JP2017228158A - Unmanned conveyance system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無人搬送車の誘導に関する技術であり、特にパレットの脚部の設置位置によること無く、パレットの脚部間に無人搬送車を正確に誘導する技術に関する。 The present invention relates to a technique for guiding an automatic guided vehicle, and more particularly, to a technique for accurately guiding an automatic guided vehicle between legs of a pallet without depending on an installation position of a leg of the pallet.
工場内において、大型の搬送物が載置されたパレットを移動させる為に無人搬送車が用いられるケースがある。しかしながら、パレットが事前に定められた設置場所に精確に設置されていないケースもある。こうしたケースでは無人搬送車をパレットの脚部の間に移動させる為には、その運転経路を補正する必要がある。このため、作業者がペンダントスイッチ等のコントローラを用いて無人搬送車の操作を行い、正しくパレットの脚部の間に無人搬送車が収まるようにしていた。そして、パレットの脚部の間に無人搬送車を移動させた後、無人搬送車によってパレットを持ち上げ、そのまま搬送するといった運用がなされていた。 There are cases where an automated guided vehicle is used in a factory to move a pallet on which a large transported object is placed. However, there are cases in which the pallet is not accurately installed at a predetermined installation location. In such a case, in order to move the automatic guided vehicle between the pallet legs, it is necessary to correct the driving route. For this reason, an operator uses a controller such as a pendant switch to operate the automatic guided vehicle so that the automatic guided vehicle is properly placed between the pallet legs. Then, after the automatic guided vehicle is moved between the pallet legs, the pallet is lifted by the automatic guided vehicle and transported as it is.
しかしながら縦長のパレットの脚部の間は狭く、パレットに対して無人搬送車の進入角度が大きく付いている場合、パレットの脚部の間に無人搬送車を移動させる操作は困難である。このため、無人搬送車のコントローラを操作する作業者の他に、監視役の作業者を多数必要とし、無人搬送車を慎重に誘導するという作業が必要であった。このため、この問題を解消する技術が望まれていた。 However, it is difficult to move the automatic guided vehicle between the legs of the pallet when the legs of the vertically long pallet are narrow and the approach angle of the automatic guided vehicle is large with respect to the pallet. For this reason, in addition to the operator who operates the controller of the automatic guided vehicle, a large number of supervisory workers are required, and an operation of carefully guiding the automatic guided vehicle is necessary. For this reason, a technique for solving this problem has been desired.
特許文献1には、無人搬送システム及び無人搬送車に関する技術が開示されている。進入口からパレットの下方へ進入した無人搬送車は、第1及び第2レーザーセンサを用いてパレットの台部の下面に設けられている誘導体までの距離を測定する。そしてその測定値とレーザー測定メモリに記憶されている目標値とが一致するように走行方向に制御を行う。ここで、誘導体は脚部の設置状況とは無関係に台部の前後方向に伸びる中心線に沿って連続して設けられているので、脚部の設置状況によることなく無人搬送車を誘導することが出来る。
特許文献2には、全方位走行無人搬送車の誘導走行方法に関する技術が開示されている。無人搬送車は前提条件として車体前部の誘導センサから前方に距離Lだけ離れた目標点を設定し、距離L及び誘導センサにより検出された誘導偏差に基づいて操舵輪の操舵角を計算によって求める。この際に、誘導偏差について距離Lの条件によって操舵角の補正をすることで、直進時の直進性及び収束性の向上を図っている。
特許文献3には、無人搬送車の操舵駆動方法及び装置に関する技術が開示されている。無人搬送車の一方の対角位置には操舵駆動輪が設けられ、無人搬送車の他方の対角位置にはフリーキャスタが備えられている。そして、制御装置によって操舵駆動輪の操舵駆動制御を行うにあたり、無人搬送車の中心点を通る車幅方向の中心線であるX座標軸上に無人搬送車の旋回中心点を設定している。また、入力された前側の操舵駆動輪の操舵角と中心点における速度に基づいて、操舵駆動輪を操舵駆動する制御値を算出している。こうすることで半自動走行時における無人搬送車の操舵駆動の制御を行っている。
しかしながら、特許文献1に記載されるような無人搬送システムを用いた場合でも、無人搬送車を誘導する際に問題が生じることが分かった。無人搬送車を移動させる場所は、工場内でありコンクリートが打たれるなどして舗装されているものの、床面の荒れや小さな障害物によって外乱が発生する場合がある。この様な場合に、無人搬送車の誘導がうまく完了せず、誘導のやり直しなどの手間が発生する。
However, it has been found that there is a problem in guiding the automatic guided vehicle even when the automatic guided system described in
特許文献1には、パレットの前後方向に伸びる中心線に沿って設けられた誘導体と、無人搬送車の中心線とを重ねるように誘導するという手法は提案されているが、例えば無人搬送車と、パレット中央に設けたブラケットとの角度のずれ、及び無人搬送車とブラケットまでの距離を求め、角度ずれや距離が小さくなるよう修正する場合、特許文献2や特許文献3に示すような計算方法が考えられる。しかしながら、いずれの技術でも旋回中心の位置が限定される上、複雑な計算を必要とする為に、無人搬送車を適切に誘導できない虞がある。
そこで、本発明はこの様な課題を解決する為に、外乱に強い誘導方法を備えた無人搬送システムを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an unmanned conveyance system equipped with a guidance method that is resistant to disturbances in order to solve such problems.
