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JP3395061B2 - 図書館の蔵書自動出納システムと図書館の蔵書出納ロボットならびに図書館の蔵書出納ロボットのハンド機構 - Google Patents

図書館の蔵書自動出納システムと図書館の蔵書出納ロボットならびに図書館の蔵書出納ロボットのハンド機構

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JP3395061B2
JP3395061B2 JP2000105688A JP2000105688A JP3395061B2 JP 3395061 B2 JP3395061 B2 JP 3395061B2 JP 2000105688 A JP2000105688 A JP 2000105688A JP 2000105688 A JP2000105688 A JP 2000105688A JP 3395061 B2 JP3395061 B2 JP 3395061B2
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Japan
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善之 中野
祐輔 木原
克紀 崎元
良樹 林
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Kanazawa Institute of Technology (KIT)
Original Assignee
Kanazawa Institute of Technology (KIT)
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/0407—Storage devices mechanical using stacker cranes
    • B65G1/0435—Storage devices mechanical using stacker cranes with pulling or pushing means on either stacking crane or stacking area
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B15/00—Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
    • G11B15/675—Guiding containers, e.g. loading, ejecting cassettes
    • G11B15/68—Automatic cassette changing arrangements; automatic tape changing arrangements
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B17/00—Guiding record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor
    • G11B17/22—Guiding record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor from random access magazine of disc records
    • G11B17/225—Guiding record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor from random access magazine of disc records wherein the disks are transferred from a fixed magazine to a fixed playing unit using a moving carriage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、図書館の書架の
棚に並べられている多数の蔵書の中から図書館利用者が
所望する蔵書を迅速に一冊ずつ取り出して運んでくる作
業と、図書館利用者から返却された蔵書を受け取って一
冊ずつ元の書架の棚へ確実に戻して並べ立てる作業を遂
行する図書館の蔵書出納ロボットと、そのロボットを組
み入れた構成によって開架式書架方式を採る既存の一般
図書館にも十分適用し得る蔵書自動出納システムに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】昨今、生涯学習や知的生産活動への意識
の高まりから、既存の一般図書館の利用やサービスに関
する市民の期待が大きくなり、図書館の司書や職員に対
し図書に関する知的な高度の専門的サービスが多く求め
られている。従来、既存の多くの図書館では、図書館ス
タッフ（図書館の司書や職員）の日常業務の中で、図書
館利用者に対する蔵書の出納業務、とりわけ利用者が所
望する書籍を書架の蔵書の中から選び出して利用者の手
元まで運ぶ作業や、利用者から返却された蔵書を所定の
書架まで運んで戻す配架作業に多大の時間が費やされて
きたことから、図書館における知的な専門的サービスの
向上を図るためには、図書館利用者が所望する蔵書の出
納業務を大幅に機械化し合理化することが必須となって
きている。
【０００３】図書館における極めて多くの蔵書を安い保
管コストで所蔵できるようにした蔵書保管倉庫の中から
所望の蔵書を選んで取り出す作業を機械化し合理化する
発案として、例えば特開平７−８１７０６に示されるよ
うな、いわゆる自動倉庫技術を応用した図書保管管理装
置が既に知られている。しかしそのような図書保管管理
装置の対象は蔵書保管倉庫が絡んだものであり、誰でも
自由に頻繁に書架コーナーに足を運んで所望の図書を書
架から直接選び出せる既存の一般図書館を対象にしたも
のではない。その図書保管倉庫なるものは、所望の蔵書
をそこで選び出す場所ではなく、単に蔵書を保管してお
く大型保管倉庫である。
【０００４】すなわち既に知られた図書保管管理装置
は、大型書架の一区分とも考えられる多数のコンテナに
多数の蔵書を予め分類して分納し、これらのコンテナを
高く積み上げて多くの蔵書を出来るだけ小さな空間で経
済的に保管できるような蔵書保管倉庫を形成した上で、
その蔵書保管倉庫と蔵書利用者の間を極めて大掛かりな
コンベア装置で結び、図書館利用者が所望する蔵書を含
む数多くの蔵書が収納されている区分コンテナを機械的
検索によって選び出した後、その区分コンテナをコンベ
ア装置で利用者の近くまで運び出し、運び出されてきた
区分コンテナの中から所望の蔵書を利用者側の人手で選
び出し取り出すものである。
【０００５】したがって上記のような大掛かりなコンベ
ア装置を既設の一般図書館に新たに設置することは、設
計・工事面でも改造費用面でも大きな困難が伴う上に、
一旦そのようなコンベアが設置されると、コンベア装置
の配置が固定化されるので書架の配置換えの自由度が大
きく制約される。特に一般の利用者自身が自由に書架コ
ーナーに立ち入って書架から直接自由に所望の蔵書を選
んで取り出すことができる、いわゆる開架式書架方式を
採る図書館に、このような図書保管管理装置を取り入れ
ることは、違和感が大きい上に安全管理やメンテナンス
管理の負担も大きく、図書館スタッフによる木目細かな
蔵書出納作業の機械化・合理化に沿うものではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な既存の図書館に対する期待と問題点に鑑み、大掛かり
な工事を要することなく、既設の一般図書館でも、また
書架の配置が多様に変わっても適用できる図書館の蔵書
自動出納手段を得ようとするものである。すなわち図書
館スタッフに代わって所望の蔵書を書架の蔵書の中から
一冊ずつ確認して取り出し、また用済みの蔵書を元の書
架の棚に一冊ずつ正しく優しく返納（配架）できるロボ
ットを構成し、そのロボットを組み入れた蔵書自動出納
システムによって、従来の図書館スタッフによる蔵書出
納業務を合理的に削減し、それに代わる図書館の知的な
専門的サービスの増強に繋げようとするものである。
【０００７】またこの発明は、ロボットで書架から蔵書
を取り出す際あるいはロボットで書架へ蔵書を返納する
