JP2006239797A - Robot charging and guiding system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動力源として充電電源を搭載する自律移動ロボットを、充電装置に誘導して充電を行うロボット充電誘導システムに関する。 The present invention relates to a robot charging induction system that performs charging by guiding an autonomous mobile robot equipped with a charging power source as a power source to a charging device.
近年、監視ロボット、掃除ロボット、ペットロボット等のような種々の作業、動作を行う自律移動ロボットが利用されている。このような自律移動ロボットは、通常、電力を動力源とするが、ロボットの行動可能な範囲が電力供給用の電源コードで制限されないようにするため、充電電源を搭載し、残量が低下すると充電装置を用いて充電するようにしている。 In recent years, autonomous mobile robots that perform various operations and operations such as surveillance robots, cleaning robots, and pet robots have been used. Such an autonomous mobile robot usually uses electric power as a power source, but in order to prevent the robot's actionable range from being restricted by the power supply power cord, it is equipped with a charging power supply and the remaining capacity is reduced. Charging is performed using a charging device.
充電電源を搭載する自律移動ロボットでは、もともと自走機能を備えているため、充電電源の残量低下を検知すると、脚や車輪を用いた移動機構を駆動して、自動的にロボットを充電装置(充電スタンド)に移動させることが望ましい。そのため、ロボットを自律的に充電装置に誘導するための誘導システムが考案されている。 Autonomous mobile robots equipped with a charging power supply originally have a self-propelled function, so when a decrease in the remaining amount of charging power is detected, a moving mechanism using legs and wheels is driven to automatically charge the robot. It is desirable to move to (charging station). Therefore, a guidance system for autonomously guiding the robot to the charging device has been devised.
例えば、赤外線誘導によりロボットを電源供給地に誘導するシステム(特許文献1参照)、充電装置からの無線信号と画像認識で充電装置に誘導するシステム(特許文献2参照)、遠方での誘導を非指向性誘導信号で行い、充電装置に接近したときに電波、音波、光による指向性誘導信号で誘導するシステム(特許文献3参照)等が開示されている。
しかし、特許文献1のような赤外線誘導方式等の光学的誘導信号を用いる誘導システムでは、光源とロボットとの間に障害物が存在する場合に、誘導信号がロボットまで伝達されず、適切な誘導ができなくなる。
特許文献2のような無線電波誘導方式では、電波法の下で使用する必要があり、電波の波長選択などに制限がある。また、画像認識誘導方式では、赤外線誘導方式の場合と同様、障害物が存在すると、対象の画像が得られず、適切な誘導ができなくなる。
また、特許文献3のようなシステムでは、充電装置に接近した段階で、電波、音波、光による指向性誘導信号で誘導できるが、これとは別に遠方では非指向性信号で誘導する必要があり、二種類の誘導手段が必要となるため、構造が複雑となる。単に非指向性の電波、音波、光誘導信号だけで、遠方領域から近接領域までの全領域を誘導するのみでは、充電装置に接近した段階で充電装置の正確な位置特定が困難となる。
However, in a guidance system using an optical guidance signal such as an infrared guidance method as in Patent Document 1, when an obstacle exists between the light source and the robot, the guidance signal is not transmitted to the robot, and appropriate guidance is performed. Can not be.
The radio wave induction method as in Patent Document 2 needs to be used under the radio wave method, and there are limitations on the selection of the wavelength of the radio wave. Also, in the image recognition guidance method, as in the case of the infrared guidance method, if there is an obstacle, the target image cannot be obtained and appropriate guidance cannot be performed.
Moreover, in the system like patent document 3, it can guide | invade with the directional induction | guidance | derivation signal by an electromagnetic wave, a sound wave, and light in the step which approached the charging device, but it is necessary to guide | invade with a non-directional signal in the distance far apart Since two kinds of guiding means are required, the structure becomes complicated. It is difficult to accurately identify the position of the charging device when approaching the charging device simply by guiding the entire region from the far field to the proximity region using only non-directional radio waves, sound waves, and light guiding signals.
