.
- the node or edge is characterized in that it operates based on the operation command information.
- the route setting means selects a route having the shortest travel distance or travel time from a plurality of routes.
- the moving body is a transport robot that transports a load, and moves from a node indicating the location of the transport source to a node indicating the location of the transport destination. It is characterized in that it is controlled so as to.
- the integrated management system is an integrated management system for managing the operation of an autonomously movable mobile body arranged in an area, which is virtually set in the area and has two or more.
- a route map consisting of nodes and edges connecting the nodes, and a route setting means and setting for setting a route for a moving body to move from a node to a destination node via at least one edge. Since it is provided with a control means for controlling the moving body so that the moving body moves along the route, the movement route of the moving body can be easily set.
- control means generates command information for moving the moving body along the set route, and the moving body moves based on the received command information. Since it starts and moves along the route, it has the effect of being able to move the moving body along the route.
- the control means operates the movement command information for moving the moving body along the set route and the moving body located at a predetermined node or edge.
- the mobile body receives the movement command information and the movement command information, and starts moving based on the movement command information to move along the route, while the predetermined node or edge is generated. Since it operates based on the operation command information, the moving body can be moved along the route, and a predetermined operation can be performed at a predetermined node or edge.
- the route setting means selects the route having the shortest travel distance or travel time from a plurality of routes, so that the route having the shortest travel distance or travel time is selected. It has the effect of being able to move the moving body along it.
- the moving body is a transport robot that transports a load, and is controlled to move from a node indicating the location of the transport source to a node indicating the location of the transport destination. Therefore, it is possible to carry the load from the transport source to the transport destination by the moving body.
- FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an integrated management system according to the present invention.
- FIG. 2 is an explanatory diagram of the relationship between the route map and the yard.
- FIG. 3 is an explanatory diagram of a yard in which a plurality of material blocks are gathered.
- FIG. 4 is an explanatory diagram of the relationship between the material block and the approach node.
- FIG. 5 is a diagram showing an example of a set route map.
- FIG. 6 is a diagram showing an example of a route setting procedure.
- the integrated management system 10 is applied to a construction site of a building composed of a plurality of floors (areas).
- the horizontal transport trolley 1 is arranged on the floor of the first floor, and the horizontal transport trolleys 2 and 3, the distribution trolley 4 and the work robot 5 are arranged on the floor of the third floor.
- an elevator / lift 6 for transporting materials is provided at the left end of this building.
- the elevator / lift 6 is equipped with an automatic opening / closing door (not shown).
- Horizontal transport trolleys 1 to 3 and distribution trolley 4 are transport robots (moving bodies that can move autonomously).
- the horizontal transport trolleys 1 to 3 are trolleys that travel horizontally on the floor surface to transport materials (luggage), and the horizontal transport trolley 1 is located on the first floor between the elevator / lift 6 and a material storage area (not shown). Move back and forth.
- the horizontal transport carts 2 and 3 move back and forth between the elevator / lift 6 and the material storage area (not shown) on the 3rd floor.
- the distribution trolley 4 is a trolley that distributes materials to the work robot 5, and the work robot 5 is a construction robot.
- the management terminal 12 work instruction information such as materials to be transported, a transportation order, a number of floors to be transported, and a construction order can be input, and work instructions according to the input are given via the Internet public network 16 and the management server 14. You can instruct the various automated machines mentioned above.
- the management terminal 12 can be configured as, for example, a tablet-type terminal that is easy to carry. In the example of FIG. 1, the management terminal 12 is carried by the work manager A on the first floor.
- drawing data is data including information such as the initial position of the transport robots such as the horizontal transport carriages 1 to 3 and the distribution carriage 4, the installation location of the elevator / lift 6, and the material storage area, as well as the building shape data of each floor.
- the material data is data including information on the type, size, weight, and quantity of the material.
- the transport data is data including information on the order of the materials to be transported, the temporary storage location, the number of floors, the temporary storage location of the transport destination, and the number of floors, and is associated with the material data.
- the construction data is data including information on the order, location, number of floors, and mounting coordinates of construction materials, and is associated with the material data.
- the work status data is the current status information of the transport robots such as the horizontal transport trolleys 1 to 3 and the distribution trolley 4, the elevator / lift 6, and the work robot 5, and if it is a transport robot, the current position, speed, and presence / absence of material loading. , Measured weight, etc.
- the work robot 5 In the case of the work robot 5, the construction position, the presence / absence of materials, the work status such as gripping and mounting, the measured weight of the work support material, and the like.
