CN114690681A - 控制装置、任务系统、控制方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种控制装置、任务系统、控制方法和存储介质。根据本公开的方案的控制装置是用于在由用户使用的设施中运行的机器人的控制装置，并且包括：检测信息获取单元，其获取存在于设施的预设区域中的用户的检测信息；以及控制单元，其基于用户的检测信息控制机器人使得机器人以等于或低于设定的最大运行速度的速度运行。

Description

控制装置、任务系统、控制方法和存储介质

技术领域

本公开涉及一种控制装置、任务系统、控制方法和存储介质，并且例如，涉及一种用于控制在用户使用的设施中运行的机器人的控制装置、任务系统、控制方法和存储介质。

背景技术

近年来，机器人可以运行以执行例如在设施(例如房屋)中运输包裹的任务。例如，WO 2020/071235公开了一种用于运行机器人以使得目标区域中的噪声等于或低于通过接口预设的噪声水平的技术。

发明内容

申请人发现了以下问题。WO 2020/071235中的技术可减少目标区域中的噪声。然而，存在的问题是，即使目标区域中没有人，机器人的移动也会受到限制，并因此降低了由机器人进行的任务的运行效率。

本发明是鉴于上述问题而做出的，并且实现了一种既能实现由机器人进行的任务的运行效率又能减少噪声的控制装置、任务系统、控制方法和存储介质。

根据本公开的方案的控制装置是用于在由用户使用的设施中运行的机器人的控制装置，并且包括：检测信息获取单元，其获取存在于设施的预设区域中的用户的检测信息；以及控制单元，其基于用户的检测信息控制机器人使得机器人以等于或低于设定的最大运行速度的速度运行。

上述控制装置包括获取由用户设定的最大运行速度的最大速度获取单元。最大运行速度可以是机器人的如下运行速度：以该运行速度，当机器人运行时机器人的驱动机构的运行声音的音量变得等于或低于由用户确定的噪声水平。

在上述控制装置中，当用户存在于区域中时，控制单元可以控制机器人使得机器人以等于或低于设定的最大运行速度的速度运行。

在上述控制装置中，当用户存在于为机器人设定的范围内时，控制单元可控制机器人使得机器人以等于或低于设定的最大运行速度的速度运行。

在上述控制装置中，设施的预设区域可以是由用户使用的房屋的房间。

根据本公开的方案的任务系统包括：上述控制装置；机器人，其由控制装置控制以执行任务；以及检测单元，其检测存在于设施的预设区域中的用户。

上述任务系统可包括由用户使用来设定机器人的最大运行速度的最大速度设定单元。

根据本公开的方案的控制方法是控制在由用户使用的设施中运行的机器人的控制方法，并且包括：获取存在于设施的预设区域中的用户的检测信息的步骤；以及基于用户的检测信息控制机器人使得机器人以等于或低于设定的最大运行速度的速度运行的步骤。

上述控制方法可进一步包括获取由用户设定的最大运行速度的步骤。最大运行速度可以是机器人的如下运行速度：以该运行速度，当机器人运行时机器人的驱动机构的运行声音的音量变得等于或低于由用户确定的噪声水平。

根据本公开的存储介质存储有控制程序，该控制程序是控制在由用户使用的设施中运行的机器人的控制程序，并使计算机执行：获取存在于设施的预设区域中的用户的检测信息的处理；以及基于用户的检测信息控制机器人使得机器人以等于或低于设定的最大运行速度的速度运行的处理。

根据本公开，其可以实现一种既能实现由机器人进行的任务的运行效率又能减少噪声的控制装置、任务系统、控制方法和存储介质。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优势以及技术和工业意义，其中相同的标号表示相同的元件，并且其中：

