CN116125970A - 机器人控制系统、机器人控制方法以及计算机可读介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种机器人控制系统、机器人控制方法以及计算机可读介质。本发明实施方式所涉及的机器人控制系统为，对参照地图而自主移动的移动机器人进行控制的机器人控制系统，其中，取得使用测距传感器而被测量出的到周边物体为止的距离，根据到周边物体为止的距离的变化，从而对以移动机器人的行进方向为基准的左右方向上的周边物体的移动方向进行推断，以从与周边物体的移动方向相反的一侧通过的方式来对路径进行变更。

Description

机器人控制系统、机器人控制方法以及计算机可读介质

技术领域

本公开涉及一种机器人控制系统、机器人控制方法、以及程序。

背景技术

在专利文献1中，公开了一种具备搬运机器人的自主移动系统。在专利文献1中，搬运机器人具备对周围的障碍物进行检测的传感器。对于搬运机器人而言，被设定有禁止进入空间以及限制进入空间。如果传感器检测到了进入限制进入空间的障碍物，则搬运机器人会降低移动速度，或者执行回避动作。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2021-86217号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在这样的搬运机器人中，期望更高效地进行搬运。例如，当在搬运机器人的周围有人的情况下，期望避开人员而进行移动。

本公开是为了解决这样的问题而完成的发明，提供了一种能够更高效地对机器人进行控制的机器人控制系统、机器人控制方法、以及程序。

用于解决问题的方法

本实施方式所涉及的机器人控制系统为，对参照地图而自主移动的移动机器人进行控制的机器人控制系统，其中，取得使用测距传感器而被测量出的到周边物体为止的距离，根据到所述周边物体为止的距离的变化，从而对以所述移动机器人的行进方向为基准的左右方向上的所述周边物体的移动方向进行推断，以从与所述周边物体的移动方向相反的一侧通过的方式来对路径进行变更。

在上述的机器人控制系统中，也可以采用如下方式，即，所述移动机器人在沿着通道而移动的情况下，以在通道的一侧通行的方式而被预先设定了路径，在被判定为所述周边物体正在朝向所述一侧移动的情况下，为了避开所述周边物体，以使移动机器人从与所述通道的所述一侧相反的一侧通过的方式来对路径进行变更。

在上述的机器人控制系统中，也可以采用如下方式，即，在所述地图上添加有用于对移动机器人的移动进行限制的成本，并根据所述测距传感器的测定结果来更新成本。

在上述的机器人控制系统中，也可以采用如下方式，即，所述测距传感器包括三维测距传感器、和与所述三维测距传感器相比能够对更远距离进行测距的二维测距传感器。

在上述的机器人控制系统中，也可以采用如下方式，即，所述周边物体为，处于所述移动机器人的周边的人或者其他移动机器人。

本实施方式所实施的机器人控制方法为，对参照地图而自主移动的移动机器人进行控制的机器人控制方法，其中，取得使用测距传感器而被测量出的到周边物体为止的距离，根据到所述周边物体为止的距离的变化，从而对以所述移动机器人的行进方向为基准的左右方向上的所述周边物体的移动方向进行推断，以从与所述周边物体的移动方向相反一侧通过的方式来对路径进行变更。

在上述的机器人控制方法中，也可以采用如下方式，即，所述移动机器人在沿着通道而移动的情况下，以在通道的一侧通行的方式而被预先设定了路径，在被判定为所述周边物体正在朝向所述一侧移动的情况下，为了避开所述周边物体，以使移动机器人从与所述通道的所述一侧相反的一侧通过的方式来对路径进行变更。

在上述的机器人控制方法中，也可以采用如下方式，即，在所述地图上添加有用于对移动机器人的移动进行制限的成本，并根据所述测距传感器的测定结果来更新成本。

在上述的机器人控制方法中，也可以采用如下方式，即，所述测距传感器包括三维测距传感器、和与所述三维测距传感器相比能够对更远距离进行测距的二维测距传感器。

在上述的机器人控制方法中，也可以采用如下方式，即，所述周边物体为，处于所述移动机器人的周边的人或者其他移动机器人。

本实施方式所涉及的程序为，使计算机执行对参照地图而自主移动的移动机器人进行控制的机器人控制方法的程序，其中，在所述机器人控制方法中，取得使用测距传感器而被测量出的到周边物体为止的距离，根据到所述周边物体为止的距离的变化，从而对以所述移动机器人的行进方向为基准的左右方向上的所述周边物体的移动方向进行推断，以从与所述周边物体的移动方向相反的一侧通过的方式来对路径进行变更。

在上述的程序中，也可以采用如下方式，即，所述移动机器人在沿着通道而移动的情况下，以在通道的一侧通行的方式被预先设定了路径，在被判定为所述周边物体正在朝向所述一侧移动的情况下，为了避开所述周边物体，以使移动机器人从与所述通道的所述一侧相反的一侧通过的方式来对路径进行变更。

在上述的程序中，也可以采用如下方式，即，在所述地图上添加有用于对移动机器人的移动进行制限的成本，并根据所述测距传感器的测定结果来更新成本。

在上述的程序中，也可以采用如下方式，即，所述测距传感器包括三维测距传感器、和与所述三维测距传感器相比能够对更远距离进行测距的二维测距传感器。

在上述的程序中，也可以采用如下方式，即，所述周边物体为，处于所述移动机器人的周边的人或者其他移动机器人。

发明效果

根据本公开，可以提供一种能够更高效地对机器人进行控制的机器人控制系统、机器人控制方法、以及程序。

本公开的上述和其他目的、特征和优点将通过下文给出的详细描述和仅作为示例而给出的附图从而得到更充分的理解，因此不应被认为是对本公开的限制。

附图说明

图1为用于对利用了本实施方式所涉及的移动机器人的系统的整体结构进行说明的概念图。

图2为本实施方式所涉及的控制系统的控制框图。

图3为表示移动机器人的一个示例的概要图。

图4为用于对被搭载在移动机器人上的测距传感器的感测区域进行说明的示意图。

图5为用于对根据作为周边物体的用户UA的移动向量而被添加的成本进行说明的图。

图6为表示本实施方式所涉及的控制方法的流程图。

图7为用于对避开用户UA和移动机器人20A而移动的动作进行说明的图。

图8为表示改变例所涉及的控制方法的流程图。

具体实施方式

以下，虽然通过发明的实施方式来对本发明进行说明，但权利要求书所涉及的发明并未限定于以下的实施方式。此外，在实施方式中所说明的结构的全部内容并不一定是作为用于解决课题的方法而必须的。

(概要结构)

图1为，用于对利用了本实施方式所涉及的移动机器人20的搬运系统1的整体结构进行说明的概念图。例如，移动机器人20为，将搬运物的搬运作为任务来执行的搬运机器人。移动机器人20在医院、康复中心、护理设施、养老设施等医疗福利设施内，为了搬运搬运物而进行自主移动。此外，本实施方式所涉及的系统也能够利用在购物中心等商业设施等中。以下，也将被移动机器人20搬运的物品称为搬运物、物体、物品、搭载物、货物、商品等。

用户U1将搬运物收纳到移动机器人20内，并委托搬运。移动机器人20以自主移动的方式对搬运物进行搬运，直至被设定的目的地为止。也就是说，移动机器人20执行货物的搬运任务(以下，也简称为任务)。在以下的说明中，将搭载搬运物的场所设为搬运出发地，将投递搬运物的场所设为搬运目的地。

例如，设为如下情况，即，移动机器人20在具有多个诊疗科的综合医院内进行移动。移动机器人20在多个诊疗科之间对备用品、消耗品、医疗器械等进行搬运。例如，移动机器人20将搬运物从某个诊疗科的护士站送到别的诊疗科的护士站。或者，移动机器人20将搬运物从备用品或医疗器械的保管库送到诊疗科的护士站。此外，移动机器人20将在药剂科中被调剂好的药品送给预定使用的诊疗科或患者。

作为搬运物的示例，可列举出药剂、绷带等消耗品、被检体、检查器具、医疗器具、医院餐食、文具等的备用品等。作为医疗设备，可列举出血压计、输血泵、注射泵、脚踏泵、护士呼叫器、下床传感器、低压连续吸入器心电监护仪、药物输液控制器、肠道营养泵、人工呼吸机、袖带压力计、触摸传感器、抽吸器、雾化器、脉搏血氧仪、人工复苏器、无菌装置、回声装置等。此外，也可以对医院餐食、检查餐等餐食进行搬运。进一步地，移动机器人20也可以对使用完毕的设备、用餐完毕的餐具等进行搬运。在搬运目的地处于不同楼层的情况下，移动机器人20也可以利用升降电梯等来进行移动。

