JP2012226675A - Mobile body - Google Patents

Mobile body Download PDF

Info

Publication number
JP2012226675A
JP2012226675A JP2011095669A JP2011095669A JP2012226675A JP 2012226675 A JP2012226675 A JP 2012226675A JP 2011095669 A JP2011095669 A JP 2011095669A JP 2011095669 A JP2011095669 A JP 2011095669A JP 2012226675 A JP2012226675 A JP 2012226675A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
distance sensor
moving body
orientation estimation
path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011095669A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5802423B2 (en
Inventor
Kosei Matsumoto
高斉 松本
Ryozo Masaki
良三 正木
Shuichi Maki
修一 槙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd filed Critical Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority to JP2011095669A priority Critical patent/JP5802423B2/en
Publication of JP2012226675A publication Critical patent/JP2012226675A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5802423B2 publication Critical patent/JP5802423B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a robot to speedily return to an operable state by shortening time required for preparations, such as waiting time for activation of an OS of a controller, reading of various data and operation check on a sensor or a mobile mechanism, which take long time until the robot, brought into an unusual state due to power-off associated with an occurrence of a trouble, comes into the operable state again.SOLUTION: When a robot is restarted, the same determines states of a controller as well as a sensor and shortens time required for restarting the same by reducing the number of devices to be restarted as small as possible so as not to restart the controller or the sensor which are not in an unusual state.

Description

本発明は、搬送物を搬送する移動体を提供する技術に関する。   The present invention relates to a technique for providing a moving body that conveys a conveyed product.

搬送物を搬送する移動体に関する背景技術として、特許文献1には、「自律移動体が走行するルートの制約を低減して最短距離のルートを設定可能とし、複数台の自律移動体が同時に走行しても衝突や渋滞が生じないようにする」ものについての開示がある。   As a background art relating to a moving body that transports a transported object, Patent Document 1 states that “the restriction of the route on which an autonomous mobile body travels can be reduced and a route with the shortest distance can be set, and a plurality of autonomous mobile bodies travel simultaneously. There is a disclosure of “to prevent collisions and traffic jams from occurring”.

また、特許文献2には、「方位推定手段は光ファイバジャイロの出力に基づいて移動体の方位を推定演算する」との記載があり、この光ファイバジャイロからの出力信号に対し、「推定演算された方位と実際の移動体の方位との誤差はきわめて小さいものなる」ことについての開示がある。   Patent Document 2 also states that “the direction estimation means estimates and calculates the direction of the moving object based on the output of the optical fiber gyro”. For the output signal from this optical fiber gyro, There is a disclosure that "the error between the determined direction and the actual direction of the moving body is extremely small".

特開2005-242489号公報JP 2005-242489 A 特開平07-083673号公報JP 07-083673 A

異常の発生に伴って電源が切られるなどして通常でない状態に陥ったロボットが、作業が可能な状態になるまでには、コントローラのOSの起動待ちや各種データの読み込み、センサや移動機構の動作確認などの準備が必要であり、多くの時間を要する。本発明ではこれらの準備に要する時間を短縮し、移動体(以下では、表現として、移動体に限らず、ロボットと称することとする)の作業可能な状態への復帰の迅速化を課題とする。   A robot that has been turned into an abnormal state due to an abnormal condition, such as a robot that is in an abnormal state, waits for the controller OS to start up, reads various data, Preparations such as operation check are necessary, and it takes a lot of time. In the present invention, the time required for these preparations is shortened, and it is an object to speed up the return of the mobile body (hereinafter referred to as not only the mobile body but also a robot) to a workable state. .

前記課題を解決する為に、ロボットが再起動される際に、コントローラやセンサの状態を判定し、異常な状態にないコントローラやセンサは再起動しないようにして、再起動するデバイスを減らすことで起動に要する時間を短縮するようにする。   In order to solve the above-mentioned problem, when the robot is restarted, the state of the controller or sensor is determined, and the controller or sensor that is not in an abnormal state is not restarted, thereby reducing the number of devices to be restarted. Try to reduce startup time.

ここで、前記にて説明した内容を表現を変えて、更に説明する。   Here, the contents described above will be further described with different expressions.

物体と移動体との距離を測定する距離センサ部と、前記距離センサ部からの信号を得て、前記移動体の位置、または姿勢を推定する位置姿勢推定部と、前記位置姿勢推定部からの信号を得て、前記移動体を移動させる経路を発生させ、前記移動体を移動させるように制御する経路追従制御部と、前記位置姿勢推定部、前記経路追従制御部が参照する経路情報を有する外部記憶部と、前記移動体を移動させる移動機構部と、前記距離センサ部、前記位置姿勢推定部、前記経路追従制御部、外部記憶部、移動機構部に電力を供給する電源部と、前記距離センサ部、前記位置姿勢推定部、前記経路追従制御部、外部記憶部、移動機構部、電源部とを支持する筐体とを備えており、前記経路追従制御部の制御によって、移動する移動体において、前記距離センサ部と、前記位置姿勢推定部とを再起動させる第1の再起動系統と、前記経路追従制御部を再起動させる第2の再起動系統とが分かれて再起動され、前記距離センサ部と、前記位置姿勢推定部の異常を検出する第1の異常検出部を設け、前記第1の異常検出部が異常を検出した場合には、第1の再起動系統によって前記距離センサ部と、前記位置姿勢推定部の再起動の処理が実行され、前記経路追従制御部の異常を検出する第2の異常検出部を設け、前記第2の異常検出部が異常を検出した場合には、第2の再起動系統によって前記経路追従制御部の再起動の処理が実行されるようにする。   A distance sensor unit that measures the distance between the object and the moving body, a position and orientation estimation unit that obtains a signal from the distance sensor unit and estimates the position or orientation of the moving body, and the position and orientation estimation unit Obtaining a signal, generating a path for moving the moving body, and having a path following control unit that controls the moving body to move, and path information that the position and orientation estimation unit and the path following control unit refer to An external storage unit, a moving mechanism unit that moves the moving body, the distance sensor unit, the position and orientation estimation unit, the path tracking control unit, an external storage unit, a power supply unit that supplies power to the moving mechanism unit, A distance sensor unit, the position / orientation estimation unit, the path tracking control unit, an external storage unit, a moving mechanism unit, and a housing that supports a power supply unit, and the movement that moves under the control of the path tracking control unit In the body, said A first restart system for restarting the separation sensor unit and the position / orientation estimation unit and a second restart system for restarting the path following control unit are separately restarted, and the distance sensor unit And a first abnormality detection unit for detecting an abnormality of the position and orientation estimation unit, and when the first abnormality detection unit detects an abnormality, the distance sensor unit by a first restart system, When the restart processing of the position / orientation estimation unit is executed, a second abnormality detection unit that detects an abnormality of the path following control unit is provided, and when the second abnormality detection unit detects an abnormality, The restart processing of the path follow-up control unit is executed by the restart system of 2.

また、前記距離センサ部からの検出が出来る範囲の前記筐体上に校正用構造物を設け、前記距離センサ部と前記校正用構造物との位置に対応して予め設定した設定値と、前記距離センサ部によって前記校正用構造物の位置を検出した検出値との差が所定値よりも大きい場合には、前記距離センサ部の異常を検出するようにする。   Further, a calibration structure is provided on the casing in a range that can be detected from the distance sensor unit, and a preset value corresponding to the position of the distance sensor unit and the calibration structure, When the difference from the detection value obtained by detecting the position of the calibration structure by the distance sensor unit is larger than a predetermined value, an abnormality of the distance sensor unit is detected.

また、前記距離センサ部からの検出が出来る範囲の前記筐体上に校正用構造物を設け、前記距離センサ部と前記校正用構造物との位置に対応して予め設定した設定値と、前記距離センサ部によって前記校正用構造物の位置を検出した検出値との差から、前記距離センサ部からの検出信号の値を補正する補正値を得るようにする。   Further, a calibration structure is provided on the casing in a range that can be detected from the distance sensor unit, and a preset value corresponding to the position of the distance sensor unit and the calibration structure, A correction value for correcting the value of the detection signal from the distance sensor unit is obtained from the difference from the detection value obtained by detecting the position of the calibration structure by the distance sensor unit.

また、前記移動体には一定時間毎に変化するカウント値により経過した時間の計測が可能なタイマを設け、前記外部記憶部は、前記移動体が移動する範囲の地図データを記憶し、前記位置姿勢推定部は、前記地図データを読み込む地図読み込み部を有し、前記地図読み込み部からの出力値と、前記距離センサ部からの検出値から前記移動体の位置を推定し、前記距離センサ部からの検出値が時刻に対応させた距離センサデータとして前記外部記憶部に記憶され、前記位置姿勢推定部の再起動後に、前記位置姿勢推定部は、再起動される前の時刻を前記外部記憶部から読出し、再起動後の前記タイマから得られるカウント値と比較して、前記外部記憶部から読出された時刻と、前記タイマから得られるカウント値に対応する時刻との差分が所定値よりも小さい場合には、前記地図読み込み部が前記地図データから読み込む範囲が前記地図データに記憶されている全範囲よりも小さいようにする。   In addition, the moving body is provided with a timer capable of measuring a time elapsed by a count value that changes every predetermined time, and the external storage unit stores map data of a range in which the moving body moves, and the position The posture estimation unit includes a map reading unit that reads the map data, estimates the position of the moving body from the output value from the map reading unit and the detection value from the distance sensor unit, and from the distance sensor unit The detected value is stored in the external storage unit as distance sensor data corresponding to the time, and after the position / orientation estimation unit is restarted, the position / orientation estimation unit sets the time before restarting to the external storage unit. The difference between the time read from the external storage unit and the time corresponding to the count value obtained from the timer is compared with the count value obtained from the timer after restarting Is smaller than the range of the map reading unit reads from the map data to be less than the total range stored in the map data.

また、前記外部記憶部は、前記移動体が移動する範囲の地図データを記憶し、前記位置姿勢推定部は、前記地図データを読み込む地図読み込み部を有し、前記地図読み込み部からの出力値と、前記距離センサ部からの検出値から前記移動体の位置を推定し、前記距離センサ部からの検出値が距離センサデータとして前記外部記憶部に記憶され、前記位置姿勢推定部の再起動後に、前記位置姿勢推定部は、再起動される前の距離センサデータを前記外部記憶部から読出し、再起動後の前記距離センサ部からの検出値と比較して、前記外部記憶部から読出された距離センサデータと、再起動後の前記距離センサ部からの検出値との差分が所定値よりも小さい場合には、前記地図読み込み部が前記地図データから読み込む範囲が前記地図データに記憶されている全範囲よりも小さいようにする。   The external storage unit stores map data of a range in which the moving body moves, and the position and orientation estimation unit includes a map reading unit that reads the map data, and an output value from the map reading unit The position of the moving body is estimated from the detection value from the distance sensor unit, the detection value from the distance sensor unit is stored in the external storage unit as distance sensor data, and after restarting the position and orientation estimation unit, The position and orientation estimation unit reads the distance sensor data before being restarted from the external storage unit, and compares the detected value from the distance sensor unit after the restart with the distance read from the external storage unit When the difference between the sensor data and the detected value from the distance sensor unit after restart is smaller than a predetermined value, the range that the map reading unit reads from the map data is recorded in the map data. It is to be less than the total range is.

また、前記地図読み込み部が前記地図データから読み込む範囲を前記センサ部が検出出来る範囲に対応する範囲とするようにする。   Further, the range read from the map data by the map reading unit is set to a range corresponding to a range that can be detected by the sensor unit.

本発明によれば、従来よりも、より操作性などの改善された移動体、または、ロボットを提供可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a moving body or a robot with improved operability and the like than before.

本発明の実施例の機能の構成図Functional configuration diagram of an embodiment of the present invention 本発明の実施例のハードウェア・ソフトウェア構成図Hardware and software configuration diagram of an embodiment of the present invention 本発明の実施例のロボットの外観を示す図The figure which shows the external appearance of the robot of the Example of this invention. 本発明の実施例のロボットの運用とレーザ距離センサデータの例を示す図The figure which shows the operation | movement of the robot of the Example of this invention, and the example of laser distance sensor data 本発明の実施例の自動走行時におけるロボット内の処理を示す図The figure which shows the process in the robot at the time of automatic driving | running | working of the Example of this invention. 本発明の実施例の異常検出時におけるロボット内の処理を示す図The figure which shows the process in the robot at the time of abnormality detection of the Example of this invention 本発明の実施例の位置姿勢推定コントローラの起動時の処理を示す図The figure which shows the process at the time of starting of the position and orientation estimation controller of the Example of this invention 本発明の実施例の経路追従制御コントローラの起動時の処理を示す図The figure which shows the process at the time of starting of the path | route following control controller of the Example of this invention. 本発明の実施例のロボットの準備動作での処理を示す図The figure which shows the process in the preparation operation | movement of the robot of the Example of this invention. 本発明の実施例の地図データの読み込み範囲の設定の処理を示す図The figure which shows the process of the setting of the reading range of the map data of the Example of this invention

本発明に関する実施例について、以下、図面を用いて説明をする。
また、以下の説明において、ロボットと説明しているのは、前述の移動体の実施例としてのものである。
Embodiments relating to the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the following description, what is described as a robot is an example of the above-described moving body.

また、前述の説明では、各部の間で出力、入力、受信、送信されたり、参照されたり、記憶されたり、設定される情報、データ、信号等を説明によっては、異なる表現としているが、その文言によって、限定されるものではない。例えば、「値(設定値、検出値、補正値、出力値など)」として、説明していても、データにのみ限定されるものではなく、情報、信号として扱い、表現しても同様の意味を表すものとする。これは、以下の説明においても、同様とする。   In the above description, information, data, signals, and the like that are output, input, received, transmitted, referenced, stored, and set between the units are expressed differently depending on the description. It is not limited by the wording. For example, even if it is described as `` value (setting value, detection value, correction value, output value, etc.) '', it is not limited only to data, but it also has the same meaning when treated and expressed as information or signal . The same applies to the following description.

