JP2008282073A - Pet guiding robot and pet guiding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はペットの誘導を行うペット誘導ロボットおよびその方法に関するものである。 The present invention relates to a pet guiding robot and a method for guiding a pet.
近年の少子高齢化、核家族化などの進展により、犬などのペットは、防犯や留守番の役割のみならず、生活に潤いや安らぎ、楽しさを与える存在として期待されている。その一方で、ペットを飼うことには、当然いろいろな手間がかかる。これらの手間、世話は、ペットを飼う楽しさそのものでもあるが、飼い主の生活環境、状況によっては、非常に大きな負担としてのしかかってくることになる。特に、犬などのペットの散歩は、高齢者や療養中の人などにとっては、ペット用のリードを手に保持して、ペットの歩行速度や移動方向をコントロールすることは体力的に困難である。また、雨が降っている状況などでは、片手に傘を持ち、もう一方の手でペット用のリードを保持することになる。さらに、単身世帯などは特に、一人でさまざまな家事を行いつつ、社会生活を送る必要があり、時間的に散歩の時間をとることが難しい場合もある。 Due to the recent progress in the declining birthrate, aging population, and nuclear family, dogs and other pets are expected not only to play a role in crime prevention and answering machines, but also to provide life, comfort, and enjoyment. On the other hand, it takes a lot of time and effort to keep a pet. These troubles and cares are the fun of keeping a pet, but depending on the owner's living environment and circumstances, it can be a very heavy burden. In particular, for pets such as dogs, it is physically difficult for elderly people and those who are undergoing medical treatment to hold the pet lead in their hands and control the walking speed and moving direction of the pet. . Also, when it is raining, hold an umbrella in one hand and hold a pet lead with the other hand. In addition, single-person households, in particular, need to live a social life while doing various housekeeping alone, and it may be difficult to take time for a walk.
このようなペットの散歩の負担を軽減させるために、従来のペットを誘導する装置として、先行者である飼い主が携行する送信機から送信される誘導信号を受信する左右一対の受信機を備え、その各受信機が受信する誘導信号の強弱とその差によって送信機の位置と方向を検知し、前輪を左右に操舵し且つ後輪の駆動速度を自動制御して、先行者と一定の距離を保って追尾するものがある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、前記従来の構成では、先行者である飼い主が携行する送信機から送信される誘導信号を受信する左右一対の受信機を備え、その各受信機が受信する誘導信号の強弱とその差によって送信機の位置と方向を検知し、前輪を左右に操舵し且つ後輪の駆動速度を自動制御するので、飼い主またはそれに代わる人間は、ペット用のリードを手に保持して、ペットの歩行速度や移動方向をコントロールする必要はないが、ペットの散歩に必ず付き添う必要があるという課題を有していた。 However, the conventional configuration includes a pair of left and right receivers that receive the induction signal transmitted from the transmitter carried by the owner who is the preceding person, and the transmission is performed according to the strength of the induction signal received by each receiver and the difference between the two. The position and direction of the machine is detected, the front wheels are steered to the left and right, and the driving speed of the rear wheels is automatically controlled, so the owner or an alternative person holds the pet lead in his hand, Although it is not necessary to control the direction of movement, there is a problem that it is necessary to always accompany a pet walk.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、人間の代わりに、ペットの状況やその周囲状況、過去の散歩時の履歴情報をもとに散歩の計画をたて、その計画の経路に基づきペットの歩行速度と進行方向を制御することで、人間が付き添うことなくペットの散歩を実現するペット誘導ロボットを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems. Instead of a human being, a plan for a walk is created based on the pet's situation, surrounding circumstances, and past walk history information. An object of the present invention is to provide a pet guiding robot that controls a pet's walking speed and direction of travel, thereby realizing a pet walk without being accompanied by a human.