搬运系统1具备：移动机器人20、上位管理装置10、网络600、通信单元610、用户终端400。用户U1或者用户U2能够使用用户终端400来进行搬运物的搬运委托。例如，用户终端400为，平板电脑或智能手机等。用户终端400只要为能够以无线或者有线的方式来进行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而与上位管理装置10连接。移动机器人20以及用户终端400经由通信单元610而与网络600连接。网络600为，有线或者无线的LAN(Local Area Network：局域网)或WAN(Wide Area Network：广域网)。进一步地，上位管理装置10以有线或者无线的方式与网络600连接。通信单元610为，被设置在各个环境中的例如无线LAN单元。通信单元610也可以为例如WiFi路由器等通用通信设备。

从用户U1、U2的用户终端400被发送的各种信号经由网络600从而被暂时送向上位管理装置10，并从上位管理装置10被转送至成为对象的移动机器人20。同样地，从移动机器人20被发送的各种信号经由网络600而被暂时送向上位管理装置10，并从上位管理装置10被转送至成为对象的用户终端400。上位管理装置10为与各个设备连接的服务器，并对来自各个设备的数据进行收集。此外，上位管理装置10并不限于物理性单一的装置，也可以具有实施分散处理的多个装置。此外，上位管理装置10也可以被分散配置在移动机器人20等边缘设备中。例如，搬运系统1的一部分或者全部也可以被搭载在移动机器人20上。

用户终端400和移动机器人20也可以在不经由上位管理装置10的条件下，收发信号。例如，用户终端400和移动机器人20也可以通过无线通信从而直接收发信号。或者，用户终端400和移动机器人20也可以经由通信单元610来收发信号。

用户U1或者用户U2使用用户终端400来委托搬运物的搬运。以下，设为用户U1为身处搬运出发地的搬运委托人、用户U2为身处搬运目的地(目的地)的预定收货人来进行说明。显然，身处搬运目的地的用户U2也能够进行搬运委托。此外，身处搬运出发地或者搬运目的地以外的场所的用户也可以进行搬运委托。

在用户U1进行搬运委托的情况下，使用用户终端400，从而输入搬运物的内容、搬运物的接收目的地(以下，也称为搬运出发地)、搬运物的递送目的地(以下，也称为搬运目的地)、搬运出发地的预定到达时刻(搬运物的接收时刻)、去往搬运目的地的预定到达时间(搬运期限)等。以下，也将这些信息称为搬运委托信息。用户U1能够通过对用户终端400的触摸面板进行操作，从而输入搬运委托信息。搬运出发地既可以为用户U1所在的场所，也可以为搬运物的保管场所等。搬运目的地为，预定使用的用户U2或者患者所在的场所。

用户终端400向上位管理装置10发送由用户U1输入的搬运委托信息。上位管理装置10为，对多个移动机器人20进行管理的管理系统。上位管理装置10向移动机器人20发送用于执行搬运任务的动作指令。上位管理装置10在每次委托搬运时，决定执行搬运任务的移动机器人20。然后，上位管理装置10对该移动机器人20发送包含动作指令在内的控制信号。移动机器人20按照动作指令，从而以从搬运出发地到达搬运目的地的方式进行移动。

例如，上位管理装置10向搬运出发地或者其附近的移动机器人20分配搬运任务。或者，上位管理装置10向前往搬运出发地或者其附近的移动机器人20分配搬运任务。被分配了任务的移动机器人20前往搬运出发地而提取搬运物。搬运出发地为，例如委托了任务的用户U1所在的场所。

当移动机器人20到达搬运出发地时，用户U1或者其他职员将搬运物装载在移动机器人20上。搭载了搬运物的移动机器人20将搬运目的地作为目的地从而进行自主移动。上位管理装置10对搬运目的地的用户U2的用户终端400发送信号。由此，用户U2能够知晓搬运物正在搬运中的情况、或其预定到达时间。当移动机器人20到达被设定的搬运目的地时，用户U2能够接收被收纳在移动机器人20内的搬运物。采用这样的方式，从而使移动机器人20执行搬运任务。

在这样的整体结构中，能够将控制系统的各个要素分散至移动机器人20、用户终端400以及上位管理装置10中并作为整体而构建控制系统。此外，也能够将用于实现搬运物的搬运的实质性的要素集合为一个装置来进行构建。上位管理装置10对一个或者多个移动机器人20进行控制。

在本实施方式中，为参照地图而进行自主移动的移动机器人20。对移动机器人20进行控制的机器人控制系统取得表示使用测距传感器而测定的到人为止的距离的距离信息。机器人控制系统根据到人为止的距离的变化，从而对表示所述人的移动速度以及移动方向的移动向量进行推断。机器人控制系统在地图上添加用于限制移动机器人的移动的成本。机器人控制系统以根据按照测距传感器的测定结果而更新的所述成本来移动的方式进行控制。机器人控制系统也可以被搭载在移动机器人20上，机器人控制系统的一部分或者全部也可以被搭载在上位管理装置10上。

(控制框图)

在图2中，示出了系统1的控制系统的控制框图。如图2所示那样，系统1具有上位管理装置10、移动机器人20、环境摄像机300。

该系统1在于预定的设施内使移动机器人20自主地移动的同时，有效地对多个移动机器人20进行控制。因此，在设施内，设置有多个环境摄像机300。例如，环境摄像机300被设置在设施内的通道、大厅、升降电梯、进出口等处。

环境摄像机300取得移动机器人20所移动的范围的图像。另外，在系统1中，上位管理装置10收集由环境摄像机300取得的图像或基于该图像的信息。或者，由环境摄像机300取得的图像等也可以被直接发送给移动机器人。环境摄像机300也可以为被设置在设施内的通道或进出口处的监视摄像机等。环境摄像机300也可以被使用于求出设施内的拥挤状况的分布。

在实施方式1所涉及的系统1中，上位管理装置10基于搬运委托信息来实施路线计划。基于上位管理装置10所创建的路线计划信息，从而给各个移动机器人20指示目的地。然后，移动机器人20朝向由上位管理装置10所指定的目的地而进行自主移动。移动机器人20使用被设置于本机上的传感器、楼层地图、位置信息等，从而朝向去的地方(目的地)进行自主移动。

例如，移动机器人20以不与其周边的设备、物体、墙壁、人(以下，统一设为周边物体)接触的方式来运行。具体而言，移动机器人20对到周边物体为止的距离进行检测，并在与周边物体离开固定的距离(设为距离阈值)以上的状态下运行。当到周边物体为止的距离成为距离阈值以下时，移动机器人20将减速或者停止。通过采用这样的方式，从而移动机器人20能够在不接触周边物体的条件下运行。由于能够避免接触，因此能够实现安全且有效的搬运。

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实施用于对移动机器人20进行控制以及管理的运算。运算处理部11例如能够作为计算机的中央运算处理装置(CPU：Central Processing Unit，中央处理器)等可执行程序的装置来进行安装。而且，各种功能也能够通过程序来实现。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、搬运物信息取得部116、成本添加部118，但也可以具备其他处理模块。

机器人控制部111实施用于以远程的方式对移动机器人20进行控制的运算，并生成控制信号。机器人控制部111基于后文所述的路线计划信息125等而生成控制信号。进一步地，基于从环境摄像机300或移动机器人20处获得的各种信息，从而生成控制信号。控制信号也可以包含后文所述的楼层地图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在各种信息被更新了的情况下，会生成与该更新信息相应的控制信号。

成本添加部118将成本添加在楼层地图121上。成本添加部118将成本与楼层地图121上的位置建立对应关系。换而言之，针对楼层地图121上的各个位置而对成本进行计算。成本为，用于对移动机器人20的移动进行限制的信息。例如，以0～100这100个等级来设定，且数字越大移动机器人20的移动越受限制。具体而言，楼层地图121成为以网格的方式被分割而成的网格地图。然后，成本添加部118针对每个网格来设定成本。移动机器人20无法进入到成本为预定值以上的网格。或者，成本越大，则将移动速度的上限值设定得越低。成本添加部118根据周围的状况而随时对成本进行计算。关于成本添加部118的处理，将在后文中进行叙述。

搬运物信息取得部116取得与搬运物有关的信息。搬运物信息取得部116取得与移动机器人20正在搬运中的搬运物的内容(类别)有关的信息。搬运物信息取得部116取得与发生错误的移动机器人20正在搬运中的搬运物有关的搬运物信息。

路线计划部115实施各个移动机器人20的路线计划。当有搬运任务被输入时，路线计划部115会基于搬运委托信息来实施用于将该搬运物搬运至搬运目的地(目的地)为止的路线计划。具体而言，路线计划部115参照已经被存储在存储部12中的路线计划信息125或机器人信息123等，从而决定执行新的搬运任务的移动机器人20。出发地为，移动机器人20的当前位置、或稍前的搬运任务的搬运目的地、搬运物的接收目的地等。目的地为，搬运物的搬运目的地、待机场所、充电场所等。