- the horizontal transport trolleys 1, 2, 3, the distribution trolley 4, the work robot 5, the temporary machinery and equipment such as the elevator / lift 6, the management terminal 12, and the management server 14 are connected to the Internet public network 16 via a wireless or wired communication line. Are interconnected.
- the management server 14 can perform data communication with the horizontal transport trolleys 1 to 3, the distribution trolley 4, the work robot 5, the elevator / lift 6, and the management terminal 12 at the operation location through the Internet public network 16, and commands. It is possible to send and receive various data such as reports.
- the integrated management system 10 is used to integrately manage the construction status at the construction site and various automation machines (horizontal transport carts 1, 2, 3, distribution carts 4, work robots 5, elevators / lifts 6, etc.). This makes it possible to link each other and automate everything from transportation to construction in an integrated manner.
- the horizontal transport trolleys 1 to 3 and the distribution trolley 4 can autonomously travel by using a laser self-position recognition system such as SLAM (Simultaneus Localization and Mapping) based on the drawing data, and the order indicated by the management terminal 12 According to this, the material is transported from the material storage area to the elevator / lift 6 or from the elevator / lift 6 to the material storage area.
- SLAM Simultaneus Localization and Mapping
- the elevator / lift 6 can automatically open and close the door based on the information of material loading or unloading from the horizontal transport trolleys 1 to 3, moves to the number of unloading destination floors instructed by the management terminal 12, and after unloading, the loading floor. You can move to.
- the work robot 5 (construction robot) can autonomously travel by SLAM based on the drawing data, and the materials can be attached to the designated place according to the construction order instructed by the management terminal 12 to perform the construction and the like.
- the carried-in materials are loaded onto the elevator / lift 6 by the horizontal transport carriage 1 and lifted to the construction floor. Then, the horizontal transport trolleys 2 and 3 unload from the elevator / lift 6, and the horizontal transport trolleys 2 and 3 and the distribution trolley 4 transport the materials to the material storage area. Further, a series of control management is performed in which the transported material is constructed by the work robot 5.
- the integrated management system 10 includes a control means for controlling the operations of the horizontal transport carriages 1, 2, 3, a distribution carriage 4, a work robot 5, an elevator / lift 6, a route map, and a route setting means. ..
- the control means and the route setting means are stored in the management terminal 12 and the management server 14.
- the route map 20 is virtually set and registered on the floor surface of each floor with reference to known drawing data, and is stored in the management server 14. It is configured to include a node 22 which is a node of the network and an edge 24 (side) connecting the nodes 22. The edge 24 is arranged at a position where it can pass while avoiding obstacles such as pillars.
- the route map 20 is connected to the yard 26, which is an aggregate of material storage areas, via a predetermined node 22. As shown in FIG. 3, in one yard 26, a plurality of material blocks 28 which are partitioned as a material storage place or the like are arranged. The yard 26 is associated with a material placed on the material block 28.
- an approach node 22A is set in the vicinity of each material block 28.
- the approach node 22A is a node indicating a node to approach the material block 28 in order to pick up the load or the like.
- the use of the material block 28 can be set.
- the material block for the elevator / lift for working in the place in front of the elevator / lift, the material block for the waiting place, the material block for the charging place, and the like can be set.
- the material block for the material storage for example, a block according to the size of the material can be set.
- a short object may be a material block having a length of 2.2 m and a width of 1.1 m
- a long object may be a material block having a length of 4.4 m and a width of 1.1 m by connecting two of them.
- the usage can be set for the node 22 as well.
- a material block node indicating the type and position of the material block 28 can be set.
- the route setting means is for setting a route for each carriage 1 to 4 to move from a predetermined node 22 (starting point) to a destination node 22 (destination point) via an edge 24.
- a material block node indicating a material block for a waiting place can be specified for the node 22 at the starting point, and for example, an approach node 22A can be specified for the node 22 at the destination point.
- the node 22 corresponding to the yard 26 may be designated as the destination point.
- the route setting means sets a route based on the route map 20 stored in the management server 14 and the route setting information input from the management terminal 12.
- the route setting means may select a route having the shortest travel distance or travel time from a plurality of route candidates. In this way, the carriages 1 to 4 can be moved along the route having the shortest travel distance or travel time.
- the control means controls the carriages 1 to 4 to move along the set route, and also controls the carriages 1 to 4 to perform a predetermined operation at a predetermined node 22 or edge 24.
