荷物移送用ロボットと該ロボットの制御方法
【課題】棚の上などにおいた荷物を所定位置に好適に押すことのできる荷物移送用ロボットを提供する。
【解決手段】荷物移送用ロボット１であって、車輪２ｄを有するベース２と、ベース２に対して傾動可能に設けられるボディ３と、ボディ３をベース２に対して傾動させる傾動装置８と、ボディ３に対して動作可能に設けられるアームと、アームをボディ３に対して動作させる動作装置１０，１１と、制御装置１２を有する。制御装置１２は、傾動装置８を制御してボディ３をベース２に対して傾動させてボディ３の傾動方向の反対側にスペース１８を形成し、かつスペース１８を形成した時に動作装置１０，１１を制御してスペース１８にアームの一部または全部を移動させる制御モードを有する。
【解決手段】荷物移送用ロボット１であって、車輪２ｄを有するベース２と、ベース２に対して傾動可能に設けられるボディ３と、ボディ３をベース２に対して傾動させる傾動装置８と、ボディ３に対して動作可能に設けられるアームと、アームをボディ３に対して動作させる動作装置１０，１１と、制御装置１２を有する。制御装置１２は、傾動装置８を制御してボディ３をベース２に対して傾動させてボディ３の傾動方向の反対側にスペース１８を形成し、かつスペース１８を形成した時に動作装置１０，１１を制御してスペース１８にアームの一部または全部を移動させる制御モードを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷物を移送し得る荷物移送用ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
荷物を移送しかつ保管し得る自動倉庫が従来知られている（特許文献３参照）。自動倉庫は、一般に大きな装置であって、狭い場所に設置できない場合がある。そこで、狭い場所でも使用容易な荷物移送用ロボットが従来開発されている（特許文献１，２参照）。
【０００３】
従来の荷物移送用ロボットは、例えば車輪を有するベースと、ベースに傾動可能または上下動可能に取付けられるボディと、ボディに回転可能に取付けられる第一アームと、第一アームの端部に回転可能に取付けられる第二アームを有する。ボディは、ベースに対して第一アクチュエータによって傾動または上下動する。第一アームは、ボディに対して第二アクチュエータによって回転する。第二アームは、第一アームに対して第三アクチュエータによって回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６０８３７号公報
【特許文献２】特開２００８−２３６３９号公報
【特許文献３】特開２００９−１４３６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし従来の荷物移送用ロボットは、荷物を持上げて移送するようにアクチュエータを制御する制御装置を有するものの、棚の上に置いた荷物を所定位置へ押すための概念を備える制御装置を有していない。そのため棚の上などにおいた荷物を所定位置に好適に押すことのできる荷物移送用ロボットが従来必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える荷物移送用ロボットであることを特徴とする。一つの特徴によると本発明の荷物移送用ロボットは、移動可能なベースと、ベースに対して傾動可能に設けられるボディと、ボディをベースに対して傾動させる傾動装置と、ボディに対して動作可能に設けられるアームと、アームをボディに対して動作させる動作装置と、制御装置を有する。制御装置は、傾動装置を制御してボディをベースに対して傾動させてボディの傾動の方向の反対側にスペースを形成し、かつスペースを形成した時に動作装置を制御してスペースにアームの一部または全部を移動させる制御モードを有する。
【０００７】
したがって、このロボットは、ボディをベースに対して傾動させることでスペースを形成することができる。例えば、荷物をアーム等によって保持して運び、荷物を棚の上などに置き、アームを荷物から離した状態で、ボディを荷物から離れる方向に傾動させる。これにより、ボディと荷物との間にスペースが無い状態からボディと荷物の間にスペースを形成することができ、そのスペースにアームを移動させることができる。そのため車輪を回転させてロボット全体等を荷物から離してスペースを形成する場合に比べて、小さなエネルギーによってスペースを形成し得る。これによりスペースを短時間で形成し得る。またロボットを後退させる十分な広さを有しない場所においても前記スペースを形成し得る。そしてスペースに移動させたアームによって荷物を押すことで、荷物を棚の上などにおいて所定位置へ移動させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
したがってボディをベースに対して傾動させることでスペースを形成することができる。またロボットを後退させる十分な広さを有しない場所においても前記スペースを形成し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】荷物移送用ロボットの斜視図である。
【図２】荷物を保持した際の荷物移送用ロボットの斜視図である。
【図３】アームの斜視図である。
【図４】荷物を移送する際の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図５】荷物を棚に載置した際の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図６】荷物を押す前の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図７】荷物を押す前の荷物移送用ロボットの上面図である。
【図８】荷物を押した後の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図９】荷物を押した後の荷物移送用ロボットの上面図である。
【図１０】荷物を引っ掛けた際の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図１１】荷物を引っ掛けた際の荷物移送用ロボットの上面図である。
【図１２】軽い荷物を持上げた際の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図１３】荷物を引き出した際の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図１４】重い荷物を持上げる前の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図１５】重い荷物を持上げた際の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図１６】他の形態にかかる荷物移送用ロボットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一つの実施の形態を図１〜１５にしたがって説明する。図１，２に示すように荷物移送用ロボット１は、ベース２とボディ３と一対のアーム１ａを有する。
【００１１】
ベース２は、図１，２に示すように本体部２ａと、本体部２ａの下部から前方に延出する一対の延出部２ｂを有する。本体部２ａの上部には、操作盤２ｃが設けられる。操作盤２ｃには、使用者によって操作されるスイッチ、レバー、キーボード等が設けられる。本体部２ａの下部には、一対の車輪２ｄ（後輪２ｄ２）が設けられる。本体部２ａの内部には、電源２ｅ、駆動アクチュエータ１３、操舵アクチュエータ１４が設けられる。