ここでは、まず本実施例で想定するロボットの機能の構成・基本的な処理の流れについて述べ、続いて、ロボットが移動中に障害物に衝突して停止した異常な状態に陥ってから作業可能な状態に復帰する例を通して、ロボットで行われる処理について述べる。   Here, we will first describe the configuration of the robot functions and the basic processing flow assumed in this example, and then work after the robot collides with an obstacle while moving and falls into an abnormal state. The processing performed by the robot will be described through an example of returning to a proper state.

ロボットの機能の構成を図1に示す。ロボット0101は、位置姿勢推定コントローラ部0102(前述の位置姿勢推定部に対応するものとする)と経路追従制御コントローラ0103(前述の経路追従制御部に対応するものとする)、外部記憶部0128、距離センサ部0104、距離センサキャリブレーション治具部0130、異常検出センサ部0105、移動機構部0116、再起動制御部0117、電源0118(前述の電源部に対応するものとする)と、これらを支持する筐体(図示せず)から構成される。   The configuration of the robot function is shown in FIG. The robot 0101 includes a position / orientation estimation controller unit 0102 (corresponding to the above-described position / orientation estimation unit), a path following control controller 0103 (corresponding to the above-described path following control unit), an external storage unit 0128, Distance sensor unit 0104, distance sensor calibration jig unit 0130, abnormality detection sensor unit 0105, movement mechanism unit 0116, restart control unit 0117, power source 0118 (corresponding to the above-described power source unit), and these are supported It is comprised from the housing | casing (not shown).

また、図1には、図示していないが、タイマも構成上有しており、例えば、制御信号を発生する際の基準などに使用される。ここで、タイマとは、一定時間毎に変化するカウント値により経過した時間の計測が可能な機能を有するものとする。なお、このタイマは、前記構成部の一部の電源が切られたり、再起動されても、停止することなく、タイマのカウント値が継続して更新され、時刻の計測が可能であるとする。   Although not shown in FIG. 1, a timer is also included in the configuration, and is used, for example, as a reference when generating a control signal. Here, it is assumed that the timer has a function capable of measuring the time elapsed by a count value that changes at regular intervals. In addition, even if the power of a part of the component is turned off or restarted, the timer count value of the timer is continuously updated without stopping and the time can be measured. .

まず、ロボットの起動完了後の自動走行時に行われる処理について述べる。ロボット0101は、距離センサ制御部0104により、環境中の物体までの距離計測が可能な距離センサ部0104を制御し、距離センサから環境の物体までの距離データを得る。この距離データは、計測を行ったセンサから見た障害物の方向と計測を行った時刻が付加されたデータであり、次の処理に渡されると共に時刻付き距離センサデータログ0122として外部記憶部0128に記憶、記録される。   First, the process performed at the time of automatic traveling after completion of the robot activation will be described. The robot 0101 controls the distance sensor unit 0104 capable of measuring the distance to the object in the environment by the distance sensor control unit 0104, and obtains distance data from the distance sensor to the object in the environment. This distance data is data to which the direction of the obstacle viewed from the sensor that has performed the measurement and the time at which the measurement was performed is added. Is recorded and recorded.

従って、異常の発生などで、停止したり、電源が切られたり、再起動される場合には、停止したり、電源が切られたり、再起動される直前の距離センサから環境の物体までの距離データ、計測を行ったセンサから見た障害物の方向と計測を行った時刻が記憶、記録されることになる。   Therefore, when it is stopped, turned off, or restarted due to an abnormality, etc., the distance sensor from the distance sensor immediately before it is stopped, turned off, or restarted to the environmental object The distance data, the direction of the obstacle viewed from the sensor that performed the measurement, and the time when the measurement was performed are stored and recorded.

距離センサ部0104より得られる距離データには、距離センサキャリブレーション治具部0130を計測した結果も含まれているものとする。距離センサキャリブレーション治具部0130は、距離センサ部0104からの距離・方向と形状、さらに治具そのものの姿勢が既知で距離センサによる計測が可能な物体であり、距離センサ部0104の計測範囲内に入るようにしてロボットの筐体に設置されている。この計測結果を用いることで、次の処理によって距離センサ部0104の異常を検出する。   It is assumed that the distance data obtained from the distance sensor unit 0104 includes the result of measurement by the distance sensor calibration jig unit 0130. The distance sensor calibration jig unit 0130 is an object whose distance, direction, and shape from the distance sensor unit 0104, and the posture of the jig itself are known and can be measured by the distance sensor, and are within the measurement range of the distance sensor unit 0104. It is installed in the robot casing. By using this measurement result, an abnormality of the distance sensor unit 0104 is detected by the following process.

位置姿勢推定用デバイス異常検出部0111では、位置姿勢推定コントローラ0102の起動時に予め読み込んでおいた距離センサキャリブレーションデータ0123に記録されている距離センサ部0104から距離センサキャリブレーション治具部0130までの距離と、距離センサ部0104より距離センサキャリブレーション治具部0130を実際に計測して得た距離との差を求め、この距離の差の大きさが閾値以内に収まるか否かで異常の有無の判定を行う。   In the position / orientation estimation device abnormality detection unit 0111, the distance sensor calibration data 0123 recorded in advance when the position / orientation estimation controller 0102 is started up to the distance sensor calibration jig unit 0130 recorded in the distance sensor calibration data 0123. The difference between the distance and the distance obtained by actually measuring the distance sensor calibration jig unit 0130 from the distance sensor unit 0104 is obtained, and whether or not there is an abnormality is determined by whether or not the magnitude of the distance difference falls within a threshold value. Judgment is made.

ここで、距離センサキャリブレーション治具部0130は、前述の校正用構造物に対応するものである。   Here, the distance sensor calibration jig unit 0130 corresponds to the calibration structure described above.

また、位置姿勢推定用デバイス異常検出部0111では、位置姿勢推定コントローラ初期化部0106、距離センサデバイスチェック部0107の処理において、異常が検出された場合にも、その異常を検出して、再起動制御部に検出したことを出力出来るものとする。   In addition, the position / orientation estimation device abnormality detection unit 0111 detects an abnormality even when an abnormality is detected in the processing of the position / orientation estimation controller initialization unit 0106 and the distance sensor device check unit 0107, and restarts. It shall be able to output the detection to the control unit.

より具体的に述べる。今、距離センサキャリブレーションデータ0123に記録されている距離センサ部0104から距離センサキャリブレーション治具部0130までの距離を基準距離と呼ぶものとする。これは、距離センサ部0104から治具部0130までの距離を距離センサ部0104より高精度な別のセンサによって求めた値、あるいは、距離センサ部0104と距離センサキャリブレーション治具部0130の配置を設計した際に得られる設計値を想定する。   More specifically. Now, the distance from the distance sensor unit 0104 recorded in the distance sensor calibration data 0123 to the distance sensor calibration jig unit 0130 is referred to as a reference distance. This is because the distance from the distance sensor unit 0104 to the jig unit 0130 is obtained by another sensor with higher accuracy than the distance sensor unit 0104, or the arrangement of the distance sensor unit 0104 and the distance sensor calibration jig unit 0130 is determined. Assume the design value obtained when designing.

なお、距離センサ部0104よって、検出、測定されて得られる距離データが、前記基準距離に対応するように、対応付けが出来るようになされているものとする。例えば、距離センサのキャリブレーションを行う場合には、前記距離センサ部0104が前記距離センサキャリブレーション治具部0130、または前記校正用構造物を検出し、距離、位置を測定できるように、前記距離センサ部0104の向きを変更、調整することなどである。   It is assumed that distance data obtained by detection and measurement by the distance sensor unit 0104 can be associated with the reference distance. For example, when the distance sensor is calibrated, the distance sensor unit 0104 can detect the distance sensor calibration jig unit 0130 or the calibration structure and measure the distance and position. For example, the direction of the sensor unit 0104 may be changed or adjusted.

但し、簡易的には、前記距離センサの検出する初期位置が前記距離センサキャリブレーション治具部0130を検出し、距離、位置を測定できる位置とするものであっても良い。より具体的には、例えば、180度の範囲を回転して前記距離センサが筐体に設置されて、距離等を検出する場合について、説明する。   However, simply, the initial position detected by the distance sensor may be a position where the distance sensor calibration jig unit 0130 is detected and the distance and position can be measured. More specifically, for example, a case where the distance sensor is installed in the housing by rotating the range of 180 degrees and the distance or the like is detected will be described.

前記距離センサの回転角の内で90度の方向を前記筐体の前進する向きであるとした場合に、0度の向き(前進方向に対しては垂直の方向になる)の前記筐体上に、前記距離センサキャリブレーション治具部0130、または前記校正用構造物を設けるようにする。こうすることで、前記距離センサの検出する初期位置を0度とすれば、前記距離センサキャリブレーション治具部0130、または前記校正用構造物を検出して、位置、距離を測定することが出来るようになる。   When the direction of 90 degrees within the rotation angle of the distance sensor is the forward direction of the casing, the direction of 0 degrees (the direction perpendicular to the forward direction) is on the casing. In addition, the distance sensor calibration jig unit 0130 or the calibration structure is provided. In this way, if the initial position detected by the distance sensor is 0 degree, the distance sensor calibration jig unit 0130 or the calibration structure can be detected and the position and distance can be measured. It becomes like this.

前記に限定されることなく、種々の方法によって、前記基準距離と、前記距離センサ部0104からの検出される情報との対応付けが行われるものであってよい。   Without being limited to the above, the reference distance may be associated with the information detected from the distance sensor unit 0104 by various methods.

この基準距離と距離センサ部0104による実測で得られた距離との差の大きさが閾値より大きい場合は、想定している距離と実測した距離の差が大きいことから、距離センサ部0104に故障などが生じているものと見なし、異常として検出する。   If the difference between the reference distance and the distance obtained by the actual measurement by the distance sensor unit 0104 is larger than the threshold value, the distance sensor unit 0104 has a failure because the difference between the assumed distance and the actually measured distance is large. Is detected as an abnormality.

なお、前記基準距離は、前記距離センサ部と前記校正用構造物との位置に対応して予め設定した設定値とするものとする。   The reference distance is set to a preset value corresponding to the position of the distance sensor unit and the calibration structure.

また、距離センサ部0104による実測で得られた距離は、前記距離センサ部0104によって、距離センサキャリブレーション治具部0130(または前記校正用構造物)の位置を検出した検出値とするものとする。   The distance obtained by actual measurement by the distance sensor unit 0104 is a detection value obtained by detecting the position of the distance sensor calibration jig unit 0130 (or the calibration structure) by the distance sensor unit 0104. .

距離の差の大きさが、所定値、若しくは閾値以内に収まっている場合は、想定した通りの距離が計測できているということから距離センサ部0104は正常動作しているものと見なし、処理を次に進める。この際、距離センサキャリブレーションデータ0123に記録されている距離センサ部0104から距離センサキャリブレーション治具部0130までの距離から、距離センサ部0104より距離センサキャリブレーション治具部0130を計測して得た距離を引いた値が補正値として距離データと共に次の処理に渡される。また、ここでの距離センサ部0104の異常の検出結果は、再起動制御部0117宛に出力され、保存される。   If the magnitude of the distance difference is within a predetermined value or threshold value, the distance sensor unit 0104 is assumed to be operating normally because the expected distance can be measured, and the process is performed. Proceed next. At this time, the distance sensor calibration jig unit 0130 is measured by the distance sensor unit 0104 from the distance from the distance sensor unit 0104 to the distance sensor calibration jig unit 0130 recorded in the distance sensor calibration data 0123. A value obtained by subtracting the distance is passed to the next process together with the distance data as a correction value. Also, the abnormality detection result of the distance sensor unit 0104 here is output to the restart control unit 0117 and stored.

続いて、距離センサデータ補正対応位置姿勢推定部0112にて、ロボット0101の環境内での位置・姿勢の算出処理が行われる。ここではまず、前述の補正を距離センサ部0104の距離の計測誤差と見なして、この計測誤差を距離データに加えることで、距離データの補正を行うと同時に、レーザを照射した方向と計測で得た距離の情報から、各方向でレーザが物体に当たった位置を求めることで、距離データを環境の幾何形状データに変換する。続いて、地図読み込み部0113にて予め読み込まれていた環境の幾何形状を記録した地図データ0125とのマッチングを行う。   Subsequently, the distance sensor data correction corresponding position / orientation estimation unit 0112 performs position / orientation calculation processing in the environment of the robot 0101. Here, first, the above-mentioned correction is regarded as a distance measurement error of the distance sensor unit 0104, and this measurement error is added to the distance data to correct the distance data and at the same time obtain the laser irradiation direction and measurement. By obtaining the position where the laser hits the object in each direction from the obtained distance information, the distance data is converted into the geometric data of the environment. Subsequently, the map reading unit 0113 performs matching with the map data 0125 in which the geometric shape of the environment read in advance is recorded.

例えば距離センサ部0104が床面に平行な面をスキャンするレーザ距離センサとした場合は、そのスキャン面での環境の幾何形状データと、環境の幾何形状を記録した画像による地図データとが重なる割合が最大となるときの地図データ上での幾何形状データの位置・姿勢、つまりはレーザ距離センサの位置・姿勢を求める。   For example, when the distance sensor unit 0104 is a laser distance sensor that scans a plane parallel to the floor surface, the ratio of the geometric shape data of the environment on the scan plane and the map data based on the image that records the geometric shape of the environment overlap. The position / posture of the geometric shape data on the map data when the maximum value is obtained, that is, the position / posture of the laser distance sensor is obtained.

