WO2021039210A1 - 搬送システム、制御装置、搬送方法及びプログラム - Google Patents

搬送システム、制御装置、搬送方法及びプログラム Download PDF

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WO2021039210A1
WO2021039210A1 PCT/JP2020/028190 JP2020028190W WO2021039210A1 WO 2021039210 A1 WO2021039210 A1 WO 2021039210A1 JP 2020028190 W JP2020028190 W JP 2020028190W WO 2021039210 A1 WO2021039210 A1 WO 2021039210A1
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WO
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transfer
transport
article
robot
transfer robot
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Application number
PCT/JP2020/028190
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English (en)
French (fr)
Inventor
裕志 吉田
太一 熊谷
安田 真也
Original Assignee
日本電気株式会社
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Priority to US17/633,697 priority patent/US20220317704A1/en
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0287Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling
    • G05D1/0291Fleet control
    • G05D1/0297Fleet control by controlling means in a control room
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0287Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling
    • G05D1/0291Fleet control
    • G05D1/0293Convoy travelling

Definitions

  • the present invention relates to a transport system, a control device, a transport method and a program.
  • a transfer robot (AGV; Automated Guided Vehicle) is used to move these articles.
  • the transport robot only needs to transport a limited number of goods by a fixed route.
  • a transfer robot that attaches a magnetic tape or a QR code (registered trademark) to the floor and moves by relying on the magnetic tape or the like is often used.
  • a transfer robot called SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) that estimates its own position and moves to its destination may be used.
  • Patent Document 1 discloses a robot that carries an article on top of two robots. Further, Patent Document 2 discloses a robot that conveys the entire trolley on which the article is placed.
  • the transfer robot using the magnetic tape and the like described above and the SLAM type transfer robot are suitable for transporting goods in factories and the like, but are not suitable for shipping goods in distribution warehouses and the like.
  • the surrounding environment of transfer robots often changes frequently. For example, an obstacle may be placed on the passage and block the path of the transfer robot. As described above, the existing transfer robot is often not suitable for transferring goods in a distribution warehouse.
  • the goods used by the transport robot are determined in advance, and the transport form that matches the goods can be selected.
  • a transport robot acts as a trolley to load and transport goods on the robot, a transport robot pulls and transports a trolley with a traction device, and a trolley is lifted up and transported.
  • a method suitable for the article is selected from among them.
  • goods may be transported by a belt conveyor.
  • goods In a distribution warehouse, goods (luggage) are often carried on a trolley and carried into the warehouse, and in the type of robot that puts goods on the trolley, the worker needs to reload the luggage. Further, in the towing type robot, the operator needs to connect the towing device and the transfer robot. Further, the transportation of goods by a carry-in robot or a belt conveyor that lifts up the entire trolley is suitable for a large-scale factory or the like, but is not suitable for a distribution warehouse, especially a small-scale distribution warehouse.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which a slave robot cooperates with a master robot to transport an object.
  • the robot disclosed in Patent Document 1 does not operate in consideration of the surrounding environment. Therefore, obstacles and the like existing around the carry-in robot are not detected, causing problems such as the robot colliding with the obstacles and the like.
  • Patent Document 2 discloses a transfer robot that grips the handle of the trolley and pushes the trolley to move.
  • the robot disclosed in the document enables the transportation of goods by controlling the predetermined point of the trolley and the reference point of the robot to be in the same trajectory. Further, although the robot is equipped with an obstacle sensor, the movement route is not determined based on the obstacle information obtained from the sensor, so that the robot may get stuck when an obstacle exists on the route. is there.
  • a main object of the present invention is to provide a transport system, a control device, a transport method and a program that contribute to the smooth transport of a wide variety of articles.
  • the position information of the first and second transfer robots that transfer articles, the first transfer robot, and the position information of the second transfer robot are generated.
  • the control information for transporting the article by the first and second transfer robots is the first and second.
  • a transfer system is provided that includes a control device that transmits to a second transfer robot.
  • the position information of the first and second transfer robots that transfer articles, the first transfer robot, and the position information of the second transfer robot are generated.
  • Control information for transporting the article by the first and second transfer robots which is connected to the device and is based on the position information of the first transfer robot and the position information of the second transfer robot.
  • a control device for transmitting to the first and second transfer robots is provided.
  • the position information of the first transfer robot and the position information of the second transfer robot are obtained. Based on the steps to be generated, the position information of the first transfer robot, and the position information of the second transfer robot, the control information for transporting the article by the first and second transfer robots is described.
  • a transport method is provided that includes a step of transmitting to the first and second transport robots.
  • the position information of the first and second transfer robots that transfer articles, the first transfer robot, and the position information of the second transfer robot are generated.
  • the article is conveyed to the first and second transfer robots based on the position information of the first transfer robot and the position information of the second transfer robot to the computer mounted on the device and the control device connected to the device.
  • a program is provided for executing a process of transmitting control information for transportation by the robot to the first and second transfer robots.
  • a transport system, a control device, a transport method and a program that contribute to the smooth transport of a wide variety of articles are provided.
  • other effects may be produced in place of or in combination with the effect.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of one embodiment.
  • FIG. 2 is a sequence diagram showing an example of the operation of the transport system according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a transport system according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a processing configuration of the transfer robot according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a processing configuration of the position information management device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of information in which the identifier of the camera device and the area photographed by the camera device are associated with each other.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the object position information generation unit.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of one embodiment.
  • FIG. 2 is a sequence diagram showing an example of the operation of the transport system according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a transport system according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of object position information transmitted from the position information management device.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a processing configuration of the transport planning apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a screen displayed by the transport plan information generation unit.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a processing configuration (processing module) of the control device according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the field configuration.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of field configuration information.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of link configuration information.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of field management information.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of robot management information.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining recalculation by the route calculation unit.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining recalculation by the route calculation unit.
  • FIG. 19 is a sequence diagram showing an example of the operation of the transport system according to the first embodiment.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the control device.
  • the transfer system includes a first transfer robot 101, a second transfer robot 102, a generation device 103, and a control device 104 (see FIG. 1).
  • the first transfer robot 101 and the second transfer robot 102 transfer articles.
  • the generation device 103 generates the position information of the first transfer robot 101 and the position information of the second transfer robot 102.
  • the control device 104 uses the position information of the first transfer robot 101 and the position information of the second transfer robot 102 to transfer the goods by the first transfer robot 101 and the second transfer robot 102. Is transmitted to the first transfer robot 101 and the second transfer robot 102.
  • FIG. 2 summarizes the operations of the transport system according to the above embodiment.
  • the generation device 103 generates the position information of the first transfer robot 101 and the position information of the second transfer robot 102 (step S1). Based on the position information, the control device 104 transmits control information for transporting the goods by the first transport robot 101 and the second transport robot 102 to the first transport robot 101 and the second transport robot 102. (Step S2). The first transfer robot 101 and the second transfer robot 102 transfer the article based on the received control information (step S3).
  • two transfer robots cooperate to move (convey) an article. Therefore, it can be adapted to a wide variety of goods carried into distribution warehouses and the like. For example, when two transfer robots sandwich and move an article, the two transfer robots can convey the article regardless of the shape of the article or the like. Further, the control device 104 can control these transfer robots in consideration of not only the situation of the two transfer robots but also the surrounding environment and the like. Therefore, for example, even if an obstacle or the like exists around the transfer robot (on the path of the transfer robot), the control device 104 can execute the control to avoid the obstacle.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a transport system according to the first embodiment.
  • the transfer system includes a plurality of transfer robots 10-1 to 10-4, a plurality of camera devices 20-1 to 20-3, a position information management device 30, a transfer planning device 40, and the like.
  • the control device 50 and the like are included.
  • transfer robot 10 In the following description, if there is no particular reason for distinguishing the transfer robots 10-1 to 10-4, it is simply referred to as "transfer robot 10". The same applies to other configurations.
  • the configuration shown in FIG. 3 is an example, and is not intended to limit the number of transfer robots 10 and the like included in the transfer system.
  • the transfer robot 10 is a cooperative transfer robot that transfers the article 60 in cooperation with other robots. Specifically, the transfer robot 10 sandwiches the article 60 from opposite directions and moves the article 60 in the sandwiched state to convey the article 60.
  • the transfer robot 10 is configured to be able to communicate with the control device 50, and moves based on a control command (control information) from the control device 50.
  • the article 60 is fixed to a trolley with wheels. Therefore, when the two transfer robots 10 lightly sandwich the article 60 and move, the article 60 also moves.
  • the transfer robot 10 can move independently, and makes a pair with an arbitrary transfer robot 10 to transfer the article 60.
  • the transfer robot 10-1 and the transfer robot 10-2 form a pair
  • the transfer robot 10-3 and the transfer robot 10-4 form a pair.
  • the transfer robot 10-1 and the transfer robot 10-3 may be paired to transfer the article 60.
  • a pair consisting of two transfer robots 10 will be referred to as a transfer robot pair.
  • the transfer robot 10 that does not transfer the article 60 stands by at a predetermined position in the field.
  • FIG. 3 shows a transport robot pair that is transporting the article 60, there is also a transport robot 10 that is waiting at a predetermined position in a field (not shown in FIG. 3).
  • the camera device 20 is a device that images the inside of the field.
  • the camera device 20 includes, for example, a depth camera, a stereo camera, and the like.
  • the depth camera is a camera capable of taking a depth image in which each pixel value of the image indicates the distance from the camera to the object.
  • the stereo camera is a camera capable of measuring the depth direction (height direction) of the object by photographing the object from a plurality of different directions using two cameras.
  • the camera device 20 is installed on a ceiling, a pillar, or the like. Each camera device 20 is arranged so that the inside of the field can be overlooked when the image data captured by all the camera devices 20 are integrated.
  • Each camera device 20 is connected to the position information management device 30.
  • the camera device 20 images the inside of the field at a predetermined interval (predetermined sampling cycle) and transmits the image data to the position information management device 30.
  • the camera device 20 captures the situation in the field in real time, and transmits image data including the situation to the position information management device 30.
  • the position information management device 30 is a device that manages the position of an object in a field (for example, a factory or a distribution warehouse).
  • the position information management device 30 identifies an object located in the field based on the image data received from the camera device 20, and generates position information of the object. For example, in the example of FIG. 3, the position information management device 30 generates the position information of the transfer robot 10-1 and the position information of the transfer robot 10-2.
  • the position information management device 30 analyzes the image data acquired from the camera device 20 including the depth camera and the like to perform an object in the field (for example, a transfer robot 10, an article 60, and other obstacles placed in the field). ) Is identified.
  • an object that does not exist in the initial state of the field is treated as an "obstacle".
  • the position information management device 30 generates position information regarding an object in the field.
  • the position information management device 30 calculates the position (absolute position) of an object in a three-dimensional coordinate system (X-axis, Y-axis, Z-axis) with an arbitrary point (for example, an entrance / exit) in the field as the origin.
  • the position information management device 30 transmits the calculated position information of the object (hereinafter, referred to as object position information) to the control device 50.
  • the transport planning device 40 is a device that generates article transport plan information including information on the transport source and transport destination of the article 60 transported by the transport robot pair. Specifically, the transport planning device 40 provides an operation screen (GUI; Graphical User Interface) for specifying the article 60 to be transported by the worker and inputting the transport source and transport destination of the article 60. The transport planning device 40 generates the article transport plan information based on the information input by the GUI. The transport planning device 40 transmits the generated article transport plan information to the control device 50.
  • GUI Graphical User Interface
  • the control device 50 controls the transfer robot 10 by using the object position information acquired from the position information management device 30 and the article transfer plan information acquired from the transfer planning device 40.
  • the control device 50 acquires the transfer plan information
  • the control device 50 selects two transfer robots 10 from the transfer robots 10 waiting in the field.
  • the control device 50 instructs the two selected transfer robots 10 to go to the transfer source described in the transfer plan information.
  • the control device 50 transmits control commands (control information) to the two transfer robots 10 and remotely controls these robots so as to head toward the transfer source.
  • Each of the two transfer robots 10 moves based on the control command from the control device 50, and when the contact of the article 60 is detected by the contact sensor or the like, the "article pinching completion notification" is transmitted to the control device 50.
  • the control device 50 it is not necessary to transmit the article pinching completion notification from the transfer robot 10.
  • two transfer robots 10 sandwich an object (article 60) after a predetermined time (for example, 30 seconds) has elapsed after each of the two transfer robots 10 has moved to a predetermined position. You may think that. That is, the control device 50 may transmit a control command (control information) after the elapse of the predetermined time.
  • control device 50 When the control device 50 acquires the article sandwiching notification from each transfer robot 10, it transmits a control command to each of the two transfer robots 10, and the transfer robot pair is sent to the transfer destination described in the article transfer plan. Remotely control to move. At that time, the control device 50 performs the remote control so that the transfer robot pair moves to the transfer destination while sandwiching the article 60. For example, the control device 50 transmits a control command (control information) so that the two transfer robots 10 move while maintaining a distance between the two opposing transfer robots 10.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a processing configuration (processing module) of the transfer robot 10 according to the first embodiment.
  • the transfer robot 10 includes a communication control unit 201, an actuator control unit 202, and a pinch detection unit 203.
  • the communication control unit 201 is a means for controlling communication with the control device 50.
  • the communication control unit 201 communicates with the control device 50 by using a wireless communication means such as a wireless LAN (Local Area Network), LTE (Long Term Evolution), or a network used in a specific area such as local 5G.
  • a wireless communication means such as a wireless LAN (Local Area Network), LTE (Long Term Evolution), or a network used in a specific area such as local 5G.
  • the actuator control unit 202 is a means for controlling an actuator composed of a motor or the like based on a control command (control information) received from the control device 50.
  • the control device 50 transmits a control command including a motor rotation start, a motor rotation speed, a motor rotation stop, and the like to the transfer robot 10.
  • the actuator control unit 202 controls the motor and the like according to the control command.
