JP2012043072A - Movable type robot system - Google Patents

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JP2010181948A
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Tomomi Sakagami
知己 阪上
Takahiro Endo
崇宏 遠藤
Takatoshi Nishizawa
孝壽 西沢
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Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
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Tokyo Electric Power Co Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique enabling a movable type robot, which can move and execute an operation autonomously, to continuously operate without suffering from restricted movable range caused by charging or restricted operation content.SOLUTION: A movable type robot comprises: a movable type main robot (10A) which moves and executes a prescribed operation autonomously; movable type sub-robots (20A, 20B, 20C, 20D) which can be attached to the movable type main robot (10A) and can move separately from the movable type main robot (10A); and a charging apparatus (30) which charges the movable type sub-robot (20C). The movable type main robot (10A) is provided with a main battery (11) which supplies electric energy. The movable type sub-robot is provided with a built-in battery for charging the main battery (11) with electric energy when the movable type sub-robot is attached to the movable type main robot (10A). When the movable type sub-robot is not attached to the movable type main robot (10A) and if the electric energy of the built-in battery is short, the movable type sub-robot moves autonomously to the charging apparatus (30) for charging.

Description

本発明は、バッテリを搭載して自律移動や自律作業が可能な移動型ロボット（自律移動体を含む）において、充電のために移動や作業を中断しなくて済む技術に関する。   The present invention relates to a technology that does not require interruption of movement or work for charging in a mobile robot (including an autonomous mobile body) that is equipped with a battery and can perform autonomous movement and autonomous work.

ロボットが様々な分野に応用されるようになり、長距離の移動や複雑な作業を伴う仕事が可能となってきた。
作業内容に大きな出力を伴う場合には、その出力をエンジンから供給するロボットもあるが、データの入出力や演算処理が必須であるため、多くのロボットは電気エネルギのみで稼働する。
さて、ロボットを稼働させるための電気エネルギの供給は、そのロボットが移動できる範囲を制限しないようにするため、バッテリを用いる。バッテリには、繰り返しの充放電が可能な二次電池を用いることが極めて一般的である。 Robots have been applied to various fields, and work involving long-distance movement and complicated work has become possible.
When the work contents involve a large output, some robots supply the output from the engine. However, since data input / output and arithmetic processing are essential, many robots operate only with electric energy.
Now, the supply of electrical energy for operating the robot uses a battery so as not to limit the range in which the robot can move. It is very common to use a secondary battery that can be repeatedly charged and discharged as the battery.

特許文献１には、移動型ロボットにおいて、メインのバッテリ（主電池）とサブのバッテリ（副電池）を備えることにより、主電池が充電中であっても移動型ロボットを使用できる技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique in which a mobile robot can be used even when the main battery is being charged by including a main battery (main battery) and a sub battery (sub battery) in the mobile robot. ing.

特許文献２には、移動型ロボットに対して、移動型ロボットに追従して移動可能であり、接続ケーブルを介して移動型ロボットに充電を実行可能な充電装置が開示されている。   Patent Document 2 discloses a charging device that can move following a mobile robot with respect to the mobile robot and can charge the mobile robot via a connection cable.

特開２００６−３０４５４４号公報JP 2006-304544 A 特開２００９−１４２０８０号公報JP 2009-14080 A

特許文献１に開示された技術では、移動型ロボットが充電を必要とする際には、充電装置のある場所まで移動しなければならない。 したがって、その充電装置の場所で実行可能な作業は継続できるものの、移動しなければ実行できない作業は中断しなければならない。   In the technique disclosed in Patent Document 1, when a mobile robot needs to be charged, it must move to a place where a charging device is located. Therefore, while work that can be performed at the location of the charging device can be continued, work that cannot be performed without moving must be interrupted.

特許文献２に開示された技術では、充電装置が追従するので、移動型ロボットが充電装置を伴って移動できる範囲での作業は、充電中であっても継続できる。 しかし、充電装置と移動型ロボットとはケーブルにて接続されているため、ケーブルによる可動範囲の制限や作業内容の制限を受ける。   In the technique disclosed in Patent Document 2, since the charging device follows, the operation in a range in which the mobile robot can move with the charging device can be continued even during charging. However, since the charging device and the mobile robot are connected by a cable, the movable range and work content are limited by the cable.

本願発明が解決しようとする課題は、移動型ロボットに対して充電による可動範囲の制限や作業内容の制限を受けずに、作業を継続可能な技術を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a technique capable of continuing work without being limited by a movable range or work content by charging the mobile robot.

（第一の発明）
本願における第一の発明は、 移動して所定の作業を自律的に実行する移動型メインロボット(10A)と、 その移動型メインロボット(10A)に対して装着可能であるとともに移動型メインロボット(10A)とは別に移動可能な移動型サブロボット(20A,20B,20C,20D)と、 その移動型サブロボット(20A,20B,20C,20D)に対して充電を実行する充電装置(30)とを備えた移動型ロボットシステムに係る。
すなわち、前記移動型メインロボット(10A)は、バッテリとして電気エネルギを供給するメインバッテリ(11)を備えており、 前記移動型サブロボット(20A,20B,20C,20D)は、前記の移動型メインロボット(10A)に装着された場合に前記メインバッテリ(11)へ電気エネルギを充電する内蔵バッテリを備えるとともに、 移動型メインロボット(10A)に装着されていない場合であって内蔵バッテリの電気エネルギが少ない場合には前記の充電装置(30)へ自律移動して充電する移動型ロボットシステムに係る。
「移動型メインロボット」は単数であるか、複数であるかは問わない。 (First invention)
The first invention in the present application is a mobile main robot (10A) that moves and autonomously executes a predetermined work, and can be attached to the mobile main robot (10A) and the mobile main robot ( A mobile sub-robot (20A, 20B, 20C, 20D) that can be moved separately from 10A), and a charging device (30) that charges the mobile sub-robot (20A, 20B, 20C, 20D) Relates to a mobile robot system comprising:
That is, the mobile main robot (10A) includes a main battery (11) that supplies electric energy as a battery, and the mobile sub-robots (20A, 20B, 20C, 20D) include the mobile main The main battery (11) is equipped with a built-in battery that charges electric energy when mounted on the robot (10A), and is not mounted on the mobile main robot (10A). In the case of a small amount, the present invention relates to a mobile robot system that autonomously moves to the charging device (30) for charging.
It does not matter whether the “movable main robot” is singular or plural.

（作用）
移動型メインロボット(10A)は、メインバッテリ(11)の電気エネルギによって、移動して所定の作業を自律的に実行する。その作業によってメインバッテリ(11)の電気エネルギが減るが、移動型サブロボット(20D)が移動型メインロボット(10A)に装着されると、移動型サブロボット(20A)の内蔵バッテリの電気エネルギが前記メインバッテリ(11)へ充電される。
前記移動型メインロボット(10A)の内蔵バッテリの電気エネルギが放電して少ない場合は、その移動型サブロボット(20B)が、移動型メインロボット(10A)から離れて充電装置(30)へ自律移動して充電する（移動型サブロボット(20C)）。充電後の移動型サブロボット(20D)は、再び移動型メインロボット(10A)へ自律移動して移動型メインロボット(10A)に装着され、内蔵バッテリの電気エネルギがメインバッテリ(11)へ充電される。
移動型メインロボット(10A)は、充電装置(30)から離れているにもかかわらずメインバッテリ(11)の電気エネルギが常に充電されることとなるので、所定の作業を継続的に実行することができる。 (Function)
The mobile main robot (10A) moves by the electric energy of the main battery (11) and autonomously executes a predetermined work. The work reduces the electrical energy of the main battery (11), but when the mobile sub-robot (20D) is attached to the mobile main robot (10A), the electrical energy of the built-in battery of the mobile sub-robot (20A) is reduced. The main battery (11) is charged.
When the electric energy of the built-in battery of the mobile main robot (10A) is low due to discharge, the mobile sub robot (20B) moves away from the mobile main robot (10A) and moves autonomously to the charging device (30). To charge (mobile sub-robot (20C)). The mobile sub-robot (20D) after charging is autonomously moved again to the mobile main robot (10A) and attached to the mobile main robot (10A), and the electric energy of the built-in battery is charged to the main battery (11). The
Since the mobile main robot (10A) is always away from the charging device (30), the electric energy of the main battery (11) is always charged, so that the predetermined work is continuously performed. Can do.