图1是示意性地示出根据第一实施例的任务系统的配置的图；

图2是示意性地示出根据第一实施例的机器人的立体图；

图3是示意性地示出根据第一实施例的机器人的侧视图；

图4是示出根据第一实施例的机器人的系统配置的框图；

图5是从房屋的房间内部观察的容纳部的视图；

图6是示出使用机器人运输的包裹的立体图；

图7是示出根据第一实施例的控制装置的功能元件的框图；

图8是示出使用根据第一实施例的任务系统执行任务的流程的流程图；以及

图9是示出控制装置和任务系统中包含的硬件配置的示例的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述应用了本公开的具体实施例。然而，本公开并不限于以下实施例。此外，为了使说明清楚，适当简化了以下描述和附图。

第一实施例

图1是示意性地示出根据本实施例的任务系统的配置的图。任务系统1可以例如在机器人2被用以在用户使用的设施(例如房屋)的预设区域中执行任务时使用。由此，用户的数量是一个以上。在此，在下文的描述中，将以房屋的房间作为设施的预设区域的情况为代表进行描述。

例如，如图1所示，任务系统1包括机器人2、用户检测单元3、任务命令单元4、最大速度设定单元5和控制装置6。图2是示意性地示出根据本实施例的机器人的立体图。图3是示意性地示出根据本实施例的机器人的侧视图。图4是示出根据本实施例的机器人的系统配置的框图。

机器人2例如是自主移动机器人。如图1所示，机器人2可实现诸如装载和卸载包裹并将包裹运输到布置在房屋的房间中的容纳部11和从容纳部11运出的任务。

具体地，如图1至图4所示，机器人2包括移动部21、伸缩部22、载置部(mountingportion)23、臂24、驱动机构25和控制单元26，并连接到网络7。在此，网络7例如是因特网，并且由电话线网络、无线通信路径、以太网(注册商标)等构建。

移动部21包括机器人本体21a、为机器人本体21a可旋转地设置的一对左右驱动轮21b、一对前后从动轮21c，以及可旋转地驱动相应驱动轮21b的驱动机构21d。

各个驱动机构21d均包括电机、减速载置等。各个驱动机构21d基于从控制单元26接收到的控制信息被驱动并使相应的驱动轮21b旋转，使得机器人本体21a能够前后移动和旋转。

利用这种配置，机器人本体21a可移动到任意位置。移动部21的配置是示例，并且本发明并不局限于此。例如，移动部21的驱动轮21b和从动轮21c的数量可以是任意的，并且只要机器人2能够移动到任意位置，就可以使用已知的机构。

伸缩部22是在上下方向上伸展和收缩的伸缩机构。伸缩部22可被配置成伸缩式伸展和收缩机构。伸缩部22包括包含电机、减速载置等的驱动机构22a，并基于从控制单元26接收到的控制信息被驱动。

载置部23设置在伸缩部22的上部中(在尖端)。载置部23由于伸缩部22的伸展和收缩而上下移动。在本实施例中，载置部23用于装载由机器人2运输的包裹。

然后，为了运输包裹，机器人2在由载置部23支撑包裹的同时与包裹一起移动。利用这种配置，机器人2运输了包裹。然而，在机器人2中，当载置部23可以被提升和下降时，可以使用已知机构来代替伸缩部22。

载置部23包括例如用作上表面的板材和用作下表面的板材。在上表面和下表面之间设置了用于容纳臂24和驱动机构25的空间。在本实施例中，载置部23的形状例如是扁平的圆盘形状，但可以使用任何其他形状。

更具体地，在本实施例中，载置部23沿着臂24的流线(line of flow)设置有切口(cutout)23a，使得当臂24移动时，臂24的突出部24b不与载置部23干涉。切口23a至少设置在载置部23的上表面上。

载置部23设置有水平地移动进出载置部23的臂24。臂24包括轴部24a和突出部24b，该轴部24a在水平方向上延伸，该突出部24b在垂直于轴部24a的方向上延伸并设置在轴部24a的尖端。即，在本实施例中，臂24为L形。