前記従来の課題を解決するために、本願発明にかかるペット誘導ロボットは、移動可能なロボット本体部とペット装着部および前記ロボット本体部と前記ペット装着部をつなぐリードとからなるペット誘導ロボットであって、前記ロボット本体部は、周囲の情報を収集する外部情報収集手段と、前記収集情報に応じて前記ロボット本体部の周囲状況を推定する外部環境認識手段と、前記リードの張力と長さを収集するリード状態収集手段と、前記外部環境認識手段とリード状態収集手段からペットの運動状況を推定するペット状況推定手段と、ペットの目標経路を格納する経路情報記憶手段と、周囲状況とペットの状況、経路情報記憶手段に格納された経路情報をもとに経路を決定する経路計画手段と、前記経路計画手段の決定した経路に応じて駆動装置を駆動する駆動手段と、前記周囲状況と前記ペットの状況に応じてリードの張力と長さを最適に調整するリード調整手段とを備え、ペットの状況やその周囲状況、過去の散歩時の履歴情報をもとに散歩の計画をたて、その計画の経路に基づきペットの歩行速度と進行方向の制御を行う。 In order to solve the above-described conventional problems, a pet guiding robot according to the present invention is a pet guiding robot including a movable robot main body, a pet mounting unit, and a lead connecting the robot main unit and the pet mounting unit. The robot body unit includes external information collection means for collecting surrounding information, external environment recognition means for estimating the surrounding state of the robot body part according to the collected information, and tension and length of the lead. Lead status collecting means for collecting, pet status estimating means for estimating the movement status of the pet from the external environment recognizing means and the lead status collecting means, route information storage means for storing the target route of the pet, ambient status and pet status A route planning unit that determines a route based on the situation and the route information stored in the route information storage unit, and a route that is determined by the route planning unit. Driving means for driving the driving device, and lead adjusting means for optimally adjusting the tension and length of the lead according to the surrounding situation and the pet situation. Based on the historical information of the time, a walk plan is made, and the walking speed and direction of the pet are controlled based on the route of the plan.
また、前記ペット装着部は、首輪または胴輪であってもよい。 The pet wearing part may be a collar or a trunk ring.
また、前記経路計画手段で前記ロボット本体部を停止する指令が決定された場合に地面に対して前記ロボット本体部を固定する係留手段を有する構成であってもよい。 The route planning means may include a mooring means for fixing the robot main body to the ground when a command to stop the robot main body is determined.
また、前記経路情報記憶手段が、ペットもしくは前記ペット誘導ロボットの過去の運動の履歴情報によって格納する情報が更新されるという構成であってもよい。 Further, the route information storage unit may be configured to update information stored by history information of past movements of the pet or the pet guiding robot.
さらに、前記経路情報記憶手段が、外部から送信された経路情報を受信して、前記経路情報を入力する経路情報入力手段を有する構成であってもよい。 Further, the route information storage means may include route information input means for receiving route information transmitted from the outside and inputting the route information.
また、ネットワークとの通信手段をさらに有し、前記経路情報入力手段は、ネットワークを介してユーザの情報端末から送信された前記経路情報を前記受信する構成であってもよい。 Further, the communication apparatus may further include a communication unit with a network, and the route information input unit may receive the route information transmitted from a user information terminal via the network.
また、前記ペット装着部に刺激発生装置を備え、この装置が発生する刺激によりペットの調教を可能にしてもよい。 Further, the pet wearing unit may be provided with a stimulus generating device, and the pet may be trained by the stimulus generated by the device.
また前記刺激発生装置が、前記ペットに電気的刺激を与えるために所定の電圧を発生するようにしてもよい。 Further, the stimulus generator may generate a predetermined voltage for applying an electrical stimulus to the pet.
また、前記リードが、リードの張力方向を制御するマニピュレータ機構をさらに備える構成にしてもよい。 The lead may further include a manipulator mechanism that controls the tension direction of the lead.
また、前記ロボット本体部に糞尿処理手段を備えていてもよい。 The robot main body may be provided with manure processing means.
また、前記ロボット本体部に給餌装置を備え、前記ペットの空腹時および調教で必要とされた時に、自動的に餌や水を与える構成であってもよい。 Further, the robot main body may be provided with a feeding device, and may be configured to automatically feed and water when the pet is hungry or trained.
また、前記ロボット本体部に前記ペットおよび前記ペット誘導ロボットの状態情報を提示する出力部を有する構成であってもよい。 Moreover, the structure which has the output part which presents the status information of the said pet and the said pet guidance robot to the said robot main-body part may be sufficient.
