JP2024177714A - Transfer robot - Google Patents

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JP2024177714A JP2023096004A JP2023096004A JP2024177714A JP 2024177714 A JP2024177714 A JP 2024177714A JP 2023096004 A JP2023096004 A JP 2023096004A JP 2023096004 A JP2023096004 A JP 2023096004A JP 2024177714 A JP2024177714 A JP 2024177714A
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transport robot
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gripping
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Japanese (ja)
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正樹 永塚
Masaki Nagatsuka
健人 草島
Taketo Kusashima
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THK Co Ltd
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THK Co Ltd
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Abstract

To secure extendability while restraining introduction cost from increasing in a transfer robot which transports a transfer object by submerging under the transfer object.SOLUTION: A transfer robot is provided with a travel part capable of traveling to a plurality of directions which contains a first direction at plan view. In addition, the transfer robot comprises a pair of gripping arms for gripping a transfer object and a pair of guiding devices which guide the pair of gripping arms along a second direction perpendicularly intersecting at the first direction at plan view in a straight line. Furthermore, the transfer robot comprises a drive part which allows the pair of gripping arms to approach and separate from each other along the second direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、搬送ロボットに関する。 The present invention relates to a transport robot.

近年、AGV(Automatic Guided Vehicle)やAMR(Autonomous Mobile Robot)等
の搬送ロボットが普及してきている。特許文献1には、走行装置及びリフタが設けられた車体を有する搬送ロボットが開示されている。この搬送ロボットは、台車等の搬送対象の下に潜り込んだ状態で、搬送対象をリフタにより持ち上げ、走行装置により走行することにより、搬送対象を搬送する。
In recent years, transport robots such as AGVs (Automatic Guided Vehicles) and AMRs (Autonomous Mobile Robots) have become widespread. Patent Document 1 discloses a transport robot having a vehicle body provided with a traveling device and a lifter. This transport robot transports an object to be transported, such as a dolly, by getting under the object, lifting the object with the lifter, and traveling with the traveling device.

特許文献2には、伸縮可能な可動ピン及び走行装置が設けられた車体を有する搬送ロボットが開示されている。この搬送ロボットは、搬送対象の下に潜り込んだ状態で、搬送対象に設けられた専用の溝に可動ピンを係合させ、走行装置により走行することにより、搬送対象を搬送する。 Patent document 2 discloses a transport robot having a vehicle body equipped with extendable movable pins and a traveling device. This transport robot transports the object by getting under the object, engaging the movable pins with special grooves provided in the object, and traveling on the traveling device.

特開2019-059460号公報JP 2019-059460 A 特開2022-149833号公報JP 2022-149833 A

ところで、特許文献1に記載の搬送ロボットにおいては、搬送対象を持ち上げるために、高トルクのリフタが必要になり、それに応じて搬送対象の補強が必要なる可能性がある。また、特許文献2に記載の搬送ロボットにおいては、可動ピンと係合する専用の溝を搬送対象に設ける必要がある。よって、特許文献1及び2に記載されたような搬送ロボットを導入する際には、搬送対象の加工が必要となり、コストの増加や搬送ロボットの汎用性の低下を招く可能性がある。 However, the transport robot described in Patent Document 1 requires a high-torque lifter to lift the object to be transported, and therefore the object may need to be reinforced accordingly. In addition, the transport robot described in Patent Document 2 requires the object to be provided with a special groove that engages with the movable pin. Therefore, when introducing transport robots such as those described in Patent Documents 1 and 2, the object to be transported needs to be processed, which may increase costs and reduce the versatility of the transport robot.

また、搬送対象を安全に搬送する上では、障害物を検知するためのセンサや障害物と接触した際の衝撃を緩和するための緩衝装置(例えば、バンパー等)を取り付けることも重要になる。しかしながら、搬送対象の下に潜り込むタイプの搬送ロボットにおいて、センサが車体に取り付けられると、搬送対象のキャスタ等によってセンサの検知範囲が制限される可能性がある。これに対し、平面視で搬送対象よりも突出するようにセンサを取り付ける方法が考えられるが、搬送対象を搬送していないときの搬送ロボットの大型化を招く可能性がある。また、緩衝装置についても、平面視で搬送対象よりも突出するように緩衝装置を搬送ロボットに取り付ける必要があり、搬送対象を搬送していないときの搬送ロボットの大型化を招く可能性がある。よって、搬送ロボットの大型化を招くことなく、センサや緩衝装置等を搬送ロボットに取り付けることができる拡張性が望まれる。 In addition, in order to transport the object safely, it is also important to attach a sensor for detecting obstacles and a shock absorber (e.g., a bumper, etc.) for mitigating the impact when coming into contact with an obstacle. However, in a transport robot that can get under the object to be transported, if a sensor is attached to the vehicle body, the detection range of the sensor may be limited by the casters of the object to be transported. In response to this, a method of attaching the sensor so that it protrudes from the object to be transported in a plan view can be considered, but this may result in an increase in the size of the transport robot when the object is not being transported. In addition, the shock absorber needs to be attached to the transport robot so that it protrudes from the object to be transported in a plan view, which may result in an increase in the size of the transport robot when the object is not being transported. Therefore, it is desirable to have the scalability to attach sensors, shock absorbers, etc. to the transport robot without increasing the size of the transport robot.

本発明は、上記したような種々の実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、搬送対象の下に潜り込んで搬送対象を搬送する搬送ロボットにおいて、導入コストの増加を抑えつつ、拡張性を担保することにある。 The present invention was made in consideration of the various circumstances described above, and its purpose is to ensure scalability while suppressing increases in implementation costs in a transport robot that crawls under an object to transport it.

本発明の態様の一つは、車体の少なくとも一部を搬送対象の下に潜り込ませて該搬送対象を搬送する搬送ロボットである。その場合の搬送ロボットは、例えば、
前記車体に取り付けられ、平面視で第1の方向を含む複数方向に走行可能な走行部と、
前記搬送対象を把持するための一対の把持アームと、
前記車体に取り付けられ、平面視で前記第1の方向と直交する第2の方向に沿って前記一対の把持アームを直線的に案内する一対の案内装置と、
前記一対の把持アームを前記第2の方向に沿って接近及び離間させる駆動部と、
を備える。
One aspect of the present invention is a transport robot that transports an object by slipping at least a part of its body under the object. In this case, the transport robot may, for example,
A traveling unit attached to the vehicle body and capable of traveling in a plurality of directions including a first direction in a plan view;
A pair of gripping arms for gripping the transport object;
a pair of guide devices attached to the vehicle body and configured to linearly guide the pair of gripping arms along a second direction perpendicular to the first direction in a plan view;
a drive unit that moves the pair of gripping arms toward and away from each other along the second direction;
Equipped with.

本発明によれば、搬送対象の下に潜り込んで搬送対象を搬送する搬送ロボットにおいて、導入コストの増加を抑えつつ、拡張性を担保することができる。 According to the present invention, a transport robot that crawls under an object to transport it can ensure scalability while suppressing increases in implementation costs.

実施形態における搬送ロボットの概略構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic configuration of a transport robot according to an embodiment. 実施形態における搬送ロボットの概略構成を示す上面図である。FIG. 2 is a top view showing a schematic configuration of the transport robot according to the embodiment. 実施形態における一対の把持アームの形状及び配置の一例を示す上面図である。FIG. 4 is a top view showing an example of the shape and arrangement of a pair of gripping arms in the embodiment. 実施形態における一対の把持アームの車体への取付け部分に注目した側面図である。FIG. 4 is a side view focusing on the attachment portion of the pair of gripping arms to the vehicle body in the embodiment. 実施形態におけるアクチュエータの構成の一例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a configuration of an actuator in the embodiment. 実施形態において一対の把持アームを互いに離間させた状態の搬送ロボットの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the transport robot in a state where a pair of gripping arms are spaced apart from each other in the embodiment. 実施形態において一対の把持アームを互いに離間させた状態の搬送ロボットの上面図である。FIG. 2 is a top view of the transport robot in a state where a pair of gripping arms are spaced apart from each other in the embodiment. 実施形態において搬送対象を搬送する際の搬送ロボットの動作例を示す図である。11A to 11C are diagrams illustrating an example of the operation of the transport robot when transporting a transport target in the embodiment. 実施形態において一対の把持アームで搬送対象を把持した状態の搬送ロボットの斜視図である。1 is a perspective view of a transport robot in an embodiment in which a transport target is gripped by a pair of gripping arms. 実施形態において一対の把持アームで搬送対象を把持した状態の搬送ロボットの側面図である。1 is a side view of a transport robot in an embodiment in which a transport target is gripped by a pair of gripping arms.

本発明の態様の1つである搬送ロボットは、平面視で第1の方向を含む複数方向に走行可能な走行部を備える。これにより、搬送ロボットは、平面視で第1の方向を含む複数方向に移動することができる。また、搬送ロボットは、搬送対象を把持するための一対の把持アームと、平面視で第1の方向と直交する第2の方向に沿って一対の把持アームを直線的に案内する一対の案内装置と、を備える。これにより、搬送ロボットは、一対の把持アームを、第2の方向に沿って互いに接近及び離間自在な状態で搭載することができる。さらに、搬送ロボットは、一対の把持アームを第2の方向に沿って互いに接近及び離間させる駆動部を備える。これにより、搬送ロボットは、一対の把持アームを第2の方向に沿って互いに接近及び離間させることができる。 A transport robot, which is one aspect of the present invention, includes a travel unit capable of traveling in multiple directions including a first direction in a plan view. This allows the transport robot to move in multiple directions including the first direction in a plan view. The transport robot also includes a pair of gripping arms for gripping an object to be transported, and a pair of guiding devices for linearly guiding the pair of gripping arms along a second direction perpendicular to the first direction in a plan view. This allows the transport robot to be mounted with the pair of gripping arms in a state in which they can freely move toward and away from each other along the second direction. Furthermore, the transport robot includes a drive unit that moves the pair of gripping arms toward and away from each other along the second direction. This allows the transport robot to move the pair of gripping arms toward and away from each other along the second direction.