驱动机构25基于从控制单元26接收到的控制信息使轴部24a在水平方向(即，沿着轴部24a的方向，换言之，臂24的长度方向)上移动，并绕着轴部24a旋转。

驱动机构25包括例如电机和线性导轨，并使臂24在水平方向上移动且使臂24旋转。作为驱动机构25，可以使用执行上述操作的已知机构。驱动机构25设置在载置部23中。

如上所述，臂24能够在水平方向上移动，并且突出部24b能够随着臂24绕着轴部24a旋转而旋转。即，突出部24b能够以轴部24a作为旋转轴进行旋转。

控制单元26控制机器人2的操作。即，控制单元26控制移动部21、伸缩部22和臂24的操作。控制单元26可以通过将控制信息发送到移动部21的驱动机构21d来控制各个驱动轮21b的旋转并将机器人2移动到任意位置。

此外，控制单元26可以通过将控制信息发送到伸缩部22的驱动机构22a来控制载置部23的高度。此外，控制单元26可以通过将控制信息发送到驱动机构25来控制臂24的水平移动和围绕轴部24a的旋转。

如上所述，控制单元26可以通过基于由为驱动轮21b设置的旋转传感器检测到的驱动轮21b的旋转信息执行已知控制(如反馈控制和鲁棒控制)来控制机器人2的移动。

此外，控制单元26可通过基于诸如由为机器人2设置的距离传感器(如相机或超声控制器)检测到的距离信息以及关于移动环境的地图信息的信息来控制移动部21，使机器人2自主地移动。

容纳部11储存要由机器人2运输的包裹。图5示出了容纳部的示例，并且是从房屋的房间内部观察的容纳部的视图。图6是示出使用机器人运输的包裹的立体图。注意，图5还示出了布置在容纳部11前方的机器人2。

容纳部11如上所述地被布置在房屋内的布置有机器人2的房间中，并且被配置成使得机器人2能够放入和取出包裹。如图5所示，容纳部11包括例如作为基本形式的矩形框架，并且至少在容纳部11前方包括开口部。

在容纳部11的内部空间中，布置成彼此面对的多对轨道11a、11b在上下方向上间隔地设置。轨道11a、11b在容纳部11的前后方向上延伸。然而，容纳部11只需要具有机器人2能放入和取出包裹的配置。

如图6所示，包裹12是以盒子形状作为基本形式的容器。然后，例如，在包裹12的相应侧设置有凸缘12a。当容纳部11的轨道11a、11b从下方支撑凸缘12a时，包裹12被支撑在容纳部11中。

利用这种配置，包裹12能在容纳部11内在容纳部11的前后方向上沿着容纳部11的轨道11a、11b移动。由此，可以将包裹12从容纳部11中拉出，并可以将包裹12推入容纳部11中。然而，包裹12只需要具有能够由容纳部11的导轨11a、11b支撑的配置。

如图6所示，在包裹12的底表面上在预定位置处设置了用于钩住臂24的突出部24b的凹槽12b。注意，包裹12例如是以盒子形状作为基本形式的容器。然而，包裹12并不限于此，而可以是任何物体。任何其他物体都可以被容纳在作为容器的包裹12中。

用户检测单元3被布置在房屋中的布置有机器人2的房间内，并检测在该房间中存在的用户。用户检测单元3可以由诸如红外相机的运动传感器来配置。用户检测单元3被连接到网络7。

然而，用户检测单元3可使用能够检测人员的已知传感器。此外，用户检测单元3可由机器人2所包括的相机来配置，以获取机器人2的周围环境。

例如，任务命令单元4由用户操作以指定对其执行任务的包裹12，并输入(命令)要由机器人2执行的任务的内容(类型)。例如，如图1所示，任务命令单元4优选地被安装在移动终端13上。用户可通过选择在移动终端13的显示单元上显示的包裹12的识别信息和要为包裹12执行的任务的内容来发出命令。任务命令单元4被连接到网络7。任务命令单元4只需要能够输入执行任务所需的信息。