際に生じ易い蔵書の破損を少なくしようとするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
に対応するために、複数の区分棚を形成した書架の周り
を走行する台車の上に、ハンド機構と、このハンド機構
を三次元移動制御する制御装置と、所望の蔵書の識別情
報ならびに所望蔵書が収納される所定の区分棚の識別情
報を知得して台車ならびにハンド機構の動きを制御する
コンピュータを搭載し、ハンド機構には、書架に表記さ
れた区分棚識別情報ならびに各区分棚に収納されている
蔵書に表記された蔵書識別情報を検知して所望蔵書の所
定収納区分棚およびその所定収納区分棚に在る所望蔵書
を認識する識別情報認識装置と、所望蔵書を区分棚の書
列から引き出す蔵書引き出し機構と、蔵書を挟持して書
架から取り出す蔵書保持機構を設けた蔵書出納ロボット
を構成し、これを用いて図書館スタッフの手を煩わせる
ことなく所望の蔵書を書架から取り出せるようにする。
【０００９】また上記と同様の台車の上に、ハンド機構
と、ハンド機構を三次元移動制御する制御装置と、蔵書
出納カウンタからの指示に基づく返却蔵書の所定収納区
分棚識別情報を知得して台車ならびにハンド機構の動き
を制御するコンピュータを搭載し、ハンド機構には、書
架に表記された区分棚識別情報ならびに各区分棚に収納
されている蔵書に表記された蔵書識別情報を検知して返
却蔵書の所定収納区分棚とその所定区分棚の書列の終端
を認識する識別情報認識装置と、返却蔵書を挟持して所
定収納区分棚の書列の終端に並べて押し入れる蔵書保持
機構を設けた蔵書出納ロボットを構成し、これを用いて
図書館スタッフの手を煩わせることなく返却蔵書を書架
に配架できるようにする。
【００１０】さらに上記の課題を解決するために、図書
館スタッフや図書館利用者が直接自由に書架の蔵書を手
に取ることができる状態に書架を配設した書架コーナー
に上記のような蔵書出納ロボットを配置し、図書館利用
者が求める所望蔵書の蔵書識別情報を蔵書出納カウンタ
からホスト・コンピュータに入力し、ホスト・コンピュ
ータで所望蔵書の所定収納区分棚識別情報を検索演算し
て、この所望蔵書の所定収納区分棚識別情報を所望蔵書
識別情報と共に出力させ、蔵書出納ロボットの車載コン
ピュータが、ホスト・コンピュータから出力された所望
蔵書識別情報ならびに所望蔵書の所定収納区分棚識別情
報を基に蔵書出納ロボットの台車とハンド機構の動きを
制御して所望の蔵書を書架から取り出す一連の蔵書自動
出納システムをもって、蔵書出納カウンタからの指示で
図書館スタッフの手を煩わせることなく所望の蔵書を書
架から取り出すことを実現する。
【００１１】また上記と同様に書架コーナーに蔵書出納
ロボットを配置し、図書館利用者から返却された返却蔵
書の蔵書識別情報を蔵書出納カウンタからホスト・コン
ピュータに入力し、ホスト・コンピュータで返却蔵書の
所定収納区分棚識別情報を検索演算して、この返却蔵書
の所定収納区分棚識別情報を出力させ、蔵書出納ロボッ
トの車載コンピュータが、ホスト・コンピュータから出
力された返却蔵書の所定収納区分棚識別情報を基に蔵書
出納ロボットの台車と、ハンド機構の動きを制御して返
却蔵書を元の書架へ返納する一連の蔵書出納システムを
もって、蔵書出納カウンタからの指示で図書館スタッフ
の手を煩わせることなく返却蔵書を元の書架へ配架する
ことを実現する。
【００１２】さらに蔵書出納ロボットで蔵書を取り出す
際に蔵書を傷めないように、蔵書出納ロボットのハンド
機構において、蔵書の上縁部に摩擦接合あるいは係合す
る蔵書引き出しフィンガを先端に設けたフィンガ・レバ
ーに、蔵書の上縁部を下方へ圧する弾性力を付与し、ま
た蔵書出納ロボットで蔵書を書架の書列に戻す際に蔵書
を傷めないように、上・下面が台形で傾斜側面を有する
略楔形の楔形筐体の中に、その楔形筐体の幅広の位置に
おいて、固定案内ローラを軸支してその固定案内ローラ
の外周面の一部を上記傾斜側面に形成した窓穴から外方
に覗かせ、一方楔形筐体の幅狭の位置において、揺動案
内ローラを揺動腕を介して揺動自在に軸支してこの揺動
案内ローラを楔形筐体の傾斜側面に形成した窓穴から外
側へ出没自在に突出させたブックエンドを書架の各区分
棚の上に置き、このブックエンドの幅広の方を区分棚の
奥の方に向け、傾斜側面を区分棚の書列の終端面の方に
向けて配設し、このブックエンドの傾斜側面と前記書列
終端面の間に形成される楔状の間隙を返却蔵書の配架ガ
イド間隙としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】この発明に係る図書館の蔵書出納
ロボットの基本的な実施形態の一つは、区分棚識別情報
を表記した区分棚が複数形成され蔵書識別情報を表記し
た蔵書がそれぞれの所定の区分棚に立て並べて収納され
た書架の周辺を自走する台車の上に、ハンド機構と、こ
のハンド機構を前記書架に対向させて三次元移動制御す
る制御装置と、蔵書出納カウンタからの指示に基づく所
望蔵書識別情報ならびに所望蔵書の所定収納区分棚識別
情報を得て台車の誘導制御ならびにハンド機構の三次元
移動制御を行う車載コンピュータと、車載電源装置を搭
載し、ハンド機構には、書架に表記された区分棚識別情
報ならびに各区分棚に収納されている蔵書に表記された
蔵書識別情報を検知して所望蔵書の所定収納区分棚とそ
の所定収納区分棚に在る所望蔵書を認識する識別情報認
識装置と、所望蔵書を区分棚の書列から引き出す蔵書引
き出し機構と、この引き出された所望蔵書を蔵書の厚み
方向から挟持して取り出す蔵書保持機構を具備させたも
のである。
【００１４】この発明に係る蔵書出納ロボットの基本的
な他の実施形態は、区分棚識別情報を表記した区分棚が
複数形成され蔵書識別情報を表記した蔵書がそれぞれの
所定の区分棚に立て並べて収納された書架の周辺を自走
する台車の上に、ハンド機構と、このハンド機構を前記
書架に対向させて三次元移動制御する制御装置と、蔵書
出納カウンタからの指示に基づく返却蔵書の所定収納区
分棚識別情報を得て台車の誘導制御ならびにハンド機構
の三次元移動制御を行う車載コンピュータと、車載電源
装置を搭載し、ハンド機構には、書架に表記された区分
棚識別情報ならびに各区分棚に収納されている蔵書に表
記された蔵書識別情報を検知して返却蔵書の所定収納区
分棚とその所定収納区分棚の書列の終端を認識する識別
情報認識装置と、返却蔵書を蔵書の厚み方向から挟持し
て所定収納区分棚の書列の終端に並べて押し入れる蔵書
保持機構を具備させたものである。
【００１５】この発明に係る図書館の蔵書自動出納シス
テムの基本的な実施形態の一つは、区分棚識別情報を表
記した区分棚が複数形成され、蔵書識別情報を表記した
蔵書がそれぞれの所定の区分棚に立て並べて収納され、
かつ図書館利用者あるいは図書館スタッフが直接自由に
上記蔵書を手に取ることができる状態に配設した書架；
図書館利用者が閲覧・貸出を求める所望蔵書の蔵書識別
情報が蔵書出納カウンタから入力される入力装置と、各
蔵書の蔵書識別情報とその各蔵書の所定収納区分棚の区
分棚識別情報とを対照させた蔵書・区分棚対照データを
記憶する記憶装置と、上記入力装置に入力された所望蔵
書識別情報を上記蔵書・区分棚対照データと対比して所
望蔵書の所定収納区分棚識別情報を検索演算する演算装
置と、上記検索演算に基づく所望蔵書の所定収納区分棚
識別情報を所望蔵書識別情報と共に出力する出力装置と
を備えたホスト・コンピュータ；書架の周辺を自走する
蔵書出納ロボット；を含んで構成され、蔵書出納ロボッ
トは、書架の周辺を自走する台車と、ハンド機構と、こ
のハンド機構を書架に対向させて三次元移動制御する制
御装置と、ホスト・コンピュータから発した所望蔵書識
別情報ならびに所望蔵書の所定収納区分棚識別情報を基
に台車の誘導制御とハンド機構の三次元移動制御を行う
車載コンピュータを備え、ハンド機構は、書架に表記さ
れた区分棚識別情報ならびに各区分棚に収納されている
蔵書に表記された蔵書識別情報を検知して所望蔵書の所
定収納区分棚とその所定収納区分棚に在る所望蔵書を認
識する識別情報認識装置と、所望蔵書を区分棚上の書列
から引き出す蔵書引き出し機構と、この引き出された所
望蔵書を蔵書の厚み方向から挟持して取り出す蔵書保持
機構を含んで構成され、かつハンド機構、制御装置、車
載コンピュータを車載電源装置と共に台車に搭載したも
のである。
【００１６】この発明に係る図書館の蔵書自動出納シス
