移动体的制作方法-j9九游会真人

文档序号:35751564发布日期:2023-10-16 16:22阅读:16来源:国知局


1.在本说明书中公开了一种移动体。


背景技术:

2.以往,已知有利用了能够将台车放置于货台的自动移动车的配送系统。例如,在专利文献1中提出了如下的方案:自动移动车进入带脚轮的台车的下部,将台车载置于货台而自动地移动。(例如,参照专利文献1。)。
3.现有技术文献
4.专利文献1:美国专利第10202061号


技术实现要素:

5.发明所要解决的课题
6.然而,在这样的自动移动车中,若以在货台上放置有质量较大的物体的状态进行高速行驶,则有时难以避免危险。另一方面,若以在货台上放置有质量较小的物体的状态持续低速行驶,则有时移动时间会白白地变长。
7.本公开为了解决这样的课题而作出,主要目的在于使移动体以适当的速度和加减速度移动。
8.用于解决课题的技术方案
9.本公开的第一移动体是在货台上放置装载对象物并进行搬运的移动体,
10.上述移动体具备:
11.驱动装置,使上述移动体移动;及
12.控制装置,基于与上述装载对象物的质量、大小、形状及重心中的至少一个相关联的参数来设定上述移动体的速度及加减速度中的至少一方,并基于所设定的上述速度及加减速度中的至少一方来控制上述驱动装置。
13.在该移动体中,基于与装载对象物的质量、大小、形状及重心中的至少一个相关联的参数来设定移动体的速度及加减速度中的至少一方,基于所设定的该速度及加减速度中的至少一方来控制驱动装置。也就是说,能够以适合于装载对象物的速度或加减速度使移动体移动。因此,能够避免难以避免危险或者移动时间白白地变长的情况。
14.本公开的第二移动体是在货台上放置装载对象物并进行搬运的移动体,
15.上述移动体具备:
16.驱动装置,使上述移动体移动;及
17.货台升降装置,使上述货台进行升降,
18.上述控制装置在上述货台升降装置抬起了放置有上述装载对象物的上述货台时,取得与上述装载对象物的质量、大小、形状及重心中的至少一个相关联的参数。
19.在该移动体中,在货台升降装置抬起了放置有装载对象物的货台时,控制装置取得与装载对象物的质量、大小、形状及重心中的至少一个相关联的参数。这样的参数在抬起
了放置有装载对象物的货台时容易取得。因此,控制装置能够比较容易地取得这样的参数。
20.本公开的第三移动体是在货台上放置装载对象物并进行搬运的移动体,
21.上述移动体具备:
22.货台升降装置,使上述货台进行升降;及
23.定位部件,在未由上述货台升降装置抬起上述货台时上述定位部件不从上述货台的上表面突出,在由上述货台升降装置抬起了上述货台时上述定位部件从上述货台的上表面突出而对放置于上述货台的上述装载对象物进行定位。
24.在该移动体中,由于定位部件在货台未由货台升降装置抬起时不从货台的上表面突出,因此定位部件不会卡挂于任何物体。另外,由于定位部件在货台被货台升降装置抬起时从货台的上表面突出而对放置于货台的装载对象物进行定位,因此能够在搬运中限制装载对象物在货台上的移动。另外,“不从货台的上表面突出”除了包括定位部件完全不从货台的上表面突出的情况以外,还包括定位部件从货台的上表面稍微(例如1mm或者2mm)突出至不会卡挂于任何物体的程度的情况。
附图说明
25.图1是表示移动体10的概略结构的立体图。
26.图2是设于货台16的左侧的定位部件30的俯视图。
27.图3是图2的a-a剖视图。
28.图4是货台16位于上方位置时的定位部件30的纵剖视图。
29.图5是表示移动体10潜入到台车160的下方时的情形的说明图。
30.图6是表示将台车160放置于货台16并抬起时的情形的说明图。
31.图7是图6的b-b剖视图。
32.图8是移动控制例程的流程图。
33.图9是其他移动控制例程的流程图。
具体实施方式
