JP3794340B2

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Publication number: JP3794340B2
Application number: JP2002086790A
Authority: JP
Inventors: 秀樹山下
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: JP2003276610A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全方向移動台車に係り、特には全方向移動車輪を精度良く移動制御するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本願出願人は、この種の全方向移動台車として、例えば、図１３ないし図１７に示す構成を備えたものを提案している（たとえば、特開２００１−９７２２１号公報参照）。この全方向移動台車は、車体１の一側部に操作者２が意図する方向に車体１を誘導するための操作部３が設けられ、また、車体１の底部の前後左右の４箇所には、ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４（各ホイールを総称する場合にはｗで表記する）が設けられている。
【０００３】
上記のユニバーサルホイールｗは、図１４および図１５に示すように、駆動モータＭに直結された主軸６に回転枠体７が回転可能に設けられ、この回転枠体７には内側と外側の２組のローラ群８ｏｕｔ，８ｉｎが配置されている。これらの各ローラ群８ｏｕｔ，８ｉｎは、紡錘状の４つのローラ９からなり、これらのローラ９がそれぞれ主軸６に垂直な平面内において等間隔に回転自在に保持されている。そして、内外の各ローラ９は、それぞれ主軸６を中心とする円周の一部を構成しており、かつ、互いの不連続部分を補完するように回転枠体７の周方向に沿って交互に半ピッチずつずらせて配置されている。
【０００４】
したがって、車体１が主軸６に直交する方向に走行する時には、ローラ９自体は回転せずにローラ９は回転枠体７とともに回転する。また、車体１が主軸６の軸心に沿う方向に走行する時には、回転枠体７は回転せずにローラ９のみが回転する。さらに、車体１が主軸６に対して斜め方向に走行する時には、傾斜角度に対応して回転枠体７とローラ９とが同時に回転する。そして、図１６に示すように、車体１の前後に配置された左右一対の各ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４は、互いの主軸６が車体１の前後方向に沿う中心線上において交差し、かつ、中心線からの角度θが互いに等しくなるように配置されている。
【０００５】
図１７はこのような全方向移動台車における駆動制御系の構成を示すブロック図である。すなわち、操作者２が意図する方向に車体１を誘導するために操作部３を操作すると、これに応じて操作力検出手段１４は、その操作力Ｈを車体１の制御中心（たとえば車体１の重心）Ａにおける前後方向の分力Ｈｘと、車体１の左右方向の分力Ｈｙと、車体１の旋回方向の分力Ｈｍとに分解する。そして、これらの値Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｍを駆動要素値算出手段１５に与える。
【０００６】
駆動要素値算出手段１５は、これらの各値Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｍに対して予め設定されたゲイン（力増倍率）を乗じて、車体１の制御中心Ｏにおける前後方向の移動速度Ｖａｘと、車体の左右方向の移動速度Ｖａｙと、車体の旋回速度Ｖａψとからなる駆動要素値Ｄを求める。この駆動要素値Ｄ（Ｖａｘ，Ｖａｙ，Ｖａψ）が求まると、続いて、駆動出力演算手段１６は、図１６に示した幾何学的な関係から、次の演算式に基づいて、各ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ３の速度指令値ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４を求める。
【０００７】
【数１】

【０００８】
ここに、Ｌｖは車体１の前後方向に沿う中心線から左右の各ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４までの平均的な接地点距離、Ｌ１，Ｌ２は制御中心から前後の各ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４までの平均的な接地点距離、θは各ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の主軸６と中心線とのなす角度である。
【０００９】
こうして、駆動出力演算手段１６が〔数１〕により各ホイールｗ１〜ｗ４の制御目標となる速度指令値ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４を求めると、これらの各速度指令値ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４のデータが各ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４ごとに個別に配置された制御手段２１〜２４に与えられるので、各制御手段２１〜２４は、各ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の速度が各速度指令値ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４となるように各駆動部３１〜３４の駆動モータＭを制御する。このようにして、操作者２は、操作部３を操作することで車体１を意図する方向に任意の速度で誘導することができるのである。
【００１０】
なお、全方向移動台車の現在の駆動要素値Ｄ（Ｖａｘ，Ｖａｙ，Ｖａψ）を知る必要があるときには、〔数１〕のベクトル演算式の逆行列を求めることで得ることができる。すなわち、
Ｌ１ｖ＝（Ｌ１・ｃｏｓθ＋Ｌｖ・ｓｉｎθ）
Ｌ２ｖ＝（Ｌ２・ｃｏｓθ＋Ｌｖ・ｓｉｎθ）
Ｌ１ｖ＋Ｌ２ｖ＝｛（Ｌ１＋Ｌ２）・ｃｏｓθ＋２・Ｌｖ・ｓｉｎθ｝
＝ＬＬ
とおくと、次の〔数２〕〜〔数５〕のいずれかにより現在の駆動要素値Ｄ（Ｖａｘ，Ｖａｙ，Ｖａψ）が得られる。
【００１１】
【数２】

