JP2008217741A - Movement setting method for mobile apparatus, and movement setting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、指定された経路で移動するあるいは指定された範囲内で移動する移動機器の移動設定方法および移動設定システムに関する。 The present invention relates to a movement setting method and a movement setting system for a mobile device that moves along a designated route or moves within a designated range.
特許文献1は、ロボット掃除機およびその動作を制御するための制御プログラムを開示する。特許文献1のロボット掃除機は、部屋に在る障害物を登録して成る部屋地図を記憶した部屋地図データと、該部屋地図データに基づいて作成される掃除の経路を掃除ルートとして記憶した掃除ルートデータとを備えている。また、制御プログラムは、検出した障害物の形状を推定することができない場合には、その未知障害物を部屋地図データに登録し、掃除ルートデータを再構築する。
ところで、従来の移動ロボットや模型などの移動機器は、所望の経路で移動させようとした場合、予め走行面上にその移動経路に沿ってラインを配設したり、移動機器にコンピュータや表示装置を接続してその移動機器に移動経路をプログラミングしたりする必要がある。そのため、これら所定の経路で移動する従来の移動機器は、ロボットなどの内部構造や設定プログラムなどに詳しく、専門的な知識を有するFA(Factory Automation)技術者や一部のロボットマニアなどにおいて、工業用あるいは娯楽用に用いられているのが現状である。このような経路指定時の専門性が、指定された経路で移動する移動機器の一般家庭への普及を妨げる一因になっている。 By the way, when moving devices such as conventional mobile robots and models are moved along a desired route, a line is previously arranged on the traveling surface along the moving route, or a computer or a display device is provided on the moving device. Need to be connected and program the movement route to the mobile device. For this reason, conventional mobile devices that move along these predetermined routes are used by industrial automation (FA) engineers and some robot enthusiasts who are familiar with the internal structure and setting programs of robots and have specialized knowledge. It is currently used for entertainment or entertainment. Such specialization at the time of route designation is one factor that hinders the spread of mobile devices moving along the designated route to ordinary households.
また、特許文献1のロボット掃除機は、部屋内を移動して掃除するものである。この特許文献1のロボット掃除機は、障害物が登録された部屋地図データを用いて、予め設定された所定の走行ルールにより移動する経路を掃除ルートデータとして生成し、その自ら生成した経路を移動するものである。すなわち、この掃除用の移動ロボットでは、部屋をくまなく移動して掃除することができればよいので、それに移動経路を指定する必要性がない。そのため、特許文献1の移動掃除ロボットは、所望の移動経路を指定するものではない。
Moreover, the robot cleaner of
なお、移動ロボットなどの移動機器に対して移動の範囲を指定しようとする場合にも、上述した移動経路を指定する場合と同様に、その範囲の指定のために専門知識などを必要とする。 Note that when a movement range is to be specified for a mobile device such as a mobile robot, expertise is required to specify the range as in the case of specifying the movement route described above.
本発明は、指定された経路あるいは指定された範囲内で移動する移動機器の移動経路あるいは移動範囲を、誰でも容易に設定することができる移動機器の移動設定方法および移動設定システムを提供することを目的とする。 The present invention provides a movement setting method and movement setting system for a mobile device in which anyone can easily set a movement route or a movement range of a mobile device that moves within a specified route or a specified range. With the goal.
本発明に係る移動機器の移動設定方法は、指定された経路であるいは指定された範囲内で移動する移動機器の移動設定方法である。そして、この移動設定方法は、移動機器を移動させるエリアを示すシートであってそのシート上の位置を示す座標値へ変換可能なパターンが印刷されたシートを読取機器により読み取り、読取機器によりシート上で読み取られた軌跡を複数の座標値で示す軌跡データを生成するステップと、生成された軌跡データの各座標値を、シート上におけるエリアとパターンとの対応関係に基づいて位置情報へ変換し、移動機器において移動経路による移動制御あるいは移動範囲内での移動制御に使用される制御データとして、その複数の位置情報による地点を移動する経路あるいはその複数の位置情報による地点に囲まれる範囲を生成するステップと、を有する。
The movement setting method for a mobile device according to the present invention is a movement setting method for a mobile device that moves along a designated route or within a designated range. In this movement setting method, a sheet indicating an area to which the moving device is moved and printed with a pattern that can be converted into a coordinate value indicating a position on the sheet is read by the reading device, and the reading device reads the sheet on the sheet. A step of generating trajectory data indicating the trajectory read in
本発明に係る移動機器の移動設定システムは、指定された経路であるいは指定された範囲内で移動する移動機器と、移動機器を移動させるエリアを示すシートであってそのシート上の位置を示す座標値へ変換可能なパターンが印刷されたシートと、シートに印刷されたパターンを読み取る読取機器と、シートにおけるパターンの座標値とエリア中の位置情報との対応関係を示す変換テーブルを記憶する記憶手段と、読取機器の読み取りに基づいて生成された複数の座標値からなる軌跡データ中の各座標値を、変換テーブルを用いて位置情報へ変換する変換手段と、変換手段により得られた位置情報に基づき移動機器の移動制御に使用する制御データを生成する制御データ生成手段と、を有するものである。 The movement setting system for a mobile device according to the present invention is a sheet that indicates a mobile device that moves along a specified route or within a specified range, and an area in which the mobile device is moved, and coordinates that indicate a position on the sheet. Storage means for storing a sheet on which a pattern that can be converted into a value is printed, a reading device that reads the pattern printed on the sheet, and a conversion table that indicates a correspondence relationship between the coordinate value of the pattern on the sheet and position information in the area Conversion means for converting each coordinate value in trajectory data composed of a plurality of coordinate values generated based on reading by a reading device into position information using a conversion table, and position information obtained by the conversion means. And control data generating means for generating control data used for movement control of the mobile device.
