JP2005288661A - 探索飛行ロボットシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】 効率的に、低コストで対象物の探索が可能な、探索飛行ロボットシステムを提供する。
【解決手段】 対象物の探索を探索飛行ロボット２によって行い、遠隔装置（リモコン１）によってコントロールされる探索飛行ロボットシステムであって、遠隔装置によって設定される探索範囲情報に基づき探索飛行ロボットの飛行ルートを決定し、探索範囲内を飛行させて対象物の探索を行う、探索飛行ロボットに搭載されたロボット制御部２１、を具備することを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】 対象物の探索を探索飛行ロボット２によって行い、遠隔装置（リモコン１）によってコントロールされる探索飛行ロボットシステムであって、遠隔装置によって設定される探索範囲情報に基づき探索飛行ロボットの飛行ルートを決定し、探索範囲内を飛行させて対象物の探索を行う、探索飛行ロボットに搭載されたロボット制御部２１、を具備することを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
本発明は、対象物の探索を探索飛行ロボットによって行い、遠隔装置によってコントロールされる探索飛行ロボットシステムに関する。
物体を探索する場合、その物体が危険物である場合、ロボット等に代行させることが考えられる。
探索飛行ロボットシステムとして、例えば、１つの区画内で複数の探索用ロボットを利用して対象物を探索するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、対象物の探索を効率的に行うために、群ロボットシステムの通信体系を、ベースステーションを最上層として、複数のセンシングロボット群同士で複数層を構成する階層構造をなすように構成し、複数のセンシングロボット群それぞれのセンシング分解能が、階層構造の下位のセンシングロボットよりも階層構造の上層のセンシングロボットが高い分解能になるように制御する群ロボットシステムが開示されている。
特開２００３−１４５４６９号公報
特許文献１には、対象物の探索を効率的に行うために、群ロボットシステムの通信体系を、ベースステーションを最上層として、複数のセンシングロボット群同士で複数層を構成する階層構造をなすように構成し、複数のセンシングロボット群それぞれのセンシング分解能が、階層構造の下位のセンシングロボットよりも階層構造の上層のセンシングロボットが高い分解能になるように制御する群ロボットシステムが開示されている。
特許文献１に開示された技術によれば、複数のセンシングロボットが、ベースステーションからの距離に応じて、対象物の探索に関する態様が異なるように制御されるため、効率的に対象物の探索を行うことができる反面、ロボットを多数要し、このため、システムコストが高くなる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、効率的に、且つ、低コストで対象物の探索が可能な、探索飛行ロボットシステムを提供することを目的とする。
上記した課題を解決するために本発明は、対象物の探索を探索飛行ロボットによって行い、遠隔装置によってコントロールされる探索飛行ロボットシステムであって、前記遠隔装置によって設定される探索範囲情報に基づき前記探索飛行ロボットの飛行ルートを決定し、前記探索範囲内を飛行させて対象物の探索を行う、前記探索飛行ロボットに搭載されたロボット制御部、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、ロボット制御部が、遠隔装置によって設定される探索範囲情報に基づき飛行ルートを決定し、探索範囲内を飛行させて対象物の探索を行うことにより、１台のロボットで対象物の探索が可能となることから低いコストで探索飛行ロボットシステムを構築できる。
また、本発明において、前記遠隔装置は、前記探索範囲の地図情報を参照し、制御情報入力部を介して入力される情報に基づき前記探索飛行ロボットの飛行ルートの優先順位を設定し、前記探索飛行ロボットに通知するコントローラを具備することを特徴とする
本発明によれば、遠隔装置が、探索飛行ロボットの飛行ルートの優先順位を設定して探索飛行ロボットに通知することで、探索飛行ロボットは、その優先順位に従って飛行することで対象物の効率的な探索が可能となる。
