JP2008165289A - Robot system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、防災や防犯用のロボットを、異常検出センサの検出結果に基づいて走行させるロボットシステムに関する。 The present invention relates to a robot system for causing a disaster prevention or crime prevention robot to travel based on a detection result of an abnormality detection sensor.
従来から、夜間のオフィスビルなど、人がいなくなる場所に、監視カメラなどを設けて、管理室で警備員がモニタを監視するだけでなく、様々な防災センサや、防犯センサを設置して、そのセンサの信号を監視装置で受信する方法が知られている。そして、上記センサが異常を検出して、通報が管理室の監視装置へ送られると、警備員が駆けつけて所定の処理を行なうようにしているが、監視エリアが広い場合には、ロボットなどを利用して、警備員の負担を軽くすることも行なわれていた。
そして、現在知られているロボットシステムとして、例えば、特許文献1に示す消火ロボットシステムがある。このシステムは、火災報知器からの信号を受けた消火ロボットが、赤外線を検出することによって火災源を特定し、その火災源に向かって移動し、さらに、消火剤を散布するなどの消火活動にあたるというものである。
And as a robot system currently known, there exists a fire extinguishing robot system shown in
上記のように、自ら火災源を特定して移動し、消火活動をする消火ロボットは、赤外線センサによる検出結果を解析して火災源を特定し、特定した火災源ごとに、その火災源に近づくための移動経路を計算する機能を備えている必要がある。このようなロボットは、高価なものになってしまう。そのため、このようなロボットシステムは、気軽に導入できないという問題があった。
この発明の目的は、防災や防犯用に利用でき、安価で導入し易いロボットシステムを提供することである。
As described above, a fire extinguishing robot that identifies and moves a fire source, analyzes the detection results of the infrared sensor, identifies the fire source, and approaches the fire source for each identified fire source. It is necessary to have a function to calculate the movement route for Such a robot would be expensive. Therefore, such a robot system has a problem that it cannot be easily introduced.
An object of the present invention is to provide a robot system that can be used for disaster prevention and crime prevention, is inexpensive and easy to introduce.
第1の発明は、監視対象エリアの必要箇所に防災センサ、防犯センサ等からなる1又は複数の異常検出センサを設けるとともに、異常を検出した異常検出センサを特定するためのセンサ特定情報を出力するセンサ管理装置を設ける一方、上記監視対象エリア内には、無軌道走行する自走式ロボットを1又は複数配置するとともに、この自走式ロボットを制御するロボット制御装置を設け、このロボット制御装置は、センサ管理装置から出力されるセンサ特定情報を受信する受信部と、上記自走式ロボットが設置されている走行起点から特定の異常検出センサに対応する位置までの経路情報を記憶する経路記憶部と、特定の経路情報を上記自走式ロボットに対して発信する発信部と、上記受信部を介して受信したセンサ特定情報に対応した経路情報を上記経路記憶部から抽出して、その経路情報を、上記発信部を介して自走式ロボットへ発信する処理部とを備え、上記自走式ロボットは、受信した経路情報に従って走行する点に特徴を有する。 1st invention provides the sensor specific information for specifying the abnormality detection sensor which detected the abnormality while providing the 1 or several abnormality detection sensor which consists of a disaster prevention sensor, a security sensor, etc. in the required location of the monitoring object area. While the sensor management device is provided, in the monitoring target area, one or more self-propelled robots that run without a track are arranged, and a robot control device that controls the self-propelled robot is provided. A receiving unit that receives sensor identification information output from the sensor management device; and a path storage unit that stores path information from a starting point where the self-propelled robot is installed to a position corresponding to a specific abnormality detection sensor; A transmission unit for transmitting specific route information to the self-propelled robot, and a route corresponding to the sensor identification information received via the reception unit. A processing unit that extracts information from the route storage unit and transmits the route information to the self-propelled robot via the transmission unit, and the self-propelled robot travels according to the received route information. It has the characteristics.
なお、上記異常検出センサに対応する位置とは、異常検出センサごとに決められた位置で、ロボットが必要とされる位置であるが、上記異常センサ位置と同一位置である必要はない。
また、上記ロボットの走行起点とは、通常時にロボットが設置されている位置である。
The position corresponding to the abnormality detection sensor is a position determined for each abnormality detection sensor and is a position where a robot is required, but does not have to be the same position as the abnormality sensor position.
The traveling start point of the robot is a position where the robot is normally installed.
