JP2005135274A - Mobile work robot and program for it - Google Patents

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Atsushi Nakayama
淳 中山
Osamu Eguchi
修 江口
Tadashi Nakatani
直史 中谷
Tetsuya Koda
哲也 甲田
Keiko Noda
桂子 野田
Naoki Yamazaki
直紀 山▲崎▼
Hiroaki Kako
裕章 加来
Sanenori Ueda
実紀 上田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To determine a battery remaining quantity according to the dimension of a room or a work area in a conventional mobile work robot for improvement in usage efficiency of a battery capacity. <P>SOLUTION: This mobile work robot moving for work is provided with a main body part 1, a travel means 2 making the main body 1 move and travel, a battery 3 feeding electric power to the main body part 1, a battery voltage detection means 12 determining battery remaining quantity of the battery 3, a travel distance measuring means 13 measuring a travel distance, a comparison means 15 determining reduction in battery voltage, and a storage means 14. The outer circumference distance of the room is measured by the travel distance measuring means 13, and based on the measured outer circumference distance of the room, a predetermined low limit voltage value, by which reduction in the battery voltage is determined, is corrected to an optimum value. In this way, an optimum voltage threshold value determining reduction in the battery voltage is decided according to the dimension of the room, and the mobile work robot improved in battery capacity usage efficiency can be realized. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電池電圧を測定しながら移動し、電池電圧が低下すると自動的に所定の位置に移動する移動作業ロボットに関するものである。   The present invention relates to a mobile work robot that moves while measuring a battery voltage and automatically moves to a predetermined position when the battery voltage decreases.

従来、電池などにより電力が供給される自走式ロボットなどの中には、電池電圧を測定し、電池電圧が低下すると、ロボット本体に設けられた表示画面上などに、電池残量の低下を報知しているものがある。   Conventionally, some self-propelled robots that are powered by batteries, etc., measure the battery voltage, and when the battery voltage drops, the remaining battery power decreases on the display screen provided on the robot body. There is something to be notified.

また、ロボット本体に無線通信機能を備えて、ロボット本体とは別に、無線情報端末を設けて、電池電圧が低下すると、ロボット本体に設けられた表示画面上などに、電池残量の低下を報知しているものがある(例えば、特許文献1参照)。   In addition, the robot body is equipped with a wireless communication function, and a wireless information terminal is provided separately from the robot body. When the battery voltage drops, the low battery level is notified on the display screen provided on the robot body. (For example, refer to Patent Document 1).

また、表示画面上に、電池の残量から掃除可能残時間あるいは移動走行可能時間を演算して表示するものがある(例えば、特許文献2参照)。
特開2002−244731号公報 特開平11−267074号公報
Some display screens calculate and display the remaining cleaning time or the travelable time from the remaining battery level (see, for example, Patent Document 2).
JP 2002-244731 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-267074

しかし、上述したように、前記従来の構成では、電池残量のみから電池残量の低下の報知や、掃除可能時間あるいは移動走行可能時間を演算し、表示しているので、単純に掃除可能時間や移動走行可能時間を表示する場合は良いが、電池の電圧低下を検出すると自動的に走行開始地点や、充電ステーションに戻るような移動作業ロボットのような場合には、作業領域の大きさによっては、走行開始地点や充電ステーションに戻る前に、電池が過放電の状態になってしまう可能性があるという課題があった。   However, as described above, in the conventional configuration, since the notification of the decrease in the remaining battery level, the cleaning time or the travelable time is calculated and displayed only from the remaining battery level, the cleaning time is simply displayed. If the battery voltage drop is detected, it can be displayed automatically depending on the size of the work area. Has a problem that the battery may be in an overdischarged state before returning to the travel start point or the charging station.

また、逆に、まだ電池容量が十分に残っているにも関わらず、早めに作業を終了してしまう可能性があるという課題があった。   On the other hand, there is a problem that there is a possibility that the work may be finished early although the battery capacity still remains.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、部屋または作業領域の外周、または大きさの目安を測定し、部屋または作業領域の外周、または大きさに合わせた、電池電圧の低下の判定を行う移動作業ロボットを提供することを目的としている。   The present invention solves the above-described conventional problems, and measures the outer circumference or size of a room or work area, and determines the decrease in battery voltage in accordance with the outer circumference or size of the room or work area. It aims to provide a mobile work robot that performs the above.

前記従来の課題を解決するために、本発明の移動作業ロボットは、移動して作業を行う本体部と、前記本体部を移動走行させる走行手段と、前記走行手段を制御する走行制御手段と、前記本体部に電力を供給する電池と、前記電池の電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、走行距離を測定する走行距離測定手段と、電池電圧の低下の判定を行う比較手段と、電池電圧の低下の判定を行うための所定の下限電圧値を記憶する記憶手段とを備え、前記本体部は前記走行制御手段の制御情報に基づいて部屋の外周に沿って走行し、その際に前記走行距離測定手段が測定した走行距離に基づいて、前記記憶手段に記憶させた所定の下限電圧値を修正するものである。   In order to solve the above-described conventional problems, a mobile work robot of the present invention includes a main body that moves and performs work, traveling means that moves the main body, traveling control means that controls the traveling means, A battery for supplying power to the main body, a battery voltage detection means for detecting a battery voltage of the battery, a travel distance measurement means for measuring a travel distance, a comparison means for determining a decrease in battery voltage, and a battery voltage Storage means for storing a predetermined lower limit voltage value for determining the decrease of the vehicle, and the main body travels along the outer periphery of the room based on the control information of the travel control means, and the travel The predetermined lower limit voltage value stored in the storage means is corrected based on the travel distance measured by the distance measuring means.

これによって本発明は、移動作業ロボットが作業を行う部屋の大きさに合わせて、電池電圧の低下を判定する所定の下限電圧値を修正することによって、移動作業ロボットの作業領域に合わせた電池の下限電圧監視を行うことが可能になる。   Thus, the present invention corrects a predetermined lower limit voltage value for determining a decrease in battery voltage in accordance with the size of the room in which the mobile work robot performs work, thereby adjusting the battery of the mobile work robot to the work area. It becomes possible to monitor the lower limit voltage.

本発明の移動作業ロボットは、部屋の大きさ(外周の距離)に応じて、最適な電池電圧の低下を判定する電圧閾値が決定されるので、従来よりも電池容量の使用効率を向上することができる。   In the mobile work robot of the present invention, the voltage threshold value for determining the optimum decrease in battery voltage is determined according to the size of the room (distance on the outer periphery), so that the battery capacity usage efficiency can be improved as compared with the conventional case. Can do.

第1の発明は、移動して作業を行う本体部と、前記本体部を移動走行させる走行手段と、前記走行手段を制御する走行制御手段と、前記本体部に電力を供給する電池と、前記電池の電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、走行距離を測定する走行距離測定手段と、電池電圧の低下の判定を行う比較手段と、電池電圧の低下の判定を行うための所定の下限電圧値を記憶する記憶手段とを備え、前記本体部は前記走行制御手段の制御情報に基づいて部屋の外周に沿って走行し、その際に前記走行距離測定手段が測定した走行距離に基づいて、前記記憶手段に記憶させた所定の下限電圧値を修正する移動作業ロボットとした。   The first invention includes a main body part that moves and performs work, traveling means that moves the main body part, traveling control means that controls the traveling means, a battery that supplies power to the main body part, A battery voltage detecting means for detecting a battery voltage of the battery; a travel distance measuring means for measuring a travel distance; a comparing means for determining a decrease in the battery voltage; and a predetermined lower limit voltage for determining a decrease in the battery voltage. Storage means for storing a value, the body portion travels along the outer periphery of the room based on the control information of the travel control means, based on the travel distance measured by the travel distance measurement means at that time, The mobile work robot corrects a predetermined lower limit voltage value stored in the storage means.

