JP2003036116A - 自律走行ロボット - Google Patents
自律走行ロボットInfo
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- JP2003036116A JP2003036116A JP2001224703A JP2001224703A JP2003036116A JP 2003036116 A JP2003036116 A JP 2003036116A JP 2001224703 A JP2001224703 A JP 2001224703A JP 2001224703 A JP2001224703 A JP 2001224703A JP 2003036116 A JP2003036116 A JP 2003036116A
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Links
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 101001078143 Homo sapiens Integrin alpha-IIb Proteins 0.000 description 1
- 102100025306 Integrin alpha-IIb Human genes 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基準位置から出発して複数の部屋を移動した
後に基準位置に戻らせるときの走行経路を求めて帰巣さ
せ、しかも、この時の走行経路を短くする。 【解決手段】 自律走行ロボットRCの現在位置を含む
部屋が部屋B、充電台CHがある部屋が部屋Aであれ
ば、部屋Bの出入口位置P3と部屋Aの部屋Bとの出入
口位置P2を読み出す。そして、現在位置と部屋Bの出
入口位置P3を結ぶ最短走行経路L1、部屋Bの出入口
位置P3と部屋Aの出入口位置P2を結ぶ走行経路L2
及び部屋Aの出入口位置P2と充電台CHのある基準位
置P0を結ぶ最短走行経路L3をそれぞれ算出し帰巣経
路として設定し、この設定した帰巣経路に従って自律走
行ロボットRCを現在位置から充電台CHへ帰巣させ
る。
後に基準位置に戻らせるときの走行経路を求めて帰巣さ
せ、しかも、この時の走行経路を短くする。 【解決手段】 自律走行ロボットRCの現在位置を含む
部屋が部屋B、充電台CHがある部屋が部屋Aであれ
ば、部屋Bの出入口位置P3と部屋Aの部屋Bとの出入
口位置P2を読み出す。そして、現在位置と部屋Bの出
入口位置P3を結ぶ最短走行経路L1、部屋Bの出入口
位置P3と部屋Aの出入口位置P2を結ぶ走行経路L2
及び部屋Aの出入口位置P2と充電台CHのある基準位
置P0を結ぶ最短走行経路L3をそれぞれ算出し帰巣経
路として設定し、この設定した帰巣経路に従って自律走
行ロボットRCを現在位置から充電台CHへ帰巣させ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自律移動走行する
自律走行ロボットに関する。
自律走行ロボットに関する。
【0002】
【従来の技術】自律して移動しながら所定の作業を行う
自律走行ロボットが各種提案されているが、自律走行ロ
ボットはバッテリを搭載して移動を行うためバッテリの
残量が少なくなったときには充電台を使用して充電する
必要がある。そして、自律走行ロボットにおいてはバッ
テリの残量が少なくなったときに自ら同じ部屋に設置さ
れている充電台まで戻るようになっているものもある。
例えば、清掃作業を行う自律走行ロボットの場合は、清
掃範囲の情報、例えば、部屋の大きさと部屋に設置され
ている充電台の位置が記憶された地図情報を有してお
り、作業が終了した後に、あるいは作業中に充電台まで
戻る必要が生じた場合は、現在の位置から地図情報に記
憶されている充電台までの経路を算出し、その算出した
経路に従って充電台まで戻ってバッテリの充電を行うこ
とになる。
自律走行ロボットが各種提案されているが、自律走行ロ
ボットはバッテリを搭載して移動を行うためバッテリの
残量が少なくなったときには充電台を使用して充電する
必要がある。そして、自律走行ロボットにおいてはバッ
テリの残量が少なくなったときに自ら同じ部屋に設置さ
れている充電台まで戻るようになっているものもある。
例えば、清掃作業を行う自律走行ロボットの場合は、清
掃範囲の情報、例えば、部屋の大きさと部屋に設置され
ている充電台の位置が記憶された地図情報を有してお
り、作業が終了した後に、あるいは作業中に充電台まで
戻る必要が生じた場合は、現在の位置から地図情報に記
憶されている充電台までの経路を算出し、その算出した
経路に従って充電台まで戻ってバッテリの充電を行うこ
とになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、清掃作業を
行う自律走行ロボットにおいて、複数の部屋を掃除する
場合には、充電台から出発し、この充電台が設置されて
いる部屋を出て他の部屋に移動して掃除を行うことにな
る。他の部屋での掃除終了後または掃除途中で充電台に
戻る場合、例えば、充電台が置かれた部屋の大きさと部
屋に設置されている充電台の位置が記憶された地図情報
のみでは、他の部屋から充電台が設置された部屋へ移動
して充電台に戻る経路を求めることができない。すなわ
ち、上述した従来のものでは自律走行ロボットを使用し
て複数の部屋を掃除した場合には自律走行ロボットを充