34.使用附图对本公开的实施方式进行说明。图1是表示移动体10的概略结构的立体图,图2是设于货台16的左侧的定位部件30的俯视图,图3是图2的a-a剖视图(货台16位于下方位置时的定位部件30的纵剖视图),图4是货台16位于下方位置时的定位部件30的纵剖视图。另外,在图1中还一并示出了表示移动体10的电连接的框图。另外,在本实施方式中,左右方向、前后方向及上下方向如图1所示地进行说明。
35.移动体10是在车体12的前后左右安装有四个麦克纳姆轮14的自走式的车辆。移动体10构成为检测周围而进行移动的amr(autonomous mobile robot:自主移动机器人)。
36.移动体10具有:货台16、货台升降装置20、定位部件30、轮驱动装置40、振动检测传感器44、测距传感器45、陀螺仪传感器46、车速传感器47、加速度传感器48及控制装置50。
37.货台16设于车身12的上表面。在货台16上装载装载对象物60。货台16在未由货台升降装置20抬起的状态(处于下方位置的状态)下,与货台16的周围的环状面18处于同一平面。如图3所示,货台16是层叠上侧水平板16a和下侧水平板16b而成的构造。
38.货台升降装置20配置于车身12中的货台16的下方,利用未图示的升降马达使未图
示的杆进行伸缩,从而使货台16进行升降。
39.如图3所示,定位部件30是具有前端30a和基端30b的爪状的构件,配置于在货台16的上表面设置的长方形状的收纳槽32中。另外,图3所示的定位部件30在图1中设于货台16的左侧。收纳槽32由在上下方向上贯通上侧水平板16a的上侧槽32a和在上下方向上贯通下侧水平板16b的下侧槽32b构成。下侧槽32b的宽度方向上的长度与上侧槽32a的宽度方向上的长度相同,但是下侧槽32b的长度方向上的长度比上侧槽32a的长度方向上的长度短。因此,当从上方观察上侧槽32a时,可目视确认到下侧水平板16b中的未设置下侧槽32b的部分,将该部分称为槽底面32c。定位部件30被设于收纳槽32中的水平方向上的支点销34支撑为能够转动。支点销34安装于定位部件30的中心附近。在定位部件30的前端30a与槽底面32c之间安装有作为施力部件的弹簧36。弹簧36对定位部件30的前端30a向上施力。换言之,弹簧36以支点销34为中心对定位部件30向逆时针方向施力。在车身12上,在货台16的下方设有不能上下移动的基座部17。基座部17以不能通过货台升降装置20进行升降的方式设置。在基座部17的上表面设有作为调整部件的柱状的突起38。
40.在货台16未由货台升降装置20抬起的状态(货台16位于下方位置的状态)下,如图3所示,突起38与定位部件30的基端30b接触而将该基端30b向上推压。由此,定位部件30的前端30a克服弹簧36的作用力而收入收纳槽32的内部,不会从货台16的上表面突出。这样,在货台16位于下方位置时,突起38限制定位部件30的上表面从货台16的上表面突出。在本实施方式中,此时的定位部件30的上表面与货台16的上表面处于同一平面。
41.在由货台升降装置20抬起了货台16的状态(货台16位于上方位置的状态)下,如图4所示,定位部件30的基端30b与突起38分离。因此,突起38成为不向上推压定位部件30的基端30b的状态。由此,定位部件30的前端30a由于弹簧36的作用力而从货台16的上表面突出。定位部件30在设于定位部件30的背面的台阶30d与下侧槽32b的开口缘32d(止动件)抵接的状态下被定位。这样,在货台16位于上方位置时,突起38允许定位部件30的前端30a从货台16的上表面突出。此时,定位部件30的前端面30e相对于货台16的上表面大致垂直。即使放置于货台16的装载对象物60偏移而装载对象物60与定位部件30接触,定位部件30也能够挡住装载对象物60而使其静止。