  • the pinch detection unit 203 is a means for detecting that the article 60 is pinched with another pair of transfer robots 10.
  • a "contact sensor” is installed on a surface that sandwiches an article.
  • the pinch detection unit 203 monitors the output of the contact sensor and determines whether or not the sensor has detected contact with an object.
  • the pinching detection unit 203 transmits an “article pinching completion notification” to the control device 50 via the communication control unit 201.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a processing configuration (processing module) of the position information management device 30 according to the first embodiment.
  • the position information management device 30 includes a communication control unit 301, an object position information generation unit 302, and a storage unit 303.
  • the communication control unit 301 is a means for controlling communication with other devices (for example, camera device 20, control device 50) connected by wire (for example, LAN, optical fiber, etc.) or wirelessly.
  • devices for example, camera device 20, control device 50
  • wire for example, LAN, optical fiber, etc.
  • the object position information generation unit 302 is a means for generating the object position information described above.
  • the object position information generation unit 302 generates the object position information based on the image data acquired from the camera device 20.
  • the camera device 20 transmits image data to the position information management device 30 together with its own identifier (ID; Identifier).
  • ID the identifier of the camera device 20. Since the camera device 20 is fixed to the ceiling or the like, the camera device 20 continuously transmits image data of a predetermined area in the field to the position information management device 30.
  • the object position information generation unit 302 detects an object by, for example, the following method.
  • the storage unit 303 stores information that associates the identifier of the camera device 20 with the area photographed by each camera device 20 (see FIG. 6). By referring to the corresponding information, the object position information generation unit 302 can grasp an image corresponding to which area in the field the acquired image data corresponds to.
  • the storage unit 303 stores the initial image data of the area captured by each camera device 20.
  • the initial image data is image data in which an object that does not exist in the initial state is not shown in the field.
  • the object position information generation unit 302 compares the acquired image data with the corresponding initial image data, and if there is a difference, determines that the image data includes the object to be detected.
  • the object to be detected by the object position information generation unit 302 includes the transfer robot 10, the article 60, an obstacle placed in the passage of the field, and the like.
  • the storage unit 303 stores an initial image as shown on the left side of FIG. 7.
  • the image shown on the right side of FIG. 7 is an image acquired from the camera device 20.
  • the object position information generation unit 302 calculates the difference between the two image data and detects the object included in the acquired image on the right side.
  • the initial image data stored in the storage unit 303 is updated.
  • the initial image data is updated when the layout of a factory or the like is changed.
  • the object discrimination by the object position information generation unit 302 is not limited to the method using the initial image data.
  • the object position information generation unit 302 calculates the coordinates of an object (obstacle) and detects that the object exists on the passage (on the link) based on the coordinates of the object and the normal coordinate information of the field. You may.
  • the object position information generation unit 302 When the object position information generation unit 302 detects an object, it approximates the object to, for example, a rectangular shape, and calculates the coordinates of the four points. Specifically, the object position information generation unit 302 uses the relative coordinates (X coordinate, Y coordinate) of the object with respect to the absolute coordinates of the reference point based on the number of pixels from the reference point (for example, the lower left of the image) to the object in the image data. ) Is calculated. At that time, the object position information generation unit 302 calculates the relative coordinates of the object based on the information (resolution of the image sensor, etc.) of the camera device 20 that has acquired the image data.
  • the absolute coordinates of the reference point of the acquired image data are known in advance.
  • the object position information generation unit 302 calculates the absolute coordinates (X, Y coordinates) in the field of the object by adding the relative coordinates of the object calculated above to the absolute coordinates of the reference point. Further, when the image data is captured by the depth camera, the object position information generation unit 302 reads out the pixel values corresponding to the calculated X and Y coordinates to obtain the Z coordinate (height) of the object. ).
  • the object position information generation unit 302 calculates the absolute positions of the four points forming the object by executing such processing on the four corners of the object.
  • the object position information generation unit 302 determines the type of the object included in the acquired image.
  • the object position information generation unit 302 calculates the size of the object detected from the absolute coordinates of the above four points.
  • the object position information generation unit 302 may determine the type of the object based on the calculated size. For example, since the size of the transfer robot 10 is known in advance, if the size of the object and the size of the transfer robot 10 match, the object position information generation unit 302 determines that the detected object is the transfer robot 10. On the other hand, when the size of the detected object and the size of the transfer robot 10 do not match, the object position information generation unit 302 determines that the detected object is an obstacle.
  • the method of determining whether or not the robot is a transfer robot based on the size of the object is an example, and other directions can be used.
  • the transfer robot 10 is detected by attaching a marker having an identification function such as a QR code (registered trademark) or an AR (Augmented Reality) marker to the transfer robot 10 and reading the marker by the object position information generation unit 302. May be good.
  • a marker is attached to the transfer robot 10, and it will be described that the detected object is the transfer robot 10 and that the transfer robot 10 can be identified.
  • the transfer robot 10 is identified.
  • the object position information generation unit 302 can identify the transfer robot 10 by a signal or the like from the transfer robot 10 without giving identification information (for example, characters or patterns) to the outside of the transfer robot 10.
  • the object position information generation unit 302 may determine that the object sandwiched between the two transfer robots 10 is the article 60.
  • the object position information generation unit 302 transmits the detected object type (transfer robot 10, obstacle, etc.) and its absolute position to the control device 50.
  • the absolute position of the object may be the absolute coordinates of the four points forming the calculated object, or may be the absolute coordinates of one point representing the object (for example, the center of the object).
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of object position information transmitted from the position information management device 30. As shown in FIG. 8, when a plurality of objects are detected from the image data, the object position information regarding these objects may be collectively transmitted to the control device 50. In this way, the position information management device 30 generates the position information of the object including the transfer robot 10, and transmits the generated position information to the control device 50.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a processing configuration (processing module) of the transport planning device 40 according to the first embodiment.
  • the transfer planning device 40 includes a communication control unit 401, a transfer plan information generation unit 402, a display unit 403, and a storage unit 404.
  • the communication control unit 401 is a means for controlling communication with other devices, like the communication control unit 301 of the position information management device 30.
  • the transport plan information generation unit 402 is a means for generating the above-mentioned goods transport plan information.
  • the transport plan information generation unit 402 identifies the article 60 to be transported by the worker, and generates information on the GUI for inputting the transport source and transport destination of the article 60.
  • the transport plan information generation unit 402 delivers the generated GUI information to the display unit 403.
  • the display unit 403 displays the GUI information on a liquid crystal display or the like.
  • the transport plan information generation unit 402 may generate information for displaying the GUI on a terminal used by the worker, and transmit the generated information to the terminal.
  • the transport plan information generation unit 402 displays, for example, a screen as shown in FIG.
  • the transport plan information generation unit 402 transmits the information input by the operator according to the screen as shown in FIG. 10 to the control device 50.
  • the transport plan information generation unit 402 includes information for specifying the article 60 to be transported (for example, article name, serial number, etc.), a place where the article 60 is placed (transport source), and a transport destination of the article 60. Is associated with and transmitted to the control device 50 as the article transportation plan information.
  • the transport plan information generation unit 402 may convert the name in the field input by the operator into the absolute coordinates in the field, and transmit the converted absolute coordinates to the control device 50.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a processing configuration (processing module) of the control device 50 according to the first embodiment.
  • the control device 50 includes a communication control unit 501, a field information management unit 502, a robot selection unit 503, a route calculation unit 504, a robot control unit 505, and a storage unit 506. It is composed.
  • the communication control unit 501 controls communication with other devices in the same manner as the communication control unit 401 and the like of the transfer planning device 40.
  • the communication control unit 501 acquires the object position information from the position information management device 30 and acquires the article transportation plan information from the transfer planning device 40, the communication control unit 501 stores these information in the storage unit 506.
  • the field information management unit 502 is a means for managing field map information, link information, and the like.
  • the storage unit 506 stores field configuration information indicating the field configuration.
  • the start point, end point, branch point, and the like of the passage through which the transfer robot 10 can pass are regarded as nodes.
  • the field configuration information defines the absolute coordinates of the node.
  • the field configuration is as shown in FIG.
  • the absolute coordinates of the node N1 and the node N2 are defined by the field configuration information (see FIG. 13).
  • the storage unit 506 stores link information indicating the connection relationship of the nodes. For example, in the example of FIG. 12, the link information as shown in FIG. 14 is stored.
  • the storage unit 506 stores field management information for managing the current state of the field.
  • the field management information includes the distance between the links, the presence / absence of the transfer robot 10, and the presence / absence of obstacles.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of field management information.
  • the absolute coordinates of the transfer robot 10 are written in the transfer robot field.
  • the absolute coordinates of the obstacle are written in the obstacle field.
  • the initial values of the transfer robot field and the obstacle field are "no transfer robot" and "no obstacle”.
  • the distance between the nodes constituting each link can be calculated in advance. The distance between the nodes is calculated before system operation and written to the field management information.
  • the field information management unit 502 updates the field management information based on the object position information received from the position information management device 30. Specifically, the field information management unit 502 specifies the type of object (transfer robot, obstacle) included in the acquired object position information. The field information management unit 502 refers to the field configuration information and the link configuration information stored in the storage unit 506, and identifies the link in which the specified object exists. The field information management unit 502 updates the transfer robot field and the obstacle field corresponding to the specified link based on the type of the specified object (transfer robot, obstacle) and its absolute coordinates.
  • the field information management unit 502 updates the field management information every time the object position information is acquired from the position information management device 30. Therefore, by referring to the field management information, the current state in the field can be grasped. If an obstacle is placed in the field, the existence of the obstacle can be immediately found by referring to the field management information. Further, the position of the transfer robot 10 operating in the field is also known from the field management information.
  • the field information management unit 502 updates the current position field of the robot management information described later based on the absolute coordinates of the transfer robot 10 read from the object position information.
  • the robot selection unit 503 is a means for selecting the transfer robot 10 that conveys the article 60. Specifically, when the robot selection unit 503 acquires the article transfer plan information from the transfer planning device 40, the robot selection unit 503 selects the transfer robot 10 for transporting the article 60 described in the information. The robot selection unit 503 selects two transfer robots 10 from a plurality of transfer robots 10 waiting in the standby area.
  • the robot selection unit 503 may select two transfer robots 10 based on any criteria. For example, the robot selection unit 503 may select the transfer robot 10 closest to the transfer source described in the transfer plan information, or may select the transfer robot 10 in ascending order of operating time. Alternatively, if the remaining battery level can be obtained from the transfer robot 10, the robot selection unit 503 may select the robots having the highest remaining battery level in order. Alternatively, the robot selection unit 503 may select a transfer robot 10 having special specifications according to the article 60. For example, when the article 60 is extremely heavy, the transport robot 10 for transporting heavy objects may be selected, and when the article 60 is lightweight, the transport robot 10 for transporting lightweight objects may be selected.
  • the robot selection unit 503 notifies the route calculation unit 504 and the robot control unit 505 of the selected transfer robot 10 (transfer robot pair). Further, the robot selection unit 503 reflects the information about the selected transfer robot 10 in the robot management information. The details of the robot management information will be described later.
  • the route calculation unit 504 is a means for calculating the route for the transport robot pair to transport the article 60 from the transport source to the transport destination based on the article transport plan information generated by the transport planning device 40. For example, when “Area A" is described as the transport source and "Area D" is described as the transport destination in the article transport plan information, the route from the lower left to the middle upper right of FIG. 12 is calculated.
  • the storage unit 506 stores the relationship between each area and the corresponding node in association with each other. For example, information that the area B corresponds to the node N4 is stored in the storage unit 506.
  • the route calculation unit 504 calculates the route for transporting the article 60 from the transport source to the transport destination by using a route search algorithm such as the Dijkstra method or the Bellman-Ford method. For example, in the above example, a route via nodes N1, N2, N3, N8, N9 and a route via nodes N1, N2, N6, N7, N8 are calculated.
  • a route search algorithm such as the Dijkstra method or the Bellman-Ford method.
  • the route calculation unit 504 refers to the field management information at the time of the route calculation.
  • the route calculation unit 504 treats the distance between the nodes as the cost of the link and calculates the transport route, for example. At that time, the route calculation unit 504 determines that the link with an obstacle is impassable, treats the cost of the link as infinite, and calculates the transport route.
  • the route calculation unit 504 does not include the link with the transfer robot 10 in the cost. This is because the transfer robot 10 moves with the passage of time.
  • the route calculation unit 504 manages the calculated route in association with the transfer robot 10 that uses the route. Specifically, the route calculation unit 504 updates the robot management information stored in the storage unit 506.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of robot management information.
  • the identifier of the transfer robot 10 the state of each robot (during transfer, waiting), the information of the transfer robot 10 to be paired, the current position, and the information about the route used by the transfer robot 10 are associated and managed.
  • any ID such as the MAC (Media Access Control) address and the name (transfer robot No. 1 and No. 2) assigned to each transfer robot 10 can be used.
  • the state field is updated by the robot control unit 505.
  • the fields related to the paired robots are updated by the robot selection unit 503.
  • the current position field is updated by the field information management unit 502.
  • the transport route field is updated by the route calculation unit 504.
  • the robot control unit 505 is a means for controlling the transfer robot 10.
  • the robot control unit 505 provides control information for transporting the article 60 by the transport robot pair based on the position information of the transport robot 10 and the position information of another transport robot 10 paired with the transfer robot 10. Send to 10. That is, the robot control unit 505 controls the transfer robot 10 by transmitting a control command (control information) to the transfer robot 10.
  • control command control information
  • all the control commands may be transmitted at once so that the transfer robot pair can move from the transfer source to the transfer destination, or the transfer robot pair may send the control command.
  • the control commands may be transmitted in order according to the position and the like.
  • the robot control unit 505 needs information on the orientation of the transfer robot 10 when controlling the transfer robot 10.
  • a gyro sensor or the like is attached to the transfer robot 10, and the robot control unit 505 may acquire information regarding the orientation from the transfer robot 10.