（第二の発明）
第二の発明は、 移動して所定の作業を自律的に実行する移動型メインロボット(10B)と、 その移動型メインロボット(10B)に対して装着可能であるとともに移動型メインロボット(10B)とは別に移動可能な複数の移動型サブロボット(20A,20B,20C,20D)と、 その移動型サブロボット(20A,20B,20C,20D)に対して充電を実行する充電装置(30)とを備えた移動型ロボットシステムに係る。
前記移動型サブロボット(20A,20B,20C,20D)は、前記の移動型メインロボット(10B)に装着された場合にバッテリとして電気エネルギを供給する内蔵バッテリを備えるとともに、移動型メインロボット(10B)に装着されていない場合であって内蔵バッテリの電気エネルギが少ない場合には前記の充電装置(30)へ自律移動して充電することとする。
また、前記移動型メインロボット(10B)は、二つ以上の移動型サブロボット(20A,20B,20C,20D)を装着可能とし、少なくとも一つの移動型サブロボット(20A,20B,20C,20D)を装着してその内蔵バッテリをメインロボット(10B)のバッテリとして電気エネルギを供給することとする。
なお、ここでも「移動型メインロボット」は単数であるか、複数であるかは問わない。 (Second invention)
The second invention is a mobile main robot (10B) that moves and autonomously executes a predetermined work, and can be attached to the mobile main robot (10B) and the mobile main robot (10B) A plurality of mobile sub-robots (20A, 20B, 20C, 20D) that can be moved separately from the mobile sub-robot (20A, 20B, 20C, 20D) Relates to a mobile robot system comprising:
The mobile sub-robot (20A, 20B, 20C, 20D) includes a built-in battery that supplies electric energy as a battery when mounted on the mobile main robot (10B), and the mobile main robot (10B ), And when the built-in battery has little electric energy, the charging device (30) is autonomously moved to charge.
The mobile main robot (10B) can be equipped with two or more mobile sub-robots (20A, 20B, 20C, 20D), and at least one mobile sub-robot (20A, 20B, 20C, 20D) And the built-in battery is used as a battery for the main robot (10B) to supply electric energy.
In this case as well, it does not matter whether there is one or more “movable main robots”.

（作用）
移動型メインロボット(10B)は、装着した移動型サブロボット(20A)の内蔵バッテリの電気エネルギによって、移動して所定の作業を自律的に実行する。二つ以上の移動型サブロボット(20A)を装着できるので、一つの移動型サブロボット(20A)の内蔵バッテリの電気エネルギが少なくなっても、他の移動型サブロボット(20A)の電気エネルギが使用される。前記の電気エネルギが少なくなった移動型サブロボット(20B)は、移動型メインロボット(10B)から離れて充電装置(30)へ自律移動して充電する(移動型サブロボット(20C))。
充電した移動型サブロボット(20D)は移動型メインロボット(10B)へ自律移動し、移動型メインロボット(10B)に装着される。したがって、移動型メインロボット(10A)は、充電装置(30)から離れているにもかかわらず、一つ以上の移動型サブロボット(20A)から電気エネルギが常に提供されるので、所定の作業を継続的に実行することができる。 (Function)
The mobile main robot (10B) moves by the electric energy of the built-in battery of the mounted mobile sub-robot (20A) and autonomously executes a predetermined work. Since two or more mobile sub-robots (20A) can be mounted, even if the electric energy of the built-in battery of one mobile sub-robot (20A) decreases, the electric energy of other mobile sub-robots (20A) used. The mobile sub-robot (20B) having reduced electric energy leaves the mobile main robot (10B) and moves to the charging device (30) autonomously to charge (mobile sub-robot (20C)).
The charged mobile sub-robot (20D) autonomously moves to the mobile main robot (10B) and is attached to the mobile main robot (10B). Therefore, the mobile main robot (10A) is always provided with electrical energy from one or more mobile sub-robots (20A), even though it is separated from the charging device (30). Can be run continuously.

（第一の発明および第二の発明のバリエーション１）
第一の発明および第二の発明は、以下のようなバリエーションを提供することもできる。
すなわち、 充放電装置(30A)は、自然エネルギから発電した電気を移動型サブロボット(20C)に供給可能とするとともに、移動型サブロボット(20C)から電力系統への放電についても可能とする。
ここで、「自然エネルギから発電した電気」とは、たとえば太陽光発電による電気、風力発電による電気などである。 (Variation 1 of the first invention and the second invention)
The first invention and the second invention can also provide the following variations.
That is, the charging / discharging device (30A) can supply electricity generated from natural energy to the mobile sub-robot (20C) and can also discharge the mobile sub-robot (20C) to the power system.
Here, “electricity generated from natural energy” is, for example, electricity by solar power generation, electricity by wind power generation, or the like.

（作用）
自然エネルギ発電装置(40)を、充放電装置(30A)を介して移動型サブロボット(20C) へ接続することにより、不安定な自然エネルギを安定的に利用すること、出力変動の安定化に寄与することができる。 (Function)
By connecting the natural energy generator (40) to the mobile sub-robot (20C) via the charge / discharge device (30A), it is possible to stably use unstable natural energy and stabilize output fluctuations. Can contribute.

（第一の発明および第二の発明のバリエーション２）
第一の発明および第二の発明は、以下のようなバリエーションを提供することもできる。
すなわち、 前記の移動型サブロボット(20A)は、その移動型サブロボット(20A)を自立移動させる駆動機構にて前記移動型メインロボット(10B)を駆動させるように装着可能に形成した。 (Variation 2 of the first invention and the second invention)
The first invention and the second invention can also provide the following variations.
That is, the mobile sub-robot (20A) is configured to be attachable so that the mobile main robot (10B) is driven by a drive mechanism that moves the mobile sub-robot (20A) independently.

（作用）
移動型メインロボット(10B)においては、移動のための駆動装置を省略することができる。すなわち、移動型メインロボット(10B)に装着された移動型サブロボット(20A)における自律移動のための駆動装置によって、移動型メインロボット(10B)を移動させることができる。 (Function)
In the mobile main robot (10B), a driving device for movement can be omitted. That is, the mobile main robot (10B) can be moved by the driving device for autonomous movement in the mobile sub robot (20A) attached to the mobile main robot (10B).

（第一の発明および第二の発明のバリエーション３）
第一の発明および第二の発明は、以下のようなバリエーションを提供することもできる。
すなわち、 前記移動型メインロボットを複数備えるとともに、 複数の移動型メインロボット(10B-1,10B-2)との双方向通信が可能な中央制御装置(90)を備える。 そして、その中央制御装置(90)は、移動型メインロボット(10B-1,10B-2)からのデータを受信するデータ受信手段と、移動型メインロボット(10B-1,10B-2)に対する制御信号等のデータを送信するデータ送信手段と、を備える。
前記データ送信手段が他の移動型メインロボット(10B-1)に対して支援命令を含む制御信号を送信することができる。 (Variation 3 of the first invention and the second invention)
The first invention and the second invention can also provide the following variations.
That is, a central control device (90) including a plurality of the mobile main robots and capable of bidirectional communication with the plurality of mobile main robots (10B-1, 10B-2) is provided. The central controller (90) includes a data receiving means for receiving data from the mobile main robot (10B-1, 10B-2) and a control for the mobile main robot (10B-1, 10B-2). Data transmission means for transmitting data such as signals.
The data transmitting means can transmit a control signal including a support command to another mobile main robot (10B-1).