地図データ0125における距離センサ部0104の位置・姿勢が求まるが、ロボットの位置・姿勢を表す際にはロボットの筐体のどこを基準としてもよいため、求まったレーザ距離センサの位置・姿勢をもってロボット0101の位置・姿勢とする。また、この位置・姿勢の推定結果には時刻が付加され、時刻付き位置姿勢推定データログ0124に記録される。   The position / orientation of the distance sensor unit 0104 in the map data 0125 can be obtained. However, when representing the position / orientation of the robot, any position of the robot housing may be used as a reference, and therefore the robot can be determined using the obtained position / orientation of the laser distance sensor. The position / posture is 0101. In addition, time is added to the position / posture estimation result, and the time / position estimation data log 0124 is recorded.

経路計画部0114は、環境内でロボットが通りうる経路と部分的な経路同士のつながり方とこの経路の属性、例えば部分的な経路の長さや道幅が記録された経路グラフデータ0126を読み込んでおき、距離センサデータ補正対応位置姿勢推定部0112で得られた推定位置・姿勢をもとに、目的地までの経路を求める。   The route planning unit 0114 reads route graph data 0126 in which the route that the robot can pass in the environment and how the partial route is connected and the attributes of this route, for example, the length and width of the partial route are recorded. The route to the destination is obtained based on the estimated position / orientation obtained by the distance sensor data correction corresponding position / orientation estimation unit 0112.

そして、移動機構制御部0115では、ロボットが追従しようとしている経路に対してロボットの位置・姿勢がどの程度ずれているかを求め、このずれを小さくするように移動機構部0116の制御、すなわち、車輪の回転速度やステアリングの切れ角などを求めてモータなどへの指示を随時出し、ロボットの車体を経路に追従させる。   Then, the movement mechanism control unit 0115 obtains how much the position / orientation of the robot is deviated from the path the robot is trying to follow, and controls the movement mechanism unit 0116 to reduce this deviation, that is, the wheel. The rotation speed and steering angle of the steering wheel are obtained, and instructions to the motor are issued at any time so that the robot body follows the path.

位置姿勢推定用デバイス異常検出部0111(前述の第1の異常検出部に対応するものとする)と異常検出センサ部0105(前述の第2の異常検出部に対応するものとする)によって異常が検出されていない間は、以上の処理に従って、ロボットは目的地までの自動走行を行う。   An abnormality is detected by a position / orientation estimation device abnormality detection unit 0111 (corresponding to the first abnormality detection unit described above) and an abnormality detection sensor unit 0105 (corresponding to the second abnormality detection unit described above). While not detected, the robot automatically travels to the destination according to the above processing.

以下では、この自動走行中のロボットが異常を検出して停止し、再起動など行って走行可能な状態に復帰するまでの処理の流れについて述べる。自動走行中にロボットの異常検出センサ部0105により異常が検出されたとする。ここでは例として障害物との接触を検出するバンパセンサを異常検出センサ部0105として備え、これによりロボットの障害物への衝突を検出した状況を考える。   In the following, the flow of processing until the robot that is running automatically detects an abnormality, stops, restarts, etc., and returns to a running state will be described. Assume that an abnormality is detected by the abnormality detection sensor unit 0105 of the robot during automatic traveling. Here, as an example, a situation is considered in which a bumper sensor that detects contact with an obstacle is provided as the abnormality detection sensor unit 0105, thereby detecting a collision of the robot with the obstacle.

異常検出センサ部0105による異常の有無の検出結果は移動制御機構制御部0115に送信されており、異常が検出されると、ロボットによる事故の被害を抑えるために移動制御機構制御部0115から移動機構部0116に対して停止信号が出される。移動機構制御部0115また、一方で距離センサ部0104と位置姿勢推定コントローラ部0102の異常の有無の検出結果は位置姿勢推定用デバイス異常検出部0111に送信されており、ここでの異常の検出結果に応じて再起動するデバイスを選択する。   The detection result of the presence / absence of abnormality by the abnormality detection sensor unit 0105 is transmitted to the movement control mechanism control unit 0115. When an abnormality is detected, the movement control mechanism control unit 0115 moves from the movement control mechanism control unit 0115 to suppress damage caused by the robot. A stop signal is issued to the unit 0116. On the other hand, the detection result of presence / absence of abnormality of the distance sensor unit 0104 and the position / orientation estimation controller unit 0102 is transmitted to the position / orientation estimation device abnormality detection unit 0111, and the abnormality detection result here Select the device to restart according to.

より具体的には、位置姿勢推定用デバイス異常検出部0111により、距離センサ部0104の異常が検出され、かつ異常検出センサ部0105でも異常が検出されていた場合は、再起動指示線0120(前述の第2の再起動系統に対応するものとする)と再起動指示線0121(前述の第1の再起動系統に対応するものとする)に対して、再起動制御部0117から再起動を指示する制御信号が出力され再起動が行われる。   More specifically, if an abnormality of the distance sensor unit 0104 is detected by the position / orientation estimation device abnormality detection unit 0111 and an abnormality is also detected by the abnormality detection sensor unit 0105, the restart instruction line 0120 (described above) To the second restart system) and restart instruction line 0121 (corresponding to the first restart system described above), the restart control unit 0117 instructs the restart. The control signal to be output is output and restarted.

また、距離センサ部0104の異常が検出されず、異常検出センサ部0105のみで異常が検出されていた場合は、距離センサ部0104と位置姿勢推定コントローラ部0102が接続されている再起動指示線0120へは再起動の指示をする制御信号は、出力されず、経路追従制御コントローラ部0103接続されている再起動指示線0121のみの再起動の指示をする制御信号が出力される。   In addition, when the abnormality of the distance sensor unit 0104 is not detected and the abnormality is detected only by the abnormality detection sensor unit 0105, the restart instruction line 0120 in which the distance sensor unit 0104 and the position / orientation estimation controller unit 0102 are connected. A control signal for instructing restart is not output, and a control signal for instructing restart only for the restart instruction line 0121 connected to the path following control controller 0103 is output.

また、位置姿勢推定コントローラ0102のみで異常が検出されていた場合は、距離センサ部0104と位置姿勢推定コントローラ部0102が接続されている再起動指示線0120へは再起動の指示をする制御信号のみが出力される。   If an abnormality is detected only by the position / orientation estimation controller 0102, only the control signal for instructing the restart is applied to the restart instruction line 0120 to which the distance sensor unit 0104 and the position / orientation estimation controller unit 0102 are connected. Is output.

なお、図1においては、図示していないが、異常検出センサ部0105とは、別に経路追従コントローラ部0103(前述の経路追従制御部に対応するものとする)の異常を検出する検出部を設け、異常を検出した場合に、検出後、再起動制御部0117に検出したことを出力し、再起動制御部0117から再起動を指示する制御信号が出力され前記経路追従コントローラ部0103の再起動が行われるようにしても良い。   Although not shown in FIG. 1, a detection unit for detecting an abnormality of the path following controller unit 0103 (which corresponds to the above-described path following control unit) is provided separately from the abnormality detection sensor unit 0105. When an abnormality is detected, the detection is output to the restart control unit 0117 after detection, and a control signal for instructing restart is output from the restart control unit 0117 to restart the path following controller unit 0103. It may be performed.

但し、前記経路追従コントローラ部0103の再起動は、経路追従コントローラ部0103の異常を検出する検出部(前述の第2の異常検出部に対応するものとする)からの異常を検出したこと、そして、異常検出センサ部0105からの異常を検出したことの両者に各々対応するように、再起動されるものであっても良い。   However, the restart of the path following controller unit 0103 detects an abnormality from a detection unit (corresponding to the second abnormality detection unit described above) that detects an abnormality of the path tracking controller unit 0103, and Further, it may be restarted so as to correspond to both of the detection of the abnormality from the abnormality detection sensor unit 0105.

以上により、正常動作している距離センサ部0104と位置姿勢推定コントローラ部0102の不要な停止・再起動を回避され、ロボットが自動走行などの通常の動作が行える状態に復帰するまでの時間の短縮が図られる。   As described above, unnecessary stop / restart of the distance sensor unit 0104 and the position / orientation estimation controller unit 0102 that are operating normally is avoided, and the time until the robot returns to a state where it can perform normal operations such as automatic running is shortened. Is planned.

例えば、距離センサ部0104にレーザ距離センサを用いているとする。この場合、スキャンするためにレーザ照射器を回転させる機構を一般に備えており、その回転が安定するまでに時間がかかることがあり、ロボットが作業できる通常状態への復帰が遅くなる要因となりうる。   For example, it is assumed that a laser distance sensor is used for the distance sensor unit 0104. In this case, a mechanism for rotating the laser irradiator for scanning is generally provided, and it may take time for the rotation to stabilize, which may cause a slow return to the normal state in which the robot can work.

この他、センサ内のチップやトランジスタ等の部品の温度変化に因む計測誤差を抑えるため、温度変化が落ち着くまでの待ち時間、あるいはレーザ距離センサの内部やコントローラとの通信チェックやレーザ照射部カバーの汚れチェックなどの待ち時間も同様の復帰が遅くなる要因となる。   In addition, in order to suppress measurement errors due to temperature changes of components such as chips and transistors in the sensor, waiting time until the temperature change settles, communication check with the inside of the laser distance sensor and controller, and laser irradiation unit cover A waiting time such as a dirt check is also a factor for delaying the return.

距離センサ部0104の他にも、位置姿勢推定コントローラ部0102がOSを備えているならばその起動時間、各種プログラムやデータ読み込みの時間が必要となり、同じくロボットの復帰が遅くなる原因となる。距離センサ部0104に異常がない場合には、前述のとおり、距離センサ部0104や位置姿勢推定コントローラ部0102の停止・再起動を行わないようにすることで、ここに挙げたようなそれぞれの待ち時間が削減され、ひいては、ロボットに異常が生じてから、通常の作業が行える状態に復帰するまでの時間の短縮が可能となる。   In addition to the distance sensor unit 0104, if the position / orientation estimation controller unit 0102 is equipped with an OS, the startup time, various programs, and data reading time are required, which also causes the return of the robot to be delayed. When there is no abnormality in the distance sensor unit 0104, as described above, the distance sensor unit 0104 and the position / orientation estimation controller unit 0102 are not stopped / restarted, so The time is reduced, and as a result, it is possible to shorten the time from when an abnormality occurs in the robot until it returns to a state where normal work can be performed.

以下、位置姿勢推定用デバイス異常検出部0111により、距離センサ部0104の異常が検出されていなかった場合と検出されていた場合の処理の流れについて順に述べる。   Hereinafter, the flow of processing when the position / orientation estimation device abnormality detection unit 0111 detects no abnormality of the distance sensor unit 0104 and when it is detected will be described in order.

再起動制御部0117に記録されている距離センサ部0104の異常の検出結果において、異常が検出されていなかった場合は、距離センサ部0104と位置姿勢推定コントローラ部0102が接続されている再起動指示線0121へは再起動の指示をする制御信号は、出力されず、経路追従制御コントローラ部0103に接続されている再起動指示線0120への再起動の指示をする制御信号が出力される。   If no abnormality is detected in the abnormality detection result of the distance sensor unit 0104 recorded in the restart control unit 0117, a restart instruction for connecting the distance sensor unit 0104 and the position / orientation estimation controller unit 0102 is performed. A control signal for instructing restart is not output to the line 0121, but a control signal for instructing restart to the restart instruction line 0120 connected to the path following control controller unit 0103 is output.

経路追従制御コントローラ0103では、まず経路追従制御コントローラ初期化部0108によって、BIOSの読み込みやOSの起動が行われ、自動走行時に経路追従制御コントローラ内で用いられる機能の各部、具体的には経路計画部0114、移動機構制御部0115が起動される。続いて移動機構デバイスチェック部0109で、移動機構部0116との通信チェックやブレーキ信号の送信などが行われる。経路追従制御コントローラ初期化部0108と移動機構デバイスチェック部0109のそれぞれで異常の有無が確認され、確認結果は移動機構制御部0115に記録される。   In the path following control controller 0103, first, the path following control controller initialization unit 0108 reads the BIOS and starts up the OS, and each part of the functions used in the path following control controller during automatic driving, specifically, the route plan. The unit 0114 and the movement mechanism control unit 0115 are activated. Subsequently, the movement mechanism device check unit 0109 performs communication check with the movement mechanism unit 0116, transmission of a brake signal, and the like. Each of the path following control controller initialization unit 0108 and the movement mechanism device check unit 0109 confirms whether there is an abnormality, and the confirmation result is recorded in the movement mechanism control unit 0115.

また、起動された経路計画部0114では、環境内でロボットが通りうる経路と部分的な経路同士のつながり方とこの経路の属性、例えば部分的な経路の長さや道幅が記録された経路グラフデータ0126を読み込み、また、道幅に対してロボットの通行可否を確認するための車体の形状情報、あるいは移動機構制御部0116に最大移動速度・最大回転角速度等移動機構の仕様や設定が記録された移動機構キャリブレーションデータ0127の読み込みが行われ、これらのデータは移動機構制御部0115に送信される。   In the activated route planning unit 0114, route graph data in which the route that the robot can pass in the environment and how the partial route is connected and the attributes of this route, for example, the length and width of the partial route are recorded. The vehicle body shape information for checking whether the robot can pass or not with respect to the road width, or the movement mechanism control unit 0116 is recorded with the movement mechanism specifications and settings such as the maximum movement speed and the maximum rotation angular velocity. The mechanism calibration data 0127 is read, and these data are transmitted to the moving mechanism control unit 0115.

距離センサ部0104と位置姿勢推定コントローラ0102は動作を継続しているため、以上によってロボットは通常の作業が行える状態への復帰が完了となる。   Since the distance sensor unit 0104 and the position / orientation estimation controller 0102 continue to operate, the return to the state in which the robot can perform normal work is completed.