42.轮驱动装置40是通过独立地驱动四个麦克纳姆轮14而使其旋转来使移动体10行驶的马达。麦克纳姆轮14具有在接地面侧设有多个被支撑为相对于车轴倾斜45
°
且能够自由旋转的辊的构造。在该移动体10中,构成为通过使各个麦克纳姆轮14独立地向前方旋转或者后方旋转而能够执行移动体10向全方位的移动、中枢转弯、原地转弯、慢转弯等。
43.振动检测传感器44检测移动体10移动时发生的振动频率。测距传感器45检测存在于移动体10的周围的物体、障碍、其距离。陀螺仪传感器46检测移动体10的车身方向、配置角度。车速传感器47检测移动体10移动时的速度。加速度传感器48检测移动体10移动时的加速度。
44.控制装置50是包含cpu51、rom52、ram53、存储器54等的通用的计算机。cpu51执行各种处理。rom52存储处理程序等。ram53是暂时存储数据等的作业区域。存储器54是以能够读出的方式存储数据和文件等的保存区域。向控制装置50输入来自振动检测传感器44、测距传感器45、陀螺仪传感器46、车速传感器47及加速度传感器48的信号。从控制装置50输出对于轮驱动装置40的驱动信号和对于货台升降装置20的升降信号等。控制装置50与管理移
动体10的管理装置70以能够通信的方式连接。
45.接下来,对移动体10的使用例进行说明。图5是表示移动体10潜入到台车160的下方时的情形的说明图,图6是表示将台车160放置于货台16并抬起时的情形的说明图,图7是图6的b-b剖视图。在此,对移动体10潜入作为装载对象物60的台车160的下方,在将该台车160放置于货台16之后,输送至预定的目标位置的情况进行说明。
46.如图5所示,台车160在板状的放置台162的四角安装有车轮164。在放置台162上放置有装入了货物的多个货箱166。放置台162的上表面为平坦面,但是在放置台162的下表面纵横地设有加强用的肋168。在放置台162与地面fl之间形成有空间。该空间成为能够供将货台16配置于下方位置的状态下的移动体10潜入的大小。放置台162的下表面被这样的肋168(参照图7)划分为多个四边形。移动体10在从管理装置70接收到台车160的位置信息时,以将货台16配置于下方位置的状态基于该位置信息而移动并潜入台车160的正下方。此时,若定位部件30从货台16的上表面突出,则有可能卡挂于台车160的下表面,但是由于在货台16位于下方位置时定位部件30不从货台16的上表面突出,因此没有这样的隐患。
47.在该状态下,控制装置50的cpu51执行移动控制例程。图8是移动控制例程的流程图。移动控制例程的程序存储于控制装置50的rom52。
48.控制装置50的cpu51在开始移动控制例程时,首先,控制货台升降装置20而将货台16抬起至上方位置(s110),基于此时的在货台升降装置20的未图示的升降马达中流动的电流的反馈值来类推装载对象物60的质量(s120)。货台16在被抬起至上方位置的中途与装载对象物60接触,之后与装载对象物60一起上升至上方位置。装载对象物60的质量越大,货台升降装置20的未图示的升降马达的负载转矩越大,在升降马达中流动的电流的反馈值越大。因此,能够基于在升降马达中流动的电流的反馈值来类推装载对象物60的质量。在此,由于装载对象物60是台车160,因此如图6所示,放置有台车160的货台16被抬起至上方位置。当货台16被抬起至上方位置时,定位部件30的前端30a如图3至图4那样立起。此时,四个定位部件30包围放置台162的中央的形成长方形(参照图7中的单点划线)的肋168。因此,台车160被四个定位部件30定位。
