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JP7524760B2 - ロボット制御システム、ロボット制御方法、及び、制御プログラム - Google Patents

ロボット制御システム、ロボット制御方法、及び、制御プログラム Download PDF

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Description

本開示は、ロボット制御システム、ロボット制御方法、及び制御プログラムに関する。
特許文献１には、施設内での配膳に用いられるトレイを、自律移動型の搬送ロボットを用いて搬送する搬送システムが開示されている。
特許第６４８３５０５号公報
一般的に、病院等では、配膳に用いられた使用済みのトレイ（使用済みの食器が載置されたトレイを含む）は、各病室の出入口付近（第１所定場所）に返却された後、予め決められた時刻になると各病室の出入口付近から別の回収場所（第２所定場所）に回収される。しかしながら、例えば使用済みのトレイの返却が想定以上に早いことにより、当該使用済みのトレイが病室の出入口付近に長時間放置されると、残飯の臭いが気になる等、衛生的に良くないという課題があった。
本開示は、以上の背景に鑑みなされたものであり、使用済みのトレイを速やかに回収することにより衛生状態を向上させることが可能なロボット制御システム、ロボット制御方法、及び、制御プログラムを提供することを目的とする。
本実施の形態にかかるロボット制御システムは、施設内を自律移動する移動ロボットを制御するロボット制御システムであって、前記施設内において配膳に用いられた複数のトレイのうち一つ以上の使用済みのトレイが第１所定場所に返却されたことを検出した場合、前記移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記トレイを回収して第２所定場所に搬送するように指示する。このロボット制御システムは、第１所定場所に返却された使用済みのトレイを、定刻前でも速やかに回収するため、使用済みのトレイの長時間の放置を防ぐことができ、その結果、衛生状態を向上させることができる。
配膳に用いられた前記複数のトレイのうち２以上の所定数のトレイが前記第１所定場所に返却されたことを検出した場合、前記移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記所定数のトレイを回収して前記第２所定場所に搬送するように指示してもよい。
配膳に用いられた前記複数のトレイのうち何れか一つのトレイが前記第１所定場所に返却されてから第１所定時間が経過した場合、前記移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記トレイを回収して前記第２所定場所に搬送するように指示してもよい。
配膳に用いられた前記複数のトレイのうち何れか一つのトレイが前記第１所定場所に返却されてから第２所定時間が経過しても別のトレイが前記第１所定場所に返却されない場合、前記移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記トレイを回収して前記第２所定場所に搬送するように指示してもよい。
前記第１所定場所を撮影するカメラの撮影映像から前記第１所定場所に返却されたトレイの数を検出してもよい。
配膳に用いられる前記複数のトレイにはそれぞれＩＣタグが取り付けられ、前記第１所定場所には、タグリーダを有する返却台が設置され、前記タグリーダによる前記ＩＣタグの読み取り結果に基づいて前記第１所定場所に返却されたトレイの数を検出してもよい。
前記第１所定場所には、荷重センサが取り付けられた返却台が設置され、前記荷重センサによって検出された荷重に基づいて前記第１所定場所に返却されたトレイの数を検出してもよい。
前記ロボット制御システムは、施設内を自律移動する移動ロボットと、前記移動ロボットを制御する制御装置と、を備える。
本実施の形態にかかるロボット制御方法は、施設内において配膳に用いられた複数のトレイの第１所定場所への返却状況を監視するステップと、前記複数のトレイのうち一つ以上の使用済みのトレイが第１所定場所に返却されたことを検出した場合、移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記トレイを回収して第２所定場所に搬送するように指示するステップと、を備える。このロボット制御方法は、第１所定場所に返却された使用済みのトレイを、定刻前でも速やかに回収するため、使用済みのトレイの長時間の放置を防ぐことができ、その結果、衛生状態を向上させることができる。
本実施の形態にかかる制御プログラムは、施設内において配膳に用いられた複数のトレイの第１所定場所への返却状況を監視する処理と、前記複数のトレイのうち一つ以上の使用済みのトレイが第１所定場所に返却されたことを検出した場合、移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記トレイを回収して第２所定場所に搬送するように指示する処理と、をコンピュータに実行させる。この制御プログラムは、第１所定場所に返却された使用済みのトレイを、定刻前でも速やかに回収するため、使用済みのトレイの長時間の放置を防ぐことができ、その結果、衛生状態を向上させることができる。
本発明により、使用済みのトレイを速やかに回収することにより衛生状態を向上させることが可能なロボット制御システム、ロボット制御方法、及び、制御プログラムを提供することができる。
実施の形態１に係るロボット制御システムである移動ロボットを例示した概略図である。 実施の形態１に係る移動ロボットを例示した斜視図である。 実施の形態１に係る移動ロボットを例示したブロック図である。 実施の形態１に係る移動ロボットの施設内での移動を例示した概略平面図である。 実施の形態１に係る移動ロボットの動作の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る移動ロボットの動作の他の例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る移動ロボットの動作の他の例を示すフローチャートである。 実施の形態２に係るロボット制御システムに設けられたサーバ装置を例示したブロック図である。 実施の形態２に係るロボット制御システムの動作を例示したシークエンス図である。