  • the orientation when arranging the transfer robot 10 in the standby area may be determined in advance, and the orientation of the transfer robot 10 may be estimated based on a control command transmitted from the robot control unit 505 to the transfer robot 10.
  • the robot control unit 505 When the robot control unit 505 receives the notification of robot selection from the robot selection unit 503, the robot control unit 505 controls the selected transfer robot 10 to move to the transfer source described in the article transfer plan. Since the control related to the initial movement can be the same as the control when the transfer robot 10 moves from the transfer source to the transfer destination, the details thereof will be omitted.
  • the robot control unit 505 confirms whether or not the article 60 is placed at the transfer source. Any method can be used for the confirmation. For example, when the worker places the article 60 at the transport source, the above confirmation may be made by the worker pressing a button connected to the control device 50. Alternatively, a sensor (infrared sensor, camera, weight sensor, etc.) may be installed in the area serving as the transport source, and the article 60 may be confirmed using the sensor. That is, the robot control unit 505 may recognize that the article 60 has been installed at the transport source based on the output of the sensor.
  • a sensor infrared sensor, camera, weight sensor, etc.
  • the robot control unit 505 may confirm whether or not the article 60 placed at the transport source is the article 60 input by the article transport plan information. For example, consider a case where a camera is installed near the transport source and the article 60 is provided with a marker (AR marker or the like) for identifying the article 60. In this case, the robot control unit 505 refers to the information associated with the marker and the article 60, and confirms that the article 60 placed at the transport source matches the article 60 input in the article transport plan information. May be good.
  • the robot control unit 505 may determine that the article 60 placed by the operator at the transport source is the article 60 described in the article transport plan information, and may omit the above confirmation. That is, the robot control unit 505 may trust the operator and omit the confirmation of the article 60.
  • the robot control unit 505 controls the two transfer robots 10 to sandwich the article 60 by transmitting a control command to the transfer robot 10. Specifically, the robot control unit 505 moves these robots so that the two transfer robots 10 face each other over the article 60, and moves the robots so that the distance between the robots becomes narrow.
  • the control device 50 When each of the two transfer robots 10 succeeds in pinching the article 60, the control device 50 is notified of the completion of pinching the article.
  • the robot control unit 505 receives the above notification from each of the two transfer robots 10, the robot control unit 505 starts the transfer by the two transfer robots 10. Specifically, the robot control unit 505 generates a control command so that the transfer robot pair sandwiching the article 60 moves on the path calculated as the transfer path of the transfer robot pair, and causes each transfer robot 10 to move. Send.
  • the control of the two transfer robots 10 by the robot control unit 505 can be realized by the description of Reference 1 below. Further, details regarding the mechanism of the transfer robot 10 are also described in the document.
  • the robot control unit 505 treats one of the two transfer robots 10 as a "leader transfer robot” and the other one as a “successor transfer robot”. Then, the robot control unit 505 acquires the current position of the leading transfer robot 10 among the transfer robots 10 described in the robot management information. Next, the robot control unit 505 determines the position where the leading transfer robot 10 reaches.
  • the robot control unit 505 takes time and speed to rotate the motor of each transfer robot 10 according to the distance between the current position of the transfer robot 10 as a leader and the calculated arrival position. Calculate. At that time, the robot control unit 505 generates a control command so that the motor rotation speeds of the transfer robots 10 are the same.
  • the robot control unit 505 When rotating the transport robot pair, the robot control unit 505 uses a model of circular motion that draws a curve due to the speed difference between the left and right wheels. Specifically, the robot control unit 505 calculates the input speed to the left and right wheels for reaching the target position from the current position in a circular orbit based on the target position and the position and orientation of the robot. The robot control unit 505 uses the calculated input speed as it is for the leading role transfer robot 10, and generates a control command to be transmitted to the leading role transfer robot 10 based on the calculated input speed. ..
  • the robot control unit 505 determines the speed correction value in the front-rear direction based on the inter-robot distance (distance between the plates sandwiching the article 60 by each transport robot) and the left and right wheels based on the rotation angle with respect to the transport robot 10 as the succeeding robot. Calculate the offset correction value.
  • the robot control unit 505 generates a control command to be transmitted to the succeeding transfer robot 10 based on these correction values (speed correction value, offset correction value).
  • the robot control unit 505 controls the transfer robot pair so as to place the article 60 at the transfer destination. Specifically, the robot control unit 505 completes the transfer of the article 60 by controlling the distance between the two transfer robots 10 to be long.
  • the basic control of the robot control unit 505 is as described above.
  • the control of the robot control unit 505 is a control when there is no other transfer robot 10 in the field and no obstacle is placed on the transfer path during transfer. However, in the actual field, another transfer robot 10 may use its own transfer path, or an obstacle may be placed on the initially calculated transfer path.
  • the robot control unit 505 controls two transfer robots 10 so that the article 60 is correctly conveyed to the transfer destination even in the above situation.
  • the robot control unit 505 refers to the latest field management information and robot management information, and determines whether or not it is necessary to recalculate the transfer route for the transfer robot 10 being transferred. Specifically, the robot control unit 505 refers to the latest field management information, and whether or not an object (obstacle or transfer robot pair) exists in the link constituting the transfer path of the transfer robot pair during transfer. To judge. If it is determined that an object exists as a result of the determination, the robot control unit 505 recalculates the transfer route to the route calculation unit 504 with the current position of the transfer robot pair as the start node and the transfer destination as the end node. Instruct.
  • the route calculation unit 504 recalculates the transport route in response to the above instruction. At that time, since the absolute coordinates of the object (obstacle or transport robot pair) are described in the obstacle field of the link included in the previously calculated transport route in the latest link management information, the route calculation unit 504 Calculates the transport route to the transport destination while avoiding a certain link of the object. The recalculated transfer route is reflected in the transfer route field of the robot management information.
  • the robot control unit 505 may control the two transfer robots 10 based on the reflected transfer path.
  • the robot control unit 505 controls the transfer robot pair so as to pass through the above path.
  • an object an obstacle is illustrated in FIG. 17
  • the robot control unit 505 grasps the existence of the object from the latest field management information, and instructs the route calculation unit 504 to recalculate the transport route.
  • the route as shown by the dotted line in FIG. 17 is recalculated.
  • the control device 50 calculates (recalculates) the path for transporting the article 60 in consideration of the existence of the object. ).
  • control device 50 may change the control according to the type of the object placed in the field. For example, if the object existing in the field is an "obstacle", the control device 50 recalculates the path described above. On the other hand, if the object existing in the field is a "transfer robot pair", the control device 50 may recalculate the route according to the distance between the transfer robot pairs.
  • Obstacles placed on the transport route may not be moved in a short time. Therefore, when the robot control unit 505 detects that an obstacle is placed on the transport route, it instructs the route calculation unit 504 to recalculate the transport route. On the other hand, even if the transfer robot 10 is present on the transfer path, the robot is expected to move in a short time, so that there is a possibility that the transfer robot pair does not become an obstacle (an obstacle that blocks the way) during transfer. is there.
  • the robot control unit 505 instructs the route calculation unit 504 to recalculate the transfer path if the distance between the two transfer robot pairs is short.
  • the robot control unit 505 refers to the latest field management information, and if the transfer robot 10 exists on the transfer path of the transfer robot pair during transfer, the current position of the transfer robot pair during transfer and the above The distance between the transfer robots 10 existing on the transfer path is calculated.
  • the robot control unit 505 executes threshold processing for the distance, and instructs the route calculation unit 504 to recalculate the transport route according to the result.
  • the robot control unit 505 controls the transport robot pair so as to move the latest transport route.
  • FIG. 19 is a sequence diagram showing an example of the operation of the transport system according to the first embodiment.
  • the camera device 20 transmits the captured image data to the position information management device 30 (step S01).
  • the position information management device 30 analyzes the acquired image data and attempts to detect an object. When the object is detected from the field, the position information management device 30 generates the object position information (step S02). The position information management device 30 transmits the generated object position information to the control device 50 (step S03).
  • the camera device 20 and the position information management device 30 repeat the operations of steps S01 to S03 in a predetermined cycle.
  • the control device 50 can grasp the situation in the field in real time.
  • control device 50 acquires the object position information
  • the control device 50 updates the field management information (step S04).
  • the control device 50 receives the article transport plan information from the transport planning device 40 (step S05).
  • the control device 50 selects the transfer robot 10 that conveys the article 60 (step S06).
  • the control device 50 calculates the transport path of the transport robot pair based on the article transport plan information (step S07).
  • the control device 50 generates a control command so that the transfer robot pair moves on the transfer path calculated above, and transmits the control command to the transfer robot pair (step S08).
  • Each of the transfer robots 10 receives the control command and executes the control command (steps S09 and S10).
  • the transfer robot 10 executes the control command, it transmits an acknowledgment (ACK).
  • control device 50 and the transfer robot pair convey the article 60 to the transfer destination by repeating the above steps S08 to S09.
  • the control device 50 transmits control information for the two transfer robots 10 to sandwich and convey the article 60 to these transfer robots 10. At that time, the control device 50 calculates a route for transporting the article 60 based on the position information of an object (transfer robot 10, an obstacle) existing in the field, and uses the calculated route to perform the article 60.
  • the control information for transporting is transmitted to the transporting robot 10. That is, in the transfer system according to the first embodiment, position information of the transfer robot 10 and the like is generated, and the transfer robot 10 is controlled based on the position information. Therefore, the transfer robot 10 can be controlled even in an environment (complex environment) in which a magnetic tape or the like is unnecessary and SLAM does not function.
  • the two transport robots cooperate to transport the article 60, the labor of the operator for transshipping the article 60 is not required, and it is possible to cope with a wide variety of shapes of the article 60. Or something like that. That is, since the two transfer robots 10 form a pair and move while sandwiching the article 60, the article 60 can be moved regardless of the shape of the article 60 or the like. Further, even when the article 60 is mounted on the trolley, the pair of the transfer robots 10 can move the article 60 together with the trolley, so that the operator does not need to replace the article 60. .. Further, since the two transport robots cooperate to transport (transport) the article 60, it is not necessary to attach a traction device or the like to the article 60 or the trolley.
  • control device 50 can be implemented as a cloud server on a network (for example, a wireless communication network such as the Internet or LTE), and realizes coordinated control of the transfer robot 10 while giving a bird's-eye view of the entire field. Further, since the transfer robot 10 is centrally controlled by the control device 50, a sensor (expensive sensor) for monitoring the periphery of the transfer robot 10 is unnecessary, and the price of the transfer robot 10 can be reduced.
  • a sensor expensive sensor
  • the transport instruction of the article 60 is generated by the transport planning device 40, and the user can input location information such as a destination via the device, so that the article 60 is intuitively, easily understood, and efficiently transported. Is possible.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the control device 50.
  • the control device 50 can be configured by an information processing device (so-called computer), and includes the configuration illustrated in FIG. 20.
  • the control device 50 includes a processor 311, a memory 312, an input / output interface 313, a communication interface 314, and the like.
  • the components such as the processor 311 are connected by an internal bus or the like so that they can communicate with each other.
  • control device 50 may include hardware (not shown), or may not include an input / output interface 313 if necessary.
  • number of processors 311 and the like included in the control device 50 is not limited to the example of FIG. 20, and for example, a plurality of processors 311 may be included in the control device 50.
  • the processor 311 is a programmable device such as a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), and a DSP (Digital Signal Processor). Alternatively, the processor 311 may be a device such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). The processor 311 executes various programs including an operating system (OS; Operating System).
  • OS Operating System
  • the memory 312 is a RAM (RandomAccessMemory), a ROM (ReadOnlyMemory), an HDD (HardDiskDrive), an SSD (SolidStateDrive), or the like.
  • the memory 312 stores an OS program, an application program, and various data.
  • the input / output interface 313 is an interface of a display device or an input device (not shown).
  • the display device is, for example, a liquid crystal display or the like.
  • the input device is, for example, a device that accepts user operations such as a keyboard and a mouse.
  • the communication interface 314 is a circuit, module, or the like that communicates with another device.
  • the communication interface 314 includes a NIC (Network Interface Card), a wireless communication circuit, and the like.
  • NIC Network Interface Card
  • the function of the control device 50 is realized by various processing modules.
  • the processing module is realized, for example, by the processor 311 executing a program stored in the memory 312.
  • the program can also be recorded on a computer-readable storage medium.
  • the storage medium can be a non-transient such as a semiconductor memory, a hard disk, a magnetic recording medium, or an optical recording medium. That is, the present invention can also be embodied as a computer program product.
  • the program can be downloaded via a network or updated using a storage medium in which the program is stored.
  • the processing module may be realized by a semiconductor chip.
  • the position information management device 30, the transfer planning device 40, and the like can also be configured by an information processing device like the control device 50, and the basic hardware configuration thereof is not different from that of the control device 50, so the description thereof is omitted. To do.
  • the function of the position information management device 30 may be realized by the control device 50.
  • the position information management device 30 may execute a process related to determining the position of an object, and the control device 50 may determine the type of the object.
  • the location information management device 30 may be installed inside the field, and the control device 50 may be mounted on a server on the network. That is, the transport system disclosed in the present application may be realized as an edge cloud system.
  • the transfer path of the other transfer robot pair when calculating the transfer path of the transfer robot pair, the transfer path of the other transfer robot pair is not considered, but the transfer path is calculated in consideration of the transfer path of the other transfer robot pair. May be good.
  • the route calculation unit 504 may calculate the route with the cost of the link (link to be used) used by the other transfer robot pair infinite.
  • the route calculation unit 504 may count the number used as the transport route by the transport robot pair for each link, and calculate the transport route using the counted value as the congestion degree of the link.
  • the route calculation unit 504 may treat the degree of congestion as the cost of the link and calculate the transport route so as to avoid the link having a high degree of congestion.
  • a camera capable of detecting the height of the object for example, a depth camera
  • a normal camera may be used.
  • an infrared sensor or a distance sensor may be used as a sensor for detecting the position of an object.