（作用）
中央制御装置(90)は、複数の移動型メインロボット(10B-1,10B-2)からのデータを受信したり、複数の移動型メインロボット(10B-1,10B-2)に対してデータを送信したりすることができる。
一の移動型メインロボット(10B-2)からの支援要請を含んだデータを中央制御装置(90)に送信した場合には、中央制御装置(90)のデータ受信手段がその支援要請を含んだデータを受信する。 そして、中央制御装置(90)は、他の移動型メインロボット(10B-1)に対して支援命令を含む制御信号を、データ送信手段にて送信する。
当該制御信号を受信した移動型メインロボット(10B-1)は、たとえば、自らの稼働に支障のない移動型サブロボット(20E)を切り離す。その移動型サブロボット(20E)は、支援要請を発信した移動型メインロボット(10B-2)の元に移動し、移動型メインロボット(10B-2)の作業や移動を継続させることに寄与する電気エネルギを供給する。 (Function)
The central control unit (90) receives data from a plurality of mobile main robots (10B-1, 10B-2) or receives data from a plurality of mobile main robots (10B-1, 10B-2). Can be sent.
When data including a support request from one mobile main robot (10B-2) is transmitted to the central controller (90), the data receiving means of the central controller (90) includes the support request. Receive data. Then, the central control device (90) transmits a control signal including a support command to the other mobile main robot (10B-1) by the data transmission means.
The mobile main robot (10B-1) that has received the control signal disconnects, for example, the mobile sub robot (20E) that does not hinder its operation. The mobile sub-robot (20E) moves to the mobile main robot (10B-2) that sent the support request and contributes to continuing the work and movement of the mobile main robot (10B-2). Supply electrical energy.

（第一の発明および第二の発明のバリエーション３における更なるバリエーション）
前記のバリエーション３に係る発明は、更に、以下のようにすることもできる。
すなわち、前記の中央制御装置(90)は、前記移動型メインロボット(10B-1,10B-2)から、当該移動型メインロボット(10B-1,10B-2)がどのような状態であるかを含む状態データを連続的に受信して蓄積する状態データベースを備える。 前記データ受信手段が一の移動型メインロボット(10B-2)からの支援要請を受信した場合には、その支援要請に的確な移動型メインロボットを前記状態データベースから抽出し、 前記データ送信手段は、その抽出された移動型メインロボット(10B-1)に対して支援命令を含む制御信号を送信する。 (Further variations in variation 3 of the first and second inventions)
The invention according to Variation 3 can be further performed as follows.
That is, the central control device (90) is in the state of the mobile main robot (10B-1, 10B-2) from the mobile main robot (10B-1, 10B-2). A state database for continuously receiving and storing state data including. When the data receiving means receives a support request from one mobile main robot (10B-2), it extracts the mobile main robot appropriate for the support request from the state database, and the data transmitting means Then, a control signal including a support command is transmitted to the extracted mobile main robot (10B-1).

（用語説明）
「状態データ」とは、たとえば、移動型メインロボットの現在位置、バッテリの残量などである。
「連続的に受信」とは、常時接続の場合の他、たとえば、毎分1回、５分ごとに１回というように定期的な場合も含む。 前記データ受信手段が一の移動型メインロボット(10B-2)からの支援要請を受信する場合のほか、中央制御装置(90)が状態データから移動型メインロボット(10B-2)に支援が必要である、と判断する場合もある。 (Glossary)
“Status data” is, for example, the current position of the mobile main robot, the remaining battery level, and the like.
“Continuous reception” includes a case of regular connection as well as a case of constant connection, for example, once every minute, once every five minutes. In addition to the case where the data receiving means receives a request for assistance from one mobile main robot (10B-2), the central controller (90) needs assistance from the state data to the mobile main robot (10B-2). It may be determined that

(作用)
中央制御装置(90)は、前記移動型メインロボット(10B-1,10B-2)から、当該移動型メインロボット(10B-1,10B-2)がどのような状態であるかを含む状態データを連続的に受信して蓄積している。 データ受信手段が一の移動型メインロボット(10B-2)からの支援要請を受信した場合、状態データベースにアクセスして当該一の移動型メインロボット(10B-2)がどこに位置しているかを把握する。そして、その位置情報やそのほかの状態データを用いて、支援要請を行う他の移動型メインロボット(10B-1)を抽出する。そして抽出した移動型メインロボット(10B-1)に対して、支援要請を含む制御信号を送信する。
(Action)
The central control unit (90) receives state data including the state of the mobile main robot (10B-1, 10B-2) from the mobile main robot (10B-1, 10B-2). Are continuously received and accumulated. When the data receiving means receives a support request from one mobile main robot (10B-2), it accesses the status database and knows where the one mobile main robot (10B-2) is located. To do. Then, using the position information and other state data, another mobile main robot (10B-1) that makes a support request is extracted. Then, a control signal including a support request is transmitted to the extracted mobile main robot (10B-1).

第一の発明によれば、移動型メインロボットは、そのメインバッテリに対して移動型サブロボットの自律移動によって確実に充電できる。したがって、充電による可動範囲の制限や作業内容の制限を受けずに、作業を継続することが可能となる移動型ロボットシステムを提供することができた。
また、第二の発明によれば、移動型メインロボットは、二つ以上の移動型サブロボットを装着するので、一つの移動型サブロボットにて電気エネルギを供給し、他の移動型サブロボットが自律移動して充電することができる。したがって、充電による可動範囲の制限や作業内容の制限を受けずに、作業を継続することが可能となる移動型ロボットシステムを提供することができた。 According to the first invention, the mobile main robot can be reliably charged with respect to the main battery by the autonomous movement of the mobile sub robot. Therefore, it has been possible to provide a mobile robot system that can continue the work without being restricted by the movable range and the work content by charging.
According to the second invention, since the mobile main robot is equipped with two or more mobile sub-robots, one mobile sub-robot supplies electric energy, and the other mobile sub-robots It can move autonomously and charge. Therefore, it has been possible to provide a mobile robot system that can continue the work without being restricted by the movable range and the work content by charging.

本発明の第一の実施形態に係る移動型ロボットシステムを示す概略説明図である。1 is a schematic explanatory diagram showing a mobile robot system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第二の実施形態に係る移動型ロボットシステムを示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the mobile robot system which concerns on 2nd embodiment of this invention. 第一の実施形態および第二の実施形態に適用できる動作例を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the operation example applicable to 1st embodiment and 2nd embodiment. 第一の実施形態および第二の実施形態に適用できる実施例を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the Example applicable to 1st embodiment and 2nd embodiment. 本発明の第三の実施形態に係る移動型ロボットシステムを示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the mobile robot system which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施形態に係る移動型ロボットシステムを示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the mobile robot system which concerns on 4th embodiment of this invention. 複数の移動型メインロボットを稼働させる移動型ロボットシステムを示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the mobile robot system which operates a some mobile main robot. 図７における中央制御装置の作動例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the central control apparatus in FIG.

以下、本発明の第一の実施形態ないしは第四の実施形態に係る移動型ロボットシステムについて図面を参照して説明する。ここで使用する図面は、図１から図８である。   Hereinafter, a mobile robot system according to a first embodiment or a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings used here are FIGS. 1 to 8.

図１は、第一の実施形態に係る移動型ロボットシステムを示している。その移動型ロボットシステムは、基本的には移動型メインロボット１０Ａ、少なくとも一つ以上の移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ、充電装置３０を備えている。   FIG. 1 shows a mobile robot system according to the first embodiment. The mobile robot system basically includes a mobile main robot 10A, at least one or more mobile sub-robots 20A, 20B, 20C, 20D, and a charging device 30.

また、移動型メインロボット１０Ａは、例えば室内の床面を車輪にて走行移動して所定の作業を自律的に実行する自律・移動型ロボットである。
こうした自律・移動型ロボットの主な用途は、パーソナルロボットおよび非製造業用ロボットである。パーソナルロボットには、家庭内で使用されるホームロボットなどの生活支援ロボット、医療・福祉ロボットなどの社会参加支援ロボットや教育・アミューズメント支援ロボットなどがある。
非製造業用ロボットには、オフィスロボット、消防・防災ロボット、運輸・倉庫用ロボット、ゴミ処理・清掃ロボット、サービス用ロボット、ライフメンテナンスロボット、医療・福祉ロボットなどがある。 The mobile main robot 10A is an autonomous / mobile robot that autonomously performs a predetermined work by running and moving on the floor of a room with wheels, for example.
The main uses of such autonomous and mobile robots are personal robots and non-manufacturing robots. Personal robots include life support robots such as home robots used at home, social participation support robots such as medical / welfare robots, and education / amusement support robots.
Non-manufacturing robots include office robots, fire fighting / disaster prevention robots, transportation / warehouse robots, garbage disposal / cleaning robots, service robots, life maintenance robots, medical / welfare robots, and the like.