最大速度设定单元5由用户操作以设定机器人2的最大运行速度。例如，如图1所示，最大速度设定单元5优选地被安装在移动终端13上。用户可经由移动终端13设定机器人2的最大运行速度。最大速度设定单元5被连接到网络7。

在此，机器人2的最大运行速度可以是机器人2以等于或低于当机器人2在用户存在于房屋的房间中的同时运行时用户不会对机器人2的运行声音感到不舒适的噪声水平的速度运行的任意速度，并且比机器人2的正常运行速度慢。在此，“正常运行”是运行速度不受限制的状态下的运行。

上述机器人2的最大运行速度可以被设定为机器人2的如下运行速度：以该运行速度，用户通过实际操作机器人2不会对机器人2的运行声音感到不舒适。此时，优选地，能够选择性地设定机器人2的驱动机构21d、22a和25的最大运行速度。

注意，机器人2的最大运行速度可以通过模型的监督学习来设定，在该模型中，机器人2的运行声音的音量是输入并且机器人2的最大运行速度是输出，以多个人不会感到不舒适的评价作为正确的答案。

控制装置6控制机器人2。在此，图7是示出根据本实施例的控制装置的功能元件的框图。如图7所示，控制装置6包括命令获取单元61、检测信息获取单元62、最大速度获取单元63、判定单元64、存储单元65和控制单元66，并连接到网络7。

命令获取单元61获取例如对要对其执行任务的包裹12的指定和要由机器人2执行的任务的内容。该指定和内容由从任务命令单元4接收到的信息指示。注意，命令获取单元61可包括任务命令单元4。简而言之，命令获取单元61只需要获取对包裹12的指定和任务的内容。

在此，根据本实施例的要由机器人2执行的任务的内容是拉出并运输由容纳部11的期望轨道11a、11b支撑的包裹12的任务，或者将运输的包裹12推入容纳部11的期望轨道11a、11b以将包裹12容纳在容纳部11中的任务。

检测信息获取单元62获取例如存在于房屋的房间中的用户的检测结果。检测结果由从用户检测单元3接收到的信息指示。然而，检测信息获取单元62可以包括用户检测单元3。简而言之，检测信息获取单元62只需要获取存在于房屋的房间中的用户的检测结果。

最大速度获取单元63获取由从最大速度设定单元5接收到的信息所指示的机器人2的最大运行速度。最大速度获取单元63可包括最大速度设定单元5。简而言之，最大速度获取单元63只需要获取机器人2的最大运行速度。

判定单元64判定用户是否存在于房屋的房间中。存储单元65存储要由机器人2执行的任务的类型信息、容纳在容纳部11中的包裹12的识别信息、容纳部11在房屋的房间中的位置信息、轨道11a、11b在容纳部11中的位置信息，以及关于机器人2的最大运行速度的信息。在此，包裹12的识别信息和轨道11a、11b在容纳部11中的位置信息优选地彼此相关联。

虽然稍后将详细描述，但控制单元66控制机器人2，使得机器人2基于判定单元64的判定结果以等于或低于最大运行速度的速度运行。此外，控制单元66基于由从任务命令单元4接收到的信息所指示的任务命令来控制用户检测单元3。

接下来，将描述根据本实施例的任务系统1的处理流程。图8是示出使用根据本实施例的任务系统来执行任务的流程的流程图。在此，在下文的描述中，假设机器人2执行取出容纳在容纳部11中的包裹12并运输包裹12的任务。

此外，假设用户经由安装在移动终端13上的最大速度设定单元5来预设机器人2的最大运行速度，并且指示机器人2的最大运行速度的信息存储在存储单元65中。

首先，当用户经由安装在移动终端13上的任务命令单元4输入对包裹12的指定和要由机器人2执行的任务的内容时，任务命令单元4将指示对包裹12的指定和要由机器人2执行的任务的内容的信息发送到控制装置6。利用该处理，任务系统1启动该任务。