電台に戻らせる制御ができないという問題があった。
行う自律走行ロボットにおいて、複数の部屋を掃除する
場合には、充電台から出発し、この充電台が設置されて
いる部屋を出て他の部屋に移動して掃除を行うことにな
る。他の部屋での掃除終了後または掃除途中で充電台に
戻る場合、例えば、充電台が置かれた部屋の大きさと部
屋に設置されている充電台の位置が記憶された地図情報
のみでは、他の部屋から充電台が設置された部屋へ移動
して充電台に戻る経路を求めることができない。すなわ
ち、上述した従来のものでは自律走行ロボットを使用し
て複数の部屋を掃除した場合には自律走行ロボットを充
電台に戻らせる制御ができないという問題があった。
【0004】そこで、本発明は、基準位置から出発して
複数の部屋を移動した後に基準位置に戻らせるときの走
行経路の算出ができ、これにより基準位置に戻らせるこ
とができ、しかも、この時の走行経路を短くできる自律
走行ロボットを提供する。
複数の部屋を移動した後に基準位置に戻らせるときの走
行経路の算出ができ、これにより基準位置に戻らせるこ
とができ、しかも、この時の走行経路を短くできる自律
走行ロボットを提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
走行手段と、複数の部屋の配置、この各部屋が有する出
入口の位置及びいずれかの部屋に設置された基準位置を
記憶した記憶手段と、現在位置を特定する特定手段と、
この特定手段が特定した現在位置から現在位置を含む部
屋の出入口までの走行経路、現在位置を含む部屋の出入
口から基準位置を含む部屋の出入口までの走行経路及び
基準位置を含む部屋の出入口から基準位置までの走行経
路を算出する算出手段と、走行手段を駆動し、算出手段
が算出した走行経路に従って特定手段が特定した現在位
置から基準位置まで自律走行させる走行駆動手段を備え
た自律走行ロボットにある。
走行手段と、複数の部屋の配置、この各部屋が有する出
入口の位置及びいずれかの部屋に設置された基準位置を
記憶した記憶手段と、現在位置を特定する特定手段と、
この特定手段が特定した現在位置から現在位置を含む部
屋の出入口までの走行経路、現在位置を含む部屋の出入
口から基準位置を含む部屋の出入口までの走行経路及び
基準位置を含む部屋の出入口から基準位置までの走行経
路を算出する算出手段と、走行手段を駆動し、算出手段
が算出した走行経路に従って特定手段が特定した現在位
置から基準位置まで自律走行させる走行駆動手段を備え
た自律走行ロボットにある。
【0006】請求項2記載の発明は、走行手段と、複数
の部屋の配置、この各部屋が有する出入口の位置及びい
ずれかの部屋に設置された基準位置を記憶した記憶手段
と、現在位置を特定する特定手段と、この特定手段が特
定した現在位置から現在位置を含む部屋の出入口までの
走行経路、現在位置を含む部屋の出入口から、現在位置
を含む部屋と基準位置を含む部屋の間に配置された部屋
の出入口を通って、基準位置を含む部屋の出入口に至る
走行経路及び基準位置を含む部屋の出入口から基準位置
までの走行経路を算出する算出手段と、走行手段を駆動
し、算出手段が算出した走行経路に従って特定手段が特
定した現在位置から基準位置まで自律走行させる走行駆
動手段を備えた自律走行ロボットにある。
の部屋の配置、この各部屋が有する出入口の位置及びい
ずれかの部屋に設置された基準位置を記憶した記憶手段
と、現在位置を特定する特定手段と、この特定手段が特
定した現在位置から現在位置を含む部屋の出入口までの
走行経路、現在位置を含む部屋の出入口から、現在位置
を含む部屋と基準位置を含む部屋の間に配置された部屋
の出入口を通って、基準位置を含む部屋の出入口に至る
走行経路及び基準位置を含む部屋の出入口から基準位置
までの走行経路を算出する算出手段と、走行手段を駆動
し、算出手段が算出した走行経路に従って特定手段が特
定した現在位置から基準位置まで自律走行させる走行駆
動手段を備えた自律走行ロボットにある。
【0007】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の自律走行ロボットにおいて、算出手段は、現在位置
から現在位置を含む部屋の出入口までの最短走行経路と
基準位置を含む部屋の出入口から基準位置までの最短走
行経路を算出することにある。
載の自律走行ロボットにおいて、算出手段は、現在位置
から現在位置を含む部屋の出入口までの最短走行経路と
基準位置を含む部屋の出入口から基準位置までの最短走
行経路を算出することにある。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。なお、この実施の形態は、本発
明を清掃作業する自律走行ロボットに適用したものにつ
いて述べる。
面を参照して説明する。なお、この実施の形態は、本発
明を清掃作業する自律走行ロボットに適用したものにつ
いて述べる。
【0009】図1及び図2は自律走行ロボットの構成を
示す図で、下部が略円形状で上部が略半球形状になって
いる筐体1の前面上部に出入口指示ボタン等を設けた操
作入力部2を配置し、前面から側面に跨った下部に超音
波センサからなる複数の障害物検知用の障害物センサ3
を配置し、前部底面の中央先端部に超音波センサからな
る床面検知用の床面センサ4を配置している。前記障害
物センサ3は、例えば、前面から見える位置に所定の間
隔をあけて3個配置し、左右の側面に所定の間隔をあけ
て2個ずつ配置している。