移動型メインロボット１０Ａは、図１では詳細な図示を省略しているが、移動のための移動機構を備えたメインロボット（ＭＲ）用構造本体、所定の作業を実行するためのロボットアームや把持部（ロボットハンド）などの部分構造体、移動や作業動作を制御するためのメインロボット（ＭＲ）用制御装置、外部情報を認識するための外部情報認識装置、前記移動機構や前記ＭＲ用制御装置などの各種装置へ電気エネルギを供給するためのバッテリ、などを備えている。   Although the detailed illustration of the mobile main robot 10A is omitted in FIG. 1, the main body of the main robot (MR) having a moving mechanism for movement, a robot arm for holding a predetermined work, and a grip A partial structure such as a robot (robot hand), a main robot (MR) control device for controlling movement and work movement, an external information recognition device for recognizing external information, the moving mechanism and the MR control device And a battery for supplying electric energy to various devices such as.

本実施形態では、上記の移動機構、ＭＲ用構造本体、部分構造体、ＭＲ用制御装置、外部情報認識装置などは、特に限定されないが、前記バッテリとしては、電気エネルギを供給するメインバッテリ１１が備えられている。
さらに、前記ＭＲ用構造本体の内部は、少なくとも一つ以上の移動型サブロボットを装着可能となっている。前記メインバッテリ１１には、装着可能な移動型サブロボットに対応する数のコネクタ装置１２を備えている。
図１では、四つの移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄを図示しているが、移動型メインロボット１０Ａは、二つの移動型サブロボットを装着可能である。 In the present embodiment, the moving mechanism, the MR structure main body, the partial structure, the MR control device, the external information recognition device, and the like are not particularly limited. Is provided.
Furthermore, at least one or more mobile sub-robots can be mounted inside the MR structure main body. The main battery 11 includes a number of connector devices 12 corresponding to the movable sub-robots that can be mounted.
In FIG. 1, four mobile sub-robots 20A, 20B, 20C, and 20D are illustrated, but the mobile main robot 10A can be equipped with two mobile sub-robots.

一方、移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、移動型メインロボット１０Ａとは別に自律して移動可能である。例えば、移動のための移動機構を備えたサブロボット（ＳＲ）用構造本体、詳細な図示は省略しているが、自律的な移動や作業動作を制御するためのサブロボット（ＳＲ）用制御装置などを備えている。また、前記ＳＲ構造本体は、前記移動型メインロボット１０Ａに装着された場合に、前記メインバッテリ１１へ電気エネルギを充電するための内蔵バッテリを備えている。 その内蔵バッテリによる移動型メインロボット１０Ａへの充電は、充電装置３０へ自律移動が可能である電気エネルギを残すように制御される。   On the other hand, the mobile sub-robots 20A, 20B, 20C, and 20D can move independently of the mobile main robot 10A. For example, a sub-robot (SR) structure body having a moving mechanism for movement, although detailed illustration is omitted, a sub-robot (SR) control device for controlling autonomous movement and work operation Etc. Further, the SR structure main body includes a built-in battery for charging the main battery 11 with electric energy when mounted on the mobile main robot 10A. Charging of the mobile main robot 10 </ b> A by the built-in battery is controlled so as to leave electrical energy that can move autonomously to the charging device 30.

移動型サブロボット２０Ｂは、移動型メインロボット１０Ａに装着されていない場合であって前記内蔵バッテリの電気エネルギが少ない場合には、前記充電装置３０へ自律移動して充電する。 その自律移動は、ＳＲ用制御装置またはＭＲ用制御装置のいずれか、もしくは双方によって制御される。   When the mobile sub robot 20B is not attached to the mobile main robot 10A and the electric energy of the built-in battery is low, the mobile sub robot 20B autonomously moves to the charging device 30 and charges it. The autonomous movement is controlled by either or both of the SR control device and the MR control device.

充電装置３０は、前記移動型サブロボット２０Ｄに対して充電を実行する装置である。 その充電装置３０は、例えば、充電用電源と、その充電用電源を制御する充電用制御装置と、前記充電用電源から供給される電気エネルギを移動型サブロボット２０Ｂの内蔵バッテリへ充電するための配線部材などを備えている。   The charging device 30 is a device that performs charging for the mobile sub-robot 20D. The charging device 30 includes, for example, a charging power source, a charging control device that controls the charging power source, and charging the electric energy supplied from the charging power source to the built-in battery of the mobile sub-robot 20B. Wiring members and the like are provided.

次に、上述した第一の実施形態の移動型ロボットシステムにおける作用を説明する。
移動型メインロボット１０Ａでは、メインバッテリ１１の電気エネルギが、移動型メインロボット１０Ａを構成する各種機器へ供給される。例えば、外部情報認識装置にて外部情報を認識すると、所定の作業を実行するためにＭＲ用制御装置によって制御される。ＭＲ用構造本体は、移動機構が作動して所定の位置へ移動し、部分構造体が作動して所定の作業を実行する。 Next, the operation of the above-described mobile robot system according to the first embodiment will be described.
In the mobile main robot 10A, the electric energy of the main battery 11 is supplied to various devices constituting the mobile main robot 10A. For example, when the external information is recognized by the external information recognition device, it is controlled by the MR control device in order to execute a predetermined work. The MR structure main body moves to a predetermined position by operating the moving mechanism, and the partial structure operates to execute a predetermined work.

図１では、移動型サブロボット２０Ａが、移動型メインロボット１０Ａの内部のコネクタ装置１２に装着されており、内蔵バッテリから電気エネルギがコネクタ装置１２を経てメインバッテリ１１へ充電される。すなわち、移動型サブロボット２０Ａの内蔵バッテリは、電気エネルギを移動型メインロボット１０Ａのメインバッテリ１１に対して放電する。
移動型サブロボット２０Ｂは、充電装置３０へ自律移動が可能である電気エネルギを残しつつ、その内蔵バッテリの電気エネルギを放電した後に、移動型メインロボット１０Ａから離れて充電装置３０へ向かって移動する。
移動型サブロボット２０Ｃは、充電装置３０にて充電されている状態を示している。 また、移動型サブロボット２０Ｄは、充電装置３０にて充電後に、移動型メインロボット１０Ａへ向かって移動している状態を示している。 In FIG. 1, the mobile sub-robot 20 </ b> A is attached to the connector device 12 inside the mobile main robot 10 </ b> A, and electric energy is charged to the main battery 11 from the built-in battery via the connector device 12. That is, the built-in battery of the mobile sub-robot 20A discharges electric energy to the main battery 11 of the mobile main robot 10A.
The mobile sub robot 20 </ b> B moves away from the mobile main robot 10 </ b> A toward the charging device 30 after discharging the electrical energy of the built-in battery while leaving the electrical energy that can move autonomously to the charging device 30. .
The mobile sub-robot 20 </ b> C shows a state where it is charged by the charging device 30. Further, the mobile sub-robot 20D shows a state of moving toward the mobile main robot 10A after being charged by the charging device 30.

以上のように、移動型サブロボット２０Ａの少なくともひとつによって、内蔵バッテリの電気エネルギが、メインバッテリ１１へ供給されて充電されるので、メインバッテリ１１の電気エネルギが消耗しない。その結果、移動型メインロボット１０Ａは、充電のための充電装置への移動時間や充電中の時間が不要であり、作業を中断することなく、作業を継続することが可能となる。   As described above, the electric energy of the built-in battery is supplied to the main battery 11 and charged by at least one of the mobile sub-robots 20A, so that the electric energy of the main battery 11 is not consumed. As a result, the mobile main robot 10A does not require time to move to the charging device for charging or time during charging, and can continue the work without interrupting the work.