前記目的を達成するために、本発明の一態様による無人搬送システムは、以下のような特徴を有する。 In order to achieve the above object, an unmanned conveyance system according to an aspect of the present invention has the following characteristics.
(1)搬送物を載置する台部と、該台部を支持する脚部と、を備えるパレットと、該パレットを持ち上げ支持する持上手段と、複数の独立制御可能な走行装置と、該走行装置を制御する制御手段と、を備える無人搬送車と、を有し、前記無人搬送車を、前記持上手段により前記パレットを持ち上げ可能な前記脚部の間の位置まで走行させる無人搬送システムにおいて、前記台部の下面には、下方に突出し前記パレットの中心線を貫くように延配される被検出体が備えられ、前記無人搬送車には、少なくとも3つの距離測定手段が備えられ、該距離測定手段から得られたデータを元に前記制御手段によって前記距離測定手段で前記被検出体までの距離を検出し、前記制御手段により前記データに基づいて前記走行装置の舵角を調整し、前記無人搬送車を適切な位置に誘導すること、を特徴とする。 (1) A pallet comprising a platform for placing a conveyed product, and a leg that supports the platform, lifting means for lifting and supporting the pallet, a plurality of independently controllable traveling devices, An automatic guided vehicle comprising: a control unit that controls a traveling device; and the automatic guided vehicle travels the automatic guided vehicle to a position between the legs that can lift the pallet by the lifting unit. In the lower surface of the pedestal portion, a detected body that protrudes downward and extends so as to penetrate the center line of the pallet is provided, and the automatic guided vehicle is provided with at least three distance measuring means, Based on the data obtained from the distance measuring means, the control means detects the distance to the detected object by the distance measuring means, and the control means adjusts the steering angle of the traveling device based on the data. The unmanned Inducing Okukuruma in position, characterized by.
上記(1)に記載の態様により、3つの距離測定手段を備えて無人搬送車を誘導するため、外乱の影響を抑えて適切な誘導が可能となる。 According to the aspect described in the above (1), since the automatic guided vehicle is guided by including the three distance measuring means, it is possible to appropriately guide while suppressing the influence of the disturbance.
(2)(1)に記載の無人搬送システムにおいて、前記距離測定手段は、特定の波長を出してその反射波を測定することにより距離を算出する距離センサを用いたものであり、3つの前記距離測定手段は、第1距離センサ、第2距離センサ、及び第3距離センサよりなり、前記第1距離センサが前記無人搬送車の前端付近に、前記第2距離センサが前記第1距離センサの近傍であって前記無人搬送車の中央より前に、前記第3距離センサが前記無人搬送車の中央より後方で後端より前方に配置され、前記第1距離センサと前記第2距離センサ、又は前記第1距離センサと前記第3距離センサより得られた前記データを用い、前記制御手段に備える演算装置により前記無人搬送車の旋回中心を算出し、該旋回中心からの距離である旋回半径から前記走行装置の舵角を算出すること、が好ましい。 (2) In the unmanned conveyance system according to (1), the distance measuring unit uses a distance sensor that calculates a distance by emitting a specific wavelength and measuring a reflected wave thereof. The distance measuring means includes a first distance sensor, a second distance sensor, and a third distance sensor, wherein the first distance sensor is near the front end of the automatic guided vehicle, and the second distance sensor is the first distance sensor. The third distance sensor is arranged in the vicinity and in front of the center of the automatic guided vehicle, behind the center of the automatic guided vehicle and in front of the rear end, and the first distance sensor and the second distance sensor, or Using the data obtained from the first distance sensor and the third distance sensor, a turning center of the automatic guided vehicle is calculated by an arithmetic unit provided in the control means, and a turning radius that is a distance from the turning center is calculated. Calculating a steering angle of the serial traveling device, it is preferable.
上記(2)に記載の態様により、距離センサを用いてパレットに取り付けられた被検出体までの距離を検出し、その距離に応じて走行装置の舵角を決定して無人搬送車を制御することが可能となる。この際に、第1距離センサが前端付近に設けられ、第2距離センサが第1距離センサより後方であって、第1距離センサの近傍であって前記無人搬送車の中央より前に配置され、第3距離センサは無人搬送車の中央より後方で後端より前方に配置される。このため、第2距離センサは無人搬送車の進入初期の位置検出を行い、第3距離センサは無人搬送車の進入中期以降の位置検出に用いて、より検出精度を高めることが可能となる。 According to the aspect described in (2) above, the distance to the detected object attached to the pallet is detected using a distance sensor, and the rudder angle of the traveling device is determined according to the distance to control the automatic guided vehicle. It becomes possible. At this time, the first distance sensor is provided in the vicinity of the front end, and the second distance sensor is disposed behind the first distance sensor, in the vicinity of the first distance sensor, and in front of the center of the automatic guided vehicle. The third distance sensor is arranged behind the center of the automatic guided vehicle and ahead of the rear end. For this reason, the second distance sensor detects the position of the automatic guided vehicle at the initial stage of entry, and the third distance sensor can be used for position detection after the intermediate stage of the automatic guided vehicle to improve detection accuracy.