示す図で、下部が略円形状で上部が略半球形状になって
いる筐体1の前面上部に出入口指示ボタン等を設けた操
作入力部2を配置し、前面から側面に跨った下部に超音
波センサからなる複数の障害物検知用の障害物センサ3
を配置し、前部底面の中央先端部に超音波センサからな
る床面検知用の床面センサ4を配置している。前記障害
物センサ3は、例えば、前面から見える位置に所定の間
隔をあけて3個配置し、左右の側面に所定の間隔をあけ
て2個ずつ配置している。
【0010】前記筐体1内には、クリーナモータ5とこ
のモータ5で回転するファン6とこのファン6の回転に
より底部に設けた吸込口7から塵を吸込んで集める集塵
室8が収納されている。
のモータ5で回転するファン6とこのファン6の回転に
より底部に設けた吸込口7から塵を吸込んで集める集塵
室8が収納されている。
【0011】また、前記筐体1の底部略中央の左右にそ
れぞれ左駆動輪9a、右駆動輪9bを取り付け、この各
駆動輪9a,9bをそれぞれ左走行モータ10a、右走
行モータ10bで回転駆動するようにしている。前記各
駆動輪9a,9b及び各走行モータ10a,10bは走
行手段を構成している。そして、前記各駆動輪9a,9
bの回転をそれぞれ左右のロータリーエンコーダ(以
下、単にエンコーダと称する。)11a、11bで検出
するようにしている。前記左右のエンコーダ11a,1
1bは移動距離と移動方向を測定するセンサを構成して
いる。
れぞれ左駆動輪9a、右駆動輪9bを取り付け、この各
駆動輪9a,9bをそれぞれ左走行モータ10a、右走
行モータ10bで回転駆動するようにしている。前記各
駆動輪9a,9b及び各走行モータ10a,10bは走
行手段を構成している。そして、前記各駆動輪9a,9
bの回転をそれぞれ左右のロータリーエンコーダ(以
下、単にエンコーダと称する。)11a、11bで検出
するようにしている。前記左右のエンコーダ11a,1
1bは移動距離と移動方向を測定するセンサを構成して
いる。
【0012】前記筐体1の底部後端中央には回転自在で
方向が左右に自由に旋回する旋回輪12が取り付けられ
ている。また、前記筐体1内には、CPU、ROM、R
AM等の制御回路部品を組み込んだ回路基板13及び各
部に電源を供給するバッテリ14が収納されている。
方向が左右に自由に旋回する旋回輪12が取り付けられ
ている。また、前記筐体1内には、CPU、ROM、R
AM等の制御回路部品を組み込んだ回路基板13及び各
部に電源を供給するバッテリ14が収納されている。
【0013】図3は制御部の構成を示すブロック図で、
21は制御部本体を構成するCPU、22はこのCPU
21が各部を制御するプログラムが格納されたROM、
23は各種のデータを格納するメモリを設けたRAMで
ある。また、24は、前記操作入力部2、障害物センサ
3、床面センサ4、クリーナモータ5を回転制御するモ
ータ制御部25、左右の走行モータ10a,10bを回
転制御するモータ制御部26及び前記左右のエンコーダ
11a,11bに対して信号の入出力制御を行うI/O
ポートである。前記CPU21と、ROM22、RAM
23及びI/Oポート24とはバスライン28を介して
電気的に接続されている。
21は制御部本体を構成するCPU、22はこのCPU
21が各部を制御するプログラムが格納されたROM、
23は各種のデータを格納するメモリを設けたRAMで
ある。また、24は、前記操作入力部2、障害物センサ
3、床面センサ4、クリーナモータ5を回転制御するモ
ータ制御部25、左右の走行モータ10a,10bを回
転制御するモータ制御部26及び前記左右のエンコーダ
11a,11bに対して信号の入出力制御を行うI/O
ポートである。前記CPU21と、ROM22、RAM
23及びI/Oポート24とはバスライン28を介して
電気的に接続されている。
【0014】図4は制御部の構成を機能的に示す機能ブ
ロック図で、このロボットクリーナは、機能的には、前
記障害物センサ3、床面センサ4、左右のエンコーダ1
1a,11bからなる走行用センサ31、前記RAM2
3からなり、前記バッテリ14によって電源のバックア
ップを受けている記憶部32、前記CPU21、ROM
22、I/Oポート24の複合体からなる制御部33を
有する。
ロック図で、このロボットクリーナは、機能的には、前
記障害物センサ3、床面センサ4、左右のエンコーダ1
1a,11bからなる走行用センサ31、前記RAM2
3からなり、前記バッテリ14によって電源のバックア
ップを受けている記憶部32、前記CPU21、ROM
22、I/Oポート24の複合体からなる制御部33を
有する。
【0015】前記記憶部32には、作業領域である部屋
の大きさと形状を示す部屋の角部の位置と各部屋の出入
口位置のマップ情報や部屋の掃除のパターン情報等を記
憶したマップ情報記憶部321が形成されている。
の大きさと形状を示す部屋の角部の位置と各部屋の出入
口位置のマップ情報や部屋の掃除のパターン情報等を記
憶したマップ情報記憶部321が形成されている。
【0016】前記制御部33は、前記モータ制御部26
を制御する走行制御部331、前記左右のエンコーダ1
1a,11bの出力から移動量と移動方向を算出し、こ
の算出した移動量と移動方向及び前記マップ情報記憶部
321に記憶してあるマップ情報から現在位置及び方向
を特定する位置・方向特定部332、前記モータ制御部
25を制御するクリーナ制御部333、現在位置から前
記バッテリ14を充電する充電台の位置までの走行経路