- the control means includes movement command information for moving the carriages 1 to 4 along a set route, and a case where the carriages 1 to 4 are located at a predetermined node 22 or edge 24 set in advance.
- operation command information for causing each of the carriages 1 to 4 to perform a predetermined operation is generated.
- Each of the carriages 1 to 4 receives the movement command information and the operation command information via the Internet public network 16, starts moving based on the movement command information, and moves along the route. As a result, the material can be transported from the transport source to the transport destination.
- each of the carriages 1 to 4 operates at a predetermined node 22 or edge 24 based on the operation command information.
- the approach operation such as taking a material from the corresponding material block 28 or placing a material on the material block 28 is made to each trolley 1 to 4. Can be done.
- the materials may be placed or taken in order from the material block 28 at the end of the yard 26. ..
- the trolleys 1 to 4 may be operated so as to face a predetermined direction (for example, forward).
- the operation may be set so that the carriages 1 to 4 are rotatable or non-rotatable.
- FIG. 5 shows an example of a set route map, in which (1) is the transportation source floor (basement 1st floor) and (2) is the transportation destination floor (21st floor).
- the material block 28 in the yard 26 (material storage area) on the transport source floor is selected on the screen displayed on the management terminal 12.
- FIG. 6 (2) select the "material type”, “lifting floor”, “destination yard”, and “transport material size” of the destination floor displayed at the top of the screen and press the buttons. Press 30 to set the material information.
- the operation of each trolley is set so that the materials are placed in order from the material block 28 at the end of the yard 26.
- FIG. 6 (3) a plurality of material blocks 28 for which material information has been registered are selected, the button 32 is pressed, and the material block 28 is input as a transfer task.
- a plurality of transport tasks are selected and the transport start button 34 is pressed to start transport.
- the transfer task is assembled by the route setting means and the control means of the management terminal 12, and the command information is transmitted to the management server 14 via the Internet public network 16.
- the management server 14 transmits command information to the carriages 1 to 4 via the Internet public network 16, and the carriages 1 to 4 start the transport operation.
- the state of each trolley is transmitted to the management server 14 via the Internet public network 16 at predetermined time intervals (for example, every second). It is desirable to send the status completion notification information to the management server 14 for each detailed work step.
- the travel routes of the carriages 1 to 4 can be easily set by the management terminal 12 and the management server 14.
- the route map 20 is set and registered in the management server 14, and since each of the carriages 1 to 4 autonomously travels by a laser self-position recognition system such as SLAM, it is necessary to provide a traveling rail, tape, or other laying object in the real space. There is no. Therefore, it is easy to change the layout of the traveling route. Therefore, it is possible to flexibly operate the route plan.
- the materials are arranged in order from the end of the material block 28 in the yard 26, so that it is not necessary to specify the transportation destination of all the materials.
- the simplification of material registration improves operability and facilitates system operation at construction sites where an unspecified number of workers work.
- the integrated management system As described above, according to the integrated management system according to the present invention, it is an integrated management system for managing the operation of an autonomously movable mobile body arranged in an area, and is virtually set in the area. Set up a route map consisting of two or more nodes and edges connecting the nodes, and a route for the mover to travel from the node to the destination node via at least one edge. Since the route setting means and the control means for controlling the moving body so as to move the moving body along the set route are provided, the moving route of the moving body can be easily set.
- control means generates command information for moving the moving body along the set route, and the moving body moves based on the received command information. Since it starts and moves along the route, the moving body can be moved along the route.
- the control means operates the movement command information for moving the moving body along the set route and the moving body located at a predetermined node or edge.
- the mobile body receives the movement command information and the movement command information, and starts moving based on the movement command information to move along the route, while the predetermined node or edge is generated. Since the mobile body operates based on the operation command information, the moving body can be moved along the route, and a predetermined operation can be performed at a predetermined node or edge.
- the route setting means selects the route having the shortest travel distance or travel time from a plurality of routes, so that the route having the shortest travel distance or travel time is selected. Moving objects can be moved along.
- the moving body is a transport robot that transports a load, and is controlled to move from a node indicating the location of the transport source to a node indicating the location of the transport destination. Therefore, the moving body can transport the package from the transport source to the transport destination.
- the integrated management system according to the present invention is useful for transport management of a transport trolley that transports materials at a building construction site, a factory, or the like, and is particularly suitable for easily setting a travel route of the transport trolley. ing.