また、前記目的を達成するために、本発明の別の態様による無人搬送システムは、以下のような特徴を有する。 Moreover, in order to achieve the said objective, the automatic guided system by another aspect of this invention has the following characteristics.
(3)搬送物を載置する台部と、該台部を支持する脚部と、を備えるパレットと、該パレットを持ち上げ支持する持上手段と、複数の独立制御可能な走行装置と、該走行装置を制御する制御手段と、を備える無人搬送車と、を有し、前記無人搬送車を、前記持上手段により前記パレットを持ち上げ可能な前記脚部の間の位置まで走行させる無人搬送システムにおいて、前記無人搬送車の中心線上に仮想原点を定め、該仮想原点が前記パレットの中心線の直下に位置するように前記無人搬送車の走行位置を補正すること、を特徴とする。 (3) A pallet including a platform portion on which a conveyed product is placed; a leg portion that supports the platform portion; lifting means that lifts and supports the pallet; a plurality of independently controllable traveling devices; An automatic guided vehicle comprising: a control unit that controls a traveling device; and the automatic guided vehicle travels the automatic guided vehicle to a position between the legs that can lift the pallet by the lifting unit. In which a virtual origin is defined on the center line of the automatic guided vehicle, and the travel position of the automatic guided vehicle is corrected so that the virtual origin is located immediately below the center line of the pallet.
上記(3)に記載の態様により、仮想原点を定めて旋回中心を決定するという比較的単純な計算によって旋回中心を決定出来る。この結果、無人搬送車の誘導にあたって、複雑な計算を高速で演算処理する必要が無いために、比較的安価に精度の高い誘導を実現することができる。 According to the aspect described in (3) above, the turning center can be determined by a relatively simple calculation of determining the virtual origin and determining the turning center. As a result, since there is no need to perform complicated calculation at high speed when guiding the automatic guided vehicle, highly accurate guidance can be realized at a relatively low cost.
まず、本発明の実施形態について図面を用いて説明を行う。図1に、本実施形態の無人搬送システム500の側面図を示す。図2に、無人搬送システム500の上面視図を示す。なお、図2ではリフタ140は省略されている。図3に、無人搬送システム500のAA矢視図を示す。図1のAA矢視図に相当する。本実施形態の無人搬送システム500は、無人搬送車100とパレット200よりなる。
First, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, the side view of the
無人搬送車100は、車体110と複数の走行装置120と複数のリフタ140と複数の距離測定手段であるレーザーセンサ150とを有している。車体110は、無人搬送車100の進行方向に向かって細く形成されている。この形状は、パレット200の形状にあわせている。
The automatic guided
図4に、無人搬送車100の底面図を示す。走行装置120は、第1走行装置121、第2走行装置122、第3走行装置123、第4走行装置124、第5走行装置125、第6走行装置126、第7走行装置127、第8走行装置128、第9走行装置129、及び第10走行装置130の10個の走行装置よりなる。それぞれの走行装置120は、車体110の下面に配置されて車体110の長手方向をX軸とするとZ軸に回転軸を有し、任意にその角度を変更することが可能である。また、走行装置120はそれぞれが2つの車輪を備えており、その車輪は車軸によって繋がれている。そして走行装置120のうち少なくとも幾つかは駆動輪とされている。本実施形態では、第1走行装置121、第2走行装置122、第5走行装置125、第6走行装置126、第9走行装置129、第10走行装置130が駆動輪となっている。また、それぞれの走行装置120の舵角は任意に制御可能な構成となっている。
In FIG. 4, the bottom view of the automatic guided
第1走行装置121と第2走行装置122は、車体110の一番前、第1列に並んで配置される。第3走行装置123と第4走行装置124は、その後方に少し離れて第2列に並べて配置され、第5走行装置125と第6走行装置126は、第2列の直ぐ後方の第3列に並べて配置される。第7走行装置127と第8走行装置128は、第3列の後方に少し離れて第4列に並べて配置され、第9走行装置129と第10走行装置130は、第4列の直ぐ後方の第5列に並べて配置される。
The
リフタ140は、車体110の上面の6箇所に設けられている。リフタ140は図示しない油圧機構を備え、後述の制御部160等によって制御されて無人搬送車100の高さ方向に昇降する。リフタ140は、パレット200の下に無人搬送車100が移動した後、パレット200の下面にリフタ140の上面が当接して押し上げ、パレット200を持ち上げるのに利用される。車体110には、このほかに演算装置などを備えた制御部160を備えており、この制御部160には有線で図示しない操作用ペンダントが接続されている。操作用ペンダントで無人搬送車100の誘導が可能である。
The
レーザーセンサ150は、図4に示されるように2個ずつ3列に設けられ、合計6個が車体110の上面に取り付けられる。レーザーセンサ150は図3に示すように、無人搬送車100の少なくとも一部がパレット200の下方に進入した際に、パレット200のベース210の中央下部に設けられるブラケット230を検出するように、レーザー光Lが一定の角度をもって照射されるように車体110に固定されている。
