JP2006039760A - Mobile robot - Google Patents
Mobile robot Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006039760A JP2006039760A JP2004216193A JP2004216193A JP2006039760A JP 2006039760 A JP2006039760 A JP 2006039760A JP 2004216193 A JP2004216193 A JP 2004216193A JP 2004216193 A JP2004216193 A JP 2004216193A JP 2006039760 A JP2006039760 A JP 2006039760A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mobile robot
- human body
- sensor
- robot
- infrared sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 40
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 description 59
- 230000008569 process Effects 0.000 description 41
- 230000009471 action Effects 0.000 description 9
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 8
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 7
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 6
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 3
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)titanium;lead(2+) Chemical compound [Pb+2].[O-][Ti]([O-])=O NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ロボット本体ユニットに複数の車輪ユニットを取り付けて走行面上を移動及び/又は旋回する移動ロボットにおいて、人体を検出して、人体に近づいたり人体の有無で活動状況を変えることができるように構成した移動ロボットに関するものである。 The present invention can detect a human body in a mobile robot that moves and / or turns on a traveling surface by attaching a plurality of wheel units to the robot body unit, and can change an activity state depending on whether or not the human body is approached. The present invention relates to a mobile robot configured as described above.
現在、ロボットはその大部分が産業用ロボットとして使用されているが、将来的には、高い安全性を備えて家庭内で人間と共存できる家庭用の移動ロボットが期待されている。 Currently, most robots are used as industrial robots, but in the future, there are expectations for mobile robots for home use that can coexist with humans in the home with high safety.
この種の移動ロボットとして、先に本出願人から3車輪構成とした移動ロボットを提案しており、この3車輪構成とした移動ロボットは、構造が極めて簡単で部品点数も少なく、特殊なコンピュータを必要とせず、メモリも安価であり、更に、障害物に当たったり外乱により転倒して人にけがを負わせたり、周辺の器物を破損することがなく、傾斜した床でも姿勢維持が容易で転がり難く、障害物、穴又は窪み等があっても進路変更せずに移動可能であり、長期間使用しても外面が汚れたり傷がつくことがないので家庭用途に最適なものである(例えば、特許文献1参照)。 As this type of mobile robot, the applicant has previously proposed a mobile robot having a three-wheel configuration. The mobile robot having the three-wheel configuration has a very simple structure, a small number of parts, and a special computer. It is not necessary, the memory is inexpensive, and it can easily maintain posture even on an inclined floor, without hitting an obstacle or falling by a disturbance to injure a person or damaging surrounding equipment. It is difficult to move without changing the course even if there are obstacles, holes or dents, etc., and even if it is used for a long time, the outer surface does not get dirty or scratched, so it is optimal for home use (for example, , See Patent Document 1).
また、病院、博物館、オフィスといった多くの来訪者が訪れる施設において、人間に代わって案内業務を代行する案内用自律移動ロボットが開発されており、この案内用自律移動ロボットでは被案内者の特徴をカメラなどの撮像手段により検出して、被案内者を案内できるように構成されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, autonomous mobile robots for guidance have been developed on behalf of humans at facilities visited by many visitors such as hospitals, museums, and offices. It is configured so that it can be guided by an image sensing means such as a camera (see, for example, Patent Document 2).
更に、自律移動装置において、走行方向の前方を検出する距離センサと、人から放射される赤外線を検出可能な赤外センサ(焦電センサ)とをセンサの指向特性からロボット前方をカバーできるようにそれぞれ少なくと3個づつ取り付けて、距離センサで障害物を検出した場合にその障害物が赤外センサにより人であると判定した場合に人に対して回避動作を行うものがある(例えば、特許文献3参照)。
ところで、先に本出願人が提案した3車輪構成とした移動ロボットでは、人体を検出する機能は備えていなので、人と移動ロボットとの関わりを増して多機能化を図る際に人体を検出する機能を追加したい場合に、上記した特許文献2による案内用自律移動ロボットの技術的思想をそのまま投入すると、以下の(a)〜(c)項に記載するような問題点が生じてしまう。
By the way, since the mobile robot having the three-wheel configuration proposed by the applicant of the present application has a function of detecting a human body, the human body is detected when increasing the relationship between the human and the mobile robot and increasing the number of functions. If the technical idea of the autonomous mobile robot for guidance according to
即ち、(a).上記した案内用自律移動ロボットでは、カメラなどの撮像手段によって撮影された画像を演算処理して人を識別処理するために、撮像手段の構成が複雑であると共に、識別制御アルゴリズムも複雑で応答性能が悪いという問題がある。 That is, (a). In the above-described autonomous mobile robot for guidance, the configuration of the imaging means is complicated and the identification control algorithm is also complicated and the response performance in order to perform the identification processing by performing the arithmetic processing on the image taken by the imaging means such as a camera. There is a problem that is bad.
(b).上記した案内用自律移動ロボットにおいて、カメラなどの撮像手段によって撮影された画像を演算処理するためには高速処理を行うコンピュータが必要になり、ロボットの価格が高価になり家庭用には不向きであるという問題がある。 (B). In the above-described autonomous mobile robot for guidance, a computer that performs high-speed processing is required to perform arithmetic processing on images captured by an imaging means such as a camera, which makes the robot expensive and unsuitable for home use. There is a problem.
(c).上記した案内用自律移動ロボットにおいて、カメラなどの撮像手段で人の顔などが撮影されるため、個人の肖像権などのプライバシーを侵害されるという問題や、撮影されること自体に人がロボットに対して嫌悪感が生じるという問題がある。 (C). In the above-described autonomous mobile robot for guidance, since a human face is photographed by an imaging means such as a camera, there is a problem that privacy such as a personal portrait right is infringed, and the person himself is captured by the photograph itself. On the other hand, there is a problem that disgust occurs.
更に、上記した特許文献3による自律移動装置では、人を検出した場合に人に対して回避動作を行うために、人に対して危険な移動体などに適用する場合には都合が良いものの、人と移動ロボットとの関わりを増したいような家庭用の移動ロボットには適していなし、また、距離センサと赤外センサの合計数が少なくとも6個と多くコスト高になってしまう。
Furthermore, in the above-described autonomous mobile device according to
そこで、小型軽量で家庭内で人間と共存できる家庭用の移動ロボットを改良するにあたって、簡易な構造で人体を検出する機能を追加し、人と移動ロボットとの関わりを増して多機能化を図ることができる移動ロボットが望まれている。 Therefore, in improving a home mobile robot that can coexist with humans in a small and lightweight home, a function to detect a human body with a simple structure has been added to increase the relationship between humans and mobile robots and increase their functionality. Mobile robots that can do this are desired.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、請求項1記載の発明は、ロボット本体ユニットに複数の車輪ユニットを取り付けて走行面上を移動及び/又は旋回する移動ロボットにおいて、
前記ロボット本体ユニットの全周囲に亘って人体の有無を検出する第1のセンサと、前記人体を検出した時に該人体の方向を特定する第2のセンサと、前記人体までの距離を測定する第3のセンサとをロボット筐体に取り付けたことを特徴とする移動ロボットである。
The present invention has been made in view of the above problems, and the invention according to
A first sensor for detecting the presence or absence of a human body over the entire circumference of the robot body unit; a second sensor for specifying the direction of the human body when the human body is detected; and a first sensor for measuring a distance to the human body. 3 is a mobile robot characterized in that the
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の移動ロボットにおいて、
前記第1のセンサで前記人体を検出した時に、前記移動ロボットを必要に応じて旋回させながら前記第2のセンサで前記人体の方向を特定し、この後、前記第3のセンサからの距離情報に応じて移動動作を自律的に制御することを特徴とする移動ロボットである。
The invention according to
When the human body is detected by the first sensor, the direction of the human body is specified by the second sensor while turning the mobile robot as necessary, and thereafter, distance information from the third sensor It is a mobile robot characterized by autonomously controlling the movement operation according to the above.
本発明に係る移動ロボットによれば、とくに、ロボット本体ユニットの全周囲に亘って人体の有無を検出する第1のセンサ(焦電型赤外線センサ)と、人体を検出した時に人体の方向を特定する第2のセンサ(サーモパイル)と、人体までの距離を測定する第3のセンサ(距離センサ)とをロボット筐体に取り付けたため、人と移動ロボットとの関わりを増して多機能化を図ることができる。これにより、先に背景技術で説明した特許文献1〜3に対する問題点を解決することができ、カメラなどの撮像手段で撮影された画像を演算処理して人を識別する処理を行う必要がないため識別制御アルゴリズム不要であるので応答性が良く、高速処理を行うコンピュータが不必要であるので移動ロボットが低価格になり家庭用途として最適であり、また、カメラなどの撮像手段で人の顔などが撮影されないために個人の肖像権などのプライバシーを侵害されこともなく、更に、人体を検出するためのセンサ数も少なく且つ人体検出構造も簡単であるのでより安価に提供できる。
According to the mobile robot of the present invention, in particular, the first sensor (pyroelectric infrared sensor) that detects the presence or absence of a human body over the entire periphery of the robot body unit and the direction of the human body when the human body is detected are specified. Since the second sensor (thermopile) and the third sensor (distance sensor) for measuring the distance to the human body are attached to the robot housing, the relationship between the person and the mobile robot is increased and the multifunctional function is achieved. Can do. Thereby, the problems with respect to
以下に本発明に係る移動ロボットの一実施例を図1乃至図18を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a mobile robot according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1は本発明に係る移動ロボットを平面的に示すと共に、ロボット本体ユニットに取り付けた各種のセンサを平面的に示した平面図、
図2は本発明に係る移動ロボットにおいて、制御システムを示した構成図、
図3は本発明に係る移動ロボットにおいて、車輪ユニットの動作モードを説明するための平面図、
図4は本発明に係る移動ロボットにおいて、車輪ユニットの自転と移動について説明するための平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a mobile robot according to the present invention in plan and various sensors attached to the robot body unit in plan.