本発明に係る移動機器の移動設定システムは、上述した発明の構成に加えて以下の特徴を有するものである。すなわち、読取機器は、軌跡データにおいて各座標値に対してそれぞれの座標値を読取った時間を対応付ける。そして、制御データとして、複数の位置情報の地点を複数の座標値が生成された順番で移動し、且つ、複数の地点の間の区間を複数の座標値における読取時間の間隔に応じた速度で移動しおよび/または停止するものを生成する。 The mobile device movement setting system according to the present invention has the following features in addition to the above-described configuration of the present invention. That is, the reading device associates each coordinate value with the time when the coordinate value is read in the trajectory data. As the control data, the point of the plurality of position information is moved in the order in which the plurality of coordinate values are generated, and the section between the plurality of points is moved at a speed corresponding to the reading time interval in the plurality of coordinate values. Generate something that moves and / or stops.
本発明に係る移動機器の移動設定システムは、上述した発明の各構成に加えて以下の特徴を有するものである。すなわち、変換手段は、読取機器の読み取りに基づいて新たな座標値が生成されたら、その座標値を位置情報へ変換するものである。そして、移動機器は、変換手段により新たな位置情報が生成されたら、その新たな位置情報の位置まで移動する。 The mobile device movement setting system according to the present invention has the following features in addition to the above-described components of the present invention. That is, when a new coordinate value is generated based on reading by the reading device, the conversion means converts the coordinate value into position information. Then, when new position information is generated by the conversion means, the mobile device moves to the position of the new position information.
本発明に係る移動機器の移動設定システムは、上述した発明の各構成に加えて以下の特徴を有するものである。すなわち、移動設定システムは、さらに、読取機器の読み取りに基づいて生成される複数の座標値による軌跡がループ状である場合には、制御データとして、移動範囲内での移動制御に使用されるものを生成し、それ以外の場合には、制御データとして、移動経路による移動制御に使用されるものを生成する制御データ生成手段を有する。 The mobile device movement setting system according to the present invention has the following features in addition to the above-described components of the present invention. That is, the movement setting system is used for movement control within a movement range as control data when the locus of a plurality of coordinate values generated based on reading by the reading device is in a loop shape. In other cases, control data generating means for generating control data used for movement control by the movement route is included.
本発明では、電子ペンとシートとを用いて、指定された経路あるいは指定された範囲内で移動する移動機器の移動経路や移動範囲を誰でも容易に設定することができる。 In the present invention, using an electronic pen and a sheet, anyone can easily set a movement route and a movement range of a moving device that moves within a designated route or a designated range.
以下、本発明の実施の形態に係る移動機器の移動設定方法および移動設定システムを、図面に基づいて説明する。移動機器の移動設定システムは、自走式スピーカロボットの移動設定システムを例に説明する。移動機器の移動設定方法は、この移動設定システムの動作を例に説明する。 Hereinafter, a movement setting method and movement setting system for a mobile device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The movement setting system for a mobile device will be described by taking a movement setting system for a self-propelled speaker robot as an example. The movement setting method of the mobile device will be described by taking the operation of this movement setting system as an example.