  • the code may include the identification information of the article 60, and the transfer robot 10 may read the information.
  • the transfer robot 10 may compare the read identification information with the identification information of the article 60 instructed to be conveyed by the control device 50, and decide whether or not to convey the article 60 according to the result. ..
  • the computer By installing the article transport program in the storage unit of the computer, the computer can function as the control device 50. Further, by causing the computer to execute the article transport program, the article transport method can be executed by the computer.
  • the present invention is suitably applicable to the transportation of goods such as factories and distribution warehouses.
  • [Appendix 1] The first and second transport robots (10) that transport goods, and Generation devices (30, 103) that generate the position information of the first transfer robot (10) and the position information of the second transfer robot (10). Control for transporting the article by the first and second transport robots (10) based on the position information of the first transport robot (10) and the position information of the second transport robot (10). A control device (50, 104) that transmits information to the first and second transfer robots (10), and Including the transport system.
  • [Appendix 2] Further including a transport planning apparatus (40) for generating transport plan information, including information on the transport source and destination of the goods transported by the first and second transport robots (10).
  • the control device (50, 104) is a route for the first and second transfer robots (10) to transfer the article from the transfer source to the transfer destination based on the generated article transfer plan information.
  • the control device (50, 104) identifies a route for transporting the article based on the position information of an obstacle in the field for transporting the article, and transports the article along the specified route.
  • the transfer system according to Appendix 1 or 2 wherein the control information of the above is transmitted to the first and second transfer robots (10).
  • the transport system according to Appendix 3, wherein the control device (50, 104) calculates a route for transporting the article in consideration of the obstacle when the obstacle is present on the specified route.
  • [Appendix 7] It is connected to a generator (30, 103) that generates the position information of the first transfer robot (10) and the position information of the second transfer robot (10) that conveys the goods. Control for transporting the article by the first and second transport robots (10) based on the position information of the first transport robot (10) and the position information of the second transport robot (10). Control devices (50, 104) that transmit information to the first and second transfer robots (10).
  • [Appendix 8] Connected to a transport planning device (40) that generates transport plan information, including information about the transport source and destination of the goods transported by the first and second transport robots (10).
  • [Appendix 9] Based on the position information of the obstacle in the field for transporting the article, the route for transporting the article is specified, and the control information for transporting the article along the specified route is the first and second.
  • [Appendix 14] A step of generating transfer plan information including information on a transfer source and a transfer destination of the goods transported by the first and second transfer robots (10), and A step of specifying a route for the first and second transport robots (10) to transport the goods from the transport source to the transport destination based on the generated article transport plan information.
  • [Appendix 15] A step of identifying a route for transporting the article based on the position information of an obstacle in the field for transporting the article, and A step of transmitting control information for transporting the article by the specified route to the first and second transport robots (10), and The transport method according to Appendix 13 or 14, further comprising.
  • [Appendix 16] The transport method according to Appendix 15, wherein the step of specifying the route calculates a route for transporting the article in consideration of the obstacle when the obstacle is present on the specified route.
  • [Appendix 17] In the step of specifying the route, when a third transfer robot (10) different from the first and second transfer robots (10) exists on the specified route, the first and second transfer robots (10) are present.
  • Position information management device 40 Transfer planning device 50, 104 Control device 60, 60-1, 60-2 Article 101 1st Transfer robot 102 Second transfer robot 103 Generation device 201, 301, 401, 501 Communication control unit 202 Actuator control unit 203 Pinching detection unit 302 Object position information generation unit 303, 404, 506 Storage unit 311 Processor 312 Memory 313 Input / output interface 314 Communication interface 402 Transport plan information generation unit 403 Display unit 502 Field information management unit 503 Robot selection unit 504 Route calculation unit 505 Robot control unit

Landscapes

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Abstract

【課題】多種多様な物品を円滑に搬送する搬送システムを提供する。 【解決手段】搬送システムは、第1の搬送ロボットと、第2の搬送ロボットと、生成装置と、制御装置と、を含む。第1の搬送ロボットと第2の搬送ロボットは、物品を搬送する。生成装置は、第1の搬送ロボットの位置情報と第2の搬送ロボットの位置情報を生成する。制御装置は、第1の搬送ロボットの位置情報と第2の搬送ロボットの位置情報に基づいて、物品を第1の搬送ロボット及び第2の搬送ロボットで搬送するための制御情報を第1の搬送ロボット及び第2の搬送ロボットに送信する。

Description

搬送システム、制御装置、搬送方法及びプログラム
 本発明は、搬送システム、制御装置、搬送方法及びプログラムに関する。
 工場等の生産現場では、使用する部品、資材などの物品移動が欠かせない。また、物流倉庫においても物品の移動が必要となる。これらの物品移動に搬送ロボット(AGV;Automated Guided Vehicle)が活用される。
 ここで、工場等における物品移動に関しては、物品の搬送先は予め決まっており、取り扱う物品(資材)の種類もさほど多くはない。そのため、搬送ロボットは、種類の限られた物品を決まった経路で運搬すればよいことになる。
 上記の事情から、工場等では、例えば、磁気テープやQRコード(登録商標)を床に貼り付け当該磁気テープ等を頼りに移動する搬送ロボットが用いられることが多い。あるいは、近年では、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)と称される、自身の位置を推定し目的地まで移動する搬送ロボットが用いられることもある。
 特許文献1には、2台のロボットの上に物品を載せて搬送するロボットが開示されている。また、特許文献2には、物品を載せている台車ごと搬送するロボットが開示されている。
特開2015-099524号公報 特開2009-006415号公報
 上記説明した磁気テープ等を用いた搬送ロボットやSLAM型の搬送ロボットは、工場等における物品の搬送には適するが、物流倉庫等での物品発送には不適な面がある。
 物流倉庫では荷主(クライアント)により物品の搬送先が異なり、経路変更が柔軟に行えない磁気テープやQRコード(登録商標)を用いた搬送ロボットを使用することは難しい。つまり、荷主の要望を満たすためには、磁気テープ等を頻繁に張り直す必要があり現実的ではない。また、床に貼り付けられたQRコード(登録商標)等は台車等の移動により汚れ、時間の経過と共に搬送ロボットがQRコード(登録商標)を読み取ることが難しくなる。あるいは、貸倉庫では、床等に磁気テープ等を貼り付けることが禁じられていることもある。
 物流倉庫では、工場等とは異なり搬送ロボットの周辺環境が頻繁に変わることも多い。例えば、通路上に障害物が置かれ、搬送ロボットの経路を塞いでしまうこともある。このように、既存の搬送ロボットは、物流倉庫での物品搬送に適さないことが多い。
 工場等では、搬送ロボットが取り使う物品は予め決まっており、物品に合わせた搬送形態が選択可能である。例えば、搬送ロボットが台車となって当該ロボットの上に物品を載せて搬送する形態や、牽引器具がついた台車を搬送ロボットが引っ張って搬送する形態や、台車ごとリフトアップして搬送する形態の中から物品に適した方式が選択される。あるいは、大規模な工場等では、ベルトコンベアにより物品を搬送することもある。
 しかし、物流倉庫では、電子商取引(Eコマース)により消費者に届けられる物品やオークション等の個人間で取引される物品が取り扱われるため、搬送ロボットが取り扱う物品の種類は膨大であり、その形状等を予め想定することはできない。そのため、台車に載せるタイプのロボットでは、物品のサイズごとに数多くのロボットを用意する必要がある。
 物流倉庫では、物品(荷物)は台車に乗せられて倉庫に搬入されることが多く、物品を台車に載せるタイプのロボットでは、作業者が荷物を積み替える必要がある。また、牽引するタイプのロボットでは、作業者が牽引器具と搬送ロボットを接続する作業が必要となる。さらに、台車ごとリフトアップする搬入ロボットやベルトコンベアによる物品の搬送は、大規模な工場等には適するが、物流倉庫、とりわけ小規模な物流倉庫には不適である。