FIG. 2 is a block diagram showing a control system in a mobile robot according to the present invention.
FIG. 3 is a plan view for explaining the operation mode of the wheel unit in the mobile robot according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view for explaining the rotation and movement of the wheel unit in the mobile robot according to the present invention.
まず、本発明に係る移動ロボットの概略構成を図1及び図2を用いて説明する。 First, a schematic configuration of a mobile robot according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示した如く、本発明に係る移動ロボット1は、4つのユニットから構成される。一つのユニットはロボット本体ユニット20であり、他の3つは車輪ユニット51〜53であり、これら3つの車輪ユニット51〜53は同一の構成からなる。
As shown in FIG. 1, the
この移動ロボット1は、3つの車輪ユニット51〜53により走行面2上を移動及び/又は旋回する際に、走行面2上にある障害物を回避し、且つ、走行面2上に設けられた段差を検出して、この段差の段差量が予め設定した値よりも大きい場合に段差を回避し、更に、人体を検出して、人体に近づいたり人体の有無で活動状況を変えることができるように構成されており、これらについては後で詳述する。
The
上記したロボット本体ユニット20は、略球体状に形成した球体状ロボット筐体21の中心より下方に3つの車輪ユニット51〜53が設けられており、且つ、3つの車輪ユニット51〜53は球体状ロボット筐体21内から下方の外周面21a沿って貫通して穿設した3箇所の車輪ユニット用開口部(図示せず)から走行面2に向けて突出するように取り付けられているので、外観的には後述の図7〜図9に示したような構造形態になっている。
The
ここで、移動ロボット1が通常に移動する方向をロボット本体ユニット20の前方側と設定した上で、一つの車輪ユニット51はロボット本体ユニット20の前方側とは反対の後方側に取り付けられ、一方、他の車輪ユニット52,53はロボット本体ユニット20の前方側の左右に別れて略対称に取り付けられている。従って、3つの車輪ユニット51〜53は、走行面2への投影が互いに略等角度で略120°を成すように構成されている。
Here, after the direction in which the
そして、3つの車輪ユニット51〜53は、円筒状の胴体部51a〜53aと、胴体部51a〜53aの下方部位に連接して走行面2上に接触する略球面状の接地部51b〜53bと、胴体部51a〜53a内の中心部に取り付けられて胴体部51a〜53a及び接地部51b〜53bと一体に回転する回転軸51c〜53cとで構成され、接地部51b〜53bが走行面2上に接触することで、ロボット本体ユニット20を走行面2から離間して支持している。また、車輪ユニット51〜53の回転軸51c〜53cの仮想延長線は、球体状ロボット筐体21の内部中心部位で交わるように構成されている。
The three
この際、車輪ユニット51〜53の接地部51b〜53bと、走行面2とがそれぞれ剛体であれば点接触であるが、例えば走行面2が絨毯のような柔らかい材料では面接触となる。尚、この実施例における走行面2は、接地部51b〜53bが接地する3点により決定される剛体の平坦面である。
At this time, if the
そして、車輪ユニット51〜53は、その内部又はロボット本体ユニット20の内部に搭載されたモータ駆動コントローラ42〜44(図2)を介して回転駆動モータ45〜47(図2)により回転軸51c〜53cを中心にしてそれぞれ独立に回転自在に駆動されている。
The
また、ロボット本体ユニット20には本発明の要部となる各種のセンサ22〜28が取り付けられている。
Various types of
上記した各種のセンサ22〜28を具体的に説明すると、後述の図7〜図9にも示したように、ロボット本体ユニット20の外形を形成する球体状ロボット筐体21の前方側の上部には、走行面2上にある前方の障害物を検出するために狭い指向角度で超音波ビームを発信/受信する発信部22a及び受信部22bを備えた第1の超音波センサ22と、必要に応じて設けられ且つ第1の超音波センサ22で検出できない前方の障害物を検出するために広い指向角度で超音波ビームを発信/受信する発信部23a及び受信部23bを備えた第2の超音波センサ23と、走行面2上に設けられた前段差及び前段差の前段差量を検出するために赤外線ビームを発光/受光する発光部24a及び受光部24bを備えた前方赤外線センサ24とが取り付けられている。
The above-described
また、球体状ロボット筐体21の左側の上部には、走行面2上に設けられた左段差及びこの左段差の左段差量を検出するために赤外線ビームを発光/受光する発光部25a及び受光部25bを備えた左側赤外線センサ25が取り付けられ、一方、球体状ロボット筐体21の右側の上部には、走行面2上に設けられた右段差及びこの右段差の右段差量を検出するために赤外線ビームを発光/受光する発光部26a及び受光部26bを備えた右側赤外線センサ26が取り付けられている。
Further, on the upper left part of the
また、球体状ロボット筐体21の略天面中央部位には、ロボット本体ユニット20の全周囲(全方位)に亘って人体の有無や人体の動きを検出するための焦電型赤外線センサ27が上方に向かって取り付けられている。
In addition, a pyroelectric
更に、焦電型赤外線センサ27の近傍には、焦電型赤外線センサ27で人体有りを検出した時に、動ロボット1を必要に応じて旋回させながら人体の体温を検出することで人体の方向(位置)を特定するためのサーモパイル28が球体状ロボット筐体21の前方に向かって取り付けられている。
Further, in the vicinity of the pyroelectric
この際、各種のセンサ22〜28は、球体状ロボット筐体21の内部から球体状ロボット筐体21の外部に向かって取り付けられており、且つ、各種のセンサ22〜28は球体状ロボット筐体21の外周面21aに沿って貫通して穿設した各センサ用開口部(図示せず)に臨んでいる。
At this time, the
次に、移動ロボット1の制御システムの構成を図2を用いて説明する。 図2に示した如く、ロボット本体ユニット20の内部には、移動ロボット1を統括的に制御すると共に焦電型赤外線センサ27及びサーモパイル28を接続したシステム制御コントローラ31と、外部の情報を検出測定する外部センサ32と、外部に情報等を出力する出力装置33と、移動ロボット1の電源となるバッテリ34及びこのバッテリ34の残量を検出するバッテリセンサ35と、指向角度が狭い第1の超音波センサ22を駆動してその検出信号をシステム制御コントローラ31に送信するための第1の超音波センサ駆動回路36と、指向角度が広い第2の超音波センサ23を駆動してその検出信号をシステム制御コントローラ31に送信するための第2の超音波センサ駆動回路37と、前方赤外線センサ24を駆動してその検出信号をシステム制御コントローラ31に送信するための前方赤外線センサ駆動回路38と、左側赤外線センサ25を駆動してその検出信号をシステム制御コントローラ31に送信するための左側赤外線センサ駆動回路39と、右側赤外線センサ26を駆動してその検出信号をシステム制御コントローラ31に送信するための右側赤外線センサ駆動回路40と、移動ロボット1の移動及び/又は旋回などの運動制御を行う運動制御コントローラ41とで構成されている。
Next, the configuration of the control system of the
上記した運動制御コントローラ41は、システム制御コントローラ31によって決められた行動内容を指令信号として受信し、その内容を予め運動制御コントローラ41内のメモリ(図示せず)に格納された制御プログラムに基づいて解析し、3つの車輪ユニット51〜53をそれぞれどのように制御するかを決定し、その決定内容を車輪ユニット51〜53の内部に備えたモータ駆動コントローラ42〜44に指令信号として送出している。
The
また、3つの車輪ユニット51〜53の内部には、上記したモータ駆動コントローラ42〜44と、回転駆動モータ45〜47とが備えられており、回転駆動モータ45〜47は車輪ユニット51〜53を適宜回転させることで後述するように移動ロボット1の移動(前進、後進、側進)及び/又は旋回を行うアクチュエータである。
The three
上記のシステム構成により、各種のセンサ22〜28からの検出情報に基づき、システム制御コントローラ31は次に行う行動を決定し、その指令が運動制御コントローラ41、モータ駆動コントローラ42〜44へと伝達されている。
With the above system configuration, the
そして、第1,第2の超音波センサ22,23及び各赤外線センサ24〜26により障害物や段差を検出した場合とか、焦電型赤外線センサ27及びサーモパイル28により人体を検出した場合に、3つの車輪ユニット51〜53の回転を適宜制御することで、移動ロボット1は前進、後進、側進(前進方向に対して左右方向の移動)、停止、及び旋回(その場で自転)したりすることが可能であり、3つの車輪ユニット51〜53の基本動作について図3及び図4を用いて説明する。
When an obstacle or a step is detected by the first and second
この実施例では、各車輪ユニット51〜53の回転方向と回転速度とをモータ駆動コントローラ42〜44及び回転駆動モータ45〜47により独立して様々に変えることで、接地部51b〜53bと走行面2との摩擦力により、移動ロボット1に種々の動きを与えることができる。
In this embodiment, the rotation direction and the rotation speed of the
この際、回転駆動モータ45〜47の制御、即ち、車輪ユニット51〜53の回転制御方法によって、移動ロボット1を大別して以下の5つの動作モードで動かすことができる(図3,図4参照)。
At this time, the
尚、図3,図4に示した3つの車輪ユニット51〜53は、先に示した図1と対応させて車輪ユニット51をロボット本体ユニット20の後方側に取り付け、且つ、車輪ユニット52,53をロボット本体ユニット20の前方側の左右に取り付けた状態で平面的に図示している。
The three
(1)静止状態での旋回(自転)、 (2)直進移動(前進、後進及び側進)、 (3)曲線移動、 (4)蛇行移動、 (5)自転しながらの直線移動及び曲線移動。 (1) Turn in a stationary state (autorotation), (2) Straight movement (forward, reverse and side), (3) Curve movement, (4) Meandering movement, (5) Linear movement and curve movement while rotating .