テムの基本的な他の実施形態は、区分棚識別情報を表記
した区分棚が複数形成され、蔵書識別情報を表記した蔵
書がそれぞれの所定の区分棚に立て並べて収納され、か
つ図書館利用者あるいは図書館スタッフが直接自由に上
記蔵書を手に取ることができる状態に配設した書架；図
書館利用者から返却された返却蔵書の蔵書識別情報が蔵
書出納カウンタから入力される入力装置と、各蔵書の蔵
書識別情報とその各蔵書の所定収納区分棚の区分棚識別
情報とを対照させた蔵書・区分棚対照データを記憶する
記憶装置と、上記入力装置に入力された返却蔵書識別情
報を上記蔵書・区分棚対照データと対比して返却蔵書の
所定収納区分棚識別情報を検索演算する演算装置と、検
索演算に基づく返却蔵書の所定収納区分棚識別情報を返
却蔵書識別情報と共に出力する出力装置とを備えたホス
ト・コンピュータ；書架の周辺を自走する蔵書出納ロボ
ット；を含んで構成され、蔵書出納ロボットは、書架の
周辺を自走する台車と、ハンド機構と、このハンド機構
を書架に対向させて三次元移動制御する制御装置と、ホ
スト・コンピュータから発した返却蔵書の所定収納区分
棚識別情報を基に台車の誘導制御とハンド機構の三次元
移動制御を行う車載コンピュータを備え、ハンド機構
は、書架に表記された区分棚識別情報ならびに各区分棚
に収納されている蔵書に表記された蔵書識別情報を検知
して返却蔵書の所定収納区分棚とその所定収納区分棚上
の書列の終端を認識する識別情報認識装置と、返却蔵書
を蔵書の厚み方向から挟持して所定収納区分棚の書列の
終端に並べて押し入れる蔵書保持機構を含んで構成さ
れ、かつハンド機構、制御装置、車載コンピュータを車
載電源装置と共に台車に搭載したものである。
【００１７】この発明の実施形態の一つである蔵書出納
ロボットのハンド機構は、区分棚識別情報を表記した区
分棚が複数形成され蔵書識別情報を表記した蔵書がそれ
ぞれの所定の区分棚に立て並べて収納された書架に対向
させて三次元移動制御され、書架に表記された区分棚識
別情報ならびに各区分棚に収納されている蔵書に表記さ
れた蔵書識別情報を検知して、所望蔵書の所定収納区分
棚とその所定収納区分棚に在る所望蔵書を認識する識別
情報認識装置と、所望蔵書を区分棚上の書列から引き出
す蔵書引き出し機構と、この引き出された所望蔵書を蔵
書の厚み方向から挟持して取り出す蔵書保持機構を具備
したものである。
【００１８】この発明の他の実施形態の蔵書出納ロボッ
トのハンド機構は、区分棚識別情報を表記した区分棚が
複数形成され蔵書識別情報を表記した蔵書がそれぞれの
所定の区分棚に立て並べて収納された書架に対向させて
三次元移動制御され、蔵書出納カウンタからの指示に基
づく返却蔵書の所定収納区分棚識別情報を得て書架に表
記された区分棚識別情報ならびに各区分棚に収納されて
いる蔵書に表記された蔵書識別情報を検知して、前記返
却蔵書の所定収納区分棚とその所定収納区分棚上の書列
の終端を認識する識別情報認識装置と、返却蔵書を蔵書
の厚み方向から挟持して前記所定収納区分棚の書列の終
端に並べて押し入れる蔵書保持機構を具備したものであ
る。
【００１９】
【実施例】以下この発明の実施例を、図面を参考に説明
する。図１は、この発明に係る図書館の蔵書自動出納シ
ステムの概略構成図で、同蔵書自動出納システムを備え
た図書館のフロアの概略平面図を表している。図１にお
いて、Ｒは閲覧机ｒが多数設置されている閲覧コーナ
ー、Ｓは書架コーナー、Ｔは蔵書保管倉庫（書庫）、Ｕ
は蔵書出納カウンタで、これらは従来の一般図書館に見
られるところのものと変わらない。そして蔵書出納カウ
ンタＵにおいて、図書館のスタッフ（司書や職員）Ｐと
図書館利用者Ｑの間で、蔵書の閲覧・貸出および返却な
どの蔵書出納手続が行われる。
【００２０】書架コーナーＳには、多数の多段書架（蔵
書を立てて並べて置く複数の棚によって、上下にわたっ
て複数段に区分された書架）（以下、「書架」と略す）
Ａ１，〜Ａ４；Ｂ１，〜Ｂ４；Ｃ１，〜Ｃ４；Ｄ１，〜
Ｄ４；Ｅ１，〜Ｅ４；Ｆ１，〜Ｆ４；Ｇ１，〜Ｇ４；Ｈ
１，〜Ｈ４；Ｊ１，〜Ｊ４；Ｋ１，〜Ｋ４；Ｌ１，〜Ｌ
４；Ｍ１，〜Ｍ４を、幾つかのブロック（この例では６
ブロック）に組分けして設置している。なお本願におい
て、上記の多段書架の棚を「区分棚」という。そして書
架コーナーＳは、いわゆる開架式書架方式を採ってお
り、図書館の利用者Ｑが書架コーナーＳに自由に立ち入
って任意の書架Ａ１，〜Ｍ４から直接自由に任意の蔵書
を取り出すことができる。また同時に図書館スタッフＰ
も書架コーナーＳに随時入って利用者Ｑに蔵書について
のサービスを行う。なお蔵書保管倉庫Ｔは、閲覧頻度が
少なくなった蔵書を保管している書庫であり、一般の利
用者Ｑは立ち入りが禁止されており、図書館スタッフＰ
が必要時にのみ入庫できるようになっている。
【００２１】各書架Ａ１，〜Ａ４；Ｂ１，〜Ｂ４；Ｃ
１，〜Ｃ４；Ｄ１，〜Ｄ４；Ｅ１，〜Ｅ４；Ｆ１，〜Ｆ
４；Ｇ１，〜Ｇ４；Ｈ１，〜Ｈ４；Ｊ１，〜Ｊ４；Ｋ
１，〜Ｋ４；Ｌ１，〜Ｌ４；Ｍ１，〜Ｍ４には、それぞ
れ書架識別情報（書架識別コード）が与えられ、またそ
れぞれの書架における各段の区分棚には、区分棚識別情
報（区分棚識別コード）が与えられており、これらの書
架識別情報（書架識別コード）と区分棚識別情報（区分
棚識別コード）が当該書架に付されている。また書架識
別情報（書架識別コード）と区分棚識別情報（区分棚識
別コード）を一連の識別情報（識別コード）にまとめ
て、その一連の識別情報（識別コード）から特定の書架
とその区分棚を認識し得るようにすることもできる。例
えば図２に示すように、書架Ａ１とその各段の区分棚Ａ
１１，Ａ１２，Ａ１３，Ａ１４，Ａ１５について見れ
ば、各区分棚Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３，Ａ１４，Ａ１５
の正面向かって左端に位置する書架枠体に、書架識別情
報と区分棚識別情報を合体した書架・区分棚識別情報
（「区分棚識別情報」と称しても実質的に同じ）ａ１
１，ａ１２，ａ１３，ａ１４，ａ１５が付されている。
なお、通常この種の書架・区分棚識別情報はバーコード
で表される。そして各書架の区分棚には、例えば書架Ａ
１の各区分棚Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３，Ａ１４，Ａ１５
には、蔵書Ｎを並べ立てて収納し、並べられた蔵書Ｎの
書列の終端には、適当な重量のブックエンドＶを置いて
蔵書Ｎの倒れを防いでいる。また各蔵書Ｎの背表紙Ｎｅ
の表面には蔵書識別情報（バーコードやＩＣタグなどに
よる蔵書識別コード）Ｎｘが付されている。
【００２２】１は、この発明に係る蔵書出納ロボット
（以下、「ロボット」と略す）で、蔵書出納カウンタＵ
からの図書館スタッフＰの指示に基づいて、書架コーナ
ーＳの床に埋設して形成された誘導路Ｗに沿って書架ブ
ロックの間を行き来し、図書館利用者Ｑが所望する書籍
を，書架Ａ１，〜Ｍ４に収納されている蔵書Ｎの中から
探索して取り出し、また利用者Ｑから返却される蔵書を
元の書架の所定の区分棚に収納（配架）する仕事をす
る。なお誘導路Ｗに沿ってロボット１を誘導する手段は
種々あって、床に埋設したＩＣタグ、金属片、磁気材
片、ケーブル、反射テープなどの標識あるいはラインか
らなる誘導路Ｗをロボット１が電磁気的あるいは光学的
に検知しながら、ロボット１は誘導路Ｗ上を移動する。
【００２３】２はホスト・コンピュータで、入力装置２
１、記憶装置２２、演算装置２３、出力装置２４を備え
ている。入力装置２１には、蔵書出納カウンタＵから所
望蔵書（図書館利用者Ｑが閲覧や貸出を所望する蔵書Ｎ
ｓ、または利用者Ｑから返却された蔵書Ｎｐ）の蔵書識
別情報（所望蔵書識別情報）Ｎｘｓ，Ｎｘｐ（図示はし
ない）が入力される。記憶装置２２には、図書館の各蔵
書の蔵書識別情報Ｎｘと、その各蔵書が収納されるべき
所定の区分棚の区分棚識別情報（所定収納区分棚識別情
報）との関係を示す照合データ、すなわち蔵書・区分棚
対照データが記憶されている。演算装置２３は、入力装
置２１を通って送られてきた所望蔵書識別情報を、記憶
装置２２から取り出した蔵書・区分棚対照データと比較
演算して、その所望蔵書Ｎｓが収納されている区分棚識
別情報（所定収納区分棚識別情報）を検索し、その結果
得られた所定収納区分棚識別情報を所望蔵書識別情報と
共に出力装置２４へ送る。３は通信装置で、ホスト・コ
ンピュータ２の出力装置２４から前記所望蔵書識別情報