なお、第一の実施形態の移動型ロボットシステムでは、最低一つの移動型サブロボット２０Ａでも、本願発明の目的を達成する。 この場合は、移動型サブロボット２０Ａに関する制御として、以下のような制御が必要である。
すなわち、移動型メインロボット１０Ａのメインバッテリ１１の電気エネルギを放電しきる前に、移動型サブロボット２０Ａが充電装置３０へ自律移動して内蔵バッテリを充電する必要がある。 また、その充電後、再び移動型メインロボット１０Ａへ自律移動して、前記内蔵バッテリの電気エネルギをメインバッテリ１１へ放電する必要がある。 この充放電を繰り返すのである。 In the mobile robot system of the first embodiment, the object of the present invention is achieved even with at least one mobile sub-robot 20A. In this case, the following control is necessary as the control related to the mobile sub-robot 20A.
That is, before the electric energy of the main battery 11 of the mobile main robot 10A is completely discharged, the mobile sub robot 20A needs to autonomously move to the charging device 30 to charge the built-in battery. Further, after the charging, it is necessary to autonomously move again to the mobile main robot 10 </ b> A to discharge the electric energy of the built-in battery to the main battery 11. This charge / discharge is repeated.

図２は、第二の実施形態に係る移動型ロボットシステムを示している。その移動型ロボットシステムは、基本的には移動型メインロボット１０Ｂ、二つ以上の移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ、および充電装置３０を備えている。
前述した第一の実施形態の移動型ロボットシステムと異なる点は、移動型メインロボット１０Ｂがメインバッテリ１１を備えておらず、少なくとも一つの移動型サブロボット２０Ａ（または２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）の内蔵バッテリが、常に移動型メインロボット１０Ｂのバッテリとして機能することにある。そのために、二つ以上の移動型サブロボット２０Ａを装着可能とし，二つの移動型サブロボット２０Ａを装着した場合には二つのいずれか若しくは二つともを使用し、一つの移動型サブロボット２０Ａを装着しているのみである場合には、二つ目の移動型サブロボットは充電もしくは移動型メインロボット１０Ｂへの移動をしている。 FIG. 2 shows a mobile robot system according to the second embodiment. The mobile robot system basically includes a mobile main robot 10B, two or more mobile sub-robots 20A, 20B, 20C, and 20D, and a charging device 30.
The difference from the mobile robot system of the first embodiment described above is that the mobile main robot 10B is not provided with the main battery 11, and at least one mobile sub robot 20A (or 20B, 20C, 20D) is built in. The battery always functions as a battery for the mobile main robot 10B. For this purpose, two or more mobile sub-robots 20A can be mounted. When two mobile sub-robots 20A are mounted, either one or both of them can be used, and one mobile sub-robot 20A can be mounted. If it is only attached, the second mobile sub-robot is charging or moving to the mobile main robot 10B.

移動型メインロボット１０Ｂは、前述した移動型メインロボット１０Ａと同じように、走行移動して所定の作業を自律的に実行する自律・移動型ロボットである。移動機構を備えたＭＲ用構造本体、部分構造体、ＭＲ用制御装置、外部情報認識装置などを備えている点は、前述した移動型メインロボット１０Ａと同様である。   The mobile main robot 10B is an autonomous / mobile robot that travels and performs autonomously a predetermined work, like the mobile main robot 10A described above. It is the same as the mobile main robot 10A described above in that it includes an MR structure main body, a partial structure, an MR control device, an external information recognition device, and the like provided with a moving mechanism.

前記ＭＲ用構造本体の内部は、二つ以上の移動型サブロボットを装着可能となっている。前記メインバッテリ１１には、前記移動型サブロボットに対応する数だけ装着可能なコネクタ装置１２を備えている。
図２では、四つの移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄを使用しており、移動型メインロボット１０Ｂは、そのうちの二つの移動型サブロボットを装着可能である。移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、図１にて説明したのと同様の構成である。例えば、前記移動型メインロボット１０Ｂとは別に自律して移動可能である。また、前記移動型メインロボット１０Ｂに装着された場合に、バッテリとして電気エネルギを供給する内蔵バッテリを備えている。 Two or more mobile sub-robots can be mounted inside the MR structure main body. The main battery 11 is provided with connector devices 12 that can be mounted in a number corresponding to the movable sub-robot.
In FIG. 2, four mobile sub robots 20A, 20B, 20C, and 20D are used, and the mobile main robot 10B can be equipped with two mobile sub robots. The mobile sub robots 20A, 20B, 20C, and 20D have the same configuration as that described with reference to FIG. For example, it can move autonomously independently of the mobile main robot 10B. In addition, a built-in battery for supplying electric energy as a battery when the mobile main robot 10B is mounted is provided.

移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、移動型メインロボット１０Ｂに装着されていない場合であって前記内蔵バッテリの電気エネルギが少ない場合には、前記充電装置３０へ自律移動して充電する構成である。その内蔵バッテリによる移動型メインロボット１０Ａへの充電は、充電装置３０へ自律移動が可能である電気エネルギを残すように制御される。
充電装置３０は、図１にて説明したのと同様であるので、詳しい説明は省略する。 When the mobile sub-robots 20A, 20B, 20C, and 20D are not attached to the mobile main robot 10B and the electric energy of the built-in battery is small, the mobile sub-robots 20A, 20B, 20C, and 20D are charged by moving autonomously to the charging device 30. It is a configuration. Charging of the mobile main robot 10 </ b> A by the built-in battery is controlled so as to leave electrical energy that can move autonomously to the charging device 30.
The charging device 30 is the same as that described with reference to FIG.

次に、上述した第二の実施形態の移動型ロボットシステムにおける作用を説明する。
移動型メインロボット１０Ｂは、少なくとも一つの移動型サブロボット２０Ａ（または２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）の内蔵バッテリの電気エネルギが、移動型メインロボット１０Ｂを構成する各種機器へ供給される。 例えば、外部情報認識装置にて外部情報を認識すると、所定の作業を実行するためにＭＲ用制御装置によって制御される。ＭＲ用構造本体は、移動機構が作動して所定の位置へ移動し、部分構造体が作動して所定の作業を実行する。 Next, the operation of the mobile robot system of the second embodiment described above will be described.
In the mobile main robot 10B, the electric energy of the built-in battery of at least one mobile sub robot 20A (or 20B, 20C, 20D) is supplied to various devices constituting the mobile main robot 10B. For example, when the external information is recognized by the external information recognition device, it is controlled by the MR control device in order to execute a predetermined work. The MR structure main body moves to a predetermined position by operating the moving mechanism, and the partial structure operates to execute a predetermined work.

図２では、移動型サブロボット２０Ａが、移動型メインロボット１０Ｂの内部のコネクタ装置１２に装着されており、内蔵バッテリがバッテリとして機能し、その電気エネルギがコネクタ装置１２を経て移動型メインロボット１０Ｂへ供給される。すなわち、移動型サブロボット２０Ａの内蔵バッテリは、その電気エネルギを放電し、その電気エネルギによって移動型メインロボット１０Ｂが稼働する。
移動型サブロボット２０Ｂは、その内蔵バッテリの電気エネルギを放電して残り少なくなったため、移動型メインロボット１０Ｂから離れて充電装置３０へ向かって移動する。
移動型サブロボット２０Ｃは、充電装置３０にて充電されている状態を示している。移動型サブロボット２０Ｄは、充電装置３０にて充電後に、移動型メインロボット１０Ａへ向かって移動している状態を示している。 In FIG. 2, the mobile sub-robot 20A is attached to the connector device 12 inside the mobile main robot 10B, the built-in battery functions as a battery, and the electric energy passes through the connector device 12 and the mobile main robot 10B. Supplied to. That is, the built-in battery of the mobile sub-robot 20A discharges its electric energy, and the mobile main robot 10B is operated by the electric energy.
The mobile sub-robot 20B discharges the electric energy of the built-in battery and becomes less remaining, and therefore moves away from the mobile main robot 10B toward the charging device 30.
The mobile sub-robot 20 </ b> C shows a state where it is charged by the charging device 30. The mobile sub-robot 20D shows a state where the mobile sub-robot 20D is moving toward the mobile main robot 10A after being charged by the charging device 30.