上記したように構成される搬送ロボットにより搬送対象を搬送する場合、走行部が、第2の方向と搬送対象の幅方向が平行(換言すると、第1の方向と搬送対象の幅方向とが直角)となり且つ搬送対象と車体が対峙する位置まで、搬送ロボットを走行させる。また、駆動部が、第2の方向における一対の把持アームの相対距離が搬送対象の幅よりも大きくなるように、一対の把持アームを離間させる。その際、一対の把持アームは、一対の案内装置により第2の方向に沿って直線的に案内されることで、互いに離間する。なお、上記した搬送ロボットの移動及び一対の把持アームの離間は、どちらが先に行われてもよく、又は同時に行われてもよい。ただし、搬送対象を搬送していないときの搬送ロボットの機動性や安全性を考慮すると、上記した搬送ロボットの移動が完了した後に、一対の把持ア
ームが離間されることが望ましい。
When the transport object is transported by the transport robot configured as described above, the traveling unit drives the transport robot to a position where the second direction and the width direction of the transport object are parallel (in other words, the first direction and the width direction of the transport object are perpendicular) and the transport object and the vehicle body face each other. In addition, the driving unit separates the pair of gripping arms so that the relative distance between the pair of gripping arms in the second direction is greater than the width of the transport object. At that time, the pair of gripping arms are linearly guided along the second direction by the pair of guide devices, so that they are separated from each other. Note that the movement of the transport robot and the separation of the pair of gripping arms may be performed first, or may be performed simultaneously. However, considering the mobility and safety of the transport robot when it is not transporting the transport object, it is desirable that the pair of gripping arms are separated after the movement of the transport robot is completed.

次に、走行部が、搬送対象に向かって第1の方向に沿って搬送ロボットを走行させることにより、離間した状態の一対の把持アームの間に搬送対象を呼び込む。一対の把持アームの間に搬送対象が呼び込まれると、駆動部が、一対の把持アームを互いに接近させる。その際、一対の把持アームは、一対の案内装置により第2の方向に沿って直線的に案内されることで、互いに接近する。そして、一対の把持アームの相対距離が搬送対象の幅と略同等になると、搬送対象が一対の把持アームによって把持される。一対の把持アームによって搬送対象が把持されると、走行部が、搬送先へ向かって搬送ロボットを走行させる。 Next, the travel unit moves the transport robot along a first direction toward the transport target, thereby drawing the transport target between the pair of separated gripping arms. When the transport target is drawn between the pair of gripping arms, the drive unit moves the pair of gripping arms closer to each other. At that time, the pair of gripping arms move closer to each other by being linearly guided along a second direction by a pair of guiding devices. Then, when the relative distance between the pair of gripping arms becomes approximately equal to the width of the transport target, the transport target is gripped by the pair of gripping arms. When the transport target is gripped by the pair of gripping arms, the travel unit moves the transport robot toward the destination.

本発明に係る搬送ロボットによれば、一対の把持アームで搬送対象を把持する形態で、搬送対象を搬送することができる。これにより、搬送対象をリフトアップしたり、又は搬送対象と搬送ロボットとを専用の機構で連結したりすることなく、搬送対象を搬送することができる。すなわち、補強や溝の形成等の加工が施された専用の搬送対象でなくとも、搬送することができる。その結果、搬送ロボットの汎用性を高めることができ、それに応じて搬送ロボットを導入する際のコストを少なく抑えることができる。 The transport robot according to the present invention can transport an object by gripping it with a pair of gripping arms. This allows the object to be transported without lifting it up or connecting it to the transport robot with a dedicated mechanism. In other words, it can transport objects that are not dedicated objects that have been reinforced, grooved, or otherwise processed. As a result, the versatility of the transport robot can be increased, and the cost of introducing the transport robot can be reduced accordingly.

また、本発明に係る搬送ロボットによれば、搬送対象を搬送しないときに、一対の把持アームを互いに接近させておくことにより、搬送ロボットを小型化することができる。これにより、搬送ロボットが単体で走行する際の機動性や安全性を高めることができるとともに、搬送ロボットの収容スペースを確保し易くなる。 In addition, with the transport robot according to the present invention, the pair of gripping arms can be kept close to each other when the transport object is not being transported, allowing the transport robot to be made smaller. This increases the mobility and safety of the transport robot when it travels alone, and also makes it easier to secure storage space for the transport robot.

本発明に係る搬送ロボットにおいて、一対の把持アームは、各把持アームが平面視で略コの字型に形成され、且つコの字の開口部が互いに向き合うように配置されてもよい。これにより、平面視で四角形状の搬送対象を把持することが可能になる。さらに、搬送対象の搬送中に、搬送対象が把持アームから抜け出たり、搬送対象の姿勢が不安定になったりすることを抑制することも可能になる。なお、一対の把持アームの形状は、上記した形状に限定されず、搬送対象の形状に応じて変更されてよい。例えば、搬送対象が平面視で円形状である場合、各把持アームが平面視で略円弧状に形成され、且つ円弧の開口部が互いに向き合うように配置されてもよい。これにより、平面視で円形状の搬送対象を、安定して把持することができる。 In the transport robot according to the present invention, the pair of gripping arms may be formed in a substantially U-shape in plan view, and may be arranged so that the openings of the U-shape face each other. This makes it possible to grip a transport target that is rectangular in plan view. Furthermore, it is possible to prevent the transport target from slipping out of the gripping arms or the posture of the transport target from becoming unstable during transport. The shape of the pair of gripping arms is not limited to the above-mentioned shape, and may be changed according to the shape of the transport target. For example, if the transport target is circular in plan view, the gripping arms may be formed in a substantially arc-like shape in plan view, and may be arranged so that the openings of the arc face each other. This makes it possible to stably grip a transport target that is circular in plan view.

一対の把持アームが、各把持アームが平面視で略コの字型に形成され且つコの字の開口部が互いに向き合うように配置される構成においては、各把持アームは、平面視で、第2の方向と平行に延びる第1のアーム部と、第1のアーム部の先端部から第1の方向と平行に延びる第2のアーム部と、第2のアーム部の先端部から第1のアーム部と平行に延びる第3のアーム部とを含み、第2の方向における第3のアーム部の長さが、第2の方向における第1のアーム部の長さより短く形成されてもよい。これにより、一対の把持アームの間に搬送対象を呼び込む際に、一対の把持アームを離間させる量を少なく抑えることができる。よって、搬送対象の周囲のスペースが比較的狭い場合であっても、搬送対象の呼び込み及び把持を行うことが可能になる。 In a configuration in which the pair of gripping arms are formed in a substantially U-shape in plan view and are arranged so that the openings of the U-shape face each other, each gripping arm may include a first arm portion extending parallel to the second direction in plan view, a second arm portion extending parallel to the first direction from the tip of the first arm portion, and a third arm portion extending parallel to the first arm portion from the tip of the second arm portion, and the length of the third arm portion in the second direction may be formed to be shorter than the length of the first arm portion in the second direction. This makes it possible to keep the distance between the pair of gripping arms small when the transport target is called in between the pair of gripping arms. Therefore, even if the space around the transport target is relatively narrow, it is possible to call in and grip the transport target.

また、一対の把持アームが、各把持アームが平面視で略コの字型に形成され且つコの字の開口部が互いに向き合うように配置される構成においては、平面視で一対の把持アームにおける互いに対角となる位置に一対の障害物センサが配置されてもよい。その際、各障害物センサとして、自身を中心とする270度以上の範囲に存在する障害物を検知可能なセンサを用いてよい。これにより、障害物センサの取付け数を最小限に抑えつつ、死角の発生を抑制することができる。よって、障害物センサの取付けに対する拡張性を担保することができる。なお、障害物センサとしては、例えば、LiDAR(Light Detection And Ranging)、デプスセンサ、又はカメラ等を使用してもよい。 In addition, in a configuration in which a pair of gripping arms are formed in a substantially U-shape in plan view and are arranged so that the openings of the U-shape face each other, a pair of obstacle sensors may be arranged at positions diagonally opposite each other on the pair of gripping arms in plan view. In this case, a sensor capable of detecting obstacles present within a range of 270 degrees or more from the obstacle sensor itself may be used as each obstacle sensor. This makes it possible to minimize the number of obstacle sensors installed while suppressing the occurrence of blind spots. Therefore, it is possible to ensure scalability in the installation of obstacle sensors. Note that, for example, LiDAR (Light Detection And Ranging), a depth sensor, or a camera may be used as the obstacle sensor.

また、一対の把持アームには、障害物センサに代えて又は加えて、障害物との接触を検知する一対の接触センサが取り付けられてよい。その際、接触センサは、平面視で一対の把持アームの外側面に設けられるものとする。これにより、本発明に係る搬送ロボットが搬送対象を搬送する際には、平面視で搬送対象よりも外側に接触センサが位置することになるため、搬送対象が障害物と接触することを抑制しつつ、障害物との接触を検知することができる。よって、接触センサの取付けに対する拡張性を担保することができる。 In addition, a pair of contact sensors that detect contact with an obstacle may be attached to the pair of gripping arms instead of or in addition to the obstacle sensors. In this case, the contact sensors are provided on the outer surfaces of the pair of gripping arms in a plan view. As a result, when the transport robot according to the present invention transports an object to be transported, the contact sensors are positioned outside the object to be transported in a plan view, so that it is possible to detect contact with an obstacle while preventing the object to be transported from contacting the obstacle. This ensures extensibility in terms of the attachment of the contact sensors.

なお、上記した接触センサに代えて又は加えて、一対の把持アームの外側面にバンパー等の緩衝装置を取り付けることもできる。接触センサと緩衝装置を併用する場合、平面視で緩衝装置の外側面に接触センサが取り付けられればよい。これにより、本発明に係る搬送ロボットが搬送対象を搬送する際には、平面視で搬送対象よりも外側に緩衝装置が位置することになるため、搬送対象が障害物と接触することを抑制することができるとともに、障害物と接触した際の衝撃を緩和することができる。 In addition to or in place of the contact sensor described above, a shock absorber such as a bumper can be attached to the outer surface of the pair of gripping arms. When using a contact sensor and a shock absorber together, the contact sensor only needs to be attached to the outer surface of the shock absorber in a plan view. In this way, when the transport robot according to the present invention transports an object to be transported, the shock absorber is positioned outside the object to be transported in a plan view, making it possible to prevent the object from coming into contact with an obstacle and to reduce the impact when the object comes into contact with an obstacle.

また、平面視で一対の把持アームの内側面に接触センサが取り付けられてもよい。これにより、一対の把持アームの把持動作(一対の把持アームを互いに接近させる動作)において、接触センサが搬送対象との接触を検知したことをトリガにして、駆動部が自動的に一対の把持アームの把持動作を停止させることも可能になる。 A contact sensor may also be attached to the inner surfaces of the pair of gripping arms when viewed from above. This makes it possible for the drive unit to automatically stop the gripping operation of the pair of gripping arms when the contact sensor detects contact with the transport target during the gripping operation of the pair of gripping arms (operation of bringing the pair of gripping arms closer to each other).