そこで、本発明は、これまでの誘導方式とは異なり、光学的や電磁的な誘導方式ではなく、また、指向性の誘導信号を用いることなく、非指向性の誘導信号のみで、着実にロボットを充電装置に誘導することができるロボット充電誘導システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is not an optical or electromagnetic guidance system, unlike the conventional guidance system, and it is steadily a robot that uses only a non-directional guidance signal without using a directional guidance signal. It is an object of the present invention to provide a robot charge induction system that can guide a battery charger to a charging device.
上記課題を解決するために本発明では次のような技術的手段を講じた。即ち、本発明は、動力源として充電電源を搭載するロボットを充電装置に誘導して充電するロボット充電誘導システムであって、充電装置は非指向性の誘導音波信号を発信する音波発信部を備え、ロボットは音波発信部からの誘導音波信号を互いに離隔した位置でそれぞれ独立に受信する少なくとも2つの音波受信部と、各音波受信部により受信した誘導音波信号に基づいてその誘導音波信号を発信する充電装置の位置を特定する充電装置位置特定部と、充電装置位置特定部により特定された位置にロボットを移動するための移動機構とを備えるようにしている。
この発明によれば、充電装置は、ロボットを誘導するために非指向性の誘導音波信号を発信する。一方、ロボットは、少なくとも2つの音波受信部を備えており、各音波受信部は互いに距離を隔てた位置で、誘導音波信号を独立に受信する。各音波受信部が受信する誘導音波信号は、音波発信部からの距離、方向に依存して、音圧や位相差が異なる。充電装置位置特定部は、各音波受信部で受信された誘導音波信号を比較することにより、音圧や位相差を検出し、音圧や位相差に基づいて、音源である充電装置の音波発信部の位置や距離を特定する。そして、移動機構は、充電装置位置特定部により特定された位置に向けて、ロボットを移動する。
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means. That is, the present invention is a robot charging induction system for charging a robot equipped with a charging power source as a power source by guiding it to a charging device, and the charging device includes a sound wave transmission unit for transmitting a non-directional induced sound wave signal. The robot transmits at least two sound wave receiving units that independently receive the guided sound wave signals from the sound wave transmitting units at positions separated from each other, and transmits the guided sound wave signals based on the induced sound wave signals received by the sound wave receiving units. A charging device position specifying unit for specifying the position of the charging device and a moving mechanism for moving the robot to the position specified by the charging device position specifying unit are provided.
According to the present invention, the charging device transmits a non-directional guided sound wave signal to guide the robot. On the other hand, the robot includes at least two sound wave receiving units, and each sound wave receiving unit independently receives the guided sound wave signal at a position spaced apart from each other. The induced sound wave signals received by each sound wave receiving unit differ in sound pressure and phase difference depending on the distance and direction from the sound wave transmitting unit. The charging device position specifying unit detects the sound pressure and the phase difference by comparing the induced sound wave signals received by the sound wave receiving units, and based on the sound pressure and the phase difference, transmits the sound wave of the charging device that is the sound source. Specify the position and distance of the part. Then, the moving mechanism moves the robot toward the position specified by the charging device position specifying unit.
ここで、本発明のロボットは、例えば、工場内や住宅内を巡回して監視を行う監視ロボット、建物内や室内の掃除を行う掃除ロボット、病院・施設や家庭で身体障害者や老人の介護を行う介護ロボット、愛玩動物等として機能するペットロボット等、種々の用途のロボットが含まれる。 Here, the robot of the present invention is, for example, a monitoring robot that patrols the inside of a factory or a house, a cleaning robot that cleans a building or a room, a care for a physically handicapped person or an elderly person in a hospital / facility or home Robots for various purposes, such as a nursing robot that performs a pet, a pet robot that functions as a pet animal, and the like.
また、充電装置から発信する非指向性の誘導音波信号としては、可聴音、超音波、ミリ波を用いることができるが、人が居る場所で誘導音波を発信する場合は、人が気にならないようにするために非可聴音を用いるのが好ましい。また、障害物が多い環境の場合は、音波信号を回り込みやすくするために、できるだけ短波長側の音波信号を用いる方が好ましい。 In addition, audible sounds, ultrasonic waves, and millimeter waves can be used as the non-directional induced sound wave signal transmitted from the charging device, but when a guided sound wave is transmitted in a place where a person is present, the person does not care. In order to do so, it is preferable to use non-audible sounds. In an environment where there are many obstacles, it is preferable to use a sound wave signal on the short wavelength side as much as possible in order to make the sound wave signal easily circulate.