を算出する走行経路算出手段334を有する。前記走行
制御部331は、現在位置とマップ情報記憶部321に
記憶されているマップ情報を基に前記走行手段を制御す
る。
を制御する走行制御部331、前記左右のエンコーダ1
1a,11bの出力から移動量と移動方向を算出し、こ
の算出した移動量と移動方向及び前記マップ情報記憶部
321に記憶してあるマップ情報から現在位置及び方向
を特定する位置・方向特定部332、前記モータ制御部
25を制御するクリーナ制御部333、現在位置から前
記バッテリ14を充電する充電台の位置までの走行経路
を算出する走行経路算出手段334を有する。前記走行
制御部331は、現在位置とマップ情報記憶部321に
記憶されているマップ情報を基に前記走行手段を制御す
る。
【0017】前記マップ情報記憶部321にマップ情報
を記憶させる方法としては、例えば、この自律走行ロボ
ットを初期的に走行させて記憶する初期設定方法があ
る。この場合、前記位置・方向特定部332は、進行方
向が設定角度以上変わった位置を認識し、その認識した
位置をマップ情報記憶部321に記憶するようにする。
ここでは、設定角度を略90°程度とする。
を記憶させる方法としては、例えば、この自律走行ロボ
ットを初期的に走行させて記憶する初期設定方法があ
る。この場合、前記位置・方向特定部332は、進行方
向が設定角度以上変わった位置を認識し、その認識した
位置をマップ情報記憶部321に記憶するようにする。
ここでは、設定角度を略90°程度とする。
【0018】例えば、図5に示すように部屋A、B、
C、Dが配置され、部屋Aの基準位置P0に自律走行ロ
ボットRCのバッテリ14を充電する充電台CHが設置
されているとすると、自律走行ロボットRCは、この充
電台CHを基準位置としてスタートし、障害物センサ3
が進行方向右側に壁を検出しながら走行するように走行
制御部331によりモータ制御部26を制御する。そし
て、左右のエンコーダ11a,11bの出力から、充電
台CHからの距離及び方向を算出し、前記マップ情報記
憶部321に記憶する。
C、Dが配置され、部屋Aの基準位置P0に自律走行ロ
ボットRCのバッテリ14を充電する充電台CHが設置
されているとすると、自律走行ロボットRCは、この充
電台CHを基準位置としてスタートし、障害物センサ3
が進行方向右側に壁を検出しながら走行するように走行
制御部331によりモータ制御部26を制御する。そし
て、左右のエンコーダ11a,11bの出力から、充電
台CHからの距離及び方向を算出し、前記マップ情報記
憶部321に記憶する。
【0019】すなわち、前記ロボットクリーナRCは、
図6に示すように、先ず、ステップS1にて、充電台C
Hのある基準位置P0(X0,Y0)を設定する。そし
て、ステップS2にて、図5に矢印で示すように、障害
物センサ3が進行方向右側に壁を検出しながら走行を開
始する。自律走行ロボットRCは、ステップS3にて、
位置P1において方向が左へ略90°近く転換すること
を検出し、その位置(X1,Y1)をマップ情報記憶部
331に記憶する。
図6に示すように、先ず、ステップS1にて、充電台C
Hのある基準位置P0(X0,Y0)を設定する。そし
て、ステップS2にて、図5に矢印で示すように、障害
物センサ3が進行方向右側に壁を検出しながら走行を開
始する。自律走行ロボットRCは、ステップS3にて、
位置P1において方向が左へ略90°近く転換すること
を検出し、その位置(X1,Y1)をマップ情報記憶部
331に記憶する。
【0020】位置P1を経由し、ステップS4にて、部
屋Aと部屋Bとの出入口に到達し、方向を略90°右側
に転換すると、ユーザは操作入力部2の出入口指示ボタ
ンを操作する。これにより、ステップS5にて、現在位
置P2(X2,Y2)を出入口としてマップ情報記憶部
321に記憶する。
屋Aと部屋Bとの出入口に到達し、方向を略90°右側
に転換すると、ユーザは操作入力部2の出入口指示ボタ
ンを操作する。これにより、ステップS5にて、現在位
置P2(X2,Y2)を出入口としてマップ情報記憶部
321に記憶する。
【0021】続いて、ステップS6にて、充電台CHの
位置に戻ったか否かを判定し、戻っていなければ再び、
ステップS2に戻って障害物センサ3が進行方向右側に
壁を検出しながら走行を開始する。すなわち、位置P2
から位置P3に走行する。部屋B内の位置P3に到達す
ると方向を略90°右側に転換し、その位置(X3,Y
3)をマップ情報記憶部321に記憶する。
位置に戻ったか否かを判定し、戻っていなければ再び、
ステップS2に戻って障害物センサ3が進行方向右側に
壁を検出しながら走行を開始する。すなわち、位置P2
から位置P3に走行する。部屋B内の位置P3に到達す
ると方向を略90°右側に転換し、その位置(X3,Y
3)をマップ情報記憶部321に記憶する。
【0022】自律走行ロボットRCは、部屋B内の位置
P4、P5、P6にて方向を略90℃近く転換し、それ
ぞれの位置(X4,Y4)、(X5,Y5)、(X6,
Y6)をマップ情報記憶部321に記憶する。そして、
部屋Bから出た位置P7にて方向を略90°右側に転換
し、その位置(X7,Y7)をマップ情報記憶部321
に記憶する。
P4、P5、P6にて方向を略90℃近く転換し、それ
ぞれの位置(X4,Y4)、(X5,Y5)、(X6,
Y6)をマップ情報記憶部321に記憶する。そして、
部屋Bから出た位置P7にて方向を略90°右側に転換
し、その位置(X7,Y7)をマップ情報記憶部321
に記憶する。