これら(1)〜(5)の動作モードについて順に説明する。 The operation modes (1) to (5) will be described in order.
(1)静止状態での旋回(自転){図3(1)及び図4(a)参照} 最も基本的な動作モードであり、3つの車輪ユニット51〜53をそれぞれ同一の回転方向に同一の回転数で回転駆動することで、移動ロボット1はその場に静止しつつ自転する。例えば、図4(a)に示すように、車輪ユニット51〜53の回転軸51c〜53cを外側から見て時計回り方向に回転させると、移動ロボット1はその位置に静止したまま、上面からみて反時計回り方向に自転する。 一方、車輪ユニット51〜53の回転方向を上記とは逆に反時計回りに回転させれば、移動ロボット1はその位置に静止したまま、時計回り方向に自転する。 そして、車輪ユニット51〜53の単位時間あたりの回転数(以下、回転数と記す)を増減することで移動ロボット1の自転速度を増減させることができる。
(1) Turning (spinning) in a stationary state {see FIG. 3 (1) and FIG. 4 (a)} This is the most basic operation mode, and the three
(2)直進移動{図3(2)及び図4(b)〜図4(e)参照} 3つある車輪ユニット51〜53のうち、例えば任意の一つの車輪ユニット52を回転させずに停止して維持させ、残りの2つの車輪ユニット51,53をそれぞれ逆方向に回転駆動することで、移動ロボット1を車輪ユニット52の回転軸52cの走行面2への投影線に沿った方向に直線的に前進又は後進させることができる。
(2) Straight movement {See FIGS. 3 (2) and 4 (b) to 4 (e)} Of the three
また、3つある車輪ユニット51〜53の回転方向と回転数の設定によって、例えば車輪ユニット52の回転軸52cと直交する方向に直線的に側進させることもできる。
Further, by setting the rotation direction and the number of rotations of the three
この際、停止させた車輪ユニット52の反対方向に進む場合を前進、停止させた車輪ユニット52側に進む場合を後進、前進または後進方向と直交する方向に進む場合を側進と呼び、それぞれについて以下に説明する。
In this case, the case of proceeding in the opposite direction of the stopped
(前進の場合)
図4(b)に示すように、車輪ユニット52を停止させ、車輪ユニット51を時計回り方向に、車輪ユニット53を反時計回り方向にそれぞれ同一の回転数で駆動すると、移動ロボット1は車輪ユニット52の回転軸52cの走行面2への投影線に沿った方向で、車輪ユニット52の反対方向(図の矢印Cの方向)に直進移動する。
(For forward)
As shown in FIG. 4 (b), when the
従って、移動ロボット1が通常に移動する方向をロボット本体ユニット20(図1)の前方側と設定した場合には、車輪ユニット51を停止させ、且つ、車輪ユニット53を時計回り方向に、車輪ユニット52を反時計回り方向にそれぞれ同一の回転数で駆動させれば良い。
Therefore, when the direction in which the
(後進の場合)
図4(c)に示すように、上記した前進に対して車輪ユニット51,53の回転方向を共に逆回転させた場合は後進する。即ち、車輪ユニット52を停止させ、車輪ユニット51を反時計回り方向に、車輪ユニット53を時計回り方向にそれぞれ同一の回転数で駆動すると、移動ロボット1は、車輪ユニット52の回転軸52cの走行面2への投影線に沿った方向で、車輪ユニット52の方向(図の矢印Dの方向)に直進移動する。
(For backwards)
As shown in FIG. 4C, when both the rotation directions of the
(側進の場合)
図4(d)に示すように、車輪ユニット51,53を同一の回転方向に同一の一定回転数で回転させ、車輪ユニット52を車輪ユニット51,53の回転方向と逆方向に、且つ、車輪ユニット51,53の2倍の回転数で回転させることで、移動ロボット1は上述の前進及び後進の方向に対して直交する方向に移動する。具体的に説明すると、車輪ユニット51,53の回転方向を時計回り方向に一定の回転数Nで回転させ、車輪ユニット52を反時計回り方向に回転数2Nで回転させると、移動ロボット1は前進方向に対して直交する左方向(図の矢印Eの方向)に直線移動する。
(In case of side advance)
As shown in FIG. 4 (d), the
一方、図4(d)とは逆に、図4(e)に示すように、車輪ユニット51,53の回転方向を反時計回り方向に一定の回転数Nで回転させ、車輪ユニット52を時計回り方向に回転数2Nで回転させると、移動ロボット1は前進方向に対して直交する右方向(図の矢印Fの方向)に直線移動する。
On the other hand, as shown in FIG. 4 (e), on the contrary to FIG. 4 (d), the rotation direction of the
そして、(前進の場合),(後進の場合),(側進の場合)のいずれの場合も、回転数を増減させることで、移動ロボット1の移動速度を増減させることができる。
In any of the cases (forward), (reverse), and (side), the moving speed of the
(3)曲線移動{図3(3)} 移動ロボット1は、円弧状に移動させることができ、これを曲線移動と称する。 この曲線移動を与える駆動制御方法には2通りの方法があり、以下に説明する。
(3) Curve movement {FIG. 3 (3)} The
(第1の曲線移動方法)
第1の曲線移動方法は、前述した直進移動状態において、回転を停止させていた車輪ユニット52を回転駆動させる方法である。これにより、移動ロボット1は円弧状に移動を行う。この時、車輪ユニット52の回転速度を可変して移動する円弧の半径を可変することができる。即ち、車輪ユニット52の回転速度が速いほど移動する円弧の半径は小さくなる。
(First curve moving method)
The first curve moving method is a method of rotationally driving the
(第2の曲線移動方法)
第2の曲線移動方法は、前述した直進移動状態において、車輪ユニット52を停止させたまま、他の2つの車輪ユニット51,53を異なった一定の回転数で回転駆動させる方法である。これにより、移動ロボット1は円弧状に移動を行う。即ち、回転数の少ない方の車輪ユニット側に中心を持つ円弧状に曲線移動を行う。この場合、駆動させている2つの車輪ユニットのそれぞれの回転数の差を可変して円弧の半径を可変することが可能であり、その差が大きい程、移動する円弧の半径は小さくなる。
(Second curve moving method)
The second curve moving method is a method in which the other two
そして、(第1の曲線移動方法),(第2の曲線移動方法)のいずれの場合も、車輪ユニット52以外の車輪ユニット51,53の回転数を増減させることで、移動ロボット1の移動速度を増減させることができる。特に、(第1の曲線移動方法)の場合は、移動する円弧の半径も可変することが可能であって、車輪ユニット51,53の回転数を増やすと移動する円弧の半径も大きくなる。
In either case (first curve moving method) or (second curve moving method), the moving speed of the
(4)蛇行移動{図3(4)} 上述した曲線移動において、曲がる方向を順次変えることで、左右に振れながら蛇行移動をする。即ち、上述した第1の曲線移動方法においては車輪ユニット52の回転方向を正転,逆転と繰り返し切り替えることで、また、第2の曲線移動方法においては車輪ユニット52以外の車輪ユニット51,53の異なる回転数をそれぞれ交互に切り替えて与えることで蛇行移動をする。
(4) Serpentine movement {FIG. 3 (4)} In the above-described curve movement, the direction of bending is changed in order to perform meandering movement while swinging left and right. That is, in the first curve moving method described above, the rotation direction of the
(5)自転しながらの直線移動及び曲線移動{図3(5)} 3つの車輪ユニット51〜53の回転方向を、「正方向回転→逆方向回転→正方向回転→…」のように周期的に反転させ、また、回転数を正弦波に相当する時間変化で周期的に変化させると共にその周期に一定の時間差を持たせてそれぞれの車輪ユニット51〜53を駆動すると、移動ロボット1は自転しながら直線移動あるいは曲線移動をする。
(5) Linear movement and curve movement while rotating {Fig. 3 (5)} The rotation directions of the three
次に、本発明の要部となる各種のセンサ22〜28とその動作について、新たな図5〜図14を用いて説明する。
Next,
図5は本発明に係る移動ロボットにおいて、第1,第2の超音波センサの検出エリア特性を説明するために模式的に示した平面図、
図6は本発明に係る移動ロボットにおいて、前方赤外線センサ及び左側赤外線センサ並びに右側赤外線センサの検出エリア特性を説明するために模式的に示した平面図、
図7は本発明に係る移動ロボットにおいて、前方赤外線センサを用いて前段差を検出する状態を示した右側面図、
図8は本発明に係る移動ロボットにおいて、前方赤外線センサを用いて前段差の前段差量を検出する動作を説明するための右側面図、
図9は本発明に係る移動ロボットにおいて、左側赤外線センサ及び右側赤外線センサを用いて左段差及び右段差を検出する状態を示した正面図、
図10は本発明に係る移動ロボットにおいて、焦電型赤外線センサ及びサーモパイルの検出エリア特性を説明するために模式的に示した側面図、
図11(a),(b)は本発明に係る移動ロボットにおいて、焦電型赤外線センサで人体の有無を検出する状態を示した平面図,側面図、
図12(a),(b)は本発明に係る移動ロボットにおいて、焦電型赤外線センサで人体を検出した後に、移動ロボットを必要に応じて旋回させながらサーモパイルで人体の方向を検出する状態を示した平面図,側面図、
図13(a),(b)は本発明に係る移動ロボットにおいて、焦電型赤外線センサで人体の方向を特定する状態を示した平面図,側面図、
図14は本発明に係る移動ロボットにおいて、移動ロボットが第1の超音波センサからの距離情報に応じて人体に近づく状態を示した側面図である。
FIG. 5 is a plan view schematically showing the detection area characteristics of the first and second ultrasonic sensors in the mobile robot according to the present invention,
FIG. 6 is a plan view schematically illustrating the detection area characteristics of the front infrared sensor, the left infrared sensor, and the right infrared sensor in the mobile robot according to the present invention;
FIG. 7 is a right side view showing a state in which a front step is detected using a front infrared sensor in the mobile robot according to the present invention;
FIG. 8 is a right side view for explaining the operation of detecting the front step amount of the front step using the front infrared sensor in the mobile robot according to the present invention.