また、音波受信部は、ロボットの筐体に取り付けて、音波発信部からの誘導音波信号を受信しやすくするのが好ましい。また、音波受信部間の距離は、できるだけ離すように配置する方が、音圧や位相差の違いから位置を特定する場合に有利になる。 Moreover, it is preferable that the sound wave receiving unit is attached to the housing of the robot so as to easily receive the guided sound wave signal from the sound wave transmitting unit. In addition, it is advantageous that the distance between the sound wave receiving units is as far as possible when the positions are specified from the difference in sound pressure and phase difference.
また、音波受信部は2つあればよいが、部品数が増加することが問題にならないなら、3つあるいはそれ以上の数を、ロボットの筐体に設けてもよい。この場合、3つ以上の音波受信部がそれぞれ受信する誘導音波信号に基づいて、音波発信部の位置を特定してもよいが、例えば、3つ以上の音波受信部のうち、受信した誘導音波信号の音圧が最も大きい2つの音波受信部を選択して、この選択された2つの音波受信部が受信した誘導音波信号に基づいて音波発信部の位置を特定するようにしてもよい。 Two sound wave receivers are sufficient, but if the increase in the number of parts does not matter, three or more may be provided in the robot housing. In this case, the position of the sound wave transmitting unit may be specified based on the guided sound wave signals respectively received by the three or more sound wave receiving units. For example, among the three or more sound wave receiving units, the received guided sound wave It is also possible to select the two sound wave receivers having the highest sound pressure of the signal and specify the position of the sound wave transmitter based on the induced sound wave signal received by the two selected sound wave receivers.
本発明によれば、非指向性の音波信号のみを用いて、ロボットを充電装置に誘導することができるので、ロボットの位置と充電装置との間に障害物があっても(音波は障害物の裏にある程度は回り込むため)誘導することができ、また、指向性の誘導信号を併用する必要がないので、構造が簡単になる。また、無線電波を用いないので、電波法等の制限を受けることもない。また、誘導音波を発信する側を充電装置側にしているので、常時、音波を発信させても、電力不足となって発信できなくなることはない。 According to the present invention, since the robot can be guided to the charging device using only the non-directional sound wave signal, even if there is an obstacle between the position of the robot and the charging device (the sound wave is an obstacle). The structure can be simplified because it is not necessary to use a directional induction signal together. In addition, since radio waves are not used, there is no limitation of the Radio Law. In addition, since the side that transmits the guided sound wave is the charging device side, even if the sound wave is constantly transmitted, there is no possibility that the sound cannot be transmitted due to insufficient power.
(その他の課題を解決するための手段及び効果)
上記発明において、音波発信部が発信する誘導音波信号は識別可能な信号パターンを含み、ロボットは誘導音波信号の信号パターンを記憶する信号パターン記憶部をさらに備え、充電装置位置特定部は信号パターン記憶部に記憶された信号パターンを参照することにより、誘導音波信号とノイズとを識別するようにしてもよい。
これによれば、音波発信部が発信する誘導音波信号は、信号パターンを含んでいるので、ノイズが混信した場合でも、信号パターン記憶部に記憶されている固有の信号パターンを参照することで、ノイズを除去して誘導音波信号を抽出することができ、これによって充電装置の正確な位置を特定することができる。
(Means and effects for solving other problems)
In the above invention, the guided sound wave signal transmitted from the sound wave transmitting unit includes an identifiable signal pattern, the robot further includes a signal pattern storage unit that stores the signal pattern of the guided sound wave signal, and the charging device position specifying unit stores the signal pattern. The induced sound wave signal and noise may be identified by referring to the signal pattern stored in the unit.
According to this, since the induced sound wave signal transmitted by the sound wave transmission unit includes a signal pattern, even when noise is mixed, by referring to the specific signal pattern stored in the signal pattern storage unit, The induced sound wave signal can be extracted by removing noise, and thereby the exact position of the charging device can be specified.