以下、発明の実施形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
＜実施の形態１＞
以下、実施の形態１に係るロボット制御システムについて説明する。
ロボット制御システムは、所定の施設内を自律移動可能に構成された移動ロボットを制御するシステムである。なお、ロボット制御システムは、移動ロボット単体であってもよいし、一つ又は複数の移動ロボットとそれを管理（制御）するサーバ装置（制御装置）とを備えたものであってもよい。移動ロボットは、物品を搬送するために自律移動する搬送ロボットを含む。本実施の形態では、ロボット制御システムが移動ロボット単体である場合について説明する。また、本実施の形態では、移動ロボットが、配膳用トレイを搬送するために自律移動する搬送ロボットとして用いられている。
（移動ロボットの構成）
図１は、実施の形態１に係る移動ロボットを例示した概略図である。図１に示すように、移動ロボット１００は、所定の施設９００内を自律移動可能に構成されている。所定の施設９００は、例えば、病院である。なお、所定の施設９００は、移動ロボット１００が自律移動可能な施設であれば、病院に限らず、ホテル、ショッピングモール等でもよい。本実施の形態では、所定の施設９００が、病院である場合を例に説明する。
移動ロボット１００は、施設９００内の床面９１０上を自律移動する。施設カメラ４００は、施設９００内に固定されている。例えば、施設カメラ４００は、施設９００の天井９２０に固定され、施設カメラ４００の周辺を撮像して画像データを生成する。施設９００内において、複数の施設カメラ４００が設けられてもよい。
移動ロボット１００と施設カメラ４００とは、無線通信等の情報伝達手段を介して相互に通信可能に接続されている。移動ロボット１００と施設カメラ４００とは、例えば、直接に通信可能に接続されてもよいし、アクセスポイント５００及びサーバ装置３００を介して、通信可能に接続されてもよい。移動ロボット１００は、施設カメラ４００から直接に、又は、アクセスポイント５００及びサーバ装置３００を介して、画像データを取得する。
アクセスポイント５００は、例えば、無線ＬＡＮのアクセスポイントである。アクセスポイント５００は、施設９００内に固定され、アクセスポイント５００の周辺に位置する移動ロボット１００から当該移動ロボット１００の位置情報及び走行情報等を取得する。施設９００内において、複数のアクセスポイント５００が設けられてもよい。
施設９００内において、複数の移動ロボット１００が自律移動してもよい。複数の移動ロボット１００が自律移動している場合には、複数の移動ロボット１００は、無線通信等の情報伝達手段を介して相互に通信可能に接続されてもよい。複数の移動ロボット１００は、例えば、相互に直接に通信可能に接続されてもよいし、アクセスポイント５００及びサーバ装置３００を介して、相互に通信可能に接続されてもよい。
図２は、実施形態１に係る移動ロボット１００を例示した斜視図である。図３は、実施形態１に係る移動ロボット１００を例示したブロック図である。図２及び図３に示すように、移動ロボット１００は、駆動部１１０、筐体部１２０、通信部１３０、操作受付部１４０、表示部１５０、センサ群１６０、ＩＤセンサ１７０、制御部１８０及び記憶部１９０を備えている。
図２に示すように、移動ロボット１００は、移動面である床面９１０を移動する移動体である。ここで、移動ロボット１００の説明の便宜のため、ＸＹＺ直交座標軸系を用いている。床面９１０をＸＹ平面とし、上方を＋Ｚ軸方向とする。
駆動部１１０は、移動ロボット１００の移動手段として機能する。駆動部１１０は、床面９１０に接しており直進方向（前後方向または図のＸ軸方向）に対して直角の方向（左右方向または図のＹ軸方向）に伸びる１本の回転軸を中心にそれぞれ独立して回転可能に設定されている２つの駆動輪１１１および床面に接するキャスター１１２を有している。移動ロボット１００は、左右に配置された駆動輪１１１を同じ回転数で駆動させることにより、前進または後進を行い、左右の駆動輪１１１の回転速度または回転方向に差を生じさせることにより、旋回を行う。駆動部１１０は、制御部１８０の指示に応じて、駆動輪１１１を駆動させる。
筐体部１２０は、移動ロボット１００における駆動部１１０の上方に配置されている。筐体部１２０は、収納室扉１２１を有してもよい。収納室扉１２１を開けると、筐体部１２０の内部には、所定の搬送物を収納するための収納室が設けられている。本実施の形態では、例えば、患者に提供するための病院食が載置された配膳用トレイや、使用済みの配膳用トレイが収納室に収納される。筐体部１２０は、制御部１８０の指示に応じて、収納室扉１２１の開閉を行ってもよい。
図３に示すように、通信部１３０は、外部と通信可能に接続するインターフェイスである。通信部１３０は、例えば、アンテナ及びアンテナを介して送信する信号の変調または復調を行う回路等を含む。通信部１３０は、施設カメラ４００から直接に、または、アクセスポイント５００及びサーバ装置３００を介して、画像データを受信する。
また、通信部１３０は、サーバ装置３００から目的地に関する情報や、移動の可否に関する情報等を受信してもよい。また、通信部１３０は、サーバ装置３００に対して、移動ロボット１００の状態に関する情報、位置情報、走行情報等の送信を行ってもよい。また、通信部１３０は、他の移動ロボット１００との間で、直接に、または、アクセスポイント５００及びサーバ装置３００を介して、位置情報の送受信、及び、画像データの送受信を行ってもよい。
通信部１３０は、サーバ装置３００に対して、ハートビート信号を定期送信してもよい。ハートビート信号は、移動ロボット１００の状態を時系列に示すログデータを含んでもよい。また、ハートビート信号は、移動ロボット１００のＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、及び、移動ロボット１００を操作するユーザのＩＤを含んでもよい。