FIG. 9 is a front view showing a state in which a left step and a right step are detected using a left infrared sensor and a right infrared sensor in a mobile robot according to the present invention,
FIG. 10 is a side view schematically showing the detection area characteristics of the pyroelectric infrared sensor and the thermopile in the mobile robot according to the present invention,
FIGS. 11A and 11B are a plan view, a side view, and a side view showing a state in which the presence or absence of a human body is detected by a pyroelectric infrared sensor in the mobile robot according to the present invention
12 (a) and 12 (b) show a state in which the direction of the human body is detected by the thermopile while turning the mobile robot as necessary after detecting the human body by the pyroelectric infrared sensor in the mobile robot according to the present invention. Plan view, side view,
FIGS. 13A and 13B are a plan view, a side view, and a side view showing a state in which the direction of the human body is specified by the pyroelectric infrared sensor in the mobile robot according to the present invention.
FIG. 14 is a side view showing a state in which the mobile robot approaches the human body according to the distance information from the first ultrasonic sensor in the mobile robot according to the present invention.
まず、図5に示した如く、移動ロボット1が通常に移動する方向をロボット本体ユニット20の前方側と設定した上で、ロボット本体ユニット20の球体状ロボット筐体21の前方側に設けた第1の超音波センサ22は、走行面2に対して略平行すなわち水平となる向きに装着されており、且つ、略60°の狭い指向角度で略円錐状に広がった超音波ビーム22cを走行面2に対して略平行に出射させて、この超音波ビーム22cが前方にある壁面3Aなどの障害物3で反射された超音波ビーム22cを受信して障害物3を検出している。
First, as shown in FIG. 5, the direction in which the
この際、第1の超音波センサ22からの超音波ビーム22cにより移動ロボット1の前方を検出する前方検出エリア5の距離は数メートルであり、この実施例では略60°の狭い指向角度の中心でロボット本体ユニット20の前方から3m程度の距離性能を有する超音波センサを用いている。また、この第1の超音波センサ22は、後述するようにサーモパイル28で人体の方向を特定した位置から人体までの距離を測定する距離センサとして機能している。
At this time, the distance of the
また、移動ロボット1に取り付けた3つの車輪ユニット51〜53が多少の余裕を持って通過できる幅寸法を車幅と呼称した時に、この車幅を例えば300mmと想定すると、超音波センサ22の検出指向角度特性から移動ロボット1の車幅300mmを検出できる領域は、上記した前方検出エリア5内でロボット本体ユニット20の前方から約260mm(=150/tan30°)ほど先の距離に相当し、以下、移動ロボット1の車幅300mmを検出できる領域を、移動ロボット1が障害物3に対して回避する際の回避検出エリア6と呼称すると共に、回避検出エリア6中に設定した前方距離260mmをシステム制御コントローラ31(図2)内の記憶部(図示せず)に記憶させている。
Further, when a width dimension that allows the three
また、上記した前方検出エリア5の外側の左右に位置する領域は第1の超音波センサ22の未検出エリア7L,7Rであり、この未検出エリア7L,7R内で移動ロボット1に接近して円柱3Bなどの障害物3がある場合には、この円柱3Bを第1の超音波センサ22で検出できない。
In addition, the regions located on the left and right outside the
これを避けるために、ロボット本体ユニット20の球体状ロボット筐体21の前方側に、第1の超音波センサ22よりも指向角度が広い第2の超音波センサ23を必要に応じて設けている。
In order to avoid this, a second
上記した第2の超音波センサ23も、球体状ロボット筐体21の前方側で走行面2に対して略平行すなわち水平となる向きに装着されており、且つ、略120°の広い指向角度で略円錐状に広がった超音波ビーム23cを走行面2に対して略平行に出射させて、この超音波ビーム23cが前方にある円柱3Bなどの障害物3で反射された超音波ビーム23cを受信して障害物3を検出しており、指向角度以外の特性は第1の超音波センサ22と略同じ特性であり、第2の超音波センサ23からの超音波ビーム23cにより前方を検出する前方検出エリア11の距離は3m程度の性能を有している。また、上記した第2の超音波センサ23による前方検出エリア11の外側の左右に位置する領域は第2の超音波センサ23の未検出エリア12L,12Rである。
The above-described second
この際、第1,第2の超音波センサ22,23を設けた場合には、まず、広い指向角度を有する第2の超音波センサ23を先に始動させて障害物3の検出動作を行った後に、狭い指向角度を有する第1の超音波センサ22による回避検出エリア6で障害物3への回避動作を行っている。
At this time, when the first and second
尚、以下の説明では、部品点数の削減及び動作フローの簡易化のために広い指向角度を有する第2の超音波センサ23を設けずに、狭い指向角度を有する第1の超音波センサ22のみを用いて障害物3を検出する場合について説明する。この際、第1の超音波センサ22のみを用いて前方にある障害物3を検出しながら制御する方法は以下のようである。
In the following description, only the first
(1).起動時において、未検出エリア7L、7Rに障害物3が存在している場合、障害物3を検出することができないので、前進に先立って最初の位置を基準として移動ロボット1自体が左右一定角度(実施例では30°)づつ旋回して各位置において前方260mm以内に障害物3を検出しなければ中央の位置において前進を可能にする。
(1). When the
(2).前進中においては、前方距離260mm以内の回避検出エリア6内に障害物3を検出しなければ前進を継続する。
(2). During forward movement, if the
(3).起動位置と左右に一定角度の旋回した位置、及び前進中に前方距離260mm以内に障害物3を検出した場合は停止して回避行動を取る。
(3). If the
尚、この実施例では、移動ロボット1の前方にある障害物3を検出する際に、第1,第2の超音波センサ22,23又は第1の超音波センサ22のみを用いているが、これらの超音波センサに代えて周知の赤外線センサ(図示せず)を用いることも可能である。
In this embodiment, when detecting the
次に、図6に示した如く、ロボット本体ユニット20の球体状ロボット筐体21の前方側に設けた前方赤外線センサ24と、球体状ロボット筐体21の左右に設けた左側赤外線センサ25及び右側赤外線センサ26は、それぞれ赤外線発光ダイオードなどを用いた発光部24a〜26aと、受光部24b〜26bとが同じ高さ位置で一体となって構成されている。この際、各赤外線センサ24〜26の発光部24a〜26aから出射される赤外線ビーム24c〜26cは常時点灯状態とし、この赤外線ビーム24c〜26cの各反射光を受光部24b〜26bで受光した時に、受光部24b〜26bからの読み出しを所定の間隔で読み出すことにより各赤外線センサ24〜26と赤外線ビーム24c〜26cの各反射点との間の距離が検出できるものである。
Next, as shown in FIG. 6, the front
そして、各赤外線センサ24〜26からの赤外線ビーム24c〜26cが略10°の狭い指向角度で略円錐状に広がりながら下方の走行面2に向けて斜めに照射するように装着されており、前方赤外線センサ24で図7,図8に示した前段差4F及びこの前段差4Fの前段差量Hを検出し、且つ、左側赤外線センサ25で図9に示した左段差4L及びこの左段差4Lの左段差量を検出し、且つ、右側赤外線センサ26で図9に示した右段差4R及びこの右段差4Rの右段差量を検出している。
The
尚、前段差4F,左段差4L,右段差4Rを含めた段差4は、走行面2よりも上方に突出形成された上段差と、走行面2よりも一段低く形成された下段差とがあり、走行面2よりも上方に突出形成された上段差の上段差量は“高さ”と通常呼称され、走行面2よりも一段低く形成された下段差の下段差量は“深さ”と通常呼称されているが、この実施例では各赤外線センサ24〜26で上段差及びこの上段差の上段差量(高さ),下段差及びこの下段差の下段差量(深さ)のいずれも検出できることから以下では必要な時以外は上段差,下段差の区別をつけずに説明する。
The step 4 including the
この際、各赤外線センサ24〜26からの赤外線ビーム24c〜26cの検出能力は800mm程度であるが、ここでは赤外線ビーム24c〜26cを下方の走行面2に向けて斜めに照射しているために、各赤外線センサ24〜26の検出エリア15〜17は略10°の狭い指向角度で出射させた赤外線ビーム24c〜26cの中心が走行面2に達した点を含む領域となる。
At this time, the detection capability of the
そして、前方赤外線センサ24から下方の走行面2に向けて斜めに照射した赤外線ビーム24cの中心が走行面2に至るまでの検出距離L1は例えば110mmに予め設定されており、一方、左側赤外線センサ25,右側赤外線センサ26から下方の走行面2に向けて斜めに照射した赤外線ビーム25c,26cの中心が走行面2に至るまでの検出距離L2,L3は共に例えば90mmに予め設定されており、これに伴って、赤外線ビーム24c〜26cと走行面2とのなす角度がそれぞれθ1〜θ3の値に設定されていると共に、この際、左右の検出距離L2,L3は共に90mmであるのでθ2,θ3は同じ角度に設定されている。
The detection distance L1 from the front