また、本発明において、前記探索飛行ロボットは、前記飛行ルートの優先順位に従って地面をトレースし、対象物検知部によって金属が検知されたとき、その検知位置にマーカを排出するマーカ排出制御部を具備することを特徴とする。
本発明によれば、探索飛行ロボットに積載されたマーカ排出制御部が、対象物検知部によって金属が検知されたときに、その検知位置にマーカを排出することで、例えば、危険物の有無およびその位置を認識することができ、そのための処理を容易化できる。
また、本発明によれば、対象物の探索を探索飛行ロボットによって行い、遠隔装置によってコントロールされる探索飛行ロボットシステムに用いられる探索飛行方法であって、前記遠隔装置によって設定される探索範囲情報に基づき前記探索飛行ロボットの飛行ルートを決定し、前記探索範囲内を飛行させて対象物の探索を行うことを特徴とする。
また、本発明によれば、対象物の探索を探索飛行ロボットによって行い、遠隔装置によってコントロールされる探索飛行ロボットシステムに用いられる探索飛行プログラムであって、前記遠隔装置によって設定される探索範囲情報に基づき、前記探索範囲の地図情報を参照し、制御情報入力部を介して入力される情報に基づき前記探索飛行ロボットの飛行ルートの優先順位を設定するステップと、設定された飛行ルートを前記探索ロボットに通知するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
以下、図面を参照しながら本発明実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の探索飛行ロボットシステムの一実施形態を示すブロック図である。
本発明の探索飛行ロボットシステムは、遠隔装置としてのリモコン１と、対象物の探索飛行を行う探索飛行ロボット（以下、飛行ロボット２という）で構成され、両者は無線によって交信される。
リモコン１は、コントローラ１１を核として、制御指令入力部１２と、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号受信部１３と、地図情報受信部１４と、位置情報蓄積部１５と、飛行軌跡記録部１６と、音声出力部１７と、検出データ蓄積部１８と、表示部１９と、エネルギー供給部２０で構成される。
本発明の探索飛行ロボットシステムは、遠隔装置としてのリモコン１と、対象物の探索飛行を行う探索飛行ロボット（以下、飛行ロボット２という）で構成され、両者は無線によって交信される。
リモコン１は、コントローラ１１を核として、制御指令入力部１２と、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号受信部１３と、地図情報受信部１４と、位置情報蓄積部１５と、飛行軌跡記録部１６と、音声出力部１７と、検出データ蓄積部１８と、表示部１９と、エネルギー供給部２０で構成される。
コントローラ１１は、エネルギー供給部２０から電源の供給を受けて動作し、飛行ロボット２との無線交信インタフェースとなる他に、リモコン制御中枢となって上記した各ブロック１２〜１９の制御を行う。なお、図示せぬ無線送受信機を内蔵するものとする。
制御指令入力部１２は、探索範囲等に関してユーザからの設定を指令として取り込み、コントローラ１１経由無線で飛行ロボット２に伝達する。また、ＧＰＳ信号受信部１３、地図情報受信部１４は、それぞれ、飛行ロボット２の現在位置、地図情報を取り込み、コントローラ１１経由で表示部１９へ供給する。ＧＰＳ信号受信部１３で受信された現在位置情報はまた、逐次位置情報蓄積部１５へ供給され、蓄積される。飛行軌跡記録部１６は、飛行ロボット２の飛行軌跡をコントローラ経由で供給される飛行ロボット２の現在位置情報を地図情報と合成して記録し、また、その内容は逐次表示部１９へ供給され、表示モニタを介して表示される。
制御指令入力部１２は、探索範囲等に関してユーザからの設定を指令として取り込み、コントローラ１１経由無線で飛行ロボット２に伝達する。また、ＧＰＳ信号受信部１３、地図情報受信部１４は、それぞれ、飛行ロボット２の現在位置、地図情報を取り込み、コントローラ１１経由で表示部１９へ供給する。ＧＰＳ信号受信部１３で受信された現在位置情報はまた、逐次位置情報蓄積部１５へ供給され、蓄積される。飛行軌跡記録部１６は、飛行ロボット２の飛行軌跡をコントローラ経由で供給される飛行ロボット２の現在位置情報を地図情報と合成して記録し、また、その内容は逐次表示部１９へ供給され、表示モニタを介して表示される。