通信部１３０は、制御部１８０に接続し、施設カメラ４００及びサーバ装置３００から送信された情報を含む信号を制御部１８０に出力するとともに、制御部１８０から出力された信号をサーバ装置３００に送信する。
操作受付部１４０は、ユーザからの入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１８０へ送信する。ユーザからの入力操作を受け付ける手段として、操作受付部１４０は、例えば、操作ボタンや、表示部１５０に重畳されたタッチパネルなどを有してもよい。ユーザは、これらの入力操作手段を操作して、電源のオン／オフや収納室扉１２１の開閉操作等を行う。
表示部１５０は、例えば、筐体部１２０の上面に突出して設けられている。表示部１５０は、例えば、矩形状の液晶パネルを含む表示部である。表示部１５０は、制御部１８０の指示に応じて適宜情報を表示する。表示部１５０には、ユーザからの操作を受け付けるタッチパネルが重畳されてもよい。
センサ群１６０は、移動ロボット１００が自律移動をするために必要なデータを取得するセンサを含む。センサ群１６０は、例えば、ロボットカメラ１６１及び距離センサ１６２を含む。センサ群１６０は、ロボットカメラ１６１及び距離センサ１６２以外のセンサを含んでもよい。
ロボットカメラ１６１は、例えば、筐体部１２０の上部であって、表示部１５０の下方に配置されている。ロボットカメラ１６１は、同じ画角を有する２つのカメラユニットが互いに水平方向に離間して配置されてもよい。それぞれのカメラユニットによって撮像された画像は画像データとして制御部１８０に出力される。
距離センサ１６２は、例えば、筐体部１２０の下部に配置されている。距離センサ１６２は、筐体部１２０における＋Ｘ軸方向側の面、－Ｘ軸方向側の面、＋Ｙ軸方向側の面、及び－Ｙ軸方向側の面の各下部に配置されてもよい。距離センサ１６２は、移動ロボット１００の周囲における物体の距離を測定する。制御部１８０は、ロボットカメラ１６１が出力する画像データや、距離センサ１６２が出力する検出信号を解析することにより、移動ロボット１００の周囲の障害物を認識するとともに、移動ロボット１００と障害物との間の距離を測定する。
ＩＤセンサ１７０は、例えば、表示部１５０の近傍に設けられている。ＩＤセンサ１７０は、移動ロボット１００を操作するユーザのＩＤを識別するものであって、ユーザがそれぞれ所有するＩＤカードに含まれる固有の識別子を検出する。ＩＤセンサ１７０は、例えば、無線タグの情報読取りをするためのアンテナを含む。ユーザは、ＩＤカードをＩＤセンサ１７０に近付けることにより、移動ロボット１００に操作者であるユーザのＩＤを認識させる。
制御部１８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算装置を有する情報処理装置である。制御部１８０は、制御部１８０が有するハードウェアと、当該ハードウェアに格納されたプログラムとを含む。すなわち、制御部１８０が実行する処理は、ハードウェアまたはソフトウェアのいずれかにより実現される。
制御部１８０は、各構成から種々の情報を取得して、取得した情報に応じて各構成に指示をする。例えば、制御部１８０は、施設カメラ４００やロボットカメラ１６１から取得した画像データ及び距離センサ１６２から取得した移動ロボット１００の周辺における物体の情報等から、移動ロボット１００と周囲の物体との間の距離を検出する。そして、制御部１８０は、検出した距離、位置情報などに基づいて目的地への経路を算出する。そして、制御部１８０は、駆動部１１０に対して、算出した経路に沿った移動をするための指示をする。このような処理を実行する場合には、制御部１８０は、記憶部１９０に記憶されたフロアマップに関する情報を参照する。
記憶部１９０は、フラッシュメモリやＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の不揮発性メモリを含む。記憶部１９０は、移動ロボット１００が自律移動をするために使用する施設のフロアマップを記憶している。記憶部１９０は、制御部１８０に接続され、制御部１８０からの要求に応じて、記憶している情報を制御部１８０に対して出力する。
図２に示すように、移動ロボット１００は、ロボットカメラ１６１が設置された＋Ｘ軸方向側を前方とする。すなわち、通常の移動時においては、矢印で示すように、＋Ｘ軸方向側が進行方向となる。
なお、移動ロボット１００の前方をどのように規定するかについては、様々考え方を採用することができる。例えば、周辺環境を認識するためのセンサ群１６０がどのように配置されているかに基づいて移動ロボット１００の前方を規定することができる。具体的には、移動ロボット１００の筐体部１２０の側面のうち、認識能力が高いセンサが配置されていたり、多くのセンサが配置されていたりする側を、移動ロボット１００の前方とすることができる。このように移動ロボット１００の前方を規定することにより、移動ロボット１００は、周辺環境をより的確に認識しながら移動することができる。本実施形態における移動ロボット１００も、ロボットカメラ１６１が配置されている＋Ｘ軸方向側を前方としている。
あるいは、表示部１５０がどのように配置されているかに基づいて前方を規定することができる。表示部１５０がキャラクターの顔などを表示すれば、周囲の人は、表示部１５０が移動ロボット１００の前方であることを自然に認識する。そこで、表示部１５０の表示面側を移動ロボット１００の前方とすれば、周囲の人にとって違和感が少ない。本実施形態における移動ロボット１００も、表示部１５０の表示面側を前方としている。
また、筐体部１２０の筐体形状に基づいて移動ロボット１００の前方を規定しても良い。例えば、筐体部１２０の走行面への投影形状が長方形である場合に、長手側を前方とするよりも短手側を前方とする方が、移動時においてすれ違う人の邪魔にならない。すなわち、筐体形状によっては、通常の移動時に前方とすることが好ましい筐体面が存在する。本実施形態における移動ロボット１００も、長方形の短手側を前方としている。移動ロボット１００は、以上のようにいくつかの考え方に合致するように前方を規定しているが、いずれの考え方に基づいて前方を規定するかは、その移動ロボットの形状や役割などを考慮して決定すれば良い。
