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公開番号2022132166
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-09-07
出願番号2022027111
出願日2022-02-24
発明の名称ロボット支援システム
出願人株式会社キビテク
代理人個人
主分類G06Q 50/28 20120101AFI20220831BHJP(計算;計数)
要約【課題】多数、かつ、多様なロボットを支援する場合に、特にオペレータの熟練度が不要で、オペレータへの負担が少なく、短時間でロボットの支援が可能なロボット支援システムを提供する。
【解決手段】ネットワーク3を介して接続可能なロボット51、52、53、支援管理サーバ2、ユーザインターフェース(UI)端末41、42と、記憶サーバ6と、を含むロボット支援システム1であって、ロボットは、各作業に関するタスク情報を含む動作状況情報又は動作状況情報及びロボット情報を支援管理サーバに提供する。支援管理サーバは、作業補助情報データベースを用いてロボットから提供された動作状況情報及び/又はロボット情報に基づいて作業補助情報を選択し、選択した作業補助情報をユーザインターフェース端末(UI端末)に提供する。UI端末は、出力手段によって作業補助情報をユーザに提供する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
ロボットと、支援管理サーバと、ユーザインターフェース端末とを含むロボット支援システムであって、
前記ロボットと前記支援管理サーバとは、ネットワークを介して接続可能であり、前記支援管理サーバと前記ユーザインターフェース端末とは、ネットワークを介して接続可能であり、
前記ロボットは、複数の作業を自律的に実行可能な制御手段と、前記支援管理サーバに支援要請を実行可能な支援要請手段と、ロボット情報を記憶した記憶手段とを含み、前記支援要請手段は、各作業に関するタスク情報を含む動作状況情報又は前記動作状況情報及び前記ロボット情報を前記支援管理サーバに提供可能であり、
前記支援管理サーバは、状況情報及び/又はロボット情報と関連付けられた作業補助情報が記憶された作業補助情報データベースを含み、前記作業補助情報データベースを用いて前記ロボットから提供された動作状況情報及び/又は前記ロボット情報に基づいて作業補助情報を選択し、選択した作業補助情報を前記ユーザインターフェース端末に提供可能であり、
前記ユーザインターフェース端末は、前記ロボットを指示又は操作可能な入力手段と、出力手段とを含み、前記出力手段によって前記支援管理サーバから提供された作業補助情報をユーザに提供可能である、ロボット支援システム。
続きを表示(約 1,600 文字)【請求項2】
前記作業補助情報は、前記ロボットの作業内容を含む、請求項1に記載のロボット支援システム。
【請求項3】
前記作業補助情報は、前記作業補助情報に関連付けられたタスク情報に対応する作業の正常動作を記録した動画、静止画又は音声、前記作業補助情報に関連付けられたロボット識別情報に対応するロボットの正常動作を記録した動画、静止画又は音声、及び/又は正常時に期待される状況を示す動画、静止画又は音声を含む、請求項1又は2に記載のロボット支援システム。
【請求項4】
前記支援管理サーバは、前記ロボットの複数の作業の正常動作を時系列に記録した動画を当該ロボットのタスク情報に対応付けて作業ごとに区分して前記作業補助情報データベースに記憶しており、前記作業補助情報として前記ロボットから提供された動作状況情報に含まれるタスク情報に対応する区分の動画を前記ユーザインターフェース端末に提供可能である、請求項1~3の何れか1項に記載のロボット支援システム。
【請求項5】
前記ロボットは、エラー検出手段を含み、前記エラー検出手段で検出したエラー情報を前記支援管理サーバに提供可能であり、
前記作業補助情報データベースは、前記作業補助情報をエラー情報と関連付けて記憶しており、
前記支援管理サーバは、前記ロボットから提供されたエラー情報に基づいて前記作業補助情報データベースを検索し、検索された作業補助情報を前記ユーザインターフェース端末に提供可能である、請求項1~4の何れか1項に記載のロボット支援システム。
【請求項6】
前記ユーザインターフェース端末は、前記支援管理サーバに対し、前記ロボットの複数の作業について、個別に作業補助情報の送信の要否を設定可能である、請求項1~5のいずれか1項に記載のロボット支援システム。
【請求項7】
前記作業補助情報データベースは、前記作業補助情報を言語に関する言語情報と関連付けて記憶しており、
前記ユーザインターフェース端末は、ユーザが使用する言語情報を前記支援管理サーバに通知可能であり、