As shown in FIG. 4, two
レーザーセンサ150は、第1センサ151、第2センサ152、第3センサ153、第4センサ154、第5センサ155、及び第6センサ156の6個よりなる。そして、第1距離センサに相当する第1センサ151と第2センサ152とで対となり、第2距離センサに相当する第3センサ153と第4センサ154とで対になり、第3距離センサに相当する第5センサ155と第6センサ156とで対になって運用される。
The
第1センサ151と第2センサ152は車体110の前端付近の左右、つまり第1ラインL1上に取り付けられる。第3センサ153と第4センサ154は、車体110の前進側であって車体110の上から見て走行装置120の第1列と同じ位置、つまり第2ラインL2上に並んで左右に配置されている。第5センサ155と第6センサ156は、車体110の中央より後ろ側、走行装置120の第3列より後ろに並んで左右、つまり第3ラインL3上に配置されている。
The
よって、第1ラインL1、第2ラインL2、第3ラインL3はそれぞれレーザーセンサ150の光軸の通るラインであるとも言える。つまり、この線上にレーザー光Lが重なることとなる。なお、各センサは車体110の幅方向中心(中心線CL)からの距離が等しくなるように配置されている。
Therefore, it can be said that the first line L1, the second line L2, and the third line L3 are lines through which the optical axis of the
パレット200は、図1に示されるように略台形の板材で構成されるベース210と、ベース210の下方に突出するよう固定されて設けられる脚部220、そして、ベース210の下面にブラケット230が備えられる。ベース210の上面には、ワーク280が載置される。ベース210の下面には台形の上辺と下辺の中心を貫くようにブラケット230が取り付けられている。このブラケット230はレーザーセンサ150から出るレーザーを良好に反射するような金属部材よりなり、ベース210の長手方向に均一な高さで突出するよう構成することが望ましい。なお、ブラケット230の材質は金属に限定されるものではなく、レーザーを良好に反射するものであれば良い。
As shown in FIG. 1, the
脚部220は、ベース210の下方に突出するよう固定されて設けられている。脚部220は、ワーク280が載せられたベース210を支持する機能を有する。ベース210の斜辺部分に沿って合計10本の脚部220が備えられているが、この脚部220の数は特に限定されるものではない。
The
次に、無人搬送システム500の制御について説明する。図5に、無人搬送システム500の制御に関するフローチャートを示す。以下その内容を大まかに説明する。
Next, control of the
まず、S10にてレーザーセンサ150の測定結果を取得する。上述の6つのレーザーセンサ150の計測データを読み取り値として、制御部160に渡す。そしてS11にて、第1ラインL1における読み取り値が「条件」を満足しているかを判断する。第1ラインL1には前述の通り第1センサ151と第2センサ152が配置されており、その第1センサ151と第2センサ152の読み取り値が「条件」を満足すればS12に移行し、「条件」を満足しなければS21に移行する。
First, the measurement result of the
その「条件」は、具体的には第1センサ151と第2センサ152の読み取り値が異常であるかを調べる他、第1センサ151又は第2センサ152の読み取り値の変化が20mm以下か、或いは第1センサ151又は第2センサ152の読み取り値が1m以上か、をチェックする。第1センサ151又は第2センサ152の読み取り値の変化は、レーザーセンサ150のスキャンタイミングと無人搬送車100の速度とに関連するが、本実施形態では無人搬送車100の変化が20mmを超える事を想定していないため、異常と判定する。
Specifically, the “condition” is to check whether the reading values of the
また、本実施形態では第1センサ151又は第2センサ152から無人搬送車100の中心までの距離を2mとしており、ブラケット230の位置が無人搬送車100の中心から1m以上離れたら、無人搬送車100がパレット200に接触、つまり異常と判定する。
In the present embodiment, the distance from the
S12にて、第1ポジションデータLZS1の取得を行う。ここで、第1ポジションデータLZS1とは、第1ラインL1における車体110の中心からブラケット230までの距離と定義しており、第1ラインL1に配置された第1センサ151と第2センサ152の読み取り値の少なくとも一方から算出する。
In S12, the first position data LZS1 is acquired. Here, the first position data LZS1 is defined as the distance from the center of the
S13にて、第3ラインL3における読み取り値が「条件」を満足しているかを判断する。第3ラインL3には上述したように、第5センサ155と第6センサ156が配置されている。なお、ここでの「条件」も、S11と同様に設定されている。第5センサ155と第6センサ156の読み取り値が条件を満足すればS14に移行し、条件を満足しなければS16に移行する。
In S13, it is determined whether the read value in the third line L3 satisfies the “condition”. As described above, the
第5センサ155と第6センサ156の読み取り値が条件を満足していれば、S14にて、第3ポジションデータLZS3を取得する。ここで第3ポジションデータLZS3とは、第3ラインL3における車体110の中心からブラケット230までの距離と定義しており、第3ラインL3に配置された第5センサ155と第6センサ156の読み取り値の少なくとも一方から算出する。
If the reading values of the
S15にて、第1ポジションデータLZS1と第3ポジションデータLZS3より旋回中心ARを算出する。
数式1に用いられるLZSnは、第1ポジションデータLZS1、第2ポジションデータLZS2、第3ポジションデータLZS3の何れかである。また、Ls1は車体110の先端から第1ラインL1までの距離であり、Ls2は車体110の先端から第2ラインL2までの距離である。θnは仮想原点VPnと旋回中心ARを結ぶ直線と、旋回中心ARから車体110の幅方向の中心線CLに引いた垂線がなす角である。図6に、仮想原点位置ずれ計算に用いた仮想点と距離に関する説明図を示す。
In S15, the turning center AR is calculated from the first position data LZS1 and the third position data LZS3.