第2の発明は、上記第1の発明を前提とし、種類の異なる検知対象の異常を検出する複数の異常検出センサを設けるとともに、これら異常検出センサの種類に対応した機能を有する複数の自走式ロボットを備えた点に特徴を有する。 On the premise of the first invention, a second invention is provided with a plurality of abnormality detection sensors for detecting abnormality of different types of detection targets, and a plurality of self-propelled having functions corresponding to the types of these abnormality detection sensors. It has a feature in that it has a robot.
第1、第2の発明では、自走式ロボットが移動すべき経路を、異常検出センサごとに設定し、その経路情報を経路記憶部が記憶するようにしているため、ロボット制御装置が、その経路を自走式ロボットへ指示することによって、ロボットを必要箇所へ移動させることができる。自走式ロボットは、ロボット制御部から発信された経路情報に従って移動する機能を備えていればよく、自身で、目的地を特定したり、目的地までの経路を決定したりする機能を備える必要がないので、その分、構造が単純化できるとともに、このロボットの製造コストを下げることもできる。 In the first and second inventions, the route on which the self-propelled robot should move is set for each abnormality detection sensor, and the route information is stored in the route storage unit. By instructing the route to the self-propelled robot, the robot can be moved to a necessary location. Self-propelled robots only need to have a function to move according to the route information transmitted from the robot controller, and it is necessary to have a function to identify the destination and determine the route to the destination. Therefore, the structure can be simplified and the manufacturing cost of the robot can be reduced accordingly.
また、ロボット制御装置も、あらかじめ経路記憶部が記憶している経路情報をセンサ特定信号に基づいて抽出し、発信すればよいので、状況に応じて、その都度、経路情報を作成したり、ロボットを機能させたりする必要がなく、単純な機能で足りる。
このように、ロボットやロボット制御装置が単純化でき、その価格が下がれば、ロボットシステムの導入コストも低く抑えることができ、様々な場面で導入し易くなる。
Also, the robot controller can extract the route information stored in the route storage unit in advance based on the sensor identification signal and send it, so that route information can be created each time depending on the situation, There is no need to make it function, and simple functions are sufficient.
Thus, if the robot and the robot control device can be simplified and the price thereof is lowered, the introduction cost of the robot system can be kept low, and the introduction is easy in various situations.
図1〜図3に示す第1実施形態は、監視対象エリア1に、この発明の異常検出センサである火災検知センサS1,S2,S3を配置するとともに、自走式の消火ロボットAを設置したロボットシステムである。上記火災検知センサS1,S2,S3は、それぞれ、温度によって火災を検出するセンサで、センサ管理装置2に接続し、設定値を超える高温を検出した場合に、センサ管理装置2に対し信号を送信するものである。
In the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the fire detection sensors S1, S2, and S3 that are abnormality detection sensors of the present invention are arranged in the
また、センサ管理装置2には、ロボット制御装置3を接続し、このロボット制御装置3は、無線通信によって上記監視対象エリア1内に設置されたロボットAを制御するようにしている。
なお、上記センサ管理装置2およびロボット制御装置3は、どこに設置してもかまわないが、例えば、ビルの管理室などに設置する。そして、両装置を、ひとつの装置としてもよい。
In addition, a
The
上記センサ管理装置2は、上記センサS1,S2,S3からの出力信号を受信し、その信号が、どのセンサから出力されたものであるかを特定するとともに、センサ特定情報をロボット制御装置3へ送信する機能を備えている。
ロボット制御装置3は、上記センサ管理装置2から発信されるセンサ特定情報を受信する受信部4と、この受信部4に接続した処理部5と、処理部5に接続した経路記憶部6およびロボットに対して信号を無線で発信する発信部7とを備えている。
The
The
上記経路記憶部6は、監視対象エリア1内に設置した個々の異常検出センサS1,S2,S3に対応させた経路情報を記憶する記憶部で、例えば、図2に示すように、センサS1には経路R1、センサS2には経路R2、センサS3には経路R3を対応づけて記憶している。
上記各経路R1,R2,R3は、図1に示すように、それぞれ、各センサS1,S2,S3の近傍点P1,P2,P3を目的ポイントとするロボットAの経路であり、異常を検出したセンサに応じてロボットAが進むべき移動経路である。つまり、センサS1が異常を検出した場合には、ロボットAが進むべき経路は経路R1、センサS2が異常を検出した場合には、経路R2、センサS3が異常を検出した場合には経路R3ということである。
The
As shown in FIG. 1, each of the above paths R1, R2, and R3 is a path of the robot A that uses the neighboring points P1, P2, and P3 of the sensors S1, S2, and S3 as target points, and detects an abnormality. This is the movement path that the robot A should travel according to the sensor. That is, when the sensor S1 detects an abnormality, the route on which the robot A should travel is the route R1, when the sensor S2 detects an abnormality, the route R2, and when the sensor S3 detects an abnormality, the route R3. That is.