本発明に係る搬送ロボットにおいて、駆動部は、第2の方向に沿って延在する一対のねじ軸であって、互いに逆向きとなるねじ溝が形成される一対のねじ軸と、一対のねじ軸の各々に組み付けられる一対のナットであって、一対の把持アームに各々連結される一対のナットと、一対のねじ軸を互いに連結する回転軸及び該回転軸を回転自在に支持するクロスローラ軸受を有し、回転軸を回転させるアクチュエータと、を備えてよい。これにより、1つのアクチュエータで一対の把持アームを互いに接近及び離間させることができる。また、ねじ軸のスラスト荷重をクロスローラ軸受で負荷することができるため、一対のねじ軸の回転精度を高めつつ、アクチュエータの耐久性を担保することも可能になる。 In the transport robot according to the present invention, the drive unit may include a pair of screw shafts extending along a second direction, the pair of screw shafts having screw grooves that are in opposite directions, a pair of nuts attached to each of the pair of screw shafts, the pair of nuts being respectively connected to the pair of gripping arms, and an actuator that has a rotating shaft that connects the pair of screw shafts to each other and a cross roller bearing that rotatably supports the rotating shaft and rotates the rotating shaft. This allows the pair of gripping arms to approach and move away from each other with a single actuator. In addition, since the thrust load of the screw shafts can be applied by the cross roller bearing, it is possible to ensure the durability of the actuator while improving the rotation accuracy of the pair of screw shafts.

なお、一対の把持アームの各々は、第1の方向における長さを可変に構成されてもよい。これにより、一対の把持アームの第1の方向における長さを、搬送対象の奥行きに応じて変更することができる。その結果、搬送ロボットの汎用性をより一層高めることができる。 Each of the pair of gripping arms may be configured to have a variable length in the first direction. This allows the length of the pair of gripping arms in the first direction to be changed according to the depth of the transport object. As a result, the versatility of the transport robot can be further increased.

また、一対の把持アームの何れかには、ディスプレイ装置又はスピーカ等を備えた操作パネルを取り付けることも可能である。その際、搬送ロボットの周囲にいる人に対して、搬送ロボットの進行方向を示す画面又は音声をディスプレイ装置又はスピーカから出力させてもよい。これにより、走行中の搬送ロボットの周辺にいる人に対して、注意喚起を促すこともできる。 It is also possible to attach an operation panel equipped with a display device or a speaker to one of the pair of gripping arms. In this case, a screen or sound indicating the direction in which the transport robot is moving may be output from the display device or the speaker to people around the transport robot. This can also alert people around the transport robot while it is moving.

<実施形態>
以下に図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
<Embodiment>
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative positions, and the like of the components described in the embodiment are not intended to limit the scope of the present invention.

(搬送ロボットの概略構成)
本実施形態では、本発明に係る搬送ロボットを、物を積載するカートの搬送に適用する例について説明する。図1は、搬送ロボット1の斜視図である。図2は、搬送ロボット1の上面図である。搬送ロボット1は、図1及び図2に示すように、略長方体形状の車体10、4つのメカナムホイール11、及び一対の把持アーム12A-12Bを備える。
(Schematic configuration of the transport robot)
In this embodiment, an example will be described in which a transport robot according to the present invention is applied to transporting a cart on which an object is loaded. Fig. 1 is a perspective view of the transport robot 1. Fig. 2 is a top view of the transport robot 1. As shown in Figs. 1 and 2, the transport robot 1 comprises a substantially rectangular parallelepiped body 10, four Mecanum wheels 11, and a pair of gripping arms 12A-12B.

なお、以下の説明においては、XYZ直交座標系を定義し、このXYZ直交座標系を参照しつつ搬送ロボット1の構成要素の配置等を説明する。本実施形態においては、車体10の長手方向(図1中の左下から右上へ向かう方向)をX軸方向(本発明の「第2の方向」に相当する。)と定義し、車体10の短手方向(図1中の右下から左上へ向かう方向)をY軸方向(本発明の「第1の方向」に相当する。)と定義し、X軸方向及びY軸方向と直交する方向(鉛直方向又は高さ方向)をZ軸方向と定義する。 In the following description, an XYZ Cartesian coordinate system is defined, and the arrangement of the components of the transport robot 1 is described with reference to this XYZ Cartesian coordinate system. In this embodiment, the longitudinal direction of the vehicle body 10 (the direction from the lower left to the upper right in FIG. 1) is defined as the X-axis direction (corresponding to the "second direction" of the present invention), the lateral direction of the vehicle body 10 (the direction from the lower right to the upper left in FIG. 1) is defined as the Y-axis direction (corresponding to the "first direction" of the present invention), and the direction perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction (the vertical direction or height direction) is defined as the Z-axis direction.

4つのメカナムホイール11は、Y軸方向と平行な軸周りに回転するように、車体10に取り付けられる。4つのメカナムホイール11は、互いに独立して回転方向及び回転速度が制御可能に構成される。これにより、4つのメカナムホイール11は、X軸方向及びY軸方向を含む複数方向に搬送ロボット1を平行移動させることができる。また、4つのメカナムホイール11は、搬送ロボット1を旋回、信地旋回、及び超信地旋回させることもできる。このように構成される4つのメカナムホイール11は、本発明に係る「走行部」に相当する。 The four Mecanum wheels 11 are attached to the vehicle body 10 so as to rotate around an axis parallel to the Y-axis direction. The four Mecanum wheels 11 are configured so that the rotation direction and rotation speed can be controlled independently of each other. This allows the four Mecanum wheels 11 to translate the transport robot 1 in multiple directions including the X-axis direction and the Y-axis direction. The four Mecanum wheels 11 can also rotate the transport robot 1, pivot, and super pivot. The four Mecanum wheels 11 configured in this way correspond to the "running unit" according to the present invention.

なお、走行部の構成は、上記した例に限定されず、少なくともX軸方向及びY軸方向へ搬送ロボット1を平行移動させることが構成であればよい。例えば、搬送ロボット1の走行部は、複数のオムニホイールで構成されてもよい。また、走行部は、既知のAMR(Autonomous Mobile Robot)やAGV(Automatic Guided Vehicle)等と同様に構成されて
もよい。
The configuration of the running unit is not limited to the above example, and may be any configuration that moves the transport robot 1 in parallel at least in the X-axis direction and the Y-axis direction. For example, the running unit of the transport robot 1 may be configured with a plurality of omniwheels. The running unit may also be configured in the same manner as a known AMR (Autonomous Mobile Robot) or AGV (Automatic Guided Vehicle).

一対の把持アーム12A-12Bは、X軸方向に沿って互いに接近及び離間自在に車体10に取り付けられる。一対の把持アーム12A-12Bの接近及び離間は、後述するアクチュエータ14により行われる。一対の把持アーム12A-12B及びアクチュエータ14の詳細については後述する。 The pair of gripping arms 12A-12B are attached to the vehicle body 10 so that they can move toward and away from each other along the X-axis direction. The pair of gripping arms 12A-12B are moved toward and away from each other by an actuator 14, which will be described later. Details of the pair of gripping arms 12A-12B and the actuator 14 will be described later.

本実施形態における搬送ロボット1は、一対の把持アーム12A-12Bを互いに離間させた状態で、カート20の下に潜り込むことにより、一対の把持アーム12A-12Bの間にカート20を呼び込む。搬送ロボット1は、一対の把持アーム12A-12Bの間にカート20を呼び込んだ状態で、一対の把持アーム12A-12Bを互いに接近させることにより、カート20を把持する。搬送ロボット1は、一対の把持アーム12A-12Bでカート20を把持した状態で走行することにより、カート20を任意の搬送先まで搬送する。 In this embodiment, the transport robot 1, with the pair of gripping arms 12A-12B spaced apart from each other, sneaks under the cart 20 and calls the cart 20 between the pair of gripping arms 12A-12B. With the cart 20 called between the pair of gripping arms 12A-12B, the transport robot 1 brings the pair of gripping arms 12A-12B closer to each other to grip the cart 20. The transport robot 1 travels with the cart 20 gripped by the pair of gripping arms 12A-12B, thereby transporting the cart 20 to an arbitrary destination.

本実施形態における搬送ロボット1によれば、カート20をリフトアップしたり、又はカート20と搬送ロボット1を専用の機構で連結したりすることなく、カート20を搬送することができる。すなわち、本実施形態における搬送ロボット1によれば、カート20に加工等を施す必要がない。よって、搬送ロボット1の汎用性を高めることができ、それに応じて搬送ロボット1の導入コストの増加を抑制することができる。 The transport robot 1 in this embodiment can transport the cart 20 without lifting up the cart 20 or connecting the cart 20 and the transport robot 1 with a dedicated mechanism. In other words, the transport robot 1 in this embodiment does not require any processing of the cart 20. This can increase the versatility of the transport robot 1, and accordingly, can suppress any increase in the introduction cost of the transport robot 1.

(把持アーム)
ここで、本実施形態の搬送ロボット1に搭載される把持アーム12A-12Bについて、図3に基づいて説明する。図3は、一対の把持アーム12A-12Bの形状及び配置の一例を示す上面図である。
(Grabbing arm)
Here, the gripping arms 12A-12B mounted on the transfer robot 1 of this embodiment will be described with reference to Fig. 3. Fig. 3 is a top view showing an example of the shape and arrangement of the pair of gripping arms 12A-12B.

一対の把持アーム12A-12Bは、図3に示すように、平面視で、Y軸方向と平行な仮想直線を基準として線対称となるように配置される。以下では、一対の把持アーム12A-12Bのうち、X軸方向側(図3中の右側)に配置される把持アーム12Aを第1の把持アーム12Aと称し、X軸方向と反対側(図3中の左側)に配置される把持アーム1
2Bを第2の把持アーム12Bと称する。ただし、第1の把持アーム12A及び第2の把持アーム12Bを総称する際には、把持アーム12A-12Bと記す。
The pair of gripping arms 12A-12B are arranged to be symmetrical with respect to a virtual straight line parallel to the Y-axis direction in a plan view, as shown in Fig. 3. Hereinafter, of the pair of gripping arms 12A-12B, the gripping arm 12A arranged on the X-axis direction side (right side in Fig. 3) is referred to as the first gripping arm 12A, and the gripping arm 12A arranged on the opposite side to the X-axis direction (left side in Fig. 3) is referred to as the second gripping arm 12A.
2B is referred to as the second gripping arm 12B. However, when the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B are collectively referred to, they will be referred to as gripping arms 12A-12B.

第1の把持アーム12Aは、X軸方向(図3中の右方向)に延びる第1のアーム部120Aと、第1のアーム部120Aの先端部(X軸方向側の端部)からY軸方向(図3中の上方向)に延びる第2のアーム部121Aと、第2のアーム部121Aの先端部(Y軸方向側の端部)からX軸方向とは反対向き(図3中の左方向)に延びる第3のアーム部122Aと、を含んで構成される。すなわち、第1の把持アーム12Aは、平面視で、略コの字型形状に構成される。 The first gripping arm 12A includes a first arm portion 120A extending in the X-axis direction (to the right in FIG. 3), a second arm portion 121A extending in the Y-axis direction (upward in FIG. 3) from the tip end (end portion on the X-axis direction side) of the first arm portion 120A, and a third arm portion 122A extending in the opposite direction to the X-axis direction (to the left in FIG. 3) from the tip end (end portion on the Y-axis direction side) of the second arm portion 121A. That is, the first gripping arm 12A is configured to have a substantially U-shape in a plan view.