然后，控制装置6的控制单元66控制用户检测单元3，以检测存在于房屋的房间中的用户。用户检测单元3执行对存在于房屋的房间中的用户的检测，并将检测信息发送给控制装置6。利用这个处理，控制装置6的检测信息获取单元62获取对存在于屋房的房间中的用户的检测结果(S1)。

接下来，控制装置6的判定单元64基于接收到的用户的检测结果来判定用户是否存在于房屋的房间中(S2)。然后，当判定单元64判定用户存在于房屋的房间中(S2中是)时，控制装置6的控制单元66将控制信息发送至机器人2的控制单元26，使得机器人2以等于或低于用户设定的最大运行速度的速度运行。

机器人2的控制单元26控制移动部21、伸缩部22和臂24，以便从容纳部11取出期望的包裹12，将包裹12载置在载置部23上，以等于或低于用户设定的最大运行速度的速度运输包裹12(S3)。利用这个处理，可以使机器人2以存在于房屋的房间中的用户不感到不舒适的运行声音来执行任务，从而能够抑制用户的不适。

之后，当机器人2将包裹12运输到期望的位置时，机器人2的控制单元26向控制装置6发送指示任务已完成的信息。当控制装置6接收到指示任务已完成的信息时，控制装置6使用机器人2结束任务。

另一方面，当判定单元64判定用户不在房屋的房间中(S2中否)时，控制装置6的控制单元66将控制信息发送给机器人2的控制单元26，使机器人2以正常运行速度运行。

机器人2的控制单元26控制移动部21、伸缩部22和臂24，以便从容纳部11中取出期望的包裹12，将包裹12载置在载置部23上，并以正常运行速度运输包裹12(S4)。利用这种配置，可以快速地操作机器人2。

之后，当机器人2将包裹12运输到期望的位置时，机器人2的控制单元26向控制装置6发送指示任务已完成的信息。当控制装置6接收到指示任务已完成的信息时，控制装置6使用机器人2结束任务。

如上所述，当用户存在于房屋的房间中时，根据本实施例的控制装置6、任务系统1和控制方法以等于或低于设定的最大运行速度的速度操作机器人2。因此，可以使机器人2以存在于房屋的房间中的用户不感到不舒适的运行声音来执行任务，从而能够抑制用户的不适。

另一方面，当用户不在房屋的房间中时，根据本实施例的控制装置6、任务系统1和控制方法以正常运行速度操作机器人2。因此，可以提高由机器人2进行的任务的运行效率。

因此，根据本实施例的控制装置6、任务系统1和控制方法既能实现机器人2的任务的运行效率，又能降低噪声。

而且，用户可以将机器人2的最大运行速度设定为机器人2以等于或低于当机器人2在用户存在于房屋的房间中的同时运行时用户不会对机器人2的运行声音感到不舒适的噪声水平的速度运行的任意速度。利用这种配置，用户可以根据用户感到不舒适的噪声水平单独设定机器人2的最大运行速度。

第二实施例

在第一实施例中，当用户存在于房屋的房间中时，机器人2被以等于或低于设定的最大运行速度的速度操作。然而，也可以基于用户检测单元3的检测结果检测房屋的房间中的机器人2，并且当机器人2存在于用户为机器人2预设的范围内时，机器人2可以以等于或低于设定的最大运行速度的速度被操作。

其他实施例

根据上述实施例的控制装置和任务系统可具有以下硬件配置。图9是示出包括在控制装置和任务系统中的硬件配置的示例的图。由于在上述各种实施例中已经描述了控制装置和任务系统中的处理过程，本公开也可以采用控制方法的形式。

图9中所示的控制装置包括处理器101和存储器102以及接口103。上述实施例中描述的任务系统1的一部分和控制装置6的配置以使得处理器101读取并执行存储在存储器102中的控制程序的方式来实现。即，控制程序是用来使处理器101用作任务系统1的一部分或用作控制装置6的配置的程序。可以说，该控制程序是用来使任务系统1和控制装置6在其配置或一部分中执行该处理的程序。