【0023】そして、自律走行ロボットRCは、部屋A
と部屋Cとの出入口がある位置P8にて方向を略90°
右側に転換する。ここでユーザは操作入力部2の出入口
指示ボタンを操作する。これにより、現在位置P8(X
8,Y8)を出入口としてマップ情報記憶部321に記
憶する。
と部屋Cとの出入口がある位置P8にて方向を略90°
右側に転換する。ここでユーザは操作入力部2の出入口
指示ボタンを操作する。これにより、現在位置P8(X
8,Y8)を出入口としてマップ情報記憶部321に記
憶する。
【0024】そして、位置P8から位置P9に走行す
る。部屋C内の位置P9に到達すると方向を略90°右
側に転換し、その位置(X9,Y9)をマップ情報記憶
部321に記憶する。
る。部屋C内の位置P9に到達すると方向を略90°右
側に転換し、その位置(X9,Y9)をマップ情報記憶
部321に記憶する。
【0025】自律走行ロボットRCは、部屋C内の位置
P10、P11、P12にて方向を略90°近く転換
し、それぞれの位置(X10,Y10)、(X11,Y
11)、(X12,Y12)をマップ情報記憶部321
に記憶する。
P10、P11、P12にて方向を略90°近く転換
し、それぞれの位置(X10,Y10)、(X11,Y
11)、(X12,Y12)をマップ情報記憶部321
に記憶する。
【0026】その後、自律走行ロボットRCは、位置P
12から位置P13、P14、P1 5、P16、
P17、P18、P19、P20、P21、P22を経
由して充電台CHに戻る。そして、それぞれの位置(X
13,Y13)、(X14,Y14)、(X15,Y
15)、(X16,Y16)、(X17,Y17)、
(X18,Y18)、(X19,Y19)、(X20,
Y20)、(X21,Y21)、(X22,Y22)を
マップ情報記憶部321に記憶する。また、途中の部屋
Aと部屋Dとの出入口のある位置P14にてユーザは操
作入力部2の出入口指示ボタンを操作してその位置P
14(X14,Y14)を出入口としてマップ情報記憶
部321に記憶する。
12から位置P13、P14、P1 5、P16、
P17、P18、P19、P20、P21、P22を経
由して充電台CHに戻る。そして、それぞれの位置(X
13,Y13)、(X14,Y14)、(X15,Y
15)、(X16,Y16)、(X17,Y17)、
(X18,Y18)、(X19,Y19)、(X20,
Y20)、(X21,Y21)、(X22,Y22)を
マップ情報記憶部321に記憶する。また、途中の部屋
Aと部屋Dとの出入口のある位置P14にてユーザは操
作入力部2の出入口指示ボタンを操作してその位置P
14(X14,Y14)を出入口としてマップ情報記憶
部321に記憶する。
【0027】また、この初期設定において、出入口位置
(X2,Y2)に近接する位置(X 3,Y3)と
(X7,Y7)、出入口位置(X8,Y8)に近接する
位置(X9,Y9)、出入口位置(X14,Y14)に
近接する位置(X15,Y15)、(X20,
Y20)、(X21,Y21)もそれぞれ出入口と判断
する。
(X2,Y2)に近接する位置(X 3,Y3)と
(X7,Y7)、出入口位置(X8,Y8)に近接する
位置(X9,Y9)、出入口位置(X14,Y14)に
近接する位置(X15,Y15)、(X20,
Y20)、(X21,Y21)もそれぞれ出入口と判断
する。
【0028】このような初期設定により、壁で区切られ
た各部屋A、B、C、Dの大きさと形状を示す部屋の角
部の位置と、部屋Aの出入口位置P2、P7、P8、P
14、P21と部屋Bの出入口位置P3と部屋Cの出入
口位置P9と部屋Dの出入口位置P15、P20が基準
位置P0からの相対値として記憶される。
た各部屋A、B、C、Dの大きさと形状を示す部屋の角
部の位置と、部屋Aの出入口位置P2、P7、P8、P
14、P21と部屋Bの出入口位置P3と部屋Cの出入
口位置P9と部屋Dの出入口位置P15、P20が基準
位置P0からの相対値として記憶される。
【0029】こうして部屋の壁に沿った走行経路が設定
される。このような初期設定は自律走行ロボットRCの
購入直後に行われ、マップ情報記憶部321にはマップ
情報が記憶されることになる。
される。このような初期設定は自律走行ロボットRCの
購入直後に行われ、マップ情報記憶部321にはマップ
情報が記憶されることになる。
【0030】次に、自律走行ロボットRCが指定された
部屋の掃除作業を行った後、充電台CHに戻る動作につ
いて述べる。図8に示すように、自律走行ロボットRC
は作業の開始前は充電台CHの基準位置P0に位置して
いる。そして、掃除の指示を受けると、自律走行ロボッ
トRCは充電台CHから離れ走行を開始する。例えば、
操作入力部2の掃除指定ボタンで部屋Bが指定される
と、部屋Aから部屋Bへの出入口位置(X2,Y2)を
目標に走行し、出入口から部屋Bに進入する。部屋Bに
進入すると、予め指定された掃除パターンに従って掃除
を開始する。例えば、図8の部屋B内に矢印で示すよう
に部屋の壁側から中心へ向かう渦巻き状の掃除パターン
で掃除を行う。
部屋の掃除作業を行った後、充電台CHに戻る動作につ
いて述べる。図8に示すように、自律走行ロボットRC
は作業の開始前は充電台CHの基準位置P0に位置して
いる。そして、掃除の指示を受けると、自律走行ロボッ
トRCは充電台CHから離れ走行を開始する。例えば、
操作入力部2の掃除指定ボタンで部屋Bが指定される
と、部屋Aから部屋Bへの出入口位置(X2,Y2)を