従って、各赤外線センサ24〜26の各検出エリア15〜17を平面的に図示した時に、ロボット本体ユニット20から前方検出エリア15の先端までの距離はL1×cosθ1となり、且つ、ロボット本体ユニット20から左側検出エリア16の先端までの距離はL2×cosθ2となり、且つ、ロボット本体ユニット20から右側検出エリア17の先端までの距離はL3×cosθ3となる。
Accordingly, when the
そして、各赤外線センサ24〜26の検出距離L1〜L3の値と、各赤外線センサ24〜26からの赤外線ビーム24c〜26cと走行面2とのなす角度θ1〜θ3の値とをシステム制御コントローラ31(図2)内の記憶部(図示せず)に記憶させている。
Then, the values of the detection distances L1 to L3 of the
従って、図7に示した前方赤外線センサ24の検出距離L1は、図9に示した左側赤外線センサ25,右側赤外線センサ26の検出距離L2,L3に対して大きくなるような取付け位置、及び取付け角度に設定されている。即ち、前方赤外線センサ24の段差検出距離L1と、左側赤外線センサ25の段差検出距離L2との関係をL1>L2と設定している。同様に、前方赤外線センサ24の段差検出距離L1と、右側赤外線センサ26の段差検出距離L3との関係をL1>L3=L2と設定している。
Accordingly, the detection position L1 of the front
この理由は、前進方向は高速で移動を行うことが可能なので前段差4Fを検出して停止するまでの時間的余裕をもたせる必要があり、前段差4Fの検出距離L1はある程度長い方が良いからである。左右の段差4L,4Rの検出については、左右方向についての側進移動は前進に比較して高速では行わないので左右の段差4L,4Rを検出して停止するまでの時間的余裕はあまり必要ではなく、それよりも左右の段差ぎりぎりまで接近で来るよう行動範囲を広げることを優先して検出距離L2,L3は短い方が良い。
This is because the forward direction can be moved at a high speed, so it is necessary to provide a time margin until the
ここで、図8に示した如く、移動ロボット1が走行面2上を前方に向かって移動する時に、移動ロボット1の前方で走行面2上に前段差4Fが設けられている場合に、前方赤外線センサ24を用いて前段差4Fを検出すると共に、前段差4Fの前段差量Hを検出している。
Here, as shown in FIG. 8, when the
この際、移動ロボット1は、移動性能としてある程度の上方向の段差4は乗り越えられる。この実施例においては家庭内の敷居を乗り越えられることを前提として30mm以内の段差量(高さ)の上段差は乗り越えて移動することである。従って30mmを越える上段差は乗り越えることができないので衝突しないように回避する必要がある。また、下方向の段差4については30mm以内の下段差であれば、その下段差を降りても再び登ることができるので、30mm以内の下段差に対しては回避せずに進入してもかまわないが、30mmを超える下段差については回避する必要がある。これに伴って、システム制御コントローラ31(図2)内の記憶部(図示せず)には、許容できる許容段差量の値30mmが予め記憶されている。
At this time, the
そして、移動ロボット1が走行面2を前方に向かって移動している時には、前方赤外線センサ24からの赤外線ビーム24cによる検出距離L1は前述したように110mmの斜め下方位置で走行面2と交わるので、この検出距離L1=110mmの値がシステム制御コントローラ31(図2)内の記憶部(図示せず)に予め記憶され、且つ、赤外線ビーム24cと走行面2とのなす角度がθ1であるとシステム制御コントローラ31(図2)内の記憶部(図示せず)に予めに記憶されているので、システム制御コントローラ31(図2)は、前方赤外線センサ24と走行面2との間の高さH1が、H1=L1×sinθ1であることがわかっている。
When the
一方、移動ロボット1が前方に移動して、前方赤外線センサ24で走行面2上に設けられた前段差4Fを検出した時に、前方赤外線センサ24からの赤外線ビーム24cは前段差4Fの上面で反射されるので、前方赤外線センサ駆動回路38(図2)内で反射光の検出電圧値を不図示の電圧/距離変換テーブルを用いて距離値に変換することで、前段差4Fの上面での反射時の検出距離L1’は前記した検出距離L1よりも短い値で得られる。この後、前方赤外線センサ駆動回路38(図2)で得た反射時の検出距離L1’をシステム制御コントローラ31(図2)に入力することで、システム制御コントローラ31は、前方赤外線センサ24と前段差4Fの上面との間の高さH1’が、H1’=L1’×sinθ1であると検出すると共に、前段差4Fの前段差量(高さ)Hが、H1−H1’=(H1−L1’)×sinθ1であると検出している。
On the other hand, when the
そして、システム制御コントローラ31(図2)は、内部の判定部(図示せず)で前段差4Fの前段差量(高さ)Hが内部の記憶部(図示せず)に予め記憶させた許容段差量の値30mmよりも大きいか否かを判定して、前段差4Fの前段差量(高さ)Hが許容段差量の値30mmよりも大きい場合にシステム制御コントローラ31(図2)の指令に基づいて前段差4Fを回避する動作を行っている。
Then, the system controller 31 (FIG. 2) allows the internal determination unit (not shown) to previously store the front step amount (height) H of the
尚、左側赤外線センサ25で左段差4Lの左段差量を検出する場合、又は、右側赤外線センサ26で右段差4Rの右段差量を検出する場合には、上記した前方赤外線センサ24で前段差4Fの前段差量Hを検出する場合と同じ方法で検出すれば良いものであるので、詳述を省略する。
When detecting the left step amount of the
次に、図10に示した如く、移動ロボット1中でロボット本体ユニット20の球体状ロボット筐体21の略天面中央部位に上方に向かって取り付けた焦電型赤外線センサ27は、所定の検出範囲内でしか人体Mの検出を行うことができず、その範囲内で体温をもった人体Mが動くことによって人体Mの有無を検出するものであるが、人体Mの方向(位置)は特定することはできない。
Next, as shown in FIG. 10, the pyroelectric
上記した焦電型赤外線センサ27は、焦電効果を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)とか、チタン酸鉛(PT)とか、チタン酸バリウム・ストロンチウム(BST)などの強誘電体を用いており、人体Mから発生する遠赤外線を吸収することで、電流が発生して人体Mの存在を検出できるように微分出力型に構成されている。
The pyroelectric
上記した焦電型赤外線センサ27による検出エリア18は、球体状ロボット筐体21の略天面中央部位から上方に向かって略円錐状に広がり、且つ、一定の検出距離内である。この焦電型赤外線センサ27による検出エリア18である円錐の頂角は例えば92°であり、検出距離は球体状ロボット筐体21の略天面中央部位から上方に向かって例えば2000mmであり、この検出距離の先端部位の直径が例えば5000mmである。
The
そして、焦電型赤外線センサ27は、その検出エリア18が移動ロボット1の上部に向くように装着することで、移動ロボット1の全周囲(全方位)に亘って人体Mの有無を検出することができる。即ち、人体Mが移動ロボット1のどの方向から接近しても確実に検出を行うことが可能である。
The pyroelectric
ここで、焦電型赤外線センサ27の移動ロボット1への取り付け高さを走行面2から例えば180mmとした場合、接近した人体Mを検出する際に移動ロボット1から人体Mまでの距離Kmmは人体Mの身長をTmmとすると、K=(T−180)/tan44°となり、例えば、身長160cmの大人が移動ロボット1に147cm以内に近づくと移動ロボット1はその大人を検出し、また身長120cmの子供が移動ロボット1に105cm以内に近づくと移動ロボット1はその子供を検出する。このようにある程度の身長がなければ移動ロボット1は人体Mを検出することがないので、たとえば背の低い幼児や、犬や猫などの小動物が接近した時に不要な動作をすることを防止することができる。
Here, when the height of attachment of the pyroelectric
次に、移動ロボット1が通常に移動する方向をロボット本体ユニット20の前方側と設定した上で、焦電型赤外線センサ27の近傍で球体状ロボット筐体21の前方に向かって取り付けたサーモパイル28にも、略円錐状に広がった検出エリア19があり、その検出範囲である円錐の頂角は例えば40°である。この際、サーモパイル28による検出エリア19の検出距離は、移動ロボット1の前方側に向かって焦電型赤外線センサ27による検出エリア18の先端部位の半径2500mmよりも長く設定されたものを用いている。
Next, after setting the direction in which the
上記したサーモパイル(熱電堆)28は、p型ポリシリコンとn型ポリシリコンの接合や、ポリシリコンとアルミニウムの接合などによる熱電対が直列に複数個接続されており、非接触で人体Mから放射される赤外線を受けると、そのエネルギー量に応じた起電力を発生して人体Mの発する体温を測定するように積分出力型に構成されている。そして、サーモパイル28により検出した人体Mの体温と周囲の温度との比較を行うことで人体Mのいる方向(位置)を特定することができる。
The above-described thermopile (thermopile) 28 has a plurality of thermocouples connected in series, such as a junction of p-type polysilicon and n-type polysilicon or a junction of polysilicon and aluminum, and radiates from the human body M in a non-contact manner. When the received infrared rays are received, an electromotive force corresponding to the amount of energy is generated, and the body temperature generated by the human body M is measured to be an integral output type. And the direction (position) where the human body M exists can be specified by comparing the body temperature of the human body M detected by the
上記から、移動ロボット1において人体Mを検出する際の基本的は考え方は、焦電型赤外線センサ27で人体Mの有無を検出し、次に、移動ロボット1を必要に応じて旋回させながらサーモパイル28でその人体Mの方向(位置)を特定する。その後、移動ロボット1を人体Mの方向に向かって移動させ、第1の超音波センサ22(図1)の距離情報がある一定の値になったところ、すなわち人体Mに接近したところで停止する。
From the above, the basic idea for detecting the human body M in the