再起動制御部0117に記録されている距離センサ部0104の異常の検出結果において、異常が検出されていた場合は、距離センサ部0104と位置姿勢推定コントローラ部0102の停止・再起動が行われる。位置姿勢推定コントローラ0102では、まず位置姿勢推定コントローラ初期化部0106によって、BIOSの読み込みやOSの起動が行われ、自動走行時に位置姿勢推定コントローラ内で用いられる機能の各部、具体的には距離センサ制御部0110、位置姿勢推定用デバイス異常検出部0111、距離センサデータ補正対応位置姿勢推定部0112、地図読み込み部0113が起動される。   If an abnormality is detected in the abnormality detection result of the distance sensor unit 0104 recorded in the restart control unit 0117, the distance sensor unit 0104 and the position / orientation estimation controller unit 0102 are stopped and restarted. In the position / orientation estimation controller 0102, the position / orientation estimation controller initialization unit 0106 first reads the BIOS and starts up the OS, and each part of the functions used in the position / orientation estimation controller during automatic driving, specifically, a distance sensor The control unit 0110, the position / orientation estimation device abnormality detection unit 0111, the distance sensor data correction corresponding position / orientation estimation unit 0112, and the map reading unit 0113 are activated.

続いて距離センサデバイスチェック部0107で、距離センサ部0104との通信チェックやレーザ照射部カバーの汚れチェックなどが行われる。位置姿勢推定コントローラ初期化部0106と距離センサデバイスチェック部0107のそれぞれで異常の有無が確認され、確認結果は位置姿勢推定用デバイス異常検出部0111に記録される。   Subsequently, the distance sensor device check unit 0107 performs a communication check with the distance sensor unit 0104, a contamination check of the laser irradiation unit cover, and the like. Each of the position / orientation estimation controller initialization unit 0106 and the distance sensor device check unit 0107 confirms whether there is an abnormality, and the confirmation result is recorded in the position / orientation estimation device abnormality detection unit 0111.

また、起動された位置姿勢推定用デバイス異常検出部0111では、距離センサキャリブレーションデータ0123に記録されている距離センサ部0104から距離センサキャリブレーション治具部0130までの距離、つまりは前述の基準距離のデータの読み込みが行われる。   In the activated position / orientation estimation device abnormality detection unit 0111, the distance from the distance sensor unit 0104 to the distance sensor calibration jig unit 0130 recorded in the distance sensor calibration data 0123, that is, the reference distance described above. The data is read.

また、地図読み込み部0113は、時刻付き位置姿勢推定データログ0124より、異常が検出されて停止した位置・姿勢と時刻のデータを読み出し、現在の時刻との差を求め、時刻の差の大きさが閾値以内の場合、ロボットが異常を検出されて停止して、現在起動するまでに時間が経ってないため、ロボットが移動された可能性は低く、前回推定した位置・姿勢に今現在も停止しているものとみなして、この位置・姿勢を中心に、距離センサ部0104の計測範囲分だけの地図を地図データ0125から読み込む。これにより、地図データ0125の読み込み範囲が絞られ、地図データ0125の読み込みの待ち時間が短縮される。   Also, the map reading unit 0113 reads the position / posture and time data at which an abnormality is detected and time from the position / posture estimation data log 0124 with time, finds the difference from the current time, and determines the magnitude of the time difference. Is within the threshold value, the robot has detected an abnormality and stopped, and it has not passed until it starts, so it is unlikely that the robot has moved, and it still stops at the previously estimated position / posture The map corresponding to the measurement range of the distance sensor unit 0104 is read from the map data 0125 with the position / posture as the center. Thereby, the reading range of the map data 0125 is narrowed, and the waiting time for reading the map data 0125 is shortened.

以上によって、距離センサ部0104と位置姿勢推定コントローラ部0102の起動が完了し、並行して起動している経路追従制御コントローラの起動に伴い、ロボットの通常の作業が行える状態への復帰が完了となる。   As described above, the activation of the distance sensor unit 0104 and the position / orientation estimation controller unit 0102 is completed, and the return to a state in which the robot can perform normal work is completed with the activation of the path following control controller activated in parallel. Become.

前記では、時刻付き位置姿勢推定データログ0124から時刻のデータを読み出した実施例を説明したが、これに限定されるものではない。   In the above description, the embodiment has been described in which the time data is read from the timed position / orientation estimation data log 0124. However, the present invention is not limited to this.

例えば、前述したタイマから、前記の様に異常で停止した時刻、または、タイマカウンタ値を得るようにするものであっても良い。   For example, the above-described timer may be used to obtain the time when the operation stopped abnormally or the timer counter value as described above.

以上が、ロボットを構成する機能毎に行われる処理の概要となる。続いて、ロボットが移動中に障害物に衝突して停止した異常な状態に陥ってから作業可能な状態に復帰する例を通して、ロボットで行われる処理について、より具体的なハードウェアの構成とソフトウェアの処理を踏まえて説明する。   The above is the outline of the processing performed for each function constituting the robot. Next, through the example of returning to a workable state after falling into an abnormal state where the robot collided with an obstacle while moving, more specific hardware configuration and software This will be explained based on the above process.

ロボット0101のハードウェアとこれに格納されるソフトウェアの構成を図2に示す。ロボットは、前述の位置姿勢コントローラ0102と経路追従制御コントローラ0103に加え、外部記憶装置0208、レーザ距離センサ0209、バンパセンサ0210、再起動制御コントローラ0211、移動機構0212、ディスプレイ0213、入力機器0214、これらの機器同士が通信するための通信線0204より構成される。なお、図2では基本的に処理の流れに関わる通信線のみ表記しており、図1にあった電源の表記は省略している。   FIG. 2 shows the configuration of the hardware of the robot 0101 and the software stored therein. In addition to the position and orientation controller 0102 and the path following controller 0103 described above, the robot includes an external storage device 0208, a laser distance sensor 0209, a bumper sensor 0210, a restart control controller 0211, a moving mechanism 0212, a display 0213, an input device 0214, and the like. The communication line 0204 is used for communication between devices. In FIG. 2, only communication lines related to the processing flow are basically shown, and the power supply shown in FIG. 1 is omitted.

ここでは距離センサ部0104として、レーザ距離センサ0209を用いるものとする。このセンサは、レーザを物体に照射してから、照射したレーザが物体によって反射してセンサに返ってくるまでの時間を計測することで、センサから物体までの距離を得るレーザ照射部を備え、さらにこのレーザ照射部を回転させながら、一定の回転角をなす方向毎にセンサから物体までの距離を計測することで、一定の角度範囲をスキャンし、スキャン面をなす平面内にある物体の幾何形状を計測するセンサである。   Here, a laser distance sensor 0209 is used as the distance sensor unit 0104. This sensor has a laser irradiation unit that obtains the distance from the sensor to the object by measuring the time from when the laser is irradiated to the object until the irradiated laser is reflected by the object and returns to the sensor, Furthermore, while rotating this laser irradiation unit, the distance from the sensor to the object is measured for each direction that forms a certain rotation angle, thereby scanning a certain angle range and the geometry of the object in the plane forming the scan plane. It is a sensor that measures the shape.

本実施例では、スキャンする角度範囲を180度とし、この角度範囲において0.5度毎にレーザを照射し、物体までの距離を計測することを想定するがスキャンする角度範囲やレーザを照射する角度の刻み幅、距離の最大計測範囲などは異なっていてもよい。図3にロボット0310に搭載されたレーザ距離センサ0301によって環境中の物体を計測する様子を示す。   In this embodiment, it is assumed that the angle range to be scanned is 180 degrees, and the laser is irradiated every 0.5 degrees in this angle range and the distance to the object is measured, but the angle range to be scanned and the laser are irradiated. The step size of the angle and the maximum measurement range of the distance may be different. FIG. 3 shows how an object in the environment is measured by a laser distance sensor 0301 mounted on the robot 0310.

同図はロボット0101に相当するロボットの車体を上から見下ろした様子を表している(平面図である。)。この図において、レーザ0304は180度の角度範囲0302をスキャンし、この範囲において、センサのレーザ照射部の視点0303から環境中の物体までの距離として、例えば環境中の物体0306との距離0305を計測するものとする。   The figure shows a state where the body of the robot corresponding to the robot 0101 is looked down from above (a plan view). In this figure, the laser 0304 scans an angle range 0302 of 180 degrees, and in this range, for example, a distance 0305 to the object 0306 in the environment is set as the distance from the viewpoint 0303 of the laser irradiation unit of the sensor to the object in the environment. It shall be measured.

本実施例では、以上のようなセンサを想定しているが、同様に物体の幾何形状の計測が可能なセンサであればセンサの方式は異なっていてもよい。例えばステレオカメラや、赤外線を面状に物体に照射することで画素毎の物体までの距離計測が可能なデプスカメラなどであってもよい。   In the present embodiment, the sensor as described above is assumed. However, the sensor method may be different as long as the sensor can measure the geometric shape of the object. For example, a stereo camera or a depth camera that can measure the distance to an object for each pixel by irradiating the object with infrared rays in a plane may be used.

移動機構部0116としては、図3に示されるロボット0310を想定する。同ロボット0310には、前部にキャスタ0311が、また後部に駆動輪0312が備えられており、駆動輪の回転角速度の差を制御することで直進・旋回を行えるようになっているものとする。   As the moving mechanism unit 0116, a robot 0310 shown in FIG. 3 is assumed. The robot 0310 is provided with a caster 0311 at the front and a driving wheel 0312 at the rear, and can be moved straight by turning a difference in rotational angular velocity of the driving wheel. .

しかし、環境内を移動する効果が得られるのであれば、無限軌道を備える車両、脚を備えるロボット、船舶、航空機、飛行船など他の移動機構であってもよい。また、本実施例においては、ロボットが自動走行する例を示しているが、ロボットは人が搭乗して操縦したり、あるいは遠隔からの通信によって操縦するようになっていてもよい。   However, other moving mechanisms such as a vehicle having an endless track, a robot having legs, a ship, an aircraft, and an airship may be used as long as the effect of moving in the environment can be obtained. Further, in this embodiment, an example in which the robot automatically travels is shown, but the robot may be operated by a person boarding or by remote communication.

異常検出センサ部0105としては、ここでは非常停止ボタン0210を想定する。異常検出センサ部0105の異常の検出としては、非常停止ボタンの押し下げの検出の他に、バンパセンサによる衝突検出、電流センサによる過電流の検出、距離センサによるロボット周辺の障害物の検出、移動機構のエンコーダデータと加速度センサデータの比較によるスリップの検出、傾斜センサによる車体の揺れ・傾きの検出など、様々な異常検出が考えられるが、ロボットの運用に合わせて異常を定義し、それを検出可能なセンサであれば方式や設置する位置・数などは異なっていても良い。   Here, an emergency stop button 0210 is assumed as the abnormality detection sensor unit 0105. In addition to detecting the pressing of the emergency stop button, the abnormality detection sensor unit 0105 detects a collision, a bumper sensor detects a collision, a current sensor detects an overcurrent, a distance sensor detects an obstacle around the robot, a moving mechanism Various abnormalities can be detected, such as detecting slips by comparing encoder data and acceleration sensor data, and detecting car body shakes and inclinations using tilt sensors. However, abnormalities can be defined and detected according to the operation of the robot. As long as it is a sensor, the method, the position / number of installation, etc. may be different.

再起動制御部0117を、ここでは再起動制御コントローラ0211としているが、ここでは非常停止ボタン0210による異常検出結果や位置姿勢推定用デバイス異常検出プログラム0219などによる異常検出結果を受信し、これをもとにデバイスの再起動を促す信号の出力を制御するプログラムが搭載され、かつロボットやコントローラ、センサを駆動するための電源とは別に専用の電源を備えるマイコンを想定する。   Here, the restart control unit 0117 is the restart control controller 0211. Here, the abnormality detection result by the emergency stop button 0210, the abnormality detection result by the position / orientation estimation device abnormality detection program 0219, and the like are received. In addition, it is assumed that the microcomputer is equipped with a program for controlling the output of a signal that prompts the device to restart, and has a dedicated power source in addition to the power source for driving the robot, controller, and sensor.

また、位置姿勢推定コントローラ0102は、プロセッサ0201、メモリ0202、記憶装置0203、OS0215、BIOS読み込みやOSの起動を行う位置姿勢コントローラ初期化プログラム0216、レーザ距離センサ0209との通信チェックなどを行うレーザ距離センサデバイスチェックプログラム0217、レーザ距離センサ0209から距離データを取得するレーザ距離センサ制御プログラム0218、位置姿勢推定用デバイス異常検出プログラム0219、レーザ距離センサデータと地図データとのマッチングによって位置・姿勢を算出するレーザ距離センサデータ補正対応位置姿勢推定プログラム0220、地図の読み込み範囲を設定する地図読み込みプログラム0221から構成される。   Also, the position / orientation estimation controller 0102 includes a processor 0201, a memory 0202, a storage device 0203, an OS 0215, a position / orientation controller initialization program 0216 for reading the BIOS and starting the OS, and a laser distance for performing a communication check with the laser distance sensor 0209. Sensor device check program 0217, laser distance sensor control program 0218 for acquiring distance data from the laser distance sensor 0209, position / orientation estimation device abnormality detection program 0219, and position / orientation are calculated by matching the laser distance sensor data with map data. It comprises a laser distance sensor data correction corresponding position / orientation estimation program 0220 and a map reading program 0221 for setting a map reading range.

