JP2802160B2 - Travel control device for mobile work robot - Google Patents

Travel control device for mobile work robot

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JP2802160B2
JP2802160B2 JP2295784A JP29578490A JP2802160B2 JP 2802160 B2 JP2802160 B2 JP 2802160B2 JP 2295784 A JP2295784 A JP 2295784A JP 29578490 A JP29578490 A JP 29578490A JP 2802160 B2 JP2802160 B2 JP 2802160B2
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  • Electric Vacuum Cleaner (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動床面掃除機、自動芝刈り装置、自動床
面仕上げ装置等の往復移動を繰り返しながら自動的に作
業を行う移動作業ロボットの走行制御装置に関するもの
である。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the traveling of a mobile work robot that automatically performs a work while repeating reciprocating movements of an automatic floor cleaner, an automatic lawn mower, an automatic floor finisher, and the like. The present invention relates to a control device.

従来の技術 従来より、作業機器に走行駆動装置、センサ類および
走行制御装置等の機能を付加して作業の自動化を図った
各種の移動作業ロボットが開発されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various mobile work robots have been developed in which functions such as a travel driving device, sensors, and a travel control device are added to work equipment to automate work.

この種の移動作業ロボットの中でも、例えば、床面清
掃、芝刈り、床面仕上げ等の作業のように作業領域全体
を隈なく移動させる必要のあるものは、直進移動と進行
方向の反転の組み合わせにより往復移動を繰り返すもの
が多い。
Among the mobile robots of this type, those that need to move the entire work area completely, such as floor cleaning, lawn mowing, floor finishing, etc., are a combination of straight-ahead movement and reversal of the traveling direction. In many cases, reciprocating movement is repeated.

例えば、第8図はこの種の移動作業ロボットの走行制
御方法の一例を示すもので、開始点Sから直進移動でス
タートし、前方の壁(W1)に近づくとこれを本体1前方
の障害物検知装置2で検知して左にUターン動作を行い
ながら作業幅Lだけ作業方向Aに変位した位置から直進
移動を行う。次に、同様に前方の壁(W2)に達すると今
度は右にUターン動作を行い再び作業幅Lだけ作業方向
Aに変位した位置から直進移動を行う。そして、上記の
動作を繰り返しながら側方の壁(W3)の近くまで移動
し、Uターン動作に移る前に、本体1側方の障害物検知
装置3または3′で壁までの距離を検知する。この距離
が作業幅L以下であれば、終了点Fに達したとして作業
を終了するものである。
For example, FIG. 8 shows an example of a traveling control method of this kind of mobile work robot, which starts by moving straight ahead from a starting point S, and moves toward an obstacle in front of the main body 1 when approaching a front wall (W1). While performing a U-turn operation to the left as detected by the detection device 2, the vehicle travels straight from a position displaced in the work direction A by the work width L. Next, similarly, when the vehicle reaches the front wall (W2), a U-turn operation is performed rightward, and the vehicle travels straight again from the position displaced in the work direction A by the work width L again. Then, the above-mentioned operation is repeated to move to the vicinity of the side wall (W3), and before moving to the U-turn operation, the distance to the wall is detected by the obstacle detection device 3 or 3 'on the side of the main body 1. . If the distance is equal to or less than the work width L, the work is finished assuming that the end point F has been reached.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の移動作業ロボットの
走行制御装置では、例えば第9図(1)に示すように、
作業領域内に出っ張りがある場合や、第9図(2)のよ
うに、壁が斜めの場合等には、未作業領域5、6を残し
たまま作業を終了してしまうことがあった。また本体が
前方を向いたまま後方に移動する、いわゆる後退走行を
実行するために、本体の後方に存在する障害物を検知す
るための測距センサを備える必要があって複雑な構成と
なっている。
Problems to be Solved by the Invention However, in such a conventional traveling control device for a mobile work robot, for example, as shown in FIG.
When there is a protrusion in the work area, or when the wall is oblique as shown in FIG. 9 (2), the work may be terminated with the unworked areas 5 and 6 left. In addition, in order to execute the so-called reverse running in which the main body moves backward while facing the front, it is necessary to provide a distance measuring sensor for detecting an obstacle present behind the main body, which has a complicated configuration. I have.