ここで、具体的な人体Mの検出方法と移動ロボット1の動作について詳しく説明する。 まず、図11(a),(b)に示した如く、移動ロボット1中で球体状ロボット筐体21の略天面中央部位に取り付けた焦電型赤外線センサ27の検出エリア18内に人体Mの一部が入ると、焦電型赤外線センサ27は人体Mを検出する。しかし、この焦電型赤外線センサ27では人体Mのいる方向(位置)は特定することができない。
Here, a specific method for detecting the human body M and the operation of the
次に、図12(a),(b)に示した如く、移動ロボット1は、焦電型赤外線センサ27により人体有りを検出した時に、焦電型赤外線センサ27の近傍に取り付けたサーモパイル28を作動させると共に、サーモパイル28の検出エリア19内に人体Mを直ちに検出したならば、ここで人体Mの方向(位置)を特定し、後述の図14で説明するように移動ロボット1を第1の超音波センサ22の距離情報に応じて人体Mに向けて接近させるか、又はその場に停止させるなどの移動動作を自律的に制御している。
Next, as shown in FIGS. 12A and 12B, when the
一方、焦電型赤外線センサ27により人体有りを検出してサーモパイル28を作動させた時に、サーモパイル28の検出エリア19内に人体Mを検出しない場合には、その場で移動ロボット1は先に図3(1)で説明したような旋回(自転)動作を行う。この時、実施例では、移動ロボット1を左方向に旋回させているが、右方向に旋回させても良い。更に、焦電型赤外線センサ27は作動させた状態でも良いし、作動を停止してもかまわない。
On the other hand, when detecting the presence of a human body by the pyroelectric
そして、移動ロボット1を旋回させながら図13(a),(b)に示したようにサーモパイル28で人体Mの方向(位置)を検出したら、移動ロボット1は旋回動作を停止する。
If the direction (position) of the human body M is detected by the
この時、図14に示した如く、移動ロボット1の前方には人体Mが存在している状態なので、人体Mの方向(位置)を特定でき、この後、移動ロボット1は第1の超音波センサ22を作動させて、人体Mの方向(位置)を特定した位置から第1の超音波センサ22の超音波センサ検出エリア(=図5で説明した前方検出エリアと等価)5内の人体Mまで距離を測定して、第1の超音波センサ22から出力された距離が所定の値になるまで前進移動を行う。すなわち、移動ロボット1は人体Mに接近して停止する。
At this time, as shown in FIG. 14, since the human body M is present in front of the
このような行動を移動ロボット1が行うことにより、人から見れば移動ロボット1は自分自身を認識してそばに寄ってくるような動作になるので、あたかもペットが人間になついて近寄ってくる行動のように見える。このような行動によって移動ロボット1は人間にとって親しみやすい存在となり、人と共存するパートナーとして存在し得るので、人と移動ロボット1との関わりを増して多機能化を図ることができる。
When the
これにより、先に背景技術で説明した特許文献1〜3に対する問題点を解決することができ、カメラなどの撮像手段で撮影された画像を演算処理して人を識別する処理を行う必要がないため識別制御アルゴリズム不要であるので応答性が良く、高速処理を行うコンピュータが不必要であるので移動ロボット1が低価格になり家庭用途として最適であり、また、カメラなどの撮像手段で人の顔などが撮影されないために個人の肖像権などのプライバシーを侵害されこともなく、更に、人体を検出するためのセンサ数も少なく且つ人体検出構造も簡単であるのでより安価に提供できる。
Thereby, the problems with respect to
次に、本発明の要部となる各種のセンサ22〜28のうちで、第1の超音波センサ22により障害物を検出する動作フローと、焦電型赤外線センサ27及びサーモパイル28により人体を検出する動作フローとについて、新たな図15〜図18と、先に説明した図2とを併用して説明する。
Next, among
尚、赤外線センサ24〜26により段差を検出する動作フローについての説明は、人体検出動作と絡ませていないので、ここでの説明を省略する。 In addition, since the description about the operation | movement flow which detects a level | step difference by the infrared sensors 24-26 is not entangled with the human body detection operation | movement, description here is abbreviate | omitted.
図15は本発明に係る移動ロボットにおいて、第1の超音波センサを用いて前方にある障害物を検出して回避する処理を示したフローチャート、
図16は本発明に係る移動ロボットにおいて、障害物との距離に応じた移動速度を設定する場合を説明するための図、
図17は本発明に係る移動ロボットにおいて、第1の超音波センサを用いて前方にある障害物を検出して回避する際に、障害物との距離に応じて移動速度を制御する前進処理を示したフローチャート、
図18は本発明に係る移動ロボットにおいて、移動ロボットが人体を検出して行動する処理を示したフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart showing a process for detecting and avoiding an obstacle ahead using the first ultrasonic sensor in the mobile robot according to the present invention;
FIG. 16 is a diagram for explaining a case where a moving speed according to the distance from an obstacle is set in the mobile robot according to the present invention;
FIG. 17 shows a forward process for controlling the moving speed according to the distance from an obstacle when the obstacle is ahead using the first ultrasonic sensor to avoid the obstacle in the mobile robot according to the present invention. Flowchart shown,
FIG. 18 is a flowchart showing a process in which a mobile robot detects a human body and acts in the mobile robot according to the present invention.
(1)障害物を検出して回避行動するフロー 図15は第1の超音波センサ22を使用して前方にある障害物3を検出し、回避行動を取るフォローチャートを示す。障害物の基本的な回避方法は移動ロボット1が30°ステップで左旋回を繰り返す処理となっている。ここでは、rotation_counter(以後、Rカウンタと記す)とobstacle_counter(以後、OBカウンタと記す)というカウンタを2つ用意する。尚、この実施例では移動ロボット1を左旋回させているが、右旋回させても当然ながらは問題はない。
(1) Flow for Detecting an Obstacle and Performing Avoidance Action FIG. 15 shows a follow chart for detecting an
まず、ステップS101でRカウンタを0にリセットする。Rカウンタは、全周囲障害物に囲まれている状況の時に左旋回を繰り返す無限ループに入るのを防ぐためのもので、360°の旋回、すなわち30°ステップの旋回で12回連続して旋回を繰り返した場合にはデッドロック状態としてエマージェンシー処理(ステップS111)を行う。この判断処理をステップS102で実施している。 First, in step S101, the R counter is reset to zero. The R counter is used to prevent an infinite loop that repeats a left turn in a situation surrounded by obstacles all around, and turns 12 times in 360 ° turns, that is, 30 ° step turns. Is repeated, emergency processing (step S111) is performed in a deadlock state. This determination process is performed in step S102.
次に、ステップS103ではOBカウンタを0にリセットする。OBカウンタとは前方に障害物がない位置を連続して3方向に検出するのを数えるカウンタである。起動時に前進を可能にする条件として、最初の位置を基準として左右一定角度(実施例では30°)づつ旋回して各位置において前方距離260mm以内に障害物を検出しないという項目を前述したが、実際の制御においては処理を簡素化するために、この左右の旋回制御を一方向(実施例では左旋回)での旋回制御に置換え、3回連続して前方距離260mm以内に障害物を検出しなければその中央の方向に戻った位置(実施例では最後に右旋回)で障害物を回避したとみなす。 In step S103, the OB counter is reset to zero. The OB counter is a counter that counts continuously detecting three positions in front without an obstacle. As described above, the condition for enabling the advance at the time of start-up is that the obstacle is not detected within a forward distance of 260 mm at each position by turning by a certain left and right angle (30 ° in the embodiment) with reference to the initial position. In order to simplify processing in actual control, this left / right turning control is replaced with turning control in one direction (in the embodiment, left turning), and an obstacle is detected within a distance of 260 mm forward three times in succession. Otherwise, it is considered that the obstacle is avoided at the position returned to the center direction (in the embodiment, the right turn at the end).