なお、上記目的ポイントP1,P2,P3をそれぞれ、センサS1,S2,S3の近傍としたが、目的ポイントは、それぞれ、センサに対応していれば良く、センサの近傍に設定する必要はない。上記のように、複数の火災検出センサを設置している場合、異常を検出したセンサに近いところに火災源があると考えて、各センサの近傍に走行するロボットの目的ポイントを設定している。 The target points P1, P2, and P3 are set in the vicinity of the sensors S1, S2, and S3, respectively. However, the target points only need to correspond to the sensors, and need not be set in the vicinity of the sensors. As described above, when multiple fire detection sensors are installed, the target point of the robot that runs near each sensor is set assuming that there is a fire source near the sensor that detected the abnormality. .
そして、これらの経路R1,R2,R3は、ロボットAが、図1に示す設置位置である走行起点から、どの方向へどれだけの距離進むのかという情報である。例えば、ロボットAの正面をfとし、ロボットの回転角をθとした場合(図3参照)、経路R1は、θ=0と、走行起点から目的地点P1までの距離d1とで特定することができる。同様に経路R2は、ロボット正面fを目的ポイントP2へ向ける回転角θと距離d2、経路R3は、ロボット正面fを目的ポイントP3へ向ける回転角θと距離d3とで、特定することができる。
ただし、経路は、一直線に限らず、その場合には、途中の経由ポイントまでの距離と、経由ポイントでの回転角、経由ポイントから目的ポイントまでの距離などの情報を含んだ経路情報を用いればよい。
These routes R1, R2, and R3 are information on how far and in what direction the robot A travels from the travel starting point that is the installation position shown in FIG. For example, when the front surface of the robot A is f and the rotation angle of the robot is θ (see FIG. 3), the route R1 can be specified by θ = 0 and the distance d1 from the travel start point to the destination point P1. it can. Similarly, the route R2 can be specified by the rotation angle θ and the distance d2 that direct the robot front f toward the target point P2, and the route R3 can be specified by the rotation angle θ and the distance d3 that directs the robot front f toward the target point P3.
However, the route is not limited to a straight line. In that case, route information including information such as the distance to the waypoint in the middle, the rotation angle at the waypoint, and the distance from the waypoint to the target point should be used. Good.
そして、上記ロボット制御装置3の処理部5は、上記受信部4を介してセンサ特定情報を受信したとき、受信したセンサ特定情報で特定されるセンサに対応した経路情報を、経路記憶部6から抽出してロボットAに対して発信する。
また、ロボットAは、自走式の消火ロボットであり、ロボット制御装置3から受信した経路情報に従って走行し、目的ポイントで、消火作業を開始する機能を備えている。
When the
The robot A is a self-propelled fire extinguishing robot and has a function of running according to the route information received from the
このようなシステムでは、例えば、上記監視対象エリア1内で火災が発生し、センサS1が火災を検出した場合、センサ管理装置2はセンサS1から信号を受信し、センサS1の特定情報をロボット制御装置3へ送信する。ロボット制御装置3では、受信部4を介して処理部5がセンサS1の特定情報を受信し、処理部5が、経路記憶部6からセンサS1に対応した経路R1を特定する。そして、発信部7からロボットAに対して、上記経路R1を発信する。
In such a system, for example, when a fire occurs in the
ロボットAは、受信した経路情報である経路R1に従って走行し、目的ポイントP1で消火剤を噴霧する。
なお、ロボットAは、経路情報が入力されたときに、その情報に従って走行し、目的ポイントで消火作業をするように、予め設定しておくようにする。ただし、ロボット制御装置3が、経路情報の発信とともに、そのつど、消火作業を指示する指令信号を発信するようにしてもよい。
また、消火ロボットAにモニタカメラを搭載し、走行中に撮影した画像を図示しない管理装置へ発信させ、管理室などのモニタに表示させるようにしてもよい。
The robot A travels according to the route R1 that is the received route information, and sprays a fire extinguisher at the target point P1.
The robot A is set in advance so that when route information is input, the robot A travels according to the information and performs a fire extinguishing operation at a target point. However, the
In addition, a monitor camera may be mounted on the fire extinguishing robot A, and an image captured during traveling may be transmitted to a management device (not shown) and displayed on a monitor such as a management room.