さらに、ネットワークとの通信手段を有し、ネットワークを介したユーザの情報端末からのロボットアクセス要求に対して前記ペットおよび前記ペット誘導ロボットの状態情報を前記ユーザの情報端末に提示する構成であってもよい。 Furthermore, it has means for communicating with the network, and is configured to present status information of the pet and the pet guidance robot to the user information terminal in response to a robot access request from the user information terminal via the network. Also good.
またユーザの情報端末からのロボット遠隔制御指示情報に対して制御動作を前記ペット誘導ロボットに実行させるべくネットワークを介して制御動作指令を前記ペット誘導ロボットに送信し、前記ユーザの情報端末が前記ペット誘導ロボットが制御動作を実行した結果として動作結果情報を受信し、前記ユーザに提示する構成であってもよい。 In addition, a control operation command is transmitted to the pet guidance robot via the network to cause the pet guidance robot to execute a control operation in response to the robot remote control instruction information from the user information terminal, and the user information terminal The guidance robot may receive the operation result information as a result of executing the control operation, and present it to the user.
また、本願発明にかかるペット誘導方法は、移動可能なロボット本体部とペット装着部および前記ロボット本体部と前記ペット装着部をつなぐリードとからなるペット誘導ロボットによるペット誘導方法であって、前記ペットの周囲の情報を収集する外部情報収集ステップと、前記情報収集ステップで得られた収集情報に応じて前記ロボット本体部の周囲状況を推定する外部環境認識ステップと、前記リードの張力と長さを収集するリード状態収集ステップと、前記外部環境認識ステップと前記リード状態収集ステップで得られた情報からペットの運動状況を推定するペット状況推定ステップと、前記収集情報と前記ペットの状況、および前記ペットの目標経路を格納する前記経路情報記憶手段に格納された経路情報をもとに、前記ロボット本体部の経路を決定する経路計画ステップと、前記経路計画手段が決定した経路に応じて駆動装置を駆動する駆動ステップと、前記周囲状況と前記ペットの状況に応じて前記リードの張力と長さを調整するリード調整ステップとを有することを特徴とする。 The pet guiding method according to the present invention is a pet guiding method using a pet guiding robot comprising a movable robot body and a pet wearing part, and a lead connecting the robot body and the pet wearing part. An external information collecting step for collecting surrounding information, an external environment recognizing step for estimating the surrounding state of the robot body according to the collected information obtained in the information collecting step, and the tension and length of the lead A lead state collecting step for collecting, a pet state estimating step for estimating a movement state of the pet from the information obtained in the external environment recognition step and the lead state collecting step, the collected information, the pet state, and the pet Based on the route information stored in the route information storage means for storing the target route of the robot A path planning step for determining the path of the body part, a driving step for driving the driving device in accordance with the path determined by the path planning means, and the tension and length of the lead in accordance with the surrounding situation and the pet situation And a lead adjusting step for adjusting.
本発明のペット誘導ロボットによれば、人間の代わりに、ペットの状況やその周囲状況、過去の散歩時の履歴情報をもとに散歩の計画をたて、その計画の経路に基づきペットの歩行速度と進行方向を制御することで、人間がペットに付き添うことなくペットの散歩が実現される。 According to the pet guidance robot of the present invention, instead of a human being, a pet is planned based on the path of the plan based on the plan situation of the pet, its surroundings, and past history information during the walk. By controlling the speed and direction of travel, pet walks can be realized without a human being accompanying the pet.
また、ユーザの情報端末から遠隔操作が可能であり、ユーザはどこからでもペットの様子を確認することができる。 Moreover, remote control is possible from a user's information terminal, and the user can confirm the state of a pet from anywhere.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(ペット誘導ロボットの構成)
図1は、本発明の実施の形態におけるペット誘導ロボット10の構成を示す概略図である。
(Configuration of pet guidance robot)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a
本発明のペット誘導ロボット10は、車輪等の移動機構を有して移動可能なロボット本体部11とペットに装着する首輪12および前記ロボット本体部11と前記首輪12をつなぐリード13とからなる。ペットの種類によっては、首輪ではなく胴輪でもよい。また、首輪と胴輪を併用してもよい。以下、ペットとして犬を例にとり、ペット装着部として首輪を採用する。
A
ロボット本体部11はペットがその周囲で動き回ってもリード13が絡まったり、車輪への巻き込みや引っ掛かりが発生することがないように、ロボット本体部11はその表面に突起などがあまりない単純な曲面状の車体カバーで覆われていることが望ましい。
The
図2は、本発明の実施の形態におけるペット誘導ロボットの構成を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the pet guidance robot in the embodiment of the present invention.