と所定収納区分棚識別情報を受けて、これらをロボット
１の一つへ向けて発信する。そしてロボット１は、通信
装置３からの情報を受信して、図書館利用者Ｑが所望す
る蔵書あるいは利用者Ｑから返却された蔵書の蔵書識別
情報とその蔵書が収納される区分棚識別情報を知得し、
当該所望蔵書を探索して区分棚から取り出しあるいは所
定の区分棚へ収納（配架）する。
【００２４】４は、蔵書出納カウンタＵと書架コーナー
Ｓの間に設置した蔵書搬送装置で、カウンタ側のコンテ
ナ・ステーション４１と、書架側のコンテナ・ステーシ
ョン４２と、両コンテナ・ステーション４１，４２の間
を結ぶコンベア４３と、コンテナ４４からなる。ロボッ
ト１は、蔵書出納カウンタＵから指示された蔵書を書架
の区分棚から取り出して書架側のコンテナ・ステーショ
ン４２まで運び、その蔵書をコンテナ４４に収納する。
その蔵書が入ったコンテナ４４はコンベア４３によって
カウンタ側のコンテナ・ステーション４１に運ばれる。
カウンタ側のコンテナ・ステーション４１に運ばれたコ
ンテナ４４の中の蔵書は、図書館スタッフＰによって取
り出され図書館利用者Ｑに渡される。一方利用者Ｑから
蔵書出納カウンタＵに返却された蔵書は、カウンタ側の
コンテナ・ステーション４１において図書館スタッフＰ
によってコンテナ４４に入れられ書架側のコンテナ・ス
テーション４２に搬送される。そしてコンテナ・ステー
ション４２からロボット１がその蔵書を取り出して所定
の書架の区分棚に収納する。なおこの種の蔵書搬送装置
４はこの発明の蔵書自動出納システムに常に必要なもの
ではなく、蔵書出納カウンタＵと書架コーナーＳの位置
関係などから必要に応じて任意に設置すれば良い。
【００２５】図２はロボットと書架の関係を示し、図３
はロボットの要部をなすハンド機構の部分を示し、図４
は同ハンド機構の要部をなす蔵書引出し機構の内部構造
とその動作を示している。図２に示すようにロボット１
は、いわゆる三次元直交軸型の自走式のロボットで、前
記誘導路Ｗに沿って移動制御される台車１１の上に、互
いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（三次元直交軸）の方向
にそれぞれ沿う左右方向案内体（Ｘ軸方向案内体）１２
ｘ、前後方向案内体（Ｙ軸方向案内体）１２ｙおよび上
下方向案内体（Ｚ軸方向案内体）１２ｚが設置されてい
る。 すなわち、台車１１の上に左右方向案内体（Ｘ軸
方向案内体）１２ｘを装着し、上下方向案内体（Ｚ軸方
向案内体）１２ｚを、左右方向案内体１２ｘに沿って左
右（Ｘ軸方向）に移動自在なるように左右方向案内体
（Ｘ軸方向案内体）１２ｘ上に直立支持し、前後方向案
内体（Ｙ軸方向案内体）１２ｙを、上下方向案内体１２
ｚに沿って上下（Ｚ軸方向）に移動自在で、かつ前後
（Ｙ軸方向）にも移動自在なるように上下方向案内体
（Ｚ軸方向案内体）１２ｚに水平に支持している。１３
ｘは左右制御装置で、Ｘ軸サーボモータ１４ｘとＸ軸エ
ンコーダ１５ｘからなり、上下方向案内体（Ｚ軸方向案
内体）１２ｚの左右の動きを制御する。１３ｙは前後制
御装置で、Ｙ軸サーボモータ１４ｙによって前後方向案
内体（Ｙ軸方向案内体）１２ｙの前後の動きを制御する
ものである。１３ｚは上下制御装置で、Ｚ軸サーボモー
タ１４ｚ、Ｚ軸エンコーダ１５ｚ、伝動プーリ１６、伝
動ベルト１７等からなり、前後方向案内体（Ｙ軸方向案
内体）１２ｙの上下の動きを制御する。そして前後方向
案内体（Ｙ軸方向案内体）１２ｙの先端には、ロボット
の主要部となるハンド機構５が装着されている。
【００２６】なおこの実施例において、前後、左右と記
した方向は、図２に示すようにロボット１が書架（例え
ば書架Ａ１）の正面に並行して対向した状態において、
ロボット１が書架Ａ１に近づく方向を前方向、書架Ａ１
から離れる方向を後方向とし、また書架Ａ１に向かって
左手側を左、右手側を右としている。
【００２７】台車１１の底部中央には、駆動車輪１１１
が進行変更盤１１２を介して装着され、台車１１の前後
には従属車輪１１３が設けられている。１１４は、駆動
車輪１１１を駆動する走行用モータである。台車１１の
側面１１ａには超音波式の距離センサ１１５が装着され
ている。また台車１１には、車載通信装置１１６、車載
コンピュータ１１７、車載電源装置１１８が搭載されて
いる。車載通信装置１１６は、前記の蔵書出納カウンタ
Ｕ側の通信装置３から発せられた情報、すなわち図書館
利用者Ｑが所望した蔵書の所望蔵書識別情報とその所定
収納区分棚識別情報を受信してそれら所望蔵書識別情報
と所定収納区分棚識別情報を車載コンピュータ１１７に
入力し、車載コンピュータ１１７は、これら所望蔵書識
別情報と所定収納区分棚識別情報を基に、台車１１の動
きとハンド機構５の動作を制御する。車載電源装置１１
８は、台車１１に搭載された各種のモータや車載通信装
置１１６、車載コンピュータ１１７などの電源となる。
【００２８ 】ロボット１の主要部をなすハンド機構５
は前後方向案内体（Ｙ軸方向案内体）１２ｙの先端に取
り付けられ、図３に示すように、書架ならびに蔵書に付
された書架・区分棚識別情報と蔵書識別情報を読み取る
識別情報認識装置（例えばバーコード・リーダ）５１、
蔵書引き出し機構５２、蔵書を表紙と裏表紙の方向から
挟んで保持する２本の腕材５３１，５３２を備えた蔵書
保持機構５３、前方に突出したタッチ・フィンガ５４、
左方向に突出したプッシャ５５などで構成されている。
【００２９】蔵書引き出し機構５２は、図４に示すよう
に、先端に蔵書引き出しフィンガ５２１を設けたフィン
ガ・レバー５２２、減速ギア５２３ｂを介してフィンガ
・モータ５２３ａで回転駆動される巻き取りプーリ５２
４、フィンガ・レバー５２２の後端部と巻き取りプーリ
５２４の巻き取り周面の間を繋ぐベルト５２５、ベルト
・ガイド２５６、可動ガイド５２７、ストッパ５２８な
どで構成されている。そして所望の蔵書を書架の区分棚
から取り出す際に、フィンガ・レバー５２２の先端の蔵
書引き出しフィンガ５２１が所望の蔵書Ｎｓの上縁に圧
接し、あるいは蔵書引き出しフィンガ５２１が所望の蔵
書Ｎｓの背表紙Ｎｅに係合して所望の蔵書Ｎｓの上部を
蔵書の書列から引き出すものである。
【００３０】可動ガイド５２７の後端は、支軸５２７ａ
を軸に矢印α１方向に回動自在の状態でベルト・ガイド
５２６に支持されている。ストッパ５２８にはリミット
・スイッチ５２８ａが設けられ、リミット・スイッチ５
２８ａは可動ガイド５２７の矢印α１方向の動きによっ
てスイッチングされる。フィンガ・レバー５２２の後部
は可動ガイド５２７に係合し、ベルト５２５はベルト・
ガイド５２６の中を通ってその一端がフィンガ・レバー
５２２に接続され他端が巻き取りプーリ５２４の巻き取
り周面に接続されている。そして巻き取りプーリ５２４
が矢印α２の方向に回転すると、ベルト５２５が巻き取
りプーリ５２４に巻き取られて、フィンガ・レバー５２
２が蔵書引き出しフィンガ５２１と共に後に引かれる。
また可動ガイド５２７はスプリング５２９によって下方
に引っ張られ付勢されており、可動ガイド５２７を介し
てフィンガ・レバー５２２および蔵書引き出しフィンガ
５２１もスプリング５２９によって下方に付勢されてい
る。したがって蔵書引き出しフィンガ５２１が所望蔵書
Ｎｓの上縁に圧接しあるいは係合する際に、スプリング
５２９の弾性によって、蔵書引き出しフィンガ５２１が
所望蔵書Ｎｓの上縁に衝撃を与えることなく柔らかに当
接する。なお、フィンガ・レバー５２２自体を弾性材で
形成して弾性を持たせることにより、スプリング５２９
による下方付勢と同等の効果を得て、蔵書引き出しフィ
ンガ５２１を所望蔵書Ｎｓの上縁に衝撃を与えることな
く当接させることができる。
【００３１】一方ブックエンドＶは、図書館利用者Ｑか
ら返却された蔵書を、ロボット１のハンド機構５の蔵書
保持機構５３が掴んで所定の区分棚に収納する際に、蔵
書を傷つけることなく円滑に書架の区分棚上に並べ立て
て配架できるようにするために設けたものである。
【００３２】ブックエンドＶの構造は、図５および図６
に示すように、上面Ｖａと下面Ｖｂが台形で傾斜側面６
１ａを有する略楔形の楔形筐体６１の中に、その楔形筐
体６１の幅広の位置において、固定案内ローラ６４を縦
方向の支軸６２で軸支して、この固定案内ローラ６４の
外周面の一部を傾斜側面６１ａに形成した窓穴６１１か
ら外方に覗かせると共に、楔形筐体６１の幅狭の位置に
おいて、先端に揺動案内ローラ６５を縦方向の支軸６３