【００１２】
駆動アクチュエータ１３は、図１，２に示すように後輪２ｄ２を前進方向または後進方向に所定速度で回転させる。操舵アクチュエータ１４は、後輪２ｄ２を支持する軸部材の向きを変えて、ロボット１の進行方向を決定する。各延出部２ｂの端部には、従動輪である車輪２ｄ（前輪２ｄ１）が取付けられる。一対の延出部２ｂには、昇降装置９が取付けられる。
【００１３】
昇降装置９は、図１，２に示すように一対のアウタマスト９ａと一対のインナマスト９ｂとアクチュエータ９ｃを有する。アウタマスト９ａは、ベース２の延出部２ｂから上方に延出する。アウタマスト９ａは、延出部２ｂに対して移動不能に取付けられても良いし、延出部２ｂに沿って移動可能に延出部２ｂに取付けられても良い。インナマスト９ｂは、アウタマスト９ａに対して上下動可能に取付けられる。アクチュエータ９ｃは、例えば油圧シリンダであって、インナマスト９ｂをアウタマスト９ａに対して昇降させる。
【００１４】
一対のインナマスト９ｂの間には、図１，２に示すようにアタッチメント９ｄが上下動可能に取付けられる。アタッチメント９ｄには、チェーン９ｆの第一端部が取付けられる。チェーン９ｆは、アタッチメント９ｄから延出し、インナマスト９ｂの上部に設けられた滑車９ｅに掛けられる。チェーン９ｆの第二端部は、インナマスト９ｂに取付けられる。したがってアクチュエータ９ｃによってインナマスト９ｂを昇降させることで、アタッチメント９ｄがインナマスト９ｂに対して昇降する。
【００１５】
アタッチメント９ｄには、図２，４に示すように取付ベース７が取付けられる。取付ベース７は、アタッチメント９ｄに直接、取付けられても良いし、アタッチメント９ｄに取付けられたフォーク（図示省略）に取付けられても良い。取付ベース７の後部には、制御装置（制御盤）１２が設けられる。取付ベース７の前部には、ボディ３が傾動可能に取付けられる。取付ベース７とボディ３の間には、取付ベース７に対してボディ３を傾動させる傾動装置８が設けられる。傾動装置８は、例えば油圧シリンダである。
【００１６】
ボディ３は、図１，４に示すように下部を中心に取付ベース７に対して前後方向に傾動する。ボディ３の前面には、台座６が取付けられる。台座６は、ボディ３の略中央から前方へ突出しており、荷物１５が台座６の上に載せられ得る。台座６は、ボディ３に形成された上下方向に延出する溝３ａに沿って上下動可能に取付けられる。ボディ３には、台座６を上下動させるアクチュエータ１７が設けられる。したがって台座６は、荷物１５の大きさ等に対応させてボディ３に対して高さが調整され得る。
【００１７】
ボディ３の左面上部と右面上部には、図１，３に示すように一対のアーム１ａが取付けられる。各アーム１ａは、ボディ３に回転可能に取付けられる第一アーム４と、第一アーム４の端部に回転可能に取付けられる第二アーム５を有する。
【００１８】
第一アーム４は、図１，３に示すように第一部材４ａと第二部材４ｂを有する。第一部材４ａは、ボディ３に対してＡ軸中心とＢ軸中心に回転可能に取付けられる。Ａ軸は、ボディ３の幅方向と平行であり、Ｂ軸は、ロボット１の前後方向（ボディ３の厚み方向）と平行である。第二部材４ｂは、第一部材４ａに対してＣ軸中心に回転可能に取付けられる。Ｃ軸は、第一アーム４の長手方向と平行であって、第一アーム４の軸中心線上に位置する。本実施形態において、Ａ軸、Ｂ軸およびＣ軸は、それぞれ直交している。したがって第一アーム４は、ボディ３に対して回転３自由度にて取付けられる。
【００１９】
図３に示すように第一アーム４とボディ３の間には、第一アーム４をボディ３に対して動作させる第一動作装置１０が設けられる。第一動作装置１０は、第一アーム４をボディ３に対してＡ軸中心に回転させるアクチュエータ１０ａと、Ｂ軸中心に回転させるアクチュエータ１０ｂと、第二部材４ｂを第一部材４ａに対してＣ軸中心に回転させるアクチュエータ１０ｃを有する。アクチュエータ１０ａ〜１０ｃは、例えば電動モータとギヤ等を有する。
【００２０】
第二アーム５は、図３に示すように長尺状の本体部材５ａと、本体部材５ａから突出する爪５ｂを有する。本体部材５ａは、曲面状の外周面を有し、好ましくは本体部材５ａの断面は、円形である。本体部材５ａの第一端部５ａ１は、第一アーム４の端部にＤ軸中心に回転可能に取付けられる。Ｄ軸は、第二アーム５の延出方向に対して直交している。
【００２１】
爪５ｂは、図３に示すように本体部材５ａの第二端部５ａ２に設けられる。爪５ｂは、本体部材５ａからＤ軸と平行な方向に突出する。爪５ｂは、アーム１ａが初期状態において他方のアーム１ａに向けて突出する。爪５ｂは、曲面状の外周面を有し、好ましくは爪５ｂの断面は、円形である。爪５ｂの先端部５ｂ１は、半球形状に形成される。
【００２２】
図３に示すように第一アーム４と第二アーム５の間には、第二アーム５を第一アーム４に対して動作させる第二動作装置１１が設けられる。第二動作装置１１は、例えば電動モータとギヤ等を有しており、第二アーム５をＤ軸（肘関節軸）を中心に第一アーム４に対して回転させる。
【００２３】
ロボット１を操作する場合は、図１，２に示すように作業者が操作盤２ｃを操作する。操作盤２ｃは、操作されることで信号を制御装置１２に発信する。制御装置１２は、受信した信号に基づいて各種アクチュエータ（傾動装置８、アクチュエータ９ｃ、１３，１４、動作装置１０，１１）を制御する。
【００２４】
ロボット１によって荷物１５を移送する場合は、図４に示すように作業者が操作盤２ｃを操作する。操作盤２ｃから発信された信号を受信した制御装置１２は、動作装置１０，１１によって第二アーム５の爪５ｂをボディ３に向けて引き寄せる。これにより荷物１５は、爪５ｂとボディ３によって挟持される。
【００２５】
荷物１５は、図４に示すように、好ましくは台座６の上に置かれる。これにより荷物１５は、台座６によって下から支持される。ボディ３は、好ましくは傾動装置８によって取付ベース７に対して後傾される。これにより荷物１５の重心がボディ３に近接し、荷物１５がボディ３によって安定良く支えられる。制御装置１２は、図４の状態においてアクチュエータ１３，１４を制御してロボット１を所定方向に移動させる。これにより荷物１５は、所定方向に移動され得る。
【００２６】
ロボット１によって荷物１５を棚１６の上に置く場合は、図５に示すように制御装置１２が昇降装置９を制御して荷物１５の高さを調整し、制御装置１２が傾動装置８を制御して荷物１５を棚１６の上面１６ａに置く。次に、制御装置１２は、動作装置１０，１１を制御して爪５ｂを荷物１５から外す。
【００２７】
ロボット１によって荷物１５を押す準備として、図６，７に示すように制御装置１２は、傾動装置８を制御してボディ３を取付ベース７に対して後傾させる。これによりボディ３と荷物１５の間にスペース１８が形成される。なおスペース１８は、図示点線で示すように、棚１６に置いた状態の荷物１５とボディ３との間の空間である。次に、制御装置１２は、動作装置１０，１１を制御してアーム１ａの一部または全部をスペース１８に設置する。スペース１８において第一アーム４は、略水平であって、ボディ３から荷物１５に向けて延出する。第二アーム５は、略水平であって、第一アーム４から他方の第二アーム５に向けて延出する。
【００２８】