上述程序使用各种类型的非暂时性计算机可读介质进行存储，并且可以提供给计算机(包括信息通知装置的计算机)。非暂时性计算机可读介质包括各种类型的有形存储介质。非暂时性计算机可读介质的示例包括磁性记录介质(例如，软盘、磁带、硬盘驱动器)、磁光记录介质(例如，磁光盘)。此外，上述示例包括只读光盘存储器(CD-ROM)、可记录光盘(CD-R)和可擦写光盘(CD-R/W)。此外，上述示例包括半导体存储器(例如，掩模ROM、可编程ROM(PROM)、可擦可编程ROM(EPROM)、闪存ROM、随机存取存储器(RAM))。该程序也可以由各种类型的暂时性计算机可读介质提供给计算机。暂时性计算机可读介质的示例包括电信号和光信号和电磁波。暂时性计算机可读介质可以经由诸如电线和光纤的有线通信路径或无线通信路径将程序提供给计算机。

本公开不限于上述实施例，并且可以在不背离精神的情况下进行适当的修改。

在上述实施例中，使机器人执行运输包裹12的任务。然而，任务的类型不受限制，并且可能是诸如家务支持的任务。此外，机器人2的配置并不限于上述配置，并且只要机器人可执行期望的任务，机器人2就可具有任何配置。例如，该机器人也可以是人形机器人。

例如，尽管在上述实施例中机器人2在房屋中执行任务，但同样可以在诸如人们居住的酒店的设施中执行。

Claims (10)

1.一种控制装置，其控制在由用户使用的设施中运行的机器人，所述控制装置包括：

检测信息获取单元，其获取存在于所述设施的预设区域中的所述用户的检测信息；以及

控制单元，其基于所述用户的所述检测信息控制所述机器人，使得所述机器人以等于或低于设定的最大运行速度的速度运行。

2.根据权利要求1所述的控制装置，进一步包括获取由所述用户设定的所述最大运行速度的最大速度获取单元，其中，所述最大运行速度是所述机器人的如下运行速度：在所述运行速度下，所述机器人运行时的所述机器人的驱动机构的运行声音的音量变得等于或低于由所述用户确定的噪声水平。

3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，当所述用户存在于所述区域中时，所述控制单元控制所述机器人，使得所述机器人以等于或低于所述设定的最大运行速度的所述速度运行。

4.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，当所述用户存在于为所述机器人设定的范围内时，所述控制单元控制所述机器人，使得所述机器人以等于或低于所述设定的最大运行速度的所述速度运行。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其中，所述设施的所述预设区域是由所述用户使用的房屋的房间。

6.一种任务系统，包括：

根据权利要求1至5中任一项所述的控制装置；

机器人，其由所述控制装置控制以执行任务；以及

检测单元，其检测存在于设施的预设区域中的用户。

7.根据权利要求6所述的任务系统，进一步包括由所述用户使用来设定所述机器人的最大运行速度的最大速度设定单元。

8.一种控制方法，其控制在由用户使用的设施中运行的机器人，所述控制方法包括：

获取存在于所述设施的预设区域中的所述用户的检测信息的步骤；以及

基于所述用户的所述检测信息控制所述机器人使得所述机器人以等于或低于设定的最大运行速度的速度运行的步骤。

9.根据权利要求8所述的控制方法，进一步包括获取由所述用户设定的所述最大运行速度的步骤，其中所述最大运行速度是所述机器人的如下运行速度：在所述运行速度下，所述机器人运行时的所述机器人的驱动机构的运行声音的音量变得等于或低于由所述用户确定的噪声水平。

10.一种存储介质，其存储控制程序，所述控制程序控制在由用户使用的设施中运行的机器人并使计算机执行：

获取存在于所述设施的预设区域中的所述用户的检测信息的处理；以及

基于所述用户的所述检测信息控制所述机器人使得所述机器人以等于或低于设定的最大运行速度的速度运行的处理。

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