 このように、物流倉庫では、荷物は台車によって搬入され、且つ、荷主(クライアント)ごとに台車や荷姿が異なるといった工場とは異なる事情がある。そのため、既存の搬送ロボットを物流倉庫の物品搬送に使用するには問題が多い。
 このような物流倉庫の事情に起因する問題は、特許文献1や2に開示された技術を適用しても解消することはできない。
 特許文献1には、マスタロボットに合わせてスレイブロボットが協調動作し、対象物を運搬する技術が開示されている。しかし、特許文献1に開示されたロボットは周辺環境を考慮に入れて動作していない。そのため、搬入ロボットの周囲に存在する障害物等が検知されず、ロボットが障害物等に衝突する等の問題が生じる。
 特許文献2には、台車の持ち手を把持し、当該台車を押して移動する搬送ロボットが開示されている。当該文献に開示されたロボットは、台車の所定点とロボットの基準点が同じ軌道になるように制御することで、物品の搬送を可能としている。また、当該ロボットは障害物センサを備えているが、当該センサから得られる障害物情報に基づき移動経路が決定されていないので、経路上に障害物が存在する場合などロボットが立ち往生する可能性がある。
 本発明は、多種多様な物品を円滑に搬送することに寄与する、搬送システム、制御装置、搬送方法及びプログラムを提供することを主たる目的とする。
 本発明の第1の視点によれば、物品を搬送する、第1及び第2の搬送ロボットと、前記第1の搬送ロボットの位置情報と前記第2の搬送ロボットの位置情報を生成する、生成装置と、前記第1の搬送ロボットの位置情報と前記第2の搬送ロボットの位置情報に基づいて、前記物品を前記第1及び第2の搬送ロボットで搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボットに送信する、制御装置と、を含む、搬送システムが提供される。
 本発明の第2の視点によれば、物品を搬送する、第1及び第2の搬送ロボットと、前記第1の搬送ロボットの位置情報と前記第2の搬送ロボットの位置情報を生成する、生成装置と、に接続され、前記第1の搬送ロボットの位置情報と前記第2の搬送ロボットの位置情報に基づいて、前記物品を前記第1及び第2の搬送ロボットで搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボットに送信する、制御装置が提供される。
 本発明の第3の視点によれば、物品を搬送する、第1及び第2の搬送ロボットを含む搬送システムにおいて、前記第1の搬送ロボットの位置情報と前記第2の搬送ロボットの位置情報を生成する、ステップと、前記第1の搬送ロボットの位置情報と前記第2の搬送ロボットの位置情報に基づいて、前記物品を前記第1及び第2の搬送ロボットで搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボットに送信するステップと、を含む、搬送方法が提供される。
 本発明の第4の視点によれば、物品を搬送する、第1及び第2の搬送ロボットと、前記第1の搬送ロボットの位置情報と前記第2の搬送ロボットの位置情報を生成する、生成装置と、に接続された制御装置に搭載されたコンピュータに、前記第1の搬送ロボットの位置情報と前記第2の搬送ロボットの位置情報に基づいて、前記物品を前記第1及び第2の搬送ロボットで搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボットに送信する処理を実行させプログラムが提供される。
 本発明の各視点によれば、多種多様な物品を円滑に搬送することに寄与する、搬送システム、制御装置、搬送方法及びプログラムが提供される。なお、本発明により、当該効果の代わりに、又は当該効果と共に、他の効果が奏されてもよい。
図1は、一実施形態の概要を説明するための図である。 図2は、一実施形態に係る搬送システムの動作の一例を示すシーケンス図である。 図3は、第1の実施形態に係る搬送システムの概略構成の一例を示す図である。 図4は、第1の実施形態に係る搬送ロボットの処理構成の一例を示す図である。 図5は、第1の実施形態に係る位置情報管理装置の処理構成の一例を示す図である。 図6は、カメラ装置の識別子とカメラ装置が撮影するエリアを対応づけた情報の一例を示す図である。 図7は、物***置情報生成部の動作を説明するための図である。 図8は、位置情報管理装置から送信される物***置情報の一例を示す図である。 図9は、第1の実施形態に係る搬送計画装置の処理構成の一例を示す図である。 図10は、搬送計画情報生成部が表示する画面の一例を示す図である。 図11は、第1の実施形態に係る制御装置の処理構成(処理モジュール)の一例を示す図である。 図12は、フィールド構成の一例を示す図である。 図13は、フィールド構成情報の一例を示す図である。 図14は、リンク構成情報の一例を示す図である。 図15は、フィールド管理情報の一例を示す図である。 図16は、ロボット管理情報の一例を示す図である。 図17は、経路計算部による再計算を説明するための図である。 図18は、経路計算部による再計算を説明するための図である。 図19は、第1の実施形態に係る搬送システムの動作の一例を示すシーケンス図である。 図20は、制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
 はじめに、一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。なお、本明細書及び図面において、同様に説明されることが可能な要素については、同一の符号を付することにより重複説明が省略され得る。
 一実施形態に係る搬送システムは、第1の搬送ロボット101と、第2の搬送ロボット102と、生成装置103と、制御装置104と、を含む(図1参照)。第1の搬送ロボット101と第2の搬送ロボット102は、物品を搬送する。生成装置103は、第1の搬送ロボット101の位置情報と第2の搬送ロボット102の位置情報を生成する。制御装置104は、第1の搬送ロボット101の位置情報と第2の搬送ロボット102の位置情報に基づいて、物品を第1の搬送ロボット101及び第2の搬送ロボット102で搬送するための制御情報を第1の搬送ロボット101及び第2の搬送ロボット102に送信する。
 上記一実施形態に係る搬送システムの動作をまとめると図2のとおりとなる。生成装置103は、第1の搬送ロボット101の位置情報と第2の搬送ロボット102の位置情報を生成する(ステップS1)。制御装置104は、当該位置情報に基づいて、物品を第1の搬送ロボット101及び第2の搬送ロボット102で搬送するための制御情報を第1の搬送ロボット101及び第2の搬送ロボット102に送信する(ステップS2)。第1の搬送ロボット101と第2の搬送ロボット102は、受信した制御情報に基づき物品を搬送する(ステップS3)。
 上記搬送システムでは、2台の搬送ロボットが協調して物品を移動(搬送)する。そのため、物流倉庫等に運び込まれる多種多様な物品に適応できる。例えば、2台の搬送ロボットが物品を挟み込んで移動することで、2台の搬送ロボットは物品の形状等によらず物品を搬送できる。また、制御装置104は、2台の搬送ロボットの状況だけでなくその周辺環境等も考慮してこれらの搬送ロボットを制御できる。そのため、例えば、搬送ロボットの周辺(搬送ロボットの経路上)に障害物等が存在しても、制御装置104は、当該障害物を回避する制御を実行できる。
 以下に具体的な実施形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。
[第1の実施形態]
 第1の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
 図3は、第1の実施形態に係る搬送システムの概略構成の一例を示す図である。図3を参照すると、搬送システムには、複数の搬送ロボット10-1~10-4と、複数のカメラ装置20-1~20-3と、位置情報管理装置30と、搬送計画装置40と、制御装置50と、を含んで構成される。
 以降の説明において、搬送ロボット10-1~10-4を区別する特段の理由がない場合には単に「搬送ロボット10」と表記する。他の構成についても同様に表記する。図3に示す構成は例示であって、搬送システムに含まれる搬送ロボット10等の数を制限する趣旨ではない。
 搬送ロボット10は、他のロボットと協調して物品60を搬送する、協調型搬送ロボットである。具体的には、搬送ロボット10は、相対する方向から物品60を挟み込み、挟み込んだ状態のまま移動することで、物品60を搬送する。搬送ロボット10は、制御装置50と通信可能に構成されており、制御装置50からの制御コマンド(制御情報)に基づき移動する。
 なお、物品60は車輪のついた台車に固定されている。そのため、2台の搬送ロボット10が物品60を軽く挟んで移動すると、物品60も移動する。
 搬送ロボット10は、単独で移動可能であり、任意の搬送ロボット10とペアを作り物品60を搬送する。例えば、図3の例では、搬送ロボット10-1と搬送ロボット10-2がペアを作り、搬送ロボット10-3と搬送ロボット10-4がペアを作っている。しかし、搬送ロボット10-1と搬送ロボット10-3がペアとなり、物品60を搬送してもよい。なお、以降の説明において、2台の搬送ロボット10からなるペアを搬送ロボットペアと表記する。
 物品60を搬送していない搬送ロボット10(他の搬送ロボット10とペアを作っていない搬送ロボット10)は、フィールド内の所定の位置に待機する。図3には、物品60を搬送中の搬送ロボットペアを図示しているが、図3に図示していないフィールド内の所定位置に待機している搬送ロボット10も存在する。
 カメラ装置20は、フィールド内を撮像する装置である。カメラ装置20は、例えば、デプスカメラやステレオカメラ等を含んで構成される。デプスカメラは、画像の各画素値がカメラから対象物までの距離を示す深度画像を撮影できるカメラである。また、ステレオカメラは、2つのカメラを用いて対象物を複数の異なる方向から撮影することで、対象物の奥行き方向(高さ方向)に関する計測を可能とするカメラである。
 カメラ装置20は、天井や柱などに設置されている。各カメラ装置20は、全てのカメラ装置20が撮像した画像データを統合するとフィールド内が俯瞰できるように配置される。
 各カメラ装置20は、位置情報管理装置30と接続されている。カメラ装置20は、所定の間隔(所定のサンプリング周期)でフィールド内を撮像し、画像データを位置情報管理装置30に送信する。カメラ装置20は、フィールド内の状況をリアルタイムに撮像し、当該状況を含む画像データを位置情報管理装置30に送信する。
 位置情報管理装置30は、フィールド(例えば、工場又は物流倉庫)内の物体の位置に関する管理を行う装置である。位置情報管理装置30は、カメラ装置20から受信した画像データに基づいてフィールド内に位置する物体を識別すると共に、物体の位置情報を生成する。例えば、図3の例では、位置情報管理装置30は、搬送ロボット10-1の位置情報、搬送ロボット10-2の位置情報を生成する。
 位置情報管理装置30は、デプスカメラ等を含むカメラ装置20から取得した画像データを解析することで、フィールド内の物体(例えば、搬送ロボット10、物品60、その他フィールド内に置かれた障害物等)を識別する。なお、本願開示では、フィールドの初期状態には存在しない物体を「障害物」として扱う。
 位置情報管理装置30は、当該フィールド内の物体に関する位置情報を生成する。位置情報管理装置30は、フィールド内の任意の一点(例えば、出入り口)を原点とする3次元座標系(X軸、Y軸、Z軸)における対象物の位置(絶対位置)を算出する。位置情報管理装置30は、算出した物体の位置情報(以下、物***置情報と表記する)を制御装置50に送信する。
 搬送計画装置40は、搬送ロボットペアにより搬送される物品60の搬送元、搬送先に関する情報を含む、物品搬送計画情報を生成する装置である。具体的には、搬送計画装置40は、作業者が搬送する物品60を特定し、当該物品60の搬送元、搬送先を入力するための操作画面(GUI;Graphical User Interface)を提供する。搬送計画装置40は、当該GUIにより入力された情報に基づき、物品搬送計画情報を生成する。搬送計画装置40は、生成した物品搬送計画情報を制御装置50に送信する。
 制御装置50は、位置情報管理装置30から取得した物***置情報及び搬送計画装置40から取得した物品搬送計画情報を用いて、搬送ロボット10を制御する。制御装置50は、搬送計画情報を取得すると、フィールド内に待機している搬送ロボット10から2台の搬送ロボット10を選択する。制御装置50は、選択した2台の搬送ロボット10に対し、搬送計画情報に記載された搬送元に向かうように指示をする。具体的には、制御装置50は、上記2台の搬送ロボット10に制御コマンド(制御情報)を送信し、これらのロボットが搬送元に向かうように遠隔制御する。
 2台の搬送ロボット10のそれぞれは、制御装置50からの制御コマンドに基づき移動し、接触センサ等により物品60の接触を検出すると、制御装置50に対して「物品挟み込み完了通知」を送信する。なお、制御装置50の制御方法によっては、搬送ロボット10から物品挟み込み完了通知を送信する必要はない。例えば、制御装置50は、2台の搬送ロボット10のそれぞれが所定の位置に移動してから所定時間(例えば、30秒)経過後に、2台の搬送ロボット10が物体(物品60)を挟み込んだと捉えてもよい。即ち、制御装置50は、上記所定時間の経過後に制御コマンド(制御情報)を送信してもよい。
 制御装置50は、上記物品挟み込み通知を各搬送ロボット10から取得すると、当該2台の搬送ロボット10のそれぞれに対し、制御コマンドを送信し、搬送ロボットペアが物品搬送計画に記載された搬送先に移動するように遠隔制御する。その際、制御装置50は、搬送ロボットペアが物品60を挟んだまま搬送先に移動するように上記遠隔制御を行う。例えば、制御装置50は、相対する2台の搬送ロボット10の間の距離を保ったまま当該2台の搬送ロボット10が移動するように制御コマンド(制御情報)を送信する。
 続いて、搬送システムに含まれる各装置の詳細について説明する。
 図4は、第1の実施形態に係る搬送ロボット10の処理構成(処理モジュール)の一例を示す図である。図4を参照すると、搬送ロボット10は、通信制御部201と、アクチュエータ制御部202と、挟み込み検出部203と、を含んで構成される。
 通信制御部201は、制御装置50との間の通信を制御する手段である。通信制御部201は、無線LAN(Local Area Network)やLTE(Long Term Evolution)、ローカル5Gのような特定のエリアで用いるネットワーク等の無線通信手段を用いて制御装置50と通信する。
 アクチュエータ制御部202は、制御装置50から受信した制御コマンド(制御情報)に基づいて、モータ等から構成されるアクチュエータを制御する手段である。例えば、制御装置50は、モータの回転開始、モータの回転速度、モータの回転停止等を含む制御コマンドを搬送ロボット10に送信する。アクチュエータ制御部202は、当該制御コマンドに従いモータ等を制御する。
 挟み込み検出部203は、ペアとなる他の搬送ロボット10との間で物品60を挟み込んだことを検出する手段である。搬送ロボット10は、物品を挟み込む面に「接触センサ」が設置されている。挟み込み検出部203は、接触センサの出力を監視し、当該センサが物体との接触を検知したか否かを判定する。挟み込み検出部203は、物体(物品60)の接触が検知された場合、通信制御部201を介して制御装置50に対して「物品挟み込み完了通知」を送信する。
 図5は、第1の実施形態に係る位置情報管理装置30の処理構成(処理モジュール)の一例を示す図である。図5を参照すると、位置情報管理装置30は、通信制御部301と、物***置情報生成部302と、記憶部303と、を含んで構成される。
 通信制御部301は、有線(例えば、LAN、光ファイバ等)又は無線により接続された他の装置(例えば、カメラ装置20、制御装置50)との間の通信を制御する手段である。
 物***置情報生成部302は、上記説明した物***置情報を生成する手段である。物***置情報生成部302は、カメラ装置20から取得した画像データに基づき物***置情報を生成する。
 カメラ装置20は、自身の識別子(ID;Identifier)と共に画像データを位置情報管理装置30に送信する。当該カメラ装置20の識別子から画像データの送信元であるカメラ装置20が特定される。カメラ装置20は、天井等に固定されているので、カメラ装置20はフィールド内の所定エリアの画像データを継続して位置情報管理装置30に送信する。