【００１２】
【数３】

【００１３】
【数４】

【００１４】
【数５】

【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の全方向移動台車において、ユニバーサルホイールｗを構成する内側と外側の２組のローラ群８ｏｕｔ，８ｉｎは、前述のように、互いの不連続部分を補完するように各ローラ９が回転枠体７の周方向に沿って交互に半ピッチずつずらせて配置されている。したがって、図１５に示すように、ユニバーサルホイールｗの主軸６の回転によってローラ９が回転枠体７とともに回転する場合には、各ローラ９がπ・Ｒｕｗ／４（ただし、Ｒｕｗは主軸６の中心からローラ９の外縁までの距離）移動するごとに接地点が内側位置Ｐｉと外側位置Ｐｏとに切り換わる。
【００１６】
ところが、従来のものでは、このようにローラ９の接地点の切り換わりを考慮することなく、常に、ユニバーサルホイールｗの平均的な接地点Ｐａｖ（たとえば、ＰｉとＰｏとの中間位置）を決定し、その位置を基準にして駆動出力演算手段１６が各接地点距離Ｌｖ，Ｌ１，Ｌ２を求めた後、各ユニバーサルホイールｗの速度指令値ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４を〔数１〕の演算式により決定するようにしていた。あるいは、ユニバーサルホイールｗの平均的な位置Ｐａｖを基準にして各接地点距離Ｌｖ，Ｌ１，Ｌ２を求めた後、〔数２〕〜〔数５〕のいずれかの演算式により現在の駆動要素値Ｄ（Ｖａｘ，Ｖａｙ，Ｖａψ）を決定するようにしていた。
【００１７】
このため、操作者２が意図する方向に車体１を誘導する場合の速度制御や位置制御のさらなる高精度化を図ろうとすると、ユニバーサルホイールｗのローラ９の接地点の変動が高精度化の阻害要因となる。
【００１８】
また、上記した全方向移動台車は、操作者が操作力を加える操作部を備えており、その操作力をアシストするものであるが、操作者が操作力を加える操作部を備えず、車体位置に基づいて自律的に移動方向を決定し、その決定された移動方向へ駆動するものがある（例えば、本願出願人が提案した特願２００１−３２９９０３、特願２００１−３３６８６３など）。このものにあっても、決定された移動方向へ駆動する場合の速度制御や位置制御のさらなる高精度化を図ろうとすると、同様に、ユニバーサルホイールｗのローラ９の接地点の変動が高精度化の阻害要因となる。
【００１９】
本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、従来よりもさらに高精度な速度制御や位置制御が可能な全方向移動台車を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、少なくとも３つのユニバーサルホイールと各ユニバーサルホイールを駆動する駆動部とを設けた車体であって、かつ車体が所定の動作制御を行うために車体を前後方向、左右方向、および旋回方向にそれぞれ移動させる駆動要素を個別に算出する駆動要素値算出手段と、この駆動要素値算出手段の算出結果から所定の演算式に基づいて前記各駆動部における駆動出力を決定する駆動出力演算手段とを有している全方向移動台車において、前記ユニバーサルホイールの接地点が切り換わるタイミングを判別する接地点切換タイミング判別手段を設けるとともに、前記駆動出力演算手段は、この接地点切換タイミング判別手段で判別された切換タイミングに合わせて前記各駆動部における駆動出力を決定する場合に使用する演算式の係数を切り換えるように構成されていることを特徴としている。
【００２１】
これにより、駆動出力演算手段は、従来のように、ユニバーサルホイールの平均的な接地位置に基づいて決定された係数を用いて各駆動部における駆動出力を決定するのではなく、ユニバーサルホイールの接地点が切り換わるタイミングに合わせて各駆動部における駆動出力を決定する場合に使用する演算式の係数を切り換えるので、従来よりも速度制御や位置制御を一層精度良く行うことが可能となる。
【００２２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、前記車体は、操作者が操作力を加える操作部を備えており、前記動作制御は操作部に加えられた操作力をアシストするものであって前記駆動要素値算出手段は操作部に加えられた操作力に応じて算出するものであることを特徴としている。
【００２３】
これにより、請求項１記載の効果が、操作力をアシストする型の全方向移動台車において奏することができる。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、前記車体は、ユニバーサルホイールの回転から車体の速度を算出する車体速度検出手段と、車体速度から車体位置を算出する車体位置算出手段とを備えていて、車体位置と目標位置に基づいて自律的に移動方向を決定するものであり、前記動作制御は自律的に決定された移動方向へ駆動するものであって前記駆動要素値算出手段は決定される移動方向に応じて算出するものであることを特徴とする。
【００２５】
これにより、請求項１記載の効果が、自律的に移動方向を決定し、その移動方向へ駆動する型の全方向移動台車において奏することができる。
【００２６】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発明の構成において、前記駆動出力演算手段は、車体が動き始める初期の段階では、前記演算式の係数を切り換えずにユニバーサルホイールの平均的な接地点位置に基づいて決定された係数を用いて前記各駆動部における駆動出力を決定し、車体が所定距離だけ移動した段階では前記接地点切換タイミング判別手段で判別された切換タイミングに合わせて前記演算式の係数を切り換えるものであることを特徴とする。
【００２７】
これにより、ユニバーサルホイールの接地点が切り換わるタイミングを判別する接地点切換タイミング判別手段として高価な回路構成のものでなくて比較的安価な回路構成のものを使用した場合であっても、駆動出力演算手段は各駆動部における駆動出力を確実に決定することができる。
【００２８】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の発明の構成において、前記接地点切換タイミング判別手段で判別される切換タイミングの前後に前記駆動出力演算手段で演算される駆動出力と前記各駆動部における実際の駆動検出値との間に偏差が有るか否かを監視し、偏差が有る場合には、前記切換タイミングを補正する補正手段を備えることを特徴としている。
【００２９】
これにより、駆動出力演算手段において各駆動部における駆動出力を決定する場合に使用する演算式の係数の切換タイミングが一層正確になるので、速度制御や位置制御の精度がさらに向上する。
【００３０】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の発明の構成において、前記接地点切換タイミング判別手段は、ユニバーサルホイールを構成する各ローラの接地の有無を直接に検出する検出センサを備えることを特徴としている。
【００３１】
これにより、ユニバーサルホイールの接地点が切り換わるタイミングを判別する接地点切換タイミング判別手段の構成をさらに一層簡素化するとができ、安価に実現することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る全方向移動台車の駆動制御系の構成を示すブロック図であり、図１３ないし図１７に示した従来技術と対応する構成部分については同一の符号を付す。このものは、操作力をアシストする型の全方向移動台車である。
【００３３】
図１において、２は操作者、３は操作者２が操作力を加える操作部、ｗ１〜ｗ４は車体の底部に配置された４つのユニバーサルホイール、３１〜３４は各ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４を駆動する駆動モータＭを備えた駆動部、２１〜２４は後述の駆動出力演算手段１６で演算して得られる駆動出力に基づいて各駆動部３１〜３４を個別に制御する制御手段である。
【００３４】
また、１４は操作部３に加えられる操作力Ｈを車体の制御中心（たとえば車体の重心）における前後方向の分力Ｈｘと、車体の左右方向の分力Ｈｙと、車体の旋回方向の分力Ｈｍとに分解する操作力検出手段、１５は操作力検出手段１４で検出されたこれらの各値Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｍに対して予め設定されたゲイン（力増倍率）を乗じて、車体の前後方向の移動速度Ｖａｘと、車体の左右方向の移動速度Ｖａｙと、車体の旋回速度Ｖａψとからなる駆動要素値Ｄを求める駆動要素値算出手段であり、これらの各部の構成は、図１４に示した従来技術の場合と基本的に同じであるから、ここでは詳しい説明は省略する。
【００３５】
この実施の形態では、さらにユニバーサルホイールｗのローラ９の接地点Ｐｉ，Ｐｏ（図１２参照）が切り換わるタイミングを判別する接地点切換タイミング判別手段１７を備えている。この接地点切換タイミング判別手段１７は、図２に示すように、各々のユニバーサルホイールｗ（ｗ１〜ｗ４）の主軸６の端部に比較的廉価なインクリメンタル型のロータリエンコーダ４１〜４４（各エンコーダを総称する場合には符号４０で表記する）が取り付けられるとともに、各ロータリエンコーダ４１〜４４の出力に基づいて各ローラ９の接地点の切り換わり周期Ｔｇを決定する接地周期決定手段１８を備えて構成されている。
【００３６】
また、この実施の形態において、駆動出力演算手段１６は、駆動要素算出手段１５の算出結果から所定の演算式に基づいて各駆動部３１〜３４における駆動出力（ここでは速度指令値）ｖ１〜ｖ４を算出する場合に、接地点切換タイミング判別手段１７で判別された切換タイミングに合わせて各駆動部３１〜３４における駆動出力（速度指令値）ｖ１〜ｖ４を決定する場合に使用する演算式の係数を切り換えるように構成されている。以下、このことについて、さらに詳しく説明する。
【００３７】
図３に示すように、車体１の前後方向をｘ方向、これに直交する幅方向をｙ方向としたとき、車体１の前後に配置された左右一対の各ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４は、互いの主軸６が車体１のｘ方向に沿う中心線上において交差し、かつ、中心線からの角度θが互いに等しくなるように配置されている。
【００３８】
いま、中心線上にある制御中心Ｏから各々のユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の接地点までのｘ方向の距離をそれぞれＬ１ｘ，Ｌ２ｘ，Ｌ３ｘ，Ｌ４ｘとし、また、制御中心Ｏから各ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の接地点までのｙ方向の距離をそれぞれＬ１ｙ，Ｌ２ｙ，Ｌ３ｙ，Ｌ４ｙとする。さらに、各々のユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４を構成する内側と外側の２組のローラ群８ｏｕｔ，８ｉｎについて、内側のローラ８ｉｎ群を構成する各ローラ９の接地点をそれぞれＰ１Ｓ，Ｐ２Ｓ，Ｐ３Ｓ，Ｐ４Ｓとし、また、外側のローラ群８ｏｕｔを構成する各ローラ９の接地点をそれぞれＰ１Ｌ，Ｐ２Ｌ，Ｐ３Ｌ，Ｐ４Ｌとする。
【００３９】
このとき、制御中心Ｏから各ローラ９の接地点Ｐ１Ｓ，Ｐ２Ｓ，Ｐ３Ｓ，Ｐ４Ｓ，Ｐ１Ｌ，Ｐ２Ｌ，Ｐ３Ｌ，Ｐ４Ｌまでのｘ方向の距離Ｌ１ｘ，Ｌ２ｘ，Ｌ３ｘ，Ｌ４ｘと、ｙ方向の距離Ｌ１ｙ，Ｌ２ｙ，Ｌ３ｙ，Ｌ４ｙとは、それぞれ次のようになる。
▲１▼ローラがＰ１Ｓで接地しているとき
Ｌ１ｘ＝Ｌ１ａ，Ｌ１ｙ＝Ｌｖａ
ローラがＰ１Ｌで接地しているとき
Ｌ１ｘ＝Ｌ１ｂ，Ｌ１ｙ＝Ｌｖｂ
▲２▼ローラがＰ２Ｓで接地しているとき
Ｌ２ｘ＝Ｌ２ａ，Ｌ２ｙ＝Ｌｖａ
ローラがＰ２Ｌで接地しているとき
Ｌ２ｘ＝Ｌ１ｂ，Ｌ２ｙ＝Ｌｖｂ
▲３▼ローラがＰ３Ｓで接地しているとき
Ｌ３ｘ＝Ｌ２ａ，Ｌ３ｙ＝Ｌｖａ
ローラがＰ３Ｌで接地しているとき
Ｌ３ｘ＝Ｌ２ｂ，Ｌ３ｙ＝Ｌｖｂ
▲４▼ローラがＰ４Ｓで接地しているとき
Ｌ４ｘ＝Ｌ１ａ，Ｌ４ｙ＝Ｌｖａ
ローラがＰ４Ｌで接地しているとき
Ｌ４ｘ＝Ｌ１ｂ，Ｌ４ｙ＝Ｌｖｂ
【００４０】
このように、制御中心Ｏから各ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の接地点Ｐ１Ｓ，Ｐ２Ｓ，Ｐ３Ｓ，Ｐ４Ｓ，Ｐ１Ｌ，Ｐ２Ｌ，Ｐ３Ｌ，Ｐ４Ｌまでのｘ方向の距離Ｌ１ｘ，Ｌ２ｘ，Ｌ３ｘ，Ｌ４ｘと、ｙ方向の距離Ｌ１ｙ，Ｌ２ｙ，Ｌ３ｙ，Ｌ４ｙとはホイールｗ１〜ｗ４の回転に伴ってそれぞれ変化する。
【００４１】
そこで、この実施の形態では、各々のユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の接地点の変化に応じて、従来のように〔数１〕で示した演算式で使用するような固定された係数Ｌ１，Ｌ２，Ｌｖを用いるのではなく、接地点の変化に応じて演算式の係数が切り換わるように、次の演算式に基づいて、各ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の駆動出力（速度指令値）ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４を求めるようにしている。
【００４２】
【数６】