LZSn used in
第1仮想原点VP1と旋回中心ARを結ぶ直線と、旋回中心ARと車体110の幅方向の中心線CLに引いた垂線PLがなす第1角θ1は、第1仮想原点VP1と旋回中心ARを結ぶ直線と直角に交わり第1仮想原点VP1を通過する直線と中心線CLとがなす角度と同じとなる。これは第1三角形A1と第2三角形A2とが相似関係にある為に成立する。図6に示す旋回中心ARを頂点とする第1三角形A1は、第1仮想原点VP1を頂点とする第2三角形A2と相似関係だと言えるので、各々の角度も等しくなる。
A first angle θ 1 formed by a straight line connecting the first virtual origin VP1 and the turning center AR and a perpendicular PL drawn to the turning center AR and the center line CL in the width direction of the
また、旋回中心ARと第3仮想原点VP3を結ぶ直線と垂線PLがなす第3角θ3は、旋回中心ARと第3仮想原点VP3を通過する直線と直角に交る直線と中心線CLとがなす角度と同じとなる。これは第3三角形B1と第4三角形B2とが相似関係にある為に成立する。図6に示す旋回中心ARを頂点とする第3三角形B1と第3仮想原点VP3を頂点とする第4三角形B2と相似関係と言えるので、各々の角度も等しい。数式1はこの関係を利用してθnを求めている。
The third angle θ 3 formed by the perpendicular line PL and the straight line connecting the turning center AR and the third virtual origin VP3 is a straight line intersecting the turning center AR and the straight line passing through the third virtual origin VP3 and the center line CL. Is the same as the angle formed by. This holds for the third triangle B 1 and the fourth triangle B 2 are in similar relationship. Since it can be said the turning center AR shown in FIG. 6 and the third triangle B 1 whose vertices third virtual origin VP3 and fourth triangle B 2 whose apexes and similar relationships, each of the angles are equal.
第5センサ155で第6センサ156の読み取り値が条件を満足していなければ、S16にて、第2ラインL2における読み取り値が「条件」を満足しているかを判断する。第2ラインL2には前述の通り第3センサ153と第4センサ154が配置されている。ここで言う「条件」は、S11と同様に設定されている。第3センサ153と第4センサ154の読み取り値が「条件」を満足すればS17に移行し、「条件」を満足しなければS21に移行する。
If the reading value of the
S17にて、第2ポジションデータLZS2を取得する。ここで第2ポジションデータLZS2とは、第2ラインL2における車体の中心からブラケット230までの距離と定義しており、第2ラインL2に配置された第3センサ153と第4センサ154の読み取り値の少なくとも一方より算出する。
In S17, second position data LZS2 is acquired. Here, the second position data LZS2 is defined as a distance from the center of the vehicle body to the
S18にて、第1ポジションデータLZS1と第2ポジションデータLZS2より旋回中心ARを算出する。旋回中心ARの算出は数式1、数式3、数式4及び下記の数式5を用いる。
また、各軸の旋回半径Rnも舵角δnと三平方の定理を用いて計算が可能である。何れも数式は省略する。速度Vnは以下の式を用いて算出できる。
本実施形態の無人搬送システム500では、上記流れでパレット200の下に無人搬送車100を誘導する。
In the automatic guided
考え方としては、無人搬送車100の車体110の中心線CL上の任意の2点を仮想原点とする。本実施形態では、第1仮想原点VP1及び第3仮想原点VP3とし、第1仮想原点VP1及び第3仮想原点VP3をブラケット230に重なるように無人搬送車100を誘導することで,車体110を目的の位置に移動させることが可能としている。
As a concept, two arbitrary points on the center line CL of the
そして、仮想原点の進行方向を仮想原点の旋回軌跡の接線方向とすると、仮想原点から引いた垂線上に旋回中心は存在する。従って2つの仮想原点である第1仮想原点VP1及び第3仮想原点VP3の旋回中心が一致する点は2つの垂線の交点となり、無人搬送車100の旋回中心ARが決定できる。なお、本実施形態では、第1ポジションデータLZS1と第3ポジションデータLZS3を用いた例を示しているため、第1仮想原点VP1及び第3仮想原点VPを仮想原点としている。よって、第2ポジションデータLZS2を利用する場合には、第2仮想原点VP2を設定することになる。
Then, if the traveling direction of the virtual origin is the tangential direction of the turning locus of the virtual origin, the turning center exists on the perpendicular drawn from the virtual origin. Therefore, the point at which the turning centers of the first virtual origin VP1 and the third virtual origin VP3, which are the two virtual origins, coincide with each other, and the turning center AR of the automatic guided
本実施形態の無人搬送システム500は上記に説明した構成であるため、以下に説明するような効果及び作用を奏する。まず、本実施形態における無人搬送システム500を備えるため、無人搬送車100の外乱に強い誘導方法を提供することが可能である。
Since the
これは、本実施形態の無人搬送システム500が、ワーク280を載置するベース210と、ベース210を支持する脚部220と、を備えるパレット200と、パレット200を持ち上げ支持するリフタ140と、複数の独立制御可能な走行装置120を備える無人搬送車100と、を有し、無人搬送車100を、リフタ140によりパレット200を持ち上げ可能な脚部220の間の位置まで走行させる無人搬送システム500において、ベース210の下面には、下方に突出しパレット200の中心線を貫くように延配されるブラケット230が備えられ、無人搬送車100には、少なくとも3つのレーザーセンサ150と、レーザーセンサ150から得られたデータを元に運転を行う制御部160が備えられ、レーザーセンサ150でブラケット230までの距離を検出し、制御部160によりデータに基づいて走行装置120の角度を調整し、無人搬送車100を適切な位置に誘導するものだからである。