第2の把持アーム12Bは、X軸方向とは反対向き(図3中の左方向)に延びる第1のアーム部120Bと、第1のアーム部120Bの先端部(X軸方向とは反対側の端部)からY軸方向(図3中の上方向)に延びる第2のアーム部121Bと、第2のアーム部121Bの先端部(Y軸方向側の端部)からX軸方向(図3中の右方向)に延びる第3のアーム部122Bと、を含んで構成される。すなわち、第2の把持アーム12Bは、平面視で、略コの字を反転させた形状に構成される。 The second gripping arm 12B includes a first arm portion 120B extending in the opposite direction to the X-axis direction (leftward in FIG. 3), a second arm portion 121B extending in the Y-axis direction (upward in FIG. 3) from the tip end (end portion opposite the X-axis direction) of the first arm portion 120B, and a third arm portion 122B extending in the X-axis direction (rightward in FIG. 3) from the tip end (end portion on the Y-axis direction side) of the second arm portion 121B. That is, the second gripping arm 12B is configured in a shape that is roughly an inverted U-shape in a plan view.

把持アーム12A-12Bは、第1のアーム部120Aと第1のアーム部120BとがX軸方向と平行な仮想の同一直線上に配置されるように、車体10に取り付けられる。第2のアーム部121Aと第2のアーム部121Bとは、Y軸方向における長さが互いに同じになるように構成される。なお、第1のアーム部120Aと第1のアーム部120Bとは、X軸方向の長さが互いに同じであってもよく、又は互いに異なっていてもよい。同様に、第3のアーム部122Aと第3のアーム部122Bとは、X軸方向の長さが互いに同じであってもよく、又は互いに異なっていてもよい。 The gripping arms 12A-12B are attached to the vehicle body 10 so that the first arm portion 120A and the first arm portion 120B are arranged on the same imaginary straight line parallel to the X-axis direction. The second arm portion 121A and the second arm portion 121B are configured so that their lengths in the Y-axis direction are the same. The first arm portion 120A and the first arm portion 120B may have the same length in the X-axis direction or may have different lengths. Similarly, the third arm portion 122A and the third arm portion 122B may have the same length in the X-axis direction or may have different lengths.

ただし、第1の把持アーム12Aにおいて、第3のアーム部122Aは、X軸方向における長さが第1のアーム部120Aより短くなるように形成されることが好ましい。一例では、第3のアーム部122Aは、図3に示すように、第2のアーム部121AのY軸方向側の端部からX軸方向とは反対向き(図3中の左方向)に少しでも突出していればよい。同様に、第2の把持アーム12Bにおいて、第3のアーム部122Bは、X軸方向における長さが第1のアーム部120Bより短く形成されることが好ましい。これにより、第1の把持アーム12Aと第2の把持アーム12Bとの間にカート20を呼び込む際に、第1の把持アーム12Aと第2の把持アーム12Bとを離間させる量を少なく抑えることができる。よって、カート20の周囲のスペースが比較的狭い場合であっても、カート20の呼び込み及び把持を行うことが可能になる。 However, in the first gripping arm 12A, it is preferable that the third arm portion 122A is formed so that the length in the X-axis direction is shorter than that of the first arm portion 120A. In one example, as shown in FIG. 3, the third arm portion 122A may be protruded from the end of the second arm portion 121A on the Y-axis direction side in the opposite direction to the X-axis direction (to the left in FIG. 3) even if only slightly. Similarly, in the second gripping arm 12B, it is preferable that the third arm portion 122B is formed so that the length in the X-axis direction is shorter than that of the first arm portion 120B. This makes it possible to keep the distance between the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B small when the cart 20 is called between the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B. Therefore, even if the space around the cart 20 is relatively narrow, it is possible to call in and hold the cart 20.

ここで、把持アーム12A-12Bは、断面形状が矩形の板状に形成されてもよい。その際、把持アーム12A-12Bは、図1に示すように、上面及び下面の幅が側面の高さより大きくなる板状に形成されてもよい。また、把持アーム12A-12Bは、上面及び下面の幅よりも側面の高さが大きくなる板状に形成されてもよい。ただし、把持アーム12A-12Bの形状は、実施の形態に応じて柔軟に変更可能である。 Here, the gripping arms 12A-12B may be formed into a plate shape with a rectangular cross-sectional shape. In this case, the gripping arms 12A-12B may be formed into a plate shape in which the width of the upper and lower faces is greater than the height of the side faces, as shown in FIG. 1. The gripping arms 12A-12B may also be formed into a plate shape in which the height of the side faces is greater than the width of the upper and lower faces. However, the shape of the gripping arms 12A-12B can be flexibly changed depending on the embodiment.

また、本実施形態では、第1の把持アーム12A及び第2の把持アーム12Bには、第1の障害物センサ30A及び第2の障害物センサ30Bが各々取り付けられる。図3に示す例では、第1の障害物センサ30Aは、第1の把持アーム12Aにおける第1のアーム部120Aと第2のアーム部121Aとの間の角部に取り付けられる。第2の障害物センサ30Bは、第2の把持アーム12Bにおける第2のアーム部121Bと第3のアーム部122Bとの間の角部に取り付けられる。 In this embodiment, a first obstacle sensor 30A and a second obstacle sensor 30B are attached to the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B, respectively. In the example shown in FIG. 3, the first obstacle sensor 30A is attached to the corner between the first arm portion 120A and the second arm portion 121A of the first gripping arm 12A. The second obstacle sensor 30B is attached to the corner between the second arm portion 121B and the third arm portion 122B of the second gripping arm 12B.

なお、第1の障害物センサ30A及び第2の障害物センサ30Bの取付け位置は、図3
に例示した位置に限定されず、第1の把持アーム12A及び第2の把持アーム12Bにおいて互いに対角となる位置であればよい。例えば、第1の把持アーム12Aにおける第2のアーム部121Aと第3のアーム部122Aとの間の角部に第1の障害物センサ30Aが取り付けられ、且つ第2の把持アーム12Bにおける第1のアーム部120Bと第2のアーム部121Bとの間の角部に第2の障害物センサ30Bが取り付けられてもよい。
The first obstacle sensor 30A and the second obstacle sensor 30B are attached at positions shown in FIG.
The positions of the obstacle sensors 30A and 30B are not limited to those illustrated in the example above, and may be any positions diagonal to each other on the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B. For example, the first obstacle sensor 30A may be attached to a corner between the second arm portion 121A and the third arm portion 122A on the first gripping arm 12A, and the second obstacle sensor 30B may be attached to a corner between the first arm portion 120B and the second arm portion 121B on the second gripping arm 12B.

第1の障害物センサ30A及び第2の障害物センサ30Bは、搬送ロボット1の周囲に位置する障害物を検知するセンサである。第1の障害物センサ30A及び第2の障害物センサ30Bとしては、自身を中心とする270度以上の範囲に位置する障害物を検知可能なセンサを使用することが好ましい。斯様な第1の障害物センサ30A及び第2の障害物センサ30Bとしては、LiDAR、デプスセンサ、又はカメラ等を利用することができる。
これにより、平面視で、搬送ロボット1を中心とする360度の範囲に位置する障害物を、第1の障害物センサ30A及び第2の障害物センサ30Bにより検知することができる。
The first obstacle sensor 30A and the second obstacle sensor 30B are sensors that detect obstacles located around the transport robot 1. As the first obstacle sensor 30A and the second obstacle sensor 30B, it is preferable to use sensors that can detect obstacles located within a range of 270 degrees or more from the center of the first obstacle sensor 30A and the second obstacle sensor 30B. As such a first obstacle sensor 30A and the second obstacle sensor 30B, a LiDAR, a depth sensor, a camera, or the like can be used.
This allows the first obstacle sensor 30A and the second obstacle sensor 30B to detect obstacles located within a 360-degree range centered on the transport robot 1 in a plan view.

また、本実施形態では、第2の把持アーム12Bには、図1及び図2に示すように、フレーム17を介して操作パネル18が取り付けられる。フレーム17は、第1の把持アーム12Aの上面からZ軸方向に立設される複数の支柱とそれら支柱間に架設される梁とを組み合わせて構成されてもよい。図1及び図2に示す例では、フレーム17は、平面視で略L字型形状に構成されているが、略L字型形状に限定されず、平面視で第2の把持アーム12Bより内側に突出しない形状であればよい。 In addition, in this embodiment, as shown in Figs. 1 and 2, an operation panel 18 is attached to the second gripping arm 12B via a frame 17. The frame 17 may be configured by combining a plurality of pillars erected in the Z-axis direction from the upper surface of the first gripping arm 12A and beams erected between the pillars. In the example shown in Figs. 1 and 2, the frame 17 is configured to be approximately L-shaped in plan view, but is not limited to being approximately L-shaped, and may have any shape that does not protrude inward from the second gripping arm 12B in plan view.

操作パネル18は、オペレータ等がカート20の搬送に必要な情報を入力するための機器である。カート20の搬送に必要な情報としては、搬送対象となるカート20の位置、搬送先の位置、搬送経路、搬送タイミング、及びカート20の幅等を例示することができる。これにより、搬送ロボット1は、操作パネル18に入力された情報に従ってメカナムホイール11やアクチュエータ14を制御することで、カート20の搬送を行うことができる。なお、操作パネル18は、搬送ロボット1の走行中に、搬送ロボット1の周辺に位置する人に対して注意喚起を促す画面や音声を出力するように構成されてもよい。一例として、操作パネル18は、搬送ロボット1の通行を示す情報や搬送ロボット1の進行方向を示す情報を、文字や記号で画面表示したり又は音声出力したりしてもよい。 The operation panel 18 is a device for an operator or the like to input information necessary for transporting the cart 20. Examples of information necessary for transporting the cart 20 include the position of the cart 20 to be transported, the position of the transport destination, the transport route, the transport timing, and the width of the cart 20. As a result, the transport robot 1 can transport the cart 20 by controlling the mecanum wheels 11 and the actuators 14 according to the information input to the operation panel 18. The operation panel 18 may be configured to output a screen or sound to alert people located near the transport robot 1 while the transport robot 1 is traveling. As an example, the operation panel 18 may display information indicating the passage of the transport robot 1 or information indicating the traveling direction of the transport robot 1 on a screen using characters or symbols, or output sound.

(把持アームの取付け構造)
次に、把持アーム12A-12Bの車体10への取付け構造について、図4に基づいて説明する。図4は、車体10における把持アーム12A-12Bの取付け部分に注目した側面図である。
(Grip arm mounting structure)
Next, the mounting structure of the gripping arms 12A-12B to the vehicle body 10 will be described with reference to Fig. 4. Fig. 4 is a side view focusing on the mounting portion of the gripping arms 12A-12B on the vehicle body 10.