ロボット１によって荷物１５を押す場合は、図８，９に示すように制御装置１２が第二動作装置１１を制御して第二アーム５を荷物１５に向けて水平面上にて回転させる。これにより第二アーム５の端部が荷物１５を押し、荷物１５が棚１６の上面１６ａを移動する。かくして荷物１５が棚１６の上において所定位置へ移動する。なお第二アーム５は、水平面上に移動することが好ましいが、必ずしも水平面上に移動しなくて良い。例えば第二アーム５が第一アーム４から下方に延出する位置にあり、第二アーム５の先端部を上方に移動するように第二アーム５を第一アーム４に対して回転させても良い。
【００２９】
図４〜９の全工程は、操作盤２ｃの一操作により発信された信号に基づいて制御装置１２が実行しても良いし、各工程に対応して操作された操作盤２ｃからの各信号に基づいて制御装置１２が実行しても良い。なお荷物１５は、略直方体であって、ダンボール製、樹脂製である。
【００３０】
ロボット１によって荷物１５を棚１６から引き出す場合は、図１０，１１に示すように制御装置１２が昇降装置９とアクチュエータ１７を制御する。これにより第一アーム４とボディ３の接続部である肩が荷物１５よりも上に位置し、台座６の上面が棚１６の上面１６ａと同じ高さになる。次に、制御装置１２は、動作装置１０，１１を制御して、アーム１ａを荷物１５の上において移動させ、第二アーム５の爪５ｂを荷物１５の一端面（ボディ３の反対側に位置する面）に係止させる。
【００３１】
次に、制御装置１２は、図１１に示すように第二動作装置１１を制御して第二アーム５の爪５ｂをボディ３に向けて移動させる。これにより荷物１５がボディ３に向けて移動してボディ３に当たり、荷物１５の下面一部が台座６の上に載る。荷物１５が軽い場合は、図１２に示すように制御装置１２が傾動装置８を制御してボディ３を後傾させる。これによりロボット１は、軽い荷物１５を持上げることができる。
【００３２】
荷物１５が重い場合は、図１３に示すように荷物１５をボディ３に押し当てた後に、制御装置１２が駆動アクチュエータ１３を制御してベース２を後退させる。これにより荷物１５が棚１６の上を滑って、荷物１５の一部が棚１６から引き出される。かくして荷物１５の下側には、ボディ３と棚１６の間においてスペース１９が形成される。
【００３３】
次に、制御装置１２は、図１４に示すように動作装置１０，１１を制御して第二アーム５の爪５ｂを荷物１５から外して、爪５ｂをスペース１９に向けて移動させ、荷物１５の下面に爪５ｂを係止させる。次に、制御装置１２は、図１５に示すように傾動装置８を制御してボディ３を後傾させる。これにより荷物１５は、第二アーム５と台座６とボディ３の協働によって棚１６から持上げられる。かくしてロボット１は、重い荷物１５を持上げて移送することができる。
【００３４】
図１０〜１５の全工程は、操作盤２ｃの一操作により発信された信号に基づいて制御装置１２が実行しても良いし、あるいは各工程に対応する操作盤２ｃの各操作により発信された信号に基づいて制御装置１２が実行しても良い。
【００３５】
荷物１５が重いか軽いかの判定は、例えば操作盤２ｃからの信号に基づいて制御装置１２が行っても良い。あるいは荷物１５の重さを検出し得るセンサがアーム１ａ等に設けられており、センサからの検知信号に基づいて制御装置１２が判定しても良い。
【００３６】
以上のように、荷物移送用ロボット１は、図６に示すように移動可能なベース２と、ベース２に対して傾動可能に設けられるボディ３と、ボディ３をベース２に対して傾動させる傾動装置８と、ボディ３に対して動作可能に設けられるアーム１ａと、アーム１ａをボディ３に対して動作させる動作装置１０，１１と、制御装置１２を有する。制御装置１２は、傾動装置８を制御してボディ３をベース２に対して傾動させてボディ３の傾動の方向の反対側にスペース１８を形成し、かつスペース１８を形成した時に動作装置１０，１１を制御してスペース１８にアーム１ａの一部または全部を移動させる制御モードを有する。
【００３７】
したがって、このロボット１は、ボディ３をベース２に対して傾動させることでスペース１８を形成することができる。例えば、荷物１５をアーム１ａによって保持して運び、荷物１５を棚１６の上などに置き、アーム１ａを荷物１５から離した状態で、ボディ３を荷物１５から離れる方向に傾動させる。これにより、ボディ３と荷物１５との間にスペースが無い状態からボディ３と荷物１５の間にスペース１８を形成することができ、該スペース１８にアーム１ａを移動させることができる。そのため車輪２ｄを回転させてロボット１全体等を荷物１５から離してスペースを形成する場合に比べて、小さなエネルギーによってスペース１８を形成し得る。これによりスペース１８を短時間で形成し得る。またロボット１を後退させる十分な広さを有しない場所においてもスペース１８を形成し得る。そしてスペース１８に移動させたアーム１ａによって荷物１５を押すことで、荷物１５を棚１６の上などにおいて所定位置へ移動させることができる。
【００３８】
ボディ３には、図４に示すようにボディ３から突出した台座６が設けられる。したがって荷物１５をアーム１ａによってボディ３に引き寄せることで、荷物１５を台座６の上に載せることができる。かくしてアーム１ａと台座６によって荷物１５を保持することができる。
【００３９】
アーム１ａは、図３に示すようにボディ３に対して回転２自由度以上にて取付けられる第一アーム４と、第一アーム４に対して回転１自由度のみを有して取付けられる第二アーム５を有する。
【００４０】
したがって第一アーム４は、ボディ３に対して自由度が大きいため、荷物１５の大きさなどに対応して柔軟に第二アーム５をボディに対して位置移動させ得る。一方、第二アーム５は、自由度が小さいため、自由度が大きい構成に比べて軽量になる。そのため第一アーム４とボディ３の連結部に加わる負荷が小さくなる。かくして前記連結部の損傷を少なくし得る。また第二アーム５は、自由度が小さいため、自由度が大きい構成に比べて簡易な構成になる。そのため第二アーム５を第一アーム４に対して回転させる動作装置１１として大きな出力を有するものを選択し得る。これにより第二アーム５によって荷物１５を比較的大きな力で押すこと等ができる。
【００４１】
第二アーム５は、図３に示すように第一アーム４に対して関節軸（Ｄ軸）を中心に回転可能に取付けられかつ第一アーム４から延出する本体部材５ａと、本体部材５ａの先端部から関節軸と平行して延出しかつ荷物１５に引っ掛けられ得る爪５ｂとを有する。したがって関節軸を中心に第二アーム５を回転させることで、爪５ｂの側面が荷物１５に当たり、あるいは荷物１５から離れ得る。そのため爪５ｂは、確実に荷物１５に対して当接・離間し得る。例えば、爪５ｂが本体部材５ａから他の方向に延出する場合に比べて、爪５ｂは、確実に荷物１５に対して当接・離間し得る。
【００４２】
ロボット１によって荷物１５を棚１６の上の所定位置へ移動させる場合は、先ず、図４に示すように動作装置１０，１１を制御装置１２によって制御することで、アーム１ａによって荷物１５をボディ３に引き寄せて荷物１５をアーム１ａとボディ３によって挟持する。図５に示すように傾動装置８を制御装置１２によって制御することで、荷物１５を棚１６の上に置く。動作装置１０，１１を制御装置１２によって制御することで、アーム１ａを荷物１５から外す。図６に示すように傾動装置８を制御装置１２によって制御することで、ボディ３をベース２に対して傾動させてボディ３と荷物１５の間にスペース１８を形成する。図７に示すように動作装置１０，１１を制御装置１２によって制御することで、アーム１ａの一部または全部をスペース１８に移動させる。図８，９に示すように動作装置１０，１１を制御装置１２によって制御することで、アーム１ａによって荷物１５を押す。
【００４３】