図2において、ロボット本体部11は、外部情報収集部21、外部環境認識部22、リード状態収集部23、ペット状況推定部24、経路情報データベース25、経路計画部26、駆動部27、係留具28、リード調整部29を備えている。
In FIG. 2, the
外部情報収集部21は、撮像装置21A、マイク21B、距離センサ21C等を備えている。さらに、現在位置に関する情報を取得する位置情報取得手段としてのGPS(Global Positioning System)信号受信機能を有するGPS受信部および通信機能を有する通信部を有すると良い。
The external
撮像装置21Aは、例えば全方位カメラであり、ロボット本体部の周囲を撮像することができる。 The imaging device 21A is an omnidirectional camera, for example, and can image the surroundings of the robot body.
マイク21Bは、例えば指向性を有するマイクロホンを採用し、ペットの方向に指向性をむけ音声信号を収集する。 The microphone 21B employs, for example, a microphone having directivity, and collects an audio signal with directivity in the direction of the pet.
距離センサ21Cは、非接触式のセンサであって、例えば、赤外線センサや超音波センサ、レーザ式距離センサ等である。 The distance sensor 21C is a non-contact type sensor, and is, for example, an infrared sensor, an ultrasonic sensor, a laser distance sensor, or the like.
また、首輪12もしくはロボット本体部11に、体温センサ、脈拍センサ、血圧センサ、感情センサ等を備えることで、ペットの状況により即した誘導が可能となる。
Further, by providing the
外部環境認識部22には、撮像装置21Aや、マイク21Bおよび距離センサ21C等から、画像信号、音声信号、距離検出信号等が、ロボットの電源が投入されている間、常時入力される。そして、外部環境認識部22は、撮像装置21A、マイク21B、距離センサ21C等から与えられる画像信号、音声信号、距離検出信号等に基づいて、特定の外部状態等を認識し、その認識結果を表す外部環境情報を、経路計画部26に常時出力する。
Image signals, audio signals, distance detection signals, and the like are constantly input to the external
外部環境認識部22は、画像認識部、音声認識部、および距離処理部を有している。
The external
画像認識部は、撮像装置21Aで得たカメラ画像データについて画像認識を行い、その画像認識結果を出力する。 The image recognition unit performs image recognition on the camera image data obtained by the imaging device 21A, and outputs the image recognition result.
音声認識部は、マイク21Bで得た音声信号について音声認識を行い、その音声認識結果を出力する。 The voice recognition unit performs voice recognition on the voice signal obtained by the microphone 21B and outputs the voice recognition result.
距離検出部は、距離センサの出力値から各物体までの距離を出力する。 The distance detection unit outputs the distance to each object from the output value of the distance sensor.
リード状態収集部23は、張力センサを備え、リード13の張力と長さを収集する。
The lead
ペット状況推定部24は、運動状況推定部、感情推定部を有し、前記リード状態収集部23から与えられるリード13の張力と長さ、外部情報収集部21から与えられるペットの鳴き声、ペットの画像に基づいて、ペットの運動状況と感情を推定する。
The pet
運動状況推定部は、リード13の張力と長さ、ペットの鳴き声、ペットの画像を参酌して、ペットの運動状況を「従順」、「反抗的」などのカテゴリに判別する。
The exercise state estimation unit discriminates the exercise state of the pet into categories such as “obedient” and “rebellious” in consideration of the tension and length of the
感情推定部は、リード13の張力が閾値を超えると、機嫌が悪いと推定する。また、ペットの鳴き声やペットの画像等からペットの感情を推定してもよい。
The emotion estimation unit estimates that the mood is bad when the tension of the