前記支援管理サーバは、前記ユーザインターフェース端末から提供された言語情報に基づいて前記作業補助情報データベースを検索し、検索された作業補助情報を前記ユーザインターフェース端末に提供可能である、請求項1~6の何れか1項に記載のロボット支援システム。
【請求項8】
前記ロボット情報は、各ロボットを一意に特定するロボット識別情報、ロボットの種類を特定するロボット種別情報、及びロボットの稼働場所を特定する稼働場所情報の少なくとも1つを含み、
前記支援管理サーバは、前記ロボット識別情報と対応付けて、当該ロボットに関するロボット種別情報及び/又は稼働場所情報が記憶されたロボット情報データベースを含み、前記ロボットから提供された前記ロボット識別情報に基づいて前記ロボット種別情報及び/又は稼働場所情報を検索し、検索したロボット種別情報及び/又は稼働場所情報に基づいて作業補助情報を選択する、請求項1~7の何れか1項に記載のロボット支援システム。
【請求項9】
前記支援要請手段は、前記ロボットの周囲の環境情報、前記ロボットの周囲の画像情報、前記ロボットの周囲の音声情報、前記ロボットの地図上における位置情報、及び前記ロボットの構成要素の相対的な配置情報の少なくとも一つを取得し、前記動作状況情報に含めて前記支援管理サーバに提供可能である、請求項1~8の何れか1項に記載のロボット支援システム。
【請求項10】
前記ロボットは、異なる作業を実行する種類の異なる複数のロボットを含み、各ロボットは、複数の稼働場所に配置されており、
前記ユーザインターフェース端末は、複数の拠点に配置されている、請求項1~9の何れか1項に記載のロボット支援システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、ロボット支援システムに関し、特に、自律的に動作可能なロボットと支援管理サーバとユーザインターフェース端末で構成され、支援管理サーバは、ロボットとユーザインターフェース端末にネットワークを介して接続可能であり、ロボットが支援を必要な状況において、オペレータは、ユーザインターフェース端末から、ロボットの動作を支援することが可能なロボット支援システムに関する。
続きを表示(約 3,300 文字)【背景技術】
【0002】
近年、様々な分野において自律的に作業するロボットによる自動化が進んでいるが、ロボットにトラブルが生じた場合、ロボット自体に自動的にトラブルを解消する手段を設けたり、オペレータ等によってロボットを支援したりすることが行われている。また、ロボットの種類によっては自動化にも限界があり、オペレータによるロボットの支援が必要とされることもある。
【0003】
例えば、搬送車の現在位置が三角測量の原理に基づいて特定できなくなった場合の自動復帰について知られていた(特許文献1)。特許文献1には、搬送システムとして、レーザスキャナ、反射体 、および、三角測量の原理に基づいて搬送車の現在位置を特定し、特定された現在位置を用いて指定経路に沿って目標作業位置へ搬送車を走行させることが開示されている。この走行中に、搬送車の現在位置が三角測量の原理に基づいて特定できなくなると、搬送システムは、施設内の環境を計測する計測センサからの情報と施設内の環境地図との照合に基づいて搬送車の現在位置を推定し、推定された現在位置を用いて復帰場所へ搬送車を走行させ、これにより、搬送車の現在位置が三角測量の原理に基づいて再び特定できるようになり、搬送システムは、特定された現在位置を用いて搬送車を再び走行させる方法が開示されている。
【0004】
さらに、従来から、ユーザの操作に基づき前記移動手段を駆動して自機を誘導する誘導手段が知られていた(特許文献2)。特許文献2には、自機の周囲に存在する物体の検出情報を取得する物体情報取得手段と、物体情報取得手段により取得された物体の検出情報のうち、所定の領域内における検出情報をマスクするマスク手段と、マスク手段によりマスク処理が施された検出情報から、自機周辺の局所地図を作成する局所地図作成手段と、自機を移動させる移動手段と、局所地図作成手段により作成された局所地図及び移動手段の移動量に基づいて、自己位置を推定する自己位置推定手段と、ユーザの操作に基づき移動手段を駆動して自機を誘導する誘導手段と、誘導手段による誘導中に、自己位置推定手段により推定された自己位置及び局所地図から、移動領域の環境地図を作成する環境地図作成手段を備える自律移動装置が開示されている。
【0005】
また、オペレータによるロボットの支援が必要なシステムとして、手術支援ロボットを遠隔支援する遠隔支援システムが知られていた(特許文献3)。特許文献3には、手術支援ロボットの稼働に関する稼働情報の少なくとも1つを、前記手術支援ロボットの遠隔支援業務を行うためのサーバ装置にて受信し、所定のイベントが検出されると、前記サーバ装置から前記手術支援ロボットおよび端末装置の少なくとも1つに対して、音声、画像、およびテキストの少なくとも1つを配信する手術支援ロボットの遠隔支援方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
