搬运机器人系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及采用对存放有货物的货架进行搬运的搬运机器人的搬运机器人系统。
【背景技术】
[0002]负责将货物从某一地点向其他地点移动的搬运作业的机器人被称作“无人搬运车”或“AGV”，在仓库、工厂、港湾等设施内被广为导入。
[0003]再有，通过将自动进行在货物的存放处与搬运机器人之间发生的货物的交接作业、即装卸作业的装卸装置也组合加以利用，能够使设施内物流的大部分的作业自动化。
[0004]此外，受最近顾客需求多样化的影响，邮购仓库等处理多种类少量物品的仓库的数量增加，因管理物品如上的性质，在搜索商品、进行装货上需要花费时间与人工成本。因此，比以往那样的大量处理单一商品的仓库，更要求设施内物流的作业自动化。
[0005]在此，在专利文献I中，作为适于处理多种多样的商品的邮购仓库或多种类少量生产工厂中的部件搬运的例子，公开了一种系统，在仓库等的空间内配置可动的存放货架，搬运机器人与存放有所需商品或部件的货架相结合，连同存放货架搬运到进行商品装箱或成品组装的车间。
[0006]另一方面，在专利文献2中，公开了一种系统，在导入了搬运机器人与自动装卸装置的仓库系统中，将使来自货架的货物移动到搬运机器人上的装卸装置安装到存放货架上，在搬运机器人连接到装卸装置上时，通过机器人进行针对装卸装置的电力供给以及装卸装置的控制，据此装卸装置无需配设电源而地使装卸作业自动化。
[0007]此外，在专利文献3中，公开了一种技术，能够使在工厂内生产的大量晶圆收纳到设在搬运机器人上的多层收纳货架中从而一次性进行搬运。
[0008]在先技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特表2009-539727号公报[0011 ] 专利文献2:日本特开平4-333404号公报
[0012]专利文献3:日本特开平10-303274号公报
【发明内容】
[0013]发明要解决的课题
[0014]在此，在专利文献I所述的方法中，在需要存放在某一货架上的某一物品时，必须同时搬运存放在该货架上的全部物品。
[0015]若该货架中的物品大多皆非所需，则额外消耗为了搬运该非需物品的重量所需的會bi。
[0016]如是，在专利文献I中，未考虑到个别地仅搬运所需物品、或者仅搬运装有该物品的托架的技术。
[0017]此外，若所需的多个物品被分别存放到不同的货架上，则必须将其全部货架运送至IJ车间。
[0018]因此，在存放处与车间之间的搬运需要执行与货架个数相应的次数，搬运时间效率、能效皆难g良好。
[0019]对此，在专利文献2所述的方法中，通过将所需物品或托架装载到在搬运机器人上搭载的收纳空间中，能够只搬运所需物品。但是，机器人的物品载置容积终有限度，因而一次性能搬运的量也受限。
[0020]另一方面，如专利文献3所述，通过在机器人自身上设多层收纳空间，也能够搬运多个物品。但是，由于该多层收纳空间为机器人的一部分，因此若未收纳所需物品而移动，则需要持续保持作为重物的多层收纳货架。
[0021]因此，对能搬运大量物品的机器人而言，在进行未运送物品或托架的通常移动时，由于包含自重的要运送的总重变大，因此存在能效降低的问题。
[0022]在上述的现有技术中，在未运送物品的通常移动时和物品搬运时的至少一方中，需要运送过多的重物。
[0023]本发明在意识到如上述之类的问题之后，目的在于提供一种搬运机器人系统，其能够实现在通常移动时与物品搬运时这两种情况下一次性地运送大量物品并且搬运时间效率、能效优异的自动搬运。
[0024]用于解决课题的手段