（移動ロボットの動作）
次に、本実施形態の移動ロボットの動作を説明する。例えば、ユーザは、移動ロボット１００の電源をオンさせる。そして、ユーザは、操作受付部１４０に所望のタスクを入力する。なお、電源をオンする際、または、操作受付部１４０で操作する際に、必要があれば、ＩＤセンサ１７０によって、ユーザのＩＤを識別させる。
所望のタスクとして、物品を搬送させるためには、ユーザは、操作受付部１４０を操作して、収納室扉１２１を開け、物品を収納室に収納する。そして、操作受付部１４０を操作して、収納室扉１２１を閉じる。
次に、ユーザは、物品の搬送先を操作受付部１４０から入力する。それにより、移動ロボット１００の制御部１８０は、搬送元から搬送先までの経路を、記憶部１９０に記憶されたフロアマップを用いて検索する。そして、移動ロボット１００は、フロアマップから導出された経路に沿って、設置物や人などの障害物を避けながら、物品を搬送する。
図４は、移動ロボット１００の施設内での移動を例示した概略平面図である。
図４の例では、病院の施設９００内に、病院食が調理される調理室７００と、病室８００と、調理室７００と病室８００との間の廊下９０１と、が設けられている。調理室７００は、トレイ回収場所でもある。したがって、調理室７００を、トレイ回収場所７００とも称す。病室８００には、６人の患者Ｍ１～Ｍ６が入院している。また、病室８００の出入り口付近には、使用済みトレイの返却台８０１が設置されている。
例えば、調理スタッフは、搬送元である調理室７００において、病院食が載置された配膳用トレイＰ１～Ｐ６を移動ロボット１００の収納室に収納する。その後、病院スタッフは、患者Ｍ１～Ｍ６が入院している病室８００を、配膳用トレイＰ１～Ｐ６の搬送先として移動ロボット１００に入力する。それにより、移動ロボット１００は、フロアマップから導出された経路Ｒ１に沿って、調理室７００から病室８００まで配膳用トレイＰ１～Ｐ６を搬送する。
また、例えば、病院スタッフは、搬送元である病室８００において、患者Ｍ１～Ｍ６が食事をした後の使用済みの配膳用トレイ（以下、使用済みトレイ）Ｐ１～Ｐ６を、移動ロボット１００の収納室に収納する。その後、病院スタッフは、トレイ回収場所７００を、使用済みトレイＰ１～Ｐ６の搬送先として移動ロボット１００に入力する。それにより、移動ロボット１００は、フロアマップから導出された経路Ｒ２に沿って、病室８００からトレイ回収場所７００まで使用済みトレイＰ１～Ｐ６を搬送する。
なお、移動ロボット１００は、初期設定やサーバ装置からの指示等により、所定場所に配置された物品を自ら収納室に収納した後、指定された搬送先に搬送し、当該物品を提供するように構成されてもよい。
具体的には、移動ロボット１００は、調理室７００において病院食が載置された配膳用トレイＰ１～Ｐ６を自ら収納室に収納した後、指定された病室８００に搬送し、病室８００に入院している患者Ｍ１～Ｍ６に提供するように構成されてもよい。また、移動ロボット１００は、病室８００の出入口付近に設置された返却台８０１に返却された使用済みトレイＰ１～Ｐ６を自ら収納室に収納した後、指定されたトレイ回収場所７００に搬送し、そのトレイ回収場所７００に返却するように構成されてもよい。
なお、図４の例では、移動ロボット１００が、調理室７００と一つの病室８００との間を往復しているが、これに限られず、移動ロボット１００は、調理室７００と複数の病室８００との間を往復するように構成されていてもよいし、空き時間には、他の物品を他の搬送先に搬送するように構成されていてもよい。
ここで、移動ロボット１００は、原則として定刻になると、返却台８０１に返却された使用済みトレイＰ１～Ｐ６の回収に向かうように設定される。例えば、移動ロボット１００は、１８時に各患者に食事が提供された場合、定刻である２１時になると、返却台８０１に返却された使用済みトレイＰ１～Ｐ６の回収に向かうように設定される。しかしながら、例えば患者Ｍ１の食欲が無く、１８時半に使用済みトレイＰ１が返却台８０１に返却された場合、使用済みトレイＰ１は、約２時間半の間、返却台８０１に放置されることになる。このように、使用済みトレイの返却が想定以上に早いことにより、当該使用済みトレイが病室の出入口付近に長時間放置されると、残飯の臭いが気になる等、衛生的に良くない。また、絶食中の患者によるつまみ食いが発生する可能性もある。
そこで、本実施の形態に係る移動ロボット１００は、配膳に用いられた複数のトレイのうち何れか一つ以上のトレイが所定の返却場所（例えば返却台８０１）に返却されたことを検出した場合、当該所定の返却場所に返却されたトレイを回収して、指定された搬送先に搬送する。換言すると、本実施の形態に係る移動ロボット１００の制御部１８０は、配膳に用いられた複数のトレイのうち、何れか一つ以上のトレイが所定の返却場所に返却されたことを検出した場合、移動ロボット１００に対して、当該所定の返却場所に返却されたトレイを回収して、指定された搬送先に搬送するように指示する。それにより、本実施の形態に係る移動ロボット１００は、所定の返却場所に返却された使用済みトレイを、定刻前でも速やかに回収するため、使用済みトレイの長時間の放置を防ぐことができ、その結果、衛生状態を向上させることができる。
なお、所定の返却場所へのトレイの返却の有無及び返却されたトレイの数は、任意の方法で検出される。例えば、所定の返却場所へのトレイの返却の有無及び返却されたトレイの数は、当該所定の返却場所を撮影する施設カメラ４００の撮影映像によって検出される。或いは、配膳に用いられる複数のトレイのそれぞれにＩＣタグが取り付けられ、所定の返却場所の返却台にはタグリーダが取り付けられ、タグリーダによるＩＣタグの読み取り結果に基づいて、返却台へのトレイの返却の有無及び返却されたトレイの数が検出されてもよい。或いは、所定の返却場所の返却台には荷重センサが取り付けられ、当該荷重センサによって検出された荷重に基づいて、返却台へのトレイの返却の有無及び返却されたトレイの数が検出されてもよい。
図５は、図４に示す病院内での移動ロボット１００の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、移動ロボット１００は、食事の準備ができると、調理室７００において病院食が載置された配膳用トレイＰ１～Ｐ６を収納室に収納した後、指定された病室８００に搬送し、例えば１８時に病室８００内の患者Ｍ１～Ｍ６に提供する（ステップＳ１０１）。