飛行ロボット２は、ロボット制御部２１を核に、ＧＰＳ信号受信部２２と、姿勢制御部２３と、ロータ２４と、飛行制御部２５と、対象物検知部２６と、マーカ排出制御部２７と、エネルギー供給部２８で構成される。
ロボット制御部２１は、エネルギー供給部２８から電源供給を受けて動作し、リモコン１との無線交信インタフェースとなる他に、飛行ロボット制御中枢となって、上記した各ブロック２２〜２７の制御を行う。ロボット制御部２１もまた、図示せぬ無線送受信機を内蔵するものとする。
ＧＰＳ信号受信部２２は、飛行ロボット２の現在位置を取り込みロボット制御部２１経由でリモコン１へ通知する。姿勢制御部２３は、例えば、リニアアクチュエータによる重心移動によって空中での姿勢制御を行う。ロータ２４は、例えば、２つの超薄型超音波モータによってプロペラを二重反転させることで浮力を発生させる。飛行制御部２５は、ロボット制御部２１からの指令に基づき、ロータ２４をコントロールする。対象物検知部２６は、金属探知センサを含む各種センサを内蔵して対象物を検知し、ロボット制御部２１経由でマーカ排出制御部２７をコントロールする。マーカ排出制御部２７は、例えば、石灰等を貯蔵しており、ロボット制御部２１からの指示により、地上に石灰を排出して探知された対象物の目印とする。
ＧＰＳ信号受信部２２は、飛行ロボット２の現在位置を取り込みロボット制御部２１経由でリモコン１へ通知する。姿勢制御部２３は、例えば、リニアアクチュエータによる重心移動によって空中での姿勢制御を行う。ロータ２４は、例えば、２つの超薄型超音波モータによってプロペラを二重反転させることで浮力を発生させる。飛行制御部２５は、ロボット制御部２１からの指令に基づき、ロータ２４をコントロールする。対象物検知部２６は、金属探知センサを含む各種センサを内蔵して対象物を検知し、ロボット制御部２１経由でマーカ排出制御部２７をコントロールする。マーカ排出制御部２７は、例えば、石灰等を貯蔵しており、ロボット制御部２１からの指示により、地上に石灰を排出して探知された対象物の目印とする。
図２は、図１に示す本発明実施形態の動作を説明するために引用した動作シーケンス図である。
以下、図２を参照しながら図１に示す本発明実施形態の動作について詳細に説明する。まず、ユーザはリモコン１を操作して、探索範囲の設定を行う（Ｓ２１）。ここでは、例えば、１０ｍ四方等など探索範囲ブロック、探索開始位置、探索終了位置、飛行幅、地上からの高さ（高度）などである。ここで設定された情報は、制御指令入力部１２を介してコントローラ１１に取り込まれる。
続いて、ユーザは、地図情報受信部１４によって受信され、表示部１９に表示される探索範囲の地図情報を参照し、当該地図上のデータから探索する優先順位を設定する（Ｓ２２）。
以下、図２を参照しながら図１に示す本発明実施形態の動作について詳細に説明する。まず、ユーザはリモコン１を操作して、探索範囲の設定を行う（Ｓ２１）。ここでは、例えば、１０ｍ四方等など探索範囲ブロック、探索開始位置、探索終了位置、飛行幅、地上からの高さ（高度）などである。ここで設定された情報は、制御指令入力部１２を介してコントローラ１１に取り込まれる。
続いて、ユーザは、地図情報受信部１４によって受信され、表示部１９に表示される探索範囲の地図情報を参照し、当該地図上のデータから探索する優先順位を設定する（Ｓ２２）。
図３に、探索範囲設定の具体例が示されている。図３（ａ）は、基本的な指定例であり、往復して指示された飛行幅Ｗを移動しながら探索する。また、図３（ｂ）に示されるように、探索範囲に道路があれば、そこを優先して探索し、残りの領域の探索はその後に行う。
すなわち、ここでは、優先順位は、道路＞民家、井戸などの建物、設備の周囲＞野原として優先度の順位表を作成し、ユーザは、表示部１９に表示されるＧＰＳ等を利用して得られた地図上の属性と上記した優先度の順位表を参照し、それに従って決定する。
すなわち、ここでは、優先順位は、道路＞民家、井戸などの建物、設備の周囲＞野原として優先度の順位表を作成し、ユーザは、表示部１９に表示されるＧＰＳ等を利用して得られた地図上の属性と上記した優先度の順位表を参照し、それに従って決定する。