目標に走行し、出入口から部屋Bに進入する。部屋Bに
進入すると、予め指定された掃除パターンに従って掃除
を開始する。例えば、図8の部屋B内に矢印で示すよう
に部屋の壁側から中心へ向かう渦巻き状の掃除パターン
で掃除を行う。
【0031】そして、掃除を終了すると、図7に示すよ
うに、充電台CHの基準位置P0へ戻るための帰巣経路
を設定する。位置・方向特定部332は、充電台CHを
スタートしてから左右のエンコーダ11a,11bの出
力により、充電台CHからの移動量と移動方向を算出し
ているので、ステップS11にて、掃除終了時の現在位
置座標を認識できる。そして、この現在位置座標を含む
部屋をマップ情報記憶部321のマップ情報を基に認識
する。例えば、自律走行ロボットRCは掃除終了時点で
部屋Bの中央にいることを認識する。
うに、充電台CHの基準位置P0へ戻るための帰巣経路
を設定する。位置・方向特定部332は、充電台CHを
スタートしてから左右のエンコーダ11a,11bの出
力により、充電台CHからの移動量と移動方向を算出し
ているので、ステップS11にて、掃除終了時の現在位
置座標を認識できる。そして、この現在位置座標を含む
部屋をマップ情報記憶部321のマップ情報を基に認識
する。例えば、自律走行ロボットRCは掃除終了時点で
部屋Bの中央にいることを認識する。
【0032】続いて、ステップS12にて、現在位置を
含む部屋と充電台CHがある部屋と一致しているか否か
を判断する。そして、一致していればステップS13に
移行し、一致していなければステップS14に移行す
る。
含む部屋と充電台CHがある部屋と一致しているか否か
を判断する。そして、一致していればステップS13に
移行し、一致していなければステップS14に移行す
る。
【0033】ステップS13では、現在位置座標と充電
台CHがある基準座標を結ぶ経路を算出し帰巣経路とし
て設定する。また、ステップS14では、現在位置を含
む部屋と充電台CHがある部屋とが異なっているので、
現在位置を含む部屋の出入口位置と充電台CHがある部
屋の出入口座標をマップ情報記憶部321から読み出
す。
台CHがある基準座標を結ぶ経路を算出し帰巣経路とし
て設定する。また、ステップS14では、現在位置を含
む部屋と充電台CHがある部屋とが異なっているので、
現在位置を含む部屋の出入口位置と充電台CHがある部
屋の出入口座標をマップ情報記憶部321から読み出
す。
【0034】例えば、現在位置を含む部屋が部屋B、充
電台CHがある部屋が部屋Aであれば、部屋Bの出入口
位置P3(X3,Y3)と部屋Aの部屋Bとの出入口位
置P 2(X2,Y2)を読み出す。そして、図8に示す
ように、現在位置と部屋Bの出入口位置P3を結ぶ最短
走行経路L1、部屋Bの出入口位置P3と部屋Aの出入
口位置P2を結ぶ走行経路L2及び部屋Aの出入口位置
P2と充電台CHのある基準位置P0を結ぶ最短走行経
路L3をそれぞれ算出し帰巣経路として設定する。
電台CHがある部屋が部屋Aであれば、部屋Bの出入口
位置P3(X3,Y3)と部屋Aの部屋Bとの出入口位
置P 2(X2,Y2)を読み出す。そして、図8に示す
ように、現在位置と部屋Bの出入口位置P3を結ぶ最短
走行経路L1、部屋Bの出入口位置P3と部屋Aの出入
口位置P2を結ぶ走行経路L2及び部屋Aの出入口位置
P2と充電台CHのある基準位置P0を結ぶ最短走行経
路L3をそれぞれ算出し帰巣経路として設定する。
【0035】また、現在位置を含む部屋が部屋D、充電
台CHがある部屋が部屋Aであれば、部屋Dの出入口位
置P15(X15,Y15)と部屋Aの部屋Dとの出入
口位置P14(X14,Y14)を読み出す。そして、
図8に示すように、現在位置と部屋Dの出入口位置P
14を結ぶ最短走行経路L4、部屋Dの出入口位置P1
4と部屋Aの出入口位置P15を結ぶ走行経路L5及び
部屋Aの出入口位置P1 5と充電台CHのある基準位置
P0を結ぶ最短走行経路L6をそれぞれ算出し帰巣経路
として設定する。そして、ステップS15にて、設定し
た帰巣経路に従って自律走行ロボットRCを現在位置か
ら充電台CHへ帰巣動作させる。
台CHがある部屋が部屋Aであれば、部屋Dの出入口位
置P15(X15,Y15)と部屋Aの部屋Dとの出入
口位置P14(X14,Y14)を読み出す。そして、
図8に示すように、現在位置と部屋Dの出入口位置P
14を結ぶ最短走行経路L4、部屋Dの出入口位置P1
4と部屋Aの出入口位置P15を結ぶ走行経路L5及び
部屋Aの出入口位置P1 5と充電台CHのある基準位置
P0を結ぶ最短走行経路L6をそれぞれ算出し帰巣経路
として設定する。そして、ステップS15にて、設定し
た帰巣経路に従って自律走行ロボットRCを現在位置か
ら充電台CHへ帰巣動作させる。
【0036】このように、現在位置を含む部屋と充電台
CHがある部屋とが異なる場合でも帰巣のための走行経
路を求めることができ、自律走行ロボットRCを充電台
CHに自律走行により帰巣させることができる。しか
も、現在位置と部屋Dの出入口位置P14を結ぶ最短走
行経路L4、部屋Dの出入口位置P14と部屋Aの出入
口位置P15を結ぶ走行経路L5及び部屋Aの出入口位
置P15と充電台CHのある基準位置P0を結ぶ最短走
行経路L6を算出して帰巣経路を設定するので、帰巣経
路を最短距離で設定することができ、バッテリ14の消
耗を最小限に抑えることができる。
CHがある部屋とが異なる場合でも帰巣のための走行経
路を求めることができ、自律走行ロボットRCを充電台