これにより、移動作業ロボットが外周走行をする際に、走行距離測定手段が部屋の外周の距離を測定し、測定した部屋の外周の距離に基づいて、電池電圧の低下を判定する前記下限電圧値を修正することで、電池の過放電防止や部屋の大きさに合わせた電池残量表示を行うことができる。   Thus, when the mobile work robot travels on the outer periphery, the travel distance measuring means measures the distance of the outer periphery of the room, and determines the decrease in the battery voltage based on the measured distance of the outer periphery of the room. By correcting the above, it is possible to prevent overdischarge of the battery and to display the remaining battery capacity according to the size of the room.

第2の発明は、第1の発明の電池電圧検出手段が検出する電池電圧が、記憶手段に記憶され部屋の外周の走行距離に基づいて修正された下限電圧値より小さくなると、走行制御手段が、本体部をスタート地点に向かって移動させた後に停止させ、作業または移動を終了する移動作業ロボットとした。   In the second invention, when the battery voltage detected by the battery voltage detecting means of the first invention becomes smaller than the lower limit voltage value stored in the storage means and corrected based on the travel distance of the outer periphery of the room, the running control means Then, the main body was moved toward the start point and then stopped, and the mobile work robot finished the work or movement.

これにより、走行距離測定手段が測定した部屋の外周の距離の目安に基づいて、電池電圧の低下の判定を行う下限電圧値を修正し、また、電池の電池残量が下限電圧値より小さくなると、本体部をスタート地点の周辺に向かって移動し、停止するので、電池残量が低下しても、ドアの前や、ベッドの下などで停止することを防止することができ、利用者の利便性を向上させることができる。   As a result, the lower limit voltage value for determining the decrease in battery voltage is corrected based on the standard of the distance of the outer circumference of the room measured by the travel distance measuring means, and when the remaining battery level of the battery becomes smaller than the lower limit voltage value. Since the main body moves toward the start point and stops, it can be prevented from stopping in front of the door or under the bed even if the remaining battery level is low. Convenience can be improved.

第3の発明は、第2の発明に加えて、電池情報の報知を行う表示手段を備え、電池電圧検出手段が検出する電池電圧が、記憶手段に記憶され部屋の外周の走行距離に基づいて修正された下限電圧値より小さくなると、前記表示手段は電池残量が低下している旨の報知を開始し、本体部がスタート地点に停止後所定の時間経過後に、前記報知を停止する移動作業ロボットとした。   In addition to the second invention, the third invention includes display means for informing battery information, and the battery voltage detected by the battery voltage detection means is stored in the storage means and is based on the travel distance of the outer periphery of the room. When the lower limit voltage value becomes smaller than the corrected lower limit voltage value, the display means starts a notification that the remaining battery level is low, and the mobile unit stops the notification after a predetermined time elapses after the main unit stops at the start point. It was a robot.

これにより、電池残量が下限電圧値より小さくなると、表示手段は電池残量が低下している旨の表示することにより、作業の途中で作業を停止するような動作をしても、利用者に故障したと誤解を与えることがなく、また、電池の充電時期を一目で把握することができるので、利用者の利便性を向上させることができる。   As a result, when the remaining battery level becomes smaller than the lower limit voltage value, the display means displays that the remaining battery level is low, so that even if the operation is stopped during the operation, the user can Therefore, it is possible to improve the convenience of the user because the battery charging time can be grasped at a glance.

第4の発明は、第1または第2の発明に加えて、本体部の向きを検出する方向検出手段と、本体の周囲の障害物までの距離を測定する複数の測距手段とを備え、走行中に、前記測距手段で前記本体部の前方近くに障害物を認識すると、走行制御手段は、前記本体部を回転させ前記障害物に沿って走行し、前記本体部の側面に設けた複数の測距手段の出力がほぼ一致すると、その時点の進行方向を基準方向として記憶手段が記憶し、電池電圧検出手段が検出する電池電圧が、記憶手段に記憶され部屋の外周の走行距離に基づいて修正された下限電圧値より小さくなり、本体部をスタート地点に向かって移動させている際に、その進行方向を前記基準方向と認識すると共に進行方向に障害物を検出すると、スタート地点の周辺に戻ってきたと判断して走行を停止し、作業または移動を終了する移動作業ロボットとした。   The fourth invention includes, in addition to the first or second invention, a direction detecting means for detecting the orientation of the main body, and a plurality of distance measuring means for measuring a distance to an obstacle around the main body, When the obstacle is recognized near the front of the main body by the distance measuring means during traveling, the traveling control means rotates the main body to travel along the obstacle, and is provided on the side of the main body. When the outputs of the plurality of distance measuring means substantially coincide with each other, the storage means stores the traveling direction at that time as a reference direction, and the battery voltage detected by the battery voltage detecting means is stored in the storage means to the travel distance of the outer periphery of the room When the main body is moved toward the starting point and the traveling direction is recognized as the reference direction and an obstacle is detected in the traveling direction when the main body is moved toward the starting point, Judged to have returned to the surroundings The travel stop Te, and the mobile work robot to terminate the operation or movement.

これにより、掃除ロボットまたは、移動作業ロボットが走行を開始し、前方に壁面などの障害物を検出すると、壁面に沿った走行を開始し、本体部の側面に設けた複数の測距手段の出力がほぼ一致したとき、現在の進行方向を基準方向として記憶し、そのまま作業を続け、電池残量が下限電圧値より小さくなると、壁に沿った走行を行い、基準方向に向かって走行しているときに、前記本体部の進行方向に壁面を検出すると、スタート地点の周辺に戻ってきたと判断し、走行を停止し、作業または移動を終了することにより、走行開始位置などの所定の位置を分からせるための反射板やマーカー、磁気を発するマグネットや電波を発するアンテナのような検知物を部屋の壁などに貼り付けるようなことをしなくても、電池残量が低下したときに、スタート地点の周辺に戻ってくるので、利用者の利便性を向上させることができる。   As a result, the cleaning robot or the mobile work robot starts traveling, and when an obstacle such as a wall surface is detected in front, it starts traveling along the wall surface and outputs from a plurality of distance measuring means provided on the side surface of the main body. When the two are almost the same, the current traveling direction is stored as the reference direction, the operation is continued, and when the remaining battery level becomes smaller than the lower limit voltage value, the vehicle travels along the wall and travels toward the reference direction. Sometimes, when the wall surface is detected in the traveling direction of the main body, it is determined that the vehicle has returned to the vicinity of the start point, the traveling is stopped, the work or the movement is finished, and the predetermined position such as the traveling start position is determined. When the battery level is low even if you do not attach a sensing object such as a reflector, marker, or magnet that emits magnetism or an antenna that emits radio waves to the wall of the room, etc. , So come back in the vicinity of the starting point, it is possible to improve the convenience of the user.

第5の発明は、第4の発明に加え、進行方向を基準方向と認識すると共に進行方向に障害物を検出すると、本体部を所定の角度回転させ、所定の距離を走行させた後に走行を停止させ、作業または移動を終了する移動作業ロボットとした。   According to a fifth invention, in addition to the fourth invention, when the traveling direction is recognized as a reference direction and an obstacle is detected in the traveling direction, the main body is rotated by a predetermined angle and traveled after traveling a predetermined distance. A mobile work robot that stops and finishes work or movement is used.

これにより、自走式掃除機または移動作業ロボットは、電池残量が下限電圧値より小さくなると、壁に沿った走行を行い、基準方向に向かって走行しているときに本体部の進行方向に壁面を検出すると、スタート地点の周辺に戻ってきたと判断し、停止する際所定の角度回転し、さらに所定の距離だけ移動してから停止する、すなわち部屋の内側に向かってから停止することにより、ドアの前などで停止するといった不具合を防止することができる。   As a result, the self-propelled cleaner or the mobile work robot travels along the wall when the remaining battery level becomes lower than the lower limit voltage value, and moves in the direction of travel of the main body when traveling toward the reference direction. When the wall surface is detected, it is determined that it has returned to the vicinity of the start point, and when it stops, it rotates by a predetermined angle, and further stops by moving a predetermined distance, that is, by stopping from the inside of the room, Problems such as stopping in front of the door can be prevented.