ｂで軸支した揺動腕６６の他端を縦方向の支軸６３ａで
回動自在に軸支し、この揺動案内ローラ６５を楔形筐体
６１の傾斜側面６１ａに形成した窓穴６１２から外側へ
出没自在に突出させ、さらにスプリング６７で揺動腕６
６を常に矢印α４とは逆方向に付勢している。したがっ
て、揺動案内ローラ６５に矢印Ｙ′方向の外力が加われ
ば、揺動案内ローラ６５は矢印α４の方向に回動して楔
形筐体６１内に逃げ、その外力が解かれれば揺動案内ロ
ーラ６５は窓穴６１２から突出する。
【００３３】そして図７に示すように、ブックエンドＶ
を各区分棚（例えば区分棚Ａ１３）の上に置き、ブック
エンドＶの幅広の方を区分棚Ａ１３の奥の方に向け、傾
斜側面６１ａを区分棚Ａ１３上に並べ立てられた蔵書Ｎ
の書列の終端面に向けて配設し、書列の終端面に固定案
内ローラ６４と揺動案内ローラ６５を当接させて書列の
倒れを防いでいる。またこの状態においてブックエンド
Ｖの傾斜側面６１ａと前記書列の終端面の間に形成され
る楔状の間隙は返却蔵書Ｎｐの配架ガイド間隙６１ｂと
なる。
【００３４】次に上記の蔵書出納ロボット１の動作、な
らびにそのロボットを組み入れた図書館の蔵書自動出納
システムの機能を説明する。最初に図書館利用者Ｑの求
めに応じて所望蔵書を提供する場合を説明する。前述の
ように図書館利用者Ｑあるいは図書館スタッフＰが、蔵
書の閲覧・貸出および返却を管理しているホスト・コン
ピュータ２に、特定の所望蔵書Ｎｓの所望蔵書識別情報
Ｎｘｓ（図中にＮｘｓ表記はしていない）を入力する
と、ホスト・コンピュータ２がその所望蔵書Ｎｓが収納
されている区分棚（所定収納区分棚）（例えば多段書架
Ａ１の区分棚Ａ１３）の区分棚識別情報（例えば区分棚
識別情報ａ１３）を検索し、その区分棚識別情報ａ１３
が、所望蔵書識別情報Ｎｘｓと共に通信装置３および車
載通信装置１１６を介してロボット１の台車１１に搭載
した車載コンピュータ１１７に送られる。
【００３５】車載コンピュータ１１７は、この区分棚識
別符号ａ１３および所望蔵書識別情報Ｎｘｓを基に、区
分棚Ａ１３とその区分棚に在る所望蔵書Ｎｓを求めて、
台車１１に装着した距離センサ１１５や、ハンド機構５
の識別情報認識装置５１によってロボット１の台車１１
の位置を感知しながら、走行用モータ１１４、Ｘ軸サー
ボモータ１４ｘ、Ｙ軸サーボモータ１４ｙ、Ｚ軸サーボ
モータ１４ｚなどを制御して台車１１を誘導路Ｗ上で走
らせ、所望蔵書Ｎｓが収納されている区分棚Ａ１３を含
む書架Ａ１の正面にロボット１を誘導する。ロボット１
が所定の書架Ａ１の正面に到達すると、前後方向案内体
１２ｙを前方へ繰り出した時にハンド機構５が区分棚Ａ
１３に並べられた蔵書Ｎに十分近づける範囲に入るよ
う、台車１１を書架Ａ１に十分接近させ幅寄せする必要
が生ずる。その場合先ず進行変更盤１１２を９０度回転
させて駆動車輪１１１の駆動方向を書架Ａ１の方向に向
け、台車１１の側面１１ａに取り付けた距離センサ（超
音波センサ）１１５で測定した書架Ａ１までの距離と前
後方向案内体１２ｙの到達可能距離との差に比例して駆
動車輪１１１を駆動し、その両距離が一致したところで
台車１１を停止させる。図２は、ロボット１の台車１１
が書架Ａ１に対し十分接近して並行して停止している状
態を示している。
【００３６】次に書架Ａ１の区分棚Ａ１３から所望蔵書
Ｎｓを取り出す作業に入る。はじめに図２および図３を
参考に説明する。先ずハンド機構５を書架Ａ１に設定し
た基準位置に向かって移動させる。図２の例では書架Ａ
１の基準位置は、書架Ａ１の向かって左端の枠体に示さ
れた最下段の区分棚Ａ１１の区分棚識別情報ａ１１の表
示個所としている。すなわち上下制御装置１３ｚのＺ軸
サーボモータ１４ｚを制御して、ハンド機構５を前後方
向案内体１２ｙと共に、上下方向案内体１２ｚに沿って
最も低い位置まで下降させ、次に左右制御装置１３ｘの
Ｘ軸サーボモータ１４ｘを制御して、ハンド機構５を前
後方向案内体１２ｙおよび上下方向案内体１２ｚと共
に、左右方向案内体１２ｘに沿って左方へ移動させ、ハ
ンド機構５の識別情報認識装置５１が書架Ａ１に付した
基準位置情報ａ１１（最も下方の区分棚識別情報ａ１
１）を読み取った地点でハンド機構５を基準位置に停止
させる。なお、一般にロボット１の移動時におけるロボ
ットの安定性を高めるために、重量の重いハンド機構５
を上下方向案内体１２ｚの根元まで下げて置くので、書
架の基準位置はそこからの移動距離が短い最下段の区分
棚に設定している。
【００３７】次に上下制御装置１３ｚを作動させて、ハ
ンド機構５を上下方向案内体１２ｚに沿って上昇させ
る。この過程でハンド機構５の識別情報認識装置５１が
書架Ａ１に付された区分棚識別情報ａ１１，ａ１２，ａ
１３，・・・を順次読み取り、所望蔵書Ｎｓが収納され
ている区分棚（所定収納区分棚）Ａ１３の区分棚識別情
報ａ１３を識別情報認識装置５１が読み取ったところで
ハンド機構５を停止させる。この状態でハンド機構５は
所望蔵書Ｎｓが存在する区分棚Ａ１３に並んでいる蔵書
Ｎと対向し得る位置にきたことになる。
【００３８】次に左右制御装置１３ｘを作動させて、ハ
ンド機構５を左右方向案内体１２ｘに沿って右方向へ移
動させる。この過程でハンド機構５の識別情報認識装置
５１が区分棚Ａ１３上に並べ立てられた蔵書Ｎの背表紙
Ｎｅに付された蔵書識別情報Ｎｘを順次読み取り、識別
情報認識装置５１が所望蔵書識別情報Ｎｘｓを読み取っ
たところでハンド機構５を停止させる。この状態でハン
ド機構５は所望蔵書Ｎｓの背表紙Ｎｅと丁度対向した位
置にきていることになる。
【００３９】なお、識別情報認識装置５１が区分棚識別
情報ａ１１，ａ１２，ａ１３，・・・を順次読み取っ
て、所望蔵書Ｎｓが収納されている区分棚（所定収納区
分棚）Ａ１３の位置でハンド機構５を停止させる際、あ
るいは識別情報認識装置５１が区分棚Ａ１３上に並べ立
てられた蔵書Ｎの蔵書識別情報Ｎｘを順次読み取って、
所望蔵書Ｎｓと丁度対向した位置でハンド機構５を停止
させる際、慣性によってハンド機構５が所定の停止位置
をオーバーランする場合があるが、このような場合で
も、上下方向の所定停止位置と左右方向の所定停止位置
が、Ｚ軸エンコーダ１５ｚとＸ軸エンコーダ１５ｘに記
憶されているので、この記憶データを基にハンド機構５
のオーバーランを戻して、ハンド機構５を所定の位置に
正しく停止させることができる。
【００４０】次に前後制御装置１３ｙを作動させて、前
後方向案内体１２ｙを前方に送り出し、その先端に装着
されているハンド機構５が区分棚Ａ１３上の所望蔵書Ｎ
ｓを十分操作できる位置までハンド機構５を所望蔵書Ｎ
ｓへ接近させる。ハンド機構５が所望蔵書Ｎｓへ十分接
近すると、ハンド機構５のタッチ・フィンガ５４が所望
蔵書Ｎｓの背表紙Ｎｅに接してこれを感知し、タッチ・
フィンガ５４がリミット・スイッチ（図示せず）を作動
させてハンド機構５の前進を止める。この状態におい
て、ハンド機構５の蔵書引き出し機構５２の蔵書引き出
しフィンガ５２１は、図４の実線に示すように、所望蔵
書Ｎｓの上方に位置することになる。
【００４１】この状態からハンド機構５の蔵書引き出し
機構５２が作動して、図４に示すような過程で、所望蔵
書Ｎｓを区分棚Ａ１３の書列から引き出すことになる。
すなわち、先ず前記上下制御装置１３ｚが作動して、ハ
ンド機構５を下方に若干降下させる。これによって、図
４に示すように、蔵書引き出し機構５２の全体が矢印
Ｚ′方向に降下し、所望蔵書Ｎｓに対する位置が実線に
示す位置から破線に示す位置に変わる。この状態で蔵書
引き出しフィンガ５２１が所望蔵書Ｎｓの上縁に弾性的
に圧接し、あるいは所望蔵書Ｎｓの背表紙Ｎｅの上端に
弾性をもって係合する。そしてフィンガ・レバー５２２
と可動ガイド５２７が矢印α１の上方向に回動してリミ
ット・スイッチ５２８ａを作動させ、ハンド機構５なら
びに蔵書引き出し機構５２の下降を停止させる。
【００４２】次いで図４の鎖線に示すように、巻き取り
プーリ５２４が矢印α２の方向に回転してベルト５２５
が巻き取りプーリ５２４に巻き取られ、フィンガ・レバ
ー５２２と共に蔵書引き出しフィンガ５２１が後方へ引
かれる。この結果、所望蔵書Ｎｓが矢印α３の方向へ回
動して区分棚Ａ１３上の所望蔵書Ｎｓを書列から引き出
すことができる。この状態で所望蔵書Ｎｓの引き出され
た部分を、蔵書保持機構５３の腕材５３１，５３２で所
望蔵書Ｎｓの表紙と裏表紙の両面から挟んで保持し、こ
の状態から前後制御装置１３ｙを作動させて、前後方向