上記のようなロボットシステムでは、予め、異常検出センサとロボットの経路情報とを対応付けているため、ロボットAが経路を特定するための処理機能を備える必要がなく、ロボットAを単純で安価なものにすることができる。
また、ロボット制御装置3も、あらかじめ記憶している経路情報を抽出して発信するだけで足りるので、状況に応じて経路を計算するといった処理が不要であり、単純な構成とすることができる。
従って、低コストでのロボットシステムの導入が可能となる。
なお、上記第1実施形態では、異常検出センサが火災検知センサである場合について説明したが、異常検出センサとしては、その検知対象が、温度、煙、音、振動など、どのようなものでもよい。
In the robot system as described above, since the abnormality detection sensor and the robot path information are associated in advance, it is not necessary for the robot A to have a processing function for specifying the path, and the robot A is simple and inexpensive. Can be a thing.
Also, the
Therefore, it is possible to introduce a robot system at a low cost.
In the first embodiment, the case where the abnormality detection sensor is a fire detection sensor has been described. However, the abnormality detection sensor may be any object such as temperature, smoke, sound, or vibration. .
図4、図5に示す第2実施形態は、監視対象エリア1内に、異なる種類の異常検出センサを設置するとともに、そのセンサに対応した、異なる種類の機能を有するロボットを設けたロボットシステムの例である。
図4に示すように、監視対象エリア1内には、センサS1,S2,S3,S4,S5と、ロボットA、Bを設置している。上記センサS1〜S3は、図1に示した第1実施形態と同じ、火災検出センサで、ロボットAは消火ロボットである。
また、上記センサS4,S5は、検知対象が振動であり、出入口の近くに設けることによって、不正侵入を検出するセンサである。一方、ロボットBは、上記センサS4,S5に対応し、上記ロボットAとは異なる機能を有するロボットであって、不正侵入に対する防犯ロボットである。具体的には、ロボットBは、不正者が逃亡したときに目立つようにするため、各センサS4,S5に対応させた目的ポイントP4,P5まで移動したら、カラー粉体を噴射する機能を備えている。ただし、走行機能は、ロボットAと同じである。ロボット制御装置3から発信された経路情報に従って走行し、正面fを進行方向へ向けて進む点も、ロボットAと同じである。
The second embodiment shown in FIGS. 4 and 5 is a robot system in which different types of abnormality detection sensors are installed in the
As shown in FIG. 4, sensors S <b> 1, S <b> 2, S <b> 3, S <b> 4, S <b> 5 and robots A and B are installed in the
The sensors S4 and S5 are sensors that detect unauthorized intrusion when the detection target is vibration and is provided near the entrance / exit. On the other hand, the robot B corresponds to the sensors S4 and S5, has a different function from the robot A, and is a security robot against unauthorized intrusion. Specifically, the robot B has a function of ejecting color powder when it moves to the target points P4 and P5 corresponding to the sensors S4 and S5 in order to stand out when an unauthorized person escapes. Yes. However, the traveling function is the same as that of the robot A. It is the same as the robot A in that the vehicle travels in accordance with the route information transmitted from the
なお、第1実施形態と同じ構成要素には、図1と同じ符号を用い、同様の機能に関する詳細な説明は省略する。そして、各センサS1,S2,S3,S4,S5を、センサ管理装置2に接続し、このセンサ管理装置2から出力されたセンサ特定情報によって、ロボット制御装置3がロボットAまたはBへ、経路情報を発信して、ロボットを走行させ、目的ポイントでロボットに特定の作業を行なわせる点は、上記第1実施形態と同じである。
In addition, the same code | symbol as FIG. 1 is used for the same component as 1st Embodiment, and detailed description regarding the same function is abbreviate | omitted. Then, each sensor S1, S2, S3, S4, S5 is connected to the
ただし、第2実施形態において、ロボット制御装置3の経路記憶部6は、図5に示すように、センサごとに、経路とともに、経路情報の発信先となるロボットを特定するためのロボット特定情報を対応付けて記憶している。そして、各経路R4,R5は、経路R1〜R3と同様に、ロボットBの、走行起点から目的ポイントP4,P5までの距離と、ロボットの方向を決める回転角度θとで特定される情報である。そして、これらの情報に、情報の発信先のロボットを特定するロボット特定情報を付加したものが、この発明の経路情報に対応する。
However, in the second embodiment, the
そして、図4には、センサS4、S5に対応する目的ポイントP4,P5と、そのポイントまでのロボットBの経路R4,R5を表わしている。また、図示したロボットBの設置場所である走行起点から上記目的ポイントP4,P5までの距離をd4,d5とする。なお、上記目的ポイントP4,P5も、センサS4,S5の近傍に設定しているが、これに限らない。侵入者の侵入経路を予想し、その侵入経路に対して、カラー粉体を噴霧できる位置を目的ポイントとすることが好ましい。 FIG. 4 shows target points P4 and P5 corresponding to the sensors S4 and S5 and routes R4 and R5 of the robot B to the points. Further, the distances from the starting point of travel where the robot B is shown to the target points P4 and P5 are d4 and d5. The target points P4 and P5 are also set in the vicinity of the sensors S4 and S5, but are not limited thereto. It is preferable that an intruder's intrusion route is predicted, and a position where the color powder can be sprayed on the intrusion route is a target point.
