JP2014073550A - Path searching method, path searching device, robot control device, robot, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、経路探索方法、経路探索装置、ロボット制御装置、ロボット及びプログラムに関する。 The present invention relates to a route search method, a route search device, a robot control device, a robot, and a program.
特許文献1には、現在位置から目標位置までの軌道をRRT(Rapidly-exploring Random Tree)により獲得し、RRTで発見した軌道上の位置を初期条件とした動力学シミュレーションを実行することで、すべての要求を満たす軌道の生成を行なう軌道計画装置が開示されている。
In
RRTは、ロードマップの作成を必要とせず高速に経路を計算することが出来るが、ロードマップ法等のその他手法と比較して、発見される経路が雑、すなわち無駄な動きの多い経路となってしまう。 RRT can calculate a route at high speed without the need to create a road map, but compared to other methods such as a road map method, the route to be discovered is rough, that is, a route with a lot of useless movement. End up.
特許文献1に記載の発明は、このRRTの問題点を解決することはできるが、動力学シミュレーションを用いるため、計算時間の増加は避けられない。具体的には、処理の度にポテンシャル場を生成しなければならないため、時間がかかる。また、極値に陥ると処理が進まないという問題がある。
Although the invention described in
そこで、本発明は、高速に、かつ質の高い経路を探索することができる経路探索方法、経路探索装置、ロボット制御装置、ロボット及びプログラムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a route search method, a route search device, a robot control device, a robot, and a program that can search for a high-quality route at high speed.
上記課題を解決するための第一の態様は、ロボットの可動部が初期姿勢から目標姿勢へ移動する経路を探索する経路探索方法であって、前記初期姿勢と前記目標姿勢とを含む探索範囲内でRRT(Rapidly−Exploring Random Trees)を実行することにより前記ロボットの第1の移動経路を生成する第1のステップと、前記第1の移動経路を含む第1の範囲内でロードマップ法を実行することにより、前記第1の移動経路とは異なる第2の移動経路を生成する第2のステップと、前記第2の移動経路を探索された経路として出力する第3のステップと、を有することを特徴とする。 A first aspect for solving the above-described problem is a route search method for searching for a route by which a movable part of a robot moves from an initial posture to a target posture, and within a search range including the initial posture and the target posture. A first step of generating a first movement path of the robot by executing RRT (Rapidly-Exploring Random Trees) and executing a road map method within a first range including the first movement path And a second step of generating a second movement route different from the first movement route, and a third step of outputting the second movement route as a searched route. It is characterized by.
第一の態様によれば、RRTにより経路を探索し、その結果を用いてロードマップ法(確率的ロードマップ法)により経路を探索する。これにより、高速に、かつ質の高い経路を探索することができる。 According to the first aspect, a route is searched by RRT, and a route is searched by a road map method (probabilistic road map method) using the result. Thereby, it is possible to search for a high-quality route at high speed.
ここで、前記第1のステップでは、複数の第1の点を連結した前記第1の経路を生成し、前記第2のステップでは、前記第1の点及び前記第1の点の間の点を第2の点として設定し、前記第2の点のなかから複数の点を選択し、当該選択された点を連結して前記第2の移動経路を生成してもよい。これにより、RRTにより探索された経路より優れた経路を確実に探索することができる。 Here, in the first step, the first path connecting a plurality of first points is generated, and in the second step, a point between the first point and the first point is generated. May be set as the second point, a plurality of points may be selected from the second points, and the selected points may be connected to generate the second movement path. As a result, a route superior to the route searched by RRT can be reliably searched.
ここで、前記第2のステップと前記第3のステップとの間に行われる第4のステップであって、前記第1の範囲より狭く、かつ前記第2の移動経路の一部を含む第2の範囲内でロードマップ法を実行することにより、前記第2の移動経路とは異なる第3の移動経路を生成する第4のステップを有し、前記第3のステップでは、前記第2の移動経路の代わりに、前記第3の移動経路を出力してもよい。これにより、計算時間をなるべく増やすことなく、より優れた経路を探索することができる。 Here, the second step is performed between the second step and the third step, and is a second step that is narrower than the first range and includes a part of the second movement path. A fourth step of generating a third movement path different from the second movement path by executing a road map method within a range of the second movement path, wherein the second movement Instead of the route, the third movement route may be output. This makes it possible to search for a better route without increasing the calculation time as much as possible.