その後、移動ロボット１００は、しばらく待機する（ステップＳ１０２）。なお、移動ロボット１００は、この待機期間中に、配膳用トレイ以外の他の物品を搬送していてもよい。
例えば、定刻である２１時まで使用済みトレイＰ１～Ｐ６が返却台８０１に返却されたことが検出されなかった場合（ステップＳ１０３のＮＯ）、移動ロボット１００は、定刻前にトレイの回収に向かうこと無く、定刻になってから使用済みトレイＰ１～Ｐ６の回収に向かう（ステップＳ１０６のＹＥＳ→ステップＳ１０７）。
それに対し、定刻前の例えば１９時に使用済みトレイＰ１が返却台８０１に返却されたことが検出された場合（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、移動ロボット１００は、定刻前であっても速やかに使用済みトレイＰ１の回収に向かう。そして、移動ロボット１００は、返却台８０１に返却された使用済みトレイＰ１を回収してトレイ回収場所（調理室）７００に搬送する（ステップＳ１０５）。移動ロボット１００による定刻前の使用済みトレイの回収処理は、定刻になるまで繰り返される（ステップＳ１０６のＮＯ）。そして、定刻になると、移動ロボット１００は、最終確認も兼ねて、残りの使用済みトレイの回収を行う（ステップＳ１０７）。
このように、図５の例に示す移動ロボット１００は、配膳に用いられた複数のトレイＰ１～Ｐ６のうち何れか一つのトレイが病室８００の出入口付近にある返却台８０１に返却されたことを検出した場合、定刻前であっても速やかに返却台８０１に返却された使用済みトレイの回収を行う。それにより、使用済みトレイの長時間の放置を防ぐことができるため、衛生状態を向上させることができる。また、絶食中の患者によるつまみ食いを防ぐこともできる。
なお、本例では、移動ロボット１００が、配膳に用いられた複数のトレイＰ１～Ｐ６のうち何れか一つのトレイが返却台８０１に返却されたことを検出した場合に、当該返却された使用済みトレイを回収する場合について説明したが、これに限られない。移動ロボット１００は、２つ以上の所定数のトレイが返却台８０１に返却されたことを検出した場合に、当該返却された所定数の使用済みトレイの回収を行ってもよい。それにより、移動ロボット１００によるトレイ回収の回数を減らすことができる。
図６は、図４に示す病院内での移動ロボット１００の動作の他の例を示すフローチャートである。以下では、図５で説明した内容と異なる部分の内容について説明する。
図６の例では、定刻前の例えば１９時に使用済みトレイＰ２が返却台８０１に返却されたことが検出された場合（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、移動ロボット１００は、例えば１時間程度の所定時間Ｔ１だけ待機した後（ステップＳ１０４）、使用済みトレイＰ２の回収に向かう（ステップＳ１０５）。それにより、移動ロボット１００は、使用済みトレイＰ２が返却されてから所定時間Ｔ１が経過するまでの間（本例では１９時から２０時までの間）に他の使用済みトレイＰ３が返却された場合、使用済みトレイＰ２，Ｐ３を纏めて回収することができる。
つまり、図６の例に示す移動ロボット１００は、使用済みトレイの長時間の放置を防いで衛生状態を向上させつつ、トレイ回収の回数を減らすことができる。
図７は、図４に示す病院内での移動ロボット１００の動作の他の例を示すフローチャートである。
まず、移動ロボット１００は、食事の準備ができると、調理室７００において病院食が載置された配膳用トレイＰ１～Ｐ６を収納室に収納した後、指定された病室８００に搬送し、例えば１８時に病室８００内の患者Ｍ１～Ｍ６に提供する（ステップＳ１０１）。
その後、移動ロボット１００は、しばらく待機する（ステップＳ１０２）。なお、移動ロボット１００は、この待機期間中に、配膳用トレイ以外の他の物品を搬送していてもよい。
例えば、定刻である２１時まで使用済みトレイＰ１～Ｐ６が返却台８０１に返却されたことが検出されなかった場合（ステップＳ１０３のＮＯ）、移動ロボット１００は、定刻前にトレイの回収に向かうこと無く、定刻になってから使用済みトレイＰ１～Ｐ６の回収に向かう（ステップＳ１０６のＹＥＳ→ステップＳ１０７）。
それに対し、定刻前の例えば１９時に使用済みトレイＰ３が返却台８０１に返却されたことが検出された場合（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、移動ロボット１００は、しばらく待機し（ステップＳ２０１）、例えば１５分程度の待機時間Ｔ２の間に別の使用済みトレイが返却されない場合には（ステップＳ２０２のＮＯ→ステップＳ２０３のＹＥＳ）、使用済みトレイＰ３の回収に向かう（ステップＳ１０５）。
ここで、待機時間Ｔ２の間に別の使用済みトレイＰ４が返却台８０１に返却されたことが検出された場合（ステップＳ２０２のＹＥＳ）、移動ロボット１００は、当該使用済みトレイＰ４が返却台８０１に返却されてからしばらく待機し（ステップＳ２０１）、トレイＰ４が返却されてから待機時間Ｔ２の間に別の使用済みトレイが返却されない場合には（ステップＳ２０２のＮＯ→ステップＳ２０３のＹＥＳ）、使用済みトレイＰ３，Ｐ４の回収に向かう（ステップＳ１０５）。
移動ロボット１００による定刻前の使用済みトレイの回収処理は、定刻になるまで繰り返される（ステップＳ１０６のＮＯ）。そして、定刻になると、移動ロボット１００は、最終確認も兼ねて、残りの使用済みトレイの回収を行う（ステップＳ１０７）。
このように、図７の例に示す移動ロボット１００は、図５の例に示す移動ロボット１００と同等の効果を奏することができる。さらに、図７の例に示す移動ロボット１００は、何れか一つの使用済みトレイが返却されてから短期間待機し、その待機中に別の使用済みトレイが返却された場合には、それらの使用済みトレイを纏めて回収する。それにより、図７の例に示す移動ロボット１００は、使用済みトレイの長時間の放置を防いで衛生状態を向上させつつ、トレイ回収の回数を減らすことができる。
＜実施の形態２＞