第6の発明は、第4または第5の発明に加えて、本体部の周囲温度を測定する温度検出手段を備え、本体部をスタート地点の周辺で停止させる際に、その場で前記本体部を360度回動させ、回動中に前記温度検出手段で本体部周囲の発熱体の有無を検出し、発熱体が無いと認識すると停止する移動作業ロボットとした。   In addition to the fourth or fifth invention, the sixth invention includes temperature detecting means for measuring the ambient temperature of the main body, and when the main body is stopped around the start point, the main body 360 degrees, and the temperature detecting means detects the presence or absence of a heating element around the main body during rotation, and the mobile work robot stops when it recognizes that there is no heating element.

これにより、移動作業ロボットは、作業または移動を停止する際、その場で360度の回動を行い、費接触型温度検出手段が本体周囲に熱源となるものがないか確認してから停止することで、停止中に本体部が熱源に煽られるといった危険を防止することができる。   As a result, the mobile work robot rotates 360 degrees on the spot when stopping work or movement, and stops after the cost contact type temperature detecting means confirms that there is no heat source around the body. Thus, it is possible to prevent a danger that the main body is hit by a heat source during the stop.

第7の発明は、第4または第5の発明に加えて、本体部の周囲温度を測定する温度検出手段を備え、本体部をスタート地点の周辺で停止させる際に、その場で前記本体部を360度回動させ、回動中に前記温度検出手段で本体部周囲の発熱体の有無を検出し、発熱体が有ると認識すると前記発熱体を回避する走行を行い、発熱体を回避してから停止する移動作業ロボットとした。   In addition to the fourth or fifth invention, the seventh invention is provided with temperature detecting means for measuring the ambient temperature of the main body, and when the main body is stopped around the start point, the main body on the spot 360 degrees, and the temperature detecting means detects the presence or absence of a heating element around the main body during the rotation, and if it recognizes that there is a heating element, it runs to avoid the heating element and avoids the heating element. The mobile work robot stopped after a long time.

これにより、移動作業ロボットは、作業または移動を停止する際、その場で360度の回動を行い、費接触型温度検出手段が本体周囲に熱源となるものがないか確認し、熱源物を検出すると、前記熱源物を回避するように走行してから作業または移動を停止するので、熱源物の周囲に停止することを防止することができ、停止中に本体部が熱源に煽られるといった危険を防止することができる。   As a result, the mobile work robot rotates 360 degrees on the spot when stopping the work or movement, confirms that the cost contact type temperature detecting means is not a heat source around the main body, and removes the heat source object. When detected, since the operation or movement is stopped after traveling so as to avoid the heat source object, it is possible to prevent stopping around the heat source object, and there is a danger that the main body is hit by the heat source during the stop. Can be prevented.

第8の発明は、第2〜第7のいずれか1つの発明に加えて、床面の塵埃を吸引する電動送風機と、前記電動送風機の制御を行う制御手段を備え、電池電圧検出手段が検出する電池電圧が、記憶手段に記憶され部屋の外周の走行距離に基づいて修正された下限電圧値より小さくなると、前記電動送風機をオフさせる移動作業ロボットとした。   The eighth invention includes, in addition to any one of the second to seventh inventions, an electric blower that sucks dust on the floor and a control means for controlling the electric blower, and the battery voltage detection means detects When the battery voltage to be stored becomes smaller than the lower limit voltage value stored in the storage means and corrected based on the travel distance of the outer periphery of the room, the mobile work robot is turned off.

これにより、電池電圧検出手段が、電池電圧が前記下限電圧値より小さくなったと判定し、移動作業ロボットがスタート地点の周辺に戻る際に、電動送風機を停止して移動することにより、スタート地点の周辺に戻る際の電動送風機の消費電力が必要なくなるので、その分、自走式掃除機や移動作業ロボットの作業時間を長くすることができる。   Thereby, the battery voltage detection means determines that the battery voltage has become smaller than the lower limit voltage value, and when the mobile work robot returns to the vicinity of the start point, the electric blower is stopped and moved, thereby Since the power consumption of the electric blower when returning to the periphery is no longer necessary, the working time of the self-propelled cleaner and the mobile work robot can be extended accordingly.

第9の発明は、第1の発明に加えて、本体部と分離して設けられ本体部の電池を充電するための充電手段を有すると共に、自身の位置を知らせる位置信号を送信する送信部を有した充電器と、前記本体部に設けられ前記送信部からの位置信号を受信する受信部とを備え、電池電圧検出手段が検出する電池電圧が、記憶手段に記憶され部屋の外周の走行距離に基づいて修正された下限電圧値より小さくなった際に、前記受信部が受信する前記送信部からの位置信号により前記本体部を充電器に向かって移動させ、前記充電器の充電手段により前記本体部の電池を充電させる移動作業ロボットとした。   In addition to the first invention, a ninth invention includes a charging unit that is provided separately from the main body unit and charges the battery of the main body unit, and transmits a position signal that informs its own position. And a battery unit that is provided in the main body unit and receives a position signal from the transmission unit, the battery voltage detected by the battery voltage detection unit is stored in the storage unit, and the travel distance of the outer periphery of the room When the voltage is lower than the lower limit voltage value corrected on the basis of the position, the main body is moved toward the charger by the position signal from the transmitter received by the receiver, and the charging means of the charger causes the charger to A mobile work robot for charging the battery of the main body was used.

これにより、本体部に外部からの信号を送受信する送受信部を設け、また電池を充電する充電器にも同様に外部からの信号を送受信する送受信部を設けることで、電池電圧が低下して移動作業ロボットがスタート地点の周辺に戻る際に、前記充電器の位置情報または存在の有無を本体部に送信することができ、電池残量が低下し停止する際には、必ず充電器の周辺で停止することができるので、利用者が充電器の近くまで移動作業ロボットを運ぶといった手間をなくすことができ、また、自動充電などを行うことができるので、利用者の利便性を向上させることができる。   As a result, a transmitter / receiver for transmitting / receiving signals from the outside is provided in the main body, and a transmitter / receiver for transmitting / receiving signals from the outside is also provided in the charger for charging the battery. When the work robot returns to the vicinity of the start point, the position information of the charger or the presence / absence of the charger can be transmitted to the main body. Since it can be stopped, it is possible to eliminate the trouble of the user carrying the mobile work robot to the vicinity of the charger, and since automatic charging can be performed, the convenience of the user can be improved. it can.

第10の発明は、第1〜第9のいずれか1つに記載の移動作業ロボットが有する機能の一部または全部をコンピュータにより実行するためのプログラムとした。   In a tenth aspect of the invention, there is provided a program for executing a part or all of the functions of the mobile work robot according to any one of the first to ninth aspects by a computer.

そしてプログラムであるので、家庭にあるコンピュータ等などを用いて本発明の電気機器の一部あるいは全部の機能を容易に実現することができる。   Since it is a program, a part or all of the functions of the electric apparatus of the present invention can be easily realized by using a computer or the like at home.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the present embodiment.