特許6687313号公報
特許6136435号公報
特開2020-60880号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献1では、自己位置喪失からの自己位置の復帰方法として、位置特定部が特定した搬送車の最後の位置を初期位置として、後進により最も近い復帰場所(三角測量の原理に基づいて自己位置を確実に特定できる予め設定された場所)に向けて搬送車を走行させている。また、最後の位置から位置推定誘導までの間に移動した場合には、走行輪の回転を検出するエンコーダなどのセンサからの情報と最後の位置とから、搬送車の現在位置を演算して、これを初期位置として用いて復帰場所まで走行させている。しかし、搬送車には、走行輪のスリップや振動などによって搬送車の位置や向きが不意に変わることがあり、位置特定部の初期位置に対して実際の搬送車の現在位置や向きが異なる事態が想定される。そのような場合には、現在位置の推定が誤っているため、復帰場所に到達できなくなるおそれがある。また、搬送車が自動で復帰位置まで戻る方法であるので、復帰場所までの間に新たな物品が配置されたり、あるいは一時的な障害物が発生したりしている場合には、移動体の走行を復帰させることはできない。
【0008】
また、特許文献2では、ユーザ(オペレータ)の操作に基づき移動手段を駆動して自機を誘導する誘導手段が開示されているが、移動領域の環境地図を作成する環境地図を作成する際にユーザが移動体を誘導するものであり、自己位置を喪失した時の復帰方法は開示されていない。さらに、特許文献2では、環境地図を作成する際に、ユーザが障害物として誤って登録されてしまうことを防止するため、ユーザが位置する所定の領域内をマスクしている。このように、特許文献2の誘導手段は、自律移動装置の近傍でユーザが視認しながら操作することを想定したものであり、予想外に発生する自己位置喪失のエラーに対処するためには、エラーが発生するたびに自律移動装置の近傍に行く必要があり、煩雑な物であった。
【0009】
特許文献3では、手術支援ロボットの稼働に関する稼働情報を、手術支援ロボットの遠隔支援業務を行うためのサーバ装置にて受信し、所定のイベントが検出されると、サーバ装置から手術支援ロボットおよび端末装置の少なくとも1つに対して、音声、画像、およびテキストの少なくとも1つを配信することにより、手術支援ロボットを用いた手術等を行う遠隔支援システムが開示されている。手術支援ロボットにイベントが発生した場合、手術支援ロボットの撮影した画像、手術室の画像等の稼働情報をサーバ装置経由で端末装置に通知し、オペレータは、そのイベントの内容、画像の内容を基に、端末装置からサーバ装置経由で手術支援ロボットにイベントに対応する情報を配信する遠隔支援システムが開示されているが、イベントの応答を入力するのはオペレータであり、遠隔支援するオペレータには、高度な技術及び知識が必要とされる。
【0010】
近年、異なる作業を実行する種類の異なる複数のロボットが稼働する環境も増えている。例えば、店舗などにおいて、自律して要求事項(注文)を受け付ける受付ロボット、その要求事項である目的物(商品)を把持し積み込むアームロボット(マニピュレータ)、その目的物(商品)を所定の経路に沿って自律的に空間を移動する搬送ロボット等の複数のロボットで構成されたシステムが提案されている。受付ロボットは、音声認識機能を持ち、顧客の要望を受け付ける。アームロボットは、画像認識機能、関節を持ち、目的物の選別を行い、目的物を把持し、搬送ロボットに引き渡す。搬送ロボットは、レーザ距離センサ等の外界センサを用いて周囲の空間を走査し、走査結果と、予め用意された地図とのマッチングを行い、自身の現在の位置および姿勢を推定しながら目的位置まで移動する。しかし、受付ロボットにおいて、顧客等の指示内容が理解できない場合、アームロボットが、把持対象を判別できない場合、搬送ロボットにおいて、走査結果と、予め用意された地図とのマッチングに失敗し、搬送ロボットが自己位置を喪失(ロスト)してしまい目的地に移動することができなくなった場合等に、ロボット支援システムを管理しているオペレータの支援が必要となる。このように、異なる作業を実行する種類の異なる複数のロボットを支援するための適切なシステムは従来見当たらなかった。また、オペレータは、全てのロボットの全ての作業に対して、支援するための知識が必要となるが、そのようなオペレータを教育するのは時間も費用も掛かるものであった。さらに、あるロボットについての知識を有していても、別のメーカのロボットでは操作方法が違うこともあり、また、ロボットのバージョンアップ等で新しい機能が追加されたり、操作方法が変更されたりするたびに改めて勉強する必要があった。
(【0011】以降は省略されています)

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