以上のように、少なくとも一つの移動型サブロボット２０Ａ（または２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）の内蔵バッテリが、継続して移動型メインロボット１０Ｂのバッテリとして機能する。前記内蔵バッテリの電気エネルギが、移動型メインロボット１０Ｂを構成する各種機器へ供給される。 その結果、移動型メインロボット１０Ａは、充電のための充電装置への移動時間や充電中の時間が不要であり、作業を中断することなく、作業を継続することが可能となる。   As described above, the built-in battery of at least one mobile sub-robot 20A (or 20B, 20C, 20D) continues to function as the battery of the mobile main robot 10B. The electric energy of the built-in battery is supplied to various devices constituting the mobile main robot 10B. As a result, the mobile main robot 10A does not require time to move to the charging device for charging or time during charging, and can continue the work without interrupting the work.

図３は、前述した第一の実施形態および第二の実施形態に係る移動型ロボットシステムの動作例を示している。
この例では、第一の実施形態に係る移動型メインロボット１０Ａを使用して説明する。図３に示す移動型メインロボットは、メインバッテリ１１の図示を省略している。
移動型メインロボット１０Ａは、二つの移動型サブロボット２０Ａ，２０Ａを搭載してコネクタ装置１２に装着している。一方の移動型サブロボット２０Ａは、内蔵バッテリの電気エネルギが放電されているが、蓄電容量の８０％の電気エネルギが残っている。もう一方の移動型サブロボット２０Ａは、内蔵バッテリの電気エネルギが放電された後、蓄電容量の２５％の電気エネルギが残っている状態である。 FIG. 3 shows an operation example of the mobile robot system according to the first embodiment and the second embodiment described above.
In this example, description will be made using the mobile main robot 10A according to the first embodiment. In the mobile main robot shown in FIG. 3, the main battery 11 is not shown.
The mobile main robot 10A has two mobile sub-robots 20A and 20A mounted on the connector device 12. In one mobile sub-robot 20A, the electric energy of the built-in battery is discharged, but the electric energy of 80% of the storage capacity remains. The other mobile subrobot 20A is in a state in which 25% of the storage capacity remains after the electric energy of the built-in battery is discharged.

上記の移動型サブロボット２０Ｂは、電気エネルギが残っている状態であるが、コネクタ装置１２および移動型メインロボット１０Ａから離れて、充電のために充電装置３０へ向かって移動している。
以上のように、移動型サブロボット２０Ａ，２０Ａが二つ以上装着されている場合には、電気エネルギが残っている量の大きさにかかわらずに、放電および充電のために臨機応変に使用することができる。 The above-described mobile sub-robot 20B is in a state where electric energy remains, but moves away from the connector device 12 and the mobile main robot 10A toward the charging device 30 for charging.
As described above, when two or more mobile sub-robots 20A and 20A are mounted, they are used flexibly for discharging and charging regardless of the amount of electric energy remaining. be able to.

図４は、前述した第一の実施形態および第二の実施形態に係る移動型ロボットシステムにおいて適用できる実施例を示している。ここでは、移動型メインロボット１０Ａまたは移動型メインロボット１０Ｂの図示を省略している。
この実施形態では、充放電装置３０Ａは、自然エネルギ発電装置４０にて自然エネルギから発電した電気を、例えば移動型サブロボット２０Ｃに供給可能とするものである。自然エネルギ発電装置４０としては、例えば、風力発電装置４１や太陽光発電装置４２などがある。 FIG. 4 shows an example applicable to the mobile robot system according to the first embodiment and the second embodiment described above. Here, illustration of mobile main robot 10A or mobile main robot 10B is omitted.
In this embodiment, the charging / discharging device 30A can supply, for example, electricity generated from natural energy by the natural energy power generation device 40 to the mobile sub robot 20C. Examples of the natural energy power generation device 40 include a wind power generation device 41 and a solar power generation device 42.

風力発電装置４１は、地上に立設させたタワーと、そのタワーに固定されたナセルと、そのナセルに対してハブを介して回転自在に固定された複数のブレードを備えている。ブレードが回転することによって得られる電力を、電力系統へ供給するものである。
太陽光発電装置４２は、複数の太陽電池パネルを直列および並列に配列した太陽電池モジュールから得られる直流電力が、パワーコンディショナ（ＰＣＳ）にて交流電力に変換され、その電力を電力系統へ供給するものである。
風力発電装置４１や太陽光発電装置４２は、いずれも気象条件によって発電量が異なる。これを家庭や工場内で消費する場合も、電力会社へ売電する場合にも、発電量が不安定なので活用のための運用は複雑になりがちである。しかし、充放電装置３０Ａに接続中の移動型サブロボット２０Ｃのバッテリを利用することにより、風力発電装置４１や太陽光発電装置４２にて発電した電気エネルギに対する出力変動抑制動作が可能である。 The wind power generator 41 includes a tower erected on the ground, a nacelle fixed to the tower, and a plurality of blades fixed to the nacelle via a hub so as to be rotatable. Electric power obtained by the rotation of the blade is supplied to the electric power system.
In the solar power generation device 42, DC power obtained from a solar cell module in which a plurality of solar cell panels are arranged in series and in parallel is converted into AC power by a power conditioner (PCS), and the power is supplied to the power system. To do.
The wind power generator 41 and the solar power generator 42 have different power generation amounts depending on weather conditions. Whether it is consumed at home or in a factory, or when it is sold to an electric power company, the amount of power generation is unstable, so the operation for utilization tends to be complicated. However, by using the battery of the mobile sub-robot 20C that is connected to the charge / discharge device 30A, it is possible to suppress the output fluctuation with respect to the electric energy generated by the wind power generator 41 or the solar power generator 42.

図５は、第三の実施形態に係る移動型ロボットシステムを示している。その移動型ロボットシステムは、基本的には前述した第一の実施形態および第二の実施形態に係る移動型ロボットシステムとほぼ同様である。
異なる点は、移動型メインロボット１０Ａおよび移動型メインロボット１０Ｂが、移動可能とするための支持輪１３を備えているが、その支持輪１３自身は、自律して移動するための駆動機構を有していない。支持輪１３は、例えば四つの車輪で構成される。そのため、少なくとも一つ以上の移動型サブロボット２０Ａ（または２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ）が、移動型メインロボット１０Ａおよび移動型メインロボット１０Ｂの駆動機構を兼用することにある。 FIG. 5 shows a mobile robot system according to the third embodiment. The mobile robot system is basically the same as the mobile robot systems according to the first and second embodiments described above.
The difference is that the mobile main robot 10A and the mobile main robot 10B are provided with support wheels 13 for enabling movement, but the support wheels 13 themselves have a drive mechanism for moving autonomously. Not done. The support wheel 13 is composed of, for example, four wheels. Therefore, at least one or more mobile sub-robots 20A (or 20B, 20C, 20D) are also used as the drive mechanisms for the mobile main robot 10A and the mobile main robot 10B.

この実施形態では、移動型メインロボット１０Ｂを使用して説明する。図５では、その内部のコネクタ装置１２などの図示を省略している。また、図１および図２にて説明したのと同様の構成である、四つの移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄを使用している。
移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、移動型メインロボット１０Ｂに対して装着可能である。 図５では、二つの移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂを装着した状態を示している。このとき、移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂの駆動輪２１が床面に接地する位置で、移動型メインロボット１０Ｂに装着する。駆動輪２１は、例えば四つの車輪で構成される。また、移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂの内蔵バッテリは、コネクタ装置１２（図示省略）に装着可能である。 In this embodiment, description will be made using the mobile main robot 10B. In FIG. 5, illustration of the connector device 12 and the like therein is omitted. Further, four mobile sub-robots 20A, 20B, 20C, and 20D having the same configuration as described in FIGS. 1 and 2 are used.
The mobile sub robots 20A, 20B, 20C, and 20D can be attached to the mobile main robot 10B. FIG. 5 shows a state where two mobile sub robots 20A and 20B are mounted. At this time, the mobile sub-robots 20A and 20B are mounted on the mobile main robot 10B at a position where the drive wheels 21 come into contact with the floor. The drive wheel 21 is composed of, for example, four wheels. The built-in batteries of the mobile sub-robots 20A and 20B can be attached to the connector device 12 (not shown).