次に、ステップS104でRカウンタを1カウントアップし、ステップS105で第1の超音波センサ22からの前方障害物との距離情報を入力する。次に、ステップS106で第1の超音波センサ22から入力した距離情報が260mm以内かどうかを判別し、260mm以内に障害物がある場合にはステップS102に戻る。一方、ステップS106で260mm以内に障害物がない場合にはステップS107で左旋回30°を実施してステップS108でOBカウンタを1カウントアップする。次にステップS109でOBカウンタが2かどうかを判別し、2でない場合は104に戻る。一方、ステップS109でOBカウンタが2の場合は3回連続して前方距離260mm以内に障害物を検出しなかった場合なので、次のステップS110でその中央の位置に戻るために右旋回30°して処理を終了し、続いて次に説明する前進行動の処理を実行する。
Next, in step S104, the R counter is incremented by 1, and in step S105, distance information from the first
(2)障害物を検出しながら前進行動するフロー 図17は第1の超音波センサ22を使用して前方にある障害物を検出しながら前進行動をするフローチャートを示す。この際、図16に示したように、前進速度は障害物との距離に応じて3段階のモードを設定している。即ち、障害物との距離が1500mmを越える場合に速度は高速モード、障害物との距離が500mmを越え1500mm以内の場合に速度は中速モード、障害物との距離が260mmを越え500mm以内の場合に速度は低速モード、そして260mm以内の場合には当然ながら停止する。
(2) Flow of moving forward while detecting an obstacle FIG. 17 shows a flowchart of moving forward while detecting an obstacle ahead using the first
図17に示した如く、まず、ステップ121で第1の超音波センサ22からの前方障害物との距離情報を入力し、ステップS122で障害物との距離が260mm以内かどうかを判別する。障害物との距離が260mm以内の場合にはステップS123で停止処理を行いこのフローを終了する。一方、ステップS122で260mm以内に障害物がない場合にはステップS124に進み、障害物との距離が500mm以内かどうかを判別する。ステップS124で障害物との距離が500mm以内であればステップS125に移り、前進速度を低速モードに設定してステップS121に戻る。一方、ステップS124で障害物との距離が500mmを越える場合には、ステップS126に進み、障害物との距離が1500mm以内かどうかを判別処理する。このステップS126の判別処理で障害物との距離が1500mm以内であればステップS127に移り、前進速度を中速モードに設定してステップS121に戻る。一方、ステップS126で1500mmを越える場合にはステップS128で前進速度を高速モードに設定してステップS121に戻る。
As shown in FIG. 17, first, in
以上のループを繰り返して、障害物との距離が260mm以内になった時点で移動ロボット1は前進をやめて停止しこの処理を終了し、前述した障害物を回避する処理へと移行する。
The above loop is repeated, and when the distance from the obstacle is within 260 mm, the
(3)移動ロボットが人体を検出して行動するフロー
図18は移動ロボット1が人体を検出して行動するフローチャートを示している。まず、ステップS201からステップS205までの変数初期化,タイマー初期設定,ポート入出力指定,入出力指定,割込禁止処理により、移動ロボット1内に設けたコンピュータ(図示せず)の初期設定を行う。
(3) Flow in which the mobile robot acts by detecting a human body FIG. 18 shows a flowchart in which the
次に,ステップS206では、全ての回転駆動モータ45〜47を停止する。
Next, in step S206, all the
次に、ステップS207で焦電型赤外線センサ27からの検出情報を入力し、ステップS208では、焦電型赤外線センサ27で人体の有無を検出したかどうかの判別を行い、人体を検出しない場合にはステップS207に戻り、人体を検出した場合にはステップS209へと進む。即ち、焦電型赤外線センサ27で人体を検出するまでは移動ロボット1は待機状態となる。この状態を待機モードと呼ぶ。
Next, in step S207, detection information from the pyroelectric
次に、ステップS208で焦電型赤外線センサ27により人体を検出したと判別した場合には、ステップS209でパワーオン処理を実行する。具体的なパワーオン処理内容は発光手段であるLED(図示せず)を発光させたり、サーモパイル28や外部センサ32を駆動したり、運動制御コントローラ41との通信を行ってシステム駆動の準備を行う。
Next, when it is determined in step S208 that the human body has been detected by the pyroelectric
次に、ステップS210では、焦電型赤外線センサ27で人体有りを検出した後、移動ロボット1を必要に応じて左方向に旋回させ、ステップS211でタイマー(図示せず)を起動させる。この状態で、移動ロボット1はその位置で左方向に自転している。この実施例では、移動ロボット1を左旋回させているが、右旋回させても当然ながらは問題はない。
Next, in step S210, after the presence of a human body is detected by the pyroelectric
次に、ステップS212では、サーモパイル28からの検出情報を入力し、ステップS213でタイマーの値が第1の所定値(例えば5秒)になったかの判別処理を行い、タイマーが第1の所定値(例えば5秒)になった場合にはステップS205に戻り、待機モードとなる。一方、ステップS213でタイマーが第1の所定値(例えば5秒)になっていない場合には、続いてステップS214でサーモパイル28から入力した温度情報(検出情報)が35°C〜39°Cの範囲内であるか否かの判別処理を行い、上記温度範囲(35°C〜39°C)内でない場合にはステップS212に戻り、上記温度範囲(35°C〜39°C)内にある場合にはステップS215で5秒タイマーを停止してこのタイマーの値を0にリセットすると共に、ステップS216で移動ロボット1の左方向の旋回を停止した後に、ステップS217で先に図17を用いて説明した前進処理に移行する。
Next, in step S212, detection information from the
この際、前述したタイマーが第1の所定値(例えば5秒)に達すると待機モードに戻す処理を行う理由は、人体と移動ロボット1との間に低い衝立のような壁が存在した場合に、焦電型赤外線センサ27で人体を検出しても、上記した壁が邪魔してサーモパイル28で人体を検出できないために人体の方向(位置)を特定できなくなってしまうことと、又は、人体が移動ロボット1に近づいてからすぐに離れてしまったような場合に対応するためで、移動ロボット1が旋回を永遠に繰り返す無限ループに入るのを防止するためである。また、ステップS214でサーモパイル28で検出した温度情報が35°C〜39°Cの範囲内かの判別処理を行うのは人体の体温を検出するためである。
At this time, when the above-described timer reaches the first predetermined value (for example, 5 seconds), the reason for performing the process of returning to the standby mode is that there is a wall such as a low screen between the human body and the
従って、ステップS216までの処理で、移動ロボット1は人体を検出してその方向を特定したことになる。そして、ステップS217で前進処理を行っているが、この前進処理では人体を障害物の一種とみなして一定の距離、例えば先に図17で説明したように、260mm以内に達すると前進行動を停止するものである。以上の一連の流れ処理によって先に図11〜図14を用いて説明した行動を移動ロボット1が行う。
Therefore, in the process up to step S216, the
この後に続く処理の内容は、移動ロボット1が人からの指令を受けて特定の動作モードに移行する流れと、移動ロボット1が一定の期間に人からの指令がなく、また人体を検出しなくなった場合に待機モードに戻るという処理について記したものである。
The contents of the processing that follows are the flow in which the
まず、ステップS218で一定の時間を計測するためのタイマーを動作させる。続いてステップS219で焦電型赤外線センサ27からの検出情報を入力し、ステップS220で人体の有無の判別処理を行う。
First, in step S218, a timer for measuring a certain time is operated. Subsequently, in step S219, detection information from the pyroelectric
このステップS220で焦電型赤外線センサ27により人体を検出しなかった場合は、続いてステップS221に進み、タイマーが第2の所定値(例えば5分)になったかの判別処理を行い、タイマーが第2の所定値(例えば5分)になった場合にはステップS205に戻り、待機モードとなる。一方、タイマーが第2の所定値(例えば5分)になっていない場合にはステップS223に進む。
If the human body is not detected by the pyroelectric
また、ステップS220で焦電型赤外線センサ27により人体を検出した場合にはステップS222で5分タイマーの値を0にリセットしてからステップS223に進む。上記の処理によって人体を5分タイマーで予め設定した一定期間(例えば5分間)検出しない場合には人がいないものと判断して移動ロボット1は待機モードに戻る。
If the human body is detected by the pyroelectric
次に、ステップS223では、移動ロボット1が次に行う動作モードの人からの指令を入力する。指令の入力方法は移動ロボット1本体に設けたスイッチや赤外線リモコン、人の声による音声入力などである。続いて、指令の入力内容をステップS224で判別を行い、入力がないか、所定の入力以外の指令の場合にはステップS218に戻る。また、所定の指令の入力があった場合にはステップS225に移行して上記した各タイマーを停止させて各タイマーの値を0にリセットし、所定の動作モードを実行する。この実施例の場合には、ステップS226で人が移動ロボット1をリモートコントローラ(図示せず)で操作するリモート操作モード、又は、ステップS227で移動ロボット1が自律的に活動を行う自律モードのいずれかを実行する。
Next, in step S223, the
上記処理により、人からの動作モードの指令がなく、また人体の検出が所定の時間行われなくなった場合に移動ロボット1は自動的に待機モードに移行する。この処理によって移動ロボット1が不用意にバッテリーを消費することを防止している。
With the above process, the
1…移動ロボット、
2…走行面、
3…障害物、3A…壁面、3B…円柱、
4…段差、4F…前段差、4L…左段差、4R…右段差、
6…第1の超音波センサによる回避検出エリア、
15…前方赤外線センサによる前方検出エリア、
16…左側赤外線センサによる左側検出エリア、
17…右側赤外線センサによる右側検出エリア、
18…焦電型赤外線センサによる検出エリア、
19…サーモパイルによる検出エリア、
20…ロボット本体ユニット、
21…球体状ロボット筐体、
22…第1の超音波センサ、22a…発信部、22b…受信部、22c…超音波ビーム、
23…第2の超音波センサ、23a…発信部、23b…受信部、23c…超音波ビーム、
24…前方赤外線センサ、
24a…発光部、24b…受光部、24c…赤外線ビーム、
25…左側赤外線センサ、
25a…発光部、25b…受光部、25c…赤外線ビーム、
26…右側赤外線センサ、
26a…発光部、26b…受光部、26c…赤外線ビーム、
27…焦電型赤外線センサ27、
28…サーモパイル、
31…システム制御コントローラ、
32…外部センサ、33…出力装置、34…バッテリ、35…バッテリセンサ、
36…第1の超音波センサ駆動回路、37…第2の超音波センサ駆動回路、
38…前方赤外線センサ駆動回路、39…左側赤外線センサ駆動回路、
40…右側赤外線センサ駆動回路、41…運動制御コントローラ、
42〜44…モータ駆動コントローラ、
45〜47…回転駆動モータ、
51〜53…車輪ユニット、
51a〜53a…胴体部、51b〜53b…接地部、51c〜53c…回転軸、
M…人体。
1 ... Mobile robot,
2 ... running surface,
3 ... Obstacle, 3A ... Wall surface, 3B ... Cylinder,
4 ... step, 4F ... front step, 4L ... left step, 4R ... right step,
6 ... avoidance detection area by the first ultrasonic sensor,
15 ... front detection area by front infrared sensor,
16: Left detection area by left infrared sensor,
17: Right detection area by right infrared sensor,
18 ... detection area by pyroelectric infrared sensor,
19 ... Detection area by thermopile,
20 ... Robot body unit,
21 ... Spherical robot housing,
22 ... First ultrasonic sensor, 22a ... Transmitter, 22b ... Receiver, 22c ... Ultrasonic beam,
23 ... Second ultrasonic sensor, 23a ... Transmitter, 23b ... Receiver, 23c ... Ultrasonic beam,
24 ... front infrared sensor,
24a ... light emitting part, 24b ... light receiving part, 24c ... infrared beam,
25. Left infrared sensor,
25a ... Light emitting part, 25b ... Light receiving part, 25c ... Infrared beam,
26 ... right side infrared sensor,
26a ... light emitting part, 26b ... light receiving part, 26c ... infrared beam,
27 ... Pyroelectric
28 ... Thermopile,
31 ... System control controller,
32 ... External sensor, 33 ... Output device, 34 ... Battery, 35 ... Battery sensor,
36 ... 1st ultrasonic sensor drive circuit, 37 ... 2nd ultrasonic sensor drive circuit,
38 ... Front infrared sensor drive circuit, 39 ... Left infrared sensor drive circuit,
40 ... right infrared sensor drive circuit, 41 ... motion control controller,
42-44 ... motor drive controller,
45-47 ... rotational drive motor,
51-53 ... wheel unit,
51a-53a ... trunk part, 51b-53b ... grounding part, 51c-53c ... rotating shaft,
M ... Human body.