ここで、前記第4のステップでは、前記第1の点を少なくとも1つ含むように前記第2の範囲を設定してもよい。これにより、ロードマップ法により確実によい経路を見つけることができる。 Here, in the fourth step, the second range may be set so as to include at least one of the first points. Thereby, a good route can be surely found by the road map method.
ここで、前記第4のステップでは、前記第2の範囲を異なる位置に複数設定し、当該複数設定された第2の範囲のそれぞれの内部でロードマップ法を実行することにより前記第3の移動経路を生成してもよい。これにより、計算時間をなるべく増やすことなく、より優れた経路を探索することができる。 Here, in the fourth step, the third movement is performed by setting a plurality of the second ranges at different positions and executing a road map method inside each of the plurality of second ranges set. A route may be generated. This makes it possible to search for a better route without increasing the calculation time as much as possible.
ここで、前記第4のステップと前記第3のステップとの間に行われる第5のステップであって、前記第1の範囲より狭く、前記第2の移動経路の一部を含み、かつ前記第2の範囲とは異なる第3の範囲内でロードマップ法を実行することにより、前記第3の移動経路とは異なる第4の移動経路を生成する第5のステップと、前記第5のステップと前記第3のステップとの間に行われる第6のステップであって、前記第3の経路と前記第4の経路とのどちらがより優れた経路であるかを評価する第6のステップと、を有し、前記第3のステップでは、前記第2の移動経路の代わりに、前記第6のステップでより優れた経路であると評価された経路を出力してもよい。これにより、計算時間をなるべく増やすことなく、より優れた経路を探索することができる。 Here, a fifth step performed between the fourth step and the third step, which is narrower than the first range, includes a part of the second movement path, and A fifth step of generating a fourth movement route different from the third movement route by executing a road map method within a third range different from the second range; and the fifth step And a sixth step performed between the third step and the third step, which evaluates which of the third route and the fourth route is a better route; In the third step, instead of the second movement route, a route evaluated as a better route in the sixth step may be output. This makes it possible to search for a better route without increasing the calculation time as much as possible.
本発明の第二の態様は、ロボットの可動部が初期姿勢から目標姿勢へ移動する経路を探索する経路探索装置であって、前記初期姿勢と前記目標姿勢とを含むと探索範囲内でRRT(Rapidly−Exploring Random Trees)を実行することにより前記ロボットの第1の移動経路を生成する第1移動経路生成手段と、前記第1の移動経路を含む第1の範囲内でロードマップ法を実行することにより、前記第1の移動経路とは異なる第2の移動経路を生成する第2の移動経路生成手段と、前記第2の移動経路を探索された経路として出力する出力手段と、を有することを特徴とする。これにより、高速に、かつ質の高い経路を探索することができる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a route search device that searches for a route along which the movable portion of the robot moves from the initial posture to the target posture. When the initial posture and the target posture are included, RRT ( A first movement path generation unit that generates a first movement path of the robot by executing Rapidly-Expanding Random Trees, and a road map method is executed within a first range including the first movement path. And a second movement route generation unit that generates a second movement route that is different from the first movement route, and an output unit that outputs the second movement route as a searched route. It is characterized by. Thereby, it is possible to search for a high-quality route at high speed.
本発明の第三の態様は、可動部を有するロボットを制御するロボット制御装置であって、前記可動部の初期姿勢と目標姿勢とを含む探索範囲内でRRT(Rapidly−Exploring Random Trees)を実行することにより前記ロボットの第1の移動経路を生成する第1移動経路生成手段と、前記第1の移動経路を含む第1の範囲内でロードマップ法を実行することにより、前記第1の移動経路とは異なる第2の移動経路を生成する第2の移動経路生成手段と、前記第2の移動経路を探索された経路として前記ロボットへ出力する出力手段と、を有することを特徴とする。これにより、高速に、かつ質の高い経路を探索することができる。 A third aspect of the present invention is a robot control apparatus for controlling a robot having a movable part, and executes RRT (Rapidly-Expanding Random Trees) within a search range including an initial posture and a target posture of the movable part. The first movement path generation means for generating the first movement path of the robot by performing the road map method within a first range including the first movement path, thereby performing the first movement And a second movement path generation unit that generates a second movement path different from the path, and an output unit that outputs the second movement path to the robot as a searched path. Thereby, it is possible to search for a high-quality route at high speed.