This is because the
図7に、パレット200に対して無人搬送車100を自動で誘導する様子をグラフに示す。無人搬送車100の移動の様子を5秒ごとに重ねて書き表していて、図7の初期位置ではパレット200の中心に対して無人搬送車100の中心がズレ角θ0だけズレている。この状態から、無人搬送車100を自動で誘導し、パレット200の下に収まる様子が示されている。図8には、距離センサによるブラケットとの計測距離に関するグラフを示す。縦軸にレーザーセンサ150の位置(m)を、横軸に経過時間(秒)を示す。図9には、走行装置の舵角に関するグラフを示す。縦軸に角度(deg)を、横軸に経過時間(秒)を示す。
FIG. 7 is a graph showing how the automatic guided
車体110に取り付けたレーザーセンサ150は、第1ラインL1上に設けられた第1センサ151、第2センサ152と、第2ラインL2上に設けられた第3センサ153、第4センサ154がセットになって、或いは、第1ラインL1上に設けられた第1センサ151、第2センサ152と、第3ラインL3上に設けられた第5センサ155、第6センサ156がセットになって運用される。図4に示すように、第1ラインL1は車体110の先端に設けられるが、センサ保護などの観点から先端より少し後ろ側に配置しても良い。ただし、第1ラインL1に配置される第1センサ151と第2センサ152は車体110がパレット200に入った時に真っ先に検知する機能を担うため、出来るだけ車体110の先端に近い位置に配置されることが望ましい。
The
第2ラインL2は、上述した通り走行装置の1列目、即ち第1走行装置121及び第2走行装置122の上辺りに設けられる。この位置は第1ラインに近い方が良いため、角度検出に支障が無いレベルで、車体110の先端寄りで、車体110の中央より前に配置されるのが好ましい。これは、センサ150を用いた車体110の位置検出を出来るだけ早い段階で行いたいという要望による。本実施形態の構成であれば、第1ラインL1及び第2ラインL2の両方がブラケット230に交差する位置から誘導が開始出来る。
As described above, the second line L <b> 2 is provided in the first row of the traveling devices, that is, around the
一方で、第3ラインL3は、第5走行装置125、第6走行装置126より後ろ、車体110の中心よりも後ろに設けられているので、第3ラインL3がブラケット230と交差する位置に移動した後、無人搬送車100の誘導に使うことが出来る。その結果が図8に示される第2ポジションデータLZS2の使用の範囲と第3ポジションデータLZS3の使用の範囲となる。なお、第3ラインL3の設定は、車体110の補正を考えると出来るだけ車体110の先頭から離れた位置が望ましいが、あまり車体110の後方に配置しすぎると、車体110の大半がパレット200の下に収まってしまい、誘導に使える区間が短くなる。このため、本実施形態では第3ラインL3を車体110の先端から中程より少し後方に位置するように配置している。
On the other hand, since the third line L3 is provided behind the
車体110の傾きは第1センサ151及び第2センサ152からより離れている第5センサ155及び第6センサ156の方が優位に検出することが出来る。これは、レーザーセンサ150が距離を検出する為、無人搬送車100の先頭から距離がある方が差は大きく開く傾向にある為である。そして、図9に示す各軸の舵角に関するグラフでも同様の傾向を示している。各軸の舵角δnも時間経過と共に角度0に収束する事が分かる。つまり、第2ポジションデータLZS2より第3ポジションデータLZS3を用いた方が検出に有利だと言える。この結果、無人搬送車100の誘導に対しても有利となる。
The inclination of the
次に、無人搬送車100に対して外乱が加えられた時の状況について説明する。外乱は、無人搬送車100が通過する路面に凹凸があったり、レーザーセンサ150にノイズが発生したりした場合に発生することが考えられ、実際の運用時には想定される事態である。図10には、従来技術における比較のために用意した外乱が発生した場合の、走行装置120の舵角に関するグラフを示す。図10では、第3ラインL3に備えるセンサ、つまり第5センサ155、第6センサ156を使わなかった場合を示している。図11には、本実施形態の、外乱が発生した場合の、走行装置120の舵角に関するグラフを示す。図10、図11共に誘導開始から50秒後に外乱が加わった場合の様子を示している。何れも同じ条件での外乱付与で比較した。
Next, the situation when a disturbance is applied to the automatic guided
比較して分かるように、第3ラインL3に備えるセンサ、つまり第5センサ155、第6センサ156を使わなかった場合には、各軸の舵角が大きく乱れている事が分かるが、本実施例によれば、大きく乱れること無く位置を修正することが出来ている。すなわち外乱が発生するような場合にも、本実施形態による無人搬送車100であれば素早く位置修正が可能である。
As can be seen from the comparison, when the sensors provided for the third line L3, that is, the
なお、第1ポジションデータLZS1乃至第3ポジションデータLZS3はそれぞれ2つずつのレーザーセンサ150を用いている。距離計測はこの何れを使っても良いが、相互にデータを補完し合うのが望ましい。そうすることで外乱があった場合等でも対応が可能となる。その結果、車体110の正確な位置把握が可能となり、無人搬送車100の正確な誘導に貢献することができる。もちろん、外乱が発生しない場合には、第2ラインL2の第3センサ153及び第4センサ154、又は第3ラインL3の第5センサ155及び第6センサ156の何れかだけを用いて、無人搬送車100を誘導することが可能である。
The first position data LZS1 to the third position data LZS3 use two
また、無人搬送システムの課題として、特許文献1に示すような無人搬送システムは従来から考案されていたものの、実際の現場ではコストに見合わないとして無人搬送車の誘導は行われてこなかった。
In addition, as an unmanned transport system, an unmanned transport system such as that shown in
しかし本実施形態では、搬送物を載置する台部と、該台部を支持する脚部と、を備えるパレットと、該パレットを持ち上げ支持する持上手段と、複数の独立制御可能な走行装置と、該走行装置を制御する制御手段と、を備える無人搬送車と、を有し、前記無人搬送車を、前記持上手段により前記パレットを持ち上げ可能な前記脚部の間の位置まで走行させる無人搬送システムにおいて、前記無人搬送車の中心線上に仮想原点を定め、該仮想原点が前記パレットの中心線の直下に位置するように前記無人搬送車の走行位置を補正すること、を特徴とする無人搬送システムを提案している。 However, in the present embodiment, a pallet including a pedestal portion on which a conveyed product is placed, a leg portion that supports the pedestal portion, lifting means that lifts and supports the pallet, and a plurality of independently controllable traveling devices. And a control means for controlling the traveling device, and the automatic guided vehicle travels to a position between the leg portions where the pallet can be lifted by the lifting means. In the automatic guided system, a virtual origin is defined on the center line of the automatic guided vehicle, and the traveling position of the automatic guided vehicle is corrected so that the virtual origin is located immediately below the center line of the pallet. It proposes an automated transport system.