在此，路线计划部115对从移动机器人20的出发地起到目的地为止的通过点进行设定。路线计划部115针对每个移动机器人20而设定其通过点的通过顺序。通过点例如被设定在分岔口、交叉路口、升降电梯前的大堂或这些地点的周边。此外，在宽度较窄的通道中，有时移动机器人20也难以交错而过。在这样的情况下，也可以将宽度狡窄的通道的近前设定作为通过点。通过点的候选也可以被预先登记在楼层地图121上。

路线计划部115从多个移动机器人20之中决定实施各个搬运任务的移动机器人20，以便作为系统整体而能够高效地执行任务。路线计划部115优先向待机中的移动机器人20或距搬运出发地较近的移动机器人20分配搬运任务。

路线计划部115针对被分配了搬运任务的移动机器人20而设定包括出发地以及目的地在内的通过点。例如，在存在从搬运出发地起至搬运目的地为止的两条以上的移动路径的情况下，将以能够在更短时间内移动的方式来设定通过点。因此，上位管理装置10基于摄像机的图像等，从而对表示通道的拥挤状况的信息进行更新。具体而言，其他移动机器人20正在通过的场所、人较多的场所，拥挤度较高。因此，路线计划部115以避开拥挤度较高的场所的方式来设定通过点。

存在有移动机器人20以左转弯的移动路径或者右转弯的移动路径中的任何一个都能够移动至目的地的情况。在这样的情况下，路线计划部115以通过不拥挤的一方的移动路径的方式来设定通过点。路线计划部115通过在到目的地之间设定一个或多个通过点，从而能够使移动机器人20在不拥挤的移动路径上移动。例如，在分岔口、交叉路口处通道被分开的情况下，路线计划部11会适当地在分岔口、交叉路口、拐角及其周边处设定通过点。由此，能够提高搬运效率。

路线计划部115也可以考虑升降电梯的拥挤状况或移动距离等来设定通过点。进一步地，上位管理装置10也可以对移动机器人20通过某个场所的预定时刻下的、移动机器人20的数量或人员的数量进行推断。然后，路线计划部115也可以根据被推断出的拥挤状况来设定通过点。此外，路线计划部115也可以根据拥挤状况的变化，从而动态地改变通过点。路线计划部115针对分配了搬运任务的移动机器人20，按照顺序来设定通过点。通过点也可以包含搬运出发地或搬运目的地。如后文所述那样，移动机器人20以按顺序通过由路线计划部115设定的通过点的方式而进行自主移动。

存储部12为，对机器人的管理以及控制所需的信息进行存储的存储部。虽然在图2的示例中示出了楼层地图121、机器人信息123、机器人控制参数122、路线计划信息125、搬运物信息126，但被存储在存储部12中的信息也可以为除此以外的信息。在运算处理部11中，在实施各种处理时会进行使用了被存储在存储部12中的信息的运算。此外，被存储在存储部12中的各种信息能够更新为最新的信息。

楼层地图121为，使移动机器人20移动的设施的地图信息。该楼层地图121既可以为被预先创建的图，也可以为根据从移动机器人20得到的信息而被生成的图，而且，还可以为在被预先创建的基础地图上加入根据从移动机器人20得到的信息而被生成的地图修正信息的图。

例如，在楼层地图121中，存储有设施的壁面、大门、门、楼梯、升降电梯、固定货架等的位置或其信息。楼层地图121也可以作为二维的网格地图来表现。在该情况下，在楼层地图121中，在各个网格中标注有墙壁或门的信息。

机器人信息123记述了上位管理装置10所管理的移动机器人20的ID、型号、规格等。机器人信息123也可以包含表示移动机器人20的当前位置的位置信息。机器人信息123也可以包含移动机器人20是正在执行任务中还是正在待机中的信息。此外，机器人信息123也可以包含表示移动机器人20是处于动作中还是故障中等的信息。此外，机器人信息123也可以包含能够搬运的搬运物、不可搬运的搬运物的信息。

机器人控制参数122记述了与上位管理装置10所管理的移动机器人20有关的、和周边物体之间的阈值距离等控制参数。阈值距离成为，用于避免与包括人员在内的周边物体之间的接触的余量距离。进一步地，机器人控制参数122也可以包含与移动机器人20的移动速度的速度上限值等动作强度有关的信息。

机器人控制参数122也可以根据状况而被更新。机器人控制参数122也可以包含表示收纳库291的收纳空间的空闲状况或使用状况的信息。机器人控制参数122也可以包含能够搬运的搬运物、或不可搬运的搬运物的信息。对于机器人控制参数122而言，上述的各种信息与各个移动机器人20建立了对应关系。

路线计划信息125包含在路线计划部115中被计划的路线计划信息。路线计划信息125例如包含表示搬运任务的信息。路线计划信息125也可以包含被分配了任务的移动机器人20的ID、出发地、搬运物的内容、搬运目的地、搬运出发地、去往搬运目的地的预定到达时间、去往搬运出发地的预定到达时间、到达期限等信息。在路线计划信息125中，上述的各种信息也可以与每个搬运任务建立对应关系。路线计划信息125也可以包含由用户U1输入的搬运委托信息的至少一部分。

进一步地，路线计划信息125也可以针对各个移动机器人20或搬运任务而包含与通过点有关的信息。例如，路线计划信息125包含表示与各个移动机器人20有关的通过点的通过顺序的信息。路线计划信息125也可以包含楼层地图121中的各个通过点的坐标、或是否通过了通过点的信息。

成本地图128为，表示在成本添加部118中被添加的成本的地图。具体而言，成本与楼层地图121上的位置(地址或者坐标)建立了对应关系。如上文所述，成本地图128能够设为在各个网格中存储了成本的网格地图。在成本添加部118每次添加成本时，成本地图128被更新。另外，也可以通过将被存储在多台移动机器人20中的成本地图228进行合并，从而生成成本地图128。也就是说，也可以基于在多台移动机器人中被添加的成本，从而生成成本地图128。

搬运物信息126为，与被实施了搬运委托的搬运物有关的信息。例如，包含搬运物的内容(类别)、搬运出发地、搬运目的地等信息。搬运物信息126也可以包含负责搬运的移动机器人20的ID。进一步地，搬运物信息也可以包含表示搬运中、搬运前(搭载前)、搬运完毕等状态的信息。对于搬运物信息126而言，针对每个搬运物而与这些信息建立了对应关系。关于搬运物信息126，将在后文中进行叙述。

另外，路线计划部115参照被存储在存储部12中的各种信息，从而制定路线计划。例如，基于楼层地图121、机器人信息123、机器人控制参数122、路线计划信息125，从而决定执行任务的移动机器人20。而且，路线计划部115参照楼层地图121等来设定直到搬运目的地为止的通过点及其通过顺序。在楼层地图121中，预先登记有通过点的候选。然后，路线计划部115根据拥挤状况等来设定通过点。此外，在连续处理任务等的情况下，路线计划部115也可以将搬运出发地以及搬运目的地设定作为通过点。

另外，也可以针对一个搬运任务而分配两个以上的移动机器人20。例如，在搬运物大于移动机器人20的可搬运容量的情况下，将一个搬运物分成两个并搭载在两个移动机器人20上。或者，在搬运物重于移动机器人20的可搬运重量的情况下，将一个搬运物分成两个并搭载在两个移动机器人20上。通过采用这样的方式，从而能够由两个以上的移动机器人20来分担执行一个搬运任务。显然，在对不同尺寸的移动机器人20进行控制的情况下，也可以以使能够搬运搬运物的移动机器人20来接收搬运物的方式而实施路线计划。

进一步地，一个移动机器人20也可以并行地执行两个以上的搬运任务。例如，一个移动机器人20也可以同时搭载两个以上的搬运物，并依次搬运至不同的搬运目的地。或者，一个移动机器人20也可以在搬运一个搬运物的过程中搭载其他搬运物。此外，在不同的场所中被搭载的搬运物的搬运目的地既可以相同，也可以不同。通过采用这样的方式，从而能够高效地执行任务。

在这样的情况下，也可以采用如下方式，即，针对移动机器人20的收纳空间而对表示使用状况或空闲状况的收纳信息进行更新。也就是说，上位管理装置10也可以对表示空闲状况的收纳信息进行管理，从而对移动机器人20进行控制。例如，当搬运物的搭载或者接收完毕时，收纳信息被更新。当被输入有搬运任务时，上位管理装置10会参照收纳信息，从而使具有能够搭载搬运物的空闲的移动机器人20前往接收。通过采用这样的方式，从而能够使一个移动机器人20同时执行多个搬运任务，或者两个以上的移动机器人20分担执行搬运任务。例如，也可以在移动机器人20的收纳空间内设置传感器从而对空闲状况进行检测。此外，也可以针对每个搬运物而预先登记其容量或重量。

缓冲存储器13为，对在运算处理部11中的处理中被生成的中间信息进行积存的存储器。通信部14为，用于与被设置在使用了系统1的设施中的多个环境摄像机300以及至少一台移动机器人20进行通信的通信接口。通信部14能够实施有线通信和无线通信这两方的通信。例如，通信部14向各个移动机器人20发送该移动机器人20的控制所需的控制信号。此外，通信部14接收由移动机器人20或环境摄像机300收集到的信息。