したがって、ロボット１の全体を後退させて荷物１５とボディ３の間にスペースを形成する場合に比べて、小さなエネルギーでスペース１８が形成され得る。そしてスペース１８に移動させたアーム１ａによって荷物１５を押すことで、荷物１５を棚１６の上などにおいて所定位置へ移動させることができる。
【００４４】
図３に示すように第二アーム５の本体部材５ａと爪５ｂは、曲面形状の外周面を有する。そのため本体部材５ａと爪５ｂは、荷物１５に当たる角度に応じて、荷物１５に加え得る力がほとんど変わらない。したがって第二アーム５によって荷物１５が不本意に傷付けられることが軽減され得る。
【００４５】
図６，８に示すように荷物１５をアーム１ａによって押す場合、第一アーム４は、ボディ３から荷物１５を移動させる方向に延出する。そのため荷物１５をアーム１ａによって押す場合に、第一アーム４には、第一アーム４の延出方向に力を受ける。かくして第一アーム４には、トルクが発生し難く、荷物１５を押す力が第一アーム４とボディ３とによって効率良く受止められ得る。
【００４６】
図１１に示すように第二アーム５は、荷物１５の上方から荷物１５に係止される。そのため荷物１５の両側にスペースが小さい場合、例えば荷物１５が狭い間隔で並べられた場合においても、荷物１５を第二アーム５によって棚１６から引き出すことができる。
【００４７】
本発明は、上記実施の形態に限定されず、以下の形態等であっても良い。例えば、他の形態においてロボット１は、図１に示すベース２と昇降装置９に代えて、図１６に示すベース２０と昇降装置２２を有していても良い。
【００４８】
図１６に示すようにベース２０の前部には、一対の前輪２１ａ（車輪２１）が設けられ、ベース２０の後部には、一対の後輪２１ｂ（車輪２１）が設けられる。ベース２０の内部には、制御装置１２、駆動アクチュエータ１３、操舵アクチュエータ１４および受信装置２４が設けられる。受信装置２４は、ロボット１から離れた場所に設けられたコントローラから発信された信号を受信し、各種アクチュエータ（動作装置１０，１１、アクチュエータ１３，１４，２２ｃ、傾動装置２３）を操作する。ベース２０と昇降装置２２の間には、昇降装置２２を傾動させる傾動装置２３が設けられる。
【００４９】
昇降装置２２は、図１６に示すようにベース２０に傾動可能に取付けられる第一部材２２ａと、第一部材２２ａに対して昇降する第二部材２２ｂと、第二部材２２ｂを第一部材２２ａに対して昇降させるアクチュエータ２２ｃを有する。第二部材２２ｂにボディ３が装着され、ボディ３に一対のアーム１ａが装着される。したがってボディ３は、昇降装置２２を介してベース２０に対して傾動する。
【００５０】
他の形態において、ロボットは、ボディに回転可能に取付けられた第一アームと、第一アームにスライド可能に設けられた第二アームと、第二アームを第一アームに対してスライドさせる動作装置を有しており、第二アームを第一アームに対してスライドさせることでアームの全長が伸縮する構成であっても良い。
【００５１】
他の形態において、アーム１ａは、一端部がボディに対して回転可能に取付けられ、かつ伸縮可能な構成、例えば入子式であっても良い。
【００５２】
他の形態において、ロボット１は、図１に示す昇降装置９をベース２に対して傾動させる傾動装置を有していても良い。この場合、図４に示す傾動装置８がロボット１に設けられても良いし、設けられていなくても良い。
【００５３】
他の形態において、第一アーム４は、ボディ３に対して回転２自由度にて取付けられても良い。
【００５４】
他の形態において、ロボット１は、一本のみのアーム１ａを有していても良いし、あるいは三本以上のアーム１ａを有していても良い。
【００５５】
他の形態において、ロボット１は、一対のアーム１ａによって荷物１５を挟持して、荷物１５を棚１６の上に置き、一対のアーム１ａを荷物１５から離間させ、ボディ３をベース２に対して傾動させることでスペース１８を形成し、スペース１８にアーム１ａの一部または全部を移動させても良い。
【００５６】
他の形態において、ベース２には、車輪２ｄに代えて、他の自走手段または移動手段が設けられても良く、例えば牽引手段、磁力による移動手段等を有していても良い。
【００５７】
他の形態において、爪５ｂは、他の形状、例えば断面が円形でなく多角形等であっても良く、先端部が半球状でなく平面状であっても良い。
【００５８】
他の形態において、爪５ｂは、伸縮し得る構造を有していても良い。あるいは爪５ｂが本体部材５ａに対して軸回転可能あるいは移動可能に取付けられても良い。
【００５９】
他の形態において、第二動作装置１１は、リンク機構とリンク機構を動かすアクチュエータを有して構成、あるいは電動油圧モータを有して構成されても良い。
【００６０】
他の形態において、ロボット１は、荷物１５を押す場合に、第二アーム５を水平面上に移動させない構成であっても良い（図８，９参照）。例えば、第二アーム５がスペース１８において第一アーム４から下方に延出し、第二アーム５の先端部が上方に移動するように第二アーム５が第一アーム４に対して回転することで、第二アーム５が荷物１５を押しても良い。
【符号の説明】
【００６１】
１…荷物移送用ロボット
１ａ…アーム
２，２０…ベース
２ｃ…操作盤
２ｄ，２１…車輪
３…ボディ
４…第一アーム
５…第二アーム
５ａ…本体部材
５ｂ…爪
６…台座
７…取付ベース
８，２３…傾動装置
９，２２…昇降装置
１０…第一動作装置
１１…第二動作装置
１２…制御装置
１５…荷物
１６…棚
１８，１９…スペース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷物を移送し得る荷物移送用ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
荷物を移送しかつ保管し得る自動倉庫が従来知られている（特許文献３参照）。自動倉庫は、一般に大きな装置であって、狭い場所に設置できない場合がある。そこで、狭い場所でも使用容易な荷物移送用ロボットが従来開発されている（特許文献１，２参照）。
【０００３】
従来の荷物移送用ロボットは、例えば車輪を有するベースと、ベースに傾動可能または上下動可能に取付けられるボディと、ボディに回転可能に取付けられる第一アームと、第一アームの端部に回転可能に取付けられる第二アームを有する。ボディは、ベースに対して第一アクチュエータによって傾動または上下動する。第一アームは、ボディに対して第二アクチュエータによって回転する。第二アームは、第一アームに対して第三アクチュエータによって回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６０８３７号公報
【特許文献２】特開２００８−２３６３９号公報
【特許文献３】特開２００９−１４３６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし従来の荷物移送用ロボットは、荷物を持上げて移送するようにアクチュエータを制御する制御装置を有するものの、棚の上に置いた荷物を所定位置へ押すための概念を備える制御装置を有していない。そのため棚の上などにおいた荷物を所定位置に好適に押すことのできる荷物移送用ロボットが従来必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える荷物移送用ロボットであることを特徴とする。一つの特徴によると本発明の荷物移送用ロボットは、移動可能なベースと、ベースに対して傾動可能に設けられるボディと、ボディをベースに対して傾動させる傾動装置と、ボディに対して動作可能に設けられるアームと、アームをボディに対して動作させる動作装置と、制御装置を有する。制御装置は、傾動装置を制御してボディをベースに対して傾動させてボディの傾動の方向の反対側にスペースを形成し、かつスペースを形成した時に動作装置を制御してスペースにアームの一部または全部を移動させる制御モードを有する。