図4に示すように、第1の把持アーム12Aの第1のアーム部120Aの下面には、X軸方向に延在する第1の軌道レール123Aが敷設される。第1の軌道レール123Aには、該第1の軌道レール123Aの長手方向に沿って直線的に相対移動可能に第1のキャリッジ15Aが組み付けられる。一例として、第1のキャリッジ15Aは、第1の軌道レール123Aの転動溝を転動しつつ該第1のキャリッジ15A内の循環路を循環する多数の転動体(ボール又はローラ等)を介して、軌道レール16に組み付けられる。 As shown in FIG. 4, a first track rail 123A extending in the X-axis direction is laid on the underside of the first arm portion 120A of the first gripping arm 12A. A first carriage 15A is assembled to the first track rail 123A so as to be movable linearly relative to the longitudinal direction of the first track rail 123A. As an example, the first carriage 15A is assembled to the track rail 16 via a number of rolling elements (balls, rollers, etc.) that roll in the rolling grooves of the first track rail 123A and circulate in a circulation path within the first carriage 15A.

第1のキャリッジ15Aは、車体10の上面に固定される。これにより、第1の把持アーム12Aの第1のアーム部120Aが、第1の軌道レール123A及び第1のキャリッジ15Aによって直線的に案内されることで、X軸方向に沿って進退自在となる。その結果、第1の把持アーム12A全体が、X軸方向に沿って進退自在な状態で車体10に支承されることになる。 The first carriage 15A is fixed to the upper surface of the vehicle body 10. As a result, the first arm portion 120A of the first gripping arm 12A is linearly guided by the first track rail 123A and the first carriage 15A, allowing it to move forward and backward along the X-axis direction. As a result, the entire first gripping arm 12A is supported by the vehicle body 10 in a state in which it can move forward and backward along the X-axis direction.

また、第2の把持アーム12Bの第1のアーム部120Bの下面には、X軸方向に延在する第2の軌道レール123Bが敷設される。第2の軌道レール123Bには、該第2の軌道レール123Bの長手方向に沿って直線的に相対移動可能に第2のキャリッジ15Bが組み付けられる。第2のキャリッジ15Bの第2の軌道レール123Bへの組み付け方法は、第1のキャリッジ15Aと同様でよい。 A second track rail 123B extending in the X-axis direction is laid on the underside of the first arm portion 120B of the second gripping arm 12B. A second carriage 15B is assembled to the second track rail 123B so as to be movable linearly relative to the second track rail 123B along the longitudinal direction of the second track rail 123B. The method of assembling the second carriage 15B to the second track rail 123B may be the same as that of the first carriage 15A.

第2のキャリッジ15Bは、車体10の上面に固定される。これにより、第2の把持アーム12Bの第1のアーム部120Bが、第2の軌道レール123B及び第2のキャリッジ15Bによって直線的に案内されることで、X軸方向に沿って進退自在となる。その結果、第2の把持アーム12B全体が、X軸方向に沿って進退自在な状態で車体10に支承されることになる。 The second carriage 15B is fixed to the upper surface of the vehicle body 10. As a result, the first arm portion 120B of the second gripping arm 12B is linearly guided by the second track rail 123B and the second carriage 15B, allowing it to move forward and backward along the X-axis direction. As a result, the entire second gripping arm 12B is supported by the vehicle body 10 in a state in which it can move forward and backward along the X-axis direction.

なお、軌道レール123A-123B及びキャリッジ15A-15Bは、第1のアーム部120Aと第1のアーム部120BとがX軸方向と平行な仮想の同一直線上に位置決めされるように、車体10に取り付けられる。さらに、軌道レール123A-123Bの第1のアーム部120A-120Bへの取付け及びキャリッジ15A-15Bの車体10への取付けは、把持アーム12A-12Bの地上高がカート20のキャスタ210を除いた部分(物を積載する部分)の最低地上高よりも高くなる方法で行われる。一例として、キャリッジ15A-15Bの取付け位置を車体10の上面より嵩上げするための土台部を車体10に設け、当該土台部にキャリッジ15A-15Bが取り付けられてもよい。 The track rails 123A-123B and carriages 15A-15B are attached to the vehicle body 10 so that the first arm portion 120A and the first arm portion 120B are positioned on the same imaginary straight line parallel to the X-axis direction. Furthermore, the track rails 123A-123B are attached to the first arm portions 120A-120B and the carriages 15A-15B are attached to the vehicle body 10 in such a way that the ground clearance of the gripping arms 12A-12B is higher than the minimum ground clearance of the part of the cart 20 excluding the casters 210 (the part on which objects are loaded). As an example, a base portion for raising the mounting position of the carriages 15A-15B above the top surface of the vehicle body 10 may be provided on the vehicle body 10, and the carriages 15A-15B may be attached to the base portion.

また、車体10には、X軸方向に沿って延在する一対のねじ軸13A-13Bが取り付けられる。その際、一対のねじ軸13A-13Bは、X軸方向と平行な仮想の同一直線上に直列に配置され、後述のアクチュエータ14を介して互いに一体的に回転可能に連結される。本実施形態では、一対のねじ軸13A-13Bは、互いにねじ溝が反対向き(左右ねじ)となるように形成される。 A pair of screw shafts 13A-13B extending along the X-axis direction are attached to the vehicle body 10. At this time, the pair of screw shafts 13A-13B are arranged in series on a virtual collinear line parallel to the X-axis direction, and are connected to each other so as to be rotatable integrally via an actuator 14, which will be described later. In this embodiment, the pair of screw shafts 13A-13B are formed so that the screw grooves are in opposite directions (left and right threads).

なお、以下では、一対のねじ軸13A-13Bのうち、X軸方向側(図4中の右側)に位置するねじ軸13Aを第1のねじ軸13Aと称し、X軸方向とは反対側(図4中の左側)に位置するねじ軸13Bを第2のねじ軸13Bと称する。ただし、第1のねじ軸13Aと第2のねじ軸13Bとを総称する際には、ねじ軸13A-13Bと記す。 In the following, of the pair of screw shafts 13A-13B, the screw shaft 13A located on the X-axis side (right side in FIG. 4) will be referred to as the first screw shaft 13A, and the screw shaft 13B located on the opposite side to the X-axis side (left side in FIG. 4) will be referred to as the second screw shaft 13B. However, when referring to the first screw shaft 13A and the second screw shaft 13B collectively, they will be referred to as the screw shafts 13A-13B.

第1のねじ軸13Aには、第1のすべりナット16Aが組み付けられる。第1のすべりナット16Aは、第1の把持アーム12Aの第1のアーム部120Aと連結される。また、第2のねじ軸13Bには、第2のすべりナット16Bが組み付けられる。第2のすべりナット16Bは、第2の把持アーム12Bの第1のアーム部120Bと連結される。 A first slip nut 16A is attached to the first screw shaft 13A. The first slip nut 16A is connected to the first arm portion 120A of the first gripping arm 12A. A second slip nut 16B is attached to the second screw shaft 13B. The second slip nut 16B is connected to the first arm portion 120B of the second gripping arm 12B.

アクチュエータ14は、第1のねじ軸13A及び第2のねじ軸13Bを一体的に回転させる。第1のねじ軸13Aと第2のねじ軸13Bはねじ溝の向きが互いに反対であるため、それら第1のねじ軸13A及び第2のねじ軸13Bがアクチュエータ14によって一体的に回転させられた場合に、第1のすべりナット16Aと第2のすべりナット16BがX軸方向に沿って互いに反対向きに移動する。つまり、アクチュエータ14による第1のねじ軸13A及び第2のねじ軸13Bの回転方向を変えることで、第1のすべりナット16Aと第2のすべりナット16Bを互いに接近及び離間させることができる。これに伴い、第1のすべりナット16Aに連結される第1の把持アーム12Aと、第2のすべりナット16Bに連結される第2の把持アーム12BとをX軸方向に沿って互いに接近及び離間させることができる。 The actuator 14 rotates the first screw shaft 13A and the second screw shaft 13B together. Since the first screw shaft 13A and the second screw shaft 13B have thread grooves in opposite directions, when the first screw shaft 13A and the second screw shaft 13B are rotated together by the actuator 14, the first slip nut 16A and the second slip nut 16B move in opposite directions along the X-axis direction. In other words, by changing the direction of rotation of the first screw shaft 13A and the second screw shaft 13B by the actuator 14, the first slip nut 16A and the second slip nut 16B can be moved closer to and farther away from each other. Accordingly, the first grip arm 12A connected to the first slip nut 16A and the second grip arm 12B connected to the second slip nut 16B can be moved closer to and farther away from each other along the X-axis direction.

ここで、ねじ軸13A-13B及びアクチュエータ14は、図1及び図4に示すように、車体10におけるY軸方向とは反対側の側方であって、且つ車体10の上面より低い位
置に配置されるように、車体10に取り付けられることが望ましい。これにより、搬送ロボット1における把持アーム12A-12B以外の部位の最高地上高を可能な限り低くすることができる。その結果、車体10をカート20の下に潜り込ませる際に、把持アーム12A-12B以外の部位がカート20と干渉することを抑制することができる。さらに、カート20のキャスタ210を除いた部分(物を積載する部分)の最低地上高が比較的低い場合であっても、車体10をカート20の下に潜り込ませることが可能になる。
Here, as shown in Fig. 1 and Fig. 4, it is desirable that the screw shafts 13A-13B and the actuator 14 are attached to the vehicle body 10 so as to be disposed on the side opposite to the Y-axis direction of the vehicle body 10 and at a position lower than the upper surface of the vehicle body 10. This allows the maximum ground clearance of the parts of the transport robot 1 other than the gripping arms 12A-12B to be as low as possible. As a result, when the vehicle body 10 is slipped under the cart 20, it is possible to prevent the parts other than the gripping arms 12A-12B from interfering with the cart 20. Furthermore, even if the minimum ground clearance of the parts of the cart 20 excluding the casters 210 (parts on which objects are loaded) is relatively low, it becomes possible for the vehicle body 10 to slip under the cart 20.

(アクチュエータ)
次に、アクチュエータ14の構成について、図5に基づいて説明する。図5は、アクチュエータ14周辺の拡大断面図である。一例では、アクチュエータ14は、シャフト140を回転駆動する電動モータである。本実施形態では、シャフト140は、クロスローラ軸受141を介して回転自在にハウジング142に支持される。シャフト140のX軸方向側(図5中の右側)の端部は、第1のリジットカップリング142Aを介して第1のねじ軸13Aと連結される。また、シャフト140のX軸方向とは反対側(図5中の左側)の端部は、第2のリジットカップリング142Bを介して第2のねじ軸13Bと連結される。
(Actuator)
Next, the configuration of the actuator 14 will be described with reference to FIG. 5. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the actuator 14 and its surroundings. In one example, the actuator 14 is an electric motor that rotates a shaft 140. In this embodiment, the shaft 140 is rotatably supported by a housing 142 via a cross roller bearing 141. An end of the shaft 140 on the X-axis direction side (right side in FIG. 5) is coupled to the first screw shaft 13A via a first rigid coupling 142A. In addition, an end of the shaft 140 on the opposite side to the X-axis direction (left side in FIG. 5) is coupled to the second screw shaft 13B via a second rigid coupling 142B.