このような、ロボットシステムにおいて、いずれかのセンサが、異常を検出して、信号を出力した場合、その信号を受信したセンサ管理装置2がセンサ特定信号を、ロボット制御装置3へ送信する。
次に、ロボット制御装置3の処理部5は、上記受信部4を介してセンサ特定情報を受信し、受信したセンサ特定信号に対応する経路情報を抽出する。例えば、防犯センサS4の特定情報を受信した場合には、センサS4に対応する経路R4を抽出するが、同時に、センサS4に対応付けられているロボットBを特定する。
In such a robot system, when any sensor detects an abnormality and outputs a signal, the
Next, the
そして、特定したロボットBに対して、経路情報として経路R4を発信する。
ロボットBは、経路R4を受信したら、その経路情報に従って、目的ポイントP4まで走行し、そこで、防犯動作として、カラー粉体を散布する。
一方で、センサS1〜S3が異常を検出した場合には、上記第1実施形態と同様に、各センサに対応した経路情報が、ロボットAに対して送信され、消火作業が行なわれる。
このように、検知対象の種類に応じて機能の異なる自走式ロボットを用意して、異常を検出したセンサに応じ、すなわち、異常の種類に応じて動作させるロボットを選択するようにしている。このように、センサの種類に応じて、ロボットの種類と、経路情報とを、予め対応付けているので、状況に応じて、処理部5や、ロボット自身が、その場で判断しなければならない要素を最小限にすることができる。そのため、ロボットA,Bや、ロボット制御装置3の機能を単純化して、低コストで、迅速な対応を可能にすることができる。
Then, a route R4 is transmitted as route information to the specified robot B.
When the robot B receives the route R4, the robot B travels to the target point P4 according to the route information, and sprays color powder as a crime prevention operation there.
On the other hand, when the sensors S1 to S3 detect an abnormality, the route information corresponding to each sensor is transmitted to the robot A and the fire extinguishing work is performed, as in the first embodiment.
In this way, self-propelled robots having different functions are prepared according to the type of detection target, and the robot to be operated is selected according to the sensor that detected the abnormality, that is, according to the type of abnormality. Thus, since the robot type and the route information are associated in advance according to the type of sensor, the
なお、第2実施形態では、検知対象が異なる2種類のセンサとして、センサS1〜S3と、センサS4およびS5を用いているが、センサの種類は何種類でもよい。
また、防犯ロボットとしては、上記のように、カラー粉体を噴霧する機能のほか、威嚇音を発生したり、犯人捕獲用の網などを発射したりする機能を有するロボットを用いることができる。
さらに、同一機能のロボットを、複数設置し、例えば、走行距離を短くするために、目的ポイントに応じて各ロボットをセンサに対応付けて、経路記憶部6に記憶させておくようにしてもよい。
さらにまた、上記実施形態では、各ロボットが、防災または防犯用の1機能のみを備えている例を説明したが、1つのロボットが複数の機能を備えていてもよい。その場合、ロボットの、それぞれの機能ごとに異常検出センサを対応付けるようにする。そして、各ロボットが、異常検出センサに応じた経路情報に従って走行する点は、上記実施形態と同様である。
In the second embodiment, the sensors S1 to S3 and the sensors S4 and S5 are used as two types of sensors having different detection targets, but any number of sensors may be used.
In addition to the function of spraying color powder as described above, a robot having a function of generating a threatening sound or launching a net for capturing a criminal can be used as the security robot.
Further, a plurality of robots having the same function may be installed, and for example, in order to shorten the travel distance, each robot may be associated with a sensor according to a target point and stored in the
Furthermore, in the above embodiment, an example has been described in which each robot has only one function for disaster prevention or crime prevention, but one robot may have a plurality of functions. In that case, an abnormality detection sensor is associated with each function of the robot. The point that each robot travels according to the route information corresponding to the abnormality detection sensor is the same as in the above embodiment.
1 監視対象エリア
2 センサ管理装置
3 ロボット制御装置
4 受信部
5 処理部
6 経路記憶部
7 発信部
S1〜S5 センサ
A,B ロボット
R1〜R5 経路
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