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Abstract
移動体の移動ルートを容易に設定することのできる統合管理システムを提供する。 エリア内に配置された自律移動可能な移動体1~4の動作を管理するための統合管理システム10であって、エリア内に仮想的に設定され、二つ以上のノードおよびノード間を接続するエッジを含んで構成されるルートマップと、移動体1~4がノードから、少なくとも一つのエッジを経由して行先のノードまで移動するためのルートを設定するルート設定手段12,14と、設定したルートに沿って移動体1~4が移動するように移動体1~4を制御する制御手段12,14とを備えるようにする。
Description
本発明は、例えば、ビル建設現場などで資材を搬送するのに用いられる多数の搬送台車や搬送ロボットなどを統合的に管理するのに好適な統合管理システムに関するものである。
従来、ビル建設現場などでは、資材の搬送に自動搬送台車を用いることがある。自動搬送台車の走行方式としては、例えば、床面に敷設した走行レールを検知して走行する方式などが使用される。また、自動搬送台車の資材登録においては、資材搬送時に搬送先目的地管理を目的としてアドレスマーカ等を用いて台車の運行管理を行っている(例えば、特許文献1を参照)。しかし、現場のレイアウト変更時には、走行レール、アドレスマーカ等の盛替手間が掛かるため、物理的に手間を掛けずにレイアウト変更を可能とする技術が求められていた。
こうした問題を解決するための従来の技術として、例えば特許文献2に記載のものが知られている。この特許文献2は、作業フロアーの上方に作業フロアーの映像を得る撮像器を床面に垂直に取り付け、その映像から自走台車や荷の位置、障害物の位置を認識し、適当な経路を経路生成器で作成しその経路に基づいて自走台車を制御するものである。この制御は、制御コンピュータが常に自走台車の自己位置よりもゴールに近い次のサブゴールを逐次的に自走台車に指示することによって行われる。
一方、本特許出願人は、特許文献3に示すような統合管理システムを既に提案している。この特許文献3は、施工現場において用いられ、資材を搬送するための搬送ロボットと、資材を施工するための施工ロボットとを統合的に管理するシステムであって、無線もしくは有線の通信手段を用いて少なくとも一台の搬送ロボットの搬送動作を制御管理する搬送ロボット管理手段と、無線もしくは有線の通信手段を用いて少なくとも一台の施工ロボットの施工動作を制御管理する施工ロボット管理手段とを備えるものである。
しかし、上記の従来の特許文献2は、作業フロアーの映像から自走台車や荷の位置、障害物の位置を認識して、自走台車の走行経路を設定するため、死角がある場合には認識が困難となり、走行経路を適切に設定することができない。一方、死角を減らすために撮像器を増設するとコストアップを招くおそれがある。また、映像から位置を認識するために、高度で複雑な画像解析処理や座標変換処理を要する。このため、台車のような移動体の走行経路を容易に設定することのできる技術が求められていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、移動体の移動ルートを容易に設定することのできる統合管理システムを提供することを目的とする。
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る統合管理システムは、エリア内に配置された自律移動可能な移動体の動作を管理するための統合管理システムであって、エリア内に仮想的に設定され、二つ以上のノードおよびノード間を接続するエッジを含んで構成されるルートマップと、移動体がノードから、少なくとも一つのエッジを経由して行先のノードまで移動するためのルートを設定するルート設定手段と、設定したルートに沿って移動体が移動するように移動体を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る他の統合管理システムは、上述した発明において、制御手段は、設定したルートに沿って移動体を移動させるための指令情報を生成し、移動体は、受信した指令情報に基づいて移動を開始してルートに沿って移動することを特徴とする。
また、本発明に係る他の統合管理システムは、上述した発明において、制御手段は、設定したルートに沿って移動体を移動させるための移動指令情報と、所定のノードまたはエッジに位置する移動体を動作させるための動作指令情報を生成し、移動体は、移動指令情報および動作指令情報を受信するとともに、移動指令情報に基づいて移動を開始してルートに沿って移動する一方で、所定のノードまたはエッジでは動作指令情報に基づいて動作することを特徴とする。