本発明の第四の態様は、ロボットであって、初期姿勢から目標姿勢へ移動可能に形成された可動部と、前記初期姿勢と前記目標姿勢とを含む探索範囲内でRRT(Rapidly−Exploring Random Trees)を実行することにより前記ロボットの第1の移動経路を生成する第1移動経路生成手段と、前記第1の移動経路を含む第1の範囲内でロードマップ法を実行することにより、前記第1の移動経路とは異なる第2の移動経路を生成する第2の移動経路生成手段と、前記第2の移動経路を探索された経路として前記移動手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。これにより、高速に、かつ質の高い経路を探索することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a robot having a movable part formed so as to be movable from an initial posture to a target posture, and an RRT (Rapidly-Exploring Random) within a search range including the initial posture and the target posture. By executing a road map method within a first range including the first movement path, a first movement path generation means for generating a first movement path of the robot by executing (Trees) A second movement path generation unit that generates a second movement path that is different from the first movement path; and a control unit that controls the movement unit as a route searched for the second movement path. It is characterized by. Thereby, it is possible to search for a high-quality route at high speed.
本発明の第五の態様は、ロボットの可動部が初期姿勢から目標姿勢へ移動する経路を探索するプログラムであって、前記初期姿勢と前記目標姿勢とを含む探索範囲内でRRT(Rapidly−Exploring Random Trees)を実行することにより前記ロボットの第1の移動経路を生成する第1のステップと、前記第1の移動経路を含む第1の範囲内でロードマップ法を実行することにより、前記第1の移動経路とは異なる第2の移動経路を生成する第2のステップと、前記第2の移動経路を探索された経路として出力する第3のステップと、を演算装置に実行させることを特徴とする。これにより、高速に、かつ質の高い経路を探索することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a program for searching for a path along which a moving part of a robot moves from an initial posture to a target posture, and within a search range including the initial posture and the target posture, RRT (Rapidly-Exploring). A first step of generating a first movement path of the robot by executing Random Trees; and a road map method within a first range including the first movement path, A second step of generating a second movement route different from the one of the movement routes, and a third step of outputting the second movement route as a searched route. And Thereby, it is possible to search for a high-quality route at high speed.
本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態におけるロボットシステム1の構成の一例を示すシステム構成図である。本実施形態におけるロボットシステム1は、主として、ロボット10と、撮影部20と、制御部30とを備える。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an example of a configuration of a
ロボット10は、複数のジョイント(関節)12と、複数のリンク13とを含むアーム部を有するアーム型のロボットである。アーム部の先端には、対象物(ワーク)を把持したり、道具を把持して対象物に対して所定の作業を行ったりすることが可能なハンド14(いわゆるエンドエフェクター)が設けられる。以下、ロボット10のアーム部及びハンド14を可動部11という。
The
ジョイント12及びハンド14には、それらを動作させるためのアクチュエーター(図示せず)が設けられる。アクチュエーターは、例えば、サーボモーターやエンコーダーなどを備える。エンコーダーが出力するエンコーダー値は、制御部30によるロボット10のフィードバック制御に使用される。
The joint 12 and the hand 14 are provided with an actuator (not shown) for operating them. The actuator includes, for example, a servo motor and an encoder. The encoder value output from the encoder is used for feedback control of the