経路情報データベース25の構成について図3を用いて説明する。経路情報データベース25には、図3に示すように、ペットが運動する領域の地図情報が格納されている。図3では画像の形式で示しているが、実際にはリストの形式で持っていても良い。もし、経路情報データベースにない障害物を発見した場合は、前記経路情報データベース25に登録する。また、経路情報データベース25は、危険な、もしくは相性のよくない物体、例えば犬の出没地域を記憶する。また、経路情報データベース25は、交通信号や標識等を記憶しており、交通信号や標識等に制約されない経路を選択することができる。ペット誘導ロボットの経路中に交通信号や標識等を含む場合は、外部情報収集部21により信号や標識を含む画像を得て、外部環境認識部22で当該信号や標識の内容を認識することにより、赤信号では止まる、青信号で進む等の交通ルールに則った誘導が可能となる。信号や標識からロボットに対して信号を送ることで内容を知らせても良い。
The configuration of the
経路計画部26は、前記経路情報データベース25に格納された経路情報をもとに、前記周囲状況と前記ペットの状況に基づいて経路を更新する。経路計画には、従来技術として知られるポテンシャル法を適用することができる。ポテンシャル法は、現在位置が高くかつ目的位置が低くなるポテンシャル場を設定し、移動体の移動可能領域に比べて障害物占有領域が高くなるように、障害物占有領域だけに、所定の高さを加えたポテンシャル場を生成し、このポテンシャル場において、現在位置から最大傾斜方向を辿ることによって、障害物回避経路を生成する。
The
リード調整部29は、経路計画部26で決定された経路に基づいてペットを誘導するために、リードの長さと張力を調整する。これは、人間がペットの進路を誘導する際に、リードを引くことで調整するのと同じ原理である。
The
リード調整部29の態様は、図4または図5のように例示できる。図4では、ロボット本体部の上面と、リード巻取り部を有する棒状体が回転自在の球状体で接続されている。該球状体がロボット本体部の上面に対して回転することにより、ペットを所望の方向に引き寄せることができる。図5では、ロボット本体部の上面に、上面に対して垂直な軸の回りに回転可能な棒状体が接続されている。そして、図5に示すように、該棒状体は所定の長さの分岐を有することで、該棒状体を回転させるとリードの張力方向を調整することができる。また、リードの長さは、図4、図5ともに、リード巻取り部によって調整する。
The mode of the
なお、リード巻取り部は、図4のようにロボット本体部の上面より上の位置に設置しても良いし、図5のようにロボット本体部の上面より下の位置に設置しても良い。 The lead winding unit may be installed at a position above the upper surface of the robot body as shown in FIG. 4, or may be installed at a position below the upper surface of the robot body as shown in FIG. .
また、本発明のペット誘導ロボットは、図6に示すように、地中に打ち込んでペットを係留する棒状体の係留具28をロボット本体内に備え、必要に応じて、該係留具28を地面に打ち込む。該係留具28を地面に打ち込んでも、リードの長さを変えることで、ペットの運動可能領域を状況に応じて変更できる。
In addition, as shown in FIG. 6, the pet guiding robot of the present invention includes a rod-
ところで、該ロボットのように、ペットを誘導するためには、ペットを調教する機能が必要である。図7のように首輪に刺激発生装置30を備えることで、必要に応じてペットにこの刺激発生装置30が発生する刺激を与え、ペットの調教を行うことが可能である。リードの張力があらかじめ設定された閾値をこえた場合に、前記刺激発生装置30により、例えば、電気的刺激を短い期間だけ与えることにより、ペットを調教する。また、必要以上に吠える等の迷惑な行動をペットがした場合にも、適宜刺激を与えることで、そのような迷惑な行動を抑制することができる。
By the way, in order to guide a pet like the robot, a function of training the pet is necessary. By providing the collar with the
また、刺激発生装置30は、電気的刺激に限らず、例えばペットの飼い主の音声や臭い、該ペットの好きな臭い等を発生させ、ペットの調教に利用することができる。
The
また、本発明のペット誘導ロボット10は、前記ロボット本体部11に糞尿処理手段を備える。感情推定部でペットが排便をもよおしていることを検出すると、シートを出す。外部環境認識部22が排尿を検知すると、検知した排尿に対して水を噴射し処理を行う。
Further, the
また、本発明のペット誘導ロボット10は、前記ロボット本体部11に給餌装置を備え、前記ペットの空腹時および調教で必要とされた時に、自動的に餌や水を与える。また、あらかじめユーザが設定した時間に餌や水を与えるようにすることも可能である。
Further, the
(ペット誘導ロボットとの通信方法)
次に、ペット誘導ロボット10とユーザ3との通信の方法について説明する。図8に示すように、ペット誘導ロボット10とユーザの情報端末50はネットワーク51を介して接続することができる。ユーザの情報端末50は、ユーザが所有するコンピュータや携帯情報端末等である。ユーザ3は、情報端末50の画面を通して、ペット誘導ロボット10およびペット5を含む周囲状況を把握することができる。さらに、ペット誘導ロボット10もしくはペット5に異常事態が発生した場合には、ユーザ3の情報端末50に情報を送信し、知らせることができる。図9は、ユーザ3への送信画面例である。ペット誘導ロボット10の現在位置と、カメラ画像が表示される。