そこで本発明は、このように作業領域内に出っ張りが
ある場合や壁が斜めの場合等でも、未作業領域を残すこ
となく作業を終了でき、また後退走行の必要のない移動
作業ロボットの走行制御装置を提供することを目的とし
ている。
Therefore, the present invention is capable of ending a work without leaving an unworked area even when there is a protrusion in the work area or an oblique wall, and the traveling control of a mobile work robot that does not need to retreat. It is intended to provide a device.

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、本体を移動させ
る駆動装置および操舵装置と、本体の前方および側方に
ある障害物を検出する障害物検知装置と、本体の方向を
計測する方向計測装置と、上記駆動装置と操舵装置とを
制御し本体の走行制御を行う走行制御装置と、清掃等の
作業を行う作業装置とを具備し、上記走行制御装置は方
向計測装置の出力に基づいて本体を直進走行させる直進
手段と、直進走行中に本体前方に障害物を検知しかつ本
体側方の作業方向に障害物を検知しなければ本体を所定
の作業幅だけ作業方向に変位した位置に反転させるUタ
ーン手段と、直進走行中に本体前方に障害物を検知しか
つ本体側方の作業方向にも障害物を検知したときにはそ
の場で本体を反転させるスピンターン手段と、その場で
本体を反転させたのち前方に障害物を検知するまで直進
走行させるスピンターン後直進手段とを有し、スピンタ
ーン後直進走行中に本体前方に障害物を検知しかつ本体
側方の作業方向にも障害物を検知したときに作業を終了
させる移動作業ロボットの走行制御装置としているもの
である。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a driving device and a steering device for moving a main body, an obstacle detection device for detecting obstacles in front and side of the main body, A direction measuring device for measuring a direction, a traveling control device for controlling the driving device and the steering device to control traveling of the main body, and a working device for performing operations such as cleaning, the traveling control device includes a direction measuring device. A straight traveling means for moving the main body straight based on the output of the device, and working the main body by a predetermined working width if an obstacle is detected in front of the main body during straight running and an obstacle is not detected in a working direction on the side of the main body. U-turn means for reversing to a position displaced in the direction, and spin-turn means for detecting an obstacle in front of the main body during straight running and for reversing the main body on the spot when an obstacle is also detected in the working direction beside the main body. And that After turning the body in reverse, and then proceed straight ahead until an obstacle is detected in front of the body after the spin turn. This is a traveling control device of a mobile work robot that terminates the work when an obstacle is also detected in the work direction.

作用 本発明は、直進走行中に本体前方に障害物を検知し、
かつ本体側方の作業方向にも障害物を検知したときに
は、その場で本体を反転させたのち前方に障害物を検知
するまで直進走行させ、このスピンターン後直進走行中
に本体前方に障害物を検知しかつ本体側方の作業方向に
も障害物を検知したときにのみ作業を終了させるので、
スピンターン後直進走行中に本体前方に障害物を検知し
かつ本体側方の作業方向に障害物を検知しないときには
作業方向に本体を反転させて作業を継続するので、従来
生じていた未作業領域が残ることのないものである。ま
た、本体が前方を向いたまま後方に移動する後退走行を
実行する必要がないものである。
The present invention detects an obstacle in front of the main body during straight running,
When an obstacle is also detected in the working direction on the side of the main body, the main body is reversed at that point, and then the vehicle is driven straight forward until an obstacle is detected. Work is terminated only when an obstacle is detected and an obstacle is also detected in the working direction on the side of the main unit.
If an obstacle is detected in front of the main unit during straight running after the spin turn and no obstacle is detected in the working direction on the side of the main unit, the main unit is reversed in the working direction and the work is continued. Is something that will not remain. In addition, there is no need to perform a backward running in which the main body moves rearward while facing forward.

実施例 以下、本発明の実施例を自動床面掃除機を例にとって
添付図面に基づいて説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, taking an automatic floor cleaner as an example.