【００４３】
上記の〔数６〕において、
Ａ１＝（Ｌ１ｘ・ｃｏｓθ＋Ｌ１ｙ・ｓｉｎθ）
Ａ２＝（Ｌ２ｘ・ｃｏｓθ＋Ｌ１ｙ・ｓｉｎθ）
Ａ３＝（Ｌ３ｘ・ｃｏｓθ＋Ｌ３ｙ・ｓｉｎθ）
Ａ４＝（Ｌ４ｘ・ｃｏｓθ＋Ｌ４ｙ・ｓｉｎθ）
とおくと、〔数６〕はさらに次のように記述できる。
【００４４】
【数７】

【００４５】
なお、全方向移動台車の現在の駆動要素値Ｄ（Ｖａｘ，Ｖａｙ，Ｖａψ）を逆に知る必要があるときには、〔数７〕の演算式の逆行列を求めることで得ることができる。すなわち、ｖ１〜ｖ４の４つの速度から駆動要素値Ｄ（Ｖａｘ，Ｖａｙ，Ｖａψ）を求めるのは冗長であるので、ｖ１を無視して算出することを考えると、次の逆行列が得られる。
【００４６】
【数８】

【００４７】
つまり、
【００４８】
【数９】

【００４９】
これを書き直すと、
【００５０】
【数１０】

【００５１】
ｖ２〜ｖ４をそれぞれ無視した場合については同様の計算で算出できるので説明は省略する。
【００５２】
次に、この実施の形態において、上記構成を備えた全方向移動台車の制御動作ついて説明する。操作者２が意図する方向に車体１を誘導するために操作部３を操作すると、これに応じて操作力検出手段１４は、その操作力Ｈを車体１の制御中心Ｏにおける前後方向の分力Ｈｘと、車体の左右方向の分力Ｈｙと、車体の旋回方向の分力Ｈｍとに分解する。そして、これらの値Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｍを駆動要素値算出手段１５に与える。
【００５３】
駆動要素値算出手段１５は、これらの各値Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｍに対して予め設定されたゲインを乗じて、車体１の制御中心Ｏにおける前後方向の移動速度Ｖａｘと、車体１の左右方向の移動速度Ｖａｙと、車体１の旋回速度Ｖａψとからなる駆動要素値Ｄを求める。こうして駆動要素値算出手段１５によって駆動要素値Ｄ（Ｖａｘ，Ｖａｙ，Ｖａψ）が求まると、これらの駆動要素値Ｄ（Ｖａｘ，Ｖａｙ，Ｖａψ）が駆動出力演算手段１６に与えられる。
【００５４】
ここで、〔数７〕の演算式に基づいて速度指令値ｖ１〜ｖ４を求める場合の係数Ａ１〜Ａ４には、Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌｖａ，Ｌｖｂの数値が含まれるので、ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４が回転して内側と外側のローラ９の接地点が切り換わるたびに、図４に示すような脈動が起こる。なお、図４では、４つのユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の内の一つのホイールのみに着目した場合を示している。
【００５５】
すなわち、ロータリエンコーダ４０の検出出力に基づいて得られる単位時間当たりのユニバーサルホイールの実際の回転速度（図中、実線で示す）と、駆動出力演算手段１６で算出される速度指令値の内の一つ（図中、破線で示す）とを比較すると、ローラ９が外側で接地している場合は速度指令値よりも実際の速度の方が速くなり、ローラ９が内側で接地している場合には速度指令値よりも実際の回転速度の方が遅くなる。このため、両者の間に偏差が現れて、両者の偏差が脈動（図中、一点鎖線で示す）として現れる。そして、この場合の脈動の半周期Ｔｆごとに、内側と外側のローラ９の接地点が切り換わるので、このタイミングに合わせて〔数７〕の演算式の係数Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を切り換える必要がある。
【００５６】
そこで、まず、接地周期決定手段１８は、ロータリエンコーダ４０（４１〜４４）の出力パルスをカウントして単位時間当たりのカウント数からユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の実際の回転速度を算出する。次に、このユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の実際の回転速度と駆動出力演算手段１６で算出される速度指令値ｖ１〜ｖ４との差を取ることにより、両者間の偏差が図４の一点鎖線で示すようなパルス波形として得られる。
【００５７】
このパルス波形は、横軸を時間軸としているために速度の大きさによって周期Ｔｆが変化する。そこで、この影響を除くために、図５の一点鎖線に示すように、ローラ９の移動量（移動距離）に換算し直し、そのパルス波形の半周期分の平均値をローラ９の接地点が切り換わる切り換わり周期Ｔｇとして決定する。そして、この切り換わり周期Ｔｇごとに、〔数７〕の演算式の係数Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を切り換える。なお、下り坂などで車体全体に進行方向の外力が加わっているような場合には、図５の破線に示すように偏差が正方向にオフセットするが、そのときには、ある一定範囲内の平均値を差し引くことで一点鎖線のような波形を得ることができる。
【００５８】
ただし、車体１が動き始める初期の段階（内側のローラ９の一つと外側のローラ９の一つがそれぞれ接地する少なくとも一周期分の期間、図４のＴｆ１＋Ｔｆ２の期間）は、ローラ９の接地点の切り換わり周期Ｔｇを決定するのに必要なロータリエンコーダ４０の出力に基づくデータが未だ得られていない。
【００５９】
そこで、駆動出力演算手段１６は、まず、車体１が動き始める初期の段階では、演算式の係数を切り換えずにユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の平均的な接地点位置に基づいて決定された係数Ｌ１，Ｌ２，Ｌｖを用いて各駆動部３１〜３４における駆動出力ｖ１〜ｖ４を決定する。つまり、前述の〔数１〕式に基づいて速度指令値ｖ１〜ｖ４を決定する。
【００６０】
そして、駆動出力演算手段１６は、車体が所定距離だけ移動して接地周期決定手段１８によって切り換わり周期Ｔｇが決定された段階で、以降は、この切り換わり周期Ｔｇに合わせて〔図７〕の演算式の係数Ａ１〜Ａ４を切り換えて速度指令値ｖ１〜ｖ４を算出する。この場合の具体的な手順は、図６のフローチャートに示す通りである。
【００６１】
こうして、駆動出力演算手段１６が〔数７〕の演算式に基づいて各ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の速度指令値ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４を求めると、これらの各速度指令値ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４のデータが各制御手段２１〜２４に与えられるので、各制御手段２１〜２４は、各ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の回転速度が各速度指令値ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４となるようにそれぞれの駆動部３１〜３４を制御する。このようにして、操作者２は、操作部３を操作することで車体１を意図する方向に任意の速度で精度良く誘導することができる。
【００６２】
なお、全方向移動台車の現在の駆動要素値Ｄ（Ｖａｘ，Ｖａｙ，Ｖａψ）を逆に知る必要があるときには、たとえば前述の〔数１０〕の演算式の逆行列を求める。この場合の具体的な手順は、図７のフローチャートに示す通りである。
【００６３】
以上のように、駆動出力演算手段１６は、従来のように、ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の平均的な接地点に基づいて決定された係数を用いて各駆動部３１〜３４の駆動出力ｖ１〜ｖ４を決定するのではなく、ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の接地点が切り換わるタイミングに合わせて〔数７〕の演算式の係数Ａ１〜Ａ４を切り換えて駆動出力ｖ１〜ｖ４を決定するるので、従来よりも速度制御や位置制御を一層精度良く行うことが可能となる。
【００６４】
なお、上記の実施の形態の全方向移動台車において、次のような応用例や変形例を考えることができる。
【００６５】
（１）上記の実施の形態では、図８（ａ）に示すように、接地周期決定手段１８で決定された接地点の切り換わり周期Ｔｇに合わせて〔数７〕の演算式の係数Ａ１〜Ａ４を切り換えて速度指令値ｖ１〜ｖ４を順次算出して速度制御を行うが、このような速度制御を行っている途中でも、各制御手段２１〜２４において、ロータリエンコーダ４０（４１〜４４）の検出出力に基づいてユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の実際の回転速度を算出し、この実際の回転速度と駆動出力演算手段１６で算出される速度指令値ｖ１〜ｖ４との偏差Δｖを求めることで各ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４の速度制御の切り換え時期を補正することが好ましい。
【００６６】
すなわち、図８（ｂ）に示すように、ユニバーサルホイールｗの実際の回転速度と駆動出力演算手段１６で算出される速度指令値ｖ１〜ｖ４との間に偏差Δｖが存在する場合には、ローラ９の接地点の切り換わりタイミング、つまり〔図７〕の演算式の係数Ａ１〜Ａ４を切り換えて速度指令値ｖ１〜ｖ４を算出するタイミングが適切でなく時間的な誤差ΔＴが生じている。
【００６７】
そこで、このようなときには、制御手段２１〜２４（特許請求の範囲における補正手段に相当）は、偏差Δｖが生じることなく速度指令値ｖ１〜ｖ４が適切なタイミングでもって各駆動部３１〜３４に与えられるように、各駆動部３１〜３４への出力タイミングを補正する。これにより、さらに精度良く速度制御や位置制御を行うことができるようになる。
【００６８】
（２）接地点切換タイミング判別手段１７には、図９に示すように、ユニバーサルホイールｗを構成する各ローラ９の接地の有無を直接に検出する検出センサ５１を設けてもよい。この場合の検出センサ５１としては、たとえば反射型赤外線センサを用い、このセンサ５１からの出力を予め設定された基準値と比較して、検出センサ５１の出力が基準値よりも大きい場合には、ユニバーサルホイールｗの内側のローラ９が接地し、逆に検出センサ５１の出力が基準値よりも小さい場合には、ユニバーサルホイールｗの外側のローラ９が接地したとして接地点の切り換わり周期Ｔｇを検出する。
【００６９】
このようにすれば、ロータリエンコーダ４０の検出出力に基づいて得られる脈動の周期Ｔｆから演算式の係数Ａ１〜Ａ４を切り換えるタイミング周期Ｔｇを決定しなくても、ユニバーサルホイールｗの接地点が切り換わるタイミングを直接に判別することができる。このため、接地点切換タイミング判別手段１７の構成をさらに一層簡素化するとができ、安価に実現することが可能になる。
【００７０】
（３）また、この実施の形態では、インクリメンタル型のロータリエンコーダ４０を使用したが、アブソリュート型のロータリエンコーダを使用することもできる。このようなアブソリュート型のロータリエンコーダを使用するときには、少し高価にはなるが、接地周期決定手段１８で脈動の周期Ｔｇを求めて演算式の係数を切り換えるタイミングを決定したり、上記のような検出センサ５１を設けなくても、ローラ９の接地点が切り換わるタイミングが直接に判別することができるため制御が容易になる。
【００７１】
（４）上記の実施の形態の全方向移動台車では、車体１にユニバーサルホイールｗを前後左右の４箇所に設けた場合について説明したが、これに限らず、ユニバーサルホイールｗを３箇所以上設けた台車であれば、本発明は適用可能である。また、上記の実施の形態では、全方向移動台車の速度制御を行う場合について説明したが、これに限らず、駆動力制御や加速度制御を行う場合についても同様に本発明を適用することができる。
【００７２】
図１０ないし図１３は第２の実施の形態を示すもので、このものは、自律的に移動方向を決定し、その決定された移動方向へ駆動する型の全方向移動台車である。
【００７３】
このこのも、車体１の底部に、４つのユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４、各ユニバーサルホイールｗ１〜ｗ４を駆動する駆動モータＭを備えた駆動部３１〜３４を有する。また、車体１には、駆動出力演算手段１６、接地点切換タイミング判別手段１７、接地周期決定手段１８等を有してケーシング６１内に収容されている。
【００７４】
そして、この実施の形態では、先の実施の形態にはない環境認識手段６２、ヒューマンインターフエイス６３、さらには、記憶手段６４、経路形成手段６５、移動方向決定手段６６、車体速度検出手段６７、車体位置算出手段６８等を備えている。
【００７５】
環境認識手段６２は、例えば、レーザー装置であって２次元水平面をスキャンして障害物までの距離を測定するためにケーシング６１の外面に設けてある。ヒューマンインターフエイス６３は、例えば、タッチパネルであって目的地や操作指令を入力するためにケーシング６１の上面に設けてある。
【００７６】
記憶手段６４は、稼動領域の地図と走行用の各種パラメータを記憶するためのもの、経路形成手段６５は、ヒューマンインターフエイス６３の入力内容に基づき目標位置の設定、すなわち、目的地までの経路を生成するものである。そして、環境認識手段６２、記憶手段６４、経路形成手段６５のデータと車体位置算出手段６８のデータに基づいて移動方向決定手段６６が自律的に移動方向を決定する。この移動方向決定手段６６は、先の実施の形態における駆動要素算出手段１５と実質的に同様の駆動要素値、つまり、車体１の制御中心Ｏにおける前後方向の移動速度Ｖａｘと、車体１の左右方向の移動速度Ｖａｙと、車体１の旋回速度Ｖａψとからなる駆動要素値Ｄを得て、これらの駆動要素値Ｄ（Ｖａｘ，Ｖａｙ，Ｖａψ）が駆動出力演算手段１６に与えられる。車体速度検出手段６７はユニバーサルホイールの回転から車体の速度Ｖｂｘ，Ｖｂｙ，Ｖｂψを算出し、車体位置算出手段６８は車体速度から車体位置ｘ，ｙ，ψを算出する。これらは、ヒューマンインターフエイス６３を除き、ケーシング６１内に収容してある。６９はバンパーである。
【００７７】