上記したように構成されるアクチュエータ14がシャフト140を回転させると、第1のねじ軸13A及び第2のねじ軸13Bがシャフト140と一体的に回転する。第1のねじ軸13Aと第2のねじ軸13Bは互いにねじ溝の向きが反対であるため、第1のねじ軸13Aに組み付けられている第1のすべりナット16Aと第2のねじ軸13Bに組み付けられている第2のすべりナット16BがX軸方向に沿って互いに反対向きに移動し、それに伴って第1の把持アーム12A及び第2の把持アーム12BがX軸方向に沿って互いに反対向きに移動する。 When the actuator 14 configured as described above rotates the shaft 140, the first screw shaft 13A and the second screw shaft 13B rotate integrally with the shaft 140. Since the first screw shaft 13A and the second screw shaft 13B have thread grooves facing in opposite directions, the first slip nut 16A attached to the first screw shaft 13A and the second slip nut 16B attached to the second screw shaft 13B move in opposite directions along the X-axis direction, and accordingly the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B move in opposite directions along the X-axis direction.

ここで、図1及び図2に示した例では、第1の把持アーム12Aと第2の把持アーム12Bが互いに最も接近した状態になっている。この状態でアクチュエータ14がシャフト140を第1の回転方向に回転駆動すると、図6及び図7に示すように、第1のすべりナット16A及び第2のすべりナット16BがX軸方向に沿って互いに離間し、それに伴って第1の把持アーム12A及び第2の把持アーム12BもX軸方向に沿って互いに離間する。また、図6及び図7に示すように第1の把持アーム12A及び第2の把持アーム12Bが互いに離間した状態で、アクチュエータ14がシャフト140を第1の回転方向とは逆の第2の回転方向に回転駆動すると、第1のすべりナット16A及び第2のすべりナット16BがX軸方向に沿って互いに接近し、それに伴って第1の把持アーム12A及び第2の把持アーム12BもX軸方向に沿って互いに接近する。これにより、1つのアクチュエータ14で第1の把持アーム12A及び第2の把持アーム12Bを互いに接近及び離間させることができる。 1 and 2, the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B are in the closest state to each other. When the actuator 14 rotates the shaft 140 in the first rotation direction in this state, the first slip nut 16A and the second slip nut 16B move away from each other along the X-axis direction, as shown in FIGS. 6 and 7, and the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B also move away from each other along the X-axis direction. Also, when the actuator 14 rotates the shaft 140 in a second rotation direction opposite to the first rotation direction in a state in which the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B are separated from each other as shown in FIGS. 6 and 7, the first slip nut 16A and the second slip nut 16B move closer to each other along the X-axis direction, and the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B also move closer to each other along the X-axis direction. This allows the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B to move closer to and away from each other with a single actuator 14.

上記したように第1の把持アーム12A及び第2の把持アーム12Bを互いに接近及び離間させる際には、第1のねじ軸13A及び第2のねじ軸13Bのスラスト荷重がアクチュエータ14のシャフト140に作用するが、斯様なスラスト荷重をクロスローラ軸受141で負荷することで、第1のねじ軸13A及び第2のねじ軸13Bの回転精度を高めつつ、アクチュエータ14の耐久性を担保することができる。 As described above, when the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B are moved toward and away from each other, the thrust load of the first screw shaft 13A and the second screw shaft 13B acts on the shaft 140 of the actuator 14. By applying such thrust load to the cross roller bearing 141, it is possible to improve the rotational accuracy of the first screw shaft 13A and the second screw shaft 13B while ensuring the durability of the actuator 14.

(実施形態の作用効果)
ここで、本実施形態の作用効果について、図8から図10に基づいて説明する。図8は、カート20を把持アーム12A-12Bにより把持する際の搬送ロボット1の動作を示す図である。図9は、把持アーム12A-12Bがカート20を把持した状態の搬送ロボット1を示す斜視図である。図10は、把持アーム12A-12Bがカート20を把持した状態の搬送ロボット1の側面図である。
(Effects of the embodiment)
Here, the effects of this embodiment will be described with reference to Fig. 8 to Fig. 10. Fig. 8 is a diagram showing the operation of the transport robot 1 when gripping the cart 20 with the gripping arms 12A-12B. Fig. 9 is a perspective view showing the transport robot 1 in a state where the gripping arms 12A-12B grip the cart 20. Fig. 10 is a side view of the transport robot 1 in a state where the gripping arms 12A-12B grip the cart 20.

所定の場所に置かれているカート20を把持アーム12A-12Bにより把持する場合には、まず、図8中(a)に示すように、メカナムホイール11が、搬送ロボット1のX軸方向とカート20の幅方向とが平行となり且つカート20と車体10とが対峙する位置まで、搬送ロボット1を走行させる。なお、搬送ロボット1がカート20を搬送していないとき(搬送ロボット1が単体で走行するとき)は、図1及び図2を用いて示したように、把持アーム12A-12Bが互いに最も接近した状態に制御される。これにより、単体で走行している搬送ロボット1が、周囲の人の通行を妨げたりすることを抑制することができる。さらに、搬送ロボット1が狭い通路等を走行することも可能になるため、単体で走行する搬送ロボット1の走行経路の選択肢を増やすこともできる。 When the cart 20 placed in a predetermined location is to be grasped by the gripping arms 12A-12B, first, as shown in FIG. 8(a), the Mecanum wheels 11 move the transport robot 1 to a position where the X-axis direction of the transport robot 1 and the width direction of the cart 20 are parallel and the cart 20 and the vehicle body 10 face each other. When the transport robot 1 is not transporting the cart 20 (when the transport robot 1 is traveling alone), the gripping arms 12A-12B are controlled to be closest to each other as shown in FIG. 1 and FIG. 2. This makes it possible to prevent the transport robot 1 traveling alone from obstructing the passage of people in the vicinity. Furthermore, since the transport robot 1 can travel through narrow passages, the options for the travel route of the transport robot 1 traveling alone can be increased.

搬送ロボット1のX軸方向とカート20の幅方向とが平行となり且つカート20と車体10とが対峙する位置に到着した搬送ロボット1では、図8中(b)に示すように、アクチュエータ14が、シャフト140を第1の回転方向へ回転駆動する。これにより、第1のねじ軸13A及び第2のねじ軸13Bが、シャフト140と一体的に第1の回転方向へ回転する。それに応じて、第1のすべりナット16Aと第2のすべりナット16BがX軸方向に沿って互いに離間する。その際、第1のすべりナット16Aに連結されている第1の把持アーム12Aが、第1の軌道レール123A及び第1のキャリッジ15AによってX軸方向へ直線的に案内される。また、第2のすべりナット16Bに連結されている第2の把持アーム12Bが、第2の軌道レール123B及び第2のキャリッジ15BによってX軸方向とは反対向きに直線的に案内される。その結果、第1の把持アーム12Aと第2の把持アーム12BがX軸方向に沿って互いに離間する。アクチュエータ14は、第3のアーム部122Aの先端部(X軸方向とは反対側の端部)と第3のアーム部122Bの先端部(X軸方向側の端部)との隙間がカート20の幅よりも大きくなるまで、シャフト140を第1の回転方向に回転させる。その際、操作パネル18に入力されたカート20の幅に応じて、シャフト140の第1の回転方向への回転量(回転角度)が決定(演算)されてもよい。 When the transport robot 1 arrives at a position where the X-axis direction of the transport robot 1 and the width direction of the cart 20 are parallel and the cart 20 and the vehicle body 10 face each other, as shown in FIG. 8 (b), the actuator 14 rotates the shaft 140 in the first rotation direction. As a result, the first screw shaft 13A and the second screw shaft 13B rotate in the first rotation direction together with the shaft 140. In response to this, the first slip nut 16A and the second slip nut 16B move away from each other along the X-axis direction. At that time, the first gripping arm 12A connected to the first slip nut 16A is guided linearly in the X-axis direction by the first track rail 123A and the first carriage 15A. Also, the second gripping arm 12B connected to the second slip nut 16B is guided linearly in the opposite direction to the X-axis direction by the second track rail 123B and the second carriage 15B. As a result, the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B move away from each other along the X-axis direction. The actuator 14 rotates the shaft 140 in the first rotation direction until the gap between the tip end (the end opposite the X-axis direction) of the third arm portion 122A and the tip end (the end on the X-axis direction side) of the third arm portion 122B becomes larger than the width of the cart 20. At that time, the amount of rotation (rotation angle) of the shaft 140 in the first rotation direction may be determined (calculated) according to the width of the cart 20 input to the operation panel 18.

第1の把持アーム12Aと第2の把持アーム12Bとの隙間(X軸方向における第3のアーム部122Aの先端部と第3のアーム部122Bの先端部との隙間)がカート20の幅より大きくなるまでシャフト140が第1の回転方向に回転されると、図8中(c)に示すように、4つのメカナムホイール11が、Y軸方向に平行移動するように搬送ロボット1を走行させることで、車体10の少なくとも一部をカート20の下に潜り込ませるとともに、第1の把持アーム12Aと第2の把持アーム12Bとの隙間にカート20を呼び込む。 When the shaft 140 is rotated in the first rotation direction until the gap between the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B (the gap between the tip of the third arm portion 122A and the tip of the third arm portion 122B in the X-axis direction) becomes larger than the width of the cart 20, as shown in FIG. 8(c), the four Mecanum wheels 11 move parallel to the Y-axis direction to move the transport robot 1 so that at least a portion of the vehicle body 10 slides under the cart 20 and calls the cart 20 into the gap between the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B.

