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公開番号2025079107
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-21
出願番号2023191569
出願日2023-11-09
発明の名称ロボット、自律走行ロボットシステム、誘導方法、制御方法、およびプログラム
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G05D 1/43 20240101AFI20250514BHJP(制御;調整)
要約【課題】台車に搭載したロボットに誘導させることにより、台車を最小限の機器およびコストで構成しつつ、経路に沿って精度よく移動させることができるロボットを提供する。
【解決手段】ロボットは、自律走行可能な台車に搭載されるロボットであって、先端の位置および姿勢を任意に変更可能なアームと、前記アームの先端に取り付けられたビジョンセンサと、前記ビジョンセンサにより撮影された画像に含まれる目印に基づいて、指定された経路に対する前記台車のずれ量を検出する検出部と、前記ずれ量に基づいて、前記台車の走行位置または走行姿勢を補正するように前記台車に指示する走行指示部と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
自律走行可能な台車に搭載されるロボットであって、
先端の位置および姿勢を任意に変更可能なアームと、
前記アームの先端に取り付けられたビジョンセンサと、
前記ビジョンセンサにより撮影された画像に含まれる目印に基づいて、指定された経路に対する前記台車のずれ量を検出する検出部と、
前記ずれ量に基づいて、前記台車の走行位置または走行姿勢を補正するように前記台車に指示する走行指示部と、
を備えるロボット。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記検出部は、前記画像に含まれる前記目印の位置および角度と、基準位置および基準角度との差に基づいて前記ずれ量を検出する、
請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記目印は二次元コードであり、
前記検出部は、前記画像に含まれる前記二次元コードから走行位置、停車、ターン、および走行速度のうち少なくとも一つを示す情報を読み取り、
前記走行指示部は、前記二次元コードから読み取った情報に基づいて、次の移動先、停車、ターン、および走行速度のうち少なくとも一つを前記台車に指示する、
請求項１または２に記載のロボット。
【請求項４】
前記目印は前記台車の作業エリア内の構造物であり、
前記検出部は、前記構造物の形状と、走行位置、停車、ターンおよび走行速度のうち少なくとも一つを示す情報とを記録した参照用データと、前記画像から検出された形状とを照合して、前記情報のうち少なくとも一つを検出し、
前記走行指示部は、検出した前記情報に基づいて、次の移動先、停車、ターン、および走行速度のうち少なくとも一つを前記台車に指示する、
請求項１または２に記載のロボット。
【請求項５】
前記アームの先端の位置および姿勢を制御するアーム制御部をさらに備え、
前記目印は、垂直方向を向くように付された第１目印と、水平方向を向くように付された第２目印とを有し、
前記アーム制御部は、
前記台車の走行中、前記ビジョンセンサが垂直方向を向いて前記第１目印を撮影可能とする第１姿勢となるように前記アームを制御し、
前記台車の走行中、かつ、前記第１姿勢で撮影された前記画像に第１目印が含まれない場合に、前記ビジョンセンサが水平方向を向いて前記第２目印を撮影可能とする第２姿勢となるように前記アームを制御する、
請求項１または２に記載のロボット。
【請求項６】
前記検出部は、前記アームが前記第２姿勢のときに、前記第２目印のサイズをさらに検出し、
前記アーム制御部は、検出された前記第２目印のサイズが所定サイズ以上となった場合に、前記アームを前記第２姿勢から前記第１姿勢に切り替える、
請求項５に記載のロボット。
【請求項７】
前記ビジョンセンサが撮影した画像に基づいて、ワークのユーザ座標系を、前記ワークの実際の位置および姿勢に合わせて補正するビジョン補正部と、
前記アームの先端に取り付けられたツールの先端点が補正後の前記ユーザ座標系における作業点に移動するように、前記アームの位置および姿勢を制御するアーム制御部と、
をさらに備える請求項１または２に記載のロボット。
【請求項８】
ワークに対する所定作業を自動で行うロボットであって、
先端の位置および姿勢を任意に変更可能なアームと、
前記アームの先端に取り付けられたビジョンセンサと、
前記アームの先端に取り付けられたツールと、
前記ビジョンセンサが撮影した画像に基づいて、ワークのユーザ座標系を、前記ワークの実際の位置および姿勢に合わせて補正するビジョン補正部と、
前記アームの先端に取り付けられたツールの先端点が補正後の前記ユーザ座標系における作業点に移動するように、前記アームの位置および姿勢を制御するアーム制御部と、
を備えるロボット。
【請求項９】
台車と、請求項１または２に記載のロボットとを備える自律走行ロボットシステムであって、
前記ロボットの前記走行指示部は、前記画像に前記目印が含まれない場合に、前記台車に自律走行するように指示し、