図1は、本発明の実施の形態に係る自走式スピーカロボット2の移動設定システム1を示すシステム構成図である。自走式スピーカロボット2の移動設定システム1は、移動機器としての自走式スピーカロボット2と、この自走式スピーカロボット2へ制御データ38を送信する変換装置3と、変換装置3に接続される読取機器としての電子ペン4と、電子ペン4により読取られるシート5と、を有する。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing a
電子ペン4により読取られるシート5は、たとえば白色の紙、プラスチック板などであり、その表面にドットパターン(パターン)11と、自走式スピーカロボット2を走行させる部屋(エリア)の図面としての間取り図12とが重ねて印刷されているものである。
The
ドットパターン11は、複数のドットからなるものであり、たとえば赤外線を吸収する白色系インクでシート5に印刷される。また、ドットパターン11は、たとえば6×6個のドットにより、シート5上の座標値へ変換可能なものである。このドットパターン11の座標値は、たとえばシート5の左上角を基準とした、シート5中の位置を示す座標値である。
The
また、シート5に印刷される間取り図12は、赤外線を透過する着色インクでシート5に印刷される。図1のシート5には、部屋の中央にテーブル13が配設され、且つ、左上角に棚14が配設された部屋の間取り図12が印刷されている。
The
図2は、図1の自走式スピーカロボット2の移動設定システム1の電気的な構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the movement setting
電子ペン4は、赤外線LED(Light Emitting Diode)21、赤外線カメラ22、通信I/F(Inter Face)23、これらが接続されるマイクロコンピュータ24、これらに給電する図示外のバッテリなどを有する。
The electronic pen 4 includes an infrared LED (Light Emitting Diode) 21, an
赤外線カメラ22は、たとえばCCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)センサであり、受光した赤外線のパターンデータをマイクロコンピュータ24へ周期的に出力する。そして、赤外線LED21および赤外線カメラ22は、電子ペン4のペン先に向けて配設される。これにより、電子ペン4の赤外線カメラ22は、そのペン先付近のドットパターン11を周期的に読取ることができる。
The
通信I/F23は、たとえばUSB(Universal Serial Bus)I/Fである。USBI/Fは、USBケーブルにより接続された他の機器のUSBI/F(ここでは変換装置3の通信I/F31)との間でデータを送受信する。なお、通信I/F23は、この他にもたとえばE/N(Ethernet(登録商標))ケーブルなどの通信ケーブルにより他の機器と接続されることにより通信をするものであっても、所謂ブルートゥース、無線LAN(Local Area Network)などにより他の機器と通信をするものであってもよい。
The communication I /
電子ペン4のマイクロコンピュータ24は、時刻や経過時間などを計測するタイマ25、メモリ26、図示外のCPU(Central Processing Unit)などを有する。メモリ26は、軌跡データとしての読取データ27などを記憶する。CPUは、メモリ26に記憶される図示外のプログラムを読み込んで実行する。これにより、電子ペン4のマイクロコンピュータ24には、座標読取部28、送信部29などの機能が実現される。
The
座標読取部28は、赤外線カメラ22から周期的に供給される各パターンデータを解析し、各パターンデータに応じた読取座標値を生成する。座標読取部28は、生成した読取座標値に、タイマ25で計測される現在時刻とを対応付けて、メモリ26に記憶させる。これにより、メモリ26には、読取データ27が記憶される。
The
図3は、図2中の読取データ27の一例を示す説明図である。読取データ27は、座標読取部28が生成した複数の読取座標値からなる軌跡データを有する。また、送信部の各読取座標値には、それぞれの読取り時刻を示す時刻データが対応付けられている。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the read
送信部29は、電子ペン4の通信I/F23による通信を管理する。送信部29は、メモリ26に記憶させる読取データ27を、送信のために電子ペン4の通信I/F23へ供給する。
The
図2に示すように、変換装置3は、たとえばパーソナルコンピュータなどであり、通信I/F31、無線通信デバイス32、これらが接続されるマイクロコンピュータ33などを有する。変換装置3のマイクロコンピュータ33は、記憶手段としてのメモリ34、図示外のCPU(Central Processing Unit)などを有する。メモリ34は、受信データ35、変換テーブル36、経路データ37、制御データ38などを記憶する。CPUは、メモリ34に記憶される図示外のプログラムを読み込んで実行する。これにより、変換装置3のマイクロコンピュータ33には、受信部39、変換手段としての経路データ変換部40、制御データ生成手段としての制御データ生成部41、送信手段としての制御通信部42などの機能が実現される。
As shown in FIG. 2, the
なお、上述した電子ペン4のメモリ26に記憶されるプログラムおよび変換装置3のメモリ24に記憶されるプログラムは、これらの機器4,3の出荷前にメモリ26,34に記憶されたものであっても、これらの機器4,3の出荷後にメモリ26,34に記憶されたものであってもよい。また、メモリ26,34に記憶されるプログラムの一部が、これらの機器4,3の出荷後に記憶されたものであってもよい。このように出荷後にメモリ26,34に記憶されるプログラムは、たとえばCD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)や半導体メモリなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶されているものをインストールしたものであっても、インターネットなどの伝送媒体を介してサーバ装置などからダウンロードしたものであってもよい。
The program stored in the
受信部39は、変換装置3の通信I/F31による通信を管理する。受信部39は、変換装置3の通信I/F31が電子ペン4の通信I/F23からデータを受信すると、そのデータをメモリ34に保存する。これにより、メモリ34には、受信データ35が記憶される。なお、変換装置3の通信I/F31が電子ペン4の通信I/F23から読取データ27を受信した場合、メモリ34には、読取データ27と同一内容の受信データ35が記憶されることになる。