続いて、実施の形態２に係るロボット制御システムについて説明する。本実施の形態では、ロボット制御システムが、一つ又は複数の移動ロボットとそれを管理（制御）するサーバ装置（制御装置）とを備える場合について説明する。
具体的には、ロボット制御システムは、一つ又は複数の移動ロボット１００及びサーバ装置３００を備える。移動ロボット１００の構成については、実施の形態１で説明した構成と同様であるため、その説明を省略する。
なお、本実施の形態に係る移動ロボット１００は、実施の形態１に係る移動ロボット１００における機能のいくつかをサーバ装置３００にさせてもよい。例えば、サーバ装置３００は、一つ又は複数の移動ロボット１００に対して、病院食が載置された配膳用トレイの搬送、及び、使用済みトレイの回収の指示を行うように構成されてもよい。
サーバ装置３００は、例えば、通信機能を有するコンピュータである。サーバ装置３００は、ロボット制御システムの各構成と通信可能であれば任意の場所に設置されてよい。サーバ装置３００は、移動ロボット１００の位置情報や走行情報などを送受信する。
図８は、実施の形態２に係るロボット制御システムに設けられたサーバ装置を例示したブロック図である。図８に示すように、サーバ装置３００は、通信部３３０、制御部３８０及び記憶部３９０を有する。
通信部３３０は、移動ロボット１００と個別に通信を行う。通信部３３０は、各構成から受け取った信号を制御部３８０に出力する。また、通信部３３０は、制御部３８０から出力される信号を適宜各構成に送信する。通信部３３０はサーバ装置３００と複数の構成との通信を行うためのルータ装置が含まれていてもよい。通信部３３０は、サーバ装置３００と複数の構成との通信を行うために、通信する構成要素ごとに複数の異なる通信手段を有していてもよい。通信部３３０は、イントラネット回線やインターネット回線を介して各構成と通信可能に接続されていてもよい。
制御部３８０は、ＣＰＵ等の演算装置を構成とし、種々の情報処理を行う。制御部３８０は、一つ又は複数の移動ロボット１００に対して、病院食が載置された配膳用トレイの搬送、及び、使用済みトレイの回収の指示を行うように構成されてもよい。
記憶部３９０は、フラッシュメモリやＳＳＤ等の不揮発性メモリを含む。記憶部３９０は、移動ロボット１００が自律移動をするために使用する施設のフロアマップを記憶している。記憶部３９０は、制御部３８０に接続され、制御部３８０からの要求に応じて、記憶している情報を制御部３８０に対して出力する。
図９は、実施の形態２に係るロボット制御システムの動作を例示したシークエンス図である。なお、図９の例では、サーバ装置３００が一台の移動ロボット１００に対して配膳用トレイの搬送を指示する場合について説明するが、これに限られず、サーバ装置３００は、複数台の移動ロボット１００に対して配膳用トレイの搬送を指示してもよい。
図９に示すように、サーバ装置３００は、例えば調理室７００において病院食の準備ができたことを検出すると（ステップＳ３０１）、移動ロボット１００に対して、病院食が載置された配膳用トレイＰ１～Ｐ６の調理室７００から病室８００までの搬送を指示する（ステップＳ３０３）。このとき、サーバ装置３００は、移動ロボット１００の現在位置から搬送元である調理室７００までの経路、及び、調理室７００から病室８００までの経路Ｒ１を探索し（ステップＳ３０２）、確定した経路の情報を移動ロボット１００に送信する（ステップＳ３０４）。
それにより、移動ロボット１００は、サーバ装置３００から受け取った経路に沿って搬送元である調理室７００まで移動し、病院食が載置された配膳用トレイＰ１～Ｐ６を受け取ると、当該配膳用トレイＰ１～Ｐ６を経路Ｒ１に沿って病室８００まで搬送する（ステップＳ３０５）。
患者等による食事の後は、サーバ装置３００の指示により、移動ロボット１００による使用済みトレイの回収が行われる。移動ロボット１００による使用済みトレイの回収の流れは、基本的には、図５～図７に示す処理の流れと同様である。以下では、図５に示す処理の流れに対応する処理の流れについて説明する。
サーバ装置３００は、原則として定刻になると（ステップＳ３１１）、移動ロボット１００に対して、返却台８０１に返却された使用済みトレイＰ１～Ｐ６の回収を行うように指示する（ステップＳ３１３）。このとき、サーバ装置３００は、移動ロボット１００の現在位置から搬送元である病室８００の出入口付近にある返却台８０１までの経路、及び、返却台８０１からトレイ回収場所７００までの経路Ｒ２を探索し（ステップＳ３１２）、確定した経路の情報を移動ロボット１００に送信する（ステップＳ３１４）。
それにより、移動ロボット１００は、サーバ装置３００から受け取った経路に沿って搬送元である返却台８０１まで移動し、返却台８０１に返却されている使用済みトレイを回収して、当該使用済みトレイを経路Ｒ２に沿ってトレイ回収場所７００まで搬送する（ステップＳ３１５）。
但し、サーバ装置３００は、定刻前に使用済みトレイＰ１が返却台８０１に返却されたことを検出した場合（ステップＳ３０６）、移動ロボット１００に対し、定刻前であっても速やかに使用済みトレイＰ１の回収に向かうように指示する（ステップＳ３０８）。このとき、サーバ装置３００は、移動ロボット１００の現在位置から搬送元である病室８００の出入口付近にある返却台８０１までの経路、及び、返却台８０１からトレイ回収場所７００までの経路Ｒ２を探索し（ステップＳ３０７）、確定した経路の情報を移動ロボット１００に送信する（ステップＳ３０９）。
それにより、移動ロボット１００は、サーバ装置３００から受け取った経路に沿って搬送元である返却台８０１まで移動し、返却台８０１に返却されている使用済みトレイＰ１を回収して、当該使用済みトレイＰ１を経路Ｒ２に沿ってトレイ回収場所７００まで搬送する（ステップＳ３１０）。移動ロボット１００による定刻前の使用済みトレイの回収処理は、定刻になるまで繰り返される。