第1図、第2図において、11は自動床面掃除機の本体
を構成する移動体本体、12L、12Rはそれぞれ本体11の左
右後方に設けた駆動輪で、駆動モータ13L、13Rで左右独
立に駆動される。14は本体11の前方に回転自在に取り付
けられた従輪である。以上、駆動輪12L、12R、駆動モー
タ13L、13R、従輪14で本体1を移動させる駆動兼操舵装
置を構成している。15は本体11の側部から前部にかけて
本体11より突出する左右2つの可動体で、周囲には弾性
材からなる緩衝体16が取り付けられている。この可動体
15は、本体11に保持部17を介して取り付けられ、回動自
在に支持されている。18は本体11の後部に取り付けられ
た緩衝体である。19は回転板20の周囲に植毛されたブラ
シで、可動体15に設けたモータ21によって床面Bと平行
に本体11の内側方向に回転駆動され、床面B上のごみを
掃くようになっている。22は電動送風機、23は集塵室、
24、25はその内側に設けたフィルターである。26は本体
11の底部中央に設けた床ノズルで、接続パイプ27を介し
て集塵室23と接続している。28は操作部29に設けられた
操作ボタンである。30は本体11の方向を計測する方向計
測装置で、本実施例ではレートジャイロおよびこの出力
を積分する積分器などからなる。31は本体11の周囲に設
けられた超音波センサ等からなる計距センサで、本体1
の前方、左右側方および公報にある物体までの距離を測
定して障害物を検出する障害物検知装置を構成してい
る。32は上記方向計測装置30および障害物検知装置から
のデータに基づいて駆動モータ13L、13Rを制御し、本体
の走行制御を行う走行制御装置である。33は全体に電力
を供給する蓄電池等からなる電源である。
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 11 denotes a moving body that constitutes the main body of the automatic floor cleaner, and 12L and 12R denote driving wheels provided on the left and right sides of the main body 11, respectively, and left and right independent by driving motors 13L and 13R. Is driven. Reference numeral 14 denotes a driven wheel rotatably attached to the front of the main body 11. As described above, the driving / steering device that moves the main body 1 by the driving wheels 12L and 12R, the driving motors 13L and 13R, and the driven wheels 14 is configured. Reference numeral 15 denotes two left and right movable members protruding from the main body 11 from the side portion to the front portion of the main body 11, around which a buffer 16 made of an elastic material is attached. This movable body
Reference numeral 15 is attached to the main body 11 via a holding portion 17, and is rotatably supported. Reference numeral 18 denotes a buffer attached to the rear of the main body 11. Reference numeral 19 denotes a brush implanted around the rotating plate 20. The brush is rotationally driven inwardly of the main body 11 in parallel with the floor B by a motor 21 provided on the movable body 15, so that dust on the floor B is swept. ing. 22 is an electric blower, 23 is a dust collection room,
Reference numerals 24 and 25 denote filters provided inside. 26 is the body
A floor nozzle provided at the center of the bottom of 11 is connected to the dust collection chamber 23 via a connection pipe 27. Reference numeral 28 denotes an operation button provided on the operation unit 29. Reference numeral 30 denotes a direction measuring device for measuring the direction of the main body 11, which in the present embodiment comprises a rate gyro, an integrator for integrating the output, and the like. Reference numeral 31 denotes a distance measuring sensor including an ultrasonic sensor and the like provided around the main body 11.
An obstacle detection device is configured to measure the distance to the object in front, left and right sides, and to the objects described in the official gazette to detect an obstacle. Reference numeral 32 denotes a travel control device that controls the drive motors 13L and 13R based on data from the direction measurement device 30 and the obstacle detection device, and controls travel of the main body. Reference numeral 33 denotes a power supply including a storage battery or the like for supplying power to the whole.

第3図において、34は複数個の測距センサ31と駆動回
路35からなる障害物検知装置を示している。障害物検知
装置34は、走行制御装置32の入力手段36を介して判断処
理手段37に本体11の前方、側方および後方にある障害物
までの距離データを入力する。同様に方向計測装置30
は、本体11の方向データを入力手段36を介して判断処理
手段37に入力する。判断処理手段37は、これらのデータ
を判断して出力手段38を介して駆動モータ13Lおよび13R
に制御信号を出力する。本実施例ではこの駆動モータ13
Lおよび13Rの回転速度を制御することにより、左右の駆
動輪12L、12Rの回転速度を独立に制御し、本体11を駆動
および操舵している。すなわち、いわゆるPWS方式の駆
動を行っている。この駆動モータ13L、13Rと駆動輪12
L、12Rで駆動兼操舵装置39を構成している。
In FIG. 3, reference numeral 34 denotes an obstacle detection device including a plurality of distance measurement sensors 31 and a drive circuit 35. The obstacle detection device 34 inputs distance data to obstacles in front, side and rear of the main body 11 to the determination processing means 37 via the input means 36 of the travel control device 32. Similarly, the direction measuring device 30
Inputs the direction data of the main body 11 to the judgment processing means 37 via the input means 36. The judgment processing means 37 judges these data and outputs the data to the drive motors 13L and 13R via the output means 38.
To output a control signal. In this embodiment, the drive motor 13
By controlling the rotational speeds of L and 13R, the rotational speeds of the left and right drive wheels 12L and 12R are independently controlled, and the main body 11 is driven and steered. That is, driving of a so-called PWS system is performed. The drive motors 13L, 13R and the drive wheels 12
The drive and steering device 39 is composed of L and 12R.