この実施の形態では、図１２に示すように、先の実施の形態における駆動要素値算出手段１５が移動方向決定手段６６に置き換わるとともに、その前段に車体位置算出手段６８、その前段に車体速度検出手段６７が設けられている。そして、車体駆動出力演算手段１６は、先の実施の形態と同様に、従来のように、ユニバーサルホイールの平均的な接地位置に基づいて決定された係数を用いて各駆動部における駆動出力を決定するのではなく、ユニバーサルホイールの接地点が切り換わるタイミングに合わせて各駆動部における駆動出力を決定する場合に使用する演算式の係数を切り換えるので、従来よりも速度制御や位置制御を一層精度良く行うことが可能となることが、自律的に移動方向を決定する移動方向決定手段を備えていて、その移動方向決定手段による移動方向へ駆動する型の全方向移動台車においても実現できるのである。なお、この実施の形態に特有の構成については、先に例示した本願出願人が提案している特願２００１−３２９９０３、特願２００１−３３６８６３などにも開示している。
【００７８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、駆動出力演算手段は、従来のように、ユニバーサルホイールの平均的な接地位置に基づいて決定された係数を用いて各駆動部における駆動出力を決定するのではなく、接地点切換タイミング判別手段で判別されるユニバーサルホイールの接地点が切り換わるタイミングに合わせて各駆動部における駆動出力を決定する演算式の係数を切り換えるので、従来よりもさらに高精度の速度制御や位置制御が可能となる。
【００７９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の効果が、操作力をアシストする型の全方向移動台車において奏することができる。
【００８０】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の効果が、自律的に移動方向を決定し、その決定された移動方向へ駆動する型の全方向移動台車において奏することができる。
【００８１】
請求項４記載の発明によれば、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の効果に加え、ユニバーサルホイールの接地点が切り換わるタイミングを判別する接地点切換タイミング判別手段として高価な回路構成のものでなくて比較的安価な回路構成のものを使用した場合であっても、駆動出力演算手段は各駆動部における駆動出力を確実に決定することができる。
【００８２】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の効果に加え、駆動出力演算手段において各駆動部における駆動出力を決定する場合に使用する演算式の係数の切換タイミングが一層正確になるので、速度制御や位置制御の精度がさらに向上する。
【００８３】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかに記載の効果に加え、ユニバーサルホイールの接地点が切り換わるタイミングを判別す
る接地点切換タイミング判別手段の構成をさらに一層簡素化するとができ、安価に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る全方向移動台車の駆動制御系の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す全方向移動台車において、ユニバーサルホイールに対するロータリエンコーダの取り付け状態を示す正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る全方向移動台車におけるユニバーサルホイールの幾何学的な取り付け状態と力学モデルを示す説明図である。
【図４】同上の、ユニバーサルホイールの実際の回転速度と駆動出力演算手段で算出される速度指令値との偏差により生じる脈動の様子を示す説明図である。
【図５】ローラの接地点が切り換わる切り換わり周期Ｔｇを決定する場合の説明図である。
【図６】駆動出力演算手段がローラの接地点が切り換わる切り換わり周期に合わせて演算式の係数を切り換えて速度指令値決定する場合の手順を示すフローチャートである。
【図７】ローラの接地点が切り換わる切り換わり周期に合わせて全方向移動台車の現在の駆動要素値Ｄを求める場合の手順を示すフローチャートである。
【図８】ユニバーサルホイールの接地点の切り換わり周期に合わせて演算式の係数を切り換えて速度制御を行っている途中で、切換タイミングが不適切なために生じる偏差の状況を説明するためのタイミグチャートである。
【図９】ユニバーサルホイールに対する検出センサの取り付け状態を示す正面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る全方向移動台車の斜視図である。
【図１１】同上のユニバーサルホイールを透視して描いた平面図である。
【図１２】同上の駆動制御系の構成を示すブロック図である。
【図１３】従来の全方向移動台車の全体を示す斜視図である。
【図１４】ユニバーサルホイールの正面図である。
【図１５】ユニバーサルホイールの側面図である。
【図１６】従来の全方向移動台車におけるユニバーサルホイールの幾何学的な取り付け状態と力学モデルを示す説明図である。
【図１７】従来の全方向移動台車の駆動制御系の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１車体
２操作者
３操作部
ｗ，ｗ１〜ｗ４ユニバーサルホイール
９ローラ
１４操作力検出手段
１５駆動要素値算出手段
１６駆動出力演算手段
１７接地点切換タイミング判別手段
１８接地周期決定手段
２１〜２４制御手段（補正手段）
３１〜３４駆動部
４０，４１〜４４ロータリエンコーダ
５１検出センサ
６２環境認識手段
６３ヒューマンインターフエイス
６４記憶手段
６５経路形成手段
６６移動方向決定手段（実質的には、駆動要素値算出手段）
６７車体速度算出手段
６８車体位置算出手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an omnidirectional mobile trolley, and more particularly to a technique for accurately controlling movement of omnidirectional mobile wheels.
[0002]
[Prior art]
The applicant of the present application has proposed an omnidirectional mobile trolley of this type having, for example, the configuration shown in FIGS. 13 to 17 (see, for example, JP 2001-97221 A). The omnidirectional mobile trolley is provided with an operation unit 3 for guiding the vehicle body 1 in a direction intended by the operator 2 on one side of the vehicle body 1, and in front, left, right, and left of the bottom of the vehicle body 1. , Universal wheels w1 to w4 (in the case where the wheels are collectively referred to as w) are provided.
[0003]
As shown in FIGS. 14 and 15, the universal wheel w is provided with a rotating frame body 7 rotatably provided on a main shaft 6 directly connected to a drive motor M. A set of roller groups 8out and 8in are arranged. Each of these roller groups 8out and 8in is composed of four spindle-shaped rollers 9, and these rollers 9 are rotatably held at equal intervals in a plane perpendicular to the main shaft 6, respectively. The inner and outer rollers 9 constitute a part of the circumference around the main shaft 6 and alternate along the circumferential direction of the rotating frame 7 so as to complement each other's discontinuous portions. Are shifted by half a pitch.
[0004]
Therefore, when the vehicle body 1 travels in a direction perpendicular to the main shaft 6, the roller 9 itself does not rotate but the roller 9 rotates together with the rotating frame body 7. Further, when the vehicle body 1 travels in a direction along the axis of the main shaft 6, only the roller 9 rotates without rotating the rotating frame 7. Furthermore, when the vehicle body 1 travels in an oblique direction with respect to the main shaft 6, the rotating frame body 7 and the roller 9 rotate simultaneously corresponding to the inclination angle. As shown in FIG. 16, the pair of left and right universal wheels w <b> 1 to w <b> 4 arranged at the front and rear of the vehicle body 1 intersect each other on the center line along the front and rear direction of the vehicle body 1. Are arranged so that the angles θ from each other are equal to each other.
[0005]
FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of the drive control system in such an omnidirectional mobile carriage. That is, when the operation unit 3 is operated to guide the vehicle body 1 in the direction intended by the operator 2, the operation force detection means 14 responds to the control force H of the vehicle body 1 (for example, the vehicle body 1). The component force Hx in the front-rear direction at the center of gravity (A), the component force Hy in the left-right direction of the vehicle body 1, and the component force Hm in the turning direction of the vehicle body 1 are decomposed. Then, these values Hx, Hy, Hm are given to the drive element value calculation means 15.
[0006]
The driving element value calculation means 15 multiplies each of these values Hx, Hy, Hm by a preset gain (power multiplication factor) to calculate the moving speed Vax in the front-rear direction at the control center O of the vehicle body 1 and the vehicle body. The driving element value D is calculated from the left-right moving speed Vay and the vehicle body turning speed Vaψ. When the drive element value D (Vax, Vay, Vaψ) is obtained, the drive output calculation means 16 then determines each universal wheel w1 based on the following calculation formula from the geometric relationship shown in FIG. Speed command values v1, v2, v3, v4 of .about.w3 are obtained.
[0007]
[Expression 1]