(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における移動作業ロボットの概観図の例を示すものである。図1において、移動作業ロボットは、前記本体部1を移動走行させる走行部2と、前記本体部に電力を供給する電池3と、前記本体部の制御情報などの報知を行う表示手段4と、前記本体部の向きを検出する方向検出手段5と、前記本体部の周囲の障害物や壁面までの距離を測定する測距手段6と、前記本体部1が障害物などに衝突したときに、障害物と接触したことを検出するバンパー7を備えている。前記方向検出手段5は、ジャイロセンサなどであり、前記本体部1の回転角速度を測定し、移動作業ロボットの向きや、進行方向の認識や、直進走行などを行っている。また、測距手段6は、その一例として、光学式の距離センサや、超音波センサなどがあり、図1において、測距手段6が超音波センサの場合、測距手段6は、測距手段6aは超音波センサの送信部、測距手段6bは超音波センサの受信部といった構成となるが、送受信兼用の超音波センサなどでもよい。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an example of an overview diagram of a mobile work robot according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the mobile work robot includes a traveling unit 2 that moves the main body unit 1, a battery 3 that supplies electric power to the main body unit, a display unit 4 that notifies control information of the main body unit, and the like. When the direction detecting means 5 for detecting the orientation of the main body, the distance measuring means 6 for measuring the distance to the obstacles and wall surfaces around the main body, and the main body 1 collide with an obstacle, A bumper 7 that detects contact with an obstacle is provided. The direction detecting means 5 is a gyro sensor or the like, and measures the rotational angular velocity of the main body 1 to recognize the direction of the mobile work robot, the traveling direction, and travel straight ahead. The distance measuring means 6 includes, as an example, an optical distance sensor, an ultrasonic sensor, etc. In FIG. 1, when the distance measuring means 6 is an ultrasonic sensor, the distance measuring means 6 is a distance measuring means. 6a is configured as a transmission unit of the ultrasonic sensor, and the distance measuring means 6b is configured as a reception unit of the ultrasonic sensor.

また、図2は、本発明の第1の実施の形態における移動作業ロボットの構成図の例を示すものである。図2において、移動作業ロボットは、前記走行手段を制御する走行制御手段11と、前記電池3の電池残量を検出する電池電圧検出手段12と、走行距離を測定する走行距離測定手段13と、電池電圧の低下の判定を行う下限電圧値などの各種設定値を記憶する記憶手段14と、電池電圧の低下の判定を行う比較手段15を備えている。   FIG. 2 shows an example of a configuration diagram of the mobile work robot according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the mobile work robot includes a travel control unit 11 that controls the travel unit, a battery voltage detection unit 12 that detects a remaining battery level of the battery 3, a travel distance measurement unit 13 that measures a travel distance, A storage unit 14 for storing various set values such as a lower limit voltage value for determining a decrease in battery voltage and a comparison unit 15 for determining a decrease in battery voltage are provided.

以上のように構成された、移動作業ロボットにおいて、その動作、作用について、図2から図4を用いて説明する。   The operation and action of the mobile work robot configured as described above will be described with reference to FIGS.

図3は、前記移動作業ロボットが作業を行う作業領域、および前記移動作業ロボットが移動開始後の移動の軌跡を示す図の例である。移動作業ロボットが、作業開始地点33より移動を開始すると、図3に示すように、まず、部屋などの移動領域の壁などに沿って外周走行を行う。このとき、前記移動作業ロボットは、前記測距手段6により、壁面や障害物に衝突しないように、前記測距手段で、壁面や障害物までの距離を測定しながら移動する。また、このとき、前記測距手段で障害物などを検出できなくて、衝突した場合は、前記バンパー7により、障害物に接触したことを検知し、回避する。また、前記方向検出手段5により、前記移動作業ロボットが走行を開始し、最初に壁面に沿って走行を行った壁面を基準壁とし、そのときの移動作業ロボットの進行方向(図3における00方向)を基準方向として記憶しておく。   FIG. 3 is an example of a diagram showing a work area where the mobile work robot performs work, and a movement trajectory after the mobile work robot starts moving. When the mobile work robot starts to move from the work start point 33, as shown in FIG. 3, first, the mobile work robot travels along the wall of a moving area such as a room. At this time, the mobile work robot moves while measuring the distance to the wall surface and the obstacle by the distance measuring means 6 so as not to collide with the wall surface and the obstacle by the distance measuring means 6. At this time, when the obstacle cannot be detected by the distance measuring means and the vehicle collides, the bumper 7 detects that the obstacle has been touched and avoids it. Further, the direction detection means 5 starts the traveling of the mobile work robot, and the wall surface that first traveled along the wall surface is used as a reference wall, and the traveling direction of the mobile work robot at that time (00 direction in FIG. 3) ) As a reference direction.

このようにして、前記移動作業ロボットは、図3に示すように、まず、部屋などの移動領域の壁などに沿って外周走行を行うが、その際、前記走行距離測定手段13は、部屋の大きさの目安として、部屋の外周の距離(外周走行時に前記移動作業ロボットが移動した距離)を測定する。例えば、前記走行距離測定手段13は、外周走行時に、前記走行手段を駆動する駆動モータの車軸の回転を検出し、その結果と、走行手段であるタイヤの直径から、移動距離を概算することができる。移動作業ロボットの移動距離を測定できればよいので、この他の方法でもその効果は変わらない。例えば、移動作業ロボットの走行速度と走行時間から、移動距離を求めたり、記走行手段を駆動する駆動モータの車軸の回転を検出するのではなく、移動距離を測定するための補助輪などを設けて、その回転数と、補助輪の直径から計算するといった方法でも、走行距離の目安を求めることができる。このようにして測定した、部屋の外周の距離は、前記記憶手段14に記憶する。   In this way, as shown in FIG. 3, the mobile work robot first travels along the wall of a moving area such as a room. At that time, the travel distance measuring means 13 As a measure of size, the distance of the outer periphery of the room (the distance traveled by the mobile work robot during outer periphery travel) is measured. For example, the travel distance measuring means 13 can detect the rotation of the axle of a drive motor that drives the travel means during outer periphery travel, and can estimate the travel distance from the result and the diameter of the tire that is the travel means. it can. Since it is only necessary to measure the moving distance of the mobile work robot, the effect is not changed by this other method. For example, instead of obtaining the travel distance from the travel speed and travel time of the mobile work robot, or detecting the rotation of the axle of the drive motor that drives the travel means, an auxiliary wheel for measuring the travel distance is provided. Thus, it is possible to obtain a rough estimate of the travel distance by a method of calculating from the rotation speed and the diameter of the auxiliary wheel. The distance of the outer circumference of the room measured in this way is stored in the storage means 14.

外周走行が終了すると、前記移動作業ロボットは、所定の作業を行う。例えば、前記移動作業ロボットが電動送風機や、吸引ノズルなどを備えている、自走式掃除ロボットのような場合は、外周走行が終了すると、部屋の中を所定の走行パターン、作業パターンで部屋の中の掃除を行う。走行パターンには、部屋の中をまず縦移動し、縦移動が終了すると横移動を行う、クロスパターン走行や、部屋内をスパイラル状に移動走行するスパイラル走行や、ランダムに移動するランダム走行などがあるが、本発明は、特に走行パターンを限定するものではない。そして、所定の走行パターン、作業パターンが終了すると、前記移動作業ロボットは、作業開始地点33の近くに戻る。自動充電の機能を備えている移動作業ロボットの場合は、充電ステーションの場所まで戻り、自動的に充電を開始する。このように、作業終了後は、作業開始地点の近くや、充電ステーションに自動的に戻ることで、利用者が移動作業ロボットを探す手間や、充電する手間を省くことができるので、このような機能を備える移動作業ロボットは多い。   When the outer periphery traveling is finished, the mobile work robot performs a predetermined work. For example, when the mobile work robot is equipped with an electric blower, a suction nozzle, etc., such as a self-propelled cleaning robot, when the outer periphery travel is completed, the room is moved through the room with a predetermined travel pattern and work pattern. Clean inside. Travel patterns include vertical movement first in the room and lateral movement when the vertical movement ends, cross-pattern travel, spiral travel that travels spirally in the room, random travel that moves randomly, etc. However, the present invention does not particularly limit the running pattern. When the predetermined travel pattern and work pattern are completed, the mobile work robot returns to the vicinity of the work start point 33. In the case of a mobile work robot having an automatic charging function, the robot returns to the charging station and automatically starts charging. In this way, after the work is completed, the user can save time and effort to find a mobile work robot and to charge the battery by automatically returning to the charging station near the work start point. There are many mobile robots with functions.

