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公開番号2021015414
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210212
出願番号2019129331
出願日20190711
発明の名称無人搬送車
出願人オムロン株式会社
代理人個人
主分類G05D 1/02 20200101AFI20210115BHJP(制御;調整)
要約【課題】無人搬送車の車両部が回転しても被牽引物が周囲環境へ干渉する可能性を低減する無人搬送車を提供する。
【解決手段】無人搬送車1は、2つの駆動輪11を有する自律走行型の車両部10と、車両部10に接続され、被牽引物を牽引可能なアーム部21と、アーム部21に接続され、平面視におけるアーム部21の回転角度を制御する制御モータ24とを備え、平面視において、制御モータ24によるアーム部21の回転軸23は、2つの駆動輪11の中心Cに対応する範囲に位置している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
2つの駆動輪を有する自律走行型の車両部と、
前記車両部に接続され、被牽引物を牽引可能なアーム部と、
前記アーム部に接続され、平面視における前記アーム部の回転角度を制御する制御モータとを備え、
平面視において、前記制御モータによる前記アーム部の回転軸は、前記2つの駆動輪の中心に対応する範囲に位置している、無人搬送車。
続きを表示(約 410 文字)【請求項2】
平面視において、前記2つの駆動輪の中心から前記制御モータによる前記アーム部の回転軸までの距離eは、前記車両部の全長をLとし、前記車両部の車幅をWとして、
e<(L−W)/2
を満たしている、請求項1に記載の無人搬送車。
【請求項3】
平面視において、前記2つの駆動輪の中心から前記制御モータによる前記アーム部の回転軸までの距離eは、125mm未満である、請求項1に記載の無人搬送車。
【請求項4】
平面視において、前記制御モータによる前記アーム部の回転軸は、実質的に前記2つの駆動輪の中心に位置している、請求項1から3のいずれか一項に記載の無人搬送車。
【請求項5】
前記2つの駆動輪によって前記車両部が回転するとき、前記制御モータは、前記車両部に対して前記アーム部を逆方向に回転させる、請求項1から4のいずれか一項に記載の無人搬送車。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば被牽引物を牽引して目的地まで自動的に搬送する無人搬送車に関する。
続きを表示(約 3,500 文字)【背景技術】
【0002】
近年、被牽引物を牽引して目的地まで自動搬送する搬送装置(無人搬送車)が、工場や倉庫等において実用化されている。
【0003】
このような搬送装置は、一般的に、自律走行する車両と、被牽引物を牽引する牽引機構とを備え、車両に牽引機構が連結された態様となっている。
【0004】
ところで、車両に対して牽引機構が固定連結されている場合、車両がその場で回転(旋回)または周囲の見渡し動作を行ったとき、牽引機構が振り回されてしまうという問題がある。
【0005】
一方、車両に対して牽引機構が旋回自在に接続されている場合もあるが、その場合であっても、車両のカーブ走行時などに牽引機構に遠心力が生じて振り回され、障害物への衝突の虞がある。
【0006】
そこで、このような問題に対する解決策の一つが、特許文献1に提案されている。
【0007】
例えば特許文献1に以下の技術が開示されている。すなわち、障害物を回避しながら移動可能な自律移動体において、外部の環境を検知する検知部の向きが頻繁に変更されることを防止し、外部環境の変化に素早く対応できる自律移動体が開示されている。また、自律移動体は、自機に被搬送物が連結されている場合に障害物回避時に当該被搬送物が振られて周囲の環境に干渉することを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
特開2009−288931号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、上述の特許文献1の自律移動体は、回転しない連結部を介して被搬送物と固定連結されているため、自律移動体の本体回転動作に伴い被搬送物が振り回されて周囲環境に干渉する虞がある。
【0010】
また、特許文献1の自律移動体では、解決策実現の為にはロボット自体が360°自在に走行できる方式である必要がある。その為、ロボットのタイヤを特殊なもの(360°自在に走行可能なオムニホイール等)にする必要がある。コストアップを招来する。
【0011】
本発明の一態様は前記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、無人搬送車が回転しても被牽引物が周囲環境に干渉する可能性を低減することにある。また、本願では、一般的な自走式搬送車を購入してきて、改造を伴わずに牽引アプリケーションを後付けする事が可能である。また、本願ではロボット自体に制限がかからないという点において、従来技術の課題を克服できると考える。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の一態様に係る無人搬送車は、2つの駆動輪を有する自律走行型の車両部と、前記車両部に接続され、被牽引物を牽引可能なアーム部と、前記アーム部に接続され、平面視における前記アーム部の回転角度を制御する制御モータとを備え、平面視において、前記制御モータによる前記アーム部の回転軸は、前記2つの駆動輪の中心に対応する範囲に位置している。