図５では、移動型サブロボット２０Ａの内蔵バッテリの電気エネルギが放電され、移動型メインロボット１０Ｂの移動や作業のために用いられている。この時点では、移動型サブロボット２０Ａの移動機構は、駆動輪２１を駆動して移動型メインロボット１０Ｂを移動する。 一方、移動型サブロボット２０Ｂは、移動型メインロボット１０Ｂから離れ、充電のために充電装置３０へ向かって移動する。
二つの移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂが、移動型メインロボット１０Ｂに装着されているときは、移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂのいずれか一方または両者の駆動輪２１が、移動型メインロボット１０Ｂを移動させるのに用いられる。 In FIG. 5, the electric energy of the built-in battery of the mobile sub-robot 20A is discharged and used for the movement and work of the mobile main robot 10B. At this time, the moving mechanism of the mobile sub-robot 20A drives the driving wheel 21 to move the mobile main robot 10B. On the other hand, the mobile sub-robot 20B moves away from the mobile main robot 10B and moves toward the charging device 30 for charging.
When the two mobile sub-robots 20A and 20B are mounted on the mobile main robot 10B, one or both of the mobile sub-robots 20A and 20B or the drive wheels 21 move the mobile main robot 10B. Used to make

また、移動型サブロボット２０Ｄは、充電装置３０にて充電後に、移動型メインロボット１０Ｂへ向かって移動し、その移動型メインロボット１０Ｂにおいて前記移動型サブロボット２０Ｂが装着されていた位置（空きスロット１９）へ装着される直前の状態を示している。   The mobile sub-robot 20D moves toward the mobile main robot 10B after being charged by the charging device 30, and the mobile sub-robot 20B is mounted on the mobile main robot 10B (empty slot). 19) shows a state immediately before being mounted.

図６は、第四の実施形態に係る移動型ロボットシステムを示している。その移動型ロボットシステムは、基本的には前述した第一の実施形態および第二の実施形態に係る移動型ロボットシステムとほぼ同様である。異なる点は、移動型メインロボット１０Ａおよび移動型メインロボット１０Ｂが、歩行あるいは車輪等で移動し、かつロボットアーム１４やロボットハンド１５（把持部）にて所定の作業を実行する人型のロボットである。   FIG. 6 shows a mobile robot system according to the fourth embodiment. The mobile robot system is basically the same as the mobile robot systems according to the first and second embodiments described above. The difference is that the mobile main robot 10A and the mobile main robot 10B move by walking or wheels, etc., and perform a predetermined operation with the robot arm 14 or the robot hand 15 (gripping unit). is there.

図６では、移動型メインロボット１０Ｂの符号を付して説明する。内部のコネクタ装置１２などの図示を省略している。また、図１および図２にて説明したのと同様の構成である、四つの移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄを使用している。
移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、移動型メインロボット１０Ｂに装着可能である。このとき、移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、移動型メインロボット１０Ｂのロボットアーム１４およびロボットハンド１５によって、移動型メインロボット１０Ｂの内部へ装着および離脱する構成である。また、移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの内蔵バッテリは、コネクタ装置１２（図示省略）に装着可能である。 In FIG. 6, a description will be given with reference to the mobile main robot 10B. The illustration of the internal connector device 12 and the like is omitted. Further, four mobile sub-robots 20A, 20B, 20C, and 20D having the same configuration as described in FIGS. 1 and 2 are used.
The mobile sub robots 20A, 20B, 20C, and 20D can be attached to the mobile main robot 10B. At this time, the mobile sub-robots 20A, 20B, 20C, and 20D are configured to be attached to and detached from the mobile main robot 10B by the robot arm 14 and the robot hand 15 of the mobile main robot 10B. The built-in batteries of the mobile sub-robots 20A, 20B, 20C, and 20D can be attached to the connector device 12 (not shown).

図６は、移動型サブロボット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄのいずれかを二箇所に装着でき、左側に移動型サブロボット２０Ａを装着し、右側の二点鎖線は未装着の状態を示している。前記移動型サブロボット２０Ａは、内蔵バッテリの電気エネルギを放電している状態である。また、移動型サブロボット２０Ｄは、充電装置３０にて充電後に、移動型メインロボット１０Ｂへ向かって移動してきたものである。その移動型サブロボット２０Ｄは、移動型メインロボット１０Ｂのロボットアーム１４およびロボットハンド１５によって、図６の右側の二点鎖線の未装着箇所（空きスロット１９）へ装着される。   FIG. 6 shows a state where any one of the mobile sub-robots 20A, 20B, 20C, and 20D can be mounted, the mobile sub-robot 20A is mounted on the left side, and the two-dot chain line on the right side is not mounted. . The mobile sub-robot 20A is in a state where the electric energy of the built-in battery is discharged. The mobile sub-robot 20D has moved toward the mobile main robot 10B after being charged by the charging device 30. The mobile sub-robot 20D is attached to the unattached portion (empty slot 19) on the right side of FIG. 6 by the robot arm 14 and the robot hand 15 of the mobile main robot 10B.

図７は、複数の移動型メインロボット10B-1、10B-2を稼働させる移動型ロボットシステムを示す。また、図８では、図７における中央制御装置の作動例を示す。
複数の移動型メインロボット10B-1、10B-2には通信手段が搭載されており、その通信手段によって中央制御装置９０との双方向通信を連続的に行っている。
中央制御装置９０は、複数の移動型メインロボット10B-1、10B-2から状態データ（現在位置の情報やバッテリの残量）を受信し、状態データベースに蓄積している。 FIG. 7 shows a mobile robot system that operates a plurality of mobile main robots 10B-1 and 10B-2. FIG. 8 shows an operation example of the central control unit in FIG.
A plurality of mobile main robots 10B-1 and 10B-2 are equipped with communication means, and bidirectional communication with the central controller 90 is continuously performed by the communication means.
The central controller 90 receives state data (current position information and battery remaining amount) from the plurality of mobile main robots 10B-1 and 10B-2, and accumulates them in the state database.

移動型メインロボット10B-2は充電装置３０からの距離が遠い位置にて、一の移動型メインロボット10B-2におけるバッテリ（移動型サブロボット20A）の残量が乏しくなったとする。そのため、充電装置３０にて充電している移動型サブロボット20Cを移動させていたのでは、移動型メインロボット10B-2がバッテリ切れを起こすおそれがある。   Assume that the mobile main robot 10B-2 has a short remaining battery (mobile sub-robot 20A) in one mobile main robot 10B-2 at a position far from the charging device 30. Therefore, if the mobile sub robot 20C charged by the charging device 30 is moved, the mobile main robot 10B-2 may run out of battery.

移動型メインロボット10B-2は、バッテリ切れを起こすおそれがある旨を状態データとして中央制御装置９０へ送信し、状態データベースにて移動型メインロボット10B-2の現在位置および他の移動型メインロボット10B-1を確認する。そして、他の移動型メインロボット10B-1が搭載している移動型サブロボット２０が二つであり、二つとも満充電に近い状態（９０％）であることを把握し、移動型メインロボット10B-1に支援命令を送信する。   The mobile main robot 10B-2 transmits information indicating that the battery may run out to the central controller 90 as status data, and the current position of the mobile main robot 10B-2 and other mobile main robots in the status database Check 10B-1. Then, it is understood that there are two mobile sub-robots 20 mounted on the other mobile main robot 10B-1 and both are close to full charge (90%). Send a support command to 10B-1.