(Communication method with pet guidance robot)
Next, a method of communication between the
なお、ロボット本体部11にペットおよび当該ペット誘導ロボット10の状態情報を提示するLEDやディスプレイ、スピーカー等の出力手段を有し、異常事態等が発生した場合に、ロボット本体部の周囲に知らせるようにすると良い。
The
また、ユーザ3の情報端末50からのロボット遠隔制御指示情報に対して制御動作を当該ペット誘導ロボット10に実行させるべく制御動作指令をネットワーク51を介して当該ペット誘導ロボット10に送信し、当該ペット誘導ロボット10が制御動作を実行した結果として動作結果情報とその結果の現状状態を示すロボット状態情報を受信し、前記ユーザ3の情報端末50に提示する。図10は、情報端末50の操作画面例である。ユーザ3はこの画面上でペット誘導ロボット10に対する指示を指定することで当該ペット誘導ロボット10を制御することができる。
In addition, a control operation command is transmitted to the
(経路登録方法)
ここで、経路情報データベース25に経路を登録する方法について説明する。
(Route registration method)
Here, a method for registering a route in the
[a.人間の先導による登録]
図11に示すように、人間がペット装着部12を装着しペット誘導ロボット10を先導し、GPS信号を受信することで当該ペット誘導ロボット10の位置を取得し、経路情報として経路情報データベース25に登録する。
[A. Registration led by humans]
As shown in FIG. 11, a human wears the
[b.外部情報の受信による登録]
前記経路情報データベース25が、外部から送信された経路情報を受信して、経路情報データベース25に経路情報を入力してもよい。例えば、図12に示すような地図上で、ユーザ3がペンにより経路を入力する。この入力情報が情報端末50からネットワーク51を介してペット誘導ロボット10に送信され、ペット誘導ロボット10がこれを受信すればよい。なお、上述のように、経路をペンでなぞってもよいし、経路のいくつかのポイントを指定すれば、それらを結ぶ経路を自動的に補完してもよい。
[B. Registration by receiving external information]
The
また、経路の生成には、従来技術として知られるポテンシャル法を適用することができる。ポテンシャル法は、ロボットの目標位置からは引力、障害物からは斥力を受けるポテンシャル関数を設計する。すなわち、ロボットの現在位置が高くかつ目標位置が低くなるポテンシャル場を設定し、ロボットの移動可能領域に比べて障害物占有領域が高くなるように、障害物占有領域だけに、所定の高さを加えたポテンシャル場を生成し、このポテンシャル場において、現在位置から最大傾斜方向を辿ることによって、目標位置までの障害物回避経路を生成する。 Moreover, the potential method known as a prior art is applicable to the production | generation of a path | route. In the potential method, a potential function that receives an attractive force from a target position of a robot and a repulsive force from an obstacle is designed. That is, a potential field in which the current position of the robot is high and the target position is low is set, and a predetermined height is set only in the obstacle occupation area so that the obstacle occupation area is higher than the movable area of the robot. An added potential field is generated, and in this potential field, an obstacle avoidance path to the target position is generated by following the maximum inclination direction from the current position.
(経路更新/ペット誘導方法)
次に、図13のフローチャートを用いて、当該ペット誘導ロボット10のペット誘導方法について説明する。
(Route update / pet guidance method)
Next, a pet guiding method of the
ペット誘導ロボット10は、ペット誘導ロボット10に搭載したGPS受信部により位置情報を取得し、前記経路情報データベース25に格納された経路情報に基づいて、進路を走行する。
The
リードの長さは各ペットごとに所定の長さにあらかじめ設定する。この長さは、下記に説明するように周囲状況によっても変化する。 The lead length is preset to a predetermined length for each pet. This length also changes depending on the surrounding conditions as described below.
