CN115268422A - 机器人控制系统、机器人控制方法、程序、以及自主移动机器人 - Google Patents
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Abstract
一种机器人控制系统、机器人控制方法、程序、以及自主移动机器人,所述机器人控制系统控制多个移动机器人,各移动机器人具备左右的车轮和检测左右的车轮的动作的传感器,控制系统根据传感器的检测结果算出左右的部件的消耗程度,根据消耗程度来管理多个移动机器人的行驶。
Description
技术领域
本发明涉及机器人控制系统、机器人控制方法、程序、以及自主移动机器人。
背景技术
在日本专利第5807990中公开了控制多个机器人的控制系统。
发明内容
在这样的控制系统中,希望更高效地控制机器人。例如,根据各机器人的工作时间等对机器人实施维护。具体而言,在机器人是具有左右的车轮的移动机器人的情况下,需要根据车轮的磨损来更换车轮。
在仅左右的车轮中的一方的磨损大的情况下,仅更换磨损大的车轮。也就是说,若左右的车轮的更换时间不同,则维护次数会增加。或者,若同时更换磨损大的车轮和磨损小的车轮,则会浪费磨损小的车轮。
本实施方式涉及的机器人控制系统控制多个移动机器人,各所述移动机器人具备左右的车轮和检测所述左右的车轮的动作的传感器,所述机器人控制系统根据所述传感器的检测结果算出与所述左右的车轮相关的左右的部件的消耗程度,根据所述消耗程度来管理所述多个移动机器人的行驶。
在上述的机器人控制系统中,可以是,以消除所述移动机器人的所述消耗程度的左右差异的方式管理行驶。
在上述的机器人控制系统中,可以是,所述移动机器人是搬送搬送物的移动机器人,根据从所述搬送物的搬送源到搬送目的地的移动路径来决定搬送所述搬送物的移动机器人。
在上述的机器人控制系统中,可以是,根据所述多个移动机器人的位置、所述搬送物的搬送源以及搬送目的地来决定搬送所述搬送物的移动机器人。
在上述的机器人控制系统中,可以是,暂时决定从所述移动机器人的当前位置经由所述搬送物的搬送源到所述搬送目的地的移动路径,基于所暂时决定的移动路径来选择搬送所述搬送物的移动机器人。
本实施方式中的机器人控制方法控制多个移动机器人,各所述移动机器人具备左右的车轮和检测所述左右的车轮的动作的传感器,所述机器人控制方法包括:根据所述传感器的检测结果算出与所述左右的车轮相关的左右的部件的消耗程度的步骤;和根据所述消耗程度来管理所述多个移动机器人的行驶的步骤。
在上述的机器人控制方法中,可以是,以消除所述移动机器人的所述消耗程度的左右差异的方式管理行驶。
在上述的机器人控制方法中,可以是,所述移动机器人是搬送搬送物的移动机器人,根据从所述搬送物的搬送源到搬送目的地的移动路径来决定搬送所述搬送物的移动机器人。
在上述的机器人控制方法中,可以是,根据所述多个移动机器人的位置、所述搬送物的搬送源以及搬送目的地来决定搬送所述搬送物的移动机器人。
在上述的机器人控制方法中,可以是,暂时决定从所述移动机器人的当前位置经由所述搬送源到所述搬送目的地的移动路径,基于所暂时决定的移动路径来选择搬送所述搬送物的移动机器人。
在本实施方式涉及的程序中,使计算机执行控制多个移动机器人的机器人控制方法,各所述移动机器人具备左右的车轮和检测所述左右的车轮的动作的传感器,所述机器人控制方法包括:根据所述传感器的检测结果算出与所述左右的车轮相关的左右的部件的消耗程度的步骤;和根据所述消耗程度来管理所述多个移动机器人的行驶的步骤。
在上述的程序中,可以是,以消除所述移动机器人的所述消耗程度的左右差异的方式管理行驶。
在上述的程序中,可以是,所述移动机器人是搬送搬送物的移动机器人,根据从所述搬送物的搬送源到搬送目的地的移动路径来决定搬送所述搬送物的移动机器人。
在上述的程序中,可以是,根据所述多个移动机器人的位置、所述搬送物的搬送源以及搬送目的地来决定搬送所述搬送物的移动机器人。
在上述的程序中,可以是,暂时决定从所述移动机器人的当前位置经由所述搬送源到所述搬送目的地的移动路径,基于所暂时决定的移动路径来选择搬送所述搬送物的移动机器人。
本实施方式涉及的自主移动机器人具备:左右的车轮;传感器,检测所述左右的车轮的动作;消耗程度算出部,根据所述传感器的检测结果算出与所述左右的车轮相关的左右的部件的消耗程度;以及运算处理部,根据所述消耗程度来决定到目的地的移动路径。
在上述的自主移动机器人中,可以是,所述运算处理部以消除所述消耗程度的左右差异的方式决定移动路径。
根据本发明,能够提供能够有效地控制移动机器人的机器人控制系统、机器人控制方法、程序、以及自主移动机器人等。
附图说明
以下将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和产业意义,在附图中同样的附图标记表示同样的要素,并且其中:
图1是用于说明利用本实施方式涉及的移动机器人的系统的整体构成的概念图。
图2是本实施方式涉及的控制系统的控制框图。
图3是示出移动机器人的一例的概略图。
图4是示出移动机器人的驱动部26的主要构成的示意图。
图5是用于说明分配例1的图。
图6是用于说明分配例2的图。
图7是用于说明变形例1的图。
图8是示出本实施方式涉及的机器人控制方法的流程图。
具体实施方式
以下,通过发明的实施方式对本发明进行说明,但权利要求书涉及的发明并不限定于以下的实施方式。另外,在实施方式中所说明的全部构成作为用于解决课题的技术方案不一定是必需的。
(大致构成)
图1是用于说明利用本实施方式涉及的移动机器人20的系统1的整体构成的概念图。例如,移动机器人20是执行搬送物的搬送来作为任务的搬送机器人。移动机器人20为了在医院、康复中心、看护设施、老年人入住设施等医疗福利设施内搬送搬送物而自主行驶。另外,本实施方式涉及的系统也可以用于购物中心等商业设施等。
用户U1将搬送物收容到移动机器人20中,并委托搬送。移动机器人20自主地移动到所设定的目的地来搬送搬送物。也就是说,移动机器人20执行货物的搬送任务(以下,也简称为任务)。在以下的说明中,将搭载搬送物的场所设为搬送源,将搬送物送达的场所设为搬送目的地。
例如,假设移动机器人20在具有多个诊疗科的综合医院内移动。移动机器人20在多个诊疗科之间搬送准备用品、消耗品、医疗器械等。例如,移动机器人将搬送物从某一诊疗科的护士站送到其他诊疗科的护士站。或者,移动机器人20将搬送物从准备用品、医疗器械的保管库送到诊疗科的护士站。另外,移动机器人20将在配药科配好的药品送到预定使用的诊疗科、患者处。