また、移動作業中、前記移動作業ロボットは、前記電池電圧検出手段12により、定期的に前記電池3の電池電圧を測定しながら作業を行う。そして、電池電圧の過放電を防ぐため、電池の電池残量が所定の電圧以下にならないように、電池電圧低下を判定する基準値を、あらかじめ前記記憶手段14に記憶している。   Further, during the mobile work, the mobile work robot performs the work while periodically measuring the battery voltage of the battery 3 by the battery voltage detecting means 12. In order to prevent overdischarge of the battery voltage, a reference value for determining a battery voltage drop is stored in the storage unit 14 in advance so that the remaining battery level of the battery does not become a predetermined voltage or less.

図4は、前記電池電圧検出手段12で測定した電池電圧が、前記記憶手段14に記憶している電池電圧低下を判定する閾値電圧より低くなって、前記移動作業ロボットが作業開始地点の周辺まで戻る経路の例を表した図である。図4に示すように、電池電圧低下認識地点41において、前記電池電圧検出手段12で測定した電池電圧が、前記記憶手段に記憶している電池電圧低下を判定する基準値より低くなると、作業を終了し、図4に示すような経路をたどり、作業開始地点33の近くに戻る。移動作業ロボットが作業開始地点の周辺まで戻る手段としては、例えば、電池電圧低下を検知後、図4に示すような経路で戻ってくる際、前述したように、作業開始時の外周走行時、前記方向検出手段5により、前記移動作業ロボットが走行を開始し、最初に壁面に沿って走行を行った壁面を基準壁とし、そのときの移動作業ロボットの進行方向(図3における00方向)を基準方向として記憶しておいた基準方向と、同方向に移動しているときに前方に壁面を検知したとき、作業開始地点の周辺に戻ってきたと判断する方法などがある。   FIG. 4 shows that the battery voltage measured by the battery voltage detection means 12 becomes lower than the threshold voltage for determining the battery voltage drop stored in the storage means 14, and the mobile work robot reaches the vicinity of the work start point. It is a figure showing the example of the return path | route. As shown in FIG. 4, when the battery voltage measured by the battery voltage detecting means 12 becomes lower than the reference value for determining the battery voltage drop stored in the storage means at the battery voltage drop recognition point 41, the operation is performed. After finishing, follow the route as shown in FIG. 4 and return to the vicinity of the work start point 33. As a means for the mobile work robot to return to the vicinity of the work start point, for example, when returning on the route shown in FIG. The direction detection means 5 starts the traveling of the mobile work robot, and the wall surface that first traveled along the wall surface is used as a reference wall, and the traveling direction of the mobile work robot at that time (00 direction in FIG. 3) is determined. There is a method of determining that the vehicle has returned to the vicinity of the work start point when a wall surface is detected forward while moving in the same direction as the reference direction stored as the reference direction.

このように充電ステーションなどのランドマークとなるようなものがない場合でも、電池電圧の低下を検知した際は、移動作業ロボットを作業開始地点の周辺まで戻すことができる。また、さらに、前記基準方向に向かって走行しているときに、前記本体部の進行方向に壁面を検出すると、所定の角度前記本体部を回転し、所定の距離走行した後に、走行を停止するような機能を設けることで、ドアの近くなどに停止することを防止することができる。   Thus, even when there is no landmark such as a charging station, the mobile work robot can be returned to the vicinity of the work start point when a drop in battery voltage is detected. Furthermore, when the wall surface is detected in the traveling direction of the main body when traveling toward the reference direction, the main body is rotated by a predetermined angle, and after traveling a predetermined distance, the traveling is stopped. By providing such a function, it is possible to prevent stopping near a door or the like.

自動充電の機能を備えている移動作業ロボットの場合は、充電ステーションの場所まで戻り、自動的に充電を開始する。このように、電池残量が低下した場合も、作業開始地点の近くや、充電ステーションに自動的に戻ることで、利用者が移動作業ロボットを探す手間や、充電する手間を省くことができる。   In the case of a mobile work robot having an automatic charging function, the robot returns to the charging station and automatically starts charging. Thus, even when the remaining battery level is low, the user can save time and labor for searching for a mobile work robot and charging by returning to the charging station automatically.

部屋の広さが大きい(外周走行時に測定した外周の距離が長い)場合は、スタート地点の近くや充電ステーションまでに戻る距離が長くなる。また、部屋が大きくなくても、障害物などが多い場合は、障害物を回避して戻ることになるので、スタート地点の近くや充電ステーションまでに戻る距離が長くなる。逆に、部屋の広さが小さい(外周走行時に測定した外周の距離が短い)場合は、スタート地点の近くや充電ステーションまでに戻る距離が短くなる。電池電圧の低下を判定する電圧閾値を1つしか持たない場合は、大きい部屋でも電池が過放電しないように、電池電圧がまだ比較的十分残っている段階で作業を終了し、作業開始地点の近くや、充電ステーションに自動的に戻る走行モードになるが、小さい部屋の場合は、大きい部屋の場合に合わせて電圧閾値を決定しているので、まだ電池残量としては十分残っているのに作業を終了し、作業開始地点の近くや、充電ステーションに自動的に戻る走行モードになるということが発生する。   If the room is large (the distance of the outer circumference measured when traveling on the outer circumference is long), the distance to the vicinity of the start point or to the charging station becomes longer. Even if the room is not large, if there are many obstacles and the like, the obstacles are avoided and the vehicle returns, so the distance to the vicinity of the starting point and to the charging station becomes long. On the contrary, when the room is small (the distance of the outer circumference measured when traveling on the outer circumference is short), the distance to the vicinity of the start point or to the charging station is shortened. If there is only one voltage threshold for judging the battery voltage drop, the work is finished when the battery voltage still remains relatively high so that the battery does not overdischarge even in a large room. It will be in the driving mode to return to the nearby or charging station automatically, but in the case of a small room, the voltage threshold is determined according to the case of a large room, so there is still enough battery remaining It may occur that the driving mode is ended near the starting point of the work or automatically returns to the charging station.

本発明では、さらに、外周走行時に測定し前記記憶手段14に記憶した部屋の外周の距離に合わせて、自動的に電池電圧の低下を判定する閾値を変更する。あらかじめ部屋の大きさ(外周の距離)によって、電池電圧の低下を判定する閾値が変更できるように、前記記憶手段14に複数個電池電圧の低下を判定する閾値を複数個記憶しておき、前記走行距離測定手段13で測定した部屋の外周の距離の長さに応じて、最適な電池電圧の低下を判定する閾値を選択して、電池残量検知を行う。   In the present invention, the threshold value for automatically determining the decrease in the battery voltage is also changed in accordance with the distance of the outer periphery of the room measured during outer periphery travel and stored in the storage means 14. A plurality of threshold values for determining a decrease in battery voltage are stored in the storage means 14 in advance so that a threshold value for determining a decrease in battery voltage can be changed according to the size of the room (distance on the outer periphery). According to the length of the outer circumference distance of the room measured by the travel distance measuring means 13, a threshold value for determining the optimum battery voltage drop is selected and the remaining battery level is detected.

また、図4に示すように、移動作業中に電池電圧低下認識地点41において、前記電池電圧検出手段12で測定した電池電圧が、前記記憶手段に記憶している電池電圧低下を判定する基準値より低くなると、作業を終了し、図4に示すような経路をたどり、作業開始地点33の近くもしくは、充電ステーションの場所まで戻る際には、前記表示手段4には、本体停止後、所定の時間が経過するまで電池残量が低下している旨の報知を行う。   Further, as shown in FIG. 4, at the battery voltage drop recognition point 41 during the moving work, the battery voltage measured by the battery voltage detection means 12 is a reference value for determining the battery voltage drop stored in the storage means. When it is lower, the work is finished, the route shown in FIG. 4 is followed, and when returning to the vicinity of the work start point 33 or the place of the charging station, the display means 4 displays a predetermined value after the main body is stopped. A notification that the remaining battery level is low is given until the time has elapsed.