[0008]
Here, Lv is the average contact point distance from the center line along the longitudinal direction of the vehicle body 1 to the left and right universal wheels w1 to w4, and L1 and L2 are averages from the control center to the front and rear universal wheels w1 to w4. The ground contact point distance, θ, is an angle formed by the main shaft 6 and the center line of each of the universal wheels w1 to w4.
[0009]
Thus, when the drive output calculation means 16 obtains the speed command values v1, v2, v3, v4 that are the control targets of the wheels w1 to w4 by [Equation 1], these speed command values v1, v2, v3, v4. Is provided to the control means 21 to 24 arranged individually for each of the universal wheels w1 to w4, the control means 21 to 24 have the speeds of the universal wheels w1 to w4 corresponding to the speed command values v1 and v2. , V3, v4, the drive motor M of each drive unit 31-34 is controlled. In this way, the operator 2 can guide the vehicle body 1 in an intended direction at an arbitrary speed by operating the operation unit 3.
[0010]
In addition, when it is necessary to know the current drive element value D (Vax, Vay, Vaψ) of the omnidirectional mobile carriage, it can be obtained by obtaining the inverse matrix of the vector equation of [Equation 1]. That is,
L1v = (L1 · cos θ + Lv · sin θ)
L2v = (L2 · cos θ + Lv · sin θ)
L1v + L2v = {(L1 + L2) · cos θ + 2 · Lv · sin θ}
= LL
Then, the current driving element value D (Vax, Vay, Vaψ) is obtained by any of the following [Equation 2] to [Equation 5].
[0011]
[Expression 2]

[0012]
[Equation 3]

[0013]
[Expression 4]

[0014]
[Equation 5]