案内体１２ｙと共にハンド機構５を後方へ引き戻す。そ
の結果、所望蔵書Ｎｓが間違いなく書架Ａ１の区分棚Ａ
１３から取り出される。なお図８は、この発明のロボッ
ト１のハンド機構５によって、区分棚Ａ１３にある蔵書
Ｎの書列の中から所望蔵書Ｎｓを取り出す上記に説明し
た過程を図解したもので、（ａ）状態から（ｂ）状態を
経て（ｃ）に至る過程を示している。
【００４３】次にまた上下制御装置１３ｚを作動させ、
所望の蔵書Ｎｓを蔵書保持機構５３で保持したハンド機
構５をロボット１上の低い位置まで移動して、ロボット
１の移動時の安定度を高めた上で、ロボット１が所望蔵
書Ｎｓを書架側のコンテナ・ステーション４２に持ち込
んでコンテナ４４に入れ、ロボット１は初期の待機状態
に返る。そしてロボット１で運ばれてきた所望蔵書Ｎｓ
はコンベア４３でカウンタ側のコンテナ・ステーション
４１に運ばれ、そこで図書館スタッフＰに受け継がれて
利用者Ｑに提供される。
【００４４】次に利用者Ｑから返却された蔵書を元の書
架の区分棚に配架する場合について説明する。図書館利
用者Ｑから蔵書出納カウンＵに返却蔵書Ｎｐが持ち込ま
れると、図書館スタッフＰが返却蔵書Ｎｐの返却蔵書識
別情報Ｎｘｐ（図中にＮｘｐ表記はしていない）をホス
ト・コンピュータ２の入力装置２１へ入力して返却処理
をした後、その返却蔵書Ｎｐを蔵書搬送装置４のコンベ
ア４３で書架側のコンテナ・ステーション４２へ搬送す
る。
【００４５】一方ホスト・コンピュータ２では、前述の
所望蔵書取り出しの場合と同様に、入力装置２１から入
力された返却蔵書識別情報Ｎｘｐを蔵書・区分棚対照デ
ータと比較演算して、その返却蔵書Ｎｐが収納されるべ
き区分棚識別情報（所定収納区分棚識別情報）（例えば
区分棚Ａ１３の区分棚識別情報ａ１３）を検索し、この
区分棚識別情報ａ１３が返却蔵書識別情報Ｎｘｐと共に
ロボット１の一つに送信される。この返却蔵書識別情報
Ｎｘｐと区分棚識別情報ａ１３を受信したロボット１
は、書架側のコンテナ・ステーション４２において、返
却蔵書識別情報Ｎｘｐを付した返却蔵書Ｎｐを、ハンド
機構５の蔵書保持機構５３で保持した後、区分棚識別情
報ａ１３が付された区分棚Ａ１３を有する書架Ａ１の前
へ誘導され、ハンド機構５が区分棚Ａ１３の位置に導か
れる。
【００４６】次に左右制御装置１３ｘを作動させて、ハ
ンド機構５を左右方向案内体１２ｘに沿って右方向へ移
動させる。この過程でハンド機構５の識別情報認識装置
５１が区分棚Ａ１３上に並べ立てられた蔵書Ｎの背表紙
Ｎｅに付された蔵書識別情報Ｎｘを順次読み取り、蔵書
識別情報Ｎｘが途切れた個所（蔵書Ｎの書列の終端）を
識別情報認識装置５１が認識したところで、さらに蔵書
の１冊分の厚み相当長さだけ返却蔵書Ｎｐを保持したハ
ンド機構５を右方に移動させ、この状態でハンド機構５
を停止させる。この状態でハンド機構５の蔵書保持機構
５３の腕材５３１，５３２に掴まれた返却蔵書Ｎｐは、
書列の終端面と楔形筐体６１の間の配架ガイド間隙６１
ｂに対向している。
【００４７】この状態から前後制御装置１３ｙを作動さ
せてハンド機構５を前方に送り出し、蔵書保持機構５３
の腕材５３１，５３２で挟持した返却蔵書Ｎｐは、図７
に示す（ａ）状態、（ｂ）状態、（ｃ）状態、（ｄ）状
態の過程に沿って、返却蔵書Ｎｐの所定収納区分棚Ａ１
３の書列の終端に押し入れられ配架される。すなわち、
当初図７の（ａ）状態のように、ブックエンドＶの固定
案内ローラ６４と揺動案内ローラ６５が共に蔵書の書列
の終端面に接しており、この状態から返却蔵書Ｎｐをブ
ックエンドＶの揺動案内ローラ６５の位置に押し込む。
返却蔵書Ｎｐが押し込まれるにつれて、返却蔵書Ｎｐは
ブックエンドＶを矢印α５，矢印Ｘ′に示すように押し
広げながら配架ガイド間隙６１ｂに挿入される。この間
固定案内ローラ６４と揺動案内ローラ６５によって返却
蔵書Ｎｐが摩擦なく円滑に案内され、また揺動案内ロー
ラ６５は、図７の（ｂ）状態のように、返却蔵書Ｎｐに
押されて楔形筐体６１の中へ押し込まれ、さらに揺動案
内ローラ６５はスプリング６７による緩衝作用が大きい
ので返却蔵書Ｎｐを傷めることはない。そして同図の
（ｃ）状態のように、返却蔵書Ｎｐがさらに挿入される
と、揺動案内ローラ６５がスプリング６７の復元力によ
って楔形筐体６１の外側に突出して復元し、その反力に
よってブックエンドＶの前部が右方にずれ、これに追随
してブックエンドＶの後方も右方にずれる。次いで返却
蔵書Ｎｐをある程度まで押し入れた後は、同図（ｄ）状
態に示すように、蔵書保持機構５３の腕材５３１，５３
２を返却蔵書Ｎｐから放して閉じ、腕材５３１，５３２
の先端で返却蔵書Ｎｐの背表紙Ｎｅを突いて返却蔵書Ｎ
ｐを十分に押し入れるものである。
【００４８】また、返却蔵書Ｎｐを区分棚Ａ１３へ完全
に収納した後、ブックエンドＶが正しく書列に当接して
いない場合は、ハンド機構５をさらに右方へ移動させる
と共に区分棚Ａ１３の奥へ移動させその後ハンド機構５
を左方に移動させてプッシャ５５でブックエンドＶの側
面を突いてブックエンドＶの姿勢を正して蔵書Ｎの書列
の終端に正しく当接するように操作するものである。
【００４９】なお上述のようなハンド機構５を用いて書
架から蔵書を取り出したり書架へ蔵書を収納する手段
は、前記の書架側のコンテナ・ステーション４２でコン
テナ４４からロボット１が蔵書を取り出したりコンテナ
４４へ蔵書を収納する手段としても用いられる。
【００５０】
【発明の効果】上記の実施例からも明らかなようにこの
発明の図書館の蔵書自動出納システムによれば、蔵書出
納カウンタから必要とする蔵書あるいは書架へ返却する
蔵書の指示をホスト・コンピュータに対して発するのみ
で、これら所望蔵書の所定収納区分棚の識別情報をホス
ト・コンピュータが間違いなく検索して所望蔵書の識別
情報とその所定収納区分棚識別情報を蔵書出納ロボット
に伝え、他方既に多数設置された既存の書架の間を行き
来する自走式のロボットが上記の所望蔵書識別情報とそ
の所定収納区分棚識別情報を知得してその所定収納区分
棚に間違いなく行き着き、所望の蔵書を取り出して運ん
できたり、返却蔵書を間違いなく所定の書架に配架した
りするので、従来全て人手に頼らざるを得なかった蔵書
の出納業務をその木間細かさを維持しながら大幅に自動
化できる。
【００５１】その結果、図書館スタッフが単純な肉体労
働作業から開放されて本来の知的な専門的図書館サービ
ス業務に専念できるようになり、図書館全体の作業効率
の向上にも繋がる。同時にまた従来の人手作業ではしば
しば発生する配架ミスが回避され、配架ミスに伴う所望
蔵書の探索に無用な多大の時間を割くことがなくなる。
また大掛かりなコンベア装置のような設備を導入しない
ので、図書館の改造費用や設備のメンテナンスの面でも
負担が少なく、既存の一般図書館にも導入し易いもので
ある。とりわけ開架式書架方式を採る一般図書館にも違
和感なく簡単に導入できるものである。
【００５２】またこの発明の蔵書出納ロボットやこれを
組み入れた蔵書自動出納システムでは、ハンド機構の蔵
書引き出し機構として、蔵書を書架から引き出す際に蔵
書の上縁に摩擦接合あるいは係合する蔵書引き出しフィ
ンガをフィンガ・レバーの先端に設けると共に、フィン
ガ・レバーの後端と、フィンガ・モータで回転駆動され
る巻き取りプーリの間をベルトで繋ぎ、フィンガ・レバ
ーに、上記蔵書の上縁部を下方へ圧する弾性力を付与し
た構成にすることにより、ロボットのハンド機構で蔵書
を書架の書列から引き出す場合でも、蔵書引き出しフィ
ンガ蔵書の上縁に衝撃を与えることを防ぎ、蔵書引き出
し時における蔵書の傷みを軽減することできる。
【００５３】さらにまた、固定案内ローラと揺動案内ロ
ーラを設けた略楔形のブックエンドを用い、そのブック
エンドの傾斜側面を各区分棚の書列の終端面に対向する
ように配設して、返却蔵書を各区分棚の書列の終端面と
楔形ブックエンドの間に押し入れるようにすることによ
り、返却蔵書を配架する際の蔵書の傷みを大幅に軽減す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す図書館の蔵書自動出
納システムの概略構成図。
【図２】この発明の一実施例を示す図書館の蔵書出納ロ
ボットと書架の関連斜視図。
【図３】同蔵書出納ロボットのハンド機構の斜視図。
【図４】同ハンド機構の蔵書引き出し機構の内部側面
図。
【図５】書架に付設したブックエンドの斜視図
【図６】同ブックエンドの平面図。