49.接着,cpu51设定针对该质量的移动条件(s130)。在存储器54中预先保存有表示质量与移动条件之间的对应关系的表,cpu51参照该表来设定移动条件。具体而言,在该表格中,如表1所示,与质量的轻重建立对应地决定加速度及最高速度。在表1中,质量分为“轻”、“中等程度”、“重”这三个,“轻”被设定为质量小于x[kg],“中等程度”被设定为质量为x[kg]以上且小于y[kg](其中,x<y),“重”被设定为质量为y[kg]以上。加速度分为“低”、“中等程度”、“高”这三个,“低”被设定为加速度的绝对值为a[m/s2]以下,“中等程度”被设定为加速度的绝对值为b[m/s2]以下,“高”被设定为加速度的绝对值为c[m/s2]以下(其中a<b<c)。最高速度也分为“低”、“中等程度”、“高”这三个,“低”被设定为最高速度为p[m/s],“中等程度”被设定为最高速度为q[m/s],“高”被设定为最高速度为r[m/s](其中,p<q<r)。
[0050]
[表1]
[0051][0052]
接着,cpu51基于配置有装载对象物60的初始位置和预定的目标位置,导出从初始位置到目标位置的移动路径(s140)。具体而言,移动体10通过slam来制作环境地图或者推定自身位置,并且基于环境地图和自身位置导出连结初始位置与目标位置的移动路径。
[0053]
接着,cpu51一边从车速传感器47及加速度传感器48输入速度和加减速度,一边以符合本次设定的移动条件的方式控制轮驱动装置40,并且使移动体10沿着导出的移动路径移动至目标位置(s150),然后使本例程结束。由此,配置于初始位置的台车160被搬运至目标位置。
[0054]
在以上说明的移动体10中,基于装载对象物60的质量来设定移动体10的速度及加减速度,基于所设定的该速度及加减速度来控制轮驱动装置40。也就是说,使移动体10以适合于装载对象物60的质量的速度和加减速度移动。因此,能够避免难以避免危险和移动时间白白地变长。具体而言,若装载对象物60的质量较轻,则加速度和最高速度都被设定得较高,因此在短时间内到达目标位置。在该情况下,由于质量较轻,因此即使加速度和最高速度较高,也能够比较容易地避免危险。另一方面,若装载对象物60的质量较重,则加速度和最高速度都被设定得较低,因此无法在短时间内到达目标位置,但是不会难以避免危险。
[0055]
另外,由于能够实现轮驱动装置40的驱动马达和电池的小型化,因此能够有助于低成本和节能。
[0056]
此外,在货台升降装置20抬起了放置有装载对象物60的货台16时,控制装置50取得装载对象物60的质量。装载对象物60的质量在抬起放置有装载对象物60的货台16时容易取得。因此,控制装置50能够比较容易地取得质量。
[0057]
此外,由于定位部件30在货台16未由货台升降装置20抬起时不从货台16的上表面突出,因此定位部件30不会卡挂于任何物体。另外,由于定位部件30在货台16由货台升降装置20抬起了时从货台16的上表面突出而对放置于货台16的装载对象物60进行定位,因此能够在搬运中限制装载对象物60在货台16上的移动。
[0058]
并且,定位部件30被支点销34支撑为能够转动,并通过弹簧36及突起38来工作。弹簧36对定位部件30的前端30a向上施力。突起38设于不能通过货台升降装置20进行升降的非升降部即基座部17。在货台16未由货台升降装置20抬起时,突起38向上推压定位部件30的基端30b而限制定位部件30的前端30a从货台16的上表面突出。在由货台升降装置20抬起了货台16时,突起38解除向上推压定位部件30的基端30b的动作,从而允许定位部件30的前端30a通过弹簧36的施力而从货台16的上表面突出。因此,能够以比较简单的结构使定位部件30工作。
[0059]
另外,在由货台升降装置20抬起了货台16时,定位部件30通过弹簧36的施力而使定位部件30的前端30a从货台16的上表面突出,在该突出的高度达到预定高度的时间点,定位部件30与作为止动件的下侧槽32b的开口缘32d抵接而阻止进一步转动。因此,能够保持