なお、本実施形態における搬送ロボット1は、図9及び図10に示すように、把持アーム12A-12B以外の部位の最高地上高(全高)がカート20のキャスタ210を除いた部分(物を積載する部分)の最低地上高より低くなり、且つ把持アーム12A-12B以外の部分の幅(X軸方向の長さ)がカート20の幅方向に隣接する2つのキャスタ210の隙間より狭くなるように構成される。これにより、搬送ロボット1における把持アーム12A-12B以外の部位をカート20と干渉させることなく、第1の把持アーム12Aと第2の把持アーム12Bとの隙間にカート20を呼び込むことができる。また、本実施形態における搬送ロボット1では、第3のアーム部122A及び第3のアーム部122BのX軸方向における長さが第1のアーム部120A及び第1のアーム部120Bよりも各々短く形成される。これにより、第1の把持アーム12Aと第2の把持アーム12Bとの間にカート20を呼び込む際に、第1の把持アーム12Aと第2の把持アーム12Bとを離間させる量を少なく抑えることができる。その結果、カート20の周囲のスペースが比較的狭い場合であっても、カート20の呼び込みを行うことが可能になる。 9 and 10, the transport robot 1 in this embodiment is configured so that the maximum ground clearance (total height) of the parts other than the gripping arms 12A-12B is lower than the minimum ground clearance of the part of the cart 20 excluding the casters 210 (parts on which objects are loaded), and the width (length in the X-axis direction) of the parts other than the gripping arms 12A-12B is narrower than the gap between two adjacent casters 210 in the width direction of the cart 20. This allows the cart 20 to be called into the gap between the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B without interfering with the cart 20 with the parts of the transport robot 1 other than the gripping arms 12A-12B. In addition, in the transport robot 1 in this embodiment, the lengths of the third arm portion 122A and the third arm portion 122B in the X-axis direction are shorter than the first arm portion 120A and the first arm portion 120B, respectively. This makes it possible to minimize the distance that the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B are separated when the cart 20 is called between them. As a result, it becomes possible to call in the cart 20 even when the space around the cart 20 is relatively narrow.

第1の把持アーム12Aと第2の把持アーム12Bとの隙間にカート20が呼び込まれると、図8中(d)に示すように、アクチュエータ14が、シャフト140を第2の回転方向へ回転駆動する。これにより、第1のねじ軸13A及び第2のねじ軸13Bが、シャフト140と一体的に第2の回転方向へ回転する。それに応じて、第1のすべりナット16Aと第2のすべりナット16BがX軸方向に沿って互いに接近する。その際、第1のすべりナット16Aに連結されている第1の把持アーム12Aが、第1の軌道レール123A及び第1のキャリッジ15AによってX軸方向とは反対向きに直線的に案内される。また、第2のすべりナット16Bに連結されている第2の把持アーム12Bが、第2の軌道レール123B及び第2のキャリッジ15BによってX軸方向へ直線的に案内される。その結果、第1の把持アーム12Aと第2の把持アーム12BがX軸方向に沿って互いに接近する。アクチュエータ14は、X軸方向における第2のアーム部121Aの内側面と第2のアーム部121Bの内側面との間隔がカート20の幅と略同等になるまで、シャフト140を第2の回転方向に回転させる。その際、操作パネル18に入力されたカート20の幅、及び上記図8中(b)を用いて説明したシャフト140の第1の回転方向への回転量に応じて、シャフト140の第2の回転方向への回転量(回転角度)が決定(演算)されてもよい。 When the cart 20 is drawn into the gap between the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B, as shown in FIG. 8(d), the actuator 14 rotates the shaft 140 in the second rotation direction. As a result, the first screw shaft 13A and the second screw shaft 13B rotate in the second rotation direction together with the shaft 140. In response, the first slip nut 16A and the second slip nut 16B approach each other along the X-axis direction. At that time, the first gripping arm 12A connected to the first slip nut 16A is guided linearly in the opposite direction to the X-axis direction by the first track rail 123A and the first carriage 15A. Also, the second gripping arm 12B connected to the second slip nut 16B is guided linearly in the X-axis direction by the second track rail 123B and the second carriage 15B. As a result, the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B approach each other along the X-axis direction. The actuator 14 rotates the shaft 140 in the second rotation direction until the distance between the inner surface of the second arm portion 121A and the inner surface of the second arm portion 121B in the X-axis direction becomes approximately equal to the width of the cart 20. At that time, the amount of rotation (rotation angle) of the shaft 140 in the second rotation direction may be determined (calculated) according to the width of the cart 20 input to the operation panel 18 and the amount of rotation of the shaft 140 in the first rotation direction described above with reference to FIG. 8(b).

X軸方向における第2のアーム部121Aの内側面と第2のアーム部121Bの内側面との間隔がカート20の幅と略同等になるまで、シャフト140が第2の回転方向へ回転されると、図9及び図10に示すように、第1の把持アーム12Aと第2の把持アーム12Bによってカート20が把持される。その後、メカナムホイール11が、所定の搬送先まで搬送ロボット1を走行させる。その際、搬送ロボット1の推進力が把持アーム12A-12Bを介してカート20に伝達されることで、カート20のキャスタ210が搬送ロボット1の進行方向へ向かって転動する。これにより、カート20が搬送ロボット1の推進力を利用して走行する。よって、搬送ロボット1は、所定の搬送先までカート20を搬送することができる。 When the shaft 140 is rotated in the second rotation direction until the distance between the inner surface of the second arm portion 121A and the inner surface of the second arm portion 121B in the X-axis direction becomes approximately equal to the width of the cart 20, the cart 20 is gripped by the first gripping arm 12A and the second gripping arm 12B, as shown in Figures 9 and 10. The Mecanum wheel 11 then drives the transport robot 1 to the specified transport destination. At that time, the propulsive force of the transport robot 1 is transmitted to the cart 20 via the gripping arms 12A-12B, causing the casters 210 of the cart 20 to roll in the direction of travel of the transport robot 1. This causes the cart 20 to travel using the propulsive force of the transport robot 1. Thus, the transport robot 1 can transport the cart 20 to the specified transport destination.

本実施形態で述べた搬送ロボット1によれば、把持アーム12A-12Bでカート20を把持する形態で、カート20を搬送することができる。これにより、カート20をリフトアップしたり、又はカート20と搬送ロボット1とを専用の機構で連結したりする必要がない。すなわち、補強や溝の形成等の加工が施された専用のカートでなくても、搬送ロボット1で搬送することができる。その結果、搬送ロボット1の汎用性を高めることができ、それに応じて搬送ロボット1を導入する際のコストを少なく抑えることができる。 The transport robot 1 described in this embodiment can transport the cart 20 by gripping it with the gripping arms 12A-12B. This eliminates the need to lift up the cart 20 or to connect the cart 20 to the transport robot 1 with a dedicated mechanism. In other words, the transport robot 1 can transport objects even if they are not dedicated carts that have been reinforced, grooved, or otherwise processed. As a result, the versatility of the transport robot 1 can be increased, and the cost of introducing the transport robot 1 can be reduced accordingly.

また、本実施形態で述べた搬送ロボット1によれば、カート20を搬送しないときに、把持アーム12A-12Bを互いに接近させておくことにより、搬送ロボット1の小型化することができる。これにより、搬送ロボット1が単体で走行する際の機動性や安全性を高めることができるとともに、収納スペースを確保し易くすることができる。 In addition, with the transport robot 1 described in this embodiment, the gripping arms 12A-12B can be kept close to each other when the cart 20 is not being transported, allowing the transport robot 1 to be made smaller. This increases the mobility and safety of the transport robot 1 when it travels alone, and also makes it easier to ensure storage space.

また、本実施形態で述べた搬送ロボット1によれば、把持アーム12A-12Bの各々が平面視で略コの字型に形成され、且つコの字型の開口部が互いに向き合うように配置されるため、平面視で四角形状のカート20を安定して把持することができる。例えば、カート20のX軸方向の姿勢変化を第2のアーム部121A-121Bにより抑制することができるとともに、カート20のY軸方向の姿勢変化を第1のアーム部120A-120B及び第3のアーム部122A-122Bにより抑制することができる。よって、搬送ロボット1がカート20を搬送する際のカート20の姿勢変化を抑制することができる。さらに、把持アーム12A-12Bがカート20を把持した状態において、第3のアーム部122A-122Bがカート20のY軸方向への移動を規制する係止部として機能するため、搬送途中でカート20が把持アーム12A-12Bの間からY軸方向へ抜け出すことを抑制することできる。 Furthermore, according to the transport robot 1 described in this embodiment, each of the gripping arms 12A-12B is formed in a roughly U-shape in plan view, and the openings of the U-shapes are arranged to face each other, so that the cart 20, which is rectangular in plan view, can be stably gripped. For example, the second arm units 121A-121B can suppress the change in posture of the cart 20 in the X-axis direction, and the first arm units 120A-120B and the third arm units 122A-122B can suppress the change in posture of the cart 20 in the Y-axis direction. Therefore, the change in posture of the cart 20 when the transport robot 1 transports the cart 20 can be suppressed. Furthermore, when the gripping arms 12A-12B are gripping the cart 20, the third arm portion 122A-122B functions as a locking portion that restricts movement of the cart 20 in the Y-axis direction, preventing the cart 20 from slipping out of between the gripping arms 12A-12B in the Y-axis direction during transport.

また、本実施形態で述べた搬送ロボット1によれば、平面視で、把持アーム12A-12Bの対角となる位置に第1の障害物センサ30A及び第2の障害物センサ30Bが配置される。これにより、把持アーム12A-12Bがカート20を把持した状態においては、図9(d)に示したように、平面視で、第1の障害物センサ30A及び第2の障害物センサ30Bは、カート20の対角線の延長線上に位置することになる。また、第1の障害物センサ30A及び第2の障害物センサ30Bの各々は、自身を中心とする270度の範囲に存在する障害物を検知することができる。よって、第1の障害物センサ30A及び第2の障害物センサ30Bは、平面視で、カート20を中心とする360度の範囲に存在する障害物を検知することができる。すなわち、障害物センサの取付け数を最小限に抑えつつ、死角の発生を抑制することができる。よって、障害物センサの取付けに対する搬送ロボット1の拡張性を担保することができる。 In addition, according to the transport robot 1 described in this embodiment, the first obstacle sensor 30A and the second obstacle sensor 30B are disposed at positions diagonal to the gripping arms 12A-12B in a plan view. As a result, when the gripping arms 12A-12B grip the cart 20, as shown in FIG. 9(d), the first obstacle sensor 30A and the second obstacle sensor 30B are positioned on the extension of the diagonal of the cart 20 in a plan view. In addition, each of the first obstacle sensor 30A and the second obstacle sensor 30B can detect obstacles present within a 270-degree range centered on the sensor itself. Therefore, the first obstacle sensor 30A and the second obstacle sensor 30B can detect obstacles present within a 360-degree range centered on the cart 20 in a plan view. In other words, the number of obstacle sensors to be installed can be minimized while suppressing the occurrence of blind spots. Therefore, the expandability of the transport robot 1 with respect to the installation of obstacle sensors can be ensured.

また、本実施形態で述べた搬送ロボット1によれば、1つのアクチュエータ14で一対の把持アーム12A-12Bを互いに接近及び離間させることができる。また、ねじ軸13A-13Bのスラスト荷重をクロスローラ軸受141で負荷することができるため、ねじ軸13A-13Bの回転精度を高めつつ、アクチュエータ14の耐久性を担保することもできる。 Furthermore, according to the transport robot 1 described in this embodiment, a single actuator 14 can move the pair of gripping arms 12A-12B toward and away from each other. In addition, the thrust load of the screw shafts 13A-13B can be borne by the cross roller bearing 141, so the durability of the actuator 14 can be ensured while improving the rotational accuracy of the screw shafts 13A-13B.