Claims (2)
前記ロボット本体ユニットの全周囲に亘って人体の有無を検出する第1のセンサと、前記人体を検出した時に該人体の方向を特定する第2のセンサと、前記人体までの距離を測定する第3のセンサとをロボット筐体に取り付けたことを特徴とする移動ロボット。 In a mobile robot that moves and / or turns on a traveling surface by attaching a plurality of wheel units to the robot body unit,
A first sensor for detecting the presence or absence of a human body over the entire circumference of the robot body unit; a second sensor for specifying the direction of the human body when the human body is detected; and a first sensor for measuring a distance to the human body. A mobile robot characterized in that the sensor 3 is attached to a robot housing.
前記第1のセンサで前記人体を検出した時に、前記移動ロボットを必要に応じて旋回させながら前記第2のセンサで前記人体の方向を特定し、この後、前記第3のセンサからの距離情報に応じて移動動作を自律的に制御することを特徴とする移動ロボット。
The mobile robot according to claim 1,
When the human body is detected by the first sensor, the direction of the human body is specified by the second sensor while turning the mobile robot as necessary, and thereafter, distance information from the third sensor A mobile robot characterized by autonomously controlling the movement operation according to the situation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004216193A JP2006039760A (en) | 2004-07-23 | 2004-07-23 | Mobile robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004216193A JP2006039760A (en) | 2004-07-23 | 2004-07-23 | Mobile robot |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006039760A true JP2006039760A (en) | 2006-02-09 |
Family
ID=35904723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004216193A Pending JP2006039760A (en) | 2004-07-23 | 2004-07-23 | Mobile robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006039760A (en) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005305631A (en) * | 2004-03-25 | 2005-11-04 | Nec Corp | Robot and its controlling method |
KR100987235B1 (en) * | 2008-05-09 | 2010-10-12 | 충주대학교 산학협력단 | Omnidirectional driving robot |
JP2011156611A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Nidec Sankyo Corp | Robot control device and method of controlling robot control device |
WO2015037222A1 (en) * | 2013-09-11 | 2015-03-19 | トヨタ自動車株式会社 | Three-dimensional object recognition device, three-dimensional object recognition method, and mobile body |
CN104731092A (en) * | 2014-12-22 | 2015-06-24 | 南京阿凡达机器人科技有限公司 | Multi-directional barrier avoiding system of mobile robot |
JPWO2016009688A1 (en) * | 2014-07-16 | 2017-04-27 | 株式会社リコー | System, machine, control method, program |
JP2018193205A (en) * | 2017-05-19 | 2018-12-06 | 新明和工業株式会社 | Specially-equipped vehicle |
DE112017002589T5 (en) | 2016-05-20 | 2019-04-25 | Groove X, Inc. | Autonomous trading robot and computer program |
DE112017004414T5 (en) | 2016-09-02 | 2019-05-16 | Groove X, Inc. | AUTONOMOUS ROBOT, SERVER AND BEHAVIOR CONTROL PROGRAM |
JP2019113556A (en) * | 2015-03-25 | 2019-07-11 | ウェイモ エルエルシー | Vehicle with multiple light detection and ranging devices (lidars) |
CN110394829A (en) * | 2018-04-25 | 2019-11-01 | 风起科技股份有限公司 | Robot anticollision device, collision-prevention device, robot and robot avoiding collision |
CN110509283A (en) * | 2019-07-19 | 2019-11-29 | 烟台南山学院 | A kind of leaflet dispensing machines people |
-
2004
- 2004-07-23 JP JP2004216193A patent/JP2006039760A/en active Pending
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005305631A (en) * | 2004-03-25 | 2005-11-04 | Nec Corp | Robot and its controlling method |
JP4595436B2 (en) * | 2004-03-25 | 2010-12-08 | 日本電気株式会社 | Robot, control method thereof and control program |
US8376803B2 (en) | 2004-03-25 | 2013-02-19 | Nec Corporation | Child-care robot and a method of controlling the robot |
KR100987235B1 (en) * | 2008-05-09 | 2010-10-12 | 충주대학교 산학협력단 | Omnidirectional driving robot |
JP2011156611A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Nidec Sankyo Corp | Robot control device and method of controlling robot control device |
WO2015037222A1 (en) * | 2013-09-11 | 2015-03-19 | トヨタ自動車株式会社 | Three-dimensional object recognition device, three-dimensional object recognition method, and mobile body |
JP2015055974A (en) * | 2013-09-11 | 2015-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | Three-dimensional object recognition device, three-dimensional object recognition method, and moving body |
JPWO2016009688A1 (en) * | 2014-07-16 | 2017-04-27 | 株式会社リコー | System, machine, control method, program |
CN106687877A (en) * | 2014-07-16 | 2017-05-17 | 株式会社理光 | System, machine, control method, and program |
CN104731092A (en) * | 2014-12-22 | 2015-06-24 | 南京阿凡达机器人科技有限公司 | Multi-directional barrier avoiding system of mobile robot |
JP2019113556A (en) * | 2015-03-25 | 2019-07-11 | ウェイモ エルエルシー | Vehicle with multiple light detection and ranging devices (lidars) |
DE112017002589T5 (en) | 2016-05-20 | 2019-04-25 | Groove X, Inc. | Autonomous trading robot and computer program |
US11230014B2 (en) | 2016-05-20 | 2022-01-25 | Groove X, Inc. | Autonomously acting robot and computer program |
DE112017004414T5 (en) | 2016-09-02 | 2019-05-16 | Groove X, Inc. | AUTONOMOUS ROBOT, SERVER AND BEHAVIOR CONTROL PROGRAM |
JP2018193205A (en) * | 2017-05-19 | 2018-12-06 | 新明和工業株式会社 | Specially-equipped vehicle |
CN110394829A (en) * | 2018-04-25 | 2019-11-01 | 风起科技股份有限公司 | Robot anticollision device, collision-prevention device, robot and robot avoiding collision |
CN110509283A (en) * | 2019-07-19 | 2019-11-29 | 烟台南山学院 | A kind of leaflet dispensing machines people |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7885738B2 (en) | Method, medium, and apparatus for self-propelled mobile unit with obstacle avoidance during wall-following algorithm | |
KR100669892B1 (en) | Moving robot having function of avoidance obstacle and its method | |
JP6429728B2 (en) | Mobile robot | |
US11148290B2 (en) | Plurality of robot cleaner and a controlling method for the same | |
US10750918B2 (en) | Cleaning robot and controlling method thereof | |
US8793020B2 (en) | Navigational control system for a robotic device | |
US7024278B2 (en) | Navigational control system for a robotic device | |
TWI684084B (en) | Mobile device | |
US20060196003A1 (en) | Mobile robot having body sensor | |
JP3992026B2 (en) | Self-propelled robot | |
JP2006039760A (en) | Mobile robot | |
US20080249661A1 (en) | Wall-following robot cleaner and method to control the same | |
JP2009037378A (en) | Autonomous travelling device and program | |
CN111655105A (en) | Floor treatment by means of autonomous mobile robot | |
JPH09325812A (en) | Autonomous mobile robot | |
KR20070087759A (en) | Moving control device and method of roving robot | |
JP2005304516A (en) | Self-running type vacuum cleaner | |
WO2020017235A1 (en) | Self-propelled vacuum cleaner | |
KR102293657B1 (en) | Moving Robot | |
JP2008090380A (en) | Autonomous traveling device and program | |
KR20220021980A (en) | Cleaning robot and controlling method thereof | |
KR20100123581A (en) | Mobile robot system and control method thereof | |
JP2008084007A (en) | Self-propelled apparatus charging system | |
KR100728227B1 (en) | Moving control device and method of roving robot | |
JP2008139992A (en) | Self-propelled device and self-propelled device guiding system |