なお、ロボット10の構成は、本実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、上記の構成に限られない。一般的な把持ロボットが備える構成を排除するものではない。例えば、図1では6軸のアームが示されているが、軸数(ジョイント数)をさらに増加させてもよいし、減らしてもよい。リンクの数を増減させてもよい。また、アーム、ハンド、リンク、ジョイント等の各種部材の形状、大きさ、配置、構造等も適宜変更してよい。また、エンドエフェクターはハンド14に限られない。また、ロボットは、アームを2本有するいわゆる双腕ロボットとすることもできる。さらに、配置空間を作ることの出来るロボットであれば、どのような態様のロボット、例えば自走式のロボットにも適用することもできる。
Note that the configuration of the
撮影部20は、可動部11の作業領域付近を撮影して、画像データを生成するユニットである。撮影部20は、例えば、カメラを含み、作業台、天井、壁などに設けられる。図1では、撮影部20は、ロボット10の上端部に設けられている。撮影部20としては、可視光カメラ、赤外線カメラ等を採用することができる。
The photographing
制御部30は、ロボット10の全体を制御する処理を行う。制御部30は、ロボット10の本体とは離れた場所に設置してもよいし、ロボット10に内蔵してもよい。制御部30がロボット10の本体と離れた場所に設置されている場合には、制御部30は、有線又は無線でロボット10と接続されている。また、撮影部20は、制御部30ではなくロボット10に接続されるようにしてもよいし、ロボット10に内蔵されるようにしてもよい。
The
次に、ロボットシステム1の機能構成例について説明する。図2は、ロボットシステム1の機能ブロック図である。
Next, a functional configuration example of the
ロボット10は、アクチュエーターのエンコーダー値、及びセンサーのセンサー値等に基づいて可動部11を制御する動作制御部101を備える。
The
制御部30は、主として、RRT経路発見部301と、衝突検出部302と、ロードマップ法実行部303とを備える。また、制御部30は、有線又は無線によりロボット10と通信可能に接続されている。
The
RRT経路発見部301は、RRTを用いて経路を探索する。具体的には、RRT経路発見部301は、探索空間上に初期位置を設定した後、探索空間内にランダムなサンプル位置を配置すると共に、初期位置からサンプル位置に向かう最近傍位置を探索し、初期位置と最近傍位置とを結んで木に追加する。RRT経路発見部301は、当該処理を繰り返すことで、探索空間を網羅する木を生成する。RRT経路発見部301は、木に基づいて、初期姿勢と目標姿勢との間の経路を探索する。RRTはすでに公知の手法であるため、詳細な説明を省略する。
The RRT
衝突検出部302は、RRT経路発見部301及びロードマップ法実行部303が経路を探索するときに、可動部11が障害物に衝突するか否かを検出する。検出結果は、RRT経路発見部及びロードマップ法実行部に出力される。可動部11が障害物に衝突するか否かを検出する方法は、すでに公知であるため、説明を省略する。
The
ロードマップ法実行部303は、任意の範囲を設定し、設定した範囲内でロードマップ法(確率的ロードマップ法)を実行して経路を探索する。ロードマップ法実行部303は、ロードマップ作成部303Aと、最短経路検出部303Bとを有する。
The road map
ロードマップ作成部303Aは、任意の範囲を設定し、設定した範囲内でいくつかの姿勢をランダムに選び、近接する姿勢に移動可能であれば枝でつないでいき、ロードマップが連結できなければ障害物の多い領域にある姿勢からランダムウォークを行い、ロードマップを拡張する。ロードマップを生成する方法はすでに公知の手法であるため、詳細な説明を省略する。任意の範囲を設定する方法については、後に詳述する。
The road
最短経路検出部303Bは、A*(Aスター)アルゴリズム、ダイクストラ法等の公知な手法を用いて、ロードマップ作成部303Aが生成したロードマップにおける最短経路を求める。A*アルゴリズム、ダイクストラ法等は、すでに公知の手法であるため、詳細な説明を省略する。
The shortest
図3は、制御部30の概略構成の一例を示すブロック図である。図示するように、例えばコンピューターなどで構成される制御部30は、演算装置であるCPU(Central Processing Unit)31と、揮発性の記憶装置であるRAM(Random Access Memory)や不揮発性の記憶装置であるROM(Read only Memory)からなるメモリー32と、外部記憶装置33と、ロボット10等の外部の装置と通信を行う通信装置34と、マウスやキーボード等の入力装置35と、ディスプレイ等の出力装置36と、CDドライブ、DVDドライブ等の読み書き装置37と、制御部30と他のユニットを接続するインターフェイス(I/F)38とを備える。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of the
上記の各機能部は、例えば、CPU31がメモリー32に格納された所定のプログラムをメモリー32に読み出して実行することにより実現される。なお、所定のプログラムは、例えば、予めメモリー32にインストールされてもよいし、通信装置34を介してネットワークからダウンロードされてインストール又は更新されてもよい。
Each functional unit described above is realized, for example, when the
以上のロボットシステム1の構成は、本実施形態の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、上記の構成に限られない。例えば、ロボット10が撮影部20や制御部30を備えていてもよい。また、一般的なロボットシステムが備える構成を排除するものではない。
The configuration of the
次に、本実施形態における、上記構成からなるロボットシステム1の特徴的な処理について説明する。
Next, a characteristic process of the
<経路探索処理(第1形態)>
図4は、経路探索処理(第1形態)の処理の流れを示すフローチャートである。図5〜8は、経路探索処理(第1形態)を説明する図である。この処理は、例えば、図示しないボタン等を介して探索開始指示が入力されることにより開始される。
<Route search process (first form)>
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the route search process (first form). FIGS. 5-8 is a figure explaining a route search process (1st form). This process is started, for example, when a search start instruction is input via a button or the like (not shown).