また、上記発明において、ロボット充電誘導システムは複数の充電装置を有し、各充電装置の音波発信部は、それぞれ異なる信号パターンの誘導音波信号を発信し、充電装置位置特定部は信号パターンに基づいてロボットを誘導しようとする充電装置の位置を特定するようにしてもよい。
これによれば、各充電装置は、それぞれが異なる信号パターンの誘導音波信号を発信するので、ロボットの充電装置位置特定部は、各音波受信部が受信した誘導音波信号について、信号パターン記憶部に記憶されている信号パターンを参照して、いずれの充電装置からの信号パターンであるかを認識する。そして、誘導しようとする充電装置の信号パターンの誘導音波信号を抽出し、該当する誘導音波信号が発信される充電装置の位置を音圧や位相差に基づいて特定する。このようにして、ロボットを、希望する充電装置に誘導することができる。
In the above invention, the robot charging guidance system includes a plurality of charging devices, the sound wave transmitting unit of each charging device transmits a guiding sound wave signal having a different signal pattern, and the charging device position specifying unit is based on the signal pattern. The position of the charging device that is to guide the robot may be specified.
According to this, since each charging device transmits an induced sound wave signal having a different signal pattern, the charging device position specifying unit of the robot stores the induced sound wave signal received by each sound wave receiving unit in the signal pattern storage unit. With reference to the stored signal pattern, the charging device recognizes the signal pattern. And the induced sound wave signal of the signal pattern of the charging device to be induced is extracted, and the position of the charging device from which the corresponding induced sound wave signal is transmitted is specified based on the sound pressure and the phase difference. In this way, the robot can be guided to the desired charging device.
(実施形態1)
以下、本発明にかかるロボット充電誘導システムについて図面を用いて説明する。ここでは予め設定した領域内を、巡回監視する監視ロボットを例に説明する。図1は本発明の一実施形態であるロボット充電誘導システムの構成を示すブロック図であり、図2はその外観構成図である。
まず、システムの外観について説明する。図2に見られるように、このロボット充電誘導システム10は、ロボット20と、充電装置40とからなる。
ロボット20は、平たい円筒状のハウジング21を有し、下部に移動のための車輪222(あるいは脚機構でもよい)を備えている。ハウジング21の左右両側の対称な位置には一対のマイク23、24が距離を隔てて取り付けられている。ハウジング21の底面には、充電の際に充電装置40と電気的に接続するためのコネクタ25が取り付けられている。なお、ロボット20には、監視機能に必要な温度センサ、においセンサ、監視カメラ等の各種センサ等も搭載してあるが、これらについては図示および詳細な説明を省略する(監視機能を実行するときマイク23,24は音センサとして利用される)。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a robot charge induction system according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a monitoring robot that patrols and monitors a preset area will be described as an example. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a robot charge induction system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an external configuration diagram thereof.
First, the external appearance of the system will be described. As shown in FIG. 2, the robot
The
充電装置40は、段部41が形成されたハウジング42を有し、段部41の上面中央付近には、充電の際に、ロボット20側のコネクタ25と電気的に接続するためのコネクタ43が取り付けられている。
また、ハウジング装置42の上方中央部には、非指向性の誘導音波信号を発信するスピーカ44が取り付けられている。スピーカ44からは、ノイズとは識別可能な固有の信号パターンを有する誘導音波信号が発信されるようにしてある。
The
In addition, a
そして、ロボット20と充電装置40とが充電のためにドッキングしたときに、段部41の上にハウジング21が重なり、コネクタ25とコネクタ43とが接触するような形状、寸法にしてある。
When the
次に、このシステムの構成を、図1のブロック図を用いて詳細に説明する。
ロボット20は、CPUおよびメモリで形成される制御部30、充電電源31、コネクタ25を用いて電力を受電する受電部32、マイク23により音波を受信する第1音波受信部33、マイク24により音波を受信する第2音波受信部34、および、車輪とモータと動力伝達機構とによりロボット20を移動する移動機構35とから構成される。充電装置40は、商用電源ラインから供給される電力により、充電を行う充電装置本体45、充電の際にコネクタ43を用いてロボット20に電力を給電する給電部46、スピーカ44から発信する誘導音波信号の制御を行う音波発信部47とから構成される。
音波発信部47は、ロボット20を使用中は常時、図3(a)に示すような固有のパターンを有する誘導音波信号を発信する。
Next, the configuration of this system will be described in detail with reference to the block diagram of FIG.