 物***置情報生成部302は、例えば、以下の方法で物体を検出する。記憶部303には、カメラ装置20の識別子と各カメラ装置20が撮影するエリアを対応づけた情報が格納されている(図6参照)。物***置情報生成部302は、当該対応情報を参照することで、取得した画像データがフィールド内のどのエリアに相当する画像が把握できる。
 また、記憶部303には、各カメラ装置20が撮像するエリアの初期画像データが格納されている。初期画像データとはフィールド内に初期状態には存在しない物体が写っていない画像データである。物***置情報生成部302は、取得した画像データと対応する初期画像データを比較し、差分があれば、当該画像データに検出対象の物体が含まれていると判断する。なお、物***置情報生成部302が検出対象とする物体は、搬送ロボット10、物品60、フィールドの通路に置かれた障害物等が含まれる。
 例えば、記憶部303には図7の左側に示すような初期画像が格納されている。図7の右側に記載した画像はカメラ装置20から取得した画像である。物***置情報生成部302は、2つの画像データの差分を計算し、右側の取得画像に含まれる物体を検出する。なお、フィールド内の初期状態が変更になった場合には、記憶部303に格納された初期画像データが更新される。例えば、工場等のレイアウトが変更になった場合に初期画像データは更新される。
 なお、物***置情報生成部302による物体判別は上記初期画像データを用いた方法に限定されない。例えば、物***置情報生成部302は、物体(障害物)の座標が算出し、当該物体の座標とフィールドの通常の座標情報に基づいて、通路上(リンク上)に物体が存在することを検出してもよい。
 物***置情報生成部302は、物体を検出すると、当該物体を例えば矩形形状に近似し、その4点の座標を計算する。具体的には、物***置情報生成部302は、画像データにおける基準点(例えば、画像の左下)から物体までの画素数に基づき当該基準点の絶対座標に対する物体の相対座標(X座標、Y座標)を計算する。その際、物***置情報生成部302は、画像データを取得したカメラ装置20の情報(撮像素子の解像度等)に基づき上記物体の相対座標を計算する。
 取得画像データの基準点の絶対座標は予め判明している。物***置情報生成部302は、基準点の絶対座標に上記計算した物体の相対座標を加算することで、物体のフィールド内における絶対座標(X、Y座標)を算出する。さらに、画像データがデプスカメラにより撮像されている場合には、物***置情報生成部302は、上記算出されたX座標及びY座標に対応する画素値を読み出すことで、物体のZ座標(高さ)とする。
 物***置情報生成部302は、このような処理を物体の四隅について実行することで、物体をなす4点の絶対位置を計算する。
 次に、物***置情報生成部302は、取得画像に含まれる物体の種別を判定する。物***置情報生成部302は、上記4点の絶対座標から検出された物体の大きさを計算する。物***置情報生成部302は、当該計算された大きさに基づき、物体の種別を判定してもよい。例えば、搬送ロボット10の大きさは予め判明しているので、物体の大きさと搬送ロボット10の大きさが一致すれば、物***置情報生成部302は、検出した物体は搬送ロボット10と判定する。対して、検出した物体の大きさと搬送ロボット10の大きさが一致しない場合には、物***置情報生成部302は、当該検出した物体を障害物と判定する。
 なお、物体の大きさで搬送ロボットか否かを判定する方法は例示であって他の方向を用いることもできる。例えば、搬送ロボット10にQRコード(登録商標)やAR(Augmented Reality)マーカ等の識別機能を持つマーカを貼り付け、物***置情報生成部302が当該マーカを読み出すことで搬送ロボット10が検出されてもよい。第1の実施形態では、搬送ロボット10にマーカが貼り付けられ、検出された物体が搬送ロボット10であること及びその搬送ロボット10の識別が可能であるとして説明を行う。あるいは、物***置情報生成部302が搬送ロボット10に特定の信号やメッセージが送信し、当該信号等を受信した搬送ロボット10が識別番号等を応答することで搬送ロボット10の識別が行われてもよい。即ち、搬送ロボット10の外側に識別情報(例えば、文字や模様)を付与しなくとも、物***置情報生成部302は、搬送ロボット10からの信号等により搬送ロボット10の識別を行うことができる。
 物***置情報生成部302は、2台の搬送ロボット10に挟まれた物体を物品60と判定してもよい。
 物***置情報生成部302は、検出した物体の種類(搬送ロボット10、障害物等)とその絶対位置を制御装置50に送信する。なお、物体の絶対位置は、上記計算された物体をなす4点の絶対座標でもよいし、物体を代表する1点(例えば、物体の中心)の絶対座標であってもよい。
 図8は、位置情報管理装置30から送信される物***置情報の一例を示す図である。なお、図8に示すように、複数の物体が画像データから検出された場合には、これらの物体に関する物***置情報が制御装置50にまとめて送信されてもよい。このように、位置情報管理装置30は、搬送ロボット10を含む物体の位置情報を生成し、当該生成された位置情報を制御装置50に送信する。
 図9は、第1の実施形態に係る搬送計画装置40の処理構成(処理モジュール)の一例を示す図である。図9を参照すると、搬送計画装置40は、通信制御部401と、搬送計画情報生成部402と、表示部403と、記憶部404と、を含んで構成される。
 通信制御部401は、位置情報管理装置30の通信制御部301と同様に、他の装置との間の通信を制御する手段である。
 搬送計画情報生成部402は、上述の物品搬送計画情報を生成する手段である。搬送計画情報生成部402は、作業者が搬送する物品60を特定し、当該物品60の搬送元、搬送先を入力するためのGUIに関する情報を生成する。搬送計画情報生成部402は、当該生成したGUI情報を表示部403に引き渡す。表示部403は、当該GUI情報を液晶ディスプレイ等に表示する。あるいは、搬送計画情報生成部402は、作業者が使用する端末にGUIを表示するための情報を生成し、当該端末に向けて生成した情報を送信してもよい。
 搬送計画情報生成部402は、例えば、図10に示すような画面を表示する。搬送計画情報生成部402は、作業者が図10に示すような画面に従って入力した情報を制御装置50に送信する。具体的には、搬送計画情報生成部402は、搬送する物品60を特定する情報(例えば、物品名、シリアル番号等)、当該物品60が置かれる場所(搬送元)及び当該物品60の搬送先を対応付けて物品搬送計画情報として制御装置50に送信する。
 なお、図10に示すように搬送計画装置40と制御装置50の間で、搬送先等をフィールド内の名称等でやり取りする場合には、フィールド内の名称についての絶対座標を搬送計画装置40と制御装置50で共有しておく。あるいは、搬送計画情報生成部402は、作業者が入力したフィールド内の名称をフィールド内の絶対座標に変換し、当該変換された絶対座標を制御装置50に送信してもよい。
 図11は、第1の実施形態に係る制御装置50の処理構成(処理モジュール)の一例を示す図である。図11を参照すると、制御装置50は、通信制御部501と、フィールド情報管理部502と、ロボット選択部503と、経路計算部504と、ロボット制御部505と、記憶部506と、を含んで構成される。
 通信制御部501は、搬送計画装置40の通信制御部401等と同様に、他の装置との間の通信を制御する。通信制御部501は、位置情報管理装置30から物***置情報を取得し、搬送計画装置40から物品搬送計画情報を取得した場合には、これらの情報を記憶部506に格納する。
 フィールド情報管理部502は、フィールドの地図情報やリンク情報等を管理する手段である。
 記憶部506には、フィールドの構成を示すフィールド構成情報が格納されている。ここで、本願開示では、搬送ロボット10が通行可能な通路の始点、終点、分岐点等をノードと捉える。フィールド構成情報は、当該ノードの絶対座標を規定する。
 例えば、フィールドの構成は図12のとおりであるとする。この場合、フィールド構成情報によって、ノードN1、ノードN2の絶対座標が定義される(図13参照)。
 記憶部506には、ノードの接続関係を示すリンク情報が格納されている。例えば、図12の例では、図14に示すようなリンク情報が格納される。
 記憶部506には、フィールドの現状を管理するためのフィールド管理情報が格納されている。フィールド管理情報には、各リンクについて、リンク間の距離、搬送ロボット10の存否や障害物の存否が含まれる。
 図15は、フィールド管理情報の一例を示す図である。図15に示すように、リンクで示される通路の上に搬送ロボット10が存在すれば、当該搬送ロボット10の絶対座標が搬送ロボットフィールドに書き込まれる。同様に、通路の上に障害物が存在すれば、障害物フィールドに当該障害物の絶対座標が書き込まれる。なお、搬送ロボットフィールド及び障害物フィールドの初期値は「搬送ロボットなし」、「障害物なし」である。また、フィールドの構成は予め決まっているので、各リンクを構成するノード間の距離も事前に算出可能である。ノード間の距離はシステムの運用前に計算され、フィールド管理情報に書き込まれる。
 フィールド情報管理部502は、位置情報管理装置30から受信した物***置情報に基づき、フィールド管理情報を更新する。具体的には、フィールド情報管理部502は、取得した物***置情報に含まれる物体の種別(搬送ロボット、障害物)を特定する。フィールド情報管理部502は、記憶部506に格納されたフィールド構成情報及びリンク構成情報を参照し、上記特定された物体が存在するリンクを特定する。フィールド情報管理部502は、特定されたリンクに対応する搬送ロボットフィールドや障害物フィールドを特定された物体の種別(搬送ロボット、障害物)とその絶対座標に基づき更新する。
 例えば、図12の例では、ノードN2とノードN6からなるリンク上に障害物が置かれていれば、当該リンクの障害物フィールドに障害物の絶対座標が設定される。
 フィールド情報管理部502は、位置情報管理装置30から物***置情報を取得するたびに、上記フィールド管理情報の更新を行う。従って、フィールド管理情報を参照することで、フィールド内の現況が把握可能となる。フィールド内に障害物が置かれていれば、フィールド管理情報を参照することで当該障害物の存在が即座に判明する。また、フィールド内で動作している搬送ロボット10の位置も当該フィールド管理情報により判明する。
 フィールド情報管理部502は、物***置情報から読み出した搬送ロボット10の絶対座標に基づいて、後述するロボット管理情報の現在位置フィールドを更新する。
 ロボット選択部503は、物品60を搬送する搬送ロボット10を選択する手段である。具体的には、ロボット選択部503は、搬送計画装置40から物品搬送計画情報を取得すると、当該情報に記載された物品60を搬送するための搬送ロボット10を選択する。ロボット選択部503は、待機エリアに待機している複数の搬送ロボット10の中から2台の搬送ロボット10を選択する。
 ロボット選択部503は、どのような基準に基づいて2台の搬送ロボット10を選択してもよい。例えば、ロボット選択部503は、搬送計画情報に記載された搬送元に近い搬送ロボット10を選択してもよいし、稼働時間が短い順に搬送ロボット10を選択してもよい。あるいは、搬送ロボット10からバッテリーの残量を取得できる場合には、ロボット選択部503は、当該バッテリーの残量が多いロボットから順に選択してもよい。あるいは、ロボット選択部503は、物品60に応じた特殊仕様の搬送ロボット10を選択してもよい。例えば、物品60が極めて重い場合には、重量物搬送用の搬送ロボット10が選択され、物品60が軽量であれば軽量物搬送用の搬送ロボット10が選択されてもよい。
 ロボット選択部503は、選択した搬送ロボット10(搬送ロボットペア)を経路計算部504及びロボット制御部505に通知する。また、ロボット選択部503は、選択した搬送ロボット10に関する情報をロボット管理情報に反映する。なお、ロボット管理情報の詳細は後述する。
 経路計算部504は、搬送計画装置40により生成された物品搬送計画情報に基づき、搬送ロボットペアが物品60を搬送元から搬送先まで搬送するための経路を計算する手段である。例えば、物品搬送計画情報に搬送元として「エリアA」、搬送先として「エリアD」がそれぞれ記載されている場合には、図12の左下から右上中段までの経路が計算される。なお、記憶部506には、各エリアとその対応するノードの関係が対応付けられて記憶されている。例えば、エリアBはノードN4に対応すると言った情報が記憶部506に格納されている。
 経路計算部504は、例えば、ダイクストラ法やベルマン-フォード法等の経路探索アルゴリズムを用いて、物品60を搬送元から搬送先まで搬送する経路を計算する。例えば、上述の例では、ノードN1、N2、N3、N8、N9を経由する経路や、ノードN1、N2、N6、N7、N8を経由する経路が計算される。
 経路計算部504は、当該経路計算の際に、フィールド管理情報を参照する。経路計算部504は、例えば、ノード間の距離をリンクのコストとして扱い搬送経路を計算する。その際、経路計算部504は、障害物のあるリンクは通行不可と判断し、当該リンクのコストを無限大として扱い搬送経路を計算する。なお、経路計算部504は、搬送ロボット10あるリンクに関しては、コストに含めない。搬送ロボット10は時間の経過と共に移動するためである。
 経路計算部504は、計算した経路と当該経路を使う搬送ロボット10を対応付けて管理する。具体的には、経路計算部504は、記憶部506に格納されたロボット管理情報を更新する。
 図16は、ロボット管理情報の一例を示す図である。図16を参照すると、搬送ロボット10の識別子と、各ロボットの状態(搬送中、待機中)と、ペアを組む搬送ロボット10の情報と、現在位置と、搬送ロボット10が用いる経路に関する情報と、が対応付けられて管理されている。
 搬送ロボット10の識別子には各搬送ロボット10に割り当てられたMAC(Media Access Control)アドレス、名称(搬送ロボット1号、2号)等の任意のID(Identifier)を用いることができる。図16に示す情報のうち、状態フィールドはロボット制御部505により更新される。ペアのロボットに関するフィールドは、ロボット選択部503により更新される。現在位置フィールドは、フィールド情報管理部502により更新される。搬送経路フィールドは、経路計算部504により更新される。
 ロボット制御部505は、搬送ロボット10を制御する手段である。ロボット制御部505は、搬送ロボット10の位置情報と当該搬送ロボット10とペアとなる他の搬送ロボット10の位置情報に基づいて、物品60を搬送ロボットペアで搬送するための制御情報を各搬送ロボット10に送信する。即ち、ロボット制御部505は、搬送ロボット10に対して制御コマンド(制御情報)を送信することで搬送ロボット10を制御する。なお、ロボット制御部505は、搬送ロボット10に制御コマンドを送る際、搬送ロボットペアが搬送元から搬送先に移動できるように全ての制御コマンドを一度に送信してもよいし、搬送ロボットペアの位置等に応じて制御コマンドを順番に送信してもよい。
 ロボット制御部505は、搬送ロボット10を制御する際に搬送ロボット10の向きに関する情報が必要になる。この場合、搬送ロボット10にジャイロセンサ等が取り付け、ロボット制御部505は、搬送ロボット10からその向きに関する情報を取得すればよい。あるいは、搬送ロボット10を待機エリアに配置する際の向きを予め決めておき、ロボット制御部505から搬送ロボット10に送信する制御コマンドに基づき搬送ロボット10の向きが推定されてもよい。
 ロボット制御部505は、ロボット選択部503からロボット選択の通知を受信すると、選択された搬送ロボット10に対して、物品搬送計画に記載された搬送元に移動するように制御する。なお、当該初期移動に関する制御は、後述する、搬送ロボット10が搬送元から搬送先に移動する際の制御と同一とすることができるので、その詳細は省略する。
 搬送ロボット10が搬送元に移動すると、ロボット制御部505は、搬送元に物品60が置かれたか否かを確認する。当該確認には、任意の方法を用いることができる。例えば、作業者が物品60を搬送元に置いた場合に、制御装置50と接続されているボタンを作業者が押下することで上記確認がなされてもよい。あるいは、搬送元となるエリアにセンサ(赤外線センサ、カメラ、重量センサ等)を設置し、当該センサを用いて上記物品60の確認が行われてもよい。つまり、ロボット制御部505は、当該センサの出力に基づき物品60が搬送元に設置されたことを認識してもよい。