つまり、ワーク280を載置するベース210と、ベース210を支持する脚部220と、を備えるパレット200と、パレット200を持ち上げ支持するリフタ140と、複数の独立制御可能な走行装置120を備える無人搬送車100と、を有し、無人搬送車100を、リフタ140によりパレット200を持ち上げ可能な脚部220の間の位置まで走行させる無人搬送システム500において、無人搬送車100の中心線上に仮想原点を定め、該仮想原点がパレット200の中心線の直下に位置するように無人搬送車100の走行位置を補正している。
That is, the
この結果、例えば図6に示される仮想原点である第1仮想原点VP1及び第3仮想原点VP3を車体110の中心線CL上の任意の2点に定め、これを元に第1三角形A1と第2三角形A2及び第3三角形B1と第4三角形B2が設定される。そして、これらの三角形の相似性を利用して、旋回中心ARを求めている。そうして、無人搬送車100を求められた旋回中心ARや旋回半径を実現するように、各軸の舵角δを決定して移動することで、無人搬送車100をパレット200の下の所定の位置に誘導が可能となる。
As a result, for example, the first virtual origin VP1 and the third virtual origin VP3, which are the virtual origins shown in FIG. 6, are determined as two arbitrary points on the center line CL of the
以上、本発明に係る無人搬送システム500の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、本実施形態で示す無人搬送車100の車体110の形状は、略台形の形状をしているが、この形状に限定されるものではなく例えば特許文献1の様な形状でも適用が可能である。また、パレット200の形状などもこれに限定されるものではない。また、本実施形態では走行装置120の駆動輪を6箇所としているが、これを増減することを妨げない。
As mentioned above, although embodiment of the automatic guided
また、本実施形態では仮想原点を第1仮想原点VP1及び第3仮想原点VP3として計算しているが、前述したように第2仮想原点を用いても計算できる。仮想原点は、前述の通りに無人搬送車100の車体110の中心線CL上の任意の2点を仮想原点とすれば良く、第1仮想原点VP1乃至第3仮想原点VP3以外を用いることでも、無人搬送車100の誘導が可能である。
In this embodiment, the virtual origin is calculated as the first virtual origin VP1 and the third virtual origin VP3. However, as described above, the virtual origin can also be calculated using the second virtual origin. As described above, the virtual origin may be any two points on the center line CL of the
このほか、本実施形態においては第1仮想原点VP1を第2ラインL2と無人搬送車100の中心線CLの交点に定めると共に、第2仮想原点VP2から第2ラインL2までの距離、及び第3仮想原点VP3から第3ラインL3までの距離が第1仮想原点VP1から第1ラインL1までの距離と等しくなるように仮想原点を定めているが、仮想原点の位置はこれに限定されるものではない。この場合でも、仮想原点の進行方向を仮想原点の旋回軌跡の接線方向とすると、仮想原点から引いた垂線上に旋回中心が存在するように設定する事で無人搬送車100の誘導を行う。
In addition, in the present embodiment, the first virtual origin VP1 is determined at the intersection of the second line L2 and the center line CL of the automatic guided
100 無人搬送車
110 車体
120 走行装置
140 リフタ
150 レーザーセンサ
200 パレット
210 ベース
220 脚部
230 ブラケット
280 ワーク
500 無人搬送システム
100 automatic guided
Claims (3)
該パレットを持ち上げ支持する持上手段と、複数の独立制御可能な走行装置と、該走行装置を制御する制御手段と、を備える無人搬送車と、を有し、
前記無人搬送車を、前記持上手段により前記パレットを持ち上げ可能な前記脚部の間の位置まで走行させる無人搬送システムにおいて、
前記台部の下面には、下方に突出し前記パレットの中心線を貫くように延配される被検出体が備えられ、
前記無人搬送車には、少なくとも3つの距離測定手段が備えられ、該距離測定手段から得られたデータを元に前記制御手段によって前記距離測定手段で前記被検出体までの距離を検出し、前記制御手段により前記データに基づいて前記走行装置の舵角を調整し、前記無人搬送車を適切な位置に誘導すること、
を特徴とする無人搬送システム。 A pallet comprising a platform on which the object is placed and a leg that supports the platform;
A lifting means for lifting and supporting the pallet, a plurality of independently controllable traveling devices, and a control means for controlling the traveling device, and an automatic guided vehicle,
In the unmanned transport system that travels the automatic guided vehicle to a position between the legs that can lift the pallet by the lifting means,
On the lower surface of the pedestal portion, a detected object is provided that protrudes downward and extends through the center line of the pallet,