また、本発明に係る他の統合管理システムは、上述した発明において、ルート設定手段は、複数のルートから移動距離または移動時間が最短となるルートを選定することを特徴とする。
また、本発明に係る他の統合管理システムは、上述した発明において、移動体は、荷物を搬送する搬送ロボットであり、搬送元の場所を示すノードから、搬送先の場所を示すノードまで移動するように制御されることを特徴とする。
本発明に係る統合管理システムによれば、エリア内に配置された自律移動可能な移動体の動作を管理するための統合管理システムであって、エリア内に仮想的に設定され、二つ以上のノードおよびノード間を接続するエッジを含んで構成されるルートマップと、移動体がノードから、少なくとも一つのエッジを経由して行先のノードまで移動するためのルートを設定するルート設定手段と、設定したルートに沿って移動体が移動するように移動体を制御する制御手段とを備えるので、移動体の移動ルートを容易に設定することができるという効果を奏する。
また、本発明に係る他の統合管理システムによれば、制御手段は、設定したルートに沿って移動体を移動させるための指令情報を生成し、移動体は、受信した指令情報に基づいて移動を開始してルートに沿って移動するので、移動体をルートに沿って移動させることができるという効果を奏する。
また、本発明に係る他の統合管理システムによれば、制御手段は、設定したルートに沿って移動体を移動させるための移動指令情報と、所定のノードまたはエッジに位置する移動体を動作させるための動作指令情報を生成し、移動体は、移動指令情報および動作指令情報を受信するとともに、移動指令情報に基づいて移動を開始してルートに沿って移動する一方で、所定のノードまたはエッジでは動作指令情報に基づいて動作するので、移動体をルートに沿って移動させることができるとともに、所定のノードまたはエッジで所定の動作をさせることができるという効果を奏する。
また、本発明に係る他の統合管理システムによれば、ルート設定手段は、複数のルートから移動距離または移動時間が最短となるルートを選定するので、移動距離または移動時間が最短となるルートに沿って移動体を移動させることができるという効果を奏する。
また、本発明に係る他の統合管理システムによれば、移動体は、荷物を搬送する搬送ロボットであり、搬送元の場所を示すノードから、搬送先の場所を示すノードまで移動するように制御されるので、移動体によって搬送元から搬送先まで荷物を搬送することができるという効果を奏する。
以下に、本発明に係る統合管理システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
図1に示すように、本実施の形態に係る統合管理システム10は、複数階(エリア)からなる建物の施工現場に適用されるものである。1階の床には水平搬送台車1が配置され、3階の床には水平搬送台車2、3、間配り台車4、作業ロボット5が配置されている。また、この建物の左端には資材運搬用のエレベータ/リフト6が設けられている。エレベータ/リフト6には図示しない自動開閉扉が備わっている。
水平搬送台車1~3、間配り台車4は搬送ロボット(自律移動可能な移動体)である。水平搬送台車1~3は、床面上を水平に走行して資材(荷物)を搬送する台車であり、水平搬送台車1は、1階でエレベータ/リフト6と図示しない資材置場等の間を往復移動する。水平搬送台車2、3は、3階でエレベータ/リフト6と資材置場等(不図示)との間を往復移動する。間配り台車4は資材を作業ロボット5に配る台車、作業ロボット5は施工ロボットである。
管理端末12では、搬送対象の資材、搬送順序、搬送先階数、施工順序など作業指示情報を入力することができ、入力に応じた作業指示をインターネット公衆回線網16と管理サーバ14を経由して上記の各種自動化機械に命令することができる。管理端末12は例えば持ち運びが容易なタブレット型端末で構成することができる。図1の例では、管理端末12は1階の作業管理者Aが携帯している。
管理サーバ14には、後述のルートマップの他に、図面データ、資材データ、搬送データ、施工データ、作業状態データが記録されており、インターネット公衆回線網16を経由して上記の各種自動化機械と適時送受信可能となっている。図面データとは、各階の建物形状データとともに、水平搬送台車1~3、間配り台車4といった搬送ロボットの初期位置やエレベータ/リフト6の設置場所、資材置場などの情報を含むデータである。資材データとは、資材の種別、寸法、重量、数量の情報を含むデータである。搬送データとは、搬送する資材の順序、仮置場所、階数、搬送先仮置場所、階数の情報を含むデータであり、資材データに紐づけされる。施工データとは、施工資材の順序、場所、階数、取り付け座標の情報を含むデータであり、資材データに紐づけされる。作業状態データとは、水平搬送台車1~3、間配り台車4といった搬送ロボット、エレベータ/リフト6、作業ロボット5の現在状態情報であり、搬送ロボットであれば現在位置、速度や資材積載の有無、計測重量などである。エレベータ/リフト6であれば搬器の位置、資材の積載情報、計測重量、扉の開閉状況である。作業ロボット5であれば施工位置、資材の有無、把持や取り付けなど作業状況、作業支材の計測重量などである。