作为搬送物的例子,可举出药剂、绷带等消耗品、检测样本、检查器械、医疗器械、医院食品、文具等准备用品等。作为医疗器械,可举出血压计、输血泵、注射泵、足泵、护士呼叫器、离床传感器、低压持续吸引器、心电图监视器、药品注入控制器、肠内营养泵、人工呼吸器、袖带压力计、触摸传感器、吸引器、雾化器、脉搏血氧仪、人工苏生器、无菌装置、回波装置等。另外,也可以搬送医院食品、检查食品等食物。进而,移动机器人20也可以搬送使用完毕的设备、用餐完毕的餐具等。在搬送目的地位于不同楼层的情况下,移动机器人20也可以利用电梯等进行移动。
系统1具备移动机器人20、上位管理装置10、网络600、通信单元610、以及用户终端400。用户U1或用户U2能够使用用户终端400进行搬送物的搬送委托。例如,用户终端400是平板电脑、智能手机等。用户终端400是能够进行无线或有线的通信的信息处理装置即可。
在本实施方式中,移动机器人20和用户终端400经由网络600连接于上位管理装置10。移动机器人20和用户终端400经由通信单元610与网络600连接。网络600是有线或无线的LAN(Local Area Network:局域网)、WAN(Wide Area Network:广域网)。进而,上位管理装置10以有线或无线的方式与网络600连接。通信单元610是设置在各环境中的例如无线LAN单元。通信单元610例如也可以是WiFi路由器等常用通信设备。
将从用户U1、U2的用户终端400发送的各种信号经由网络600暂时向上位管理装置10发送,并从上位管理装置10向成为对象的移动机器人20传送。同样地,将从移动机器人20发送的各种信号经由网络600暂时向上位管理装置10发送,并从上位管理装置10向成为对象的用户终端400传送。上位管理装置10是与各设备连接的服务器,收集来自各设备的数据。另外,上位管理装置10不限于物理上的单一装置,也可以具有进行分散处理的多个装置。另外,上位管理装置10也可以分散地配置在移动机器人20等的边缘设备中。例如,也可以将系统1的一部分或全部搭载于移动机器人20。
用户终端400与移动机器人20也可以不经由上位管理装置10地发送和接收信号。例如,用户终端400与移动机器人20也可以通过无线通信直接发送和接收信号。或者,用户终端400与移动机器人20也可以经由通信单元610发送和接收信号。
用户U1或用户U2使用用户终端400来委托搬送物的搬送。以下,以用户U1是位于搬送源的搬送委托者,用户U2是位于搬送目的地(目的地)的预定接收者的情况进行说明。当然,位于搬送目的地的用户U2也可以进行搬送委托。另外,位于搬送源或搬送目的地以外的场所的用户也可以进行搬送委托。
用户U1在进行搬送委托的情况下,使用用户终端400输入搬送物的内容、搬送物的接收目的地(以下,也称为搬送源)、搬送物的送达目的地(以下,也称为搬送目的地)、搬送源的预定到达时刻(搬送物的接收时刻)、到搬送目的地的预定到达时间(搬送期限)等。以下,也将上述的信息称为搬送委托信息。用户U1能够通过操作用户终端400的触摸面板来输入搬送委托信息。搬送源可以是用户U1所在的场所,也可以是搬送物的保管场所等。搬送目的地是预定使用的用户U2、患者所在的场所。
用户终端400将由用户U1输入的搬送委托信息向上位管理装置10发送。上位管理装置10是管理多个移动机器人20的管理系统。上位管理装置10向移动机器人20发送用于执行搬送任务的动作指令。上位管理装置10针对每个搬送委托决定执行搬送任务的移动机器人20。然后,上位管理装置10对该移动机器人20发送包括动作指令的控制信号。移动机器人20根据动作指令,以从搬送源到达搬送目的地的方式移动。
例如,上位管理装置10向搬送源或其附近的移动机器人20分配搬送任务。或者,上位管理装置10向正在朝向搬送源或其附近的移动机器人20分配搬送任务。被分配了任务的移动机器人20去搬送源获取搬送物。搬送源例如是委托任务的用户U1所在的场所。
当移动机器人20到达搬送源时,用户U1或其他职员将搬送物放置于移动机器人20。搭载有搬送物的移动机器人20以搬送目的地为目的地而进行自主移动。上位管理装置10向搬送目的地的用户U2的用户终端400发送信号。由此,用户U2能够知道正在搬送搬送物、其预定到达时间。当移动机器人20到达所设定的搬送目的地时,用户U2能够接收收容于移动机器人20的搬送物。移动机器人20像这样执行搬送任务。
在这样的整体构成中,能够将控制系统的各要素分散到移动机器人20、用户终端400以及上位管理装置10中,从而在整体上构建控制系统。另外,也可以将用于实现搬送物的搬送的实质性的要素集中在一个装置中来进行构建。上位管理装置10控制一个或多个移动机器人20。
(控制框图)
图2示出系统1的控制系统的控制框图。如图2所示,系统1具有上位管理装置10、移动机器人20、环境相机300。
该系统1一边使移动机器人20在预定的设施内自主地移动,一边有效地控制多个移动机器人20。因此,在设施内设置有多个环境相机300。例如,环境相机300设置于设施内的道路、大厅、电梯、出入口、安检门周边等。
环境相机300取得移动机器人20移动的范围的图像。此外,在系统1中,上位管理装置10收集由环境相机300取得的图像、基于该图像的信息。或者,由环境相机300取得的图像等也可以直接向移动机器人发送。环境相机300也可以是设置于设施内的道路、出入口的监视相机等。环境相机300也可以用于获得设施内的拥挤状况的分布。
在本实施方式涉及的系统1中,上位管理装置10基于搬送委托信息进行路线计划(规划)。基于上位管理装置10制作的路线计划信息对各移动机器人20指示行进目的地。然后,移动机器人20朝向由上位管理装置10指定的行进目的地自主移动。移动机器人20使用设置于本机的传感器、楼层图(floor map)、位置信息等朝向行进目的地(目的地)自主移动。
例如,移动机器人20以不与其周边的设备、物体、墙壁、人(以下,统称为周边物体)接触的方式进行行驶。具体而言,移动机器人20检测距周边物体的距离,并以从周边物体离开一定的距离(设为阈值距离)以上的状态进行行驶。当距周边物体的距离成为阈值距离以下时,移动机器人20减速或停止。由此,移动机器人20能够不与周边物体接触地进行行驶。由于能够避免接触,所以能够进行安全且有效的搬送。阈值距离为以使得各移动机器人能够安全地进行行驶的方式设定的预定的距离。