続いて、第4図〜第7図を用いて、本実施例の移動作
業ロボットについて説明する。
Next, the mobile work robot of this embodiment will be described with reference to FIGS.

本実施例の制御方法は、第4図に示しているフローチ
ャートに示すとおりである。第4図中、40は方向計測装
置30で計測した本体11の方向データに基づいて、本体11
が一定の方向に所定の速度で走行するように駆動兼操舵
装置39を制御する直進手段である。41は、直進走行中に
障害物検知装置34によって本体11の前方に障害物を検知
し、かつ側方の作業方向に障害物を検知しなければ所定
の作業幅だけ作業方向に変位した位置に本体11を反転さ
せるUターン手段である。
The control method of this embodiment is as shown in the flowchart shown in FIG. In FIG. 4, reference numeral 40 denotes the main body 11 based on the direction data of the main body 11 measured by the direction measuring device 30.
Is a straight traveling means for controlling the driving and steering device 39 so as to travel at a predetermined speed in a fixed direction. Reference numeral 41 denotes a position where the obstacle is detected in front of the main body 11 by the obstacle detection device 34 while the vehicle is traveling straight, and if the obstacle is not detected in the side working direction, the obstacle is displaced in the working direction by a predetermined working width. U-turn means for inverting the main body 11.

第5図に作業幅Lだけ作業方向に変位した位置に本体
11を反転させる動作例を示している。すなわち、第5図
(1)は本体11の右方向に反転する場合を示している。
破線で示す位置から右駆動輪12Rは停止させた状態のま
ま、左駆動輪12のみを矢印aのように前進させて、180
゜反転させる。本体11が180゜反転すると、本体11は左
右の駆動輪12L、12Rのトレッドと等しい作業幅Lだけ変
位した実線で示す位置に来る。
In FIG. 5, the main body is displaced by the working width L in the working direction.
An operation example of inverting 11 is shown. That is, FIG. 5A shows a case where the main body 11 is turned rightward.
While the right drive wheel 12R is stopped from the position indicated by the broken line, only the left drive wheel 12 is advanced as shown by the arrow a, and 180
さ せ る Turn it over. When the main body 11 is inverted by 180 °, the main body 11 comes to a position shown by a solid line displaced by a working width L equal to the tread of the left and right drive wheels 12L, 12R.

第6図は、スピンターン手段43のスピンターン動作を
説明する説明図である。スピンターン手段43は、直進走
行中に本体11の前方に障害物を検知し、同時に本体11の
側方の作業方向にも障害物を検知した場合に、その場で
本体11を反転させるものである。第6図(1)は本体11
を右方向に反転する場合を示している。すなわち、破線
で示す位置から左駆動輪12Lを前進方向に、右駆動輪12R
を後退方向に矢印cで示しているように同一速度で回転
させるものである。こうすることによって、本体11はス
ピンターンを実行して、本体11はその場で180゜反転し
た位置に来るものである。第6図(2)は、本体11を左
方向に反転する場合を示している。すなわち、破線で示
す位置から右駆動輪12Rを前進方向に、左駆動輪12Lを後
退方向に、矢印dに示しているように同一速度で回転さ
せるものである。こうすることによって、本体11はその
場で左方向に180゜スピンターンして実線で示す位置に
停止する。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the spin turn operation of the spin turn means 43. The spin turn means 43 detects an obstacle in front of the main body 11 while traveling straight and at the same time detects an obstacle in the working direction beside the main body 11, and turns the main body 11 on the spot. is there. Fig. 6 (1) shows the main body 11
Is shown to the right. That is, from the position shown by the broken line, the left drive wheel 12L moves in the forward direction,
Are rotated in the backward direction at the same speed as shown by the arrow c. By doing so, the main body 11 executes a spin turn, and the main body 11 comes to a position which is flipped 180 ° in place. FIG. 6 (2) shows a case where the main body 11 is turned to the left. That is, the right driving wheel 12R is rotated in the forward direction and the left driving wheel 12L is rotated in the backward direction from the position indicated by the broken line at the same speed as indicated by the arrow d. By doing so, the main body 11 spins 180 ° leftward on the spot and stops at the position shown by the solid line.