水平搬送台車1、2、3、間配り台車4、作業ロボット5、エレベータ/リフト6などの仮設機械設備、管理端末12、管理サーバ14は、インターネット公衆回線網16に無線または有線通信回線を介して相互に接続している。また、管理サーバ14は、インターネット公衆回線網16を通じて、運用場所の水平搬送台車1~3、間配り台車4、作業ロボット5、エレベータ/リフト6、管理端末12とデータ通信可能であり、命令、報告等の各種データを送受信できるようになっている。これにより、統合管理システム10を使って、施工現場内の施工状況や各種自動化機械(水平搬送台車1、2、3、間配り台車4、作業ロボット5、エレベータ/リフト6等)を統合管理することで各々を連携し搬送から施工まで一体で自動化することが可能となる。
水平搬送台車1~3、間配り台車4は、図面データを基にSLAM(Simultaneous Localization and Mapping)等のレーザー自己位置認識システムを使って自律走行することができ、管理端末12により指示された順序に従い資材を資材置場からエレベータ/リフト6、またはエレベータ/リフト6から資材置場へ搬送する。
エレベータ/リフト6は、水平搬送台車1~3からの資材積込みまたは荷降ろしの情報に基づき扉の自動開閉ができ、管理端末12により指示された揚重先階数へ移動し、荷降ろし後に積込み階に移動することができるようになっている。
作業ロボット5(施工ロボット)は、図面データを基にSLAMにより自律走行することができ、管理端末12により指示された施工順序に従い資材を指定の場所に取り付け施工等を行えるようになっている。
上記のように構成した統合管理システム10では、搬入された資材を水平搬送台車1によってエレベータ/リフト6に積込み、施工階へ揚重する。そして、水平搬送台車2、3によってエレベータ/リフト6から荷降ろし、水平搬送台車2、3、間配り台車4によって資材置場まで運搬する。さらに、運搬された資材を作業ロボット5によって施工する一連の制御管理を行う。
この統合管理システム10は、水平搬送台車1、2、3、間配り台車4、作業ロボット5、エレベータ/リフト6の動作を制御する制御手段と、ルートマップと、ルート設定手段とを備えている。制御手段と、ルート設定手段は、管理端末12および管理サーバ14に格納されている。
図2に示すように、ルートマップ20は、既知の図面データを参考にして、各階の床面上に仮想的に設定登録されたものであり、管理サーバ14に格納されている。ネットワークの節点であるノード22と、ノード22間を接続するエッジ24(辺)を含んで構成される。エッジ24は、柱等の障害物を回避して、通過可能な位置に配置されている。ルートマップ20は、所定のノード22を介して資材置場の集合体であるヤード26と接続している。図3に示すように、1つのヤード26には、資材置場等として区画形成されたマテリアルブロック28が複数並べられる。ヤード26は、マテリアルブロック28に置かれる資材と紐付けされている。図4に示すように、各マテリアルブロック28の近傍には、アプローチノード22Aが設定される。アプローチノード22Aは、マテリアルブロック28に対して荷取り等をするためにアプローチする節点を示すノードである。
マテリアルブロック28には、用途を設定することができる。例えば、資材置場用のマテリアルブロックの他に、エレベータ/リフトの前の場所で作業するためのエレベータ/リフト用のマテリアルブロック、待機場所用のマテリアルブロック、充電場所用のマテリアルブロックなどを設定できる。資材置場用のマテリアルブロックとしては、例えば資材のサイズに応じたブロックを設定可能である。例えば、短尺物は長さ2.2m、幅1.1mのマテリアルブロック、長尺物はこれを2つ繋げた長さ4.4m、幅1.1mのマテリアルブロックとしてもよい。また、ノード22にも、用途を設定することができる。例えば、ルートマップ20を構成するための通常のノード、上述のアプローチノード22Aの他に、マテリアルブロック28の種類と位置を示すマテリアルブロックノードなどを設定できる。