CHに自律走行により帰巣させることができる。しか
も、現在位置と部屋Dの出入口位置P14を結ぶ最短走
行経路L4、部屋Dの出入口位置P14と部屋Aの出入
口位置P15を結ぶ走行経路L5及び部屋Aの出入口位
置P15と充電台CHのある基準位置P0を結ぶ最短走
行経路L6を算出して帰巣経路を設定するので、帰巣経
路を最短距離で設定することができ、バッテリ14の消
耗を最小限に抑えることができる。
【0037】また、部屋の間取り及び充電台CHの設置
位置によっては現在位置を含む部屋と充電台CHがある
部屋とが隣接していなく、その間に他の部屋が介在する
場合がある。例えば、図9に示すように、部屋Aと部屋
Bが隣接し、部屋Bと部屋Cが隣接し、自律走行ロボッ
トRCの現在位置が部屋Aに含まれ、充電台CHが部屋
Cに設置されている場合がある。
位置によっては現在位置を含む部屋と充電台CHがある
部屋とが隣接していなく、その間に他の部屋が介在する
場合がある。例えば、図9に示すように、部屋Aと部屋
Bが隣接し、部屋Bと部屋Cが隣接し、自律走行ロボッ
トRCの現在位置が部屋Aに含まれ、充電台CHが部屋
Cに設置されている場合がある。
【0038】このような場合に、自律走行ロボットRC
を部屋Aの現在位置から部屋Bを通って部屋Cの充電台
CHへ帰巣させるには、マップ情報から、部屋Aの出入
口位置(XA1,YA1)と部屋Aの出入口に隣接した
部屋Bの出入口位置(XB1,YB1)と部屋Cの出入
口に隣接した部屋Bの出入口位置(XB2,YB2)と
部屋Cの出入口位置(XC1,YC1)を読み出すこと
になる。
を部屋Aの現在位置から部屋Bを通って部屋Cの充電台
CHへ帰巣させるには、マップ情報から、部屋Aの出入
口位置(XA1,YA1)と部屋Aの出入口に隣接した
部屋Bの出入口位置(XB1,YB1)と部屋Cの出入
口に隣接した部屋Bの出入口位置(XB2,YB2)と
部屋Cの出入口位置(XC1,YC1)を読み出すこと
になる。
【0039】そして、自律走行ロボットRCのある現在
位置と部屋Aの出入口位置(XA1,YA1)を結ぶ最
短走行経路L11、部屋Aの出入口位置(XA1,Y
A1)と部屋Bの出入口位置(XB1,YB1)を結ぶ
走行経路L12、部屋Bの出入口位置(XB1,
YB1)とこの部屋Bの別の出入口位置(XB2,Y
B2)を結ぶ最短走行経路L13、部屋Bの出入口位置
(XB2,YB2)と部屋Cの出入口位置(XC1,Y
C1)を結ぶ走行経路L14及び出入口位置(XC1,
YC1)と充電台CHを結ぶ最短走行経路L15をそれ
ぞれ算出し帰巣経路として設定する。そして、この設定
した帰巣経路に従って自律走行ロボットRCを現在位置
から充電台CHへ帰巣動作させる。
位置と部屋Aの出入口位置(XA1,YA1)を結ぶ最
短走行経路L11、部屋Aの出入口位置(XA1,Y
A1)と部屋Bの出入口位置(XB1,YB1)を結ぶ
走行経路L12、部屋Bの出入口位置(XB1,
YB1)とこの部屋Bの別の出入口位置(XB2,Y
B2)を結ぶ最短走行経路L13、部屋Bの出入口位置
(XB2,YB2)と部屋Cの出入口位置(XC1,Y
C1)を結ぶ走行経路L14及び出入口位置(XC1,
YC1)と充電台CHを結ぶ最短走行経路L15をそれ
ぞれ算出し帰巣経路として設定する。そして、この設定
した帰巣経路に従って自律走行ロボットRCを現在位置
から充電台CHへ帰巣動作させる。
【0040】このように、現在位置を含む部屋と充電台
CHがある部屋との間に別の部屋が介在していても帰巣
のための走行経路を求めることができ、自律走行ロボッ
トRCを充電台CHに自律走行により帰巣させることが
できる。そして、この場合も帰巣経路を最短距離で設定
することができ、バッテリ14の消耗を最小限に抑える
ことができる。
CHがある部屋との間に別の部屋が介在していても帰巣
のための走行経路を求めることができ、自律走行ロボッ
トRCを充電台CHに自律走行により帰巣させることが
できる。そして、この場合も帰巣経路を最短距離で設定
することができ、バッテリ14の消耗を最小限に抑える
ことができる。
【0041】なお、ここでは現在位置を含む部屋と充電
台CHがある部屋との間に介在する部屋を1つとして述
べたがこれに限定するものではなく、介在する部屋が2
つ以上あってもそれぞれの部屋の出入口位置を予めマッ
プ情報として記憶しておけば帰巣のための走行経路を求
めることができる。
台CHがある部屋との間に介在する部屋を1つとして述
べたがこれに限定するものではなく、介在する部屋が2
つ以上あってもそれぞれの部屋の出入口位置を予めマッ
プ情報として記憶しておけば帰巣のための走行経路を求
めることができる。
【0042】また、この実施の形態は本発明を清掃作業
を行う自律走行ロボットに適用したものについて述べた
が必ずしもこれに限定するものではなく、清掃以外の作
業を行う自律走行ロボットにも適用できるものである。
を行う自律走行ロボットに適用したものについて述べた
が必ずしもこれに限定するものではなく、清掃以外の作
業を行う自律走行ロボットにも適用できるものである。
【0043】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
基準位置から出発して複数の部屋を移動した後に基準位
置に戻らせるときの走行経路の算出ができ、これにより
基準位置に戻らせることができ、しかも、この時の走行
経路を短くできる。
基準位置から出発して複数の部屋を移動した後に基準位