44はスピンターン後直進手段で、前記スピンターンを
実行した後本体11の前方に障害物を検知するまでの間、
本体11を直進させるものである。このとき、本体11の前
方に障害物を検知し、かつ本体11の側方にも障害物を検
知したときには作業を終了させているものである。
44 is a straight-line means after the spin turn, until the obstacle is detected in front of the main body 11 after executing the spin turn,
The main body 11 is moved straight. At this time, when an obstacle is detected in front of the main body 11 and an obstacle is also detected on the side of the main body 11, the operation is terminated.

第7図は、本実施例の走行制御装置の動作を説明する
説明図である。開始点Sに本体11を位置させてスタート
すると、まず直進手段40によって直進走行を開始する。
直進走行によって、前方の壁W1に近づくとUターン手段
41がこの壁W1を検知し、この位置で作業方向Aに障害物
が存在するかどうかを検知する。この場合は障害物がな
いので作業方向であるAの方向に、すなわち本体11の左
方向に、前記第5図(2)に示しているように本体11を
反転させる。こうして再び直進走行を始める。この状態
で、前方の壁W2が近づくと前記同様に右方向に反転して
再び直進走行を開始する。以上の動作を繰り返して本体
11が地点Pに達したとする。このときは、前方に壁W1を
検知し、同時に作業方向Aにも障害物4を検知するた
め、スピンターン手段43が動作する。すなわち、本体11
を右方向に、つまり前記第6図(1)に示しているよう
にその場で本体11を反転させた後、スピンターン後直進
手段44によって再び直進走行を開始する。こうして地点
aで前方に壁W2の存在を検知すると、作業方向Aの方向
に障害物が存在するかどうかを検知する。この場合は障
害物がないため、再びUターン手段41によって作業方向
Aの方向に反転して直進走行を開始する。従ってこの
後、作業方向Aの方向に障害物がなければ直進手段40と
Uターン手段41によって、直進走行とUターンを繰り返
しながら移動して作業を行う。こうして、地点Rに達し
たとする。地点RではUターン手段41は、前方に壁W2を
検知し、同時に本体11の側方の作業方向Aにも壁W3を検
知するものである。このため、地点Rでは、スピンター
ン手段43によって、本体11の左方向へ第6図(2)に示
しているようにスピンターンを実行する。こうして、ス
ピンターン後直進手段44によって直進して、地点Fに達
する。地点Fでは、前方に障害物4を検知し、同時に本
体11の左側には壁W3を検知するため、ここで作業を終了
することになるものである。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating the operation of the travel control device of the present embodiment. When the vehicle is started with the main body 11 positioned at the start point S, first, the straight running means 40 starts straight running.
U-turn means when approaching the front wall W1 by traveling straight
41 detects this wall W1 and detects whether an obstacle exists in the work direction A at this position. In this case, since there is no obstacle, the main body 11 is reversed in the direction of the work A, that is, to the left of the main body 11, as shown in FIG. 5 (2). Thus, straight running is started again. In this state, when the front wall W2 approaches, the vehicle reverses to the right in the same manner as described above, and starts straight traveling again. Repeat the above operation to
Let 11 reach point P. At this time, the spin turn means 43 operates to detect the wall W1 in the front and the obstacle 4 in the work direction A at the same time. That is, the main body 11
Is turned rightward, that is, as shown in FIG. 6 (1), after the body 11 is turned over, the straight running is started again by the straight running means 44 after the spin turn. When the existence of the wall W2 is detected ahead at the point a in this way, it is detected whether or not an obstacle exists in the working direction A. In this case, since there is no obstacle, the vehicle is again turned in the direction of the working direction A by the U-turn means 41 to start straight traveling. Therefore, after this, if there is no obstacle in the direction of the work direction A, the work is performed by the rectilinear traveling means 40 and the U-turn means 41 while moving while repeating the straight traveling and the U-turn. Thus, it is assumed that point R is reached. At the point R, the U-turn means 41 detects the wall W2 forward, and at the same time, detects the wall W3 also in the working direction A on the side of the main body 11. Therefore, at the point R, a spin turn is executed by the spin turn means 43 to the left of the main body 11 as shown in FIG. 6 (2). Thus, after the spin turn, the vehicle travels straight by the straight traveling means 44 and reaches the point F. At the point F, the obstacle 4 is detected ahead and the wall W3 is detected on the left side of the main body 11 at the same time, so that the work is ended here.