ルート設定手段は、各台車1~4が所定のノード22(出発地点)からエッジ24を経由して行先のノード22(行先地点)まで移動するためのルートを設定するためのものである。出発地点のノード22には、例えば待機場所用のマテリアルブロックを示すマテリアルブロックノードを指定し、行先地点のノード22には、例えばアプローチノード22Aを指定することができる。また、ヤード26に対応するノード22を行先地点に指定してもよい。ルート設定手段は、管理サーバ14に格納されたルートマップ20と、管理端末12から入力されたルート設定情報に基づいてルートを設定する。なお、ルート設定手段は、複数のルート候補から移動距離または移動時間が最短となるルートを選定するようにしてもよい。このようにすれば、移動距離または移動時間が最短となるルートに沿って各台車1~4を移動させることができる。
制御手段は、設定したルートに沿って各台車1~4が移動するように制御するとともに、所定のノード22またはエッジ24で各台車1~4が所定の動作をするように制御する。具体的には、制御手段は、設定したルートに沿って各台車1~4を移動させるための移動指令情報と、あらかじめ設定した所定のノード22またはエッジ24に各台車1~4が位置する場合に、各台車1~4に所定の動作をさせるための動作指令情報を生成する。各台車1~4は、インターネット公衆回線網16を介して移動指令情報および動作指令情報を受信し、移動指令情報に基づいて移動を開始してルートに沿って移動する。これにより、搬送元から搬送先まで資材を搬送することができる。
一方、各台車1~4は、所定のノード22またはエッジ24では動作指令情報に基づいて動作する。例えば、各台車1~4がアプローチノード22Aに到着した場合は、対応するマテリアルブロック28から資材を取ったり、マテリアルブロック28に資材を置いたりするなどのアプローチ動作を各台車1~4にさせることができる。また、各台車1~4がヤード26に対応するノード22に到着した場合には、そのヤード26の端のマテリアルブロック28から順に資材を置いたり、資材を取ったりするように動作させてもよい。また、進行方向前方にアプローチノード22Aがあるエッジ24では、各台車1~4の向きが所定の方向(例えば前方)を向くように動作をさせてもよい。所定のノード22の位置では、各台車1~4が回転可能または回転不能であるように動作設定してもよい。
次に、本実施の形態を適用したルート設定および搬送手順の一例について説明する。
まず、ルートマップを事前に設定登録しておく。図5は、設定されたルートマップの例であり、(1)は搬送元階(地下1階)、(2)は搬送先階(21階)である。
まず、ルートマップを事前に設定登録しておく。図5は、設定されたルートマップの例であり、(1)は搬送元階(地下1階)、(2)は搬送先階(21階)である。
次に、図6(1)に示すように、管理端末12に表示された画面上で、搬送元階のヤード26(資材置場)内のマテリアルブロック28を選択する。次に、図6(2)に示すように、画面上部に表示された搬送先階の「資材の種類」、「揚重階」、「行先ヤード」、「搬送資材サイズ」を選択してボタン30を押し、資材情報を設定する。行先ヤードで指定したヤード26では、資材をそのヤード26の端のマテリアルブロック28から順に置くように各台車の動作が設定されているものとする。次に、図6(3)に示すように、複数の資材情報登録済のマテリアルブロック28を選択してボタン32を押し、搬送タスクとして入力する。最後に、図6(4)に示すように、複数の搬送タスクを選択して搬送開始ボタン34を押し、搬送を開始する。これにより、管理端末12のルート設定手段および制御手段で搬送タスクが組み立てられ、インターネット公衆回線網16を介して管理サーバ14に指令情報が送信される。管理サーバ14はインターネット公衆回線網16を介して各台車1~4へ指令情報を送信し、各台車1~4は搬送動作を開始する。各台車の状態は、所定の時間間隔(例えば1秒毎)でインターネット公衆回線網16を介して管理サーバ14に送信される。細かい作業ステップ毎に、状態完了通知情報を管理サーバ14に送信することが望ましい。
このように、本実施の形態では、各台車1~4の走行ルートの設定を管理端末12と管理サーバ14で容易に行うことができる。また、ルートマップ20は管理サーバ14に設定登録されており、各台車1~4はSLAM等のレーザー自己位置認識システムで自律走行するため、現実空間に走行レールやテープ等の敷設物を設ける必要はない。このため、走行ルートのレイアウト変更が容易である。したがって、柔軟に経路計画を運用することが可能となる。また、搬送先のヤード26を指定すれば、ヤード26内のマテリアルブロック28の端から順に資材を並べていくため、全ての資材の搬送先を指定する必要がない。資材登録の単純化により操作性が向上し、不特定多数の作業員が作業する建設現場でのシステム運用が容易となる。