[0015]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional omnidirectional mobile carriage, the inner and outer two roller groups 8out and 8in constituting the universal wheel w are rotated by the rollers 9 so as to complement each other's discontinuous portions as described above. The frames 7 are alternately shifted along the circumferential direction by a half pitch. Therefore, as shown in FIG. 15, when the roller 9 rotates together with the rotating frame 7 by the rotation of the main shaft 6 of the universal wheel w, each roller 9 is π · Ruw / 4 (where Ruw is the center of the main shaft 6). (Distance from the outer edge of the roller 9 to the outer edge of the roller 9), the contact point switches between the inner position Pi and the outer position Po.
[0016]
However, in the prior art, the average contact point Pav (for example, an intermediate position between Pi and Po) of the universal wheel w is always determined without considering the switching of the contact point of the roller 9 as described above. Then, after the drive output calculating means 16 obtains the ground contact point distances Lv, L1, and L2 based on the position, the speed command values v1, v2, v3, and v4 of the universal wheels w are calculated by the following equation (1). Was to be determined by. Or after calculating | requiring each contact point distance Lv, L1, L2 on the basis of the average position Pav of the universal wheel w, the present drive element value is calculated by any one of [Equation 2]-[Equation 5]. D (Vax, Vay, Vaψ) was determined.
[0017]
For this reason, if it is intended to further increase the accuracy of speed control and position control when the vehicle body 1 is guided in the direction intended by the operator 2, fluctuations in the contact point of the roller 9 of the universal wheel w hinder the increase in accuracy. It becomes a factor.
[0018]
Further, the omnidirectional mobile trolley described above includes an operation unit to which an operator applies an operation force and assists the operation force, but does not include an operation unit to which the operator applies an operation force. There are those that autonomously determine the moving direction based on the above and drive in the determined moving direction (for example, Japanese Patent Application Nos. 2001-329903 and 2001-336863 proposed by the applicant of the present application). Even in this case, if it is attempted to further increase the accuracy of speed control and position control when driving in the determined moving direction, similarly, the fluctuation of the contact point of the roller 9 of the universal wheel w is also increased. It becomes an obstruction factor.
[0019]
The present invention has been made in view of the above-described reasons, and an object thereof is to provide an omnidirectional mobile carriage capable of speed control and position control with higher accuracy than before.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a vehicle body provided with at least three universal wheels and a drive unit for driving each universal wheel, and the vehicle body performs predetermined operation control. Driving element value calculating means for individually calculating driving elements that respectively move the vehicle body in the front-rear direction, the left-right direction, and the turning direction, and the respective driving based on a predetermined arithmetic expression from the calculation result of the driving element value calculating means In an omnidirectional mobile trolley having a drive output calculation means for determining a drive output in the unit, a ground point switching timing determination means for determining a timing at which the ground point of the universal wheel switches is provided, and the drive output calculation Means for driving in each of the drive sections in accordance with the switching timing determined by the ground point switching timing determining means. It is characterized by being configured to switch the coefficient computing expressions used in determining the output.
[0021]
Thereby, the drive output calculation means does not determine the drive output in each drive unit using the coefficient determined based on the average ground contact position of the universal wheel as in the prior art, but the ground contact point of the universal wheel. Since the coefficient of the arithmetic expression used when determining the drive output in each drive unit is switched in accordance with the timing of switching, speed control and position control can be performed with higher accuracy than in the past.
[0022]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the vehicle body includes an operation unit to which an operator applies an operation force, and the operation control assists the operation force applied to the operation unit. The drive element value calculating means calculates the driving element value according to the operating force applied to the operating section.
[0023]
Thereby, the effect of Claim 1 can be exhibited in the omnidirectional mobile trolley of the type that assists the operating force.
[0024]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the present invention, the vehicle body has a vehicle body speed detecting means for calculating the vehicle body speed from the rotation of the universal wheel, and a vehicle body position calculation for calculating the vehicle body position from the vehicle body speed. Means for autonomously determining the movement direction based on the vehicle body position and the target position, and the operation control is driven in the autonomously determined movement direction, and the driving element value The calculating means is characterized in that it calculates according to the determined moving direction.
[0025]
Thereby, the effect of Claim 1 can be show | played in the omnidirectional mobile trolley of the type which determines a moving direction autonomously and drives to the moving direction.
[0026]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to third aspects, the drive output calculating means calculates the coefficient of the calculation formula at an initial stage where the vehicle body starts to move. The drive output in each drive unit is determined using a coefficient determined based on the average contact point position of the universal wheel without switching, and the contact point switching timing determination means at the stage where the vehicle body has moved by a predetermined distance. The coefficient of the arithmetic expression is switched in accordance with the determined switching timing.
[0027]
As a result, even when a relatively inexpensive circuit configuration is used instead of an expensive circuit configuration as a ground point switching timing determination means for determining the timing at which the universal wheel ground point switches, the drive output The calculation means can reliably determine the drive output in each drive unit.
[0028]
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to fourth aspects, the drive output calculating means before and after the switching timing determined by the ground point switching timing determining means. It is characterized by monitoring whether or not there is a deviation between the calculated drive output and the actual drive detection value in each of the drive units, and when there is a deviation, a correction means for correcting the switching timing is provided. It is said.
[0029]
Thereby, since the switching timing of the coefficient of the arithmetic expression used when determining the drive output in each drive unit in the drive output calculation means becomes more accurate, the accuracy of speed control and position control is further improved.
[0030]
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to fifth aspects, the ground point switching timing determining means directly determines whether or not each roller constituting the universal wheel is grounded. It is characterized by having a detection sensor for detecting the above.
[0031]
Thereby, the structure of the contact point switching timing determination means for determining the timing at which the contact point of the universal wheel is switched can be further simplified, and can be realized at low cost.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a drive control system for an omnidirectional mobile trolley according to a first embodiment of the present invention. Components corresponding to those of the prior art shown in FIGS. A sign is attached. This is an omnidirectional mobile trolley of the type that assists the operating force.
[0033]
In FIG. 1, 2 is an operator, 3 is an operation unit to which the operator 2 applies an operating force, w1 to w4 are four universal wheels arranged at the bottom of the vehicle body, and 31 to 34 are driving the universal wheels w1 to w4. Driving units 21 to 24 each having a driving motor M are control units that individually control each of the driving units 31 to 34 based on a driving output calculated by a driving output calculating unit 16 described later.
[0034]
Reference numeral 14 denotes an operating force H applied to the operating unit 3 as a component force Hx in the front-rear direction at the control center of the vehicle body (for example, the center of gravity of the vehicle body), a component force Hy in the left-right direction of the vehicle body, and a component force in the turning direction of the vehicle body. An operating force detecting means 15 that decomposes into Hm, 15 is obtained by multiplying these values Hx, Hy, Hm detected by the operating force detecting means 14 by a preset gain (power multiplication factor), 14 is a driving element value calculating means for obtaining a driving element value D comprising a moving speed Vax in the direction, a moving speed Vay in the left-right direction of the vehicle body, and a turning speed Vaψ of the vehicle body. The configuration of each part is shown in FIG. Since this is basically the same as that of the prior art, detailed description is omitted here.
[0035]
In this embodiment, there is further provided a contact point switching timing determining means 17 for determining the timing at which the contact points Pi and Po (see FIG. 12) of the roller 9 of the universal wheel w are switched. As shown in FIG. 2, the contact point switching timing discriminating means 17 is provided with relatively inexpensive incremental rotary encoders 41 to 44 (each encoder is attached to the end of the main shaft 6 of each universal wheel w (w1 to w4). And a grounding cycle determining means 18 for determining the switching cycle Tg of the grounding point of each roller 9 based on the outputs of the rotary encoders 41 to 44. Has been.
[0036]
Further, in this embodiment, the drive output calculation means 16 is based on the calculation result of the drive element calculation means 15 and the drive outputs (here, speed command values) v1 to v4 in the drive units 31 to 34 based on a predetermined calculation formula. When calculating the driving outputs (speed command values) v1 to v4 in the driving units 31 to 34 in accordance with the switching timing determined by the contact point switching timing determination means 17, the coefficient of the arithmetic expression used. It is comprised so that it may switch. This will be described in more detail below.
[0037]
As shown in FIG. 3, when the front-rear direction of the vehicle body 1 is the x direction and the width direction orthogonal thereto is the y direction, the pair of left and right universal wheels w1 to w4 disposed on the front and rear of the vehicle body 1 are The main shafts 6 are arranged so as to intersect on the center line along the x direction of the vehicle body 1 and the angles θ from the center lines are equal to each other.
[0038]
Now, the distances in the x direction from the control center O on the center line to the grounding points of the universal wheels w1 to w4 are L1x, L2x, L3x, and L4x, respectively. The distances in the y direction to the grounding point are L1y, L2y, L3y, and L4y, respectively. Further, for the two inner and outer roller groups 8out and 8in constituting each of the universal wheels w1 to w4, the grounding points of the rollers 9 constituting the inner roller 8in group are P1S, P2S, P3S, and P4S, respectively. The grounding points of the rollers 9 constituting the outer roller group 8out are P1L, P2L, P3L, and P4L, respectively.
[0039]
At this time, distances L1x, L2x, L3x, L4x in the x direction from the control center O to the contact points P1S, P2S, P3S, P4S, P1L, P2L, P3L, P4L of the rollers 9 and distances L1y, L2y in the y direction , L3y, and L4y are as follows.
(1) When the roller is in contact with P1S
L1x = L1a, L1y = Lva
When the roller is grounded at P1L
L1x = L1b, L1y = Lvb
(2) When the roller is in contact with P2S
L2x = L2a, L2y = Lva
When the roller is grounded at P2L
L2x = L1b, L2y = Lvb
(3) When the roller is grounded with P3S
L3x = L2a, L3y = Lva
When the roller is grounded at P3L
L3x = L2b, L3y = Lvb
(4) When the roller is grounded with P4S
L4x = L1a, L4y = Lva
When the roller is grounded at P4L
L4x = L1b, L4y = Lvb
[0040]
Thus, the distances L1x, L2x, L3x, L4x in the x direction from the control center O to the grounding points P1S, P2S, P3S, P4S, P1L, P2L, P3L, P4L of the universal wheels w1 to w4 and the y direction The distances L1y, L2y, L3y, and L4y change as the wheels w1 to w4 rotate.
[0041]
Therefore, in this embodiment, fixed coefficients L1, L2, and the like that are used in the arithmetic expression shown in [Formula 1] as in the past according to changes in the grounding points of the respective universal wheels w1 to w4. Instead of using Lv, the driving outputs (speed command values) v1, v2, and v2 of the universal wheels w1 to w4 are based on the following arithmetic expression so that the coefficient of the arithmetic expression is switched according to the change in the grounding point. v3 and v4 are obtained.
[0042]
[Formula 6]

[0043]
In the above [Equation 6],
A1 = (L1x · cos θ + L1y · sin θ)
A2 = (L2x · cos θ + L1y · sin θ)
A3 = (L3x · cos θ + L3y · sin θ)
A4 = (L4x · cos θ + L4y · sin θ)
Then, [Formula 6] can be further described as follows.
[0044]
[Expression 7]

[0045]
In addition, when it is necessary to know the current driving element value D (Vax, Vay, Vaψ) of the omnidirectional mobile carriage in reverse, it can be obtained by obtaining an inverse matrix of the equation (7). That is, since it is redundant to obtain the driving element value D (Vax, Vay, Vaψ) from the four speeds v1 to v4, the following inverse matrix is obtained considering that the calculation is performed while ignoring v1.
[0046]
[Equation 8]

[0047]
That means
[0048]
[Equation 9]

[0049]
If you rewrite this,
[0050]
[Expression 10]