【０００７】
したがって、このロボットは、ボディをベースに対して傾動させることでスペースを形成することができる。例えば、荷物をアーム等によって保持して運び、荷物を棚の上などに置き、アームを荷物から離した状態で、ボディを荷物から離れる方向に傾動させる。これにより、ボディと荷物との間にスペースが無い状態からボディと荷物の間にスペースを形成することができ、そのスペースにアームを移動させることができる。そのため車輪を回転させてロボット全体等を荷物から離してスペースを形成する場合に比べて、小さなエネルギーによってスペースを形成し得る。これによりスペースを短時間で形成し得る。またロボットを後退させる十分な広さを有しない場所においても前記スペースを形成し得る。そしてスペースに移動させたアームによって荷物を押すことで、荷物を棚の上などにおいて所定位置へ移動させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
したがってボディをベースに対して傾動させることでスペースを形成することができる。またロボットを後退させる十分な広さを有しない場所においても前記スペースを形成し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】荷物移送用ロボットの斜視図である。
【図２】荷物を保持した際の荷物移送用ロボットの斜視図である。
【図３】アームの斜視図である。
【図４】荷物を移送する際の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図５】荷物を棚に載置した際の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図６】荷物を押す前の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図７】荷物を押す前の荷物移送用ロボットの上面図である。
【図８】荷物を押した後の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図９】荷物を押した後の荷物移送用ロボットの上面図である。
【図１０】荷物を引っ掛けた際の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図１１】荷物を引っ掛けた際の荷物移送用ロボットの上面図である。
【図１２】軽い荷物を持上げた際の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図１３】荷物を引き出した際の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図１４】重い荷物を持上げる前の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図１５】重い荷物を持上げた際の荷物移送用ロボットの側面図である。
【図１６】他の形態にかかる荷物移送用ロボットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一つの実施の形態を図１〜１５にしたがって説明する。図１，２に示すように荷物移送用ロボット１は、ベース２とボディ３と一対のアーム１ａを有する。
【００１１】
ベース２は、図１，２に示すように本体部２ａと、本体部２ａの下部から前方に延出する一対の延出部２ｂを有する。本体部２ａの上部には、操作盤２ｃが設けられる。操作盤２ｃには、使用者によって操作されるスイッチ、レバー、キーボード等が設けられる。本体部２ａの下部には、一対の車輪２ｄ（後輪２ｄ２）が設けられる。本体部２ａの内部には、電源２ｅ、駆動アクチュエータ１３、操舵アクチュエータ１４が設けられる。
【００１２】
駆動アクチュエータ１３は、図１，２に示すように後輪２ｄ２を前進方向または後進方向に所定速度で回転させる。操舵アクチュエータ１４は、後輪２ｄ２を支持する軸部材の向きを変えて、ロボット１の進行方向を決定する。各延出部２ｂの端部には、従動輪である車輪２ｄ（前輪２ｄ１）が取付けられる。一対の延出部２ｂには、昇降装置９が取付けられる。
【００１３】
昇降装置９は、図１，２に示すように一対のアウタマスト９ａと一対のインナマスト９ｂとアクチュエータ９ｃを有する。アウタマスト９ａは、ベース２の延出部２ｂから上方に延出する。アウタマスト９ａは、延出部２ｂに対して移動不能に取付けられても良いし、延出部２ｂに沿って移動可能に延出部２ｂに取付けられても良い。インナマスト９ｂは、アウタマスト９ａに対して上下動可能に取付けられる。アクチュエータ９ｃは、例えば油圧シリンダであって、インナマスト９ｂをアウタマスト９ａに対して昇降させる。
【００１４】
一対のインナマスト９ｂの間には、図１，２に示すようにアタッチメント９ｄが上下動可能に取付けられる。アタッチメント９ｄには、チェーン９ｆの第一端部が取付けられる。チェーン９ｆは、アタッチメント９ｄから延出し、インナマスト９ｂの上部に設けられた滑車９ｅに掛けられる。チェーン９ｆの第二端部は、インナマスト９ｂに取付けられる。したがってアクチュエータ９ｃによってインナマスト９ｂを昇降させることで、アタッチメント９ｄがインナマスト９ｂに対して昇降する。
【００１５】
アタッチメント９ｄには、図２，４に示すように取付ベース７が取付けられる。取付ベース７は、アタッチメント９ｄに直接、取付けられても良いし、アタッチメント９ｄに取付けられたフォーク（図示省略）に取付けられても良い。取付ベース７の後部には、制御装置（制御盤）１２が設けられる。取付ベース７の前部には、ボディ３が傾動可能に取付けられる。取付ベース７とボディ３の間には、取付ベース７に対してボディ３を傾動させる傾動装置８が設けられる。傾動装置８は、例えば油圧シリンダである。
【００１６】
ボディ３は、図１，４に示すように下部を中心に取付ベース７に対して前後方向に傾動する。ボディ３の前面には、台座６が取付けられる。台座６は、ボディ３の略中央から前方へ突出しており、荷物１５が台座６の上に載せられ得る。台座６は、ボディ３に形成された上下方向に延出する溝３ａに沿って上下動可能に取付けられる。ボディ３には、台座６を上下動させるアクチュエータ１７が設けられる。したがって台座６は、荷物１５の大きさ等に対応させてボディ３に対して高さが調整され得る。
【００１７】
ボディ３の左面上部と右面上部には、図１，３に示すように一対のアーム１ａが取付けられる。各アーム１ａは、ボディ３に回転可能に取付けられる第一アーム４と、第一アーム４の端部に回転可能に取付けられる第二アーム５を有する。
【００１８】
第一アーム４は、図１，３に示すように第一部材４ａと第二部材４ｂを有する。第一部材４ａは、ボディ３に対してＡ軸中心とＢ軸中心に回転可能に取付けられる。Ａ軸は、ボディ３の幅方向と平行であり、Ｂ軸は、ロボット１の前後方向（ボディ３の厚み方向）と平行である。第二部材４ｂは、第一部材４ａに対してＣ軸中心に回転可能に取付けられる。Ｃ軸は、第一アーム４の長手方向と平行であって、第一アーム４の軸中心線上に位置する。本実施形態において、Ａ軸、Ｂ軸およびＣ軸は、それぞれ直交している。したがって第一アーム４は、ボディ３に対して回転３自由度にて取付けられる。
【００１９】