The automatic guided vehicle is provided with at least three distance measuring means, and the distance to the detected object is detected by the distance measuring means by the control means based on data obtained from the distance measuring means, Adjusting the steering angle of the traveling device based on the data by the control means, and guiding the automatic guided vehicle to an appropriate position;
Unmanned transport system.
前記距離測定手段は、特定の波長を出してその反射波を測定することにより距離を算出する距離センサを用いたものであり、
3つの前記距離測定手段は、第1距離センサ、第2距離センサ、及び第3距離センサよりなり、
前記第1距離センサが前記無人搬送車の前端付近に、前記第2距離センサが前記第1距離センサの近傍であって前記無人搬送車の中央より前に、前記第3距離センサが前記無人搬送車の中央より後方で後端より前方に配置され、
前記第1距離センサと前記第2距離センサ、又は前記第1距離センサと前記第3距離センサより得られた前記データを用い、前記制御手段に備える演算装置により前記無人搬送車の旋回中心を算出し、該旋回中心からの距離である旋回半径から前記走行装置の舵角を算出すること、
を特徴とする無人搬送システム。 In the unmanned conveyance system of Claim 1,
The distance measuring means uses a distance sensor that calculates a distance by emitting a specific wavelength and measuring a reflected wave thereof,
The three distance measuring means comprise a first distance sensor, a second distance sensor, and a third distance sensor,
The first distance sensor is in the vicinity of the front end of the automatic guided vehicle, the second distance sensor is in the vicinity of the first distance sensor and before the center of the automatic guided vehicle, and the third distance sensor is in the automatic guided vehicle. Located behind the center of the car and ahead of the rear end,
Using the data obtained from the first distance sensor and the second distance sensor, or the first distance sensor and the third distance sensor, the turning center of the automatic guided vehicle is calculated by an arithmetic unit provided in the control means. And calculating the steering angle of the traveling device from a turning radius that is a distance from the turning center,
Unmanned transport system.
該パレットを持ち上げ支持する持上手段と、複数の独立制御可能な走行装置と、該走行装置を制御する制御手段と、を備える無人搬送車と、を有し、
前記無人搬送車を、前記持上手段により前記パレットを持ち上げ可能な前記脚部の間の位置まで走行させる無人搬送システムにおいて、
前記無人搬送車の中心線上に仮想原点を定め、該仮想原点が前記パレットの中心線の直下に位置するように前記無人搬送車の走行位置を補正すること、
を特徴とする無人搬送システム。 A pallet comprising a platform on which the object is placed and a leg that supports the platform;
A lifting means for lifting and supporting the pallet, a plurality of independently controllable traveling devices, and a control means for controlling the traveling device, and an automatic guided vehicle,
In the unmanned transport system that travels the automatic guided vehicle to a position between the legs that can lift the pallet by the lifting means,
A virtual origin is defined on the center line of the automatic guided vehicle, and the travel position of the automatic guided vehicle is corrected so that the virtual origin is located immediately below the center line of the pallet;
Unmanned transport system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2016124880A JP2017228158A (en) | 2016-06-23 | 2016-06-23 | Unmanned conveyance system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016124880A JP2017228158A (en) | 2016-06-23 | 2016-06-23 | Unmanned conveyance system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017228158A true JP2017228158A (en) | 2017-12-28 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2016124880A Pending JP2017228158A (en) | 2016-06-23 | 2016-06-23 | Unmanned conveyance system |
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| JP (1) | JP2017228158A (en) |
-
2016
- 2016-06-23 JP JP2016124880A patent/JP2017228158A/en active Pending
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