 ロボット制御部505は、搬送元に置かれた物品60が物品搬送計画情報により入力された物品60か否かを確認してもよい。例えば、搬送元の付近にカメラが設置され、物品60に当該物品60を識別するためのマーカ(ARマーカ等)が付されている場合を考える。この場合、ロボット制御部505は、マーカと物品60を対応付けた情報を参照し、搬送元に置かれた物品60が物品搬送計画情報にて入力された物品60に一致することを確認してもよい。
 あるいは、ロボット制御部505は、作業者が搬送元においた物品60は物品搬送計画情報に記載された物品60であると判断し、上記確認を省略してもよい。つまり、ロボット制御部505は、作業者を信頼し、物品60の確認を省略してもよい。
 ロボット制御部505は、物品60が搬送元に置かれると、制御コマンドを搬送ロボット10に送信することで2台の搬送ロボット10が物品60を挟み込むように制御する。具体的には、ロボット制御部505は、2台の搬送ロボット10が物品60越しに対向するように、これらのロボットを移動させ、ロボット間の距離が狭くなるように移動させる。
 2台の搬送ロボット10のそれぞれは、物品60の挟み込みに成功すると、物品挟み込み完了通知を制御装置50に通知する。ロボット制御部505は、2台の搬送ロボット10のそれぞれから上記通知を受信すると、2台の搬送ロボット10による搬送を開始する。具体的には、ロボット制御部505は、搬送ロボットペアの搬送経路として計算された経路上を、上記物品60を挟み込んだ搬送ロボットペアが移動するように制御コマンドを生成し、各搬送ロボット10に送信する。
 ロボット制御部505による2台の搬送ロボット10の制御は下記の参考文献1の記載により実現できる。また、搬送ロボット10の機構に関する詳細も当該文献に記載されている。
<参考文献1>
熊谷太一、安田真也 吉田裕志、“複数ロボットの無線遠隔制御による協調搬送システムの試作”、電子情報通信学会、信学技報、IEICE Technical Report PRM2018-121 CNR2018-44、2019-02
 ロボット制御部505は、2台の搬送ロボット10のうち1台を「先導役の搬送ロボット」として扱い、他の1台を「後続役の搬送ロボット」として扱う。その上で、ロボット制御部505は、ロボット管理情報に記載された搬送ロボット10のうち先導役の搬送ロボット10の現在位置を取得する。次に、ロボット制御部505は、先導役の搬送ロボット10が到達する位置を決定する。
 搬送ロボットペアを直進させる場合には、ロボット制御部505は、先導役の搬送ロボット10の現在位置と上記計算された到達位置の距離に応じて、各搬送ロボット10のモータを回転させる時間及び速さを計算する。その際、ロボット制御部505は、各搬送ロボット10のモータ回転速度が同じとなるように制御コマンドを生成する。
 搬送ロボットペアを回転させる場合には、ロボット制御部505は、左右車輪の速度差によりカーブを描く、円運動のモデルを用いる。具体的には、ロボット制御部505は、目的位置とロボットの位置及び向きに基づき、円軌道で現在位置から目的位置に到達するための左右車輪への入力速度を計算する。ロボット制御部505は、先導役の搬送ロボット10に対しては、当該計算された入力速度をそのまま使用し、当該計算された入力速度に基づき先導役の搬送ロボット10に送信する制御コマンドを生成する。対して、ロボット制御部505は、後続役の搬送ロボット10に関しては、ロボット間距離(各搬送ロボットが物品60を挟む板の間の距離)に基づく前後方向の速度補正値と回転角度に基づく左右車輪のオフセット補正値を計算する。ロボット制御部505は、これらの補正値(速度補正値、オフセット補正値)に基づき後続役の搬送ロボット10に送信する制御コマンドを生成する。
 ロボット制御部505は、搬送ロボットペアが搬送先に到着した場合、搬送先に物品60を置くように搬送ロボットペアを制御する。具体的には、ロボット制御部505は、2台の搬送ロボット10の間の距離が長くなるように制御することで、物品60の搬送を完了する。
 ロボット制御部505の基本的な制御は以上のとおりである。
 上記ロボット制御部505の制御は、フィールド内に他の搬送ロボット10が存在せず、また、搬送中に障害物が搬送経路上に置かれることがない場合の制御である。しかし、実際のフィールドでは、他の搬送ロボット10が自身の搬送経路を使用している場合もあるし、当初計算された搬送経路上に障害物が置かれることもある。
 ロボット制御部505は、上記のような状況であっても物品60が正しく搬送先に搬送されるように2台の搬送ロボット10を制御する。
 ロボット制御部505は、最新のフィールド管理情報とロボット管理情報を参照し、搬送中の搬送ロボット10に関する搬送経路の再計算が必要か否かを判定する。具体的には、ロボット制御部505は、最新のフィールド管理情報を参照し、搬送中の搬送ロボットペアの搬送経路を構成するリンクに物体(障害物、又は搬送ロボットペア)が存在するか否かを判定する。判定の結果、物体が存在すると判断した場合には、ロボット制御部505は、経路計算部504に対して、搬送ロボットペアの現在位置を始点ノード、搬送先を終了ノードとして搬送経路の再計算を指示する。
 経路計算部504は、上記指示に応じて、搬送経路の再計算を行う。その際、最新のリンク管理情報には先に計算された搬送経路に含まれるリンクの障害物フィールドに物体(障害物、又は搬送ロボットペア)の絶対座標が記載されているので、経路計算部504は、当該物体のあるリンクを回避しつつ搬送先までの搬送経路を計算する。再計算された搬送経路は、ロボット管理情報の搬送経路フィールドに反映される。ロボット制御部505は、当該反映された搬送経路に基づき2台の搬送ロボット10を制御すればよい。
 例えば、図17の実線で示すように、当初計算された搬送経路がノードN1、N2、N3、N8、N9である場合を考える。この場合、ロボット制御部505は、搬送ロボットペアが上記経路を通るように制御する。しかし、搬送ロボットペアがノードN1とN2の移動している最中に、ノードN3とN8の間に物体(図17では障害物が例示)が置かれるような場合がある。この場合、ロボット制御部505は、当該物体の存在を最新のフィールド管理情報により把握し、経路計算部504に搬送経路の再計算を指示する。その結果、図17の点線で示すような経路が再計算される。このように、制御装置50は、計算された経路上に物体(障害物、搬送ロボット10)が存在する場合、当該物体の存在を考慮して物品60を搬送するための経路を計算(再計算)する。
 あるいは、制御装置50は、フィールドに置かれた物体の種別に応じて制御を変更してもよい。例えば、フィールドに存在する物体が「障害物」であれば、制御装置50は、上記説明した経路の再計算を行う。対して、フィールドに存在する物体が「搬送ロボットペア」であれば、制御装置50は、搬送ロボットペア間の距離に応じて経路の再計算を行ってもよい。
 搬送経路上に置かれた障害物は短時間で移動されない場合がある。そのため、ロボット制御部505は、搬送経路上に障害物が置かれたことを検知すると、経路計算部504に対して搬送経路の再計算を指示する。対して、搬送経路上に搬送ロボット10が存在しても、当該ロボットは短時間で移動することが予想されるため、搬送中の搬送ロボットペアの障害(行く手を阻む障害)とならない可能性もある。
 そこで、ロボット制御部505は、搬送経路上に他の搬送ロボットペアが存在する場合、2組の搬送ロボットペア間の距離が短ければ搬送経路の再計算を経路計算部504に指示する。具体的には、ロボット制御部505は、最新のフィールド管理情報を参照し、搬送中の搬送ロボットペアの搬送経路上に搬送ロボット10が存在すれば、搬送中の搬送ロボットペアの現在位置と上記搬送経路上に存在する搬送ロボット10の間の距離を計算する。ロボット制御部505は、当該距離に対して閾値処理を実行し、その結果に応じて経路計算部504に搬送経路の再計算を指示する。
 搬送経路が再計算され、ロボット管理情報の搬送経路フィールドに反映されれば、ロボット制御部505は、最新の搬送経路を移動するように搬送ロボットペアを制御する。
 例えば、図18に示すように、2台の搬送ロボットペアがエリアAからエリアDに物品60を搬送する場合を考える。その際、搬送中の搬送ロボットペアはノードN1とN2の間を移動中とする。他の搬送ロボットペアも物品を搬送しているとする。この場合、他の搬送ロボットペアがノードN3とN8の間を移動中の場合は、2組の搬送ロボットペア間の距離が近いので、搬送経路の再計算が行われる。一方、他の搬送ロボットペアがノードN8とN9の間を移動中の場合は、2組の搬送ロボットペア間の距離が遠いので搬送経路の再計算は行われない。
 続いて、第1の実施形態に係る搬送システムの動作について説明する。図19は、第1の実施形態に係る搬送システムの動作の一例を示すシーケンス図である。
 カメラ装置20は、撮像した画像データを位置情報管理装置30に向けて送信する(ステップS01)。
 位置情報管理装置30は、取得した画像データを解析し、物体の検出を試みる。物体がフィールドから検出された場合、位置情報管理装置30は、物***置情報を生成する(ステップS02)。位置情報管理装置30は、当該生成した物***置情報を制御装置50に向けて送信する(ステップS03)。
 カメラ装置20、位置情報管理装置30は、上記ステップS01~S03の動作を所定の周期で繰り返す。その結果、制御装置50は、フィールド内の状況がリアルタイムで把握可能となる。
 制御装置50は、物***置情報を取得すると、フィールド管理情報を更新する(ステップS04)。
 制御装置50は、搬送計画装置40から物品搬送計画情報を受信する(ステップS05)。
 制御装置50は、物品60を搬送する搬送ロボット10を選択する(ステップS06)。
 制御装置50は、上記物品搬送計画情報に基づき、搬送ロボットペアの搬送経路を計算する(ステップS07)。
 制御装置50は、搬送ロボットペアが上記計算された搬送経路上を移動するように、制御コマンドを生成し、搬送ロボットペアに送信する(ステップS08)。
 搬送ロボット10のそれぞれは、制御コマンドを受信し、当該制御コマンドを実行する(ステップS09、S10)。搬送ロボット10は、制御コマンドを実行すると肯定応答(ACK;Acknowledgement)を送信する。
 制御装置50と搬送ロボットペアは、上記ステップS08~S09を繰り返すことで物品60を搬送先に搬送する。
 以上のように、第1の実施形態に係る搬送システムでは、制御装置50は、2台の搬送ロボット10が物品60を挟んで搬送するための制御情報をこれらの搬送ロボット10に送信する。その際、制御装置50は、フィールド内に存在する物体(搬送ロボット10、障害物)の位置情報に基づいて、物品60を搬送するための経路を計算し、当該計算された経路で物品60を搬送するための制御情報を搬送ロボット10に送信する。即ち、第1の実施形態に係る搬送システムでは、搬送ロボット10等の位置情報が生成され、当該位置情報に基づき搬送ロボット10の制御が行われている。そのため、磁気テープ等は不要であり、且つ、SLAMが機能しないような環境(煩雑な環境)であっても搬送ロボット10が制御できる。
 さらに、第1の実施形態では、2台の搬送ロボットが協調して物品60を搬送するので、作業者が物品60を積み替える労力が不要となったり、多種多様な物品60の形状に対応できるようになったりする。即ち、2台の搬送ロボット10がペアとなり物品60を挟み込んで移動するので、物品60の形状等に関わらず物品60の移動が行える。また、物品60が台車に載せられている場合であっても、搬送ロボット10のペアは、台車ごと物品60を移動することもできるので、作業者が物品60を載せ替えるといった作業が不要となる。また、2台の搬送ロボットが協調して物品60を搬送(運搬)するので、物品60や台車に牽引器具等を取り付ける必要もない。
 また、制御装置50はネットワーク(例えば、インターネット、LTE等の無線通信網)上のクラウドサーバとして実装可能であると共に、フィールドの全体を俯瞰しつつ搬送ロボット10の協調制御を実現する。さらに、搬送ロボット10は制御装置50により集中制御されるので、搬送ロボット10の周辺を監視するようなセンサ(高価なセンサ)は不要であり、搬送ロボット10の価格を下げることができる。
 また、物品60の搬送指示は、搬送計画装置40により生成され、ユーザは、当該装置を介して宛先等の場所情報を入力できるので、直感的で分かりやすく、且つ、効率的な物品60の搬送が可能となる。
 続いて、搬送システムを構成する各装置のハードウェアについて説明する。図20は、制御装置50のハードウェア構成の一例を示す図である。
 制御装置50は、情報処理装置(所謂、コンピュータ)により構成可能であり、図20に例示する構成を備える。例えば、制御装置50は、プロセッサ311、メモリ312、入出力インターフェイス313及び通信インターフェイス314等を備える。上記プロセッサ311等の構成要素は内部バス等により接続され、相互に通信可能に構成されている。
 但し、図20に示す構成は、制御装置50のハードウェア構成を限定する趣旨ではない。制御装置50は、図示しないハードウェアを含んでもよいし、必要に応じて入出力インターフェイス313を備えていなくともよい。また、制御装置50に含まれるプロセッサ311等の数も図20の例示に限定する趣旨ではなく、例えば、複数のプロセッサ311が制御装置50に含まれていてもよい。
 プロセッサ311は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)等のプログラマブルなデバイスである。あるいは、プロセッサ311は、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のデバイスであってもよい。プロセッサ311は、オペレーティングシステム(OS;Operating System)を含む各種プログラムを実行する。
 メモリ312は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等である。メモリ312は、OSプログラム、アプリケーションプログラム、各種データを格納する。
 入出力インターフェイス313は、図示しない表示装置や入力装置のインターフェイスである。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイ等である。入力装置は、例えば、キーボードやマウス等のユーザ操作を受け付ける装置である。
 通信インターフェイス314は、他の装置と通信を行う回路、モジュール等である。例えば、通信インターフェイス314は、NIC(Network Interface Card)、無線通信回路等を備える。
 制御装置50の機能は、各種処理モジュールにより実現される。当該処理モジュールは、例えば、メモリ312に格納されたプログラムをプロセッサ311が実行することで実現される。また、当該プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント(non-transitory)なものとすることができる。即ち、本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。また、上記プログラムは、ネットワークを介してダウンロードするか、あるいは、プログラムを記憶した記憶媒体を用いて、更新することができる。さらに、上記処理モジュールは、半導体チップにより実現されてもよい。
 なお、位置情報管理装置30、搬送計画装置40等も制御装置50と同様に情報処理装置により構成可能であり、その基本的なハードウェア構成は制御装置50と相違する点はないので説明を省略する。
[変形例]
 なお、上記実施形態にて説明した搬送システムの構成、動作等は例示であって、システムの構成等を限定する趣旨ではない。例えば、位置情報管理装置30の機能は制御装置50で実現されてもよい。例えば、位置情報管理装置30は物体の位置の判定に関する処理を実行し、制御装置50が物体の種別を判定してもよい。
 あるいは、位置情報管理装置30はフィールド内部に設置され、制御装置50はネットワーク上のサーバに実装されてもよい。即ち、本願開示の搬送システムは、エッジクラウドシステムとして実現されてもよい。
 上記実施形態では、搬送ロボットペアの搬送経路を計算する際に、他の搬送ロボットペアの搬送経路は考慮されていないが、他の搬送ロボットペアの搬送経路を考慮して搬送経路が計算されてもよい。この場合、経路計算部504は、他の搬送ロボットペアが使用するリンク(使用予定のリンク)に関しては、そのコストを無限大にして経路計算をすればよい。
 あるいは、経路計算部504は、リンクごとに搬送ロボットペアにより搬送経路として使用されている数を計数し、当該計数値をリンクの混雑度として搬送経路を計算してもよい。経路計算部504は、混雑度をリンクのコストとして扱い、混雑度が高いリンクを避けるように搬送経路を計算してもよい。