以上のように本実施例によれば、スピンターン後の直
進走行中に、本体11の前方に障害物を検知し、かつ本体
11の側方の作業方向Aに障害物を検知しないときは、作
業方向Aに本体11を反転させて作業を継続するものであ
る。このため、従来例で説明したような未作業領域が残
ることはないものである。
As described above, according to the present embodiment, an obstacle is detected in front of the main body 11 during straight running after the spin turn, and
When an obstacle is not detected in the working direction A on the side of the body 11, the main body 11 is reversed in the working direction A to continue the work. Therefore, the unworked area as described in the conventional example does not remain.

また、本実施例では本体11が前方を向いたまま後方に
移動する、いわゆる後退走行を実行する必要がないもの
である。このため、本体11に、本体11の後方に存在する
障害物を検知するための測距センサを備える必要がな
く、また後退走行時の安全性や作業性について考慮する
必要のない簡単な構成の移動作業ロボットの走行制御装
置を実現しているものである。
Further, in the present embodiment, there is no need to perform so-called reverse running in which the main body 11 moves rearward while facing forward. For this reason, the main body 11 does not need to be provided with a distance measuring sensor for detecting an obstacle present behind the main body 11, and has a simple configuration that does not need to consider safety and workability during backward traveling. This implements a travel control device for a mobile work robot.