同様に、経路追従制御コントローラ0103は、プロセッサ0205、メモリ0206、記憶装置0207、OS0222、BIOS読み込みやOSの起動を行う経路追従制御コントローラ初期化プログラム0223、移動機構部0212との通信チェックやブレーキ信号の送信などを行う移動機構デバイスチェックプログラム0224、経路グラフデータ0230をもとに目的地に辿り着くための経路を算出する経路計画プログラム0225、経路に沿って車体が移動するように車輪の回転速度などを算出する移動機構制御プログラム0226から構成される。   Similarly, the path following control controller 0103 includes a processor 0205, a memory 0206, a storage device 0207, an OS 0222, a path following control controller initialization program 0223 for reading the BIOS and starting the OS, a communication check with the moving mechanism unit 0212, and a brake signal. , A moving mechanism device check program 0224 that performs transmission and the like, a route planning program 0225 that calculates a route to reach the destination based on the route graph data 0230, and the rotational speed of the wheels so that the vehicle body moves along the route The moving mechanism control program 0226 is used to calculate the above.

また、外部記憶装置0208には、レーザ距離センサデータ補正対応位置姿勢推定プログラム0220がマッチングに用いる地図データ0227、レーザ距離センサ0209より得られた距離データを時刻と共に記録した時刻付き距離センサデータログ0228、レーザ距離センサデータ補正対応位置姿勢推定プログラム0220によって得られるロボットの位置・姿勢の推定結果を時刻と共に記録した時刻付き位置姿勢推定データログ0229、環境内でロボットが通りうる通路の長さや道幅が記録された経路グラフデータ0230、レーザ距離センサ0301からレーザ距離センサキャリブレーション治具0309までの距離である基準距離が記録されたレーザ距離センサキャリブレーションデータ0231、最大移動速度・回転角速度等移動機構の仕様や標準移動速度等の設定が記録された移動機構キャリブレーションデータ0232が記録されている。   In addition, the external storage device 0208 has a time-distance sensor data log 0228 in which the map data 0227 used for matching by the laser distance sensor data correction corresponding position / orientation estimation program 0220 and the distance data obtained from the laser distance sensor 0209 are recorded together with the time. The position / orientation estimation data log 0229 with time, in which the position / orientation estimation result of the robot obtained by the laser distance sensor data correction corresponding position / orientation estimation program 0220 is recorded together with the time, and the length and width of the path that the robot can pass in the environment. Recorded path graph data 0230, laser distance sensor calibration data 0231 recorded with a reference distance that is a distance from the laser distance sensor 0301 to the laser distance sensor calibration jig 0309, maximum moving speed / rotational angular speed Moving mechanism calibration data 0232 to set the specifications and the like standard moving speed movement mechanism is recorded is recorded.

ここで、レーザ距離センサキャリブレーション治具0309は、図1にて説明した距離センサキャリブレーション治具部0130(または、校正用構造物)に対応するものとする。   Here, it is assumed that the laser distance sensor calibration jig 0309 corresponds to the distance sensor calibration jig unit 0130 (or the calibration structure) described in FIG.

なお、図3のプログラムやデータは、メモリにロードされた上で、プロセッサにより処理されることを想定しているが、これと同等の働きをするのであれば、FPGA(Field Programmable Grid Array)やCPLD(Complex Programmable Logic Device)などのプログラマブルなハードウェアで実現してもよい。   It is assumed that the program and data shown in FIG. 3 are loaded into the memory and then processed by the processor. However, if the program and data are equivalent to this, an FPGA (Field Programmable Grid Array), You may implement | achieve with programmable hardware, such as CPLD (Complex Programmable Logic Device).

また、プログラムやデータは、CD-ROM等の記憶媒体から移してもよいし、ネットワーク経由で他の装置からダウンロードしてもよい。また、プロセッサや記憶装置、移動機構など、ロボット0101を構成する各デバイスは、ここでは有線の通信線0204により互いに通信することを想定しているが無線であってもよく、また、通信が可能であれば、位置姿勢推定コントローラ0102と経路追従制御コントローラ0103、外部記憶装置0208、ディスプレイ0213、入力装置0214の各デバイスが物理的に遠隔にあってもよい。また、以上のハードウェアやソフトウェアは、実施形態に応じて、取捨選択してもよい。   Further, the program and data may be transferred from a storage medium such as a CD-ROM, or may be downloaded from another device via a network. In addition, although it is assumed here that the devices constituting the robot 0101 such as a processor, a storage device, and a moving mechanism communicate with each other via a wired communication line 0204, they may be wireless and can communicate with each other. If so, the position / orientation estimation controller 0102, the path following control controller 0103, the external storage device 0208, the display 0213, and the input device 0214 may be physically remote. The above hardware and software may be selected according to the embodiment.

続いて、ロボットの起動が完了して通常の動作を行っているときの処理の流れについて述べ、その後に異常が検出されて再起動される際の処理の流れについて述べる。   Next, the flow of processing when the robot has been activated and performing normal operation will be described, and then the flow of processing when an abnormality is detected and restarted will be described.

まず、ロボットの起動が完了して通常の稼動を行っているときの処理の流れ、より具体的には、図1の距離センサ部0104で計測を行い、距離センサ制御部0110・位置姿勢推定用デバイス異常検出部0111・地図読み込み部0113・距離センサデータ補正対応位置姿勢推定部0112・経路計画部0114を経て移動機構制御部0115により車体の制御が行われるまでの流れについて述べる。   First, the flow of processing when the robot has been started and normal operation is being performed, more specifically, measurement is performed by the distance sensor unit 0104 in FIG. A flow from the device abnormality detection unit 0111, the map reading unit 0113, the distance sensor data correction corresponding position / orientation estimation unit 0112, and the route planning unit 0114 until the vehicle mechanism is controlled by the moving mechanism control unit 0115 will be described.

今、ロボットが起動され、位置姿勢コントローラ0102と経路追従制御コントローラ0103にて、BIOSやOSの読み込みなどの起動時の準備動作が終わり、自動走行用プログラム部(距離センサ制御部0110、位置姿勢推定用デバイス異常検出部0111、距離センサデータ補正対応位置姿勢推定部0112、地図読み込み部1013、経路計画部0114、移動機構制御部0115)に相当するプログラム群として、レーザ距離センサ制御プログラム0218、位置姿勢推定用デバイス異常検出プログラム0219、レーザ距離センサデータ補正対応位置姿勢推定プログラム0220、地図読み込みプログラム0221、経路計画プログラム0225、移動機構制御プログラム0226)が起動された状態にあるとする。   Now, the robot is activated, and the position and orientation controller 0102 and the path following control controller 0103 have completed preparatory operations such as BIOS and OS reading, and the automatic travel program unit (distance sensor control unit 0110, position and orientation estimation). As a program group corresponding to the device abnormality detection unit 0111, the distance sensor data correction corresponding position / orientation estimation unit 0112, the map reading unit 1013, the route planning unit 0114, and the moving mechanism control unit 0115), the laser distance sensor control program 0218, the position / orientation Assume that the estimation device abnormality detection program 0219, the laser distance sensor data correction corresponding position / orientation estimation program 0220, the map reading program 0221, the route planning program 0225, and the moving mechanism control program 0226) are activated.

すなわち、位置姿勢コントローラ0102では、位置姿勢コントローラ初期化プログラム0216によるOS0215の読み込み、レーザ距離センサデバイスチェックプログラム0217によるレーザ距離センサ0209との通信チェックなどが行われ、続いてレーザ距離センサより計測結果を取り込むレーザ距離センサ制御プログラム0218とコントローラやセンサなどのデバイスの異常を検出する位置姿勢推定用デバイス異常検出プログラム0219、ロボットの位置姿勢推定を行うレーザ距離センサデータ補正対応位置姿勢推定プログラム0220、地図読み込み範囲を設定する地図読み込みプログラム0221が起動された状態にあり、また、経路追従制御コントローラ0103では、経路追従制御コントローラ初期化プログラム0223によるOS0222の読み込み、移動機構デバイスチェックプログラム0224による移動機構0212との通信チェックなどが行われ、続いて目的地までの経路を求める経路計画プログラム0225と車輪の回転速度などを求める移動機構制御プログラム0226が起動された状態にあるとする。ここまででロボットが通常の動作を行うための準備が完了となり、ここからは図5の処理の流れに沿って動作する。   That is, in the position / orientation controller 0102, the OS0215 is read by the position / orientation controller initialization program 0216, the communication check with the laser distance sensor 0209 is performed by the laser distance sensor device check program 0217, and the measurement result is subsequently received from the laser distance sensor. Laser distance sensor control program 0218 to be fetched, position / orientation estimation device abnormality detection program 0219 for detecting abnormality of devices such as controllers and sensors, laser distance sensor data correction corresponding position / orientation estimation program 0220 for estimating the position and orientation of the robot, map reading The map reading program 0221 for setting the range is in an activated state, and the route following control controller 0103 is the route following control controller initialization program 0. 23, reading of the OS 0222, checking of communication with the moving mechanism 0212 by the moving mechanism device check program 0224, etc. are performed, followed by a route planning program 0225 for determining the route to the destination and a moving mechanism control program for determining the rotational speed of the wheels, etc. Assume that 0226 is activated. Up to this point, preparations for the robot to perform a normal operation are completed, and from this point, the robot operates according to the process flow of FIG.

位置姿勢推定コントローラ0102と経路追従制御コントローラ0103のプログラム群が前述のように起動され、また準備動作が完了すると(0501)、目的地の設定を終了するかどうかの確認画面がディスプレイ0213に表示される。   When the program group of the position / orientation estimation controller 0102 and the path following controller 0103 is activated as described above and the preparation operation is completed (0501), a confirmation screen asking whether or not to finish setting the destination is displayed on the display 0213. The

操作者は、ロボットに荷物の搬送などでロボットを移動させる場合は設定を行うことを入力装置0214により選択し(0502)、また、移動させる必要がなければ終了を選択して直ちにプログラムの終了となる(0503)。今、目的地の設定を行うとしたとすると、処理0504に進む。   The operator selects the setting to be performed by the input device 0214 when moving the robot to the robot by carrying a package or the like (0502), and if it is not necessary to move, selects the end and immediately terminates the program. (0503). If it is assumed that the destination is set, the process proceeds to process 0504.

ここでは、ディスプレイ0213に表示される地図と搬送先の候補のリストから操作者が目的地を選択し、入力装置0214により設定する(0505)。ここでは、図4のように環境の地図データ0401が表示されている状態で、ロボット0406の目的地0403が設定されたとする。   Here, the operator selects a destination from the map displayed on the display 0213 and the list of transport destination candidates, and sets the destination using the input device 0214 (0505). Here, it is assumed that the destination 0403 of the robot 0406 is set while the map data 0401 of the environment is displayed as shown in FIG.

ロボットの移動開始時の位置が0402とすると、この位置0402から目的地0403までの移動経路0404が求められる(0505)。これは経路追従制御コントローラ0103の起動時に読み込まれた経路グラフデータ0230を用い、最短経路探索など行うことを想定する。   If the position at the start of movement of the robot is 0402, a movement route 0404 from this position 0402 to the destination 0403 is obtained (0505). This is based on the assumption that the shortest route search or the like is performed using the route graph data 0230 read when the route tracking controller 0103 is activated.

最短経路探索の方法としては経路グラフにおける部分的な経路の距離と部分的な経路同士の接続情報をもとにダイクストラ法などで探索する方法などがあるが方式は異なっていてもよい。また、経路探索の基準として、距離が最短となる経路を求めることをここでは想定しているが、最長となる経路を求めるなど、他の基準であってもよい。   As a method of searching for the shortest route, there is a method of searching by the Dijkstra method based on the distance of partial routes in the route graph and connection information between the partial routes, but the method may be different. Further, although it is assumed here that a route having the shortest distance is obtained as a reference for route search, other criteria such as obtaining a route having the longest distance may be used.

続いてレーザ距離センサ制御プログラム0224によりレーザ距離センサ0209による距離データを得る。例えばロボットが図4の位置にまで移動していたとするとレーザ距離センサ0407によるスキャン範囲0403より、距離データが得られる(0506)。   Subsequently, distance data from the laser distance sensor 0209 is obtained by the laser distance sensor control program 0224. For example, if the robot has moved to the position of FIG. 4, distance data is obtained from the scan range 0403 by the laser distance sensor 0407 (0506).

得られた距離データは位置姿勢推定用デバイス異常検出プログラム0219に送られ、ここでレーザ距離センサ0209の異常検出が行われる(0507)。この異常検出は、レーザ距離センサ0301のスキャン範囲に取り付けられたレーザ距離センサキャリブレーション治具0309を用いて行われる。   The obtained distance data is sent to the position / orientation estimation device abnormality detection program 0219, where abnormality detection of the laser distance sensor 0209 is performed (0507). This abnormality detection is performed using a laser distance sensor calibration jig 0309 attached to the scan range of the laser distance sensor 0301.

今、レーザ照射部の視点0303から、レーザ距離センサキャリブレーション治具0309までの距離はレーザ距離センサキャリブレーションデータ0231に記録されており、また、距離データのどのデータがレーザ距離センサキャリブレーション治具0309を計測するデータなのか、つまりはレーザ距離センサキャリブレーション治具0309の方向もレーザ距離センサキャリブレーションデータ0231に記録されているものとする。   Now, the distance from the viewpoint 0303 of the laser irradiation unit to the laser distance sensor calibration jig 0309 is recorded in the laser distance sensor calibration data 0231, and which data of the distance data is the laser distance sensor calibration jig. It is assumed that the data for measuring 0309, that is, the direction of the laser distance sensor calibration jig 0309 is also recorded in the laser distance sensor calibration data 0231.

また、位置姿勢推定用デバイス異常検出プログラム0219は起動時にこのデータを読み込んでいるものとする。これを用い、レーザ距離センサ制御プログラム0218より送られてきた実測による治具0309までの距離と、レーザ距離センサキャリブレーションデータ0231に記録されている基準距離との差を求め、この差の大きさが閾値以内の場合は、レーザ距離センサは正常動作しているものとみなし、閾値を越えた場合は異常が生じているものとみなす。   Further, it is assumed that the position / orientation estimation device abnormality detection program 0219 reads this data at startup. Using this, the difference between the measured distance to the jig 0309 sent from the laser distance sensor control program 0218 and the reference distance recorded in the laser distance sensor calibration data 0231 is obtained, and the magnitude of this difference. Is within the threshold value, the laser distance sensor is considered to be operating normally, and if the threshold value is exceeded, it is considered that an abnormality has occurred.