The receiving
経路データ変換部40は、メモリ34に読取データ27としての受信データ35が記憶されている場合、この受信データ35および変換テーブル36を用いて、電子ペン4およびシート5により指定された移動経路を示す経路データ37を生成する。経路データ変換部40は、生成した経路データ37をメモリ34に記憶させる。
When the
図4は、図2中の変換テーブル36の一例を示す説明図である。変換テーブル36は、シート5に印刷されたドットパターン11による座標値を、シート5に印刷された間取り図12中の位置を示す位置座標値へ変換するためのものである。そして、変換テーブル36は、シート5におけるドットパターン11の印刷位置と間取り図12との対応関係を基準として、その対応関係と同期(整合)がとれるように、ドットパターン11から得られる複数の座標値と複数の位置座標値とを1対1に対応付けて記憶するものである。間取り図12中の位置を示す位置座標値は、図1に示すように、たとえば、部屋の入口を基準としたメートル単位での長さによる座標値である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the conversion table 36 in FIG. The conversion table 36 is for converting the coordinate value by the
制御データ生成部41は、メモリ34に読取データ27としての受信データ35および経路データ37が記憶されている場合、この受信データ35および経路データ37を用いて、電子ペン4およびシート5により指定された移動経路により移動を制御するための制御データ38を生成する。経路データ変換部40は、生成した制御データ38をメモリ34に記憶させる。
When the
図5は、図2中の制御データ38の一例を示す説明図である。この制御データ38は、電子ペン4およびシート5により指定された移動経路により移動を制御するためのものであり、加速コマンド、等速コマンド、左折コマンド、右折コマンド、停止コマンドなどが実行順に記述されている。また、各コマンドにおいて、速度、時間、角度などのパラメータが指定されている。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the
無線通信デバイス32は、たとえば所謂ブルートゥース、無線LANにより他の機器(ここでは自走式スピーカロボット2)の無線通信デバイス51との間でデータを送受信する。なお、変換装置3と自走式スピーカロボット2とは、USBI/Fなどにより有線通信をするようにしてもよい。
The
制御通信部42は、変換装置3の無線通信デバイス32による通信を管理する。制御通信部42は、メモリ34に記憶させる制御データ38を、送信のために変換装置3の無線通信デバイス32へ供給する。
The
図2に示すように、自走式スピーカロボット2は、無線通信デバイス51、制御部52、走行モータなどのアクチュエータ53などを有する。制御部52は、無線通信デバイス51が制御データ38を受信すると、その制御データ38にしたがってアクチュエータ53の動作/停止を制御する。
As shown in FIG. 2, the self-propelled
次に、以上の構成を有する自走式スピーカロボット2の移動設定システム1の動作を説明する。以下の説明では、ユーザが、まず、シート5の間取り図12中に電子ペン4により走行経路を書込み、その後、電子ペン4を変換装置3に接続する場合を例に説明する。この場合、自走式スピーカロボット2は、変換装置3から制御データ38を受信すると、その制御データ38にしたがって間取り図12に示された部屋の中を指定された走行経路に沿って移動する。
Next, operation | movement of the
図6は、電子ペン4によりシート5に書込まれた軌跡の一例を示す説明図である。図6において、書込まれた軌跡は、太線61で示されている。また、この軌跡61は、部屋の入口から右回りに一周して入口に戻る経路である。また、この軌跡61では、経路の途中において回転をしたり、方向転換をしたりしている。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a locus written on the
そして、ユーザが電子ペン4によりシート5へたとえば図6の軌跡を書き込むとき、電子ペン4の赤外線カメラ22は、ペン先の接触箇所による反射光を受光し、赤外線の受光パターンデータを周期的に出力する。座標読取部28は、各受光パターンデータを解析し、そのパターンが印刷されたシート5中の位置を示す読取座標値を生成する。その後、座標読取部28は、読取座標値を生成する度に、タイマ25から現在時刻を取得し、読取座標値と現在時刻とを対応付けてメモリ26に記憶させる。これにより、メモリ26には、図3に示すように、図6の軌跡を示す複数の読取座標値と複数の時刻データとからなる読取データ27が記憶される。
When the user writes, for example, the locus of FIG. 6 on the
ユーザは、電子ペン4およびシート5を用いた移動経路の指定を終えると、その電子ペン4を変換装置3に接続する。これにより、電子ペン4の通信I/F23と変換装置3の通信I/F31とは互いに通信可能な状態になる。電子ペン4の通信I/F23が通信可能な状態になると、送信部29は、メモリ26に記憶されている読取データ27を読み込んで、電子ペン4の通信I/F23へ供給する。
When the user finishes specifying the movement path using the electronic pen 4 and the
そして、電子ペン4の通信I/F23は、供給された読取データ27を、変換装置3の通信I/F31へ送信する。変換装置3の受信部39は、変換装置3の通信I/F31が受信したデータを受信データ35として変換装置3のメモリ34に記憶させる。これにより、変換装置3のメモリ34には、図6の軌跡を示す読取データ27が受信データ35として記憶される。
Then, the communication I /
経路データ変換部40は、変換装置3のメモリ34に新たな読取データ27が受信データ35として記憶されると、処理を開始する。経路データ変換部40は、受信データ35中の複数の読取座標値を読み込み、変換テーブル36を用いて、その読み込んだ各読取座標値を位置座標値へ変換する。経路データ変換部40は、変換処理により得られた複数の位置座標値を、メモリ34に保存する。これにより、メモリ34には、複数の位置座標値により構成され、図6の軌跡に沿って移動する経路を示す経路データ37が記憶される。