The
The sound
ロボット20の制御部30の制御内容を、機能ごとに分けて説明すると、充電電源の残容量を検出する残容量検出部36、充電装置40の位置を特定する充電装置位置特定部37、充電装置40から発信される誘導音波信号パターンを記憶する信号パターン記憶部38とからなる。
The control contents of the
残容量検出部36は、充電電源31の端子間の電圧を逐次モニタリングし、予め定めた閾値電圧以下になると充電が必要と判断し、充電動作のためのモードに切り替わるように制御する。
The remaining
充電装置位置特定部37は、充電動作のためのモードになると、マイク23(第1音波受信部33)およびマイク24(第2音波受信部34)により受信した誘導音波信号の音圧または位相差に基づいて、スピーカ44(音波発信部47)に対するロボット20の現在の方向、または、方向と距離とを算出する。この誘導音波信号の音圧による位置特定(方向および距離特定)と誘導音波信号の位相差による位置特定(方向特定)とについて説明する。
音圧により方向を求める場合は、あらかじめ、ロボット20をスピーカ44(音波発信部47)からの距離が既知である基準位置に置き、音圧が既知の基準信号を発信して図4に示すような音圧と距離との関係を記憶しておく(あるいは関係式を求めておく)。そして、実際に方向を求める際には、音圧を測定し、マイク23と音波発信部47との距離、マイク24と音波発信部47との距離を求め、さらにマイク23とマイク24間の距離(2つのマイクの取り付け位置により定まる)が既知であるので、三角測量により音源方向を把握する。この場合は、音源までの距離も把握できる。
位相差により方向を求める場合は、図3(b)に示すマイク23で受信した誘導音波信号と、図3(c)に示すマイク24で受信した誘導音波信号との位相差を求め、位相の先後により音源が左右いずれであるかを把握し、常に位相差が小さくなくなるようにロボットの進行方向を定めて音源方向に近づくようにする。この場合は、音圧によって充電装置40の方向を把握する場合よりも、より高い精度で方向を把握できるが、距離は把握できない。
When the charging device
When obtaining the direction by sound pressure, the
When obtaining the direction based on the phase difference, the phase difference between the induced sound wave signal received by the
なお、方向のみが把握できれば、必ずしも距離を把握しなくても誘導は可能である。例えば、ロボットが充電装置に接近した場合に機能する衝突防止機構(例えば接近したことを検知するセンサ)を設けることで、安全に充電装置に誘導することもできるが、好ましくは、方向と距離とを把握した上で、ロボットを誘導する方が、正確で安全な誘導が可能となるので、音圧と位相差との双方のデータを用いて誘導するのがより好ましい。
また、充電装置位置特定部37は、信号パターン記憶部38に記憶されている信号パターンを参照して、マイク23(第1音波受信部33)、マイク24(第2音波受信部34)が受信した音波信号(ノイズが含まれている可能性がある)から、ノイズを除去し、誘導音波信号だけを抽出するフィルタリング処理を行う。
If only the direction can be grasped, guidance is possible without necessarily grasping the distance. For example, by providing a collision prevention mechanism that functions when the robot approaches the charging device (for example, a sensor that detects the approach), it can be safely guided to the charging device. It is more preferable to guide the robot using both sound pressure and phase difference data, since it is possible to guide the robot accurately and safely after grasping the above.