図３に示すように第一アーム４とボディ３の間には、第一アーム４をボディ３に対して動作させる第一動作装置１０が設けられる。第一動作装置１０は、第一アーム４をボディ３に対してＡ軸中心に回転させるアクチュエータ１０ａと、Ｂ軸中心に回転させるアクチュエータ１０ｂと、第二部材４ｂを第一部材４ａに対してＣ軸中心に回転させるアクチュエータ１０ｃを有する。アクチュエータ１０ａ〜１０ｃは、例えば電動モータとギヤ等を有する。
【００２０】
第二アーム５は、図３に示すように長尺状の本体部材５ａと、本体部材５ａから突出する爪５ｂを有する。本体部材５ａは、曲面状の外周面を有し、好ましくは本体部材５ａの断面は、円形である。本体部材５ａの第一端部５ａ１は、第一アーム４の端部にＤ軸中心に回転可能に取付けられる。Ｄ軸は、第二アーム５の延出方向に対して直交している。
【００２１】
爪５ｂは、図３に示すように本体部材５ａの第二端部５ａ２に設けられる。爪５ｂは、本体部材５ａからＤ軸と平行な方向に突出する。爪５ｂは、アーム１ａが初期状態において他方のアーム１ａに向けて突出する。爪５ｂは、曲面状の外周面を有し、好ましくは爪５ｂの断面は、円形である。爪５ｂの先端部５ｂ１は、半球形状に形成される。
【００２２】
図３に示すように第一アーム４と第二アーム５の間には、第二アーム５を第一アーム４に対して動作させる第二動作装置１１が設けられる。第二動作装置１１は、例えば電動モータとギヤ等を有しており、第二アーム５をＤ軸（肘関節軸）を中心に第一アーム４に対して回転させる。
【００２３】
ロボット１を操作する場合は、図１，２に示すように作業者が操作盤２ｃを操作する。操作盤２ｃは、操作されることで信号を制御装置１２に発信する。制御装置１２は、受信した信号に基づいて各種アクチュエータ（傾動装置８、アクチュエータ９ｃ、１３，１４、動作装置１０，１１）を制御する。
【００２４】
ロボット１によって荷物１５を移送する場合は、図４に示すように作業者が操作盤２ｃを操作する。操作盤２ｃから発信された信号を受信した制御装置１２は、動作装置１０，１１によって第二アーム５の爪５ｂをボディ３に向けて引き寄せる。これにより荷物１５は、爪５ｂとボディ３によって挟持される。
【００２５】
荷物１５は、図４に示すように、好ましくは台座６の上に置かれる。これにより荷物１５は、台座６によって下から支持される。ボディ３は、好ましくは傾動装置８によって取付ベース７に対して後傾される。これにより荷物１５の重心がボディ３に近接し、荷物１５がボディ３によって安定良く支えられる。制御装置１２は、図４の状態においてアクチュエータ１３，１４を制御してロボット１を所定方向に移動させる。これにより荷物１５は、所定方向に移動され得る。
【００２６】
ロボット１によって荷物１５を棚１６の上に置く場合は、図５に示すように制御装置１２が昇降装置９を制御して荷物１５の高さを調整し、制御装置１２が傾動装置８を制御して荷物１５を棚１６の上面１６ａに置く。次に、制御装置１２は、動作装置１０，１１を制御して爪５ｂを荷物１５から外す。
【００２７】
ロボット１によって荷物１５を押す準備として、図６，７に示すように制御装置１２は、傾動装置８を制御してボディ３を取付ベース７に対して後傾させる。これによりボディ３と荷物１５の間にスペース１８が形成される。なおスペース１８は、図示点線で示すように、棚１６に置いた状態の荷物１５とボディ３との間の空間である。次に、制御装置１２は、動作装置１０，１１を制御してアーム１ａの一部または全部をスペース１８に設置する。スペース１８において第一アーム４は、略水平であって、ボディ３から荷物１５に向けて延出する。第二アーム５は、略水平であって、第一アーム４から他方の第二アーム５に向けて延出する。
【００２８】
ロボット１によって荷物１５を押す場合は、図８，９に示すように制御装置１２が第二動作装置１１を制御して第二アーム５を荷物１５に向けて水平面上にて回転させる。これにより第二アーム５の端部が荷物１５を押し、荷物１５が棚１６の上面１６ａを移動する。かくして荷物１５が棚１６の上において所定位置へ移動する。なお第二アーム５は、水平面上に移動することが好ましいが、必ずしも水平面上に移動しなくて良い。例えば第二アーム５が第一アーム４から下方に延出する位置にあり、第二アーム５の先端部を上方に移動するように第二アーム５を第一アーム４に対して回転させても良い。
【００２９】
図４〜９の全工程は、操作盤２ｃの一操作により発信された信号に基づいて制御装置１２が実行しても良いし、各工程に対応して操作された操作盤２ｃからの各信号に基づいて制御装置１２が実行しても良い。なお荷物１５は、略直方体であって、ダンボール製、樹脂製である。
【００３０】
ロボット１によって荷物１５を棚１６から引き出す場合は、図１０，１１に示すように制御装置１２が昇降装置９とアクチュエータ１７を制御する。これにより第一アーム４とボディ３の接続部である肩が荷物１５よりも上に位置し、台座６の上面が棚１６の上面１６ａと同じ高さになる。次に、制御装置１２は、動作装置１０，１１を制御して、アーム１ａを荷物１５の上において移動させ、第二アーム５の爪５ｂを荷物１５の一端面（ボディ３の反対側に位置する面）に係止させる。
【００３１】
次に、制御装置１２は、図１１に示すように第二動作装置１１を制御して第二アーム５の爪５ｂをボディ３に向けて移動させる。これにより荷物１５がボディ３に向けて移動してボディ３に当たり、荷物１５の下面一部が台座６の上に載る。荷物１５が軽い場合は、図１２に示すように制御装置１２が傾動装置８を制御してボディ３を後傾させる。これによりロボット１は、軽い荷物１５を持上げることができる。
【００３２】
荷物１５が重い場合は、図１３に示すように荷物１５をボディ３に押し当てた後に、制御装置１２が駆動アクチュエータ１３を制御してベース２を後退させる。これにより荷物１５が棚１６の上を滑って、荷物１５の一部が棚１６から引き出される。かくして荷物１５の下側には、ボディ３と棚１６の間においてスペース１９が形成される。
【００３３】
次に、制御装置１２は、図１４に示すように動作装置１０，１１を制御して第二アーム５の爪５ｂを荷物１５から外して、爪５ｂをスペース１９に向けて移動させ、荷物１５の下面に爪５ｂを係止させる。次に、制御装置１２は、図１５に示すように傾動装置８を制御してボディ３を後傾させる。これにより荷物１５は、第二アーム５と台座６とボディ３の協働によって棚１６から持上げられる。かくしてロボット１は、重い荷物１５を持上げて移送することができる。
【００３４】
図１０〜１５の全工程は、操作盤２ｃの一操作により発信された信号に基づいて制御装置１２が実行しても良いし、あるいは各工程に対応する操作盤２ｃの各操作により発信された信号に基づいて制御装置１２が実行しても良い。
【００３５】
荷物１５が重いか軽いかの判定は、例えば操作盤２ｃからの信号に基づいて制御装置１２が行っても良い。あるいは荷物１５の重さを検出し得るセンサがアーム１ａ等に設けられており、センサからの検知信号に基づいて制御装置１２が判定しても良い。
【００３６】
以上のように、荷物移送用ロボット１は、図６に示すように移動可能なベース２と、ベース２に対して傾動可能に設けられるボディ３と、ボディ３をベース２に対して傾動させる傾動装置８と、ボディ３に対して動作可能に設けられるアーム１ａと、アーム１ａをボディ３に対して動作させる動作装置１０，１１と、制御装置１２を有する。制御装置１２は、傾動装置８を制御してボディ３をベース２に対して傾動させてボディ３の傾動の方向の反対側にスペース１８を形成し、かつスペース１８を形成した時に動作装置１０，１１を制御してスペース１８にアーム１ａの一部または全部を移動させる制御モードを有する。
【００３７】