[0051]
The case of ignoring v2 to v4 can be calculated by the same calculation, and the description is omitted.
[0052]
Next, in this embodiment, the control operation of the omnidirectional mobile trolley having the above configuration will be described. When the operation unit 3 is operated in order to guide the vehicle body 1 in the direction intended by the operator 2, the operation force detection means 14 responds accordingly by using the operation force H as a component force in the front-rear direction at the control center O of the vehicle body 1. It is decomposed into Hx, a component force Hy in the left-right direction of the vehicle body, and a component force Hm in the turning direction of the vehicle body. Then, these values Hx, Hy, Hm are given to the drive element value calculation means 15.
[0053]
The drive element value calculation means 15 multiplies each of these values Hx, Hy, Hm by a preset gain, and the longitudinal movement speed Vax at the control center O of the vehicle body 1 and the lateral direction of the vehicle body 1 are determined. A driving element value D composed of the moving speed Vay and the turning speed Vaψ of the vehicle body 1 is obtained. When the drive element value D is obtained by the drive element value calculation means 15 in this way, these drive element values D (Vax, Vay, Vaψ) are given to the drive output calculation means 16.
[0054]
Here, since the coefficients A1 to A4 when the speed command values v1 to v4 are obtained based on the arithmetic expression of [Equation 7], the numerical values of L1a, L1b, L2a, L2b, Lva, and Lvb are included. Each time w1 to w4 rotate and the grounding points of the inner and outer rollers 9 are switched, a pulsation as shown in FIG. 4 occurs. FIG. 4 shows a case where attention is paid to only one of the four universal wheels w1 to w4.
[0055]
That is, one of the actual rotational speed of the universal wheel per unit time (indicated by a solid line in the figure) obtained based on the detection output of the rotary encoder 40 and the speed command value calculated by the drive output computing means 16. When the roller 9 is grounded outside, the actual speed is faster than the speed command value, and the roller 9 is grounded inside. The actual rotational speed is slower than the speed command value. For this reason, a deviation appears between the two, and the deviation between the two appears as pulsation (indicated by a one-dot chain line in the figure). In this case, the grounding points of the inner and outer rollers 9 are switched every half cycle Tf of the pulsation. Therefore, the coefficients A1, A2, A3, and A4 of the equation (7) are switched according to this timing. There is a need.
[0056]
Therefore, first, the contact period determination means 18 counts the output pulses of the rotary encoder 40 (41 to 44) and calculates the actual rotational speed of the universal wheels w1 to w4 from the number of counts per unit time. Next, by taking the difference between the actual rotational speed of the universal wheels w1 to w4 and the speed command values v1 to v4 calculated by the drive output calculating means 16, the deviation between the two is indicated by a one-dot chain line in FIG. It is obtained as such a pulse waveform.
[0057]
Since this pulse waveform has the horizontal axis as the time axis, the period Tf changes depending on the speed. Therefore, in order to eliminate this influence, as shown by the one-dot chain line in FIG. 5, it is converted back into the movement amount (movement distance) of the roller 9, and the average value for the half cycle of the pulse waveform is calculated as It is determined as a switching cycle Tg for switching. Then, the coefficients A1, A2, A3, and A4 of the arithmetic expression of [Equation 7] are switched for each switching period Tg. When an external force in the traveling direction is applied to the entire vehicle body on a downhill or the like, the deviation is offset in the positive direction as shown by the broken line in FIG. 5, but at that time, the average value within a certain range A waveform like a one-dot chain line can be obtained by subtracting.
[0058]
However, at an initial stage where the vehicle body 1 starts to move (a period corresponding to at least one cycle in which one of the inner rollers 9 and one of the outer rollers 9 is grounded, a period of Tf1 + Tf2 in FIG. 4), Data based on the output of the rotary encoder 40 necessary for determining the switching period Tg has not been obtained yet.
[0059]
Therefore, the drive output calculating means 16 first has coefficients L1, L1 determined based on the average contact point positions of the universal wheels w1 to w4 without switching the coefficients of the calculation formula at the initial stage when the vehicle body 1 starts to move. Drive outputs v1 to v4 in the drive units 31 to 34 are determined using L2 and Lv. That is, the speed command values v1 to v4 are determined based on the above-described [Equation 1].
[0060]
Then, the drive output calculation means 16 is in a stage where the vehicle body moves by a predetermined distance and the switching period Tg is determined by the grounding period determination means 18, and thereafter, in accordance with the switching period Tg [Fig. 7]. The speed command values v1 to v4 are calculated by switching the coefficients A1 to A4 of the arithmetic expression. The specific procedure in this case is as shown in the flowchart of FIG.
[0061]
Thus, when the drive output calculation means 16 obtains the speed command values v1, v2, v3, v4 of the universal wheels w1 to w4 based on the formula of [Equation 7], these speed command values v1, v2, v3. , V4 data is provided to the respective control means 21-24, so that the respective control means 21-24 are respectively set so that the rotational speeds of the respective universal wheels w1-w4 become the respective speed command values v1, v2, v3, v4. The drive units 31 to 34 are controlled. In this way, the operator 2 can accurately guide the vehicle body 1 in an intended direction at an arbitrary speed by operating the operation unit 3.
[0062]
In addition, when it is necessary to know the current driving element value D (Vax, Vay, Vaψ) of the omnidirectional mobile carriage in reverse, for example, an inverse matrix of the above-described equation (10) is obtained. The specific procedure in this case is as shown in the flowchart of FIG.
[0063]
As described above, the drive output calculation means 16 uses the coefficients determined based on the average grounding points of the universal wheels w1 to w4 as in the prior art, and the drive outputs v1 to v4 of the drive units 31 to 34, respectively. Instead of determining the driving outputs v1 to v4 by switching the coefficients A1 to A4 of the arithmetic expression of [Formula 7] in accordance with the timing at which the grounding points of the universal wheels w1 to w4 are switched. In addition, speed control and position control can be performed with higher accuracy.
[0064]
In addition, in the omnidirectional mobile trolley | bogie of said embodiment, the following application examples and modifications can be considered.
[0065]
(1) In the above embodiment, as shown in FIG. 8 (a), the coefficients A1 to A1 of the arithmetic expression of [Equation 7] are matched with the switching period Tg of the grounding point determined by the grounding period determining means 18. A4 is switched and the speed command values v1 to v4 are sequentially calculated and the speed control is performed. Even during the speed control, the control means 21 to 24 have the rotary encoder 40 (41 to 44). Based on the detected output, the actual rotational speed of the universal wheels w1 to w4 is calculated, and the deviation Δv between the actual rotational speed and the speed command values v1 to v4 calculated by the drive output calculating means 16 is obtained. It is preferable to correct the switching timing of the speed control of the wheels w1 to w4.
[0066]
That is, as shown in FIG. 8B, when there is a deviation Δv between the actual rotational speed of the universal wheel w and the speed command values v1 to v4 calculated by the drive output calculation means 16, the roller The timing for switching the ground contact point 9, that is, the timing for calculating the speed command values v 1 to v 4 by switching the coefficients A 1 to A 4 in the arithmetic expression of FIG.
[0067]
Therefore, in such a case, the control means 21 to 24 (corresponding to the correction means in the claims) cause the speed command values v1 to v4 to be sent to the drive units 31 to 34 at an appropriate timing without causing the deviation Δv. As shown, the output timing to each of the drive units 31 to 34 is corrected. Thereby, speed control and position control can be performed with higher accuracy.
[0068]
(2) As shown in FIG. 9, the contact point switching timing discriminating means 17 may be provided with a detection sensor 51 that directly detects the presence / absence of contact of each roller 9 constituting the universal wheel w. As the detection sensor 51 in this case, for example, a reflection type infrared sensor is used. When the output from the sensor 51 is compared with a preset reference value and the output of the detection sensor 51 is larger than the reference value, When the roller 9 inside the universal wheel w is grounded and the output of the detection sensor 51 is smaller than the reference value, the roller 9 outside the universal wheel w is grounded and the switching point Tg of the ground point is detected. To do.
[0069]
In this way, the ground point of the universal wheel w is switched without determining the timing period Tg for switching the coefficients A1 to A4 of the arithmetic expression from the pulsation period Tf obtained based on the detection output of the rotary encoder 40. The timing can be determined directly. For this reason, the structure of the contact point switching timing discriminating means 17 can be further simplified and can be realized at low cost.
[0070]
(3) In this embodiment, the incremental rotary encoder 40 is used. However, an absolute rotary encoder can also be used. When such an absolute type rotary encoder is used, although it is a little expensive, the contact period determining means 18 determines the timing for switching the coefficient of the arithmetic expression by obtaining the pulsation period Tg, or detecting as described above. Even if the sensor 51 is not provided, the timing at which the contact point of the roller 9 is switched can be directly determined, so that the control becomes easy.
[0071]
(4) In the omnidirectional mobile trolley according to the above-described embodiment, the case where the vehicle body 1 is provided with the universal wheel w at four locations on the front, rear, left, and right is not limited to this, but the universal wheel w is provided with three or more locations. The present invention is applicable to any cart. In the above-described embodiment, the case where the speed control of the omnidirectional mobile carriage is performed has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention can be similarly applied to a case where the driving force control and the acceleration control are performed. .
[0072]
FIGS. 10 to 13 show a second embodiment, which is an omnidirectional mobile trolley of a type that autonomously determines a moving direction and drives in the determined moving direction.
[0073]
This also has drive units 31 to 34 including four universal wheels w1 to w4 and a drive motor M for driving the universal wheels w1 to w4 at the bottom of the vehicle body 1. The vehicle body 1 is housed in a casing 61 having a drive output calculating means 16, a contact point switching timing determining means 17, a contact period determining means 18, and the like.
[0074]
In this embodiment, the environment recognition means 62, the human interface 63, and the storage means 64, the route formation means 65, the moving direction determination means 66, the vehicle body speed detection means 67, which are not in the previous embodiment, A vehicle body position calculating means 68 and the like are provided.
[0075]
The environment recognition means 62 is, for example, a laser device, and is provided on the outer surface of the casing 61 in order to scan a two-dimensional horizontal plane and measure the distance to the obstacle. The human interface 63 is, for example, a touch panel, and is provided on the upper surface of the casing 61 for inputting a destination and an operation command.
[0076]
The storage means 64 is for storing a map of the operating area and various parameters for traveling, and the route forming means 65 is for setting the target position based on the input contents of the human interface 63, that is, the route to the destination. Is to be generated. Then, based on the data of the environment recognition unit 62, the storage unit 64, the route formation unit 65 and the data of the vehicle body position calculation unit 68, the movement direction determination unit 66 autonomously determines the movement direction. The moving direction determining means 66 has substantially the same driving element value as the driving element calculating means 15 in the previous embodiment, that is, the moving speed Vax in the front-rear direction at the control center O of the vehicle body 1 and the left and right of the vehicle body 1. A drive element value D composed of the moving speed Vay in the direction and the turning speed Vaψ of the vehicle body 1 is obtained, and these drive element values D (Vax, Vay, Vaψ) are given to the drive output calculating means 16. The vehicle body speed detecting means 67 calculates the vehicle body speeds Vbx, Vby, Vbψ from the rotation of the universal wheel, and the vehicle body position calculating means 68 calculates the vehicle body positions x, y, ψ from the vehicle body speed. These are accommodated in the casing 61 except for the human interface 63. 69 is a bumper.
[0077]
In this embodiment, as shown in FIG. 12, the driving element value calculation means 15 in the previous embodiment is replaced with a movement direction determination means 66, and the vehicle body position calculation means 68 is in the preceding stage and the vehicle speed is detected in the preceding stage. Means 67 are provided. And the vehicle body drive output calculating means 16 determines the drive output in each drive part using the coefficient determined based on the average contact position of a universal wheel like the past, similarly to the previous embodiment. Instead of switching the coefficient of the calculation formula used when determining the drive output in each drive unit according to the timing when the universal wheel grounding point switches, speed control and position control are more accurate than before What can be performed can also be realized in an omnidirectional mobile trolley equipped with a moving direction determining means for autonomously determining the moving direction and driven in the moving direction by the moving direction determining means. The configuration unique to this embodiment is also disclosed in Japanese Patent Application Nos. 2001-329903, 2001-336863, etc. proposed by the applicant of the present application exemplified above.
[0078]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the drive output calculating means determines the drive output in each drive unit using a coefficient determined based on the average ground contact position of the universal wheel as in the prior art. In addition, since the coefficient of the calculation formula that determines the drive output in each drive unit is switched in accordance with the timing at which the contact point of the universal wheel is switched, which is determined by the contact point switching timing determination means, the speed control is more accurate than before. And position control becomes possible.
[0079]
According to invention of Claim 2, the effect of Claim 1 can be show | played in the omnidirectional mobile trolley of the type which assists operating force.
[0080]
According to the invention described in claim 3, the effect described in claim 1 can be achieved in an omnidirectional mobile trolley of a type that autonomously determines a moving direction and drives in the determined moving direction.
[0081]
According to the invention described in claim 4, in addition to the effect described in any one of claims 1 to 3, an expensive circuit configuration as a contact point switching timing determining means for determining the timing at which the contact point of the universal wheel is switched. Even when a relatively inexpensive circuit configuration is used, the drive output calculation means can reliably determine the drive output in each drive unit.
[0082]
According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effect of any one of the first to fourth aspects, the coefficient of the arithmetic expression used when the drive output calculation means determines the drive output in each drive unit. Since the switching timing becomes more accurate, the accuracy of speed control and position control is further improved.
[0083]
According to the invention described in claim 6, in addition to the effect described in any one of claims 1 to 5, the timing at which the contact point of the universal wheel is switched is determined.
The configuration of the contact point switching timing discriminating means can be further simplified and can be realized at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a drive control system of an omnidirectional mobile trolley according to a first embodiment of the present invention.
2 is a front view showing a rotary encoder attached to a universal wheel in the omnidirectional mobile carriage shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a geometric attachment state and a dynamic model of a universal wheel in the omnidirectional mobile carriage according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view showing the state of pulsation caused by the deviation between the actual rotational speed of the universal wheel and the speed command value calculated by the drive output computing means.
FIG. 5 is an explanatory diagram in the case of determining a switching cycle Tg at which the contact point of the roller switches.
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure when the drive output calculating means determines the speed command value by switching the coefficient of the calculation formula in accordance with the switching cycle in which the roller ground point switches.
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for obtaining a current drive element value D of an omnidirectional mobile carriage in accordance with a switching cycle in which a contact point of a roller is switched.
FIG. 8 is a timing chart for explaining a situation of deviation caused by improper switching timing during speed control while switching the coefficient of the arithmetic expression in accordance with the switching cycle of the contact point of the universal wheel. It is a chart.
FIG. 9 is a front view showing an attachment state of the detection sensor to the universal wheel.
FIG. 10 is a perspective view of an omnidirectional mobile trolley according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a plan view illustrating the above universal wheel as seen through.
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the drive control system of the above.
FIG. 13 is a perspective view showing an entire conventional omnidirectional mobile trolley.
FIG. 14 is a front view of a universal wheel.
FIG. 15 is a side view of a universal wheel.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a geometrically mounted state of a universal wheel and a dynamic model in a conventional omnidirectional mobile carriage.
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a drive control system of a conventional omnidirectional mobile carriage.
[Explanation of symbols]
1 body
2 Operator
3 Operation part
w, w1-w4 Universal wheel
9 Laura
14 Operating force detection means
15 Driving element value calculation means
16 Drive output calculation means
17 Ground point switching timing discrimination means
18 Grounding cycle determining means
21-24 Control means (correction means)
31-34 Drive unit
40, 41-44 Rotary encoder
51 Detection sensor
62 Environment recognition means
63 Human Interface
64 storage means
65 Route forming means
66 Movement direction determination means (actually drive element value calculation means)
67 Vehicle speed calculation means
68 Vehicle body position calculation means