上位管理装置10具有运算处理部11、存储部12、缓冲存储器13、通信部14。运算处理部11进行用于控制和管理移动机器人20的运算。运算处理部11例如能够安装为计算机的中央运算处理装置(CPU:Central Processing Unit)等能够执行程序的装置。并且,各种功能也可以通过程序来实现。虽然在图2中仅示出了运算处理部11中的特征性的机器人控制部111、路线计划部115、搬送物信息取得部116,但也具备其他处理块。
机器人控制部111进行用于远程控制移动机器人20的运算,生成控制信号。机器人控制部111基于后述的路线计划信息125等生成控制信号。进而,基于由环境相机300、移动机器人20获得的各种信息生成控制信号。控制信号也可以包括后述的楼层图121、机器人信息123以及机器人控制参数122等的更新信息。也就是说,机器人控制部111在更新了各种信息的情况下,生成与该更新信息相应的控制信号。
搬送物信息取得部116取得与搬送物相关的信息。搬送物信息取得部116取得与移动机器人20正在搬送的搬送物的内容(类别)相关的信息。
路线计划部115进行各移动机器人20的路线计划。当输入搬送任务时,路线计划部115基于搬送委托信息进行用于将该搬送物搬送到搬送目的地(目的地)的路线计划。具体而言,路线计划部115参照已经存储于存储部12的路线计划信息125、机器人信息123等来决定执行新的搬送任务的移动机器人20。出发地是移动机器人20的当前位置、前一个搬送任务的搬送目的地、搬送物的接收目的地等。目的地是搬送物的搬送目的地、待机场所(待机区域)、充电场所等。
在此,路线计划部115设定移动机器人20从出发地到目的地的通过点。路线计划部115对每个移动机器人20设定其通过点的通过顺序。通过点例如设定于分支点、交叉点、电梯前的门厅、或它们周边。另外,在宽度窄的通路中,也有时难以进行移动机器人20的会车。在这样的情况下,也可以将宽度窄的通路的跟前设定为通过点。通过点的候补也可以预先登记在楼层图121中。
路线计划部115以使得作为系统整体能够高效地执行任务的方式从多个移动机器人20中决定进行各搬送任务的移动机器人20。路线计划部115优先向待机中的移动机器人20、接近搬送源的移动机器人20分配搬送任务。
路线计划部115对被分配了搬送任务的移动机器人20设定包括出发地和目的地的通过点。例如,在存在2个以上从搬送源到搬送目的地的移动路径的情况下,以能够以更短时间移动的方式设定通过点。因此,上位管理装置10基于相机的图像等来更新表示通路的拥挤状况的信息。具体而言,其他移动机器人20通过的场所、人多的场所的拥挤程度高。因此,路线计划部115以避开拥挤程度高的场所的方式设定通过点。
有时移动机器人20通过左转的移动路径或右转的移动路径中的任一个均能够移动到目的地。在这样的情况下,路线计划部115以通过较不拥挤的移动路径的方式设定通过点。或者,路线计划部115基于后述的消耗程度来设定通过点。路线计划部115能够通过在到目的地为止的区间中设定一个或多个通过点,从而使得移动机器人20在不拥挤的移动路径上移动。例如,在通路在分支点、交叉点分开的情况下,路线计划部115适当地在分支点、交叉点、拐角及其周边设定通过点。由此,能够提高搬送效率。
路线计划部115也可以考虑电梯的拥挤状况、移动距离等来设定通过点。进而,上位管理装置10也可以推定移动机器人20通过某个场所的预定时刻下的移动机器人20的数量、人的数量。然后,路线计划部115也可以根据推定出的拥挤状况来设定通过点。另外,路线计划部115也可以根据拥挤状况的变化动态地改变通过点。路线计划部115对被分配了搬送任务的移动机器人20依次设定通过点。通过点也可以包括搬送源、搬送目的地。如后所述,移动机器人20以依次通过由路线计划部115设定的通过点的方式进行自主移动。
存储部12是存储机器人的管理和控制所需的信息的存储部。在图2的例子中示出了楼层图121、机器人信息123、机器人控制参数122、路线计划信息125、搬送物信息126,但存储于存储部12的信息也可以是除此以外的信息。在运算处理部11中,在进行各种处理时进行使用了存储于存储部12的信息的运算。另外,存储于存储部12的各种信息能够更新为最新的信息。
楼层图121是使移动机器人20移动的设施的地图信息。该楼层图121可以是预先制作的楼层图,也可以是根据从移动机器人20获得的信息生成的楼层图,另外,楼层图121也可以是在预先制作的基本地图中添加根据从移动机器人20获得的信息生成的地图修正信息而得到的楼层图。
机器人信息123记述上位管理装置10所管理的移动机器人20的ID、型号、规格等。机器人信息123也可以包括表示移动机器人20的当前位置的位置信息。机器人信息123也可以包括移动机器人20是正在执行任务还是正在待机的信息。另外,机器人信息123也可以包括表示移动机器人20是正在动作还是处于故障中等的信息。另外,机器人信息123也可以包括能够搬送的搬送物、不能搬送的搬送物的信息。机器人信息123也可以包括移动机器人20的平面尺寸的信息。
机器人信息123也可以包括表示车轮的消耗程度的信息。机器人信息123包括移动机器人20的左右的车轮的消耗程度。例如,表示车轮的消耗程度的信息为车轮的旋转次数的累计值。机器人信息123也可以根据移动机器人20的移动进行更新。机器人信息123包括关于各移动机器人20的消耗程度。进而,对于1台移动机器人20,机器人信息123包括左车轮的消耗程度和右车轮的消耗程度。
机器人控制参数122记述关于上位管理装置10所管理的移动机器人20的距周边物体的阈值距离等控制参数。阈值距离为用于避免与包括人的周边物体的接触的余量距离。进而,机器人控制参数122也可以包括移动机器人20的移动速度的速度上限值等与动作强度相关的信息。
在机器人控制参数122中也可以设定多个阈值距离和速度上限值。并且,上位管理装置10也可以适当地变更阈值距离和速度上限值。例如,也可以阶段性地设定阈值距离和速度上限值。并且,也可以将阶段性地设定的阈值距离与速度上限值相关联。例如,在速度上限值高的高速模式的情况下,难以进行紧急的停止、减速,所以增大阈值距离。在速度上限值低的低速模式的情况下,容易进行紧急的停止、减速,所以减小阈值距离。可以像这样根据速度上限值来改变阈值距离。运算处理部11也可以根据搬送物信息、环境信息来变更速度上限值等。上位管理装置10根据环境、状况而从机器人控制参数中选择速度上限值和阈值距离。上位管理装置10在更新了速度上限值和阈值距离的情况下,向更新后的移动机器人20发送该数据。