移动机器人20具有：运算处理部21、存储部22、通信部23、近距离传感器(例如，距离传感器组24)、摄像机25、驱动部26、显示部27、操作接受部28。另外，虽然在图2中仅示出了移动机器人20所具备的代表性的处理模块，但在移动机器人20中也包含很多未图示的其他处理模块。

通信部23为，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例如使用无线信号来与通信部14进行通信。距离传感器组24例如为近距离传感器，并输出表示与存在于移动机器人20的周围的物体或者人员的距离的接近物距离信息。以下，也将存在于移动机器人20的周边的物体或者人员称为周边物体。摄像机25例如对用于掌握移动机器人20的周围的状况的图像进行拍摄。此外，摄像机25例如也能够对被设置在设施的天花板等上的位置标志进行拍摄。也可以使用该位置标志而使移动机器人20掌握本机的位置。

驱动部26对被设置安装在移动机器人20上的驱动轮进行驱动。另外，驱动部26也可以具有对驱动轮或其驱动电机的转数进行检测的编码器等。也可以根据编码器的输出来推断本机位置(当前位置)。移动机器人20对自己的当前位置进行检测，并发送至上位管理装置10。

显示部27以及操作接受部28通过触摸面板显示器而被实现。显示部27对成为操作接受部28的用户界面画面进行显示。此外，也可以在显示部27上显示表示移动机器人20的目的地或移动机器人20的状态的信息。操作接受部28接受来自用户的操作。操作接受部28除了包含被显示在显示部27上的用户界面画面之外，还包含被设置在移动机器人20上的各种开关。

运算处理部21实施在移动机器人20的控制中所使用的运算。运算处理部21例如能够作为计算机的中央运算处理装置(CPU：Central Processing Unit)等可执行程序的装置来进行安装。而且，各种功能也能够通过程序来实现。运算处理部21具有：移动命令提取部211、驱动控制部212、推断部216、路径变更部217、成本添加部218。另外，虽然在图2中仅示出了运算处理部21所具有的代表性的处理模块，但也包含未图示的处理模块。运算处理部21也可以对通过点之间的路径进行搜索。此外，运算处理部21也可以参照成本地图228来决定路径。

移动命令提取部211从由上位管理装置10所给予的控制信号中提取移动命令。例如，移动命令包含与下一个通过点有关的信息。例如，控制信号也可以包含与通过点的坐标或通过点的通过顺序有关的信息。然后，移动命令提取部211提取这些信息以作为移动命令。

进一步地，移动命令也可以包含表示能够实现向下一个通过点的移动的信息。当通道宽度较窄时，存在移动机器人20无法交错而过的情况。此外，存在暂时无法在通道中通行的情况。在这样的情况下，控制信号包含在应当停止的场所近前的通过点处使移动机器人20停止的命令。然后，在其他移动机器人20通过之后或变为可通行之后，上位管理装置10向移动机器人20输出通知变为能够移动的情况的控制信号。由此，暂时停止的移动机器人20重新开始移动。

驱动控制部212以基于由移动命令提取部211所给予的移动命令而使移动机器人20移动的方式来对驱动部26进行控制。例如，驱动部26具有根据来自驱动控制部212的控制指令值而进行旋转的驱动轮。移动命令提取部211提取移动命令，以使移动机器人20朝向从上位管理装置10接收到的通过点进行移动。然后，驱动部26对驱动轮进行旋转驱动。移动机器人20朝向下一个通过点进行自主移动。通过采用这样的方式，从而依次从通过点通过，进而到达搬运目的地。此外，移动机器人20也可以对本机位置进行推断，从而向上位管理装置10发送表示已从通过点通过的信号。由此，上位管理装置10能够对各个移动机器人20的当前位置或搬运状况进行管理。

推断部216对周边物体的移动方向进行推断。在此，周边物体的移动方向能够设为以移动机器人20的行进方向为基准的方向。然后，推断部216对左右方向上的周边物体的移动方向进行推断。也就是说，推断部216对周边物体正在向左右哪个方向移动进行推断。推断部216以移动机器人的行进方向为基准，从而对周边物体是向左方向移动还是向右方向移动进行判定。进一步地，推断部216也可以对周边物体的位置或移动速度进行推断。进一步地，推断部216也可以对周边物体的移动速度进行推断。也就是说，推断部216也可以对表示周边物体的移动速度以及移动方向的移动向量进行推断。关于移动方向等的推断，将在后文中进行叙述。

路径变更部217基于推断部216的推断结果，从而对路径进行变更。路径变更部217以从与左右方向上的周边物体的移动方向相反的一侧通过的方式来对路径进行变更。在以移动机器人20的行进方向为基准而周边物体向右方向移动的情况下，路径变更部217以使移动机器人20从周边物体的左侧通过的方式来对路径进行变更。此外，在以移动机器人20的行进方向为基准而周边物体向左方向移动的情况下，路径变更部217以使移动机器人20从周边物体的右侧通过的方式来对路径进行变更。

路径变更部217基于推断结果来对上位管理装置10发送的路径(路线)进行变更。也就是说，路径变更部217根据周边物体的移动方向，从而对在路线计划部115中被计划的路径进行重新计划。由于通过采用这样的方式从而能够进行与周围的状况相应的适当的路径上的移动，因此能够更高效地进行移动。在此，对路径变更部217参照成本地图228来变更路径的示例进行说明。以下，对成本添加部218所添加的成本、以及其成本地图228进行说明。

成本添加部218在楼层地图21上添加成本。该成本能够用在路径变更部217的处理中。例如，成本添加部218能够基于推断部216的推断结果来添加成本。然后，路径变更部217基于成本来对路径进行变更。显然，路径变更部217也可以在不使用成本的条件下对路径进行变更。

成本添加部218使成本与楼层地图221上的位置建立对应关系。换而言之，针对楼层地图221上的各个位置，从而对成本进行计算。成本为，用于对移动机器人20的移动进行限制的信息。例如，成本以0～100这100个等级而被设定，且数字越大，移动机器人20的移动越受限制。虽然将成本的设定范围内的上限值设为100、且将下限值设为0，但设定范围的上限值以及下限值并未被限定于该值。

具体而言，楼层地图221成为以网格的方式被分割而成的网格地图。并且，成本添加部218针对每个网格而设定成本。移动机器人20无法进入到成本为预定值以上的网格。或者，成本越大，则将移动速度的上限值设定得越低。成本添加部218根据周围的状况，从而随时对成本进行计算。关于成本添加部218的处理，将在后文中进行叙述。

推断部216对处于移动机器人20的周边的周边物体进行检测。进一步地，推断部216在周边物体为其他移动机器人20或人类移动体的情况下，对移动体的移动速度以及移动方向进行推断。此外，推断部216也可以对周边物体是被固定在设施中的固定物体还是能够在设施内移动的移动体进行特别指定。作为固定物体，而存在有设施内的壁面、门、桌子、固定货架等，且在楼层地图121、221中存储有其信息。作为移动体，可列举出其他移动机器人、活动床、输液架、可移动式的医疗设备、带脚轮的架子、人、轮椅等。

移动体通常不在楼层地图121、221中登记有其信息。因此，推断部216能够参照楼层地图121、221来对周边物体是固定物体还是移动体进行检测。也就是说，处于与被登记在楼层地图221上的物体一致的位置上的周边物体成为固定物体。没有在与被登记在楼层地图221上的物体一致的位置上的周边物体成为移动体。移动体并不限于物体，也可以为人类或动物。

移动机器人20通过路程计等来对楼层地图121中的自我位置进行推断。然后，推断部216能够根据从自我位置到周边物体位置为止的距离和方向，从而对楼层地图121上的周边物体的位置进行特别指定。推断部216对周边物体是否已被登记在楼层地图221上进行判定。到周边物体位置为止的距离和方向，能够通过距离传感器组24的测量结果来取得。

进一步地，推断部216也可以基于距离传感器组24或摄像机25等的感测结果来对周边物体进行特别指定。例如，当设为距离传感器组24为激光雷达时，能够对周边物体的表面形状进行测量。推断部216能够根据表面形状，从而对周边物体进行特别指定。例如，在周边物体为身处周围的人的情况下，由距离传感器组24检测出的表面形状与人的表面形状匹配。或者，推断部216能够基于摄像机25的拍摄图像，从而对周边物体进行特别指定。例如，在周边物体为身处周围的人的情况下，摄像机25的拍摄图像与人的参照图像匹配。因此，推断部216能够对周边物体是人的情况进行特别指定。以此方式，通过针对各种传感器的检测结果而实施图案匹配处理，从而能够对周边物体是人或是其他移动机器人进行特别指定。