発明の効果 以上のように本発明は、本体を移動させる駆動装置お
よび操舵装置と、本体の前方および側方にある障害物を
検出する障害物検知装置と、本体の方向を計測する方向
計測装置と、上記駆動装置と操舵装置とを制御し本体の
走行制御を行う走行制御装置と、清掃等の作業を行う作
業装置とを具備し、上記走行制御装置は方向計測装置の
出力に基づいて本体を直進走行させる直進手段と、直進
走行中に本体前方に障害物を検知しかつ本体側方の作業
方向に障害物を検知しなければ本体を所定の作業幅だけ
作業方向に変位した位置に反転させるUターン手段と、
直進走行中に本体前方に障害物を検知しかつ本体側方の
作業方向にも障害物を検知したときにはその場で本体を
反転させるスピンターン手段と、その場で本体を反転さ
せたのち前方に障害物を検知するまで直進走行させるス
ピンターン後直進手段とを有し、スピンターン後直進走
行中に本体前方に障害物を検知しかつ本体側方の作業方
向にも障害物を検知したときに作業を終了させる構成と
して、作業領域内に出っ張りがある場合や壁が斜めの場
合等でも、未作業領域を残すことなく作業を終了でき、
また後退走行の必要のない移動作業ロボットの走行制御
装置を実現するものである。
As described above, the present invention provides a driving device and a steering device for moving a main body, an obstacle detecting device for detecting an obstacle in front and side of the main body, and a direction measuring device for measuring a direction of the main body. A travel control device that controls the drive device and the steering device to perform travel control of the main body, and a work device that performs work such as cleaning. The travel control device includes a main body based on an output of a direction measurement device. Means for traveling straight ahead, and if the obstacle is detected in front of the main body during straight traveling and no obstacle is detected in the working direction on the side of the main body, the main body is inverted to the position displaced in the working direction by a predetermined working width U-turn means,
Spin-turn means for detecting the obstacle in front of the main body while traveling straight and detecting the obstacle also in the working direction on the side of the main body, turning the main body on the spot, and turning the main body on the spot and turning forward Having a straight-ahead means after a spin turn that allows the vehicle to travel straight until an obstacle is detected, when an obstacle is detected in front of the main body during the straight travel after the spin turn and an obstacle is also detected in the working direction on the side of the main body. As a configuration to end the work, even if there is a protrusion in the work area or the wall is inclined, the work can be finished without leaving the unworked area,
It is another object of the present invention to provide a travel control device for a mobile work robot that does not need to travel backward.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明の実施例である自動床面掃除機の構成
を示す縦断面図、第2図は同自動床面掃除機の構成を示
す横断面図、第3図は本発明の実施例である移動作業ロ
ボットの走行制御装置の構成を示す制御ブロック図、第
4図は同制御方法を説明するフローチャート、第5図は
同Uターン動作を説明する説明図、第6図は同スピンタ
ーン動作を説明する説明図、第7図は同装置の動作を説
明する説明図、第8図、第9図は従来例である移動作業
ロボットの動作を説明する説明図である。 11……本体、12L、12R……駆動輪、13L、13R……駆動モ
ータ、14……従輪、19……ブラシ、20……回転板、21…
…モータ、22……電動送風機、23……集塵室、24、25…
…フィルター、26……床ノズル、27……接続パイプ、30
……方向計測装置、31……測距センサ、32……走行制御
装置、34、障害物検知装置、39……駆動兼操舵装置、40
……直進手段、41……Uターン手段、43……スピンター
ン手段、44……スピンターン後直進手段、45……スピン
ターン後直進手段。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the structure of an automatic floor cleaner according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a transverse sectional view showing the structure of the automatic floor cleaner, and FIG. FIG. 4 is a control block diagram showing a configuration of a travel control device for a mobile work robot according to an embodiment, FIG. 4 is a flowchart for explaining the control method, FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the U-turn operation, and FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operation of the apparatus, and FIGS. 8 and 9 are explanatory diagrams for explaining the operation of a conventional mobile work robot. 11 ... body, 12L, 12R ... drive wheel, 13L, 13R ... drive motor, 14 ... follower wheel, 19 ... brush, 20 ... rotating plate, 21 ...
... Motor, 22 ... Electric blower, 23 ... Dust collection chamber, 24, 25 ...
… Filter, 26 …… Floor nozzle, 27 …… Connection pipe, 30
………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… nextdoor
… Straight-line means, 41… U-turn means, 43… spin-turn means, 44… straight-line means after spin-turn, 45… straight-line means after spin-turn.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05D 1/02 A47L 9/00 102 A01B 69/00 303Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G05D 1/02 A47L 9/00 102 A01B 69/00 303

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】本体を移動させる駆動装置および操舵装置
と、本体の前方および側方にある障害物を検出する障害
物検知装置と、本体の方向を計測する方向計測装置と、
上記駆動装置と操舵装置とを制御し本体の走行制御を行
う走行制御装置と、清掃等の作業を行う作業装置とを具
備し、上記走行制御装置は方向計測装置の出力に基づい
て本体を直進走行させる直進手段と、直進走行中に本体
前方に障害物を検知しかつ本体側方の作業方向に障害物
を検知しなければ本体を所定の作業幅だけ作業方向に変
位した位置に反転させるUターン手段と、直進走行中に
本体前方に障害物を検知しかつ本体側方の作業方向にも
障害物を検知したときにはその場で本体を反転させるス
ピンターン手段と、その場で本体を反転させたのち前方
に障害物を検知するまで直進走行させるスピンターン後
直進手段とを有し、スピンターン後直進走行中に本体前
方に障害物を検知しかつ本体側方の作業方向にも障害物
を検知したときに作業を終了させる移動作業ロボットの
走行制御装置。
1. A driving device and a steering device for moving a main body, an obstacle detecting device for detecting an obstacle in front and side of the main body, a direction measuring device for measuring a direction of the main body,
A traveling control device that controls the driving device and the steering device to perform traveling control of the main body; and a working device that performs work such as cleaning. The traveling control device moves the main body straight based on an output of the direction measurement device. A straight traveling means for traveling, and U which inverts the main body to a position displaced in the working direction by a predetermined working width if an obstacle is detected in front of the main body while traveling straight and no obstacle is detected in the working direction on the side of the main body. Turning means, spin-turn means for detecting an obstacle in front of the main body while traveling straight and detecting an obstacle also in the working direction on the side of the main body, and turning the main body on the spot when the main body is inverted, After the spin turn, the vehicle travels straight ahead until an obstacle is detected. When detected Travel control device of the mobile work robot to terminate the work.
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