したがって、このロボット１は、ボディ３をベース２に対して傾動させることでスペース１８を形成することができる。例えば、荷物１５をアーム１ａによって保持して運び、荷物１５を棚１６の上などに置き、アーム１ａを荷物１５から離した状態で、ボディ３を荷物１５から離れる方向に傾動させる。これにより、ボディ３と荷物１５との間にスペースが無い状態からボディ３と荷物１５の間にスペース１８を形成することができ、該スペース１８にアーム１ａを移動させることができる。そのため車輪２ｄを回転させてロボット１全体等を荷物１５から離してスペースを形成する場合に比べて、小さなエネルギーによってスペース１８を形成し得る。これによりスペース１８を短時間で形成し得る。またロボット１を後退させる十分な広さを有しない場所においてもスペース１８を形成し得る。そしてスペース１８に移動させたアーム１ａによって荷物１５を押すことで、荷物１５を棚１６の上などにおいて所定位置へ移動させることができる。
【００３８】
ボディ３には、図４に示すようにボディ３から突出した台座６が設けられる。したがって荷物１５をアーム１ａによってボディ３に引き寄せることで、荷物１５を台座６の上に載せることができる。かくしてアーム１ａと台座６によって荷物１５を保持することができる。
【００３９】
アーム１ａは、図３に示すようにボディ３に対して回転２自由度以上にて取付けられる第一アーム４と、第一アーム４に対して回転１自由度のみを有して取付けられる第二アーム５を有する。
【００４０】
したがって第一アーム４は、ボディ３に対して自由度が大きいため、荷物１５の大きさなどに対応して柔軟に第二アーム５をボディに対して位置移動させ得る。一方、第二アーム５は、自由度が小さいため、自由度が大きい構成に比べて軽量になる。そのため第一アーム４とボディ３の連結部に加わる負荷が小さくなる。かくして前記連結部の損傷を少なくし得る。また第二アーム５は、自由度が小さいため、自由度が大きい構成に比べて簡易な構成になる。そのため第二アーム５を第一アーム４に対して回転させる動作装置１１として大きな出力を有するものを選択し得る。これにより第二アーム５によって荷物１５を比較的大きな力で押すこと等ができる。
【００４１】
第二アーム５は、図３に示すように第一アーム４に対して関節軸（Ｄ軸）を中心に回転可能に取付けられかつ第一アーム４から延出する本体部材５ａと、本体部材５ａの先端部から関節軸と平行して延出しかつ荷物１５に引っ掛けられ得る爪５ｂとを有する。したがって関節軸を中心に第二アーム５を回転させることで、爪５ｂの側面が荷物１５に当たり、あるいは荷物１５から離れ得る。そのため爪５ｂは、確実に荷物１５に対して当接・離間し得る。例えば、爪５ｂが本体部材５ａから他の方向に延出する場合に比べて、爪５ｂは、確実に荷物１５に対して当接・離間し得る。
【００４２】
ロボット１によって荷物１５を棚１６の上の所定位置へ移動させる場合は、先ず、図４に示すように動作装置１０，１１を制御装置１２によって制御することで、アーム１ａによって荷物１５をボディ３に引き寄せて荷物１５をアーム１ａとボディ３によって挟持する。図５に示すように傾動装置８を制御装置１２によって制御することで、荷物１５を棚１６の上に置く。動作装置１０，１１を制御装置１２によって制御することで、アーム１ａを荷物１５から外す。図６に示すように傾動装置８を制御装置１２によって制御することで、ボディ３をベース２に対して傾動させてボディ３と荷物１５の間にスペース１８を形成する。図７に示すように動作装置１０，１１を制御装置１２によって制御することで、アーム１ａの一部または全部をスペース１８に移動させる。図８，９に示すように動作装置１０，１１を制御装置１２によって制御することで、アーム１ａによって荷物１５を押す。
【００４３】
したがって、ロボット１の全体を後退させて荷物１５とボディ３の間にスペースを形成する場合に比べて、小さなエネルギーでスペース１８が形成され得る。そしてスペース１８に移動させたアーム１ａによって荷物１５を押すことで、荷物１５を棚１６の上などにおいて所定位置へ移動させることができる。
【００４４】
図３に示すように第二アーム５の本体部材５ａと爪５ｂは、曲面形状の外周面を有する。そのため本体部材５ａと爪５ｂは、荷物１５に当たる角度に応じて、荷物１５に加え得る力がほとんど変わらない。したがって第二アーム５によって荷物１５が不本意に傷付けられることが軽減され得る。
【００４５】
図６，８に示すように荷物１５をアーム１ａによって押す場合、第一アーム４は、ボディ３から荷物１５を移動させる方向に延出する。そのため荷物１５をアーム１ａによって押す場合に、第一アーム４には、第一アーム４の延出方向に力を受ける。かくして第一アーム４には、トルクが発生し難く、荷物１５を押す力が第一アーム４とボディ３とによって効率良く受止められ得る。
【００４６】
図１１に示すように第二アーム５は、荷物１５の上方から荷物１５に係止される。そのため荷物１５の両側にスペースが小さい場合、例えば荷物１５が狭い間隔で並べられた場合においても、荷物１５を第二アーム５によって棚１６から引き出すことができる。
【００４７】
本発明は、上記実施の形態に限定されず、以下の形態等であっても良い。例えば、他の形態においてロボット１は、図１に示すベース２と昇降装置９に代えて、図１６に示すベース２０と昇降装置２２を有していても良い。
【００４８】
図１６に示すようにベース２０の前部には、一対の前輪２１ａ（車輪２１）が設けられ、ベース２０の後部には、一対の後輪２１ｂ（車輪２１）が設けられる。ベース２０の内部には、制御装置１２、駆動アクチュエータ１３、操舵アクチュエータ１４および受信装置２４が設けられる。受信装置２４は、ロボット１から離れた場所に設けられたコントローラから発信された信号を受信し、各種アクチュエータ（動作装置１０，１１、アクチュエータ１３，１４，２２ｃ、傾動装置２３）を操作する。ベース２０と昇降装置２２の間には、昇降装置２２を傾動させる傾動装置２３が設けられる。
【００４９】
昇降装置２２は、図１６に示すようにベース２０に傾動可能に取付けられる第一部材２２ａと、第一部材２２ａに対して昇降する第二部材２２ｂと、第二部材２２ｂを第一部材２２ａに対して昇降させるアクチュエータ２２ｃを有する。第二部材２２ｂにボディ３が装着され、ボディ３に一対のアーム１ａが装着される。したがってボディ３は、昇降装置２２を介してベース２０に対して傾動する。
【００５０】
他の形態において、ロボットは、ボディに回転可能に取付けられた第一アームと、第一アームにスライド可能に設けられた第二アームと、第二アームを第一アームに対してスライドさせる動作装置を有しており、第二アームを第一アームに対してスライドさせることでアームの全長が伸縮する構成であっても良い。
【００５１】
他の形態において、アーム１ａは、一端部がボディに対して回転可能に取付けられ、かつ伸縮可能な構成、例えば入子式であっても良い。
【００５２】
他の形態において、ロボット１は、図１に示す昇降装置９をベース２に対して傾動させる傾動装置を有していても良い。この場合、図４に示す傾動装置８がロボット１に設けられても良いし、設けられていなくても良い。
【００５３】
他の形態において、第一アーム４は、ボディ３に対して回転２自由度にて取付けられても良い。
【００５４】
他の形態において、ロボット１は、一本のみのアーム１ａを有していても良いし、あるいは三本以上のアーム１ａを有していても良い。
【００５５】
他の形態において、ロボット１は、一対のアーム１ａによって荷物１５を挟持して、荷物１５を棚１６の上に置き、一対のアーム１ａを荷物１５から離間させ、ボディ３をベース２に対して傾動させることでスペース１８を形成し、スペース１８にアーム１ａの一部または全部を移動させても良い。