<他の実施形態>
前述した実施形態では、平面視で略コの字型形状を有する把持アーム12A-12Bを例示したが、把持アーム12A-12Bの形状は、搬送対象となるカートの形状に応じて適宜変更されてよい。把持アーム12A-12Bの各々が平面視で略円弧状に形成され且つ円弧の開口部が互いに向き合うように車体10に取り付けられてもよい。これにより、平面視で円形状のカートを安定して把持することができる。
<Other embodiments>
In the above embodiment, the gripping arms 12A-12B are exemplified as being substantially U-shaped in plan view, but the shape of the gripping arms 12A-12B may be changed as appropriate depending on the shape of the cart to be transported. Each of the gripping arms 12A-12B may be formed in a substantially arc shape in plan view and attached to the vehicle body 10 so that the openings of the arcs face each other. This allows the gripping arms 12A-12B to stably grip a cart that is circular in plan view.

また、前述した実施形態では、第1の障害物センサ30A及び第2の障害物センサ30Bを把持アーム12A-12Bに取り付ける例について述べたが、第1の障害物センサ30A及び第2の障害物センサ30Bに代えて又は加えて、障害物との接触を検知する接触センサが把持アーム12A-12Bに取り付けられてよい。その際、接触センサは、平面視で把持アーム12A-12Bの各々の外側面に設けられてもよい。これにより、搬送ロボット1がカートを把持した状態において、平面視で、カートよりも外側に接触センサが配置されることになる。よって、カートが障害物と接触することを抑制しつつ、障害物との接触を検知することができる。その結果、接触センサの取付けに対する搬送ロボット1の拡張性を担保することができる。 In the above embodiment, an example was described in which the first obstacle sensor 30A and the second obstacle sensor 30B were attached to the gripping arms 12A-12B. However, instead of or in addition to the first obstacle sensor 30A and the second obstacle sensor 30B, a contact sensor that detects contact with an obstacle may be attached to the gripping arms 12A-12B. In this case, the contact sensor may be provided on the outer surface of each of the gripping arms 12A-12B in a plan view. As a result, when the transport robot 1 is gripping the cart, the contact sensor is disposed outside the cart in a plan view. Therefore, it is possible to detect contact with an obstacle while preventing the cart from coming into contact with the obstacle. As a result, it is possible to ensure the extensibility of the transport robot 1 with respect to the attachment of the contact sensor.

なお、上記した接触センサに代えて又は加えて、把持アーム12A-12Bの外側面にバンパー等の緩衝装置を取り付けてもよい。接触センサと緩衝装置を併用する場合、平面視で緩衝装置の外側面に接触センサが取り付けられればよい。これにより、搬送ロボット1がカートを把持した状態において、平面視で、カートよりも外側に緩衝装置が配置されることになる。よって、カートが障害物と接触することを抑制することができるとともに、障害物と接触した際の衝撃を緩和することができる。その結果、緩衝装置の取付けに対する搬送ロボット1の拡張性を担保することもできる。 In addition to or in place of the contact sensor described above, a shock absorber such as a bumper may be attached to the outer surface of the gripping arms 12A-12B. When using a contact sensor and a shock absorber together, the contact sensor may be attached to the outer surface of the shock absorber in a plan view. This means that when the transport robot 1 is gripping the cart, the shock absorber is positioned outside the cart in a plan view. This makes it possible to prevent the cart from coming into contact with an obstacle, and also to reduce the impact when the cart comes into contact with an obstacle. As a result, the expandability of the transport robot 1 for the attachment of a shock absorber can be ensured.

また、平面視で、把持アーム12A-12Bの内側面に接触センサが取り付けられてもよい。これにより、把持アーム12A-12Bの把持動作において、接触センサがカートとの接触を検知したことをトリガにして、アクチュエータ14が自動的にシャフト140の回転駆動を停止させることが可能になる。 In addition, a contact sensor may be attached to the inner surface of the gripping arms 12A-12B in plan view. This allows the actuator 14 to automatically stop the rotational drive of the shaft 140 when the contact sensor detects contact with the cart during the gripping operation of the gripping arms 12A-12B.

また、前述した実施形態では、第2のアーム部121A-121Bの長さが一定である
把持アーム12A-12Bを例示したが、第2のアーム部121A-121Bの長さが可変(伸縮自在)であってもよい。その際、第2のアーム部121A-121Bの伸縮は、手動で行われるようにしてもよく、又は直動アクチュエータ等を利用して機械的に行われるようにしてもよい。これにより、把持アーム12A-12BのY軸方向における長さを、カートの奥行きに応じて変更することができるため、搬送ロボット1の汎用性をより一層高めることができる。
In the above-described embodiment, the gripping arms 12A-12B have a constant length of the second arm portions 121A-121B, but the length of the second arm portions 121A-121B may be variable (retractable). In this case, the extension and retraction of the second arm portions 121A-121B may be performed manually, or may be performed mechanically using a linear actuator or the like. This allows the length of the gripping arms 12A-12B in the Y-axis direction to be changed according to the depth of the cart, thereby further enhancing the versatility of the transport robot 1.

搬送ロボット1の搬送対象が、物を積載する部分の底面が予め編み目状に形成されるカゴ台車、又は物を積載する部分の下面に予めリブ等の凹凸が形成されるカート等である場合、車体10の上面に伸縮可能な可動ピンを取付け、把持アーム12A-12Bによって搬送対象が把持された際に当該可動ピンを上記編み目の隙間又は上記凹凸の凹部に係合させるようにしてもよい。 If the object to be transported by the transport robot 1 is a basket cart with a mesh-like bottom surface on which the object is loaded, or a cart with ribs or other irregularities on the bottom surface on which the object is loaded, an extendable movable pin may be attached to the top surface of the vehicle body 10, and the movable pin may be engaged with the gaps in the mesh or the recesses in the irregularities when the object is gripped by the gripping arms 12A-12B.

1・・・搬送ロボット、10・・・車体、11・・・メカナムホイール、12A-12B・・・把持アーム、123A-123B・・・軌道レール、13A-13B・・・ねじ軸、14・・・アクチュエータ、15A-15B・・・キャリッジ、16A-16B・・・すべりナット、20・・・カート、30A-30B・・・障害物センサ 1: Transport robot, 10: Body, 11: Mecanum wheel, 12A-12B: Grip arm, 123A-123B: Track rail, 13A-13B: Screw shaft, 14: Actuator, 15A-15B: Carriage, 16A-16B: Sliding nut, 20: Cart, 30A-30B: Obstacle sensor

Claims (6)

車体の少なくとも一部を搬送対象の下に潜り込ませて該搬送対象を搬送する搬送ロボットであって、
前記車体に取り付けられ、平面視で第1の方向を含む複数方向に走行可能な走行部と、
前記搬送対象を把持するための一対の把持アームと、
前記車体に取り付けられ、平面視で前記第1の方向と直交する第2の方向に沿って前記一対の把持アームを直線的に案内する一対の案内装置と、
前記一対の把持アームを前記第2の方向に沿って接近及び離間させる駆動部と、
を備える、
搬送ロボット。
A transport robot that transports an object by slipping at least a part of a vehicle body under the object,
A traveling unit attached to the vehicle body and capable of traveling in a plurality of directions including a first direction in a plan view;
A pair of gripping arms for gripping the transport object;
a pair of guide devices attached to the vehicle body and configured to linearly guide the pair of gripping arms along a second direction perpendicular to the first direction in a plan view;
a drive unit that moves the pair of gripping arms toward and away from each other along the second direction;
Equipped with
Transport robot.
前記一対の把持アームは、各把持アームが平面視で略コの字型に形成され、且つコの字の開口部が互いに向き合うように配置される、
請求項1に記載の搬送ロボット。
The pair of gripping arms are each formed in a substantially U-shape in a plan view, and are arranged so that openings of the U-shape face each other.
The transport robot according to claim 1 .
前記一対の把持アームの各々は、平面視で、前記第2の方向と平行に延びる第1のアーム部と、前記第1のアーム部の先端部から前記第1の方向と平行に延びる第2のアーム部と、前記第2のアーム部の先端部から前記第1のアーム部と平行に延びる第3のアーム部と、を含み、
前記第2の方向における前記第3のアーム部の長さは、前記第2の方向における前記第1のアーム部の長さより短く形成される、
請求項2に記載の搬送ロボット。
Each of the pair of gripping arms includes a first arm portion extending parallel to the second direction in a plan view, a second arm portion extending parallel to the first direction from a tip end of the first arm portion, and a third arm portion extending parallel to the first arm portion from a tip end of the second arm portion,
The length of the third arm portion in the second direction is shorter than the length of the first arm portion in the second direction.
The transport robot according to claim 2 .
前記一対の把持アームの各々に設けられ、障害物を検知する一対の障害物センサを更に備え、
前記一対の障害物センサは、平面視で、前記一対の把持アームにおいて互いに対角となる位置に配置される、
請求項2に記載の搬送ロボット。
The pair of gripping arms is provided with a pair of obstacle sensors for detecting an obstacle,
The pair of obstacle sensors are disposed at diagonal positions on the pair of gripping arms in a plan view.
The transport robot according to claim 2 .
平面視で、前記一対の把持アームの各々の外側面に設けられ、障害物との接触を検知する一対の接触センサを更に備える、
請求項2に記載の搬送ロボット。
Further comprising a pair of contact sensors provided on outer surfaces of the pair of gripping arms in a plan view and configured to detect contact with an obstacle;
The transport robot according to claim 2 .
前記駆動部は、
前記第2の方向に沿って延在する一対のねじ軸であって、互いに逆向きとなるねじ溝が形成される一対のねじ軸と、
前記一対のねじ軸の各々に組み付けられる一対のナットであって、前記一対の把持アームに各々連結される一対のナットと、
前記一対のねじ軸を互いに連結する回転軸及び前記回転軸を回転自在に支持するクロスローラ軸受を有し、前記回転軸を回転させるアクチュエータと、
を備える、
請求項1に記載の搬送ロボット。
The drive unit is
A pair of screw shafts extending along the second direction, the pair of screw shafts having screw grooves in opposite directions;
A pair of nuts assembled to each of the pair of screw shafts, the pair of nuts being respectively connected to the pair of gripping arms;
an actuator including a rotating shaft connecting the pair of screw shafts to each other and a cross roller bearing supporting the rotating shaft so as to be freely rotatable, the actuator rotating the rotating shaft;
Equipped with
The transport robot according to claim 1 .
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