このように、外周走行時に、前記走行距離測定手段13により部屋の外周の距離を測定し、測定した部屋の外周の距離に基づいて、電池電圧の低下を判定する電圧閾値を決定することで、部屋の大きさ(外周の距離)に応じて、最適な電池電圧の低下を判定する電圧閾値が決定されるので、従来よりも電池容量の使用効率を上げることができる。また、従来に比べて電池容量を性能の近くまで使用するので、利用者が自分で充電するような移動作業ロボットの場合は、充電の手間を減らすことができるので、利用者の利便性を向上させることができる。また、従来に比べて電池容量を性能の近くまで使用するので、充電の回数も減少するので、電池の寿命を延ばすことができる。また、所定の時間が経過するまでは、前記表示手段4に、本体停止後所定の時間が経過するまで電池残量が低下している旨の報知を行うことで、作業途中で前記移動作業ロボットが作業を中断した場合でも、利用者に故障といった誤解を与えることを防止することができる。   Thus, by measuring the distance of the outer periphery of the room by the travel distance measuring means 13 during the outer periphery traveling, and determining the voltage threshold for determining the decrease in the battery voltage based on the measured distance of the outer periphery of the room. According to the size of the room (periphery distance), the voltage threshold value for determining the optimum battery voltage drop is determined, so that the battery capacity usage efficiency can be increased as compared with the conventional case. In addition, since the battery capacity is used close to the performance compared to the conventional case, it is possible to reduce the burden of charging in the case of a mobile work robot that the user charges by himself, improving the convenience of the user Can be made. Further, since the battery capacity is used close to the performance as compared with the conventional case, the number of times of charging is reduced, so that the life of the battery can be extended. Further, until the predetermined time elapses, the mobile working robot is in the middle of the work by notifying the display means 4 that the remaining battery level has decreased until the predetermined time elapses after the main body stops. Even when the work is interrupted, it is possible to prevent the user from giving a misunderstanding such as a failure.

(実施の形態2)
本実施の形態は、前記実施の形態1に加えて、温度検出手段を備えたものであり、その他の構成、動作は実施の形態1と同じである。
(Embodiment 2)
The present embodiment is provided with a temperature detecting means in addition to the first embodiment, and other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

図5は、本実施の形態における移動作業ロボットの構成図の例を示すものである。図5において、移動作業ロボットは、前記移動作業ロボットの周囲の温度を測定し、ストーブなどの熱源を検出するための、温度検出手段51を備えている。   FIG. 5 shows an example of a configuration diagram of the mobile work robot in the present embodiment. In FIG. 5, the mobile work robot includes temperature detection means 51 for measuring the temperature around the mobile work robot and detecting a heat source such as a stove.

実施の形態1の動作と同様に、外周走行時に、前記走行距離測定手段13により測定した部屋の外周の距離に基づいて、電池電圧の低下を判定する電圧閾値を決定している。そして前記移動作業ロボットが作業中に、電池電圧が電池電圧の低下を判定する電圧閾値より低くなると、電池電圧が低下したと判定し、前記移動作業ロボットは作業開始地点の周辺まで戻り停止する。   Similar to the operation of the first embodiment, the voltage threshold value for determining the decrease in the battery voltage is determined based on the distance of the outer periphery of the room measured by the travel distance measuring means 13 during the outer periphery travel. Then, when the mobile work robot is working, if the battery voltage becomes lower than the voltage threshold value for determining the battery voltage drop, it is determined that the battery voltage has dropped, and the mobile work robot returns to the vicinity of the work start point and stops.

このとき、前記移動作業ロボットは、前記温度検出手段51により、移動作業中にストーブなどの熱源を検出すると、前記走行制御手段11により、前記熱源を回避するように走行する。また、前記移動作業ロボットが作業中に電池電圧が低下し、作業を終了して作業開始地点33の周辺まで戻り停止する際にも、前記走行制御手段11により停止する場所で360度の回動を行い、回動中に本体周囲に発熱体がないか確認してから停止する。回動中に本体周囲に発熱体を検出した場合は、前記走行制御手段11により前記発熱体を回避する走行を行い本体を停止する。   At this time, when the temperature detecting unit 51 detects a heat source such as a stove during the moving operation, the mobile work robot travels so as to avoid the heat source by the travel control unit 11. Also, when the mobile work robot is working, the battery voltage drops, and when the work is finished and returned to the vicinity of the work start point 33 and stopped, the travel control means 11 rotates 360 degrees where it stops. Check that there is no heating element around the body during rotation, and then stop. When a heating element is detected around the main body during rotation, the traveling control means 11 travels to avoid the heating element and stops the main body.

このように、電池電圧の低下を検出し作業を終了して本体を停止する際に、本体周囲の発熱体の有無を確認することで、前記移動作業ロボットが発熱体の熱に煽られて発煙・発火などの危険を防止することができるので、電池電圧が低下して停止するような場合でも安全を確保してから停止することで、前記移動作業ロボットの安全性を向上させることができる。   In this way, when the battery voltage drop is detected and the operation is finished and the main body is stopped, the mobile work robot is burned by the heat generated by the heat generating body by checking the presence or absence of the heat generating body around the main body. -Since it is possible to prevent dangers such as ignition, the safety of the mobile work robot can be improved by stopping after securing safety even when the battery voltage drops and stops.

(実施の形態3)
本実施の形態は、前記実施の形態1、2に加えて、充電器との通信機能を備えたものであり、その他の構成、動作は実施の形態1、2と同じである。
(Embodiment 3)
This embodiment is provided with a communication function with a charger in addition to the first and second embodiments, and other configurations and operations are the same as those of the first and second embodiments.

図6は、本実施の形態における移動作業ロボットの構成図の例を示すものである。図6において、移動作業ロボットは、外部からの信号を送受信する送受信部62と、前記電池3を充電する充電器を接続する61を備えている。また、前記移動作業ロボットの本体部と分離している充電器63を備え、前記充電器63は、前記移動作業ロボットと接続する本体接続手段64と、本体の信号を送受信する送受信部65と、前記電池を充電する充電手段66を備えている。   FIG. 6 shows an example of a configuration diagram of the mobile work robot in the present embodiment. In FIG. 6, the mobile work robot includes a transmission / reception unit 62 that transmits and receives signals from the outside and 61 that connects a charger that charges the battery 3. In addition, the battery charger 63 includes a charger 63 that is separated from the main body of the mobile work robot, and the charger 63 includes a main body connection means 64 that connects to the mobile work robot, a transmission / reception unit 65 that transmits and receives signals of the main body Charging means 66 for charging the battery is provided.

前記充電器63に設けられている送受信部65と、前記移動作業ロボットの本体部に備えられている送受信部62の最も簡単な構成の例として、例えば光センサなどがある。前記充電器63の送受信部65の発光素子から放出された光が、前記移動作業ロボットの本体部の送受信部62の受光素子が受信すると前記移動作業ロボットは、充電器の周囲にいること検出する。   An example of the simplest configuration of the transmission / reception unit 65 provided in the charger 63 and the transmission / reception unit 62 provided in the main body of the mobile work robot is, for example, an optical sensor. When the light emitted from the light emitting element of the transmitter / receiver 65 of the charger 63 is received by the light receiving element of the transmitter / receiver 62 of the main body of the mobile work robot, the mobile work robot detects that it is around the charger. .