周囲に人間等の移動体が存在するか、前方から人間等の移動体が接近しているかを外部情報収集部21によりセンシングする(ステップS1)。図14、図15は、ペット5の進行方向から別の移動体7が出現していない場合(図14、ステップS1のNO)とペット5の進行方向から別の移動体7が出現している場合(図15、ステップS1のYES)である。図14と図15を比べるとわかるように、別の移動体7が接近している場合は、そうでない場合と比べてリードの長さを短く設定する(ステップS2)ことで、ペット5と別の移動体7が接触することを避ける。
The external
また、前記ポテンシャル法を適用する場合は、外部環境認識部22が、前方から例えば別の飼い主のペットが接近中であることを認識すると、接近中のペットの現在位置が高くなるようにポテンシャル場を設定する。接近中のペットの鳴き声等の挙動に応じて、危険だと判断すればポテンシャルを高く、おとなしいと判断すればポテンシャルを低くするといったように、ポテンシャル場を設定するとよい。さらに、経路情報データベース25とデータ照合を行い、接近中のペットに関するデータが見つからなければ、経路情報データベース25に該ペットの出没情報を登録してもよい。
When the potential method is applied, when the external
次に、リードの張力が閾値以下であるか否かを判定し(ステップS3)、閾値以下でなければ(ステップS3のNO)、図6のように係留具28を地面に打ち込む(ステップS4)。リードの張力が閾値以下であれば(ステップS3のYES)、リードの長さの設定値との差が許容内かを判定し(ステップS5)、許容を超えていれば(ステップS5のNO)リードの長さがリードの長さの設定値との差が許容内になるように、すなわち、リードの長さを所定の長さに保つように、リード調整部29によりリードの張力を調整する(ステップS6)。
Next, it is determined whether or not the tension of the lead is below the threshold value (step S3). If the tension is not below the threshold value (NO at step S3), the
図16に示すように、ロボット本体部11に対して、ペット5があるべき角度に位置するように、リードの向きを調整する。図16は、ロボット本体部の向きとリードの向きのなす角αが0[deg]の場合と、80[deg]の場合を例示している。0[deg]、80[deg]は単なる例であり、この数値に限定されるものではない。人間が犬を散歩する際には、一般的に、家の敷居をまたぐ際には、飼い主が先にまたぎ、散歩中は飼い主がペットの横に位置することが良いとされる。これらの知見を利用することで、ペット5が犬であれば、ペット5が当該ペット誘導ロボットに忠誠心を抱き、円滑な誘導が期待される。
As shown in FIG. 16, the direction of the lead is adjusted so that the
かかる構成によれば、経路計画部26がペット3の目標経路を格納する経路情報データベース25と、周囲状況とペット3の状況、経路情報データベース25に格納された経路情報をもとに経路を決定し、経路計画部26の決定した経路に応じてリード調整部29がリードの張力と長さを最適に調整することにより、人間の代わりに、周囲状況やペットの状況、過去の散歩時の履歴情報をもとに散歩の計画をたて、その計画の経路に基づきペットの歩行速度と進行方向を制御することとなり人間がペットに付き添うことなくペットの散歩が実現することができる。
According to this configuration, the
なお、本実施の形態において、誘導の対象として適用可能であるものはペットに限るものではなく、人間等にも適用可能である。人間の場合には、ある程度ロボット本体部にあわせて行動することができるため、刺激発生装置を用いた調教は必要なく、ペット誘導ロボットを適用できる。 In the present embodiment, what can be applied as a target of guidance is not limited to pets, and can also be applied to humans and the like. In the case of human beings, it is possible to act in accordance with the robot body to some extent, so that training using a stimulus generator is not necessary, and a pet guidance robot can be applied.
本発明にかかるペット誘導ロボットは、犬などのペットの誘導に実施して有用である。またペットに限らず移動体の誘導の用途に応用できる。 The pet guiding robot according to the present invention is useful for guiding a pet such as a dog. Moreover, it can be applied not only to pets, but also to moving object guidance.