この異常の検出結果は、再起動制御コントローラ0211に送られ、同コントローラ内に記憶、記録される。なお、ここでのレーザ距離センサキャリブレーションデータ0231に記録されている距離から治具0309を実測して得た距離を引いた値はセンサデータ補正値として、距離データと共に次の処理に送られる。なお、この治具0309について、図3では、センサの左側に1つだけ設置しているが、複数設置用いてもよい。   The detection result of this abnormality is sent to the restart control controller 0211 and stored and recorded in the controller. A value obtained by subtracting the distance obtained by actually measuring the jig 0309 from the distance recorded in the laser distance sensor calibration data 0231 here is sent to the next process together with the distance data as a sensor data correction value. In FIG. 3, only one jig 0309 is installed on the left side of the sensor, but a plurality of jigs 0309 may be used.

続いて、レーザ距離センサデータ補正対応位置姿勢推定プログラム0220によって、まず、レーザ距離センサデータの補正が行われる(0508)。ここでは前の処理より送られてきたセンサデータ補正値を距離データに含まれる各方向の距離値に加えることで、治具0309の計測によって得られたレーザ距離センサ0209の計測誤差の補正を行う。また、ここで前述の通り、距離データは2次元の幾何形状データ0403に変換され、次の処理に渡される。   Subsequently, the laser distance sensor data is first corrected by the laser distance sensor data correction corresponding position / orientation estimation program 0220 (0508). Here, the measurement error of the laser distance sensor 0209 obtained by the measurement of the jig 0309 is corrected by adding the sensor data correction value sent from the previous process to the distance value in each direction included in the distance data. . Also, as described above, the distance data is converted into two-dimensional geometric shape data 0403 and passed to the next processing.

続いて、得られた幾何形状データ0403と地図データ0401(図2の0227)とのマッチングが行われる(0509)。ここでは画像状に表現した幾何形状データ0401と同じく画像状に表現した地図データ0401を重ね合わせ、幾何形状データの中で障害物の存在を表す画素が地図データ0401上で障害物の存在を表す画素と重なる割合が最大となるときの地図データ上での幾何形状データの位置・姿勢、つまりはレーザ距離センサの位置・姿勢を求める。   Subsequently, matching is performed between the obtained geometric shape data 0403 and map data 0401 (0227 in FIG. 2) (0509). Here, the map data 0401 expressed in the image shape is overlapped with the geometric shape data 0401 expressed in the image shape, and the pixel indicating the presence of the obstacle in the geometric shape data indicates the presence of the obstacle on the map data 0401. The position / posture of the geometric shape data on the map data when the ratio of overlapping with the pixel is the maximum, that is, the position / posture of the laser distance sensor is obtained.

ここではこのレーザ距離センサの位置・姿勢をロボットの位置・姿勢とする。マッチングの手法としては、この他、センサデータと地図データをなす点のうち、点間距離が最短となる点同士を対応付けて、対応づけられた点間距離の総和が小さくなるように、つまりはセンサデータと地図データの幾何的特徴が最も重なり合うときのセンサデータと地図データ間の相対位置・姿勢を求める、ICP(Iterative Closest Point)と呼ばれる手法の利用なども考えられるが、同様の効果が得られるならば手法は問わない。   Here, the position / orientation of the laser distance sensor is the position / orientation of the robot. In addition to this, among the points forming the sensor data and the map data, the matching is performed by associating the points with the shortest distance between the points so that the sum of the distances between the points becomes small, that is, The use of a method called ICP (Iterative Closest Point), which finds the relative position and orientation between sensor data and map data when the geometrical characteristics of sensor data and map data most overlap, can be considered. Any method can be used if it can be obtained.

次にロボットが目的地に到着しているか否かの判定を行う(0510)。これは、前述の位置姿勢推定で得られた位置が目的地の座標から一定の距離内に入っているかどうかの判定によって行う。   Next, it is determined whether or not the robot has arrived at the destination (0510). This is performed by determining whether or not the position obtained by the above-described position and orientation estimation is within a certain distance from the coordinates of the destination.

今、ロボットが目的地にまだ到着していとすると、経路計画プログラム0225によって、現在位置・姿勢をもとに、経路計画で得られた経路に車体を移動させるための車輪の回転速度が算出される(0512)。   If the robot is still arriving at the destination, the route planning program 0225 calculates the rotation speed of the wheel for moving the vehicle body to the route obtained by the route plan based on the current position / posture. (0512).

続いて移動機構制御プログラム0226により、車輪の回転速度が所定の値となるように移動機構0212のモータに対する電流値の指示が出される(0511)。   Subsequently, the moving mechanism control program 0226 issues a current value instruction to the motor of the moving mechanism 0212 so that the rotational speed of the wheel becomes a predetermined value (0511).

ロボットが移動していき、目的地に到着したと判定されたならば(0510)、目的地の設定確認の処理0502に戻る。以上が、ロボットが通常動作を行っている際の処理の流れとなる。   If it is determined that the robot has moved and arrived at the destination (0510), the process returns to the destination setting confirmation process 0502. The above is the flow of processing when the robot is performing normal operation.

次に、異常が検出されて再起動される際の処理の流れについて述べる。ロボットが通常の動作を開始すると、前述の通り、位置姿勢推定用デバイス異常検出プログラム0219による異常検出が行われ、結果が再起動制御コントローラ0211に送信される。この結果と、別途接続された異常検出用の非常停止ボタンの状態をもとに、再起動制御コントローラ0211は図6の流れに沿って処理を行う。   Next, the flow of processing when an abnormality is detected and restarted will be described. When the robot starts normal operation, as described above, abnormality detection is performed by the position / orientation estimation device abnormality detection program 0219 and the result is transmitted to the restart control controller 0211. Based on this result and the state of the emergency stop button for abnormality detection connected separately, the restart control controller 0211 performs processing in accordance with the flow of FIG.

具体的には、再起動制御コントローラ0211内のプログラムが開始されると(0601)、コントローラの停止の確認(0602)を経て、まず、非常停止ボタンの押し下げデータの取得(0603)と位置姿勢推定用デバイス異常検出プログラム0219より送られてくる異常検出データの取得(0604)が行われる。   Specifically, when the program in the restart control controller 0211 is started (0601), after confirming the stop of the controller (0602), first, acquisition of push-down data of the emergency stop button (0603) and position / posture estimation Acquisition (0604) of abnormality detection data sent from the device abnormality detection program 0219 is performed.

次に、レーザ距離センサ0209の状態と非常停止ボタン0210の状態に応じたデバイス毎の再起動の有無の判定を行う。まず、レーザ距離センサ0209と非常停止ボタン0210の両方にて異常が検出された場合(0605)、より具体的には、レーザ距離センサ0209による計測に大幅な誤差があり、また、非常停止ボタン0210の押し下げが判明した場合は、再起動制御コントローラを除く、位置姿勢推定と経路追従制御の両コントローラ、レーザ距離センサ0209、、を再起動する(0606)。   Next, it is determined whether or not there is a restart for each device according to the state of the laser distance sensor 0209 and the state of the emergency stop button 0210. First, when an abnormality is detected in both the laser distance sensor 0209 and the emergency stop button 0210 (0605), more specifically, there is a significant error in measurement by the laser distance sensor 0209, and the emergency stop button 0210 When it is found that the position is pushed down, both the position / orientation estimation and path tracking control controllers, the laser distance sensor 0209, are restarted (0606), excluding the restart control controller.

レーザ距離センサ0209または非常停止ボタン0210のいずれかにのみ異常が検出された場合は、それぞれによって再起動の仕方が異なる。まず、レーザ距離センサ0209のみで異常が検出された場合(0609)、レーザ距離センサのみに異常が生じていることから、レーザ距離センサ0209とこれを制御している位置姿勢推定コントローラ0102の再起動の指示をする制御信号が出力され、これらのみが再起動される(0607)。   When an abnormality is detected only in either the laser distance sensor 0209 or the emergency stop button 0210, the restarting method differs depending on each. First, when an abnormality is detected only by the laser distance sensor 0209 (0609), since an abnormality has occurred only in the laser distance sensor, the laser distance sensor 0209 and the position / orientation estimation controller 0102 that controls this are restarted. A control signal for instructing is output, and only these are restarted (0607).

また、非常停止ボタン0210のみで異常が検出された場合(0611)、正常動作しているレーザ距離センサ0209と位置姿勢推定コントローラ0102へは再起動の指示をする制御信号は、出力されず、経路追従制御コントローラ部0103のみの再起動の指示をする制御信号が出力される(0610)。   When an abnormality is detected only by the emergency stop button 0210 (0611), a control signal for instructing restart is not output to the normally operating laser distance sensor 0209 and the position / orientation estimation controller 0102, and the route A control signal for instructing restart of only the tracking control controller unit 0103 is output (0610).

なお、ここでは経路追従制御コントローラ部0103にセンサが接続されていないが、こちらに起動に時間の要するセンサやアクチュエータなどのデバイスがさらに接続されている場合は、その状態を移動機構制御部0115により監視しておき、それらのデバイスを経路追従制御コントローラ部0103の再起動に合わせて再起動するようにしてもよい。   Here, no sensor is connected to the path following control controller unit 0103. However, when a device such as a sensor or actuator that takes time to start is further connected to the path tracking control controller unit 0103, the movement mechanism control unit 0115 determines the state. These devices may be monitored, and those devices may be restarted in accordance with the restart of the path following control controller unit 0103.

前述のとおり、レーザ距離センサ0209と位置姿勢推定コントローラ0102が動作可能な状態になるまでには時間を要するが、以上のように正常動作時しているデバイスの再起動を回避することで、ロボットが通常動作可能な状態になるまでの時間を短縮する。   As described above, it takes time for the laser distance sensor 0209 and the position / orientation estimation controller 0102 to be operable. However, as described above, by avoiding restart of a device that is operating normally, the robot To shorten the time until the device becomes in a state where it can be normally operated.

再起動された位置姿勢推定コントローラ0102の処理の流れを図7に示す。位置姿勢推定コントローラ0102が起動されると(0701)、位置姿勢推定コントローラ初期化プログラム0216による初期化動作(0702)として、BIOSの読み込み(0705)、OSの読み込み(0706)、OSとこれに関連するサービスソフトウェアの異常の確認が行われる(0707)。   FIG. 7 shows the flow of processing of the restarted position / orientation estimation controller 0102. When the position / orientation estimation controller 0102 is activated (0701), the BIOS reading (0705), the OS reading (0706), and the OS and related items are initialized as the position / orientation estimation controller initialization program 0216 (0702). The service software is checked for anomalies (0707).

なお、ここでの異常の確認結果はメモリに一時的に記録される。続いて、位置姿勢コントローラ内の自動走行用プログラムとして、レーザ距離センサ制御プログラム0218、位置姿勢推定用デバイス異常検出プログラム0219、レーザ距離センサデータ補正対応位置姿勢推定プログラム0220、地図読み込みプログラム0221が起動される(0708)。   Note that the abnormality confirmation result is temporarily recorded in the memory. Subsequently, as an automatic running program in the position and orientation controller, a laser distance sensor control program 0218, a position and orientation estimation device abnormality detection program 0219, a laser distance sensor data correction corresponding position and orientation estimation program 0220, and a map reading program 0221 are started. (0708).

続いて、レーザ距離センサデバイスチェックプログラム0217により、位置姿勢推定コントローラ0102に接続されているレーザ距離センサ0209との通信チェックが行われ(0709)、また、レーザ距離センサ自身によるチェック結果が取得される(0710)。これはレーザ距離センサそのものが行うレーザ照射部のカバー汚れのチェック結果などを受信するものである。   Subsequently, a communication check with the laser distance sensor 0209 connected to the position / orientation estimation controller 0102 is performed by the laser distance sensor device check program 0217 (0709), and a check result by the laser distance sensor itself is acquired. (0710). This is to receive the check result of the cover contamination of the laser irradiation unit performed by the laser distance sensor itself.

既にメモリに記録済みのコントローラ初期化(0702)時の異常の検出結果と、処理0709や0710での異常の検出結果は合わせて位置姿勢推定用デバイス異常検出プログラムに送信され(0711)、プログラムは終了となる(0704)。   The abnormality detection result at the initialization of the controller (0702) already recorded in the memory and the abnormality detection result in the processing 0709 and 0710 are sent together to the position / orientation estimation device abnormality detection program (0711). The process ends (0704).

位置姿勢推定コントローラ0102と同様に再起動された経路追従制御コントローラ0103の処理の流れを図8に示す。経路追従制御コントローラが起動されると(0801)、経路追従制御コントローラ初期化プログラム0223による初期動作(0802)として、BIOSの読み込み(0805)、OSの読み込み(0806)、OSとこれに関連するサービスソフトウェアの異常の確認が行われる。   FIG. 8 shows a processing flow of the route follow-up control controller 0103 restarted in the same manner as the position / orientation estimation controller 0102. When the path following control controller is activated (0801), as the initial operation (0802) by the path following control controller initialization program 0223, BIOS reading (0805), OS reading (0806), OS and related services A software error is confirmed.

なお、ここでの異常の確認結果はメモリに一時的に記録される。続いて、経路追従制御コントローラ内の自動走行用プログラムとして、経路計画プログラム0225、移動機構制御プログラム0226が起動される(0808)。移動機構デバイスチェックプログラム0224により、経路追従制御コントローラ0103に接続されている移動機構0212との通信チェックが行われる(0807)。   Note that the abnormality confirmation result is temporarily recorded in the memory. Subsequently, the route planning program 0225 and the moving mechanism control program 0226 are started as the automatic running program in the route following control controller (0808). The movement mechanism device check program 0224 performs a communication check with the movement mechanism 0212 connected to the path following control controller 0103 (0807).