説明を図２に戻す。上記した探索範囲、優先順位の設定が飛行指示となって無線を介して受信した飛行ロボット２は、ロボット制御部２１が飛行ルートを決定する（Ｓ２４）。このことにより、飛行ロボット２は、姿勢制御部２３、飛行制御部２５によるロータ２４制御の下、その飛行ルートに従って地面をトレースするように飛行を開始する（Ｓ２５）。リモコン１は、飛行ロボット２が飛行開始後の探索のための移動軌跡は表示部１９を介して地図上に常に表示する（Ｓ２６）。
一方、飛行ロボット２は、飛行を開始してすぐに対象物検知部２６による対象物の検知を開始する。例えば、金属探知結果に応じて、対象物としての地雷の有無を検出し、ここで地雷が検出された場合、同時にＧＰＳ受信部２２によってその位置を検出する（Ｓ２７）。
一方、飛行ロボット２は、飛行を開始してすぐに対象物検知部２６による対象物の検知を開始する。例えば、金属探知結果に応じて、対象物としての地雷の有無を検出し、ここで地雷が検出された場合、同時にＧＰＳ受信部２２によってその位置を検出する（Ｓ２７）。
なお、対象物が発見された場合、飛行ロボット２は、その旨リモコン１に無線で通知すると共に（Ｓ２８）、その発見位置にマーキングする（Ｓ２９）。ここではマーカ排出制御部２７が図示せぬスタッカに貯蔵された、目印となる石灰や小袋を落下させることとし、同時に、ＧＰＳ受信部２２で受信した現在位置データを、ロボット制御部２１を経由して無線でリモコン１へ通知する。
リモコン１は、その現在位置データを表示部１９に地図情報受信部１４で受信した地図情報上に重ねて表示させると共に（Ｓ３０）、飛行軌跡記録部１６に蓄積する（Ｓ３１）。なお、飛行ロボット２（ロボット制御部２１）は、飛行ルートに従う探索範囲の探索が終了するまでＳ２５〜Ｓ２９までの処理を繰り返す（Ｓ３２）。
リモコン１は、その現在位置データを表示部１９に地図情報受信部１４で受信した地図情報上に重ねて表示させると共に（Ｓ３０）、飛行軌跡記録部１６に蓄積する（Ｓ３１）。なお、飛行ロボット２（ロボット制御部２１）は、飛行ルートに従う探索範囲の探索が終了するまでＳ２５〜Ｓ２９までの処理を繰り返す（Ｓ３２）。
以上説明のように本発明は、ロボット制御部２１が、リモコン１によって設定される探索範囲情報に基づき飛行ルートを決定し、探索範囲内を飛行させて対象物の探索を行うことにより、１台のロボットで対象物の探索が可能となることから低いコストで探索飛行ロボットシステムを構築するものである。
また、リモコン１が、飛行ロボット２の飛行ルートの優先順位を設定して飛行ロボット２に通知することで、飛行ロボット２は、その優先順位に従って飛行することで対象物の効率的な探索を可能とするものである。
また、リモコン１が、飛行ロボット２の飛行ルートの優先順位を設定して飛行ロボット２に通知することで、飛行ロボット２は、その優先順位に従って飛行することで対象物の効率的な探索を可能とするものである。
更に、飛行ロボット２に搭載されたマーカ排出制御部２７が、対象物検知部２６によって金属が検知されたときに、その検知位置にマーカを排出することで、例えば、地雷の有無およびその位置を認識することができ、そのための掘削排出処理を容易化することができる。
なお、探索対象物としては、身近なところでは、室内に落ちた裁縫の針等も考えられる。また、上記した本発明実施形態によれば、１台の飛行ロボット２により対象物を探索することとしたが、ブロック単位で複数の探索ロボットを飛行させることにより、より効率的に対象物の探索が可能になる。
なお、探索対象物としては、身近なところでは、室内に落ちた裁縫の針等も考えられる。また、上記した本発明実施形態によれば、１台の飛行ロボット２により対象物を探索することとしたが、ブロック単位で複数の探索ロボットを飛行させることにより、より効率的に対象物の探索が可能になる。
１…リモコン、２…飛行ロボット、１１…コントローラ、１２…制御指令入力部、１３…ＧＰＳ信号受信部、１４…地図情報受信部、１５…位置情報蓄積部、１６…飛行軌跡記録部、１７…音声出力部、１８…検出データ蓄積部、１９…表示部、２０…エネルギー供給部、２１…ロボット制御部、２２…ＧＰＳ信号受信部、２３…姿勢制御部、２４…ロータ、２５…飛行制御部、２６…対象物検知部、２７…マーカ排出制御部、２８…エネルギー供給部
Claims (5)
- 対象物の探索を探索飛行ロボットによって行い、遠隔装置によってコントロールされる探索飛行ロボットシステムであって、
前記遠隔装置によって設定される探索範囲情報に基づき前記探索飛行ロボットの飛行ルートを決定し、前記探索範囲内を飛行させて対象物の探索を行う、前記探索飛行ロボットに搭載されたロボット制御部、