[0025]为解决上述问题，本发明提供一种搬运机器人系统，具有:多个可动货架，各自具有使存放的物品移动的移交部;至少一台机器人，能够将规定的货架搬运到规定位置；以及管理终端，对所述机器人进行搬运指示，所述机器人具有:对所述货架可装卸地进行保持且能够与所述货架电连接的连接部、驱动部以及控制部，所述控制部通过所述驱动部使所述机器人移动到第一货架附近，经由所述连接部使所述机器人与所述第一货架连接并移动到第二货架附近，经由所述连接部对所述第一货架及/或第二货架的所述移交部供电，使与载置有作为移动对象的物品的位置对应的所述移交部运转，使作为所述移动对象的物品从载置有作为所述移动对象的物品的一方的货架移动到另一方的货架的规定处。
[0026]发明效果
[0027]根据本发明，在能够一次性运送大量物品的搬运机器人系统中，能够实现通常移动时与物品搬运时这两种情况下的搬运时间效率、能效优异的自动搬运。
【附图说明】
[0028]图1为实施例1中搬运机器人系统1a的构成图的例子。
[0029]图2为表现实施例1中的搬运机器人系统10针对一个任务902x的整体性动作的流程图的例子。
[0030]图3为实施例1中的货架10a的构成图的例子。
[0031 ]图4为实施例1中的被接触面103的构成图的例子。
[0032]图5为实施例1中的货架10b的构成图的例子。
[0033]图6为实施例1中的机器人200的构成图的例子。
[0034]图7为实施例1中的接触面207的构成图的例子。
[0035]图8为表现实施例1中的被连接部102与连接部202相连接的情形的示意图的例子。[0036 ]图9为表现实施例1中的准备货架I OOx的情形的示意图的例子。
[0037]图10为表现实施例1中的准备货架10x时的机器人200x以及机器人200y的动作的流程图的例子。
[0038]图11为实施例1中的管理终端300所掌握的与货架100有关的货架信息905的构成图的例子。
[0039 ]图12为实施例1中的输入到管理终端300中的指令900的构成图的例子。
[0040]图13为实施例1中的管理终端300所制作的任务902的构成图的例子。
[0041 ]图14为实施例1中的货架100的状态迀移信息915的构成图的例子。
[0042]图15为表现实施例1中的在不同高度的收纳空间之间交接物品的情形的示意图的例子。
[0043]图16为实施例2中的搬运机器人系统IOb的构成图的例子。
[0044]图17为实施例2中的层变更移交货架600的构成图的例子。
[0045]图18为表现实施例2中的在不同高度的收纳空间之间交接物品的情形的示意图的例子。
[0046]图19为表现实施例1中的一台机器人200x控制货架100x、100y的情形的示意图的例子。
[0047]图20为实施例1中的管理终端300所具有的管理终端功能310的构成图的例子。
【具体实施方式】
[0048]以下，参照【附图说明】实施例。
[0049]实施例1
[0050]在本实施例中，说明设想了邮购仓库中的商品的出入或多种类少量生产工厂中的部件的出入等的、连同货架一起搬运物品的搬运机器人系统1a的例子。在本例中，例示了邮购仓库作为适合的例子，但不言自明的是，无论物品数量或类别如何，都能够适用本发明，再有，在所有生产工厂中都能适用本发明。
[0051]图1为本实施例中的搬运机器人系统1a的构成图的一例。搬运机器人系统1a由2台以上的货架100、1台以上的机器人200、管理终端(以下，也称作“管理计算机”)300、用户界面400、充电站500构成。
[0052]在本例中，除非特别说明，基于在仓库内配置有2台以上的货架100、2台以上的机器人的例子来进行以下说明。
[0053]在存放区域1000中，设置有多个货架100，存放多个物品的货架、尚未存放物品的货架都有。在作业区域2000中，设置有用户界面400，在这里，作业人员20针对机器人200x搬运而来的货架10x进行物品的取出或补充等作业。
[0054]安装PC等作为用户界面400，管理计算机300与用户界面400能够进行经无线或有线的通信，构成为各自设有未图示的发送部、接收部。此外，管理计算机300与机器人200之间也能够进行无线通信，构成为该机器人200也具有未图示的发送部、接收部。