実施の形態1、2の動作と同様に、外周走行時に、前記走行距離測定手段13により測定した部屋の外周の距離に基づいて、電池電圧の低下を判定する電圧閾値を決定している。そして前記移動作業ロボットが作業中に、電池電圧が電池電圧の低下を判定する電圧閾値より低くなると、電池電圧が低下したと判定し、前記移動作業ロボットは電池を充電するために前記充電器63に戻る走行を開始する。このとき、前記移動作業ロボットは電池低下フラグをたてて、電池低下フラグがたっているときに、前記送受信部62が充電器の周囲にいることを検出すると、前記走行制御手段11により充電を開始する動作を行う。このときの本体と充電器の信号の送受信の手段は、特に限定されるものではなく、その他の手段を用いても構わない。   Similar to the operation of the first and second embodiments, during the outer periphery traveling, the voltage threshold value for determining the decrease in the battery voltage is determined based on the distance of the outer periphery of the room measured by the traveling distance measuring means 13. When the mobile work robot is working, when the battery voltage becomes lower than the voltage threshold value for determining the battery voltage drop, the mobile work robot determines that the battery voltage has dropped, and the mobile work robot charges the battery 63 to charge the battery. Start running back to. At this time, the mobile work robot sets a battery low flag and, when the battery low flag is on, detects that the transmitter / receiver 62 is around the charger and starts charging by the travel control means 11. To perform the operation. The means for transmitting and receiving signals between the main body and the charger at this time is not particularly limited, and other means may be used.

このように、本体部に前記充電器63からの信号を送受信する送受信部62を設け、また、前記電池3を充電する充電器63にも同様に本体部からの信号を送受信する送受信部65を設けることで、電池電圧が低下して、前記移動作業ロボットがスタート地点の周辺に戻る際に、前記充電器の位置情報または、存在の有無を、前記本体部に送信することができ、電池残量が低下し停止する際には、必ず充電器の周辺で停止することができるので、利用者が充電器の近くまで移動作業ロボットを運ぶといった手間をなくすことができ自動充電なども可能になるので、利用者の利便性を向上させることができる。   As described above, the transmitter / receiver 62 for transmitting / receiving a signal from the charger 63 is provided in the main body, and the transmitter / receiver 65 for transmitting / receiving a signal from the main body similarly to the charger 63 for charging the battery 3. Thus, when the battery voltage decreases and the mobile work robot returns to the vicinity of the start point, the position information of the charger or the presence / absence of the charger can be transmitted to the main body, and the remaining battery When the amount drops and stops, it can always stop near the charger, so it is possible to eliminate the hassle of carrying a mobile work robot near the charger and automatic charging etc. are also possible Therefore, the convenience for the user can be improved.

(実施の形態4)
本実施の形態は、実施の形態1〜3に加えて、前記移動作業ロボットに床面の塵埃を吸引する電動送風機を備えたものであり、その他の構成、動作は実施の形態1〜3と同じである。
(Embodiment 4)
In this embodiment, in addition to the first to third embodiments, the mobile work robot is provided with an electric blower that sucks dust on the floor. Other configurations and operations are the same as those of the first to third embodiments. The same.

図7は、本実施の形態における移動作業ロボットの構成図の例を示すものである。図7において、移動作業ロボットは自走式掃除ロボットであり、床面の塵埃を吸引する電動送風機71と、前記電動送風機71の制御を行う制御手段72を備えている。   FIG. 7 shows an example of a configuration diagram of the mobile work robot in the present embodiment. In FIG. 7, the mobile work robot is a self-propelled cleaning robot, and includes an electric blower 71 that sucks dust on the floor and a control means 72 that controls the electric blower 71.

実施の形態1〜3の動作と同様に、外周走行時に、前記走行距離測定手段13により測定した部屋の外周の距離に基づいて、電池電圧の低下を判定する電圧閾値を決定している。そして前記移動作業ロボットが作業中に、電池電圧が電池電圧の低下を判定する電圧閾値より低くなると、電池電圧が低下したと判定し、前記移動作業ロボットは作業開始地点33の周辺、または前記充電器63に戻る。このとき、前記移動作業ロボットが作業中に電池電圧が電池電圧の低下を判定する電圧閾値より低くなると、前記制御手段72は前記電動送風機を停止させて、前記電動送風機を停止させた状態で作業開始地点33の周辺、または前記充電器63に戻る走行を行う。前記移動作業ロボットが、床面の塵埃を吸引する電動送風機71を備える掃除ロボットのような場合、前記移動作業ロボット全体の消費電力は前記電動送風機の消費する消費する電力によるところが大きい。   Similar to the operation of the first to third embodiments, during the outer periphery traveling, the voltage threshold value for determining the decrease in the battery voltage is determined based on the distance of the outer periphery of the room measured by the travel distance measuring means 13. When the mobile work robot is working, if the battery voltage becomes lower than a voltage threshold value for determining a decrease in the battery voltage, it is determined that the battery voltage has decreased, and the mobile work robot is around the work start point 33 or the charging Return to vessel 63. At this time, when the battery voltage becomes lower than a voltage threshold value for determining a decrease in battery voltage while the mobile work robot is working, the control means 72 stops the electric blower and works in a state where the electric blower is stopped. Traveling around the start point 33 or returning to the charger 63 is performed. When the mobile work robot is a cleaning robot including an electric blower 71 that sucks dust on the floor surface, the power consumption of the entire mobile work robot depends largely on the power consumed by the electric blower.

よって、このように前記電池電圧検出手段12により測定した電池電圧が、電池電圧の低下を判定する電圧閾値より小さくなったと判定し、前記移動作業ロボットがスタート地点33の周辺または前記充電器63に戻る際に、前記電動送風機を停止して移動することにより、スタート地点33の周辺または充電器63に戻る際の電動送風機の消費電力が必要なくなるので、その分、自走式掃除機や移動作業ロボットの作業時間を長くすることができる。   Therefore, it is determined that the battery voltage measured by the battery voltage detection unit 12 is smaller than the voltage threshold value for determining the decrease in the battery voltage in this way, and the mobile work robot moves around the start point 33 or the charger 63. When returning, stopping and moving the electric blower eliminates the need for power consumption of the electric blower around the start point 33 or when returning to the charger 63. The working time of the robot can be lengthened.

本発明に係る移動作業ロボットは、作業する領域の大きさに合わせて、電池電圧の低下を判定する所定の電圧閾値を自動的に修正して電池電圧の低下を判定するので、従来よりも電池の使用効率を上げた掃除ロボットやペットロボットなど各種自立動作ロボットの用途に応用できる。   The mobile work robot according to the present invention automatically corrects a predetermined voltage threshold value for determining a decrease in battery voltage in accordance with the size of the work area, and determines a decrease in battery voltage. It can be applied to various autonomous robots such as cleaning robots and pet robots.

本発明の実施の形態1における移動作業ロボットの概観図Overview of mobile work robot in Embodiment 1 of the present invention 同、移動作業ロボットの構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the mobile work robot 同、移動作業ロボットが作業を行う作業領域、および移動作業ロボットの移動開始後の移動の経路を示す図The figure which shows the path | route of the movement after the start of a movement of a mobile work robot, and the work area where a mobile work robot works similarly 同、移動作業ロボットが作業開始地点の周辺まで戻る経路の例を示す図The figure which shows the example of the path | route where a mobile work robot returns to the circumference | surroundings of a work start point similarly 本発明の実施の形態2における移動作業ロボットの構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the mobile work robot in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3における移動作業ロボットの構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the mobile work robot in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4における移動作業ロボットの構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the mobile work robot in Embodiment 4 of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

1 本体部
2 走行手段
3 電池
4 表示手段
5 方向検出手段
6 測距手段
7 比較手段
11 走行制御手段
12 電池電圧検出手段
13 走行距離測定手段
14 記憶手段
51 温度検出手段
62 送受信部
63 充電器
71 電動送風機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main-body part 2 Traveling means 3 Battery 4 Display means 5 Direction detection means 6 Distance measurement means 7 Comparison means 11 Travel control means 12 Battery voltage detection means 13 Travel distance measurement means 14 Storage means 51 Temperature detection means 62 Transmission / reception part 63 Charger 71 Electric blower

Claims (10)