The charging device
信号パターン記憶部38は、スピーカ44(音波発信部47)から発信される図3(a)に示した誘導音波信号の信号パターンが記憶してある。上述したように、充電装置位置特定部37が、信号パターン記憶部38に記憶したパターンと、音波受信部33、34で受信した音波信号とを比較することにより、この受信音波信号のノイズ成分をフィルタリングし、充電装置47からの誘導音波信号のみが正確に抽出できるようにしている。図3(d)は、誘導音波信号にノイズが重畳したときの波形であり、図3(e)は、ノイズをフィルタリングした後の誘導音波信号を示している。
The signal
次に、このシステムによるロボットの誘導動作について説明する。図5は、本発明のロボット充電誘導システムにより実行される動作手順の一例を示したフローチャートである。
ロボット20を起動し動作を開始する(s101)と、ロボット本来の機能を実行する通常動作を行う(s102)。本例では監視ロボットを用いているため、あらかじめ定めた領域を巡回する監視動作を行う。
通常動作中に、一定時間間隔ごとに充電電源31の残量をチェックし(s103)、充電の必要がないときは通常動作を続行し、残量が少ないと、充電装置40のスピーカ44(音波発信部47)から発信される誘導音波信号を受信する(s104)。
このとき、もしも誘導音波信号が受信できない場合は、移動機構35によりロボット20を移動し、音波が受信できる位置を探索する(s105)。音波信号を受信すると、信号パターン記憶部38に記憶してある信号パターンと比較することにより、ノイズ成分を除去して誘導音波信号を抽出するフィルタリング処理を行う(s106)。そして、抽出された誘導音波信号の音圧や位相差に基づいて、音源の方向すなわち充電装置の方向を把握する(s107)。このとき、必要に応じて、音圧のデータから方向とともに距離についても把握してもよい。音源すなわち充電装置40の方向を把握すると、移動機構35により、ロボット20を充電装置40に向けて移動する(s108)。
ロボット20が充電装置40に到達したかを確認し(s109)、到達していないときはs104に戻って、同様の接近動作を繰り返す。到達したときは、充電動作を開始する(s110)。以上の動作により、ロボット20に充電を行うことができる。充電が終了すると、s102に戻り、通常動作を繰り返す。
Next, the robot guidance operation by this system will be described. FIG. 5 is a flowchart showing an example of an operation procedure executed by the robot charge induction system of the present invention.
When the
During normal operation, the remaining amount of the charging
At this time, if the guided sound wave signal cannot be received, the
It is confirmed whether the
(実施形態2)
図6は、本発明の他の実施形態であるロボット充電誘導システムの構成を示すブロック図である。この実施形態では、図1で説明したシステム構成に、さらに、第2の充電装置50を追加し、複数の充電装置がシステム内に配置されるようにしている。ロボット20および充電装置40については、図1と同じであるため、同符号を付すことにより説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a robot charge induction system according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, a
充電装置50は、充電装置40と基本構造は同じであり、商用電源ラインから供給される電力により充電を行う充電装置本体55、充電の際にコネクタ53を用いてロボット20に電力を給電する給電部56、スピーカ54から発信する誘導音波信号の制御を行う音波発信部57とを備えている。ただし、音波発信部57から発信される誘導音波信号の信号パターンが充電装置40のものと異なる固有パターンにしてある。また、充電装置本体55は、充電装置本体45と同じ性能でもよく、異なる性能でもよい。例えば、片方を高速充電用の充電装置本体とし、他方を通常充電用の充電装置本体として、状況によって使い分けられるようにすることもできる。
The charging
ロボット装置20の信号パターン記憶部38には、充電装置40の信号パターンと充電装置50の信号パターンとがともに記憶してあり、充電装置位置特定部37が受信した信号の信号パターンと比較したときに、いずれの充電装置からの誘導音波信号であるかをすぐに把握できるようにしてある。
The signal
図7は、本実施形態による誘導動作のフローチャートである。ロボット20を起動し動作を開始する(s201)と、ロボット本来の機能を実行する通常動作を行う(s202)。
通常動作中に、一定時間間隔ごとに充電電源の残量をチェックし(s203)、充電の必要がないときは通常動作を続行し、残量が少ないと、充電装置40または充電装置50から発信される誘導音波信号を受信する(s204)。
このとき、もしも誘導音波信号を受信できない場合は、移動機構35によりロボット20を移動し、音波が受信できる位置を探索する(s205)。音波信号を受信すると、信号パターン記憶部38に記憶してある信号パターンと比較することにより、ノイズ成分を除去して誘導音波信号を抽出するフィルタリング処理を行う(s206)。さらに、抽出された信号パターンが、到達させたい側の充電装置からのものであるか否かを判定する(s207)。もし、到達させたい側ではない充電装置からの信号パターンである場合は、s205に戻り、再移動して、他の音波信号を受信できる位置に移動する。もし、到達させたい側の充電装置からの信号パターンである場合は、抽出された誘導音波信号の音圧や位相差に基づいて、音源の方向すなわち充電装置の方向を把握する(s208)。このとき、必要に応じて、音圧のデータから方向とともに距離についても把握してもよい。希望する充電装置の方向を把握すると、移動機構35により、ロボット20を充電装置40に向けて移動する(s209)。