 上記実施形態では、物体の高さが検出可能なカメラ(例えば、デプスカメラ)を用いる場合について説明したが、物体の高さを検出する必要がない場合には通常のカメラが用いられてもよい。あるいは、物体の位置を検出するためのセンサとして、赤外線センサや距離センサが用いられてもよい。
 物品60にQRコード(登録商標)が貼り付けることが可能な場合には、当該コードに物品60の識別情報を含ませ、搬送ロボット10が当該情報を読み取ってもよい。この場合、搬送ロボット10は、読み取った識別情報と制御装置50から搬送を指示された物品60の識別情報を比較し、その結果に応じて物品60を搬送するか否かを決定してもよい。
 コンピュータの記憶部に物品搬送プログラムをインストールすることにより、コンピュータを制御装置50として機能させることができる。また、物品搬送プログラムをコンピュータに実行させることにより、コンピュータにより物品搬送方法を実行することができる。
 また、上述の説明で用いた複数のシーケンス図では、複数の工程(処理)が順番に記載されているが、実施形態で実行される工程の実行順序は、その記載の順番に制限されない。各実施形態では、例えば各処理を並行して実行する等、図示される工程の順番を内容的に支障のない範囲で変更することができる。
 上記の説明により、本発明の産業上の利用可能性は明らかであるが、本発明は、工場や物流倉庫等の物品搬送に好適に適用可能である。
 上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
[付記1]
 物品を搬送する、第1及び第2の搬送ロボット(10)と、
 前記第1の搬送ロボット(10)の位置情報と前記第2の搬送ロボット(10)の位置情報を生成する、生成装置(30、103)と、
 前記第1の搬送ロボット(10)の位置情報と前記第2の搬送ロボット(10)の位置情報に基づいて、前記物品を前記第1及び第2の搬送ロボット(10)で搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボット(10)に送信する、制御装置(50、104)と、
 を含む、搬送システム。
[付記2]
 前記第1及び第2の搬送ロボット(10)により搬送される物品の搬送元、搬送先に関する情報を含む、搬送計画情報を生成する、搬送計画装置(40)をさらに含み、
 前記制御装置(50、104)は、前記生成された物品搬送計画情報に基づき、前記第1及び第2の搬送ロボット(10)が前記物品を前記搬送元から前記搬送先まで搬送するための経路を特定する、付記1に記載の搬送システム。
[付記3]
 前記制御装置(50、104)は、前記物品を搬送するフィールド内の障害物の位置情報に基づいて、前記物品を搬送するための経路を特定し、前記特定した経路で前記物品を搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボット(10)に送信する、付記1又は2に記載の搬送システム。
[付記4]
 前記制御装置(50、104)は、前記特定した経路上に前記障害物が存在する場合、前記障害物を考慮して前記物品を搬送するための経路を計算する、付記3に記載の搬送システム。
[付記5]
 前記制御装置(50、104)は、前記特定した経路上に前記第1及び第2の搬送ロボット(10)とは異なる第3の搬送ロボット(10)が存在する場合、前記第1及び第2の搬送ロボット(10)と前記第3の搬送ロボット(10)の間の距離に応じて、前記特定した経路の再計算を行うか否かを決定する、付記4に記載の搬送システム。
[付記6]
 前記制御装置(50、104)は、前記第1及び第2の搬送ロボット(10)が前記物品を挟んで搬送するための制御情報を送信する、付記1乃至5のいずれか一つに記載の搬送システム。
[付記7]
 物品を搬送する第1の搬送ロボット(10)の位置情報及び第2の搬送ロボット(10)の位置情報を生成する、生成装置(30、103)に接続され、
 前記第1の搬送ロボット(10)の位置情報と前記第2の搬送ロボット(10)の位置情報に基づいて、前記物品を前記第1及び第2の搬送ロボット(10)で搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボット(10)に送信する、制御装置(50、104)。
[付記8]
 前記第1及び第2の搬送ロボット(10)により搬送される物品の搬送元、搬送先に関する情報を含む、搬送計画情報を生成する、搬送計画装置(40)と接続され、
 前記生成された物品搬送計画情報に基づき、前記第1及び第2の搬送ロボット(10)が前記物品を前記搬送元から前記搬送先まで搬送するための経路を特定する、付記7に記載の制御装置(50、104)。
[付記9]
 前記物品を搬送するフィールド内の障害物の位置情報に基づいて、前記物品を搬送するための経路を特定し、前記特定した経路で前記物品を搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボット(10)に送信する、付記7又は8に記載の制御装置(50、104)。
[付記10]
 前記特定した経路上に前記障害物が存在する場合、前記障害物を考慮して前記物品を搬送するための経路を計算する、付記9に記載の制御装置(50、104)。
[付記11]
 前記特定した経路上に前記第1及び第2の搬送ロボット(10)とは異なる第3の搬送ロボット(10)が存在する場合、前記第1及び第2の搬送ロボット(10)からなるペアと前記第3の搬送ロボット(10)の間の距離に応じて、前記特定した経路の再計算を行うか否かを決定する、付記10に記載の制御装置(50、104)。
[付記12]
 前記第1及び第2の搬送ロボット(10)が前記物品を挟んで搬送するための制御情報を送信する、付記7乃至11のいずれか一つに記載の制御装置(50、104)。
[付記13]
 物品を搬送する、第1及び第2の搬送ロボット(10)を含む搬送システムにおいて、
 前記第1の搬送ロボット(10)の位置情報と前記第2の搬送ロボット(10)の位置情報を生成する、ステップと、
 前記第1の搬送ロボット(10)の位置情報と前記第2の搬送ロボット(10)の位置情報に基づいて、前記物品を前記第1及び第2の搬送ロボット(10)で搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボット(10)に送信するステップと、
 を含む、搬送方法。
[付記14]
 前記第1及び第2の搬送ロボット(10)により搬送される物品の搬送元、搬送先に関する情報を含む、搬送計画情報を生成するステップと、
 前記生成された物品搬送計画情報に基づき、前記第1及び第2の搬送ロボット(10)が前記物品を前記搬送元から前記搬送先まで搬送するための経路を特定するステップと、
 をさらに含む、付記13に記載の搬送方法。
[付記15]
 前記物品を搬送するフィールド内の障害物の位置情報に基づいて、前記物品を搬送するための経路を特定するステップと、
 前記特定した経路で前記物品を搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボット(10)に送信するステップと、
 をさらに含む、付記13又は14に記載の搬送方法。
[付記16]
 前記経路を特定するステップは、前記特定した経路上に前記障害物が存在する場合、前記障害物を考慮して前記物品を搬送するための経路を計算する、付記15に記載の搬送方法。
[付記17]
 前記経路を特定するステップは、前記特定した経路上に前記第1及び第2の搬送ロボット(10)とは異なる第3の搬送ロボット(10)が存在する場合、前記第1及び第2の搬送ロボット(10)からなるペアと前記第3の搬送ロボット(10)の間の距離に応じて、前記特定した経路の再計算を行うか否かを決定する、付記16に記載の搬送方法。
[付記18]
 前記制御情報を送信するステップは、前記第1及び第2の搬送ロボット(10)が前記物品を挟んで搬送するための制御情報を送信する、付記13乃至17のいずれか一つに記載の搬送方法。
[付記19]
 物品を搬送する、第1及び第2の搬送ロボット(10)と、
 前記第1の搬送ロボット(10)の位置情報と前記第2の搬送ロボット(10)の位置情報を生成する、生成装置(30、103)と、に接続された制御装置(50、104)に搭載されたコンピュータ(311)に、
 前記第1の搬送ロボット(10)の位置情報と前記第2の搬送ロボット(10)の位置情報に基づいて、前記物品を前記第1及び第2の搬送ロボット(10)で搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボット(10)に送信する処理を実行させプログラム。
 なお、引用した上記の先行技術文献の各開示は、本書に引用をもって繰り込むものとする。以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は例示にすぎないということ、及び、本発明のスコープ及び精神から逸脱することなく様々な変形が可能であるということは、当業者に理解されるであろう。
 この出願は、2019年8月26日に出願された日本出願特願2019-153964を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
10、10-1~10-4 搬送ロボット
20、20-1~20-3 カメラ装置
30 位置情報管理装置
40 搬送計画装置
50、104 制御装置
60、60-1、60-2 物品
101 第1の搬送ロボット
102 第2の搬送ロボット
103 生成装置
201、301、401、501 通信制御部
202 アクチュエータ制御部
203 挟み込み検出部
302 物***置情報生成部
303、404、506 記憶部
311 プロセッサ
312 メモリ
313 入出力インターフェイス
314 通信インターフェイス
402 搬送計画情報生成部
403 表示部
502 フィールド情報管理部
503 ロボット選択部
504 経路計算部
505 ロボット制御部

Claims (19)

  1.  物品を搬送する、第1及び第2の搬送ロボットと、
     前記第1の搬送ロボットの位置情報と前記第2の搬送ロボットの位置情報を生成する、生成装置と、
     前記第1の搬送ロボットの位置情報と前記第2の搬送ロボットの位置情報に基づいて、前記物品を前記第1及び第2の搬送ロボットで搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボットに送信する、制御装置と、
     を含む、搬送システム。
  2.  前記第1及び第2の搬送ロボットにより搬送される物品の搬送元、搬送先に関する情報を含む、搬送計画情報を生成する、搬送計画装置をさらに含み、
     前記制御装置は、前記生成された物品搬送計画情報に基づき、前記第1及び第2の搬送ロボットが前記物品を前記搬送元から前記搬送先まで搬送するための経路を特定する、請求項1に記載の搬送システム。
  3.  前記制御装置は、前記物品を搬送するフィールド内の障害物の位置情報に基づいて、前記物品を搬送するための経路を特定し、前記特定した経路で前記物品を搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボットに送信する、請求項1又は2に記載の搬送システム。
  4.  前記制御装置は、前記特定した経路上に前記障害物が存在する場合、前記障害物を考慮して前記物品を搬送するための経路を計算する、請求項3に記載の搬送システム。
  5.  前記制御装置は、前記特定した経路上に前記第1及び第2の搬送ロボットとは異なる第3の搬送ロボットが存在する場合、前記第1及び第2の搬送ロボットと前記第3の搬送ロボットの間の距離に応じて、前記特定した経路の再計算を行うか否かを決定する、請求項4に記載の搬送システム。
  6.  前記制御装置は、前記第1及び第2の搬送ロボットが前記物品を挟んで搬送するための制御情報を送信する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の搬送システム。
  7.  物品を搬送する第1の搬送ロボットの位置情報及び第2の搬送ロボットの位置情報を生成する、生成装置に接続され、
     前記第1の搬送ロボットの位置情報と前記第2の搬送ロボットの位置情報に基づいて、前記物品を前記第1及び第2の搬送ロボットで搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボットに送信する、制御装置。
  8.  前記第1及び第2の搬送ロボットにより搬送される物品の搬送元、搬送先に関する情報を含む、搬送計画情報を生成する、搬送計画装置と接続され、
     前記生成された物品搬送計画情報に基づき、前記第1及び第2の搬送ロボットが前記物品を前記搬送元から前記搬送先まで搬送するための経路を特定する、請求項7に記載の制御装置。
  9.  前記物品を搬送するフィールド内の障害物の位置情報に基づいて、前記物品を搬送するための経路を特定し、前記特定した経路で前記物品を搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボットに送信する、請求項7又は8に記載の制御装置。
  10.  前記特定した経路上に前記障害物が存在する場合、前記障害物を考慮して前記物品を搬送するための経路を計算する、請求項9に記載の制御装置。
  11.  前記特定した経路上に前記第1及び第2の搬送ロボットとは異なる第3の搬送ロボットが存在する場合、前記第1及び第2の搬送ロボットからなるペアと前記第3の搬送ロボットの間の距離に応じて、前記特定した経路の再計算を行うか否かを決定する、請求項10に記載の制御装置。
  12.  前記第1及び第2の搬送ロボットが前記物品を挟んで搬送するための制御情報を送信する、請求項7乃至11のいずれか一項に記載の制御装置。
  13.  物品を搬送する、第1及び第2の搬送ロボットを含む搬送システムにおいて、
     前記第1の搬送ロボットの位置情報と前記第2の搬送ロボットの位置情報を生成する、ステップと、
     前記第1の搬送ロボットの位置情報と前記第2の搬送ロボットの位置情報に基づいて、前記物品を前記第1及び第2の搬送ロボットで搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボットに送信するステップと、
     を含む、搬送方法。
  14.  前記第1及び第2の搬送ロボットにより搬送される物品の搬送元、搬送先に関する情報を含む、搬送計画情報を生成するステップと、
     前記生成された物品搬送計画情報に基づき、前記第1及び第2の搬送ロボットが前記物品を前記搬送元から前記搬送先まで搬送するための経路を特定するステップと、
     をさらに含む、請求項13に記載の搬送方法。
  15.  前記物品を搬送するフィールド内の障害物の位置情報に基づいて、前記物品を搬送するための経路を特定するステップと、
     前記特定した経路で前記物品を搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボットに送信するステップと、
     をさらに含む、請求項13又は14に記載の搬送方法。
  16.  前記経路を特定するステップは、前記特定した経路上に前記障害物が存在する場合、前記障害物を考慮して前記物品を搬送するための経路を計算する、請求項15に記載の搬送方法。
  17.  前記経路を特定するステップは、前記特定した経路上に前記第1及び第2の搬送ロボットとは異なる第3の搬送ロボットが存在する場合、前記第1及び第2の搬送ロボットからなるペアと前記第3の搬送ロボットの間の距離に応じて、前記特定した経路の再計算を行うか否かを決定する、請求項16に記載の搬送方法。
  18.  前記制御情報を送信するステップは、前記第1及び第2の搬送ロボットが前記物品を挟んで搬送するための制御情報を送信する、請求項13乃至17のいずれか一項に記載の搬送方法。
  19.  物品を搬送する、第1及び第2の搬送ロボットと、
     前記第1の搬送ロボットの位置情報と前記第2の搬送ロボットの位置情報を生成する、生成装置と、に接続された制御装置に搭載されたコンピュータに、
     前記第1の搬送ロボットの位置情報と前記第2の搬送ロボットの位置情報に基づいて、前記物品を前記第1及び第2の搬送ロボットで搬送するための制御情報を前記第1及び第2の搬送ロボットに送信する処理を実行させプログラム。
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