このように、本実施の形態に係るロボット制御システムは、配膳に用いられた複数のトレイのうち何れか一つ以上のトレイが所定の返却場所に返却されたことを検出した場合、移動ロボット１００に対して、当該所定の返却場所に返却されたトレイを回収して、指定された搬送先に搬送するように指示する。それにより、本実施の形態に係るロボット制御システムは、所定の返却場所に返却された使用済みトレイを、定刻前でも速やかに回収するため、使用済みトレイの長時間の放置を防ぐことができ、その結果、衛生状態を向上させることができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施形態１及び２の各構成を組み合わせたものも、本実施形態の技術的思想の範囲に含まれる。また、以下に示す自律移動方法及び自律移動プログラムも本実施形態の技術的思想の範囲に含まれる。
さらに、本開示は、移動ロボット１００やサーバ装置３００における処理の一部又は全部を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することが可能である。
また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体は、例えば、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリを含む。磁気記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブなどである。光磁気記録媒体は、例えば光磁気ディスクなどである。半導体メモリは、例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などである。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施形態１及び２の各構成を組み合わせたものも本実施形態の技術的思想の範囲に含まれる。また、以下に示すロボット制御方法及び制御プログラムも本実施形態の技術的思想の範囲に含まれる。
（付記１）
施設内において配膳に用いられた複数のトレイの第１所定場所への返却状況を監視するステップと、
前記複数のトレイのうち一つ以上の使用済みのトレイが第１所定場所に返却されたことを検出した場合、移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記トレイを回収して第２所定場所に搬送するように指示するステップと、
を備えた、ロボット制御方法。
（付記２）
搬送を指示するステップでは、配膳に用いられた前記複数のトレイのうち２以上の所定数のトレイが前記第１所定場所に返却されたことを検出した場合、前記移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記所定数のトレイを回収して前記第２所定場所に搬送するように指示する、
付記１に記載のロボット制御方法。
（付記３）
搬送を指示するステップでは、配膳に用いられた前記複数のトレイのうち何れか一つのトレイが前記第１所定場所に返却されてから第１所定時間が経過した場合、前記移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記トレイを回収して前記第２所定場所に搬送するように指示する、
付記１に記載のロボット制御方法。
（付記４）
搬送を指示するステップでは、配膳に用いられた前記複数のトレイのうち何れか一つのトレイが前記第１所定場所に返却されてから第２所定時間が経過しても別のトレイが前記第１所定場所に返却されない場合、前記移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記トレイを回収して前記第２所定場所に搬送するように指示する、
付記１に記載のロボット制御方法。
（付記５）
返却状況を監視するステップでは、前記第１所定場所を撮影するカメラの撮影映像から前記第１所定場所に返却されたトレイの数を検出する、
付記１～４の何れか一項に記載のロボット制御方法。
（付記６）
配膳に用いられる前記複数のトレイにはそれぞれＩＣタグが取り付けられ、
前記第１所定場所には、タグリーダを有する返却台が設置され、
返却状況を監視するステップでは、前記タグリーダによる前記ＩＣタグの読み取り結果に基づいて前記第１所定場所に返却されたトレイの数を検出する、
付記１～４の何れか一項に記載のロボット制御方法。
（付記７）
前記第１所定場所には、荷重センサが取り付けられた返却台が設置され、
返却状況を監視するステップでは、前記荷重センサによって検出された荷重に基づいて前記第１所定場所に返却されたトレイの数を検出する、
付記１～４の何れか一項に記載のロボット制御方法。
（付記８）
施設内において配膳に用いられた複数のトレイの第１所定場所への返却状況を監視する処理と、
前記複数のトレイのうち一つ以上の使用済みのトレイが第１所定場所に返却されたことを検出した場合、移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記トレイを回収して第２所定場所に搬送するように指示する処理と、
をコンピュータに実行させる制御プログラム。
（付記９）
搬送を指示する処理では、配膳に用いられた前記複数のトレイのうち２以上の所定数のトレイが前記第１所定場所に返却されたことを検出した場合、前記移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記所定数のトレイを回収して前記第２所定場所に搬送するように指示する、
付記８に記載の制御プログラム。
（付記１０）
搬送を指示する処理では、配膳に用いられた前記複数のトレイのうち何れか一つのトレイが前記第１所定場所に返却されてから第１所定時間が経過した場合、前記移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記トレイを回収して前記第２所定場所に搬送するように指示する、
付記８に記載の制御プログラム。
（付記１１）
搬送を指示する処理では、配膳に用いられた前記複数のトレイのうち何れか一つのトレイが前記第１所定場所に返却されてから第２所定時間が経過しても別のトレイが前記第１所定場所に返却されない場合、前記移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記トレイを回収して前記第２所定場所に搬送するように指示する、
付記８に記載の制御プログラム。
（付記１２）
返却状況を監視する処理では、前記第１所定場所を撮影するカメラの撮影映像から前記第１所定場所に返却されたトレイの数を検出する、