置に戻らせるときの走行経路の算出ができ、これにより
基準位置に戻らせることができ、しかも、この時の走行
経路を短くできる。
【図1】本発明の実施の形態に係る自律走行ロボットの
外部構成を示す正面図。
外部構成を示す正面図。
【図2】同実施の形態に係る自律走行ロボットの内部構
成を示す一部切欠した側面図。
成を示す一部切欠した側面図。
【図3】同実施の形態における制御部のハード構成を示
すブロック図。
すブロック図。
【図4】同実施の形態における制御部の構成を機能的に
示す機能ブロック図。
示す機能ブロック図。
【図5】同実施の形態に係る自律走行ロボットの初期設
定時の走行経路を示す図。
定時の走行経路を示す図。
【図6】同実施の形態に係る自律走行ロボットの初期設
定時の動作を示す流れ図。
定時の動作を示す流れ図。
【図7】同実施の形態に係る自律走行ロボットの帰巣経
路設定処理を示す流れ図。
路設定処理を示す流れ図。
【図8】同実施の形態に係る自律走行ロボットの帰巣経
路例を示す図。
路例を示す図。
【図9】同実施の形態に係る自律走行ロボットの他の帰
巣経路例を示す図。
巣経路例を示す図。
9a,9b…駆動輪
10a,10b…走行モータ
11a,11b…エンコーダ
14…バッテリ
321…マップ情報記憶部
331…走行制御部
332…位置・方向特定部
334…走行経路算出手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 佐野 雅仁
静岡県三島市南町6番78号 東芝テック株
式会社三島事業所内
Fターム(参考) 3B057 DA00
3B116 AA31 AB51 CD41
3C007 AS15 CS08 CY02 HS09 HS27
KS12 KS16 KS19 KS20 KS27
KS36 KV01 KV18 MT06 WA16
WB15 WB22
5H301 AA02 AA10 BB11 BB14 DD02
GG10 GG12 GG16 GG28 GG29
QQ04
Claims (3)
- 【請求項1】 走行手段と、複数の部屋の配置、この各
部屋が有する出入口の位置及びいずれかの部屋に設置さ
れた基準位置を記憶した記憶手段と、現在位置を特定す
る特定手段と、この特定手段が特定した現在位置から現
在位置を含む部屋の出入口までの走行経路、現在位置を
含む部屋の出入口から前記基準位置を含む部屋の出入口
までの走行経路及び前記基準位置を含む部屋の出入口か
ら前記基準位置までの走行経路を算出する算出手段と、
前記走行手段を駆動し、前記算出手段が算出した走行経
路に従って前記特定手段が特定した現在位置から前記基
準位置まで自律走行させる走行駆動手段を備えたことを
特徴とする自律走行ロボット。 - 【請求項2】 走行手段と、複数の部屋の配置、この各
部屋が有する出入口の位置及びいずれかの部屋に設置さ
れた基準位置を記憶した記憶手段と、現在位置を特定す
る特定手段と、この特定手段が特定した現在位置から現
在位置を含む部屋の出入口までの走行経路、現在位置を
含む部屋の出入口から、現在位置を含む部屋と前記基準
位置を含む部屋の間に配置された部屋の出入口を通っ
て、前記基準位置を含む部屋の出入口に至る走行経路及
び前記基準位置を含む部屋の出入口から前記基準位置ま
での走行経路を算出する算出手段と、前記走行手段を駆
動し、前記算出手段が算出した走行経路に従って前記特
定手段が特定した現在位置から前記基準位置まで自律走
行させる走行駆動手段を備えたことを特徴とする自律走
行ロボット。 - 【請求項3】 算出手段は、現在位置から現在位置を含
む部屋の出入口までの最短走行経路と基準位置を含む部
屋の出入口から基準位置までの最短走行経路を算出する
ことを特徴とする請求項1又は2記載の自律走行ロボッ
ト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001224703A JP2003036116A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 自律走行ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001224703A JP2003036116A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 自律走行ロボット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003036116A true JP2003036116A (ja) | 2003-02-07 |
Family
ID=19057819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001224703A Pending JP2003036116A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 自律走行ロボット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003036116A (ja) |
Cited By (51)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A711 | Notification of change in applicant |
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