在存储部22中，存储有楼层地图221、机器人控制参数222和搬运物信息226。图2所示的是被存储在存储部22中的信息的一部分，也包含图2所示的楼层地图221、机器人控制参数222和搬运物信息226以外的信息。楼层地图221为，使移动机器人20移动的设施的地图信息。该楼层地图221为，例如对上位管理装置10的楼层地图121进行下载而得到的图。另外，楼层地图221也可以为被预先创建的图。此外，楼层地图221也可以不是设施整体的地图信息，而是局部地包含预定移动的区域的地图信息。

机器人控制参数222为，用于使移动机器人20进行动作的参数。在机器人控制参数222中，例如包含与周边物体之间的距离阈值。进一步地，在机器人控制参数222中，包含移动机器人20的速度上限值。

搬运物信息226与搬运物信息126同样地包含与搬运物有关的信息。包含搬运物的内容(类别)、搬运出发地、搬运目的地等信息。搬运物信息也可以包含表示搬运中、搬运前(搭载前)、搬运完毕等状态的信息。对于搬运物信息226而言，针对每个搬运物而与这些信息建立了对应关系。关于搬运物信息226，将在后文中进行叙述。搬运物信息226只要包含与移动机器人20所搬运的搬运物有关的信息即可。因此，搬运物信息226成为搬运物信息126的一部分。也就是说，搬运物信息226也可以不包含其他移动机器人20所搬运的搬运物的搬运物信息。

驱动控制部212参照机器人控制参数222，并根据从距离传感器组24得到的距离信息所表示的距离低于距离阈值的情况，从而使动作停止或者减速。驱动控制部212以按照速度上限值以下的速度行驶的方式来对驱动部26进行控制。驱动控制部212对驱动轮的转速进行限制，以免移动机器人20以速度上限值以上的速度进行移动。

成本地图228为，表示被成本添加部218所添加的成本的地图。具体而言，成本与楼层地图221上的位置(地址或者坐标)建立了对应关系。如上文所述，成本地图228能够设为在各个网格中存储有成本的网格地图。在成本添加部218每次计算成本时，成本地图228被更新。

在成本地图228中被示出的成本经由通信部23而被发送至上位管理装置10。也就是说，通信部23向上位管理装置10发送成本添加部218所添加的成本。此外，通信部23在成本上标注添加了成本的移动机器人20的ID，并发送至上位管理装置10。由此，上位管理装置10的成本添加部118能够将多个移动机器人20所添加的成本进行合并。

(移动机器人20的结构)

在此，对移动机器人20的外观进行说明。图3表示移动机器人20的概要图。图3所示的移动机器人20为移动机器人20的样式之一，也可以为其他形态。另外，在图3中，x方向为移动机器人20的前进方向以及后退方向，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筐体，在该筐体内部搭载有各个结构要素。例如，在台车部260的内部收纳有驱动部26。

在主体部290中，设置有成为收纳空间的收纳库291、和对收纳库291进行密封的门292。在收纳库291中设置有多层架子，并且针对每一层而对空闲状况进行管理。例如，通过在各层上配置重量传感器等各种传感器，从而能够对空闲状况进行更新。移动机器人20通过自主移动而将被收纳在收纳库291中的搬运物搬运至由上位管理装置10所指示的目的地为止。主体部290也可以将未图示的控制盒等搭载在筐体内。此外，门292也能够利用电子钥匙等来上锁。当到达搬运目的地时，用户U2利用电子钥匙来对门292进行解锁。或者，在到达搬运目的地的情况下，门292也可以自动地进行开锁。

如图3所示那样，在移动机器人20的外部装饰上，作为距离传感器组24而设置有前后距离传感器241以及左右距离传感器242。移动机器人20通过前后距离传感器241来对移动机器人20的前后方向的周边物体的距离进行计测。此外，移动机器人20通过左右距离传感器242从而对移动机器人20的左右方向的周边物体的距离进行计测。

例如，前后距离传感器241分别被配置在主体部290的筐体的前表面以及后表面上。左右距离传感器242分别被配置在主体部290的筐体的左侧面以及右侧面上。前后距离传感器241以及左右距离传感器242为，例如超声波距离传感器或激光测距仪。对到周边物体为止的距离进行检测。在由前后距离传感器241或左右距离传感器242检测出的到周边物体为止的距离成为距离阈值以下的情况下，移动机器人20会减速或者停止。

在驱动部26中，设置有驱动轮261以及脚轮262。驱动轮261为，用于使移动机器人20向前后左右移动的车轮。脚轮262为，在不被施加驱动力的条件下，追随于驱动轮261而滚转的从动轮。驱动部26具有未图示的驱动电机，并对驱动轮261进行驱动。

例如，驱动部26在筐体内对各自与行驶面接地的两个驱动轮261和两个脚轮262进行支承。两个驱动轮261以彼此旋转轴芯相一致的方式被配置。各个驱动轮261通过未图示的电机而被独立地旋转驱动。驱动轮261根据来自图2的驱动控制部212的控制指令值而进行旋转。脚轮262为从动轮，并被设置为从驱动部26向铅直方向延伸的旋转轴与车轮的旋转轴分离并对车轮进行轴支承，并且以仿照驱动部26的移动方向的方式进行追随。

对于移动机器人20而言，例如如果两个驱动轮261向相同方向以相同的转速进行旋转，则会直线前进，如果向相反方向以相同的转速而旋转，则会围绕穿过两个驱动轮261的大致中央的铅直轴而进行旋转。此外，通过使两个驱动轮261以相同方向和不同转速进行旋转，从而能够在向左右转弯的同时前进。例如，通过使左侧的驱动轮261的转速高于右侧的驱动轮261的转速，从而能够进行右转弯。相反地，通过使右侧的驱动轮261的转速高于左侧的驱动轮261的转速，从而能够进行左转弯。即，移动机器人20通过分别被控制了两个驱动轮261的旋转方向、转速，从而能够向任意的方向进行平移、回旋、左右转弯等。

此外，在移动机器人20中，在主体部290的上表面上设置有显示部27、操作界面281。在显示部27上，显示有操作界面281。通过用户对被显示在显示部27上的操作界面281进行触摸操作，从而能够使操作接受部28接受来自用户的指示输入。此外，紧急停止按钮282被设置在显示部27的上表面上。紧急停止按钮282以及操作界面281作为操作接受部28而发挥功能。

显示部27为例如液晶面板，并利用插图来显示人物的面部，或者以文本或图标的形式来呈现与移动机器人20有关的信息。如果在显示部27上显示出人物的面部，则能够给周围的观察者带来显示部27好似模拟的面部的印象。也能够将被搭载在移动机器人20上的显示部27等作为用户终端400来使用。

在主体部290的前表面上设置有摄像机25。在此，两个摄像机25作为立体摄像机而发挥功能。也就是说，具有相同的视角的两个摄像机25以彼此在水平方向上分离的方式被配置。将由各个摄像机25所拍摄到的图像作为图像数据而输出。基于两个摄像机25的图像数据，从而能够对到被拍摄物体为止的距离或被拍摄物体的大小进行计算。运算处理部21通过对摄像机25的图像进行解析，从而能够在移动方向前方检测到人或障碍物等。在人或障碍物等处于行进方向前方的情况下，移动机器人20在回避它们的同时，沿着路径而进行移动。此外，摄像机25的图像数据被发送至上位管理装置10。

移动机器人20通过对摄像机25所输出的图像数据、或前后距离传感器241以及左右距离传感器242所输出的检测信号进行解析，从而对周边物体进行识别，或者对本机的位置进行辨认。摄像机25对移动机器人20的行进方向前方进行拍摄。如附图所示那样，移动机器人20将被设置有摄像机25的一侧设为本机的前方。即，在通常的移动时，如箭头标记所示那样，本机的前方成为行进方向。

接下来，对距离传感器组24的感测区域的一个示例进行说明。在此，如图4所示那样，作为距离传感器组24而设置有两个测距传感器24A、24B。测距传感器24A为二维测距传感器，测距传感器24B为三维测距传感器。既可以与前后距离传感器241以及左右距离传感器242相对应，也可以以分体的方式来设置。测距传感器24A以及测距传感器24B以预定的时间间隔对周边物体的距离进行反复测量。测距传感器24A具有大于测距传感器24B的测量范围(可测量距离较长)。

测距传感器24A、测距传感器24B为，将脉冲激光作为测量信号来使用的激光雷达(LiDAR：Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)。测距传感器24A、测距传感器24B通过利用被周边物体反射出的反回光的相位与往返时间等，从而对到周边物体为止的距离进行测量。测距传感器24A以及测距传感器24B具有用于改变激光的出射方向的扫描镜。通过测距传感器24A、测距传感器24B对扫描镜进行驱动，从而使测量方向发生变化。

测距传感器24A为二维激光雷达，感测区域(视角范围)SA与水平面平行。也就是说，在测距传感器24A中，由于扫描镜围绕铅直轴而旋转，因此测量方向围绕偏航轴而变化。测量信号的出射方向与水平面平行，测量信号的出射方向在水平面内变化。显然，感测区域并不限于与水平面平行的区域。例如，在地板面为斜面的情况下，感测区域SA也可以与斜面平行。感测区域SA在左右方向上扩展。