以上説明したように、本発明に係る統合管理システムによれば、エリア内に配置された自律移動可能な移動体の動作を管理するための統合管理システムであって、エリア内に仮想的に設定され、二つ以上のノードおよびノード間を接続するエッジを含んで構成されるルートマップと、移動体がノードから、少なくとも一つのエッジを経由して行先のノードまで移動するためのルートを設定するルート設定手段と、設定したルートに沿って移動体が移動するように移動体を制御する制御手段とを備えるので、移動体の移動ルートを容易に設定することができる。
また、本発明に係る他の統合管理システムによれば、制御手段は、設定したルートに沿って移動体を移動させるための指令情報を生成し、移動体は、受信した指令情報に基づいて移動を開始してルートに沿って移動するので、移動体をルートに沿って移動させることができる。
また、本発明に係る他の統合管理システムによれば、制御手段は、設定したルートに沿って移動体を移動させるための移動指令情報と、所定のノードまたはエッジに位置する移動体を動作させるための動作指令情報を生成し、移動体は、移動指令情報および動作指令情報を受信するとともに、移動指令情報に基づいて移動を開始してルートに沿って移動する一方で、所定のノードまたはエッジでは動作指令情報に基づいて動作するので、移動体をルートに沿って移動させることができるとともに、所定のノードまたはエッジで所定の動作をさせることができる。
また、本発明に係る他の統合管理システムによれば、ルート設定手段は、複数のルートから移動距離または移動時間が最短となるルートを選定するので、移動距離または移動時間が最短となるルートに沿って移動体を移動させることができる。
また、本発明に係る他の統合管理システムによれば、移動体は、荷物を搬送する搬送ロボットであり、搬送元の場所を示すノードから、搬送先の場所を示すノードまで移動するように制御されるので、移動体によって搬送元から搬送先まで荷物を搬送することができる。
以上のように、本発明に係る統合管理システムは、ビル建設現場や工場などで資材を搬送する搬送台車の搬送管理に有用であり、特に、搬送台車の走行ルートを容易に設定するのに適している。
1,2,3 水平搬送台車(搬送ロボット、移動体)
4 間配り台車(搬送ロボット、移動体)
5 作業ロボット
6 エレベータ/リフト
10 統合管理システム
12 管理端末(ルート設定手段、制御手段)
14 管理サーバ(ルート設定手段、制御手段)
16 インターネット公衆回線網(公衆回線網)
20 ルートマップ
22 ノード
24 エッジ
26 ヤード
28 マテリアルブロック
A 作業管理者
4 間配り台車(搬送ロボット、移動体)
5 作業ロボット
6 エレベータ/リフト
10 統合管理システム
12 管理端末(ルート設定手段、制御手段)
14 管理サーバ(ルート設定手段、制御手段)
16 インターネット公衆回線網(公衆回線網)
20 ルートマップ
22 ノード
24 エッジ
26 ヤード
28 マテリアルブロック
A 作業管理者
Claims (5)
- エリア内に配置された自律移動可能な移動体の動作を管理するための統合管理システムであって、
エリア内に仮想的に設定され、二つ以上のノードおよびノード間を接続するエッジを含んで構成されるルートマップと、移動体がノードから、少なくとも一つのエッジを経由して行先のノードまで移動するためのルートを設定するルート設定手段と、設定したルートに沿って移動体が移動するように移動体を制御する制御手段とを備えることを特徴とする統合管理システム。 - 制御手段は、設定したルートに沿って移動体を移動させるための指令情報を生成し、移動体は、受信した指令情報に基づいて移動を開始してルートに沿って移動することを特徴とする請求項1に記載の統合管理システム。
- 制御手段は、設定したルートに沿って移動体を移動させるための移動指令情報と、所定のノードまたはエッジに位置する移動体を動作させるための動作指令情報を生成し、移動体は、移動指令情報および動作指令情報を受信するとともに、移動指令情報に基づいて移動を開始してルートに沿って移動する一方で、所定のノードまたはエッジでは動作指令情報に基づいて動作することを特徴とする請求項1または2に記載の統合管理システム。
- ルート設定手段は、複数のルートから移動距離または移動時間が最短となるルートを選定することを特徴とする請求項1~3のいずれか一つに記載の統合管理システム。
- 移動体は、荷物を搬送する搬送ロボットであり、搬送元の場所を示すノードから、搬送先の場所を示すノードまで移動するように制御されることを特徴とする請求項1~4のいずれか一つに記載の統合管理システム。
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