付記８～１１の何れか一項に記載の制御プログラム。
（付記１３）
配膳に用いられる前記複数のトレイにはそれぞれＩＣタグが取り付けられ、
前記第１所定場所には、タグリーダを有する返却台が設置され、
返却状況を監視する処理では、前記タグリーダによる前記ＩＣタグの読み取り結果に基づいて前記第１所定場所に返却されたトレイの数を検出する、
付記８～１１の何れか一項に記載の制御プログラム。
（付記１４）
前記第１所定場所には、荷重センサが取り付けられた返却台が設置され、
返却状況を監視する処理では、前記荷重センサによって検出された荷重に基づいて前記第１所定場所に返却されたトレイの数を検出する、
付記８～１１の何れか一項に記載の制御プログラム。
１００ 移動ロボット
１１０ 駆動部
１１１ 駆動輪
１１２ キャスター
１２０ 筐体部
１２１ 収納室扉
１３０ 通信部
１４０ 操作受付部
１５０ 表示部
１６０ センサ群
１６１ ロボットカメラ
１６２ 距離センサ
１７０ ＩＤセンサ
１８０ 制御部
１９０ 記憶部
３００ サーバ装置
３３０ 通信部
３８０ 制御部
３９０ 記憶部
４００ 施設カメラ
５００ アクセスポイント
７００ トレイ回収場所（調理室）
８００ 病室
８０１ 返却台
９００ 施設
９０１ 通路
９１０ 床面
９２０ 天井
Ｒ１ 経路
Ｒ２ 経路
Ｐ１～Ｐ６ トレイ

Claims (10)

  1. 施設内を自律移動する移動ロボットを制御するロボット制御システムであって、
    前記施設内において配膳に用いられた複数のトレイのうち一つ以上の使用済みのトレイが定刻前に第１所定場所に返却されたことを検出した場合、前記移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記トレイを回収して第２所定場所に搬送するように指示し、且つ、
    定刻になった場合、前記移動ロボットに対して、前記第１所定場所に向かうように指示し、残りの使用済みのトレイが前記第１所定場所に返却されている場合には、前記移動ロボットに対して、前記第１所定場所に返却された残りの使用済みのトレイを回収して前記第２所定場所に搬送するように指示する、
    ロボット制御システム。
  2. 配膳に用いられた前記複数のトレイのうち２以上の所定数のトレイが前記第１所定場所に返却されたことを検出した場合、前記移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記所定数のトレイを回収して前記第２所定場所に搬送するように指示する、
    請求項１に記載のロボット制御システム。
  3. 配膳に用いられた前記複数のトレイのうち何れか一つのトレイが前記第１所定場所に返却されてから第１所定時間が経過した場合、前記移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記トレイを回収して前記第２所定場所に搬送するように指示する、
    請求項１に記載のロボット制御システム。
  4. 配膳に用いられた前記複数のトレイのうち何れか一つのトレイが前記第１所定場所に返却されてから第２所定時間が経過しても別のトレイが前記第１所定場所に返却されない場合、前記移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記トレイを回収して前記第２所定場所に搬送するように指示する、
    請求項１に記載のロボット制御システム。
  5. 前記第１所定場所を撮影するカメラの撮影映像から前記第１所定場所に返却されたトレイの数を検出する、
    請求項１～４の何れか一項に記載のロボット制御システム。
  6. 配膳に用いられる前記複数のトレイにはそれぞれＩＣタグが取り付けられ、
    前記第１所定場所には、タグリーダを有する返却台が設置され、
    前記タグリーダによる前記ＩＣタグの読み取り結果に基づいて前記第１所定場所に返却されたトレイの数を検出する、
    請求項１～４の何れか一項に記載のロボット制御システム。
  7. 前記第１所定場所には、荷重センサが取り付けられた返却台が設置され、
    前記荷重センサによって検出された荷重に基づいて前記第１所定場所に返却されたトレイの数を検出する、
    請求項１～４の何れか一項に記載のロボット制御システム。
  8. 施設内を自律移動する移動ロボットと、
    前記移動ロボットを制御する制御装置と、
    を備える、請求項１～７の何れか一項に記載のロボット制御システム。
  9. 施設内において配膳に用いられた複数のトレイの第１所定場所への返却状況を監視するステップと、
    前記複数のトレイのうち一つ以上の使用済みのトレイが定刻前に第１所定場所に返却されたことを検出した場合、移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記トレイを回収して第２所定場所に搬送するように指示するステップと、
    定刻になった場合、前記移動ロボットに対して、前記第１所定場所に向かうように指示し、残りの使用済みのトレイが前記第１所定場所に返却されている場合には、前記移動ロボットに対して、前記第１所定場所に返却された残りの使用済みのトレイを回収して前記第２所定場所に搬送するように指示するステップと、
    を備えた、ロボット制御方法。
  10. 施設内において配膳に用いられた複数のトレイの第１所定場所への返却状況を監視する処理と、
    前記複数のトレイのうち一つ以上の使用済みのトレイが定刻前に第１所定場所に返却されたことを検出した場合、移動ロボットに対して、当該第１所定場所に返却された前記トレイを回収して第２所定場所に搬送するように指示する処理と、
    定刻になった場合、前記移動ロボットに対して、前記第１所定場所に向かうように指示し、残りの使用済みのトレイが前記第１所定場所に返却されている場合には、前記移動ロボットに対して、前記第１所定場所に返却された残りの使用済みのトレイを回収して前記第２所定場所に搬送するように指示する処理と、
    をコンピュータに実行させる制御プログラム。
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