例如，测距传感器24A通过按照每1°而对以移动机器人20为中心的全方位(360°)进行扫描，从而进行二维测距。感测区域SA在水平面内，既可以成为360°的全方位，也可以为一部分的角度范围。例如，能够仅将以移动方向前方为中心的预定的角度范围设为感测区域SA。测距传感器24A也可以被用于自我位置的推断。例如，在移动机器人20的周边存在墙壁的情况下，该墙壁的信息被存储在楼层地图221中。当测距传感器24A对到墙壁为止的距离进行测量时，运算处理部21会参照楼层地图221来对移动机器人20的当前位置进行推断。此外，测距传感器24A也可以被利用在处于周边的障碍物的检测中。

测距传感器24B为三维激光雷达，感测区域(视角范围)SB成为立体区域。例如，在测距传感器24B中，测量信号的出射方向围绕偏航轴、俯仰轴而变化。测距传感器24B通过对三维的感测区域SB进行扫描，从而能够取得表示周边物体的三维形状的点组数据。

使用实施三维测量的测距传感器24B和实施二维测量的测距传感器24A来对到周边物体为止的距离进行测量。例如，测距传感器24A的可测量距离(测量范围)长于测距传感器24B的可测量距离(测量范围)。也就是说，测距传感器24A与实施三维测量的测距传感器24B相比能够对更远距离进行测距。在此情况下，能够根据脉冲激光的强度，从而对测量范围进行设定。

在利用测距传感器24A而检测出在楼层地图221上不存在的周边物体的情况下，测距传感器24B对该周边物体的三维形状进行测量。例如，当测距传感器24A检测出正在移动的周边物体时，测距传感器24B高精度地对到正在移动的周边物体为止的距离进行测量。由此，能够高精度地对到周边物体为止的三维的表面形状进行测量。

例如，在图4中，用户UA作为周边物体而存在于移动机器人20的前方。根据能够对远距离进行测距的测距传感器24A的测量结果，推断部216会将用户UA作为周边物体而检测出来。由于用户UA没有被登记在楼层地图221上，因此如果测距传感器24B接近到了能够进行测距的位置，则测距传感器24B会对用户UA实施测量。以将用户UA包含在感测区域SB内的方式来进行设定，从而由测距传感器24B实施测量。测距传感器24B以减小测量信号的扫描角度的间距的方式而高精度地实施距离测量。然后，测距传感器24B对周边物体表面的三维形状进行测量。由此，能够对表示用户UA的三维形状的点组数据进行测量。

以此方式，在推断部216根据测距传感器24A的测量结果而检测出在周边存在有周边物体的情况下，测距传感器24B以周边物体为感测区域SB的中心而进行三维测量。

此外，推断部216能够根据测距传感器24B的测量结果而对周边物体的移动向量进行计算。在周边物体为正在移动的人或其他移动机器人20的情况下，推断部216对人或移动机器人20的移动向量进行推断。移动向量为，包含移动速度以及移动方向在内的信息。例如，基于从移动机器人20到周边物体为止的距离的变化，从而对周边物体的移动向量进行推断。移动机器人20对自己的当前位置进行检测。然后，推断部216根据到周边物体为止的距离和方向，从而对楼层地图221中的周边物体的位置进行检测。然后，根据楼层地图221上的周边物体的位置的时间变化，从而对移动向量进行计算。

在图4中，由于在移动机器人20的周边存在有用户UA，因此推断部216将用户UA检测作为周边物体。另外，用户UA为，设施的职员或利用者。如上文所述，推断部216对用户UA的楼层地图221上的位置进行检测。进一步地，测距传感器24A和测距传感器24B反复进行测量。推断部216通过对用户UA的楼层地图221的位置进行比较，从而对用户UA的移动向量进行推断。然后，成本添加部218根据用户UA的移动向量来添加成本。

此外，推断部216也可以对周边物体的重心位置进行推断，并基于重心位置的变化从而对移动向量进行推断。例如，推断部216基于由测距传感器24B的测量而得到的三维形状或点组数据，从而对楼层地图221上的周边物体的重心位置进行计算。在此，重心位置能够设为楼层地图221内的位置、也就是水平面内的二维位置。例如，当点组数据的点的重心位置为周边物体的重心位置时，推断部216也可以根据周边物体的重心位置的变化而对移动向量进行计算。例如，推断部216通过在楼层地图上对根据前一次的测量结果而得到的重心位置和根据最新的测距结果而得到的重心位置进行比较，从而对周边物体的移动向量进行计算。通过采用这样的方式，从而能够提高移动速度、以及移动方向的推断精度。

图5为，用于对处于移动机器人20的周边的用户UA添加的成本进行说明的示意图。图5为，示意性地表示正在通道中运行的移动机器人20及其周边的俯视图。在图5所示的俯视观察中，移动机器人20正在沿着上下方向(例如，南北方向)的通道中移动。在通道的左右两侧设置有墙壁W。在图5中，移动机器人20而以从下朝上的方式进行移动。具体而言，移动机器人20沿着在路线计划部115中被计划的路径P1而在通道H中移动。在路径P1中包含有通过点M11、M12。

在此，在移动机器人20的前方处，用户UA正在通道中移动。用户UA正在向移动向量V所示出的方向移动。在图5中，用户UA正在向左斜下方向步行。测距传感器24A以及测距传感器24B正在对到用户UA为止的距离进行测量。

如上文所述那样，推断部216对用户UA的移动向量V进行计算。也就是说，推断部216基于楼层地图221上的用户UA的位置的变化，从而对用户UA的移动向量V进行计算。在此，用户UA的移动向量V表示楼层地图221上的用户UA的绝对的移动速度和移动方向。

例如，测距传感器24A以及测距传感器24B对到用户UA为止的距离进行反复测量。也就是说，测距传感器24A以及测距传感器24B以移动机器人20为基准，从而对到用户UA为止的距离和方向进行测量。推断部216考虑移动机器人20自己的当前位置并对楼层地图221上的用户UA的位置进行特别指定。

推断部216通过对上一次测量时的用户UA的位置和最新测量时的用户UA的位置进行比较，从而对移动方向进行推断。推断部216对上一次测量时的用户UA的位置与最新测量时的用户UA的位置之间的距离进行计算。然后，根据测距传感器24A以及测距传感器24B的测量时间间隔来对用户UA的移动速度进行推断。例如，根据激光雷达的扫描周期、感测区域的大小等来决定测量时间间隔。显然，移动向量的推断并不限于上述方法。例如，推断部216也可以通过测距传感器的三次以上的测量结果的平均值，从而对移动向量V进行推断。

成本添加部218基于移动向量V，从而在楼层地图221上添加成本。成本添加部218针对楼层地图221的每个网格而对成本进行计算。在图5中，根据用户UA的最新的位置和移动向量V来设定被添加成本的成本区域CU。成本区域CU被设定在用户UA的行进方向前方处。成本区域CU根据用户UA的移动速度而可变。例如，用户UA的移动速度越大，成本区域CU越大。

成本添加部218对成本区域CU中所包含的网格添加成本。在此，对于成本区域CU中所包含的网格添加固定值的成本。显然，针对每个网格而不同的成本的值也可以根据移动向量或位置而不同。例如，移动速度越快，越能够提高所添加的成本。此外，越是接近用户UA的位置，越能够提高或降低成本。

成本添加部218基于每次测距所得到的移动向量V来对成本进行计算，并依次进行加法运算。根据测距传感器24A、24B的测量结果来对成本进行更新。在成本区域CU中所包含的网格中，对成本进行加法运算。也就是说，在处于用户UA的移动方向前方的网格中，成本会增加。此外，设为针对每次测量而将全部网格的成本减去固定值。因此，在未处于移动方向前方的网格中，成本会随着时间经过而减少。也就是说，在成本区域CU的外侧的网格中，每次测距会使成本减少。所添加的成本或所减去的成本，只要根据成本的设定范围、测量时间间隔、移动向量等来决定即可。以此方式，通过成本添加部218针对每次测量而添加成本，从而随时对成本地图进行更新。

而且，移动机器人20根据成本地图228而进行移动。移动机器人20沿着从成本较低的网格通过这样的路径来进行移动。在图5中，由于用户UA的移动方向前方的成本升高，因此移动机器人20将沿着避开用户UA的移动方向前方而通过这样的路径P2来进行移动。因此，移动机器人20设定像通过用户UA的移动出发地这样的路径P2。例如，设定有像从成本地图上的成本为预定值以下的网格中通过这样的路径P2。移动机器人20使成本地图228反映在路径计划中。