[0055]管理计算机300管理并运用搬运机器人系统1a整体。将管理计算机300所具有的功能称作“管理终端功能310”。图20为本实施例中管理终端功能310的构成图的一例。管理终端功能310大致分为:任务清单制作功能320，制作详细记载货架100的状态的迀移的任务清单903;系统动作计划功能330，计划搬运机器人系统1a的机器人200或用户界面400的动作；以及任务清单执行管理功能340，对搬运机器人系统1a对任务清单903的执行状况进行管理。
[0056]首先，说明任务清单制作功能320。本搬运机器人系统1a的管理人员30利用管理计算机300所拥有的指令清单输入功能321，将在某一定时间、例如I日内应执行的全部指令900作为指令清单901输入到管理计算机300。
[0057]指令900是指商品或部件的订货或补充。管理计算机300利用指令清单排序功能322来对该指令清单901进行排序等，计划用于执行全部该指令列的多个任务902，制作任务清单903。任务902是指与作业人员20针对一个货架100进行的作业有关的搬运机器人系统1a的一系列的动作。在本实施例中，并未决定在制作任务清单903的时刻，将哪一机器人200分配给哪一任务902，或者在什么时机使机器人200充电，但在制作任务清单903的时刻也可以决定上述事项。
[0058]在本实施例中，管理计算机300在制作任务清单903时，首先，检查指令清单901所包含的各指令900，进行对以同一种物品为作业对象的指令900彼此进行汇总等的排序(指令清单排序功能322)。在搬运机器人系统1a导入时，针对同一种物品，以小型物品120存放到单一托架110内，托架110以及中型物品130尽量收纳到单一货架100上的方式事先准备。于是，通过上述排序，尤其在出库时，无需多次搬运同一货架100，能够提高搬运效率。
[0059 ]接着，针对汇总后的多个指令900，对放入有其所记载的物品的货架100进行列表(作业物品存放货架列表功能323)。从被列表的货架100中，选择向作业区域200运送的货架ΙΟΟχ、以及与货架10x进行物品交接的货架10y (作业货架选择功能324)。货架10x只选择I台，而货架10y其台数不限。比较针对货架10x应收纳的物品与当前收纳的物品，若正好，便不选择货架100y。
[0060]作为出库时的货架10x的选择方法，例如，考虑到选择收纳所需的物品的移交部101多的货架100作为货架10x这一方法。据此，能够减少货架100之间的物品交接的次数，搬运效率会提高。若存在收纳所需的物品的移交部101的个数相同的多个货架100，则优选选择什么也未收纳的移交部101的个数多的货架100作为货架ΙΟΟχ。据此，能够减少向其他货架10y交接非需物品的次数，提高搬运效率。此外，容后利用图5来详细说明，有时会卸下一部分移交部101来收纳大型物品140。若需要这样的大型物品140且能收纳其的货架100又少，则需要优先选择收纳该大型物品140的货架100作为货架ΙΟΟχ。
[0061]作为入库时的货架10x的选择方法，考虑到选择空的移交部101多的货架100作为货架10x这一方法。据此，能够在作业区域2000内，在I个货架10x上收纳多的物品。但是，若入库尚未存放到托架110上的小型物品120，则需要选择了收纳着存放同一种小型物品120的托架110的货架100作为货架ΙΟΟχ。此外，若入库大型物品140且能收纳其的货架100又少，则需要优先选择能收纳其的收纳空间空着的货架100作为货架ΙΟΟχ。
[0062]此外，关于入库，也可以考虑优先针对I个货架100收纳同一种物品的方法。例如，可以考虑在入库的同一种物品数量少，或者连同收纳多个小型物品120的少量托架110—同入库时，选择收纳数量多的同一种物品并且全部移交部101并非由同一种物品装满的货架100作为货架10x的方法。据此，能够以将同一种物品汇集到单一货架100的方式进行入库，如上述，能够提高出库时的搬运效率。
[0063]作业货架选择功能324选择利用于任务902