支援命令を受信した移動型メインロボット10B-1は、搭載している二つの移動型サブロボットのうちのひとつを切り離す。切り離された移動型サブロボット２０Ｅは、移動型メインロボット10B-2に向かって移動し、移動型メインロボット10B-2に搭載される。これによって移動型メインロボット10B-2は、バッテリ切れを起こさずに済むこととなる。
なお、移動型サブロボット２０Ｅが搭載された移動型メインロボット10B-2は、状態データとして中央制御装置９０へその旨を発信し、中央制御装置９０は支援命令が完遂されたことを確認する。 The mobile main robot 10B-1 that has received the support command disconnects one of the two mobile sub-robots installed. The separated movable sub robot 20E moves toward the movable main robot 10B-2 and is mounted on the movable main robot 10B-2. As a result, the mobile main robot 10B-2 does not run out of battery.
The mobile main robot 10B-2 on which the mobile sub-robot 20E is mounted transmits the status data to the central controller 90, and the central controller 90 confirms that the support command has been completed.

詳しい図示は省略しているが、移動型メインロボット10B-1、10B-2や全ての移動型サブロボットには、自らの位置情報を把握するための機能を搭載している。そして、中央制御装置９０に対する状態データとして送信したり、支援命令に伴う支援先の移動型メインロボットに向かって移動する際に用いる。   Although detailed illustration is omitted, the mobile main robots 10B-1 and 10B-2 and all the mobile sub-robots are equipped with a function for grasping their own position information. Then, it is transmitted as status data to the central control device 90, or used when moving toward a support-type mobile main robot accompanying a support command.

本発明は、家庭における家電としてのロボットに関わるロボットや危険な場所において自律的に作業するロボットの製造業、それらロボットのメンテナンス業、それらロボットに用いる二次電池の製造業などにおいて、利用可能性を有する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the manufacturing industry of robots related to robots as household appliances in homes and robots that work autonomously in dangerous places, the maintenance industry of these robots, the manufacturing industry of secondary batteries used in those robots, etc. Have

１０Ａ，１０Ｂ 移動型メインロボット
１１ メインバッテリ
１２ コネクタ装置 １３ 支持輪
１４ ロボットアーム １５ ロボットハンド（把持部）
１９ 空きスロット
２０Ａ 移動型サブロボット（メインロボットに組み込まれた状態）
２０Ｂ 移動型サブロボット（充電装置に向かって移動している状態）
２０Ｃ 移動型サブロボット（充電装置にて充電している状態）
２０Ｄ 移動型サブロボット（メインロボットに向かって移動している状態）
３０ 充電装置
４０ 自然エネルギ発電装置 ４１ 風力発電装置
４２ 太陽光発電装置
９０ 中央制御装置 10A, 10B Mobile main robot 11 Main battery 12 Connector device 13 Support wheel 14 Robot arm 15 Robot hand (gripping part)
19 Empty slot 20A Mobile sub-robot (incorporated in main robot)
20B Mobile sub robot (moving toward the charging device)
20C Mobile sub-robot (charged with charging device)
20D Mobile sub-robot (moving toward the main robot)
30 Charging Device 40 Natural Energy Power Generation Device 41 Wind Power Generation Device 42 Solar Power Generation Device 90 Central Controller

Claims (6)

移動して所定の作業を自律的に実行する移動型メインロボットと、その移動型メインロボットに対して装着可能であるとともに移動型メインロボットとは別に移動可能な移動型サブロボットと、その移動型サブロボットに対して充電を実行する充電装置とを備えた移動型ロボットシステムであって、
前記移動型メインロボットは、バッテリとして電気エネルギを供給するメインバッテリを備えており、
前記移動型サブロボットは、前記の移動型メインロボットに装着された場合に前記メインバッテリへ電気エネルギを充電する内蔵バッテリを備えるとともに、移動型メインロボットに装着されていない場合であって内蔵バッテリの電気エネルギが少ない場合には前記の充電装置へ自律移動して充電することとした移動型ロボットシステム。 A mobile main robot that moves and executes a predetermined task autonomously, a mobile sub robot that can be attached to the mobile main robot and can be moved separately from the mobile main robot, and the mobile type A mobile robot system comprising a charging device for charging a sub robot,
The mobile main robot includes a main battery that supplies electric energy as a battery,
The mobile sub-robot includes a built-in battery that charges electric energy to the main battery when the mobile sub-robot is mounted on the mobile main robot, and is not mounted on the mobile main robot. A mobile robot system that autonomously moves to and charges the charging device when electric energy is low. 移動して所定の作業を自律的に実行する移動型メインロボットと、その移動型メインロボットに対して装着可能であるとともに移動型メインロボットとは別に移動可能な複数の移動型サブロボットと、その移動型サブロボットに対して充電を実行する充電装置とを備えた移動型ロボットシステムであって、
前記移動型サブロボットは、前記の移動型メインロボットに装着された場合にバッテリとして電気エネルギを供給する内蔵バッテリを備えるとともに、移動型メインロボットに装着されていない場合であって内蔵バッテリの電気エネルギが少ない場合には前記の充電装置へ自律移動して充電することとし、
前記移動型メインロボットは、二つ以上の移動型サブロボットを装着可能とし、少なくとも一つの移動型サブロボットを装着してその内蔵バッテリを移動型メインロボットのバッテリとして電気エネルギを供給することとした移動型ロボットシステム。 A mobile main robot that moves and autonomously executes a predetermined work, a plurality of mobile sub robots that can be attached to the mobile main robot and can be moved separately from the mobile main robot, and A mobile robot system comprising a charging device for charging a mobile sub-robot,
The mobile sub-robot includes a built-in battery that supplies electric energy as a battery when the mobile sub-robot is mounted on the mobile main robot, and is not mounted on the mobile main robot. If there is little, we will move to the charging device autonomously and charge it,
The mobile main robot can be equipped with two or more mobile sub-robots, and at least one mobile sub-robot is mounted, and the built-in battery is used as a battery for the mobile main robot to supply electric energy. Mobile robot system. 前記の移動型サブロボットは、充放電装置を介して自然エネルギ発電装置または電力系統と接続することとした請求項１または請求項２に記載の移動型ロボットシステム。   The mobile robot system according to claim 1 or 2, wherein the mobile sub-robot is connected to a natural energy power generation device or a power system via a charging / discharging device. 前記の移動型サブロボットは、その移動型サブロボットを自律移動させる駆動機構にて前記の移動型メインロボットを駆動させるように装着可能に形成した請求項１から請求項３のいずれかに記載の移動型ロボットシステム。   4. The mobile sub robot according to claim 1, wherein the mobile sub robot is configured to be attachable so that the mobile main robot is driven by a driving mechanism that autonomously moves the mobile sub robot. 5. Mobile robot system. 前記移動型メインロボットを複数備えるとともに、 複数の移動型メインロボットとの双方向通信が可能な中央制御装置を備え、
その中央制御装置は、移動型メインロボットからのデータを受信するデータ受信手段と、移動型メインロボットに対する制御信号等のデータを送信するデータ送信手段と、を備え、
前記データ送信手段が他の移動型メインロボットに対して支援命令を含む制御信号を送信することとした請求項１から請求項４のいずれかに記載の移動型ロボットシステム。 A plurality of the mobile main robots and a central controller capable of bidirectional communication with the plurality of mobile main robots,
The central controller includes data receiving means for receiving data from the mobile main robot, and data transmitting means for transmitting data such as control signals for the mobile main robot,
The mobile robot system according to any one of claims 1 to 4, wherein the data transmitting means transmits a control signal including a support command to another mobile main robot. 前記の中央制御装置は、前記移動型メインロボットから、当該移動型メインロボットがどのような状態であるかを含む状態データを連続的に受信して蓄積する状態データベースを備え、
前記データ受信手段が一の移動型メインロボットからの支援要請を受信した場合には、その支援要請に的確な移動型メインロボットを前記状態データベースから抽出し、
前記データ送信手段は、その抽出された移動型メインロボットに対して支援命令を含む制御信号を送信することとした請求項５に記載の移動型ロボットシステム。 The central controller includes a state database that continuously receives and accumulates state data including the state of the mobile main robot from the mobile main robot,
When the data receiving means receives a support request from one mobile main robot, it extracts the mobile main robot appropriate for the support request from the state database,
6. The mobile robot system according to claim 5, wherein the data transmission means transmits a control signal including a support command to the extracted mobile main robot.
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