ロボット20が希望する充電装置に到達したかを確認し(s210)、到達していないときはs204に戻って、同様の接近動作を繰り返す。到達したときは、充電動作を開始する(s211)。以上の動作により、ロボット20を所望の充電装置40または充電装置50に導いて、所望の充電を行うことができる。充電が終了すると、s202に戻り、通常動作を繰り返す。
FIG. 7 is a flowchart of the guiding operation according to the present embodiment. When the
During the normal operation, the remaining amount of the charging power source is checked at regular time intervals (s203). When there is no need for charging, the normal operation is continued. When the remaining amount is low, the charging
At this time, if the guided sound wave signal cannot be received, the
It is confirmed whether or not the
上記実施形態では、1つのロボット20と、充電装置40、充電装置50とによるシステムとしたが、さらに充電装置を増やし、それぞれに固有の信号パターンを持たせてもよい。
また、使用するロボットの数を複数にしてもよい。使用するロボットを複数にした場合は、各ロボットごとに、充電に使用する充電装置を異ならせるようにしてもよい。例えば、各ロボットに異なる信号パターンを登録し、登録した信号パターンの充電装置に誘導されるようにすればよい。もちろん、すべてのロボットがいずれの充電装置からも充電できるようにしてもよい。
このように、信号パターンにより各ロボットは充電装置を識別できるので、目的によって最適な充電装置に誘導すればよい。
In the above embodiment, the system includes one
Further, a plurality of robots may be used. When a plurality of robots are used, the charging devices used for charging may be different for each robot. For example, different signal patterns may be registered for each robot and guided to the charging device of the registered signal pattern. Of course, all the robots may be able to charge from any of the charging devices.
Thus, since each robot can identify the charging device by the signal pattern, it may be guided to the optimal charging device depending on the purpose.
本発明は、充電電源を搭載したロボットを充電するための充電誘導システムに利用することができる。 The present invention can be used in a charge induction system for charging a robot equipped with a charging power source.
10 ロボット充電誘導システム
20 ロボット
21 筐体
23、24 マイク
30 制御部
31 充電電源
33 第1音波受信部
34 第2音波受信部
35 移動機構
37 充電装置位置特定部
38 信号パターン記憶部
40 充電装置
44 音波発信部
45 充電装置本体
DESCRIPTION OF
Claims (3)
充電装置は非指向性の誘導音波信号を発信する音波発信部を備え、
ロボットは音波発信部からの誘導音波信号を互いに離隔した位置でそれぞれ独立に受信する少なくとも2つの音波受信部と、各音波受信部により受信した誘導音波信号に基づいてその誘導音波信号を発信する充電装置の位置を特定する充電装置位置特定部と、充電装置位置特定部により特定された位置にロボットを移動するための移動機構とを備えることを特徴とするロボット充電誘導システム。 A robot charge induction system for charging a robot equipped with a charging power source as a power source by guiding it to a charging device,
The charging device includes a sound wave transmitting unit that transmits a non-directional guided sound wave signal,
The robot receives at least two sound wave reception units that independently receive the induced sound wave signals from the sound wave transmission units at positions separated from each other, and charging that transmits the induced sound wave signals based on the induced sound wave signals received by each sound wave reception unit A robot charging guidance system comprising: a charging device position specifying unit for specifying a position of the device; and a moving mechanism for moving the robot to a position specified by the charging device position specifying unit.
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