3 ユーザ(人間)
5 ペット
7 移動体
10 ペット誘導ロボット
11 ロボット本体部
12 首輪(ペット装着部)
13 リード
21 外部情報収集部(外部情報収集手段)
21A 撮像装置
21B マイク
21C 距離センサ
22 外部環境認識部(外部環境認識手段)
23 リード状態収集部(リード状態収集手段)
24 ペット状況推定部(ペット状況推定手段)
25 経路情報データベース(経路情報記憶手段)
26 経路計画部(経路計画手段)
27 駆動部(駆動手段)
28 係留具(係留手段)
29 リード調整部(リード調整手段)
30 刺激発生装置(刺激発生手段)
50 情報端末
51 ネットワーク
3 users (human)
5 Pets 7
13
21A Imaging device 21B Microphone
23 Lead status collection unit (lead status collection means)
24 Pet situation estimation part (pet situation estimation means)
25 route information database (route information storage means)
26 route planning department (route planning means)
27 Drive unit (drive means)
28 Mooring tool (Mooring means)
29 Lead adjustment part (Lead adjustment means)
30 Stimulus generator (Stimulus generator)
50
Claims (15)
前記ロボット本体部は、
周囲の情報を収集する外部情報収集手段と、
前記収集情報に応じて前記ロボット本体部の周囲状況を推定する外部環境認識手段と、
前記リードの張力と長さを収集するリード状態収集手段と、
前記外部環境認識手段と前記リード状態収集手段からペットの運動状況を推定するペット状況推定手段と、
前記ペットの目標経路を格納する経路情報記憶手段と、
前記周囲状況と前記ペットの状況と前記経路情報記憶手段に格納された経路情報をもとに、前記ロボット本体部の経路を決定する経路計画手段と、
前記経路計画手段が決定した経路に応じて駆動装置を駆動する駆動手段と、
前記周囲状況と前記ペットの状況に応じて前記リードの張力と長さを調整するリード調整手段と
を有することを特徴とするペット誘導ロボット。 A pet guiding robot comprising a movable robot body part and a pet attachment part, and a lead connecting the robot body part and the pet attachment part,
The robot body is
An external information collecting means for collecting surrounding information;
An external environment recognition means for estimating a surrounding situation of the robot body in accordance with the collected information;
Lead state collecting means for collecting the tension and length of the lead; and
Pet situation estimation means for estimating the movement situation of the pet from the external environment recognition means and the lead state collection means,
Route information storage means for storing the pet's target route;
Path planning means for determining a path of the robot body based on the surrounding situation, the pet status, and path information stored in the path information storage means;
Driving means for driving the driving device according to the path determined by the path planning means;
A pet guiding robot, comprising: a lead adjusting means for adjusting a tension and a length of the lead according to the surrounding situation and the pet situation.
前記ペットの周囲の情報を収集する外部情報収集ステップと、
前記情報収集ステップで得られた収集情報に応じて前記ロボット本体部の周囲状況を推定する外部環境認識ステップと、
前記リードの張力と長さを収集するリード状態収集ステップと、
前記外部環境認識ステップと前記リード状態収集ステップで得られた情報からペットの運動状況を推定するペット状況推定ステップと、
前記収集情報と前記ペットの状況、および前記ペットの目標経路を格納する前記経路情報記憶手段に格納された経路情報をもとに、前記ロボット本体部の経路を決定する経路計画ステップと、
前記経路計画手段が決定した経路に応じて駆動装置を駆動する駆動ステップと、
前記周囲状況と前記ペットの状況に応じて前記リードの張力と長さを調整するリード調整ステップと
を有することを特徴とするペット誘導方法。 A pet guiding method by a pet guiding robot comprising a movable robot body and a pet wearing part, and a lead connecting the robot body and the pet wearing part,
An external information collecting step for collecting information around the pet;
An external environment recognition step for estimating a surrounding situation of the robot body according to the collected information obtained in the information collecting step;
A lead state collecting step for collecting the tension and length of the lead;
A pet situation estimation step for estimating a movement situation of the pet from the information obtained in the external environment recognition step and the lead state collection step;
A path planning step for determining a path of the robot body based on the collected information, the pet status, and the path information stored in the path information storage means for storing the pet's target path;
A driving step of driving the driving device according to the path determined by the path planning means;
A pet guide method comprising: a lead adjustment step of adjusting a tension and a length of the lead according to the surrounding situation and the pet situation.
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