The route
経路データ変換部40により経路データ37が生成されると、制御データ生成部41は、メモリ34に記憶される経路データ37および受信データ35を用いて、制御データ38を生成する。
When the
たとえば図6の軌跡は、概ね部屋の入口から右回りに一周して入口に戻る経路である。この場合、制御データ生成部41は、図5に示すように、部屋の入口から所定の速度へ加速し、所定の等速走行時間後に左折し、さらに所定の等速走行時間後に右折するようにして、部屋を右回りに一周するための複数の制御コマンドからなる制御データ38を生成する。また、制御データ生成部41は、受信データ35の複数の読取座標値の時間間隔に基づいて、それぞれの区間での速度を決定し、加速コマンド、減速コマンド、停止コマンドなどのパラメータを決定する。たとえば同じ値の読取座標値が連続した場合、制御データ生成部41は、その位置において停止するように減速コマンド、停止コマンドおよび加速コマンドを追加し、それらのパラメータを決定する。
For example, the trajectory in FIG. 6 is a route that goes around the room from the entrance to the right and returns to the entrance. In this case, as shown in FIG. 5, the control data generation unit 41 accelerates to a predetermined speed from the entrance of the room, turns left after a predetermined constant speed travel time, and further turns right after a predetermined constant speed travel time. Thus,
制御データ生成部41は、生成した制御データ38をメモリ34に記憶させる。メモリ34に新たな制御データ38が記憶されると、制御通信部42は、変換装置3の無線通信デバイス32が、自走式スピーカロボット2の無線通信デバイス51と通信可能な状態であるか否かを判断する。そして、これらの無線通信デバイス32,51同士が互いに通信可能な状態である場合、制御通信部42は、メモリ34に記憶される制御データ38を変換装置3の無線通信デバイス32へ供給する。なお、無線通信デバイス32,51同士が互いに通信可能な状態ではない場合、制御通信部42は、その通信が可能となるまで待ち、その後、メモリ34に記憶される制御データ38を変換装置3の無線通信デバイス32へ供給する。
The control data generation unit 41 stores the generated
変換装置3の無線通信デバイス32は、供給された制御データ38を、自走式スピーカロボット2の無線通信デバイス51へ送信する。自走式スピーカロボット2の制御部52は、無線通信デバイス51が制御データ38を受信すると、その制御データ38にしたがってアクチュエータ53の動作/停止を制御する。
The
なお、制御データ38を受信したときの自走式スピーカロボット2の位置が、制御データ38の制御開始位置(図6の場合は部屋の入口)と一致してない場合、自走式スピーカロボット2の制御部52は、ロボットに搭載された図示外の各種のセンサにより自らの位置(絶対位置あるいは相対位置)を検出し、制御データ38の制御開始位置まで移動させてから、制御データ38による移動制御を開始するようにすればよい。
If the position of the self-propelled
以上のように、この実施の形態では、電子ペン4の赤外線カメラ22は、間取り図12と重ねてシート5に印刷されたドットパターン11を読取り、座標読取部28は、電子ペン4によりシート5に書込まれた軌跡を示す複数の読取座標値を有する読取データ27を生成する。そして、変換装置3の経路データ変換部40は、変換テーブル36を用いてこの読取データ27中の複数の読取座標値を複数の位置座標値へ変換して経路データ37を生成し、制御データ生成部41は、その複数の位置座標値を移動する移動経路を移動するための制御データ38を生成する。この制御データ38は、自走式スピーカロボット2へ送信され、制御部52においてその移動経路による移動制御に使用される。
As described above, in this embodiment, the
したがって、この実施の形態によれば、自走式スピーカロボット2を所望の経路で移動させたいユーザは、自走式スピーカロボット2を移動させる部屋の間取り図12が印刷されたシート5に、電子ペン4によりその移動経路を書込めばよい。これにより、そのユーザは、自走式スピーカロボット2やそれに対する経路設定に関する専門的な知識を持たなくとも、自走式スピーカロボット2の移動経路を容易に設定することができる。
Therefore, according to this embodiment, a user who wants to move the self-propelled
ところで、自動車などに設置されるナビゲーション装置では、通過したい経路を設定することができるものがある。ただし、このナビゲーション装置において生成される経路は、道路を示すためのに予め用意されたナビゲーションデータを用いて、ユーザがたとえばタッチパネルにおいて指定した軌跡に最も合致する経路を探索することにより生成されるものである。このナビゲーション装置などで生成される移動経路は、ユーザが書込んだ軌跡がそのまま経路とされるものではない。 By the way, some navigation devices installed in automobiles and the like can set a route to be passed. However, the route generated in this navigation device is generated by searching for a route that most closely matches the locus designated by the user on the touch panel, for example, using navigation data prepared in advance to indicate the road. It is. The movement route generated by the navigation device or the like does not use the locus written by the user as the route.