对装载对象物60进行定位的定位部件30的姿势。另外,即使放置于货台16的装载对象物60偏移而装载对象物60与定位部件30接触,定位部件30也能够挡住装载对象物60而使其静止。
[0060]
另外,本发明不受上述实施方式的任何限定,只要属于本发明的技术范围,就能够以各种方式来实施,这是不言而喻的。
[0061]
例如,在上述实施方式中,装载对象物60的质量是基于在货台升降装置20的升降马达中流动的电流的反馈值来类推的,但是并不特别限定于此。例如,也可以在货台16上安装质量检测传感器,控制装置50输入该质量检测传感器检测的装载对象物60的质量。或者,在管理装置70预先存储有装载对象物60的质量的情况下,移动体10的控制装置50也可以从管理装置70取得该装载对象物60的质量。特别是在移动体10不具备货台升降装置20的情况下,只要像这样使用质量检测传感器来检测质量或者从管理装置70取得质量即可。
[0062]
在上述实施方式中,控制装置50的cpu51执行了图8的移动控制例程的流程图,但是也可以取而代之地执行图9的移动控制例程的流程图。在图9的移动控制例程中,除了取代s120及s130而执行s122及s132以外,与图8的移动控制例程相同。因此,以下仅对s122及s132进行说明。在s122中,cpu51进行虚拟动作来判定装载对象物60的稳定度。虚拟动作是使放置有装载对象物60的移动体10以预定的低速移动预定的短距离的动作。cpu51从振动检测传感器44输入执行虚拟动作时发生的振动频率,并基于该振动频率来判定稳定度。在此,若振动频率为“低”,则将稳定度判定为“低”,若振动频率为“高”,则将稳定度判定为“高”。振动频率被分为“低”、“高”这两个,“低”被设定为频率小于k[khz],“高”被设定为频率为k[khz]以下。在接下来的s132中,cpu51设定针对该稳定度的移动条件。在存储器54中预先保存有表示稳定度与移动条件之间的对应关系的表,因此cpu51参照该表来设定移动条件。具体而言,如表2所示,与稳定度的高低建立对应地决定加速度及最高速度。若执行该图9的移动控制例程,则能够以适合于装载对象物60的稳定度的速度和加减速度使移动体10移动。另外,由于基于虚拟动作时的振动数据来判断装载对象物60的稳定度,因此能够比较简单地取得稳定度。
[0063]
[表2]
[0064][0065]
另外,cpu51也可以在s122中针对x方向、y方向、q方向(旋转方向)分别执行虚拟动作,在s132中对于各方向设定移动条件。在该情况下,cpu51在移动至目标位置的期间,若移动体10的行进方向为x方向,则以符合对x方向设定的移动条件的方式对轮驱动装置40进行驱动控制,若移动体10的行进方向为y方向,则以符合对y方向设定的移动条件的方式对轮驱动装置40进行驱动控制,若移动体10的行进方向为q方向,则以符合对q方向设定的移动条件的方式对轮驱动装置40进行驱动控制。由此,即使装载对象物60的稳定度针对各方向而不同,也能够以适合于实际的行进方向的速度和加减速度使移动体10移动。
[0066]
在上述实施方式中,将货台16定位于下方位置和上方位置这两个位置,但是也可
以将上方位置设为多阶段。例如,也可以将上方位置如第一上方位置及第二上方位置那样设置两个阶段,将第一上方位置设定为比第二上方位置高的位置。并且,也可以是,在移动控制例程的s110及s120之后,若将货台16抬起至第一上方位置时的装载对象物60的质量较重(质量超过阈值),则cpu51在开始移动体10的移动之前使货台16下降至第二上方位置。这样,能够以稳定的状态搬运装载对象物60。
[0067]