【図７】同ハンド機構の蔵書配架時の動作説明図。
【図８】同ハンド機構の蔵書引き出し時の動作説明図。
【符号の説明】
Ａ１，〜Ａ４ ： 多段書架（書架） Ｂ１，〜Ｂ４
： 多段書架（書架） Ｃ１，〜Ｃ４ ： 多段書架（書架） Ｄ１，〜Ｄ４
： 多段書架（書架） Ｅ１，〜Ｅ４ ： 多段書架（書架） Ｆ１，〜Ｆ４
： 多段書架（書架） Ｇ１，〜Ｇ４ ： 多段書架（書架） Ｈ１，〜Ｈ４
： 多段書架（書架） Ｊ１，〜Ｊ４ ： 多段書架（書架） Ｋ１，〜Ｋ４
： 多段書架（書架） Ｌ１，〜Ｌ４ ： 多段書架（書架） Ｍ１，〜Ｍ４
： 多段書架（書架） Ａ１１，〜Ａ１５ ： 区分棚（所定収納区分棚） ａ１１，〜ａ１５ ： 書架・区分棚識別情報，区分棚
識別情報 （書架・区分棚識別コード，区分棚識別コード） Ｎ ： 蔵書 Ｎｅ ：
蔵書の背表紙 Ｎｘ ： 蔵書識別情報（蔵書識別コード） Ｎｓ ： 所望蔵書 Ｎｐ ：返
却蔵書 Ｐ ： 図書館スタッフ Ｑ ： 図
書館利用者 Ｒ ： 閲覧コーナー ｒ ： 閲
覧机 Ｓ ： 書架コーナー Ｔ ： 蔵
書保管倉庫（書庫） Ｕ ： 蔵書出納カウンタ Ｖ ： ブ
ックエンド Ｖａ ：ブックエンドの上面 Ｖｂ ：ブ
ックエンドの下面 Ｗ ： 誘導路 Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸：三次元直交軸 １ ： 蔵書出納ロボット（ロボット） １１ ： 台車 １１ａ ：
台車の側面 １１１ ： 駆動車輪 １１２ ：
進行変更盤 １１３ ： 従属車輪 １１４ ：
走行用モータ １１５ ： 距離センサ １１６ ：
車載通信装置 １１７ ： 車載コンピュータ １１８ ：
車載電源装置 １２ｘ ： 左右方向案内体（Ｘ軸方向案内体） １２ｙ ： 前後方向案内体（Ｙ軸方向案内体） １２ｚ ： 上下方向案内体（Ｚ軸方向案内体） １３ｘ ： 左右制御装置（三次元移動制御装置） １３ｙ ： 前後制御装置（三次元移動制御装置） １３ｚ ： 上下制御装置（三次元移動制御装置） １４ｘ ： Ｘ軸サーボモータ １４ｙ ： Ｙ軸サーボモータ １４ｚ ： Ｚ軸サーボモータ １５ｘ ： Ｘ軸エンコーダ １５ｚ ： Ｚ軸エンコーダ １６ ：伝動プーリ １７ ：伝
動ベルト ２ ： ホスト・コンピュータ ２１ ： 入力装置 ２２ ：
記憶装置 ２３ ： 演算装置 ２４ ：
出力装置 ３ ： 通信装置 ４ ： 蔵
書搬送装置 ４１ ： カウンタ側のコンテナ・ステーション ４２ ： 書架側のコンテナ・ステーション ４３ ： コンベア ４４ ：
コンテナ ５ ： ハンド機構 ５１ ： 識別情報認識装置 ５２ ：
蔵書引き出し機構 ５２１ ： 蔵書引き出しフィンガ ５２２ ：
フィンガ・レバー ５２３ａ ： フィンガ・モータ ５２３ｂ
：減速ギア ５２４ ： 巻き取りプーリ ５２５ ：
ベルト ５２６ ： ベルト・ガイド ５２７ ： 可動ガイド ５２７ａ：
支軸 ５２８ ： ストッパ ５２８ａ：
リミット・スイッチ ５２９ ： スプリング ５３ ： 蔵書保持機構 ５３１，５
３２ ： 腕材 ５４ ： タッチ・フィンガ ５５ ：
プッシャ ６１ ： 楔形筐体 ６１ａ ： 筐体の傾斜側面 ６１ｂ ：
配架ガイド間隙 ６１１，６１２ ： 窓穴 ６２，６３
ａ，６３ｂ ： 支軸 ６４ ： 固定案内ローラ ６５ ：
揺動案内ローラ ６６ ： 揺動腕 ６７ ：
スプリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ２５Ｊ 19/00 Ｂ２５Ｊ 19/00 Ｋ Ｂ６５Ｇ 1/137 Ｂ６５Ｇ 1/137 Ａ (56)参考文献 特開2001−163417（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−2603（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−188318（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−212621（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−314483（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−149904（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−267602（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65G 1/04 515 B65G 1/04 541 B25J 5/00 B25J 9/22 B25J 13/08 B25J 19/00 B65G 1/137

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 区分棚識別情報を表記した区分棚が複数
    形成され、蔵書識別情報を表記した蔵書がそれぞれの所
    定の区分棚に立て並べて収納され、かつ図書館スタッフ
    および図書館利用者が直接自由に上記蔵書を手に取るこ
    とができる状態に配設した書架；図書館利用者が閲覧・
    貸出を求める所望蔵書の蔵書識別情報が蔵書出納カウン
    タから入力される入力装置と、前記各蔵書の蔵書識別情
    報とその各蔵書の所定収納区分棚の区分棚識別情報とを
    対照させた蔵書・区分棚対照データを記憶する記憶装置
    と、上記入力装置に入力された所望蔵書識別情報を上記
    蔵書・区分棚対照データと対比して前記所望蔵書の所定
    収納区分棚識別情報を検索演算する演算装置と、上記検
    索演算に基づく所望蔵書の所定収納区分棚識別情報を所
    望蔵書識別情報と共に出力する出力装置とを備えたホス
    ト・コンピュータ；前記書架の周辺を自走する蔵書出納
    ロボット；を含んで構成され、前記蔵書出納ロボット
    は、前記書架の周辺を自走する台車と、ハンド機構と、
    このハンド機構を前記書架に対向させて三次元移動制御
    する制御装置と、前記ホスト・コンピュータから発した
    所望蔵書識別情報ならびに所望蔵書の所定収納区分棚識
    別情報を基に前記台車の誘導制御と前記ハンド機構の三
    次元移動制御を行う車載コンピュータを備え、前記ハン
    ド機構は、前記書架に表記された区分棚識別情報ならび
    に各区分棚に収納されている蔵書に表記された蔵書識別
    情報を検知して前記所望蔵書の所定収納区分棚とその所
    定収納区分棚に在る所望蔵書を認識する識別情報認識装
    置と、所望蔵書を区分棚上の書列から引き出す蔵書引き
    出し機構と、この引き出された所望蔵書を蔵書の厚み方
    向から挟持して取り出す蔵書保持機構を含んで構成さ
    れ、かつ前記のハンド機構、制御装置、車載コンピュー
    タを車載電源装置と共に前記台車に搭載したことを特徴
    とする図書館の蔵書自動出納システム。
  2. 【請求項２】 区分棚識別情報を表記した区分棚が複数
    形成され、蔵書識別情報を表記した蔵書がそれぞれの所
    定の区分棚に立て並べて収納され、かつ図書館スタッフ
    および図書館利用者が直接自由に上記蔵書を手に取るこ
    とができる状態に配設した書架；図書館利用者から返却
    された返却蔵書の蔵書識別情報が蔵書出納カウンタから
    入力される入力装置と、前記各蔵書の蔵書識別情報とそ
    の各蔵書の所定収納区分棚の区分棚識別情報とを対照さ
    せた蔵書・区分棚対照データを記憶する記憶装置と、上
    記入力装置に入力された返却蔵書識別情報を上記蔵書・
    区分棚対照データと対比して前記返却蔵書の所定収納区
    分棚識別情報を検索演算する演算装置と、上記検索演算
    に基づく返却蔵書の所定収納区分棚識別情報を返却蔵書
    識別情報と共に出力する出力装置とを備えたホスト・コ
    ンピュータ；前記書架の周辺を自走する蔵書出納ロボッ
    ト；を含んで構成され、前記蔵書出納ロボットは、前記
    書架の周辺を自走する台車と、ハンド機構と、このハン
    ド機構を前記書架に対向させて三次元移動制御する制御
    装置と、前記ホスト・コンピュータから発した返却蔵書
    の所定収納区分棚識別情報を基に前記台車の誘導制御と
    前記ハンド機構の三次元移動制御を行う車載コンピュー