また、この実施の形態では、電子ペン4の座標読取部28は、読取データ27中の各読取座標値にそれぞれの読取時刻を対応付け、変換装置3の制御データ生成部41は、この複数の読取座標値の読み取りの時間間隔に基づいてそれぞれの区間での速度を決定し、加速コマンド、減速コマンド、停止コマンドなどのパラメータを決定している。
In this embodiment, the coordinate reading
したがって、ユーザは、自走式スピーカロボット2の移動経路のみならず各区間での移動速度についても、専門的な知識を持たないままに容易に設定することができる。ユーザは、電子ペン4による書込み速度により、自走式スピーカロボット2の移動速度を設定することができる。また、ユーザは、電子ペン4を停止させることで、その位置において自走式スピーカロボット2を停止させることができる。
Therefore, the user can easily set not only the moving path of the self-propelled
以上の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形や変更が可能である。 The above embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the invention. is there.
上記実施の形態では、電子ペン4により、自走式スピーカロボット2の走行経路を指定するための軌跡データを有する読取データ27が生成される。この他にもたとえば、電子ペン4により、自走式スピーカロボット2の走行範囲を指定するための軌跡データを有する読取データ27が生成されるようにしてもよい。
In the above embodiment, the electronic pen 4 generates the read
図7は、自走式スピーカロボット2の走行範囲を指定するために、電子ペン4によりシート5に書込まれた軌跡の一例を示す説明図である。図7において、自走式スピーカロボット2の走行範囲は、太線71で示されている。また、この自走式スピーカロボット2の走行範囲は、部屋の左側の範囲を閉じた軌跡71により指定されている。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a locus written on the
このような走行範囲を指定するための閉じた軌跡データを有する読取データ27が生成された場合、変換装置3の経路データ変換部40は、その軌跡データ中の複数の読取座標値を複数の位置座標値へ変換して、移動範囲を示す経路データ37を生成し、制御データ生成部41は、その移動範囲を指定するための制御データ38を生成する。また、自走式スピーカロボット2の制御部52は、制御データ生成部41により生成された移動範囲を指定するための制御データ38に基づいて、その範囲内を所定の走行ルールで自律的に移動するようにアクチュエータ53の動作/停止を制御する。
When the read
さらに、変換装置3の経路データ変換部40は、軌跡データが、移動経路を指定するものであるか、あるいは、移動範囲を指定するものであるか否かを判断し、その判断結果に応じて、移動経路に沿った移動を指定するための制御データ38を生成したり、移動範囲を指定するための制御データ38を生成したりするようにしてもよい。この場合において、経路データ変換部40は、たとえば軌跡データを仮想的な平面上に再現し、その再現された軌跡がたとえば単純な1つの閉じたループ状である場合には、軌跡データが移動範囲を指定するものであると判断し、それ以外の場合には、軌跡データが移動経路を指定するものであると判断するようにすればよい。この他にも、経路データ変換部40は、設定により、軌跡データが移動範囲を指定するものであると判断したり、移動経路を指定するものであると判断したりするようにしてもよい。
Furthermore, the route
上記実施の形態では、シート5には、シート5中の読取位置を示す座標値へ変換可能なドットパターン11が印刷されている。この他にもたとえば、シート5には、シート5中の読取位置を示す座標値へ変換可能なQR(Quick Response)コードパターンやバーコードパターンなどが印刷されていてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、シート5には、ドットパターン11と重ねて1部屋の間取り図12が印刷されている。すなわち、自走式スピーカロボット2を走行させるエリアは、重ねて印刷された間取り図12により示されている。この他にもたとえば、シート5には、1部屋の間取り図12の代わりに、複数の部屋などを示す区画図などが印刷されていてもよい。また、シート5は、所定の縮尺に対応する座標値がコード化されたドットパターン11のみが印刷された透明あるいは半透明なものであり、その縮尺での他の印刷物に印刷された所定の間取り図12や区画図の上に位置決めして載せることができるものであってもよい。この変形例の場合、自走式スピーカロボット2を走行させるエリアは、シート5において所定の縮尺により示されることになる。
In the above embodiment, a
上記実施の形態では、シート5に印刷されたドットパターン11は、電子ペン4により読取られ、複数の読取座標値を有する読取データ27は、この電子ペン4において生成される。この他にもたとえば、シート5に印刷されたドットパターン11は、カメラ付き携帯電話端末や携帯情報端末などにより読取られ、複数の読取座標値を有する読取データ27は、これらの携帯機器において生成されるようにしてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、変換テーブル36は変換装置3のメモリ34に記憶され、読取データ27は変換装置3の経路データ変換部40により経路データ37へ変換され、制御データ38は変換装置3の制御データ生成部41により生成されている。この他にもたとえば、変換テーブル36は電子ペン4や携帯端末などの携帯機器のメモリに記憶され、読取データ27および制御データ38は、この携帯機器において実現される経路データ変換部40および制御データ生成部41により生成されるようにしてもよい。