在上述实施方式中,控制装置50也可以判定装载对象物60的重心的位置是否处于货台16的预定的适当范围内,若重心的位置未处于适当范围内,则利用货台升降装置20使货台16下降至下方位置而从货台16卸下装载对象物60。然后,控制装置50也可以使移动体10移动以使装载对象物60的重心的位置出于货台16上的预定的适当范围内,并再次利用货台升降装置20使货台16上升至上方位置而将装载对象物60放置于货台16并抬起。这样一来,能够以稳定的状态搬运放置于货台16的装载对象物60。在该情况下,控制装置50也可以在移动体10的移动期间进行装载对象物60的重心的位置是否出于预定的适当范围内的判定。这样一来,即使在移动体10的移动中因外力(例如风等)而导致装载对象物60的重心的位置偏离适当范围,也会将装载对象物60暂时从货台16卸下,因此在安全方面是优选的。另外,也可以是,控制装置50在移动体10的移动期间进行的判定中,若装载对象物60的重心的位置未处于预定的适当范围内,则从货台16卸下装载对象物60并使移动体10待机预定时间之后,再次将装载对象物60放置于货台16并进行判定。这样一来,能够安全地搬运装载对象物60。另外,装载对象物60的重心的位置能够通过在货台16的四角设置测力传感器,基于放置于货台16的装载对象物60与各测力传感器接触时的由各测力传感器检测出的质量而以物理学手段求出。也可以设置压力传感器来取代测力传感器。或者,也可以通过日本特开2016-194534号公报所公开的重心位置测定装置来进行测定。
[0068]
在上述实施方式中,基于装载对象物60的质量来设定移动体10的移动条件(速度和加减速度),但是也可以基于装载对象物60的质量、大小、形状及重心中的至少一个来设定移动体10的移动条件。例如,控制装置50也可以基于由相机拍摄装载对象物60而得到的图像来识别该装载对象物60的质量、大小。或者,控制装置50也可以通过重心位置测定装置来计测装载对象物60的重心的位置。或者,在管理装置70中预先保存有装载对象物60的质量、大小及重心等数据的情况下,控制装置50也可以从管理装置70取得该数据。
[0069]
在上述实施方式中,在货台升降装置20抬起了放置有装载对象物60的货台16时,控制装置50取得了装载对象物60的质量,但是取得的并不特别限定于质量。例如,也可以取得装载对象物60的质量、大小、形状及重心中的至少一个参数。
[0070]
在上述实施方式中,作为施力部件而使用了弹簧36,但是也可以取代弹簧36而使用重物、极性相同的一对磁铁等。例如,也可以在定位部件30的基端30b侧安装重物,重物对定位部件30的前端30a向上施力。或者,也可以在定位部件30的基端30a的背面安装ns中的任意一个极性的磁铁,在槽底面32c中的与该磁铁对置的位置安装相同极性的磁铁,利用同极彼此的排斥力对定位部件30的前端30a向上施力。
[0071]
在上述实施方式中,移动体10构成为amr,但是也可以构成为agv(automated guided vehicle)。
[0072]
产业上的可利用性
[0073]
本公开的移动体例如能够应用于搬运物品。
[0074]
附图标记说明
[0075]
10、移动体;12、车身;14、麦克纳姆轮;16、货台;16a、上侧水平板;16b、下侧水平板;17、基底部;18、环状面;20、货台升降装置;30、定位部件;30a、前端;30b、基端;30d、台阶;30e、前端面;32、收纳槽;32a、上侧槽;32b、下侧槽;32c、槽底面;32d、开口缘;34、支点销;36、弹簧;38、突起;40、轮驱动装置;44、振动检测传感器;45、测距传感器;46、陀螺仪传感器;47、车速传感器;48、加速度传感器;50、控制装置;51、cpu;52、rom;53、ram;54、存储器;60、装载对象物;70、管理装置;160、台车;162、放置台;164、车轮;166、货箱;168、肋。
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