を具備することを特徴とする探索飛行ロボットシステム。 - 前記遠隔装置は、
前記探索範囲の地図情報を参照し、制御情報入力部を介して入力される情報に基づき前記探索飛行ロボットの飛行ルートの優先順位を設定し、前記探索ロボットに通知するコントローラを具備することを特徴とする請求項１に記載の探索飛行ロボットシステム。 - 前記探索飛行ロボットは、
前記飛行ルートの優先順位に従って地面をトレースし、対象物検知部によって金属が検知されたとき、その検知位置にマーカを排出するマーカ排出制御部を具備することを特徴とする請求項１または２に記載の探索飛行ロボットシステム。 - 対象物の探索を探索飛行ロボットによって行い、遠隔装置によってコントロールされる探索飛行ロボットシステムに用いられる探索飛行方法であって、
前記遠隔装置によって設定される探索範囲情報に基づき前記探索飛行ロボットの飛行ルートを決定し、前記探索範囲内を飛行させて対象物の探索を行う
ことを特徴とする探索飛行方法。 - 対象物の探索を探索飛行ロボットによって行い、遠隔装置によってコントロールされる探索飛行ロボットシステムに用いられる探索飛行プログラムであって、
前記遠隔装置によって設定される探索範囲情報に基づき、前記探索範囲の地図情報を参照し、制御情報入力部を介して入力される情報に基づき前記探索飛行ロボットの飛行ルートの優先順位を設定するステップと、
設定された飛行ルートを前記探索ロボットに通知するステップと、
をコンピュータに実行させるための探索飛行プログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004111089A JP2005288661A (ja) | 2004-04-05 | 2004-04-05 | 探索飛行ロボットシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004111089A JP2005288661A (ja) | 2004-04-05 | 2004-04-05 | 探索飛行ロボットシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005288661A true JP2005288661A (ja) | 2005-10-20 |
Family
ID=35322185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004111089A Withdrawn JP2005288661A (ja) | 2004-04-05 | 2004-04-05 | 探索飛行ロボットシステム |
Country Status (1)
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008189239A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Toshiba Corp | 危険領域表示システム |
| JP2012037204A (ja) * | 2010-08-11 | 2012-02-23 | Yasuaki Iwai | 地雷探索装置、地雷探索方法 |
| JP2014050953A (ja) * | 2007-03-13 | 2014-03-20 | Certusview Technologies Llc | マーキングシステムおよび位置および／または時間追跡を備えた方法 |
| JP2015193324A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | セコム株式会社 | 飛行ロボット装置 |
| KR102057657B1 (ko) * | 2018-11-21 | 2019-12-20 | 주식회사 엘에스엘시스템즈 | 지면 탐지기 및 이를 구비하는 드론과 그 착륙 방법 |
| KR102068760B1 (ko) * | 2018-08-21 | 2020-01-21 | 이상건 | 무인 비행체 관제장치와 지뢰 탐지 시스템 및 이를 이용하여 지뢰를 탐지하는 방법 |
-
2004
- 2004-04-05 JP JP2004111089A patent/JP2005288661A/ja not_active Withdrawn
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