In the above embodiment, the conversion table 36 is stored in the
上記実施の形態では、制御データ38は、自走式スピーカロボット2の移動経路を指定するために利用されている。この他にもたとえば、制御データ38は、自走式掃除ロボット、音楽を演奏する自走式模型、屋外で使用する草刈ロボット、警備ロボットなどにおいて利用されていてもよい。また、制御データ38中には、これらの移動ロボットにおける移動以外の動作、たとえばカメラによる撮影指示するための制御コマンド、スピーカからの音の出力を指示するための制御コマンド、再生する楽曲の指定や切替を制御するための制御コマンド、1つの楽曲における再生するパート(楽器)を指定したり切り替えたりするための制御コマンドなどの、走行以外の動作を指示するための制御コマンドが含まれていてもよい。また、自走式スピーカロボット2などの移動ロボットは、基本的に制御データ38により指定された経路を移動するものであるが、たとえば図示外の障害物センサなどを持ち、障害物を検出したときにはその障害物を避けるようにして指定された経路に沿って移動するものであってもよい。
In the above-described embodiment, the
上記実施の形態では、電子ペン4の読み取りに基づいて生成される制御データ38は、1つの自走式スピーカロボット2において利用されている。この他にもたとえば、1つの制御データ38は、複数の自走式スピーカロボット2あるいはその他の走行ロボットなどにより共用されてもよい。これによりたとえば1つの楽曲の各パート(楽器)を再生する複数の自走式スピーカロボット2が一列になって移動することにより、電子ペン4により指定された経路に沿って移動したり、指定された範囲内を移動するロボットマーチング楽団を構成することが可能となる。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、電子ペン4による読取データ27の生成処理と、変換装置3の経路データ変換部40による経路データ37の生成処理と、制御データ生成部41による制御データ38の生成処理と、制御通信部42による制御データ38の送信処理とは、それぞれ前段階の処理が完了したら順次実行されている。この他にもたとえば、これらの処理が同時並列的に実行されるようにしてもよい。さらに他にもたとえば、電子ペン4のタイマ25あるいは変換装置3や自走式スピーカロボット2に組み込む図示外のタイマなどにより実行時刻を計測し、このタイマー制御により自走式スピーカロボット2が制御データ38を実行するようにしてもよい。
In the above embodiment, the generation process of the read
具体的にはたとえば、座標読取部28によりメモリ26に新たな読取座標値が記憶される毎に、電子ペン4の送信部29はこの新たな読取座標値を変換装置3へ送信し、変換装置3の経路データ変換部40はメモリ34に新たに記憶された読取座標値を逐次的に位置座標値へ変換し、制御データ生成部41は新たに変換された位置座標値までの制御コマンドを生成し、制御通信部42は、新たに生成された制御コマンドを自走式スピーカロボット2へ送信し、自走式スピーカロボット2の制御部52は、受信した制御コマンドを実行するようにすればよい。
Specifically, for example, every time a new reading coordinate value is stored in the
これにより、自走式スピーカロボット2は、電子ペン4によりシート5に書込まれた軌跡に応じた走行を直ちに実行する。電子ペン4およびシート5は、自走式スピーカロボット2をリアルタイムに移動させるためのコントローラとして用いることができる。電子ペン4およびシート5により指定された軌跡による移動が自走式スピーカロボット2により直ちに実行されることにより、ユーザは、自走式スピーカロボット2に対して所望の位置まで移動する走行経路や走行範囲を容易に指定することができる。なお、この変形例の場合、シート5には、間取り図12などの図面を重ねて印刷していなくてもよい。自走式スピーカロボット2はその初期位置を基準として移動し、シート5はあらゆる空間において汎用的に使用することができる。
As a result, the self-propelled
上記実施の形態では、電子ペン4がメモリ26を有し、このメモリ26において読取データ27が生成されている。この他にもたとえば、電子ペンがメモリを持たないものであり、読取データは、変換装置3のメモリ34などにおいて生成されるようにしてもよい。そして、この変形例での電子ペンから変換装置3などへの読取に基づくデータの転送は、ケーブルを用いた有線通信によるものであっても、無線通信によるものであってもよい。なお、メモリを持たずに読み取りをする読取機器としては、たとえばパーソナルコンピュータに接続して使用されるタブレットペンなどがある。
In the above embodiment, the electronic pen 4 has the
本発明は、指定された経路で移動するあるいは指定された範囲内で移動する移動ロボットや模型などに、それらの経路や範囲を指定するために好適に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for a mobile robot or a model that moves along a designated route or moves within a designated range in order to designate those routes and ranges.