机器人控制参数122也可以根据状况进行更新。机器人控制参数122也可以包括表示收纳库291的收容空间的空置状况、使用状况的信息。机器人控制参数122也可以包括能够搬送的搬送物、不能搬送的搬送物的信息。机器人控制参数122将上述的各种信息与各移动机器人20相关联。
路线计划信息125包括由路线计划部115计划的路线计划信息。路线计划信息125例如包括表示搬送任务的信息。路线计划信息125也可以包括被分配了任务的移动机器人20的ID、出发地、搬送物的内容、搬送目的地、搬送源、到搬送目的地的预定到达时间、到搬送源的预定到达时间、到达期限等信息。在路线计划信息125中,也可以将上述的各种信息与每个搬送任务相关联。路线计划信息125也可以包括由用户U1输入的搬送委托信息中的至少一部分。
进而,路线计划信息125也可以包括关于各移动机器人20、搬送任务的与通过点相关的信息。例如,路线计划信息125包括表示关于各移动机器人20的通过点的通过顺序的信息。路线计划信息125也可以包括楼层图121中的各通过点的坐标、是否通过了通过点的信息。
搬送物信息126是与进行了搬送委托的搬送物相关的信息。例如,包括搬送物的内容(类别)、搬送源、搬送目的地等信息。搬送物信息126也可以包括负责搬送的移动机器人20的ID。进而,搬送物信息也可以包括表示正在搬送、搬送前(搭载前)、搬送完毕等状态的信息。在搬送物信息126中,将上述的信息与每个搬送物相关联。在后文对搬送物信息126进行叙述。
此外,路线计划部115参照存储于存储部12的各种信息来制定路线计划。例如,基于楼层图121、机器人信息123、机器人控制参数122、路线计划信息125来决定执行任务的移动机器人20。并且,路线计划部115参照楼层图121等来设定到搬送目的地为止的通过点及其通过顺序。在楼层图121中预先登记有通过点的候补。并且,路线计划部115根据拥挤状况等来设定通过点。另外,在连续对任务进行处理的情况下等,路线计划部115也可以将搬送源和搬送目的地设定为通过点。
此外,也可以对一个搬送任务分配两个以上的移动机器人20。例如,在搬送物比移动机器人20的可搬送容量大的情况下,将一个搬送物分成两个,并搭载于两个移动机器人20。或者,在搬送物比移动机器人20的可搬送重量重的情况下,将一个搬送物分成两个,并搭载于两个移动机器人20。由此,能够由两个以上的移动机器人20分担并执行一个搬送任务。当然,在控制不同尺寸的移动机器人20的情况下,也可以以使得能够搬送搬送物的移动机器人20接收搬送物的方式进行路线计划。
进而,一个移动机器人20也可以并行地进行两个以上的搬送任务。例如,一个移动机器人20也可以同时搭载两个以上的搬送物,依次搬送到不同的搬送目的地。或者,也可以在一个移动机器人20搬送一个搬送物的过程中搭载其他搬送物。另外,在不同的场所搭载的搬送物的搬送目的地可以相同,也可以不同。由此,能够高效地执行任务。
在这样的情况下,关于移动机器人20的收容空间,也可以对表示使用状况或空置状况的收容信息进行更新。也就是说,上位管理装置10也可以管理表示空置状况的收容信息,并控制移动机器人20。例如,当搬送物的搭载或接收完成时,更新收容信息。当输入搬送任务时,上位管理装置10参照收容信息来决定能够搭载搬送物的有空位的移动机器人20,并使其前去接收搬送物。由此,一个移动机器人20能够同时执行多个搬送任务、或者两个以上的移动机器人20能够分担并执行搬送任务。例如,也可以在移动机器人20的收容空间设置传感器来检测空置状况。另外,也可以对每个搬送物预先登记其容量、重量。
缓冲存储器13是储存在运算处理部11中的处理中生成的中间信息的存储器。通信部14是用于与设置于使用系统1的设施的多个环境相机300和至少1台移动机器人20进行通信的通信接口。通信部14能够进行有线通信和无线通信这两方的通信。例如,通信部14对各移动机器人20发送控制该移动机器人20所需要的控制信号。另外,通信部14接收由移动机器人20、环境相机300收集的信息。
移动机器人20具有运算处理部21、存储部22、通信部23、接近传感器(例如,距离传感器组24)、相机25、驱动部26、显示部27、操作受理部28。此外,在图2中仅示出了移动机器人20所具备的代表性的处理块,但在移动机器人20中还包括大量的未图示的其他处理块。
通信部23是用于与上位管理装置10的通信部14进行通信的通信接口。通信部23例如能够使用无线信号与通信部14进行通信。距离传感器组24例如是接近传感器,输出表示移动机器人20与存在于其周围的物或人的距离的接近物距离信息。相机25例如拍摄用于掌握移动机器人20的周围的状况的图像。另外,相机25例如也可以拍摄设置于设施的天花板等的位置标记。也可以使用该位置标记使移动机器人20掌握本机的位置。
驱动部26驱动设置于移动机器人20的驱动轮。此外,驱动部26也可以具有检测驱动轮、其驱动马达的旋转次数的编码器(encoder)等。也可以根据编码器的输出来推定本机位置(当前位置)。移动机器人20检测自身的当前位置并向上位管理装置10发送。
显示部27和操作受理部28通过触摸面板显示器来实现。显示部27显示成为操作受理部28的用户界面(user interface)画面。另外,也可以在显示部27上显示表示移动机器人20的行进目的地、移动机器人20的状态的信息。操作受理部28受理来自用户的操作。除了显示于显示部27的用户界面画面以外,操作受理部28还包括设置于移动机器人20的各种开关。
运算处理部21进行用于移动机器人20的控制的运算。运算处理部21例如能够安装为计算机的中央运算处理装置(CPU:Central Processing Unit)等能够执行程序的装置。并且,各种功能也可以通过程序来实现。运算处理部21具有移动命令提取部211、驱动控制部212、消耗程度算出部213。此外,在图2中仅示出了运算处理部21所具有的代表性的处理块,但还包括未图示的处理块。运算处理部21也可以搜索通过点之间的路径。
移动命令提取部211从由上位管理装置10给出的控制信号中提取移动命令。例如,移动命令包括与下一个通过点相关的信息。例如,控制信号也可以包括与通过点的坐标、通过点的通过顺序相关的信息。并且,移动命令提取部211提取上述的信息作为移动命令。