Claims

A vehicle body provided with at least three universal wheels and a drive unit that drives each universal wheel, and the vehicle body moves in the front-rear direction, the left-right direction, and the turning direction in order to perform predetermined operation control. Drive element value calculating means for individually calculating elements, and drive output calculating means for determining drive outputs in the respective drive units based on a predetermined calculation expression from the calculation results of the drive element value calculating means. In omnidirectional carts,
Provided is a ground point switching timing determining means for determining the timing at which the grounding point of the universal wheel is switched, and the drive output calculating means is configured so that each of the drive units is matched with the switching timing determined by the ground point switching timing determining means. An omnidirectional mobile trolley configured to switch a coefficient of an arithmetic expression used when determining a drive output in the vehicle.

The vehicle body includes an operation unit to which an operator applies an operation force, the operation control assists the operation force applied to the operation unit, and the driving element value calculation means is applied to the operation unit. The omnidirectional mobile trolley according to claim 1, wherein the omnidirectional mobile trolley is calculated according to an operating force.

The vehicle body includes vehicle body speed detection means for calculating the vehicle body speed from the rotation of the universal wheel, and vehicle body position calculation means for calculating the vehicle body position from the vehicle body speed, and autonomously based on the vehicle body position and the target position. The movement direction is determined, the operation control is driven in the autonomously determined movement direction, and the drive element value calculating means calculates according to the determined movement direction. The omnidirectional mobile trolley as claimed in claim 1.

In the initial stage where the vehicle body starts to move, the drive output calculation means drives the drive units using the coefficients determined based on the average contact point position of the universal wheel without switching the coefficient of the calculation formula. 4. The output coefficient is determined, and the coefficient of the arithmetic expression is switched in accordance with the switching timing determined by the contact point switching timing determination means when the vehicle body moves by a predetermined distance. The omnidirectional mobile trolley described.

Monitor whether there is a deviation between the drive output calculated by the drive output calculation means and the actual drive detection value in each drive unit before and after the switching timing determined by the ground point switching timing determination means. The omnidirectional mobile trolley according to any one of claims 1 to 4, further comprising a correcting unit that corrects the switching timing when there is a deviation.

The all-grounding point according to any one of claims 1 to 5, wherein the grounding point switching timing discriminating means includes a detection sensor that directly detects whether or not each roller constituting the universal wheel is grounded. Direction moving trolley.