通过采用这样的方式，从而移动机器人20能够高效地移动。移动机器人20能够对用户UA的移动目的地进行预测，从而进行路径计划。也就是说，由于能够在避开用户UA的移动目的地这样的路径P2上移动，因此能够在不放慢移动速度的条件下进行移动。能够缩短移动至目的地为止的移动时间。在被利用于有人的环境的移动机器人20中，期望避开人来进行移动。为了以能够避开人的方式进行控制，提高移动速度变得困难。通过像本实施方式这样根据移动向量来对成本进行更新，从而能够预测人的位置。因此，移动机器人20能够高效地移动。

运算处理部21以根据按照测距传感器24A、24B的测量结果来更新的成本而移动的方式进行控制。例如，运算处理部21只要基于成本地图228而重新计划路径即可。也就是说，移动机器人20以使在正在移动的通道上从成本较低的网格中通过的方式来实施路径计划。在路径P1所包含的网格中，当成本成为预定值以上时，运算处理部21会对路径P1进行修正，从而设定新的路径P2。

例如，当设定了成为搬运目标地的目的地时，路线计划部115以通常在通道的左侧通行的方式来实施路线计划。也就是说，路线计划部115作为路线计划条件而设定了像以移动机器人20的前进方向为基准而在通道的左侧通行这样的通过点M11、M12。路线计划部115针对移动机器人20而计划出设定有通过点M11、M12的路径P1。

但是，由于用户UA正在朝向路径P1步行，因此运算处理部21设定出像在通道的右侧通过这样的路径P2。运算处理部21设定出像按照通过点M11、M22、M23、M24的顺序通过这样的路径P2。换而言之，运算处理部21删除通过点M12，并追加通过点M22～M24。由于通过采用这样的方式从而能够根据设施内的状况来实施更适当的路径计划，因此能够实施高效的路径计划。

例如，运算处理部21设定出像移动机器人20从处于通过点M11的定时下的用户UA所存在的位置通过这样的路径P2。移动机器人20对用户UA的将来的位置进行预测，从而能够实施路径计划。例如，移动机器人20能够预测移动机器人20在移动了从通过点M11起至通过点M12为止的距离的移动时间后的用户UA的位置。能够在像避开根据用户UA的移动向量V而预测出的将来的用户UA的位置这样的路径P2上移动。因此，能够在不降低移动速度的条件下移动，并能够缩短移动到目的地为止的移动时间。

另外，在图5中，在墙壁W的附近处设定了墙壁成本区域CW。墙壁成本区域CW为距墙壁W的距离在预定距离以下的区域，并且沿着墙壁W而被配置。墙壁成本区域CW的成本为固定值。也就是说，在墙壁成本区域CW中，被设定有固定的墙壁成本。在该情况下，在墙壁W的附近处，成本不会随着时间而变化。也就是说，即使在测距传感器的测量结果被更新了的情况下，墙壁成本区域CW的成本也被固定为固定值。因此，计划了移动机器人20不会通过墙壁W这样的路径。以此方式，通过在墙壁W等的附近的网格中始终添加成本，从而能够防止对墙壁W的碰撞、接近。因此，能够更高效地进行移动。例如，能够将上述的距离阈值设定得较大。

也可以采用如下方式，即，多台移动机器人20将成本添加在各个楼层地图221上。也就是说，各个移动机器人20基于被设置在各个移动机器人20上的测距传感器24A、24B的测量结果来添加成本。

而且，多台移动机器人20也可以共享楼层地图或者成本地图。例如，即使在成为移动机器人20的测距传感器24A、24B的死角的区域中，其他移动机器人20的测距传感器也能够实施测量。因此，其他移动机器人能够对成为死角的区域添加成本。移动机器人20将各自的成本地图发送至上位管理装置10。

然后，通过上位管理装置10对多台移动机器人20的成本地图228的成本进行加法运算，从而生成共享用的成本地图128。上位管理装置10将共享用的成本地图128的成本发送给各个移动机器人20。在该情况下，也可以发送成本地图128的仅一部分区域的成本。也就是说，上位管理装置10将在移动机器人20的移动方向前方处成为死角的区域的成本发送给移动机器人20。通过采用这样的方式，从而即使对于成为移动机器人20的测距传感器24A、24B的死角区域也可添加成本。因此，由于移动机器人20能够预测成为死角的区域中的状况，因此能够计划出可更高效地移动的路径。

另外，虽然在图5中设为周边物体为用户UA、也就是人的情况来进行了说明，但周边物体并不限于人，也可以为其他移动机器人20。或者，周边物体也可以为搬运台车或轮椅等。在移动机器人20的周边存在有移动的周边物体(人或移动机器人等)的情况下，移动机器人20会基于其移动向量而进行移动。

此外，在本实施方式中，使用实施二维测量的测距传感器24A和实施三维测量的测距传感器24B来对到周边物体为止的距离进行测量。而且，实施二维测量的测距传感器24A的可测量距离(测量范围)长于测距传感器24B的可测量距离(测量范围)。也就是说，测距传感器24A与实施三维测量的测距传感器24B相比，能够对更远距离进行测距。通过采用这样的方式，从而能够提高周边物体的移动向量的推断精度。

此外，也可以根据测距传感器24B的测量结果来对周边物体的重心位置进行推断。而且，推断部216也可以根据周边物体的重心位置的时间变化来对移动向量进行计算。通过采用这样的方式，从而能够提高移动速度以及移动方向的推断精度。

使用图6来对本实施方式所涉及的控制方法进行说明。图6为，表示控制方法的流程图。首先，测距传感器24A、测距传感器24B实施二维测距和三维测距(S11、S21)。然后，推断部216提取周边物体的点组(S12)。由此，能够取得表示周边物体的三维形状的点组数据。

接下来，推断部216提取周边物体的位置、速度、重心(S13)。在此，推断部216通过对上一次的测距结果与本次的测距结果进行比较，从而求出周边物体的位置、移动速度、重心、移动方向等信息。然后，推断部216将在步骤S13中求出的信息投影在二维的楼层地图221上(S14)。在此，周边物体的位置等被投影在楼层地图上。成本添加部218通过向楼层地图221添加成本，从而生成二维的成本地图228(S15)。在此，基于测距传感器24A的二维的测距结果，从而使用被推断出的自我位置。也就是说，运算处理部21通过对测距传感器24A的测距结果和楼层地图221进行对照，从而能够实现精度较高的自我位置推断。然后，成本添加部218以被推断出的自我位置为基准，从而将周边物体的成本投影在地图上。也就是说，成本地图被投影在以二维测距结果来对照的地图上。

然后，运算处理部21基于成本地图，从而对路径计划进行修正(S16)。例如，在原来的路径中，在从成本成为预定值以上的地方通过的情况下，对路径进行变更。也就是说，以迂回过成本较高的地方的方式来对路径进行修正。由此，能够高效地移动。进一步地，通过基于测距传感器24A、或者测距传感器24B的测距结果来制定移动计划，从而能够更高效地移动。然后，移动机器人20沿着被修正后的路径进行移动。

以此方式，本实施方式所涉及的系统对参照地图而自主移动的移动机器人进行控制。首先，移动机器人20取得使用测距传感器24A、24B而测量出的到周边物体为止的距离。推断部216根据到周边物体为止的距离的变化，从而对以移动机器人20的行进方向为基准的左右方向上的所述周边物体的移动方向进行推断。路径变更部217以从与周边物体的移动方向相反的一侧通过的方式来对路径进行变更。

改变例1

在图7中，机器人控制系统在不使用成本的条件下对移动机器人进行控制。使用图7来对改变例1所涉及的机器人控制进行说明。图7为用于对移动机器人20的动作进行说明的图，且为表示移动机器人20进行移动的动作的俯视图。另外，在改变例1中，由于没有使用成本，因此能够不需要图2的成本添加部118、218和成本地图128、228等。

在此，在移动机器人20的前方，作为周边物体而存在有用户UA和移动机器人20A。移动机器人20被设定了像从通道的右侧通过这样的路径P1。也就是说，上位管理装置10向移动机器人20发送了路径P1。在变更前的路径P1上，移动机器人20按照通过点M11、M12的顺序移动。通过点M11和通过点M12被配置为与前后方向(附图中的上下方向)平行的直线状。

推断部216对用户UA和移动机器人20A的移动方向进行推断。用户UA和移动机器人20A以移动机器人20的移动方向为基准而向右斜后方移动。也就是说，推断部216将左右方向上的用户UA和移动机器人20A的移动方向推断为右方向。在此，将用户UA的移动向量表示为移动向量V1，将移动机器人20A的移动向量表示为移动向量V2。

用户UA和移动机器人20A正在朝向路径P1进行移动。如果用户UA和移动机器人20A在被推断部216推断出的移动方向移动，则会成为移动机器人20的移动的障碍。路径变更部217基于被推断出的移动方向，从而将路径P1变更为路径P2。在路径P2上，按照通过点M11、M22、M23、M24的顺序而被设定。