进而,移动命令也可以包括表示“能够向下一个通过点移动”这一情况的信息。若通路宽度窄,则有时移动机器人20无法会车。另外,有时通路暂时无法通行。在这样的情况下,控制信号包括使移动机器人20在应该停止的场所之前的通过点处停止的命令。并且,在其他移动机器人20通过之后、或者变得能够通行之后,上位管理装置10向移动机器人20输出通知“能够移动”这一情况的控制信号。由此,暂时停止着的移动机器人20再次开始移动。
驱动控制部212基于从移动命令提取部211给出的移动命令来控制驱动部26以使移动机器人20移动。例如,驱动部26具有根据来自驱动控制部212的控制指令值而旋转的驱动轮。移动命令提取部211提取移动命令,以使得移动机器人20朝向从上位管理装置10接收到的通过点移动。并且,驱动部26驱动驱动轮以使其旋转。移动机器人20朝向下一个通过点自主移动。由此,依次通过通过点并到达搬送目的地。另外,移动机器人20也可以推定本机位置,将表示通过了通过点的信号向上位管理装置10发送。由此,上位管理装置10能够管理各移动机器人20的当前位置、搬送状况。
消耗程度算出部213算出左右的车轮(驱动轮)的消耗程度。如后所述,在移动机器人20的驱动部26设置有驱动马达的编码器。编码器检测表示车轮的旋转角、转速等的旋转信息。消耗程度算出部213基于来自编码器的信号来检测车轮的旋转次数。消耗程度算出部213算出旋转次数的累计值作为消耗程度。
在存储部22存储有楼层图221、机器人控制参数222、以及搬送物信息226。图2所示的是存储于存储部22的信息的一部分,还包括除图2所示的楼层图221、机器人控制参数222、以及搬送物信息226以外的信息。楼层图221是使移动机器人20移动的设施的地图信息。该楼层图221例如是下载了上位管理装置10的楼层图121而得到的楼层图。此外,楼层图221也可以是预先制作的楼层图。另外,楼层图221也可以不是设施整体的地图信息,而是部分地包括预定移动的区域的地图信息。
机器人控制参数222是用于使移动机器人20动作的参数。在机器人控制参数222中例如包括与周边物体的阈值距离。进而,在机器人控制参数222中包括移动机器人20的速度上限值。当移动机器人20接收到在上位管理装置10中更新后的机器人控制参数122时,更新机器人控制参数222的数据。
在移动机器人的移动过程中,也可以控制为阈值距离根据移动速度而阶段性地变化。例如,在移动机器人20加速并成为了高速的情况下,增大阈值距离。也就是说,在移动机器人20的速度超过了速度阈值的情况下,增大阈值距离。在移动机器人20高速移动的情况下,制动距离变大,所以优选增大作为余量距离的阈值距离。由此,也可以在移动机器人20以小于速度阈值的低速模式和速度阈值以上的高速模式移动的情况下变更阈值距离。当然,也可以将阈值距离分成3个阶段以上。例如,也可以设定为高速模式、中速模式以及低速模式这3个阶段,并设定各自不同的阈值距离。并且,速度越高,则越增大阈值距离。也就是说,在最低速模式下阈值距离最小。
消耗程度信息223是表示消耗程度算出部213所算出的消耗程度的信息。如上所述,消耗程度信息223是驱动轮的旋转次数的累计值。
与搬送物信息126同样,搬送物信息226包括与搬送物相关的信息。包括搬送物的内容(类别)、搬送源、搬送目的地等信息。搬送物信息也可以包括表示正在搬送、搬送前(搭载前)、搬送完毕等状态的信息。在搬送物信息226中,将上述的信息与每个搬送物相关联。在后文对搬送物信息226进行叙述。搬送物信息226包括与移动机器人20搬送的搬送物相关的信息即可。因此,搬送物信息226为搬送物信息126的一部分。也就是说,搬送物信息226也可以不包括其他移动机器人20的搬送的信息。
驱动控制部212参照机器人控制参数222,根据从距离传感器组24获得的距离信息所表示的距离低于阈值距离的情况而使动作停止或减速。驱动控制部212控制驱动部26以使得以速度上限值以下的速度进行行驶。驱动控制部212限制驱动轮的转速,以使得移动机器人20不会以速度上限值以上的速度移动。
(移动机器人20的构成)
在此,对移动机器人20的外观进行说明。图3示出移动机器人20的概略图。图3所示的移动机器人20是移动机器人20的一个形态,也可以是其他形态。此外,在图3中,x方向为移动机器人20的前进方向和后退方向,y方向为移动机器人20的左右方向,z方向为移动机器人20的高度方向。
移动机器人20具备主体部290和台车部260。在台车部260之上搭载有主体部290。主体部290和台车部260分别具有长方体状的框体,在该框体内部搭载有各构成要素。例如,在台车部260的内部收容有驱动部26。
在主体部290设置有成为收容空间的收纳库291、和密封收纳库291的门(窗)292。在收纳库291设置有多层搁板,按每层来管理空置状况。例如,通过在各层配置重量传感器等各种传感器,能够更新空置状况。移动机器人20通过自主移动来将收纳于收纳库291的搬送物搬送到由上位管理装置10指示的目的地。主体部290也可以在框体内搭载未图示的控制盒等。另外,门292也可以利用电子钥匙等上锁。当到达搬送目的地时,用户U2利用电子钥匙将门292解锁。或者,在到达搬送目的地的情况下,门292也可以自动解锁。
如图3所示,在移动机器人20的外装(外部装饰)设置有前后距离传感器241和左右距离传感器242作为距离传感器组24。移动机器人20通过前后距离传感器241来计测移动机器人20的前后方向的周边物体的距离。另外,移动机器人20通过左右距离传感器242来计测移动机器人20的左右方向的周边物体的距离。
例如,前后距离传感器241分别配置在主体部290的框体的前表面和后表面。左右距离传感器242分别配置在主体部290的框体的左侧面和右侧面。前后距离传感器241和左右距离传感器242例如是超声波距离传感器、激光测距仪。检测距周边物体的距离。在由前后距离传感器241或左右距离传感器242检测出的距周边物体的距离成为阈值距离以下的情况下,移动机器人20减速或停止。
在驱动部26设置有驱动轮261和脚轮262。驱动轮261是用于使移动机器人20向前后左右移动的车轮。脚轮262是不被施加驱动力而跟随驱动轮261滚动的从动轮。驱动部26具有未图示的驱动马达来驱动驱动轮261。