なお、図5〜8においては、説明を簡略化するため、ノードを平面上の位置として示しているが、実際には、この点は可動部11の姿勢を示すものである。本実施の形態では、可動部11は6軸(6自由度)であるため、各ノードは6次元のパラメーターで表される。なお、パラメーターは、ジョイント12やハンド14の位置のみでなく、角度、姿勢等を含むものである。
In FIGS. 5 to 8, the node is shown as a position on a plane for the sake of simplicity, but this point actually indicates the attitude of the
RRT経路発見部301は、可動部11の移動開始位置及び目的位置を含む領域の画像を撮影部20から取得し、取得した画像上に動作可能範囲を設定する(ステップS100)。具体的には、図5に示すように、RRT経路発見部301は、可動部11の移動開始位置Sと、目的位置Gとを含む最も小さな矩形形状の領域を動作可能範囲として設定する。図5において、動作不可能範囲は、例えば障害物等が存在する領域であり、可動部11が干渉してはならない領域を示す。
The RRT
なお、動作可能範囲は、矩形に限定されず、移動開始位置Sと目的位置Gとを含んでいればどのような形態でもよい。また、動作可能範囲の大きさも、移動開始位置Sと目的位置Gとを含む最も小さな範囲に限定されない。しかし、効率よく経路を発見するためには、動作可能範囲を移動開始位置Sと目的位置Gとを含む最も小さな範囲で設定することが望ましい。 The operable range is not limited to a rectangle, and may be any form as long as it includes the movement start position S and the target position G. Further, the size of the operable range is not limited to the smallest range including the movement start position S and the target position G. However, in order to find the route efficiently, it is desirable to set the operable range within the smallest range including the movement start position S and the target position G.
RRT経路発見部301は、動作可能範囲内でRRTを実行し、経路を探索する(ステップS102)。ステップS102は、本発明の第1のステップに相当する。ステップS102において、衝突検出部302は、RRTを実行する各段階において、可動部11が動作不可能範囲に干渉しないか否かを判定し、RRT経路発見部301に出力する。RRT経路発見部301は、衝突検出部302から出力された結果に基づいて、可動部11が動作不可能範囲に干渉しない経路を探索する。
The RRT
図6は、図5に示す動作可能範囲内でRRTを実行した結果を示す。図6の白丸は、RRTにより設定されたノードN1であり、各ノードN1を連結した線がRRTにより探索された経路である。なお、図6においては、経路に関係のないノードを省略している。RRTにより探索された経路は、本発明の第1の移動経路に相当し、RRTにより設定されたノードN1は、本発明の第1の点に相当する。 FIG. 6 shows the result of executing RRT within the operable range shown in FIG. The white circle in FIG. 6 is the node N1 set by the RRT, and the path connecting the nodes N1 is a route searched by the RRT. In FIG. 6, nodes not related to the route are omitted. The route searched by RRT corresponds to the first movement route of the present invention, and the node N1 set by RRT corresponds to the first point of the present invention.
RRT経路発見部301は、ステップS102で探索された経路の情報をロードマップ法実行部303へ出力する。ロードマップ作成部303Aは、RRT経路発見部301から出力された経路に基づいて、ステップS100で取得した画像上に、ロードマップ法を実行する範囲である範囲Aを設定する(ステップS104)。範囲Aは、本発明の第1の範囲に相当する。
The RRT
範囲Aは、動作可動範囲を、ステップS102で発見された経路におけるパラメーターの最大値と最小値の範囲で限定した範囲である。言い換えると、範囲Aは、移動開始位置Sと、目的位置Gと、ステップS102で探索された経路のすべてのノードとを含む最も小さな矩形形状の領域である。これにより、経路に使わないと思われる領域を除くことができる。図6に示す例においては、範囲Aは、動作可能範囲と同様の範囲となる。なお、範囲Aは、矩形に限定されず、移動開始位置Sと、目的位置Gと、ステップS102で探索された経路のすべてのノードとを含んでいればよい。 The range A is a range in which the operation movable range is limited by the range of the maximum value and the minimum value of the parameters in the route discovered in step S102. In other words, the range A is the smallest rectangular area including the movement start position S, the target position G, and all the nodes of the route searched in step S102. As a result, it is possible to remove an area that is not considered to be used for the route. In the example shown in FIG. 6, the range A is the same range as the operable range. The range A is not limited to a rectangle, and may include the movement start position S, the target position G, and all the nodes on the route searched in step S102.