移動して作業を行う本体部と、前記本体部を移動走行させる走行手段と、前記走行手段を制御する走行制御手段と、前記本体部に電力を供給する電池と、前記電池の電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、走行距離を測定する走行距離測定手段と、電池電圧の低下の判定を行う比較手段と、電池電圧の低下の判定を行うための所定の下限電圧値を記憶する記憶手段とを備え、前記本体部は前記走行制御手段の制御情報に基づいて部屋の外周に沿って走行し、その際に前記走行距離測定手段が測定した走行距離に基づいて、前記記憶手段に記憶させた所定の下限電圧値を修正する移動作業ロボット。 A main body that moves and performs work, traveling means that moves the main body, traveling control means that controls the traveling means, a battery that supplies power to the main body, and a battery voltage of the battery is detected. Battery voltage detecting means, traveling distance measuring means for measuring a traveling distance, comparing means for determining a decrease in battery voltage, and storage means for storing a predetermined lower limit voltage value for determining a decrease in battery voltage And the main body travels along the outer periphery of the room based on the control information of the travel control means, and stores in the storage means based on the travel distance measured by the travel distance measurement means at that time. A mobile work robot that corrects the predetermined lower limit voltage value. 電池電圧検出手段が検出する電池電圧が、記憶手段に記憶され部屋の外周の走行距離に基づいて修正された下限電圧値より小さくなると、走行制御手段が、本体部をスタート地点に向かって移動させた後に停止させ、作業または移動を終了する請求項1に記載の移動作業ロボット。 When the battery voltage detected by the battery voltage detection means becomes smaller than the lower limit voltage value stored in the storage means and corrected based on the travel distance of the outer periphery of the room, the travel control means moves the main body toward the start point. The mobile work robot according to claim 1, wherein the mobile work robot is stopped after finishing the work or movement. 電池情報の報知を行う表示手段を備え、電池電圧検出手段が検出する電池電圧が、記憶手段に記憶され部屋の外周の走行距離に基づいて修正された下限電圧値より小さくなると、前記表示手段は電池残量が低下している旨の報知を開始し、本体部がスタート地点に停止後所定の時間経過後に、前記報知を停止する請求項2に記載の移動作業ロボット。 When the battery voltage detected by the battery voltage detecting means is smaller than the lower limit voltage value stored in the storage means and corrected based on the travel distance of the outer periphery of the room, the display means includes a display means for reporting battery information. The mobile work robot according to claim 2, wherein notification that the remaining battery level is low is started, and the notification is stopped after a predetermined time has elapsed after the main body has stopped at the start point. 本体部の向きを検出する方向検出手段と、本体の周囲の障害物までの距離を測定する複数の測距手段とを備え、走行中に、前記測距手段で前記本体部の前方近くに障害物を認識すると、走行制御手段は、前記本体部を回転させ前記障害物に沿って走行し、前記本体部の側面に設けた複数の測距手段の出力がほぼ一致すると、その時点の進行方向を基準方向として記憶手段が記憶し、電池電圧検出手段が検出する電池電圧が、記憶手段に記憶され部屋の外周の走行距離に基づいて修正された下限電圧値より小さくなり、本体部をスタート地点に向かって移動させている際に、その進行方向を前記基準方向と認識すると共に進行方向に障害物を検出すると、スタート地点の周辺に戻ってきたと判断して走行を停止し、作業または移動を終了する請求項2または3に記載の移動作業ロボット。 A direction detecting means for detecting the orientation of the main body and a plurality of distance measuring means for measuring the distance to obstacles around the main body, and the obstacle is located near the front of the main body by the distance measuring means during traveling. When recognizing an object, the traveling control means rotates the main body section and travels along the obstacle, and when the outputs of the plurality of distance measuring means provided on the side surfaces of the main body section substantially coincide, the traveling direction at that time Is stored as the reference direction, and the battery voltage detected by the battery voltage detection means is smaller than the lower limit voltage value stored in the storage means and corrected based on the travel distance of the outer periphery of the room, so that the main body portion When the vehicle is moving toward the vehicle, the direction of travel is recognized as the reference direction and an obstacle is detected in the direction of travel. Termination to be completed Mobile work robot according to claim 2 or 3. 進行方向を基準方向と認識すると共に進行方向に障害物を検出すると、本体部を所定の角度回転させ、所定の距離を走行させた後に走行を停止させ、作業または移動を終了する請求項4に記載の移動作業ロボット。 5. The method according to claim 4, wherein when the traveling direction is recognized as a reference direction and an obstacle is detected in the traveling direction, the main body is rotated by a predetermined angle, and after traveling a predetermined distance, the traveling is stopped and the operation or movement is ended. The described mobile work robot. 本体部の周囲温度を測定する温度検出手段を備え、本体部をスタート地点の周辺で停止させる際に、その場で前記本体部を360度回動させ、回動中に前記温度検出手段で本体部周囲の発熱体の有無を検出し、発熱体が無いと認識すると停止する請求項4または5に記載の移動作業ロボット。 A temperature detection means for measuring the ambient temperature of the main body is provided. When the main body is stopped around the start point, the main body is rotated 360 degrees on the spot, and the main body is rotated by the temperature detection means during the rotation. The mobile work robot according to claim 4 or 5, wherein the mobile work robot is stopped when detecting the presence or absence of a heating element around the head and recognizing that there is no heating element. 本体部の周囲温度を測定する温度検出手段を備え、本体部をスタート地点の周辺で停止させる際に、その場で前記本体部を360度回動させ、回動中に前記温度検出手段で本体部周囲の発熱体の有無を検出し、発熱体が有ると認識すると前記発熱体を回避する走行を行い、発熱体を回避してから停止する請求項4または5に記載の移動作業ロボット。 A temperature detection means for measuring the ambient temperature of the main body is provided. When the main body is stopped around the start point, the main body is rotated 360 degrees on the spot, and the main body is rotated by the temperature detection means during the rotation. 6. The mobile work robot according to claim 4, wherein the presence or absence of a heating element around the head is detected, and if it is recognized that the heating element is present, the vehicle travels to avoid the heating element and stops after avoiding the heating element. 床面の塵埃を吸引する電動送風機と、前記電動送風機の制御を行う制御手段を備え、電池電圧検出手段が検出する電池電圧が、記憶手段に記憶され部屋の外周の走行距離に基づいて修正された下限電圧値より小さくなると、前記電動送風機をオフさせる請求項2〜7のいずれか1項に記載の移動作業ロボット。 An electric blower that sucks dust on the floor and a control unit that controls the electric blower, and the battery voltage detected by the battery voltage detection unit is stored in the storage unit and corrected based on the travel distance of the outer periphery of the room. The mobile work robot according to any one of claims 2 to 7, wherein the electric blower is turned off when the lower limit voltage value is reduced. 本体部と分離して設けられ本体部の電池を充電するための充電手段を有すると共に、自身の位置を知らせる位置信号を送信する送信部を有した充電器と、前記本体部に設けられ前記送信部からの位置信号を受信する受信部とを備え、電池電圧検出手段が検出する電池電圧が、記憶手段に記憶され部屋の外周の走行距離に基づいて修正された下限電圧値より小さくなった際に、前記受信部が受信する前記送信部からの位置信号により前記本体部を充電器に向かって移動させ、前記充電器の充電手段により前記本体部の電池を充電させる請求項1に記載の移動作業ロボット。 A charger having a charging means for charging a battery of the main body provided separately from the main body, and a transmitter for transmitting a position signal informing the position of the battery, and the transmission provided in the main body The battery voltage detected by the battery voltage detection means is smaller than the lower limit voltage value stored in the storage means and corrected based on the travel distance of the outer periphery of the room. 2. The movement according to claim 1, wherein the main body is moved toward a charger according to a position signal from the transmitter received by the receiver, and the battery of the main body is charged by a charging unit of the charger. Working robot. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の移動作業ロボットが有する機能の少なくとも一部または全部をコンピュータにより実行するためのプログラム。 The program for performing at least one part or all of the function which the mobile work robot of any one of Claims 1-9 has with a computer.
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