また、移動機構自身によるチェック結果が取得される(0810)。これは移動機構0212そのものが行うブレーキの動作チェック結果などを受信するものである。   Also, the check result by the moving mechanism itself is acquired (0810). This is for receiving a brake operation check result and the like performed by the moving mechanism 0212 itself.

既にメモリに記録済みのコントローラ初期化(0802)時の異常の検出結果と、処理0809や0810での異常の検出結果は合わせて移動機構制御プログラムに送信され(0811)、プログラムは終了となる(0804)。   The abnormality detection result at the initialization of the controller (0802) already recorded in the memory and the abnormality detection result at the processing 0809 and 0810 are sent together to the moving mechanism control program (0811), and the program is terminated ( 0804).

続いて、起動された自動走行用プログラム群による準備が行われる。この準備に関わる処理の流れを図9に示す。   Subsequently, preparations are made by the started automatic running program group. The flow of processing related to this preparation is shown in FIG.

自動走行用プログラム群の準備動作として、まず経路グラフデータ0230が読み込まれる。   As a preparatory operation for the automatic running program group, route graph data 0230 is first read.

続けて地図データ0227の読み込みが行われる。このときの処理の流れを図10に示す。地図読み込みプログラム0221が開始されると(1001)、まず、レーザ距離センサ0209より距離データ、つまりはロボット再起動後の距離データを取得する(1002)。続いて、時刻付きレーザ距離センサデータログ0228よりロボットの再起動前で最新の距離データを取得する(1003)。   Subsequently, the map data 0227 is read. The processing flow at this time is shown in FIG. When the map reading program 0221 is started (1001), first, distance data, that is, distance data after restarting the robot is acquired from the laser distance sensor 0209 (1002). Subsequently, the latest distance data is acquired from the laser distance sensor data log with time 0228 before the robot is restarted (1003).

次に、ロボットの再起動後の距離データの時刻と再起動前の距離データの時刻の差を求める(1004)。   Next, the difference between the time of the distance data after restarting the robot and the time of the distance data before restarting is obtained (1004).

次に、ロボットの再起動後の距離データと再起動前の距離データ間のマッチングを行う(1005)。これは、レーザ距離センサデータ補正対応位置姿勢推定プログラム0220で行ったマッチング処理と同様の処理を行う。レーザ距離センサデータ補正対応位置姿勢推定プログラム0220では、地図データ0227に対して、幾何形状データが重なる割合を求めていたが、ここでは、再起動前後それぞれでの距離データを幾何形状データに変換した上で、これらが重なる割合を求める。   Next, matching is performed between the distance data after restarting the robot and the distance data before restarting (1005). This is similar to the matching process performed by the laser distance sensor data correction corresponding position / orientation estimation program 0220. In the laser distance sensor data correction-compatible position / orientation estimation program 0220, the ratio of the geometric data overlapped with the map data 0227 is calculated. Here, the distance data before and after the restart is converted into the geometric data. Above, the ratio of these overlapping is obtained.

ここまでで求めた時刻の差とマッチング割合に応じて地図データの読み込み範囲の設定を行う。まず、時刻の差が閾値以下であり、ロボットが停止されて再起動されるまでの時間が短いことによってロボットが移動していないと判定される場合、あるいは再起動前の幾何形状データと再起動後の幾何形状データのマッチング割合が閾値以上であり、レーザ距離センサ0555から見た周囲の環境が変化してないことによってロボットが移動していないと判定される場合(1006)には、時刻付き位置姿勢推定データログ0229より停止直前に記録された位置姿勢推定結果を取得する(1007)。   The map data reading range is set according to the time difference obtained so far and the matching ratio. First, if it is determined that the robot is not moving because the time difference is less than or equal to the threshold and the time between the robot being stopped and restarted is short, or the geometric data before restart and restart When the matching ratio of the subsequent geometric shape data is equal to or greater than the threshold value and the surrounding environment viewed from the laser distance sensor 0555 is not changed and it is determined that the robot is not moving (1006), the time is added. The position / orientation estimation result recorded immediately before the stop is acquired from the position / orientation estimation data log 0229 (1007).

この位置・姿勢において、レーザ距離センサ0209による計測が可能な最大範囲を読み出し範囲と設定し、該当する範囲を地図データ0227より読み込む。このようにして、地図データ0227の読み込み範囲をロボットの停止の位置周辺に絞り込み、読み込みに要する時間を短縮する。処理1006において、時刻の差が閾値より大きい場合、あるいはマッチング割合が閾値より小さい場合はロボットの移動が想定される全域の地図データ0227を読み込み、地図データ0227の読み込み完了後、地図読み込みプログラム0213は自動走行時にロボットの移動に即して地図データ0227の読み込みを行うため、自動走行開始まで待機状態となる。   In this position / posture, the maximum range that can be measured by the laser distance sensor 0209 is set as a read range, and the corresponding range is read from the map data 0227. In this way, the reading range of the map data 0227 is narrowed down to the vicinity of the robot stop position, and the time required for reading is shortened. In processing 1006, when the time difference is larger than the threshold value or the matching ratio is smaller than the threshold value, the map data 0227 of the entire region where the robot is supposed to move is read, and after the map data 0227 has been read, the map reading program 0213 Since the map data 0227 is read in accordance with the movement of the robot during automatic traveling, the state is in a standby state until the start of automatic traveling.

地図データ0227の読み込みが完了すると、レーザ距離センサ制御プログラム0218により距離データが取得される(0904)。   When the reading of the map data 0227 is completed, the distance data is acquired by the laser distance sensor control program 0218 (0904).

続いてこの距離データを用いて初期位置・姿勢、すなわちロボット起動後の最初の位置・姿勢の推定が行われる。この処理は、位置・姿勢の推定に関する処理0509と同じ処理が行われる。以上によって、ロボットの起動時の準備動作が完了し(0906)、図5で示された通常の動作が可能な状態にロボットが復帰する。   Subsequently, the initial position / posture, that is, the first position / posture after the robot is started is estimated using the distance data. This process is the same as the process 0509 related to position / posture estimation. Thus, the preparation operation at the time of starting the robot is completed (0906), and the robot returns to a state where the normal operation shown in FIG. 5 is possible.

以上、前記実施例について、移動体、またはロボットの運用に際しては、障害物への衝突などの異常が検出された場合は、移動体、またはロボットを非常停止させ、障害物を取り除いた後にまたすぐに、移動体、またはロボットを再起動させることが考えられる。   As described above, when an abnormality such as a collision with an obstacle is detected during operation of the moving object or robot, the moving object or robot is stopped immediately and immediately after the obstacle is removed. In addition, it is conceivable to restart the moving body or the robot.

前記実施例にて説明をしているように、この移動体、またはロボットの再起動の際に、異常な状態にないコントローラやセンサについては再起動を行わず、異常な状態にあるデバイスを再起動させるようにすることで、移動体、またはロボットの作業への迅速な復帰を可能とする。   As described in the above embodiment, when this moving body or robot is restarted, the controller or sensor that is not in an abnormal state is not restarted, and the device in the abnormal state is restarted. By making it start, the mobile body or the robot can be quickly returned to work.

0101…ロボット、0102…位置姿勢推定コントローラ部、0103…経路追従制御コントローラ部、0104…距離センサ部、0105…異常検出センサ部、0106…位置姿勢推定コントローラ初期化部、0107…距離センサデバイスチェック部、0108…経路追従制御コントローラ初期化部、0109…移動機構デバイスチェック部、0110…距離センサ制御部、0111…位置姿勢推定用デバイス異常検出部、0112…距離センサデータ補正対応位置姿勢推定部、0113…地図読み込み部、0114…経路計画部、0115…移動機構制御部、0116…移動機構部、0117…再起動制御部、0118…電源部、0119…自動走行時の通信、0120…経路追従制御コントローラ部への再起動指示線、0121…距離センサ部と位置姿勢推定コントローラ部への再起動指示線、0122…時刻付き距離センサデータログ、0123…距離センサキャリブレーションデータ、0124…時刻付き位置姿勢推定データログ、0125…地図データ、0126…経路グラフデータ、0127…移動機構キャリブレーションデータ、0128…外部記憶部、0129…準備動作時の通信、0130…距離センサキャリブレーション治具 0101 ... Robot, 0102 ... Position and orientation estimation controller unit, 0103 ... Path following control controller unit, 0104 ... Distance sensor unit, 0105 ... Abnormality detection sensor unit, 0106 ... Position and orientation estimation controller initialization unit, 0107 ... Distance sensor device check unit , 0108... Path initialization control controller initialization unit, 0109... Movement mechanism device check unit, 0110... Distance sensor control unit, 0111... Position / orientation estimation device abnormality detection unit, 0112. ... Map reading unit, 0114 ... Route planning unit, 0115 ... Move mechanism control unit, 0116 ... Move mechanism unit, 0117 ... Restart control unit, 0118 ... Power supply unit, 0119 ... Communication during automatic driving, 0120 ... Route follow-up control controller Restart instruction line to the unit, 0121 ... Reactivation instruction line to remote sensor unit and position / orientation estimation controller unit, 0122 ... distance sensor data log with time, 0123 ... distance sensor calibration data, 0124 ... position / orientation estimation data log with time, 0125 ... map data, 0126 ... Route graph data, 0127 ... Movement mechanism calibration data, 0128 ... External storage unit, 0129 ... Communication during preparation operation, 0130 ... Distance sensor calibration jig

Claims (6)