【0013】
上記構成によれば、平面視において、制御モータによるアーム部の回転軸は、2つの駆動輪の中心に対応する範囲に位置しているので、車両部が回転したときの被牽引物が移動する幅を抑制することができる。それゆえ、被牽引物の周囲環境への干渉を低減することができる。
【0014】
前記一態様に係る無人搬送車において、平面視において、前記2つの駆動輪の中心から前記制御モータによる前記アーム部の回転軸までの距離eは、前記車両部の全長をLとし、前記車両部の車幅をWとして、
e<(L−W)/2
を満たしていてもよい。
【0015】
上記構成によれば、被牽引物の幅が車両幅W以下であれば、車両部が回転したとき、被牽引物が自転する車両部の幅(最大で全長L)を越えない。
【0016】
前記一態様に係る無人搬送車において、平面視において、前記2つの駆動輪の中心から前記制御モータによる前記アーム部の回転軸までの距離eは、125mm未満であってもよい。
【0017】
上記構成によれば、一般的な小型フォークリフトがすれ違うことができる通路内において、すれ違う2台の無人搬送車の車両部が並んで回転した場合であっても、牽引される2つの被牽引物同士の干渉を防止することができる。
【0018】
前記一態様に係る無人搬送車において、平面視において、前記制御モータによる前記アーム部の回転軸は、実質的に前記2つの駆動輪の中心に位置していてもよい。
【0019】
上記構成によれば、平面視において、制御モータによるアーム部の回転軸は、2つの駆動輪の中心からの距離eを実質的にゼロにすることが可能になる。そのため、車両部が回転しても、被牽引物が動かないようにすることができる。
【0020】
前記一態様に係る無人搬送車において、前記2つの駆動輪によって前記車両部が回転するとき、前記制御モータは、前記車両部に対して前記アーム部を逆方向に回転させてもよい。
【0021】
上記構成によれば、2つの駆動輪によって車両部が回転するとき、制御モータは、車両部に対してアーム部を逆方向に回転させることにより、被牽引物の変位幅を所定の範囲内に抑えることができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明の一態様によれば、無人搬送車の車両部が回転しても被牽引物が周囲環境へ干渉する可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
本発明に係る無人搬送車の一形態の概略構成を示す斜視図である。
図1に示す無人搬送車の構成を示すブロック図である。
図1に示す無人搬送車の上面図である。
図3のA部の拡大図である。
図1の無人搬送車が被牽引物を牽引している様子を示す模式図である。
図1の無人搬送車が他の被牽引物を牽引している様子を示す模式図である。
図1の無人搬送車における車両部が回転するとき、アーム旋回モータ(制御モータ)の制御例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の一側面に係る実施の形態(以下、「本実施形態」とも表記する)を説明する前に、前述の特許文献1の概略構成を説明する。
【0025】
§1 参考例
(特許文献1におけるロボットの構成)
前記特許文献1におけるロボットは、本体と、オムニホイール機構と、レーザレンジファインダと、走行制御コントローラとを備えている。被搬送物(被牽引物)としてのカートは、前記本体の後部に連結部を介して連結されており、前記連結部は前記カートと前記本体とを一体的に固定する構成となっている。
【0026】
前記オムニホイール機構は、周方向に90°の間隔で並べて配置された4つのオムニホイールと、このオムニホイールに対応して設置される4つのモータとを有しており、全方位に移動することが可能である。
【0027】
(ロボットが障害物を回避する構成)
前記カートを背後に連結した前記ロボットが細長い廊下の適宜の位置に配置され、所定の目標位置を与えた場合に、当該ロボットが障害物(例えば人間)を回避して目標位置へ到達する際に、目標位置を与えられた前記ロボットは、当該目標位置へ向かう経路を計算し、それに沿って移動する。
【0028】
このとき、前記ロボットの正面方向は常に前記経路の方向に沿うよう制御される。そして、このロボットがある位置で前記障害物を検知したとする。
【0029】
この場合に、前記ロボットが備える走行制御コントローラでは、当該障害物を回避するために自機を移動させる向き及び速度を計算し、計算結果に応じて自機を実際に移動させる処理が、衝突の可能性がなくなったと判定されるまで反復して実行される。
【0030】
この結果、前記ロボットは、当初の前記経路から外れた軌跡(回避軌跡)を描いて他の位置を移動する。そして、この回避行動の過程において、前記ロボットの正面方向は当初の前記経路における方向を保持するように制御される。
(【0031】以降は省略されています)

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