因此，移动机器人20能够从用户UA和移动机器人20A的左侧通过。在沿着移动机器人20的行进方向而延伸的通道上，移动机器人20能够从与周边物体的移动目的地的相反的一侧通过。通过采用这样的方式，从移动机器人20能够在不降低移动速度的条件下移动。例如，能够防止移动机器人20A或用户UA进入到用于减速或停止的阈值距离内。因此，能够实现高速下的移动。此外，也能够减小阈值距离。

对改变例1所涉及的机器人控制方法进行说明。图8为，表示机器人控制方法的流程图。首先，推断部216取得由测距传感器24A、测距传感器24B测量出的测距数据(S31)。当测距传感器24A或者测距传感器24B对到处于移动机器人20的周边的周边物体为止的距离进行测定时，推断部216取得表示其距离的测距数据。

推断部216对周边物体的移动方向进行推断(S32)。推断部216以移动机器人20的移动方向为基准而对左右方向上的周边物体的移动方向进行推断。测距传感器24A或者测距传感器24B对到周边物体为止的距离进行反复测量。进一步地，移动机器人20对楼层地图221上的自己的当前位置进行推断。因此，推断部216在每次取得测距数据时，对楼层地图221上的周边物体的位置进行推断。推断部216根据楼层地图221上的周边物体的位置的变化，从而对移动方向进行推断。推断部216对周边物体是向右方向移动还是在向左方向移动进行推断。

路径变更部217基于推断结果，从而对路径进行变更(S33)。具体而言，在周边物体正在向右方向移动的情况下，路径变更部217以使移动机器人20从周边物体的左侧通过的方式来对路径进行变更(例如，参照图7)。在周边物体正在向左方向移动的情况下，路径变更部217以使移动机器人20从周边物体的右侧通过的方式来对路径进行变更(例如，参照图5)。也就是说，在周边物体正在朝向通道的左侧移动的情况下，移动机器人20在通道的右侧移动。在周边物体正在朝向通道的右侧移动的情况下，移动机器人20在通道的左侧移动。

通过采用这样的方式，从而推断部216根据周边物体的移动方向来对移动目的地进行预测。因此，移动机器人20能够以避开周边物体的移动目的地的方式进行移动。由于能够在不放慢移动机器人20的移动速度的条件下移动，因此能够实施高效的移动。

特别是，在移动机器人20沿着通道而移动的情况下，能够避开周边物体的移动目的地而移动。在移动机器人20沿着通道而移动的情况下，路线计划部115会以在通道的单侧通行的方式来预先设定路径。例如，在图5中，路线计划部115以使移动机器人20按照左侧通行而在通道内移动的方式来对路径作出计划。在图7中，路线计划部115以使移动机器人20按照右侧通行而在通道内移动的方式来对路径作出计划。

在判定为周边物体正在朝向通道的一侧移动的情况下，路径变更部217为了避开周边物体而以使移动机器人从与通道的一侧相反的一侧通过的方式来对路径进行变更。在多台移动机器人20以在通道的一侧通行的方式而被预先设定了路径的情况下，两台以上的移动机器人20即使在宽度狭窄的通道内也能够交错通过。

本实施方式所涉及的控制方法既可以由移动机器人20单体来实施，也可以由上位管理装置10来实施。此外，移动机器人20以及上位管理装置10也可以共同地执行机器人控制方法。也就是说，本实施方式所涉及的机器人控制系统也可以被搭载在移动机器人20内。或者，机器人控制系统的至少一部分或全部也可以被搭载在移动机器人20以外的装置上，例如被搭载在上位管理装置10上。

此外，上述的上位管理装置10或者移动机器人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。此外，这样的程序能够使用各种类型的非暂时性的计算机可读介质而被存储，并提供给计算机。非暂时性的计算机可读介质包含各种类型的具有实体的存储介质。非暂时性的计算机可读介质例如包含磁记录介质(例如软盘、磁带、硬盘驱动器等)、光磁存储介质(例如磁光盘)、CD-ROM(compact disc read only memory：光盘只读存储器)、CD-R(compact disc recordable：可刻录光盘)、CD-R/W(compact discrewritable：可重写光盘)、半导体存储器(例如，掩模ROM、PROM(programmable ROM：可编程只读存储器)、EPROM(erasable PROM：可擦可编程只读存储器)、闪存、RAM(random accessmemory：随机存取存储器)等)。此外，程序也可以通过各种各样类型的暂时性的计算机可读介质而被提供给计算机。暂时性的计算机可读介质的示例包含电信号、光信号、以及电磁波。暂时性的计算机可读介质能够经由电线以及光缆等的有线通信线路、或者无线通信线路从而将程序提供给计算机。

另外，本发明并不限于上述实施方式，能够在不脱离主旨的范围内适当地进行变更。例如，虽然在上述的实施方式中对搬运机器人在医院内进行自主移动的系统进行了说明，但上述系统也能够在酒店、餐厅、写字楼、活动会场或者综合设施中将预定的物品作为货物来进行搬运。

Claims (15)

1.一种机器人控制系统，其为对参照地图而自主移动的移动机器人进行控制的机器人控制系统，其中，

取得使用测距传感器而被测量出的到周边物体为止的距离，

根据到所述周边物体为止的距离的变化，从而对以所述移动机器人的行进方向为基准的左右方向上的所述周边物体的移动方向进行推断，

以从与所述周边物体的移动方向相反的一侧通过的方式来对路径进行变更。

2.如权利要求1所述的机器人控制系统，其中，

所述移动机器人在沿着通道而移动的情况下，以在通道的一侧通行的方式而被预先设定了路径，

在被判定为所述周边物体正在朝向所述一侧移动的情况下，为了避开所述周边物体，以使移动机器人从与所述通道的所述一侧相反的一侧通过的方式来对路径进行变更。

3.如权利要求1或2所述的机器人控制系统，其中，

在所述地图上添加有用于对移动机器人的移动进行限制的成本，并根据所述测距传感器的测定结果来更新成本。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的机器人控制系统，其中，

测距传感器具有三维测距传感器、和与所述三维测距传感器相比能够对更远距离进行测距的二维测距传感器。

5.如权利要求1至4中的任意一项所述的机器人控制系统，其中，

所述周边物体为，处于所述移动机器人的周边的人或者其他移动机器人。

6.一种机器人控制方法，其为对参照地图而自主移动的移动机器人进行控制的机器人控制方法，其中，

取得使用测距传感器而被测量出的到周边物体为止的距离，

根据到所述周边物体为止的距离的变化，从而对以所述移动机器人的行进方向为基准的左右方向上的所述周边物体的移动方向进行推断，

以从与所述周边物体的移动方向相反的一侧通过的方式来对路径进行变更。

7.如权利要求6所述的机器人控制方法，其中，

所述移动机器人在于通道内移动的情况下，以在通道的一侧通行的方式而被预先设定了路径，

在被判定为所述周边物体正在朝向所述一侧移动的情况下，为了避开所述周边物体，以使移动机器人从处于与所述通道的所述一侧相反的一侧的路径通过的方式来进行控制。

8.如权利要求6或7所述的机器人控制方法，其中，

在所述地图上添加有用于对移动机器人的移动进行制限的成本，并根据所述测距传感器的测定结果来更新成本。

9.如权利要求6至8中的任意一项所述的机器人控制方法，其中，

测距传感器具有三维测距传感器、和与所述三维测距传感器相比能够对更远距离进行测距的测定范围较长的二维测距传感器。

10.如权利要求6至9中的任意一项所述的机器人控制方法，其中，

所述周边物体为，处于所述移动机器人的周边的人或者其他移动机器人。

11.一种计算机可读介质，其上存储了使计算机执行对参照地图而自主移动的移动机器人进行控制的机器人控制方法的程序，其中，

在所述机器人控制方法中，

取得使用测距传感器而被测量出的到周边物体为止的距离，

根据到所述周边物体为止的距离的变化，从而对以所述移动机器人的行进方向为基准的左右方向上的所述周边物体的移动方向进行推断，

以从与所述周边物体的移动方向相反的一侧通过的方式来对路径进行变更。

12.如权利要求11所述的计算机可读介质，其中，

所述移动机器人在于通道内移动的情况下，以在通道的一侧通行的方式而被预先设定了路径，

在被判定为所述周边物体正在朝向所述一侧移动的情况下，为了避开所述周边物体，以使移动机器人从处于与所述通道的所述一侧相反的一侧的路径通过的方式来进行控制。

13.如权利要求11或12所述的计算机可读介质，其中，

在所述地图上添加有用于对移动机器人的移动进行制限的成本，并根据所述测距传感器的测定结果来更新成本。

14.如权利要求11至13中的任意一项所述的计算机可读介质，其中，

测距传感器具有三维测距传感器、和与所述三维测距传感器相比能够对更远距离进行测距的二维测距传感器。

15.如权利要求11至14中的任意一项所述的计算机可读介质，其中，

所述周边物体为，处于所述移动机器人的周边的人或者其他移动机器人。

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