    タを備え、前記ハンド機構は、前記書架に表記された区
    分棚識別情報ならびに各区分棚に収納されている蔵書に
    表記された蔵書識別情報を検知して前記返却蔵書の所定
    収納区分棚とその所定収納区分棚上の書列の終端を認識
    する識別情報認識装置と、前記返却蔵書を蔵書の厚み方
    向から挟持して前記所定収納区分棚の書列の終端に並べ
    て押し入れる蔵書保持機構を含んで構成され、かつ前記
    のハンド機構、制御装置、車載コンピュータを車載電源
    装置と共に前記台車に搭載したことを特徴とする図書館
    の蔵書自動出納システム。
  3. 【請求項３】 台車上に、三次元直交軸の方向にそれぞ
    れ沿う左右方向案内体、前後方向案内体、上下方向案内
    体を配設し、これらの案内体の一つに対し他の案内体が
    前記直交軸の方向に移動し得るようにこれらの案内体を
    連結すると共に、前記の各案内体に沿う他の案内体の移
    動を制御する制御装置を設け、前記前後方向案内体にハ
    ンド機構を取り付けたことを特徴とする請求項１または
    請求項２に記載の図書館の蔵書自動出納システム。
  4. 【請求項４】 上面と下面が台形で傾斜側面を有する
    略楔形の楔形筐体の中に、その楔形筐体の幅広の位置に
    おいて、固定案内ローラを縦方向の支軸で軸支してこの
    固定案内ローラの外周面の一部を傾斜側面に形成した窓
    穴から外方に覗かせると共に、同楔形筐体の幅狭の位置
    において、先端に揺動案内ローラを縦方向の支軸で軸支
    した揺動腕の他端を縦方向の支軸で回動自在に軸支して
    この揺動案内ローラを楔形筐体の前記傾斜側面に形成し
    た窓穴から外側へ出没自在に突出させ、かつこの揺動案
    内ローラが前記窓穴から突出する方向に付勢したブック
    エンドを書架の各区分棚の上に置き、このブックエンド
    の幅広の方を区分棚の奥の方に向け、前記傾斜側面を区
    分棚の書列の終端面の方に向けて配設し、このブックエ
    ンドの傾斜側面と前記書列終端面の間に形成される楔状
    の間隙を返却蔵書の配架ガイド間隙としたことを特徴と
    する請求項１または請求項２または請求項３に記載の図
    書館の蔵書自動出納システム。
  5. 【請求項５】 区分棚識別情報を表記した区分棚が複数
    形成され蔵書識別情報を表記した蔵書がそれぞれの所定
    の区分棚に立て並べて収納され、かつ図書館スタッフお
    よび図書館利用者が直接自由に上記蔵書を手に取ること
    ができる状態に配設した書架の周辺を自走する台車の上
    に、ハンド機構と、このハンド機構を前記書架に対向さ
    せて三次元移動制御する制御装置と、蔵書出納カウンタ
    からの指示に基づく所望蔵書識別情報ならびに所望蔵書
    の所定収納区分棚識別情報を得て前記台車の誘導制御な
    らびに前記ハンド機構の三次元移動制御を行う車載コン
    ピュータと、車載電源装置を搭載し、前記ハンド機構に
    は、前記書架に表記された区分棚識別情報ならびに各区
    分棚に収納されている蔵書に表記された蔵書識別情報を
    検知して所望蔵書の所定収納区分棚とその所定収納区分
    棚に在る所望蔵書を認識する識別情報認識装置と、所望
    蔵書を区分棚の書列から引き出す蔵書引き出し機構と、
    この引き出された所望蔵書を蔵書の厚み方向から挟持し
    て取り出す蔵書保持機構を具備させたことを特徴とする
    図書館の蔵書出納ロボット。
  6. 【請求項６】 区分棚に立て並べられた蔵書を引き出す
    際にその蔵書の上縁部に摩擦接合あるいは係合する蔵書
    引き出しフィンガを先端に設けたフィンガ・レバーの後
    端と、フィンガ・モータで回転駆動される巻き取りプー
    リの巻き取り面の間をベルトで繋ぎ、かつ前記フィンガ
    ・レバーに前記蔵書の上縁部を下方へ圧する弾性力を付
    与した蔵書引き出し機構を有することを特徴とする請求
    項５に記載の図書館の蔵書出納ロボット。
  7. 【請求項７】 区分棚識別情報を表記した区分棚が複数
    形成され蔵書識別情報を表記した蔵書がそれぞれの所定
    の区分棚に立て並べて収納され、かつ図書館スタッフお
    よび図書館利用者が直接自由に上記蔵書を手に取ること
    ができる状態に配設した書架の周辺を自走する台車の上
    に、ハンド機構と、このハンド機構を前記書架に対向さ
    せて三次元移動制御する制御装置と、蔵書出納カウンタ
    からの指示に基づく返却蔵書の所定収納区分棚識別情報
    を得て前記台車の誘導制御ならびに前記ハンド機構の三
    次元移動制御を行う車載コンピュータと、車載電源装置
    を搭載し、前記ハンド機構には、前記書架に表記された
    区分棚識別情報ならびに各区分棚に収納されている蔵書
    に表記された蔵書識別情報を検知して前記返却蔵書の所
    定収納区分棚とその所定収納区分棚の書列の終端を認識
    する識別情報認識装置と、返却蔵書を蔵書の厚み方向か
    ら挟持して前記所定収納区分棚の書列の終端に並べて押
    し入れる蔵書保持機構を具備させたことを特徴とする図
    書館の蔵書出納ロボット。
  8. 【請求項８】 台車上に、三次元直交軸の方向にそれぞ
    れ沿う左右方向案内体、前後方向案内体、上下方向案内
    体を配設し、これらの案内体の一つに対し他の案内体が
    前記直交軸の方向に移動し得るようにこれらの案内体を
    連結すると共に、前記の各案内体に沿う他の案内体の移
    動を制御する制御装置を設け、前記前後方向案内体にハ
    ンド機構を取り付けたことを特徴とする請求項５または
    請求項６または請求項７に記載の図書館の蔵書出納ロボ
    ット。
  9. 【請求項９】 区分棚識別情報を表記した区分棚が複数
    形成され蔵書識別情報を表記した蔵書がそれぞれの所定
    の区分棚に立て並べて収納され、かつ図書館スタッフお
    よび図書館利用者が直接自由に上記蔵書を手に取ること
    ができる状態に配設した書架に対向させて三次元移動制
    御され前記書架に表記された区分棚識別情報ならびに各
    区分棚に収納されている蔵書に表記された蔵書識別情報
    を検知して所望蔵書の所定収納区分棚とその所定収納区
    分棚に在る所望蔵書を認識する識別情報認識装置と、所
    望蔵書を区分棚上の書列から引き出す蔵書引き出し機構
    と、この引き出された所望蔵書を蔵書の厚み方向から挟
    持して取り出す蔵書保持機構を具備したことを特徴とす
    る図書館の蔵書出納ロボットのハンド機構。
  10. 【請求項１０】 区分棚に立て並べられた蔵書を引き出
    す際にその蔵書の上縁部に摩擦接合あるいは係合する蔵
    書引き出しフィンガを先端に設けたフィンガ・レバーの
    後端と、フィンガ・モータで回転駆動される巻き取りプ
    ーリの巻き取り面の間をベルトで繋ぎ、かつフィンガ・
    レバーに前記蔵書の上縁部を下方へ圧する弾性力を付与
    した蔵書引き出し機構を有することを特徴とする請求項
    ９に記載の図書館の蔵書出納ロボットのハンド機構。
  11. 【請求項１１】 区分棚識別情報を表記した区分棚が複
    数形成され蔵書識別情報を表記した蔵書がそれぞれの所
    定の区分棚に立て並べて収納され、かつ図書館スタッフ
    および図書館利用者が直接自由に上記蔵書を手に取るこ
    とができる状態に配設した書架に対向させて三次元移動
    制御され、蔵書出納カウンタからの指示に基づく返却蔵
    書の所定収納区分棚識別情報を得て書架に表記された区
    分棚識別情報ならびに各区分棚に収納されている蔵書に
    表記された蔵書識別情報を検知して前記返却蔵書の所定
    収納区分棚とその所定収納区分棚上の書列の終端を認識
    する識別情報認識装置と、返却蔵書を蔵書の厚み方向か
    ら挟持して前記所定収納区分棚の書列の終端に並べて押
    し入れる蔵書保持機構を具備したことを特徴とする図書
    館の蔵書出納ロボットのハンド機構。
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