例如,驱动部26在框体内支承分别与行驶面接触的两个驱动轮261和两个脚轮262。两个驱动轮261以旋转轴芯彼此一致的方式配设。各驱动轮261由未图示的马达独立驱动而旋转。驱动轮261根据来自图2的驱动控制部212的控制指令值而旋转。脚轮262是从动轮,被设置成“从驱动部26沿铅垂方向延伸的旋转轴离开车轮的旋转轴而对车轮进行轴支承”,并且跟随驱动部26的移动方向。
例如,若两个驱动轮261向相同的方向以相同的转速旋转则移动机器人20直线前进,若两个驱动轮261向相反方向以相同的转速旋转则移动机器人20绕通过两个驱动轮261的大致中央的铅垂轴旋转。另外,通过使两个驱动轮261以相同的方向和不同的转速进行旋转,能够一边向左右转弯一边前进。例如,通过使左驱动轮261的转速比右驱动轮261的转速高,能够右转。相反地,通过使右驱动轮261的转速比左驱动轮261的转速高,能够左转。即,通过分别控制两个驱动轮261的旋转方向、转速,移动机器人20能够向任意方向平移、旋转、右转、左转等。
另外,在移动机器人20中,在主体部290的上表面设置有显示部27、操作界面281。在显示部27显示操作界面281。通过用户对显示于显示部27的操作界面281进行触摸操作,操作受理部28能够受理来自用户的指示输入。另外,紧急停止按钮282设置于显示部27的上表面。紧急停止按钮282和操作界面281作为操作受理部28发挥作用。
显示部27例如是液晶面板,通过插图来显示人物的面部,通过文本、图标来呈现与移动机器人20相关的信息。若在显示部27显示人物的面部,则能够给周围的观察者带来显示部27是模拟的面部的印象。也可以将搭载于移动机器人20的显示部27等用作用户终端400。
在主体部290的前表面设置有相机25。在此,两个相机25作为立体相机发挥作用。也就是说,具有相同的视角的两个相机25在水平方向上彼此分离地配置。将由各相机25拍摄到的图像作为图像数据输出。能够基于两个相机25的图像数据算出距被摄体的距离、被摄体的大小。运算处理部21通过对相机25的图像进行解析,能够在移动方向前方检测人、障碍物等。在行进方向前方存在人、障碍物等的情况下,移动机器人20一边避开这些人、障碍物,一边沿着路径移动。另外,相机25的图像数据被发送到上位管理装置10。
移动机器人20通过对相机25输出的图像数据、前后距离传感器241和左右距离传感器242输出的检测信号进行解析,从而识别周边物体、确定本机的位置。相机25对移动机器人20的行进方向前方进行拍摄。在移动机器人20中,如图所示,将设置有相机25的一侧设为本机的前方。即,在通常的移动时,如箭头所示,本机的前方成为行进方向。
接着,使用图4对驱动部26的主要构成进行说明。图4是示意性地示出驱动部26的主要构成的图。在此,将用于区分图3所示的左右驱动轮261的左驱动轮261设为驱动轮261L,将右驱动轮261设为驱动轮261R。驱动部26具有驱动轮261L、261R、马达263L、263R、车轮传感器264L、264R。另外,为了简化,省略了脚轮262等。
马达263L是驱动驱动轮261L的驱动机构。马达263R是驱动驱动轮261R的驱动机构。例如,马达263L、263R被控制为沿到目的地为止的移动路径移动。具体而言,马达263L、263R根据来自驱动控制部212的控制指令值被驱动而旋转。
车轮传感器264L检测驱动轮261L的动作。车轮传感器264R检测驱动轮261R的动作。车轮传感器264L和车轮传感器264R分别是设置于马达263L和马达263R的编码器等。例如,车轮传感器264L检测驱动轮261L的旋转角度。车轮传感器264R检测驱动轮261R的旋转角度。也可以通过对来自车轮传感器264L和车轮传感器264R的旋转圈数进行累计来求出楼层图221中的移动机器人20的当前位置。
进而,车轮传感器264L、264R将检测结果向图3的消耗程度算出部213输出。消耗程度算出部213算出与左右的车轮相关的部件的消耗程度。具体而言,消耗程度算出部213对左右的驱动轮261L、261R的旋转次数(圈数)进行累计。消耗程度算出部213将旋转次数的累计值作为消耗程度信息223存储于存储器等。旋转次数的累计值成为表示与左右的车轮相关的部件的消耗程度的值。
旋转次数的累计值越大,则驱动轮261的轮胎的消耗(磨损)越大。由此,消耗程度算出部213能够根据车轮传感器264L、264R的检测结果分别算出左右的消耗程度。另外,在管理者等进行维护,将驱动轮261L、261R更换为新品的情况下,消耗程度算出部213重置更换后的驱动轮的消耗程度,返回到初始值(例如0)。
路线计划部115根据消耗程度来管理行驶。也就是说,路线计划部115基于各移动机器人20的消耗程度来进行路径搜索、任务的分配等。路线计划部115以使得各移动机器人20的消耗程度的左右差异变小的方式进行路线计划。
(任务分配例1)
图5是用于说明任务的分配例1的图。在图5中示出用户U1以将搬送物从搬送源S搬送到搬送目的地G的方式进行搬送委托的例子。在图5中,将在待机空间WS待机的两个移动机器人表示为移动机器人20A、20B。进而,用户U1在待机空间WS的附近进行搬送委托。用户U1位于搬送源S的附近,用户U2位于搬送目的地G的周边。另外,任务开始时的移动机器人20A、20B的位置与搬送源S大致一致。
在从搬送源S到搬送目的地G的移动路径P1中设定有通过点M1~M3。移动机器人20依次通过通过点M1、M2、M3。在此,在从搬送源S到搬送目的地G的移动路径P1中,右转次数比左转次数多。具体而言,左转次数为0次,右转次数为1次。
因此,在移动路径P1上移动的情况下,左驱动轮261的旋转次数比右驱动轮261的旋转次数多。换言之,在移动路径P1上移动的情况下,左驱动轮261比右驱动轮261消耗得多。像这样,在该搬送任务中,左边的消耗程度比右边的消耗程度高。
在搬送前,在移动机器人20A中,左边的消耗程度比右边的消耗程度高。在搬送前,在移动机器人20B中,右边的消耗程度比左边的消耗程度高。因此,路线计划部115向移动机器人20B分配任务。也就是说,路线计划部115以消除消耗程度的左右差异的方式向移动机器人20B分配任务。
路线计划部115基于左右的消耗程度来管理行驶,由此能够使维护期间延后。例如,由于能够减少进行轮胎更换等维护的次数,所以能够更有效地搬送搬送物。若一方的驱动轮261的消耗程度比另一方的驱动轮261的消耗程度大,则会产生仅消耗程度大的一方进行部件更换的需求。通过以使得左右的消耗程度一致的方式进行行驶管理,能够通过一次维护来更换左右的部件。由此,能够高效地执行任务。