物体と移動体との距離を測定する距離センサ部と、
前記距離センサ部からの信号を得て、前記移動体の位置、または姿勢を推定する位置姿勢推定部と、
前記位置姿勢推定部からの信号を得て、前記移動体を移動させる経路を発生させ、前記移動体を移動させるように制御する経路追従制御部と、
前記位置姿勢推定部、前記経路追従制御部が参照する経路情報を有する外部記憶部と、
前記移動体を移動させる移動機構部と
前記距離センサ部、前記位置姿勢推定部、前記経路追従制御部、外部記憶部、移動機構部に電力を供給する電源部と、
前記距離センサ部、前記位置姿勢推定部、前記経路追従制御部、外部記憶部、移動機構部、電源部とを支持する筐体と
を備えており、
前記経路追従制御部の制御によって、移動する移動体において、
前記距離センサ部と、前記位置姿勢推定部とを再起動させる第1の再起動系統と、
前記経路追従制御部を再起動させる第2の再起動系統とが
分かれて再起動され、
前記距離センサ部と、前記位置姿勢推定部の異常を検出する第1の異常検出部を設け、
前記第1の異常検出部が異常を検出した場合には、第1の再起動系統によって前記距離センサ部と、前記位置姿勢推定部の再起動の処理が実行され、
前記経路追従制御部の異常を検出する第2の異常検出部を設け、
前記第2の異常検出部が異常を検出した場合には、第2の再起動系統によって前記経路追従制御部の再起動の処理が実行される
ことを特徴とする移動体。
A distance sensor for measuring the distance between the object and the moving body;
A position and orientation estimation unit that obtains a signal from the distance sensor unit and estimates the position or orientation of the moving body;
A path follow-up control unit that obtains a signal from the position and orientation estimation unit, generates a path for moving the moving body, and controls the moving body to move;
An external storage unit having path information referred to by the position and orientation estimation unit and the path tracking control unit;
A moving mechanism unit that moves the moving body; and a power supply unit that supplies power to the distance sensor unit, the position and orientation estimation unit, the path tracking control unit, an external storage unit, and a moving mechanism unit;
A housing that supports the distance sensor unit, the position and orientation estimation unit, the path tracking control unit, an external storage unit, a moving mechanism unit, and a power supply unit;
In a moving body that moves under the control of the path following control unit,
A first restart system for restarting the distance sensor unit and the position and orientation estimation unit;
A second restart system that restarts the path following control unit is restarted separately;
A first abnormality detection unit that detects an abnormality of the distance sensor unit and the position and orientation estimation unit;
When the first abnormality detection unit detects an abnormality, a restart process of the distance sensor unit and the position and orientation estimation unit is executed by a first restart system,
A second abnormality detection unit for detecting an abnormality of the path following control unit;
When the second abnormality detection unit detects an abnormality, a restart process of the path following control unit is executed by the second restart system.
物体と移動体との距離を測定する距離センサ部と、
前記距離センサ部からの信号を得て、前記移動体の位置、または姿勢を推定する位置姿勢推定部と、
前記位置姿勢推定部からの信号を得て、前記移動体を移動させる経路を発生させ、前記移動体を移動させるように制御する経路追従制御部と、
前記位置姿勢推定部、前記経路追従制御部が参照する経路情報を有する外部記憶部と、
前記移動体を移動させる移動機構部と
前記距離センサ部、前記位置姿勢推定部、前記経路追従制御部、外部記憶部、移動機構部に電力を供給する電源部と、
前記距離センサ部、前記位置姿勢推定部、前記経路追従制御部、外部記憶部、移動機構部、電源部とを支持する筐体と
を備えており、
前記経路追従制御部の制御によって、移動する移動体において、
前記距離センサ部からの検出が出来る範囲の前記筐体上に校正用構造物を設け、
前記距離センサ部と前記校正用構造物との位置に対応して予め設定した設定値と、
前記距離センサ部によって前記校正用構造物の位置を検出した検出値との差が所定値よりも大きい場合には、前記距離センサ部の異常を検出する
ことを特徴とする移動体。
A distance sensor for measuring the distance between the object and the moving body;
A position and orientation estimation unit that obtains a signal from the distance sensor unit and estimates the position or orientation of the moving body;
A path follow-up control unit that obtains a signal from the position and orientation estimation unit, generates a path for moving the moving body, and controls the moving body to move;
An external storage unit having path information referred to by the position and orientation estimation unit and the path tracking control unit;
A moving mechanism unit that moves the moving body; and a power supply unit that supplies power to the distance sensor unit, the position and orientation estimation unit, the path tracking control unit, an external storage unit, and a moving mechanism unit;
A housing that supports the distance sensor unit, the position and orientation estimation unit, the path tracking control unit, an external storage unit, a moving mechanism unit, and a power supply unit;
In a moving body that moves under the control of the path following control unit,
A calibration structure is provided on the casing in a range where detection from the distance sensor unit can be performed,
A preset value corresponding to the position of the distance sensor unit and the calibration structure;
A moving body that detects an abnormality of the distance sensor unit when a difference from a detected value obtained by detecting the position of the calibration structure by the distance sensor unit is larger than a predetermined value.
請求項2記載の移動体において
前記距離センサ部と前記校正用構造物との位置に対応して予め設定した設定値と、
前記距離センサ部によって前記校正用構造物の位置を検出した検出値との差から、前記距離センサ部からの検出信号の値を補正する補正値を得る
ことを特徴とする移動体。
The moving body according to claim 2, wherein a preset value corresponding to the position of the distance sensor unit and the calibration structure,
A moving body, wherein a correction value for correcting a value of a detection signal from the distance sensor unit is obtained from a difference from a detection value obtained by detecting the position of the calibration structure by the distance sensor unit.
物体と移動体との距離を測定する距離センサ部と、
前記距離センサ部からの信号を得て、前記移動体の位置、または姿勢を推定する位置姿勢推定部と、
前記位置姿勢推定部からの信号を得て、前記移動体を移動させる経路を発生させ、前記移動体を移動させるように制御する経路追従制御部と、
前記位置姿勢推定部、前記経路追従制御部が参照する経路情報を有する外部記憶部と、
前記移動体を移動させる移動機構部と
前記距離センサ部、前記位置姿勢推定部、前記経路追従制御部、外部記憶部、移動機構部に電力を供給する電源部と、
前記距離センサ部、前記位置姿勢推定部、前記経路追従制御部、外部記憶部、移動機構部、電源部とを支持する筐体と
を備えており、
前記経路追従制御部の制御によって、移動する移動体において、
前記移動体には一定時間毎に変化するカウント値により経過した時間の計測が可能なタイマを設け、
前記外部記憶部は、前記移動体が移動する範囲の地図データを記憶し、
前記位置姿勢推定部は、
前記地図データを読み込む地図読み込み部を有し、
前記地図読み込み部からの出力値と、前記距離センサ部からの検出値から前記移動体の位置を推定し、
前記距離センサ部からの検出値が時刻に対応させた距離センサデータとして前記外部記憶部に記憶され、
前記位置姿勢推定部の再起動後に、
前記位置姿勢推定部は、再起動される前の時刻を前記外部記憶部から読出し、再起動後の前記タイマから得られるカウント値と比較して
前記外部記憶部から読出された時刻と、前記タイマから得られるカウント値に対応する時刻との差分が所定値よりも小さい場合には、
前記地図読み込み部が前記地図データから読み込む範囲が前記地図データに記憶されている全範囲よりも小さい
ことを特徴とする移動体。
A distance sensor for measuring the distance between the object and the moving body;
A position and orientation estimation unit that obtains a signal from the distance sensor unit and estimates the position or orientation of the moving body;
A path follow-up control unit that obtains a signal from the position and orientation estimation unit, generates a path for moving the moving body, and controls the moving body to move;
An external storage unit having path information referred to by the position and orientation estimation unit and the path tracking control unit;
A moving mechanism unit that moves the moving body; and a power supply unit that supplies power to the distance sensor unit, the position and orientation estimation unit, the path tracking control unit, an external storage unit, and a moving mechanism unit;
A housing that supports the distance sensor unit, the position and orientation estimation unit, the path tracking control unit, an external storage unit, a moving mechanism unit, and a power supply unit;
In a moving body that moves under the control of the path following control unit,
The moving body is provided with a timer capable of measuring the elapsed time by a count value that changes every fixed time,
The external storage unit stores map data of a range in which the moving body moves,
The position and orientation estimation unit
A map reading unit for reading the map data;
From the output value from the map reading unit and the detection value from the distance sensor unit, the position of the moving body is estimated,
The detected value from the distance sensor unit is stored in the external storage unit as distance sensor data corresponding to the time,
After restarting the position and orientation estimation unit,
The position / orientation estimation unit reads the time before restarting from the external storage unit, compares it with the count value obtained from the timer after restarting, the time read from the external storage unit, and the timer If the difference from the time corresponding to the count value obtained from is smaller than a predetermined value,
A moving body in which a range read from the map data by the map reading unit is smaller than an entire range stored in the map data.
物体と移動体との距離を測定する距離センサ部と、
前記距離センサ部からの信号を得て、前記移動体の位置、または姿勢を推定する位置姿勢推定部と、
前記位置姿勢推定部からの信号を得て、前記移動体を移動させる経路を発生させ、前記移動体を移動させるように制御する経路追従制御部と、
前記位置姿勢推定部、前記経路追従制御部が参照する経路情報を有する外部記憶部と、
前記移動体を移動させる移動機構部と
前記距離センサ部、前記位置姿勢推定部、前記経路追従制御部、外部記憶部、移動機構部に電力を供給する電源部と、
前記距離センサ部、前記位置姿勢推定部、前記経路追従制御部、外部記憶部、移動機構部、電源部とを支持する筐体と
を備えており、
前記経路追従制御部の制御によって、移動する移動体において、
前記外部記憶部は、前記移動体が移動する範囲の地図データを記憶し、
前記位置姿勢推定部は、
前記地図データを読み込む地図読み込み部を有し、
前記地図読み込み部からの出力値と、前記距離センサ部からの検出値から前記移動体の位置を推定し、
前記距離センサ部からの検出値が距離センサデータとして前記外部記憶部に記憶され、
前記位置姿勢推定部の再起動後に、
前記位置姿勢推定部は、再起動される前の距離センサデータを前記外部記憶部から読出し、再起動後の前記距離センサ部からの検出値と比較して
前記外部記憶部から読出された距離センサデータと、再起動後の前記距離センサ部からの検出値との差分が所定値よりも小さい場合には、
前記地図読み込み部が前記地図データから読み込む範囲が前記地図データに記憶されている全範囲よりも小さい
ことを特徴とする移動体。
A distance sensor for measuring the distance between the object and the moving body;
A position and orientation estimation unit that obtains a signal from the distance sensor unit and estimates the position or orientation of the moving body;
A path follow-up control unit that obtains a signal from the position and orientation estimation unit, generates a path for moving the moving body, and controls the moving body to move;
An external storage unit having path information referred to by the position and orientation estimation unit and the path tracking control unit;
A moving mechanism unit that moves the moving body; and a power supply unit that supplies power to the distance sensor unit, the position and orientation estimation unit, the path tracking control unit, an external storage unit, and a moving mechanism unit;
A housing that supports the distance sensor unit, the position and orientation estimation unit, the path tracking control unit, an external storage unit, a moving mechanism unit, and a power supply unit;
In a moving body that moves under the control of the path following control unit,
The external storage unit stores map data of a range in which the moving body moves,
The position and orientation estimation unit
A map reading unit for reading the map data;
From the output value from the map reading unit and the detection value from the distance sensor unit, the position of the moving body is estimated,
Detection values from the distance sensor unit are stored in the external storage unit as distance sensor data,
After restarting the position and orientation estimation unit,
The position / orientation estimation unit reads distance sensor data before restarting from the external storage unit, and compares the detected value from the distance sensor unit after restarting with the distance sensor read from the external storage unit When the difference between the data and the detected value from the distance sensor unit after restart is smaller than a predetermined value,
A moving body in which a range read from the map data by the map reading unit is smaller than an entire range stored in the map data.
請求項4、または請求項5記載の移動体において
前記地図読み込み部が前記地図データから読み込む範囲を前記センサ部が検出出来る範囲に対応する範囲とする
ことを特徴とする移動体。
The moving body according to claim 4 or 5, wherein a range that the map reading unit reads from the map data is a range corresponding to a range that can be detected by the sensor unit.
JP2011095669A 2011-04-22 2011-04-22 Moving body Active JP5802423B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011095669A JP5802423B2 (en) 2011-04-22 2011-04-22 Moving body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011095669A JP5802423B2 (en) 2011-04-22 2011-04-22 Moving body

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012226675A true JP2012226675A (en) 2012-11-15
JP5802423B2 JP5802423B2 (en) 2015-10-28

Family

ID=47276743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011095669A Active JP5802423B2 (en) 2011-04-22 2011-04-22 Moving body

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5802423B2 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014073192A1 (en) 2012-11-06 2014-05-15 セイコーエプソン株式会社 Photography device, and photography device control method
KR20150087685A (en) * 2014-01-22 2015-07-30 엘지전자 주식회사 Mobile robot and self testing method of the same
KR20150139732A (en) * 2014-06-03 2015-12-14 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 Robot cleaner
JP2018116612A (en) * 2017-01-20 2018-07-26 株式会社クボタ Sensor management device
WO2019187937A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-03 ヤンマー株式会社 Obstacle detection system and work vehicle
JP2019170310A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 ヤンマー株式会社 Obstacle detection system
JP2019174348A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 ヤンマー株式会社 Work vehicle
JP2019174347A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 ヤンマー株式会社 Obstacle detection system
JP2020520008A (en) * 2017-05-09 2020-07-02 ブレーン コーポレーションBrain Corporation System and method for robot motion control
WO2021220331A1 (en) * 2020-04-27 2021-11-04 株式会社日立産機システム Mobile body system
WO2022208617A1 (en) * 2021-03-29 2022-10-06 パイオニア株式会社 Map data structure, storage device, information processing device, control method, program, and storage medium

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0783673A (en) * 1993-09-10 1995-03-28 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd Azimuth estimation device of traveling body
JP2005242489A (en) * 2004-02-24 2005-09-08 Matsushita Electric Works Ltd System and program of operation control for autonomous mobile body
JP2011039968A (en) * 2009-08-18 2011-02-24 Mitsubishi Electric Corp Vehicle movable space detection device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0783673A (en) * 1993-09-10 1995-03-28 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd Azimuth estimation device of traveling body
JP2005242489A (en) * 2004-02-24 2005-09-08 Matsushita Electric Works Ltd System and program of operation control for autonomous mobile body
JP2011039968A (en) * 2009-08-18 2011-02-24 Mitsubishi Electric Corp Vehicle movable space detection device

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014073192A1 (en) 2012-11-06 2014-05-15 セイコーエプソン株式会社 Photography device, and photography device control method
KR102082416B1 (en) * 2014-01-22 2020-05-27 엘지전자 주식회사 Mobile robot and self testing method of the same
KR20150087685A (en) * 2014-01-22 2015-07-30 엘지전자 주식회사 Mobile robot and self testing method of the same
KR20150139732A (en) * 2014-06-03 2015-12-14 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 Robot cleaner
KR102273678B1 (en) * 2014-06-03 2021-07-07 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 Robot cleaner
JP2018116612A (en) * 2017-01-20 2018-07-26 株式会社クボタ Sensor management device
JP2020520008A (en) * 2017-05-09 2020-07-02 ブレーン コーポレーションBrain Corporation System and method for robot motion control
JP2019174347A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 ヤンマー株式会社 Obstacle detection system
JP2019174348A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 ヤンマー株式会社 Work vehicle
JP2019170310A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 ヤンマー株式会社 Obstacle detection system
WO2019187937A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-03 ヤンマー株式会社 Obstacle detection system and work vehicle
EP3779512A4 (en) * 2018-03-29 2021-12-29 Yanmar Power Technology Co., Ltd. Obstacle detection system and work vehicle
WO2021220331A1 (en) * 2020-04-27 2021-11-04 株式会社日立産機システム Mobile body system
JP7338048B2 (en) 2020-04-27 2023-09-04 株式会社日立産機システム mobile system
WO2022208617A1 (en) * 2021-03-29 2022-10-06 パイオニア株式会社 Map data structure, storage device, information processing device, control method, program, and storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP5802423B2 (en) 2015-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5802423B2 (en) Moving body
US8676429B2 (en) Autonomous mobile device
JP5721980B2 (en) Automated guided vehicle and travel control method
JP6492024B2 (en) Moving body
JP5141507B2 (en) Autonomous mobile device
EP3074787B1 (en) Autonomous moving object
US20160170412A1 (en) Autonomous mobile device and method for controlling same
JP5278283B2 (en) Autonomous mobile device and control method thereof
US20100076599A1 (en) Manually driven determination of a region of interest (roi) or a path of interest (poi) for a robotic device
JP2001515237A (en) Docking method of autonomous motion unit using guidance beam
JP6797848B2 (en) Automated guided vehicle
JP5800613B2 (en) Position / posture estimation system for moving objects
JP2009031884A (en) Autonomous mobile body, map information creation method in autonomous mobile body and moving route specification method in autonomous mobile body
JP6074205B2 (en) Autonomous mobile
JP5947644B2 (en) Unmanned mobile system
JP4944840B2 (en) Guidance system and guidance method
JP2009237851A (en) Mobile object control system
JP2007213356A (en) Automated guided facility
JP5763986B2 (en) MOBILE BODY AND METHOD FOR CONTROLLING MOBILE BODY
US11137768B2 (en) Position estimation system, position detection method, and program
US11550332B2 (en) Autonomous moving apparatus control system, autonomous moving apparatus control method, and a non-transitory computer readable medium
CN112345798A (en) Position and orientation estimation device and position and orientation estimation method
KR102253274B1 (en) Fusion signal processing apparatus
JP6863049B2 (en) Autonomous mobile robot
WO2020065701A1 (en) Information processing device and mobile robot

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140129

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141118

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150317

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150330

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150804

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150831

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5802423

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150