【００５６】
他の形態において、ベース２には、車輪２ｄに代えて、他の自走手段または移動手段が設けられても良く、例えば牽引手段、磁力による移動手段等を有していても良い。
【００５７】
他の形態において、爪５ｂは、他の形状、例えば断面が円形でなく多角形等であっても良く、先端部が半球状でなく平面状であっても良い。
【００５８】
他の形態において、爪５ｂは、伸縮し得る構造を有していても良い。あるいは爪５ｂが本体部材５ａに対して軸回転可能あるいは移動可能に取付けられても良い。
【００５９】
他の形態において、第二動作装置１１は、リンク機構とリンク機構を動かすアクチュエータを有して構成、あるいは電動油圧モータを有して構成されても良い。
【００６０】
他の形態において、ロボット１は、荷物１５を押す場合に、第二アーム５を水平面上に移動させない構成であっても良い（図８，９参照）。例えば、第二アーム５がスペース１８において第一アーム４から下方に延出し、第二アーム５の先端部が上方に移動するように第二アーム５が第一アーム４に対して回転することで、第二アーム５が荷物１５を押しても良い。
【符号の説明】
【００６１】
１…荷物移送用ロボット
１ａ…アーム
２，２０…ベース
２ｃ…操作盤
２ｄ，２１…車輪
３…ボディ
４…第一アーム
５…第二アーム
５ａ…本体部材
５ｂ…爪
６…台座
７…取付ベース
８，２３…傾動装置
９，２２…昇降装置
１０…第一動作装置
１１…第二動作装置
１２…制御装置
１５…荷物
１６…棚
１８，１９…スペース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能なベースと、前記ベースに対して傾動可能に設けられるボディと、前記ボディを前記ベースに対して傾動させる傾動装置と、前記ボディに対して動作可能に設けられるアームと、前記アームを前記ボディに対して動作させる動作装置と、制御装置を有する荷物移送用ロボットであって、
前記制御装置は、前記傾動装置を制御して前記ボディを前記ベースに対して傾動させて前記ボディの前記傾動の方向の反対側にスペースを形成し、かつ前記スペースを形成した時に前記動作装置を制御して前記スペースに前記アームの一部または全部を移動させる制御モードを有することを特徴とする荷物移送用ロボット。
【請求項２】
請求項１に記載の荷物移送用ロボットであって、
前記ボディには、前記ボディから突出した台座が設けられる荷物移送用ロボット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の荷物移送用ロボットであって、
前記アームは、前記ボディに対して回転２自由度以上にて取付けられる第一アームと、前記第一アームに対して回転１自由度のみを有して取付けられる第二アームを有する荷物移送用ロボット。
【請求項４】
請求項３に記載の荷物移送用ロボットであって、
前記第二アームは、前記第一アームに対して関節軸を中心に回転可能に取付けられかつ前記第一アームから延出する本体部材と、前記本体部材の先端部から前記関節軸と平行して延出しかつ前記荷物に引っ掛けられ得る爪とを有する荷物移送用ロボット。
【請求項５】
移動可能なベースと、前記ベースに対して傾動可能に設けられるボディと、前記ボディに動作可能に設けられるアームを有する荷物移送用ロボットの制御方法であって、
前記アームを前記ボディに対して動作させる動作装置を制御装置によって制御することで、前記アームによって荷物を前記ボディに引き寄せて前記荷物を前記アームと前記ボディによって挟持し、
前記ボディを前記ベースに対して傾動させる傾動装置を前記制御装置によって制御することで、前記荷物を棚の上に置き、
前記動作装置を前記制御装置によって制御することで、前記アームを前記荷物から外し、
前記傾動装置を前記制御装置によって制御することで、前記ボディを前記ベースに対して傾動させて前記ボディと前記荷物の間にスペースを形成し、
前記動作装置を前記制御装置によって制御することで、前記アームの一部または全部を前記スペースに移動させ、
前記動作装置を前記制御装置によって制御することで、前記アームによって前記荷物を押す荷物移送用ロボットの制御方法。
【請求項１】
移動可能なベースと、前記ベースに対して傾動可能に設けられるボディと、前記ボディを前記ベースに対して傾動させる傾動装置と、前記ボディに対して動作可能に設けられるアームと、前記アームを前記ボディに対して動作させる動作装置と、制御装置を有する荷物移送用ロボットであって、
前記制御装置は、前記傾動装置を制御して前記ボディを前記ベースに対して傾動させて前記ボディの前記傾動の方向の反対側にスペースを形成し、かつ前記スペースを形成した時に前記動作装置を制御して前記スペースに前記アームの一部または全部を移動させる制御モードを有することを特徴とする荷物移送用ロボット。
【請求項２】
請求項１に記載の荷物移送用ロボットであって、
前記ボディには、前記ボディから突出した台座が設けられる荷物移送用ロボット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の荷物移送用ロボットであって、
前記アームは、前記ボディに対して回転２自由度以上にて取付けられる第一アームと、前記第一アームに対して回転１自由度のみを有して取付けられる第二アームを有する荷物移送用ロボット。
【請求項４】
請求項３に記載の荷物移送用ロボットであって、
前記第二アームは、前記第一アームに対して関節軸を中心に回転可能に取付けられかつ前記第一アームから延出する本体部材と、前記本体部材の先端部から前記関節軸と平行して延出しかつ前記荷物に引っ掛けられ得る爪とを有する荷物移送用ロボット。
【請求項５】
移動可能なベースと、前記ベースに対して傾動可能に設けられるボディと、前記ボディに動作可能に設けられるアームを有する荷物移送用ロボットの制御方法であって、
前記アームを前記ボディに対して動作させる動作装置を制御装置によって制御することで、前記アームによって荷物を前記ボディに引き寄せて前記荷物を前記アームと前記ボディによって挟持し、
前記ボディを前記ベースに対して傾動させる傾動装置を前記制御装置によって制御することで、前記荷物を棚の上に置き、
前記動作装置を前記制御装置によって制御することで、前記アームを前記荷物から外し、
前記傾動装置を前記制御装置によって制御することで、前記ボディを前記ベースに対して傾動させて前記ボディと前記荷物の間にスペースを形成し、
前記動作装置を前記制御装置によって制御することで、前記アームの一部または全部を前記スペースに移動させ、
前記動作装置を前記制御装置によって制御することで、前記アームによって前記荷物を押す荷物移送用ロボットの制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−５６６６１（Ｐ２０１２−５６６６１Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９９７００（Ｐ２０１０−１９９７００）
【出願日】平成２２年９月７日（２０１０．９．７）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月７日（２０１０．９．７）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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