在图5中,若向左边的消耗程度高的移动机器人20分配左边的消耗程度高的搬送任务,则左右的消耗程度的差异会进一步增大。由此,会产生仅更换左边的部件的需求。或者,需要与消耗程度高的左边的部件一起更换消耗程度低的右边的部件。由此,路线计划部115通过以消除消耗程度的左右差异的方式向移动机器人20B分配任务,能够高效地进行维护。
此外,在进行了部件更换等维护的情况下,也可以将消耗程度初始化。也就是说,在进行了左侧轮胎更换的情况下,将左边的消耗程度重置为初始值(例如0),在进行了右侧轮胎更换的情况下,将右边的消耗程度设为初始值。另外,也可以对轮胎、马达、齿轮等每个部件设定消耗程度。
此外,路线计划部115也可以根据由路线计划部115搜索到的移动路径来推定左右的消耗程度。也就是说,路线计划部115也可以针对搬送任务算出左右的消耗程度的推定值,并根据消耗程度的推定值来决定分配任务的移动机器人20。
(任务分配例2)
图6是用于说明任务的分配例2的图。在图6中,移动机器人20A与移动机器人20B在不同的位置待机。具体而言,移动机器人20A在待机空间WS1待机,移动机器人20B在待机空间WS2待机。
在此,对向移动机器人20A分配任务的处理例进行说明。例如,位于搬送源S的用户U1以将搬送物搬送到搬送目的地G的方式进行搬送委托。移动机器人20A前往搬送源S接收搬送物。在用户U1将搬送物搭载于移动机器人20A之后,移动机器人20A移动到搬送目的地G。
在此,将移动机器人20A的当前位置设为当前位置A,将移动机器人20B的当前位置设为当前位置B。在任务开始时,移动机器人20A的位置与移动机器人20B的位置不同。将从当前位置A经由搬送源S到搬送目的地G的路径设为移动路径PA。在移动路径PA中设定有通过点M11~M14。将从当前位置B经由搬送源S到搬送目的地G的路径设为移动路径PB。在移动路径PB中设定有通过点M21~M24。
在移动路径PA中,左转次数为1次,右转次数为1次。在移动路径PB中,左转次数为0次,右转次数为2次。移动路径PA与移动路径PB成为大致相同的距离。由此,在移动路径PA中,左右的消耗程度大致相等。在移动路径PB中,左边的消耗程度高。
在移动机器人20A中,左右的消耗程度相同。另外,在移动机器人20B中,左右的消耗程度相同。由此,若路线计划部115向在移动路径PB行驶的移动机器人20B分配任务,则在移动机器人20B中消耗程度的左右差异会变大。因此,路线计划部115向移动机器人20A分配任务。也就是说,路线计划部115根据消耗程度的左右差异来决定执行任务的移动机器人20。由于能够消除消耗程度的左右差异,所以能够高效地进行维护。
(变形例1)
使用图7对变形例1进行说明。在图7中示出1台移动机器人20从搬送源S移动到搬送目的地G的例子。进而,作为从搬送源S到搬送目的地G的移动路径,搜索到左转的移动路径P2和右转的移动路径P3。在移动路径P2中设定有通过点M31、M32。在移动路径P3中设定有通过点M41、M42。
在左转的移动路径P2中,右转次数为2次,左转次数为0次。在左转的移动路径P2中,左边的消耗程度比右边的消耗程度大。在右转的移动路径P3中,右转次数为0次,左转次数为2次。在右转的移动路径P3中,右边的消耗程度比左边的消耗程度大。
在任务执行前的移动机器人20中,左边的消耗程度比右边的消耗程度高。因此,路线计划部115选择移动路径P3。也就是说,路线计划部115向移动机器人20发送动作指令以使其沿移动路径P3移动。由此,能够减小移动机器人20的消耗程度的左右差异。路线计划部115根据消耗程度的左右差异来搜索移动机器人20的路线。由于能够消除消耗程度的左右差异,所以能够高效地进行维护。
此外,在变形例1中,能够仅通过移动机器人20来管理行驶,所以能够省略基于上位管理装置10的行驶管理。也就是说,移动机器人20搜索多个路径,并根据消耗程度从多个路径中采用一个路径即可。在该情况下,移动机器人20的运算处理部21等执行路线计划部115的处理。以将路线计划部115的处理和功能分配给移动机器人20的运算处理部21的方式执行控制程序。
运算处理部21搜索移动路径P2和移动路径P3。运算处理部21算出移动路径P2、P3中的左右的消耗程度。运算处理部21基于当前的消耗程度和移动路径中的消耗程度来决定移动路径。运算处理部21以使得在到达目的地时消耗程度的左右差异变小的方式决定移动路径。像这样,运算处理部21通过根据消耗程度来决定移动路径,能够有效地控制移动机器人20。
此外,上述的分配例1、分配例2、以及变形例1分别能够适当地进行组合。作为上位管理装置10管理多个移动机器人20的行驶的构成,路线计划部115也可以对各移动机器人20搜索一个或多个路径。然后,路线计划部115从多个移动机器人和多个路径中决定最佳的移动机器人和最佳的路径即可。
如上所述,本实施方式涉及的系统1控制多个移动机器人20。移动机器人20具备左右的车轮。系统1具备路线计划部115、和算出左右的车轮的消耗程度的消耗程度算出部213。路线计划部115成为根据消耗程度来管理多个移动机器人20的行驶的管理部。由此,能够适当地进行维护,所以能够高效地进行控制。例如,路线计划部以消除移动机器人20的消耗程度的左右差异的方式管理行驶。由此,能够减少维护次数。
另外,路线计划部115也可以根据从搬送物的搬送源到搬送目的地的移动路径来决定搬送搬送物的移动机器人。例如,在上位管理装置10受理了搬送委托的情况下,路线计划部115以使得移动机器人20能够以短时间移动的方式搜索移动路径。路线计划部115搜索距离较短的移动路径、拥挤较少的移动路径。路线计划部115根据所推定的在移动路径上行驶的情况下的消耗程度、和当前的移动机器人20的消耗程度来向移动机器人20分配任务即可。例如,路线计划部115也可以根据移动路径的左转次数、右转次数等向合适的移动机器人20分配任务。
进而,路线计划部115也可以根据多个移动机器人的位置、搬送物的搬送源以及搬送目的地来决定搬送搬送物的机器人。例如,基于从移动机器人20的当前位置到搬送源的移动路径向移动机器人20分配任务。例如,通过向位于接近搬送源的位置的移动机器人20分配任务,能够缩短系统整体的总移动距离,所以能够减少维护次数。