1 自走式スピーカロボットの移動設定システム(移動機器の移動設定システム)
2 自走式スピーカロボット(移動機器)
4 電子ペン(読取機器)
5 シート
11 ドットパターン(パターン)
12 間取り図(移動機器を移動させたいエリアの図面)
27 読取データ(軌跡データ)
34 メモリ(記憶手段)
36 変換テーブル
38 制御データ
40 経路データ変換部(変換手段)
41 制御データ生成部(制御データ生成手段)
42 制御通信部(送信手段)
1 Movement setting system for self-propelled speaker robot (movement setting system for mobile devices)
2 Self-propelled speaker robot (mobile equipment)
4 Electronic pen (reading device)
5
12 Floor plan (Drawing the area where you want to move the mobile device)
27 Reading data (trajectory data)
34 Memory (storage means)
36 Conversion table 38
41 Control data generator (control data generator)
42 Control communication unit (transmission means)
Claims (5)
上記移動機器を移動させるエリアを示すシートであってそのシート上の位置を示す座標値へ変換可能なパターンが印刷されたシートを読取機器により読み取り、上記読取機器により上記シート上で読み取られた軌跡を複数の座標値で示す軌跡データを生成するステップと、
生成された上記軌跡データの各座標値を、上記シート上における上記エリアと上記パターンとの対応関係に基づいて位置情報へ変換し、上記移動機器において移動経路による移動制御あるいは移動範囲内での移動制御に使用される制御データとして、その複数の位置情報による地点を移動する経路あるいはその複数の位置情報による地点に囲まれる範囲を生成するステップと、
を有することを特徴とする移動機器の移動設定方法。 A movement setting method for a mobile device that moves within a specified route or within a specified range,
A trajectory that is a sheet indicating an area in which the moving device is moved and on which a pattern on which a pattern that can be converted into a coordinate value indicating a position on the sheet is printed is read by the reading device and read on the sheet Generating trajectory data indicating a plurality of coordinate values;
Each coordinate value of the generated trajectory data is converted into position information based on the correspondence between the area on the sheet and the pattern, and movement control by the movement route or movement within a movement range is performed in the mobile device. As a control data used for the control, a step of generating a range that is surrounded by a route based on the plurality of position information or a point that is based on the plurality of position information,
A movement setting method for a mobile device, comprising:
上記移動機器を移動させるエリアを示すシートであってそのシート上の位置を示す座標値へ変換可能なパターンが印刷されたシートと、
上記シートに印刷された上記パターンを読み取る読取機器と、
上記シートにおける上記パターンの座標値と上記エリア中の位置情報との対応関係を示す変換テーブルを記憶する記憶手段と、
上記読取機器の読み取りに基づいて生成された複数の座標値からなる軌跡データ中の各座標値を、上記変換テーブルを用いて位置情報へ変換する変換手段と、
上記変換手段により得られた位置情報に基づき上記移動機器の移動制御に使用する制御データを生成する制御データ生成手段と、
を有することを特徴とする移動機器の移動設定システム。 A mobile device that moves on a specified route or within a specified range; and
A sheet indicating an area in which the moving device is moved, and a sheet printed with a pattern that can be converted into a coordinate value indicating a position on the sheet;
A reading device for reading the pattern printed on the sheet;
Storage means for storing a conversion table indicating a correspondence relationship between coordinate values of the pattern on the sheet and position information in the area;
Conversion means for converting each coordinate value in trajectory data composed of a plurality of coordinate values generated based on reading by the reading device into position information using the conversion table;
Control data generating means for generating control data used for movement control of the mobile device based on the position information obtained by the converting means;
A movement setting system for a mobile device, comprising:
前記制御データとして、前記複数の位置情報の地点を前記複数の座標値が生成された順番で移動し、且つ、前記複数の地点の間の区間を前記複数の座標値における上記読取時間の間隔に応じた速度で移動しおよび/または停止するものを生成すること、
を特徴とする請求項2記載の移動機器の移動設定システム。 The reading device associates the time when each coordinate value is read with respect to each coordinate value in the trajectory data,
As the control data, the points of the plurality of position information are moved in the order in which the plurality of coordinate values are generated, and the section between the plurality of points is set to the reading time interval in the plurality of coordinate values. Generating something that moves and / or stops at a corresponding speed,
The movement setting system for a mobile device according to claim 2.
前記移動機器は、前記変換手段により新たな位置情報が生成されたら、その新たな位置情報の位置まで移動すること、
を特徴とする請求項2記載の移動機器の移動設定システム。 The conversion means, when a new coordinate value is generated based on the reading of the reading device, to convert the coordinate value to position information,
When the mobile device generates new position information by the conversion means, the mobile device moves to the position of the new position information.
The movement setting system for a mobile device according to claim 2.
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---|---|---|---|
JP2007058220A JP2008217741A (en) | 2007-03-08 | 2007-03-08 | Movement setting method for mobile apparatus, and movement setting system |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012190073A (en) * | 2011-03-08 | 2012-10-04 | Japan Science & Technology Agency | Housekeeping plan creation support device and housekeeping plan creation support method |
JP2015153303A (en) * | 2014-02-18 | 2015-08-24 | 村田機械株式会社 | Autonomous travel carriage |
WO2018027574A1 (en) * | 2016-08-09 | 2018-02-15 | 衣佳鑫 | Method and system for drawing trajectory of robot |
-
2007
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