前記台車は、
移動量および進行方向を検出可能な走行補助センサと、
前記自律走行の指示を受け付けた場合に、前記走行補助センサが検出した移動量および進行方向に基づいて、前記台車を自律走行させる走行制御装置と、
を有する、
自律走行ロボットシステム。
【請求項１０】
自律走行可能な台車に搭載され、先端の位置および姿勢を任意に変更可能なアームと、前記アームの先端に取り付けられたビジョンセンサとを有するロボットを用いた前記台車の誘導方法であって、
前記ビジョンセンサにより撮影された画像に含まれる目印に基づいて、指定された経路に対する前記台車のずれ量を検出するステップと、
前記ずれ量に基づいて、前記台車の走行位置または走行姿勢を補正するように前記台車に指示するステップと、
を有する誘導方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ロボット、自律走行ロボットシステム、誘導方法、制御方法、およびプログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
無人搬送車（ＡＧＶ：Automated Guided Vehicle）にロボットを搭載し、作業位置までロボットを自動的に搬送することが考えられている（たとえば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第２６８０２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ロボットを搭載したＡＧＶは、磁気誘導式や光学誘導式などの誘導方式で自律走行する。一般的に、従来の市販されているＡＧＶは、誘導方式に応じたセンサや、自律走行制御用の各種機能が専用化されて搭載されており、非常に高機能かつ高価なものである。したがって、たとえば工場で市販のＡＧＶを導入する場合、工場では利用しない機能（たとえば、自動搬送のスケジューリングやマップ作成機能など）が含まれている場合があり、用途に対して機器構成やコストが過剰となってしまう可能性がある。また、市販のＡＧＶは走行土間が平坦で安定的に走行可能な環境で運用されることを前提としており、走行土間に凹凸があるような環境では、正しい経路で走行することが困難となる可能性がある。
【０００５】
また、ＡＶＧが正しい作業位置に精密に移動できないと、ロボットとワークの相対位置がずれてしまい、ロボットがワーク上の正しい作業点にツールを移動させて作業を行うことが困難となる。そうすると、ロボットによる作業の精度が低下してしまう。
【０００６】
本開示の目的は、台車に搭載したロボットに誘導させることにより、台車を最小限の機器およびコストで構成しつつ、経路に沿って精度よく移動させることができるロボット、自律走行ロボットシステム、誘導方法、制御方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様によれば、ロボットは、自律走行可能な台車に搭載されるロボットであって、先端の位置および姿勢を任意に変更可能なアームと、前記アームの先端に取り付けられたビジョンセンサと、前記ビジョンセンサにより撮影された画像に含まれる目印に基づいて、指定された経路に対する前記台車のずれ量を検出する検出部と、前記ずれ量に基づいて、前記台車の走行位置または走行姿勢を補正するように前記台車に指示する走行指示部と、を備える。
【０００８】
本開示の一態様によれば、ロボットは、ワークに対する所定作業を自動で行うロボットであって、先端の位置および姿勢を任意に変更可能なアームと、前記アームの先端に取り付けられたビジョンセンサと、前記アームの先端に取り付けられたツールと、前記ビジョンセンサが撮影した画像に基づいて、ワークのユーザ座標系を、前記ワークの実際の位置および姿勢に合わせて補正するビジョン補正部と、前記アームの先端に取り付けられたツールの先端点が補正後の前記ユーザ座標系における作業点に移動するように、前記アームの位置および姿勢を制御するアーム制御部と、を備える。
【０００９】
本開示の一態様によれば、自律走行ロボットシステムは、台車と、上述のロボットとを備える自律走行ロボットシステムであって、前記ロボットの前記走行指示部は、前記画像に前記目印が含まれない場合に、前記台車に自律走行するように指示し、前記台車は、移動量および進行方向を検出可能な走行補助センサと、前記自律走行の指示を受け付けた場合に、前記走行補助センサが検出した移動量および進行方向に基づいて、前記台車を自律走行させる走行制御装置と、を有する。
【００１０】
本開示の一態様によれば、誘導方法は、自律走行可能な台車に搭載され、先端の位置および姿勢を任意に変更可能なアームと、前記アームの先端に取り付けられたビジョンセンサとを有するロボットを用いた前記台車の誘導方法であって、前記ビジョンセンサにより撮影された画像に含まれる目印に基づいて、指定された経路に対する前記台車のずれ量を検出するステップと、前記ずれ量に基づいて、前記台車の走行位置または走行姿勢を補正するように前記台車に指示するステップと、を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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