路线计划部115也可以暂时决定从移动机器人20的当前位置经由搬送源到搬送目的地的移动路径。然后,路线计划部115基于所暂时决定的移动路径来选择搬送搬送物的机器人。例如,路线计划部115针对各移动机器人20,暂时决定从当前位置经由搬送源到搬送目的地的移动路径。在此,路线计划部115可以暂时决定所有移动机器人20的移动路径,也可以仅对一部分移动机器人20暂时决定移动路径。具体而言,路线计划部115针对从当前位置到搬送源的距离为预定的距离以内的移动机器人20,暂时决定移动路径。然后,路线计划部115向具有消除消耗程度的左右差异这样的移动路径的移动机器人20分配任务。
像这样,路线计划部115不仅可以使用移动机器人20的消耗程度,还可以使用消耗程度以外的信息来管理行驶。
图8是示出本实施方式涉及的机器人控制方法的流程图。首先,消耗程度算出部213算出消耗程度(S801)。例如,消耗程度算出部213将左右的车轮(驱动轮261L、261R)的旋转次数的累计值设为消耗程度。此外,上位管理装置10也可以进行消耗程度算出部213的处理中的至少一部分。
接着,路线计划部115基于消耗程度来管理行驶(S802)。例如,路线计划部115以消除左右的消耗程度的差异的方式管理行驶。具体而言,路线计划部115也可以基于移动路径和消耗程度来选择移动机器人20。或者,路线计划部115也可以搜索多个移动路径,基于最近的移动机器人20的消耗程度来选择移动路径。由此,能够高效地管理行驶。
另外,上述的上位管理装置10或移动机器人20等中的处理的一部分或全部能够作为计算机程序来实现。这样的程序可以使用各种类型的非瞬时性的计算机可读介质来存储,并向计算机供给。非瞬时性的计算机可读介质包括各种类型的有形记录介质。非瞬时性的计算机可读介质的例子包括磁记录介质(例如软盘、磁带、硬盘驱动器)、磁光记录介质(例如磁光盘)、CD-ROM(Read Only Memory:只读存储器)、CD-R、CD-R/W、半导体存储器(例如,掩模ROM、PROM(Programmable ROM:可编程ROM)、EPROM(Erasable PROM:可擦除PROM)、闪速ROM、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器))。另外,程序也可以通过各种类型的瞬时性的计算机可读介质向计算机供给。瞬时性的计算机可读介质的例子包括电信号、光信号、以及电磁波。瞬时性的计算机可读介质能够经由电线及光纤等有线通信路或无线通信路将程序向计算机供给。
此外,本发明不限于上述实施方式,能够在不脱离要旨的范围内适当地进行变更。
Claims (17)
1.一种机器人控制系统,控制多个移动机器人,
各所述移动机器人具备左右的车轮和检测所述左右的车轮的动作的传感器,
所述机器人控制系统,
根据所述传感器的检测结果算出与所述左右的车轮相关的左右的部件的消耗程度,
根据所述消耗程度来管理所述多个移动机器人的行驶。
2.根据权利要求1所述的机器人控制系统,
以消除所述移动机器人的所述消耗程度的左右差异的方式管理行驶。
3.根据权利要求1或2所述的机器人控制系统,
所述移动机器人是搬送搬送物的移动机器人,
根据从所述搬送物的搬送源到搬送目的地的移动路径来决定搬送所述搬送物的移动机器人。
4.根据权利要求3所述的机器人控制系统,
根据所述多个移动机器人的位置、所述搬送物的搬送源以及搬送目的地来决定搬送所述搬送物的移动机器人。
5.根据权利要求3或4所述的机器人控制系统,
暂时决定从所述移动机器人的当前位置经由所述搬送物的搬送源到所述搬送目的地的移动路径,
基于所暂时决定的移动路径来选择搬送所述搬送物的移动机器人。
6.一种机器人控制方法,控制多个移动机器人,
各所述移动机器人具备左右的车轮和检测所述左右的车轮的动作的传感器,
所述机器人控制方法包括:
根据所述传感器的检测结果算出与所述左右的车轮相关的左右的部件的消耗程度的步骤;和
根据所述消耗程度来管理所述多个移动机器人的行驶的步骤。
7.根据权利要求6所述的机器人控制方法,
以消除所述移动机器人的所述消耗程度的左右差异的方式管理行驶。
8.根据权利要求6或7所述的机器人控制方法,
所述移动机器人是搬送搬送物的移动机器人,
根据从所述搬送物的搬送源到搬送目的地的移动路径来决定搬送所述搬送物的移动机器人。
9.根据权利要求8所述的机器人控制方法,
根据所述多个移动机器人的位置、所述搬送物的搬送源以及搬送目的地来决定搬送所述搬送物的移动机器人。
10.根据权利要求8或9所述的机器人控制方法,
暂时决定从所述移动机器人的当前位置经由所述搬送源到所述搬送目的地的移动路径,
基于所暂时决定的移动路径来选择搬送所述搬送物的移动机器人。
11.一种程序,使计算机执行控制多个移动机器人的机器人控制方法,
各所述移动机器人具备左右的车轮和检测所述左右的车轮的动作的传感器,
所述机器人控制方法包括:
根据所述传感器的检测结果算出与所述左右的车轮相关的左右的部件的消耗程度的步骤;和
根据所述消耗程度来管理所述多个移动机器人的行驶的步骤。
12.根据权利要求11所述的程序,
以消除所述移动机器人的所述消耗程度的左右差异的方式管理行驶。
13.根据权利要求11或12所述的程序,
所述移动机器人是搬送搬送物的移动机器人,
根据从所述搬送物的搬送源到搬送目的地的移动路径来决定搬送所述搬送物的移动机器人。
14.根据权利要求13所述的程序,
根据所述多个移动机器人的位置、所述搬送物的搬送源以及搬送目的地来决定搬送所述搬送物的移动机器人。
15.根据权利要求13或14所述的程序,
暂时决定从所述移动机器人的当前位置经由所述搬送源到所述搬送目的地的移动路径,
基于所暂时决定的移动路径来选择搬送所述搬送物的移动机器人。
16.一种自主移动机器人,具备:
左右的车轮;
传感器,检测所述左右的车轮的动作;
消耗程度算出部,根据所述传感器的检测结果算出与所述左右的车轮相关的左右的部件的消耗程度;以及
运算处理部,根据所述消耗程度来决定到目的地的移动路径。
17.根据权利要求16所述的自主移动机器人,
所述运算处理部以消除所述消耗程度的左右差异的方式决定移动路径。
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US10479148B2 (en) * | 2017-04-27 | 2019-11-19 | Pacific Industrial Co., Ltd. | Receiver and transmitter unit |
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