ここで、範囲Aは、可能な限り小さな領域とすることが望ましい。ロードマップ法は、ノード数の二乗に比例して時間がかかるため、ノード数を減らす、すなわちロードマップ法を行う範囲を狭くすることが望まれるからである。 Here, the range A is desirably as small as possible. This is because the road map method takes time in proportion to the square of the number of nodes, and therefore it is desired to reduce the number of nodes, that is, to narrow the range in which the road map method is performed.
ロードマップ法実行部303は、ステップS104で設定した範囲A内でロードマップ法を実行する(ステップS106)。ステップS106は、本発明の第2のステップに相当する。以下、ステップS106の処理について説明する。
The road map
ロードマップ作成部303Aは、範囲A内にノードを設定する。図7は、範囲A内ノードを設定した様子を示す図である。図7の黒丸は、ステップS102で探索された経路のノードN1である。
The road
図7に示すように、ロードマップ作成部303Aは、ロードマップ作成に用いるノードの一部として、ステップS102で探索された経路のノードN1(図7黒丸参照)と、そのノードの中間点N2(図7網掛けの丸参照)をノードとして利用する。ノードの中間点N2は、本発明の第2の点に相当する。ノードN1の中間点N2を利用することにより、経路をショートカットできる可能性が高くなるからである。なお、ノードの中間点は、ノードとノードの真ん中の点に限らず、3等分した点でもよいし、10等分した点でもよい。さらに、ノードの中間点の数も1つに限らず、2個でもよいし、10個でもよい。さらに、ロードマップ作成部303Aは、ノードN1及びノードN2とは関係のないノードN3も設定する。
As shown in FIG. 7, the road
本実施の形態では、RRTで探索された経路のノードN1を再利用しているため、最低でもRRTで探索された経路より質の悪い経路を見つけることは無くなる。なお、このノードの設定は、ユーザーが入力できるようにしてもよい。これは、ロードマップ法実行部303が図7に示すような画像を出力装置36に出力し、ユーザーが入力装置35を介して入力することにより可能となる。
In the present embodiment, since the node N1 of the route searched for by RRT is reused, a route with lower quality than the route searched for by RRT is not found at least. The node setting may be input by the user. This is made possible by the road map
最短経路検出部303Bは、範囲A内で設定された多数のノードのなかから最短距離を探して、それをロードマップ法により探索された経路として決定する。このロードマップ法により探索された経路は、本発明の第2の移動経路に相当する。図8は、図7に示すノードを用いて決定された経路を示す。図8に示す経路は、図6に示すRRTで探索された経路より改善されていることが分かる。
The shortest
ロードマップ法実行部303は、ステップS106で探索された経路をロボット10に出力する(ステップS108)。ステップS108は、本発明の第3のステップに相当する。本実施の形態では、探索された経路をロボットに出力したが、出力装置36等に出力してユーザーが確認できるようにしてもよい。
The road map
本実施の形態によれば、RRTによって探索された経路を、ロードマップ法を用いて最適化することで、短時間で、実用に耐えうる経路を発見することができる。また、ロードマップ法は軸数が増えても計算量がほとんど増えない手法であるため、経路の最適化にロードマップ法を用いることで、多数の軸を有するロボットの経路についても効率よく探索することができる。 According to the present embodiment, by optimizing the route searched by the RRT using the road map method, a route that can withstand practical use can be found in a short time. In addition, the road map method is a method that does not increase the amount of calculation even if the number of axes increases. Therefore, by using the road map method for route optimization, the robot path having a large number of axes can be searched efficiently. be able to.
なお、本実施の形態では、ロードマップ法を行う処理(ステップS106)を一度行ったが、ステップS106を繰り返し行うようにしてもよい。例えば、任意の回数をメモリー32に記憶させておき、ロードマップ法実行部303がその回数だけステップS106の処理を繰り返し行うようにしてもよい。なお、任意の回数は、予め設定しておいてもよいし、ユーザーが入力装置35を介して設定してもよい。
In the present embodiment, the process for performing the road map method (step S106) is performed once, but step S106 may be repeated. For example, an arbitrary number of times may be stored in the
<経路探索処理(第2形態)>
図9は、経路探索処理(第2形態)の処理の流れを示すフローチャートである。図10、11は、経路探索処理(第2形態)を説明する図である。この処理は、例えば、図示しないボタン等を介して探索開始指示が入力されることにより開始される。なお、経路探索処理(第1形態)と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。また、図10、11においては、経路探索処理(第1形態)と同様に、説明を簡略化するため、ノードを平面上の位置として示している。
<Route search process (second form)>
FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the route search process (second form). 10 and 11 are diagrams for explaining the route search process (second form). This process is started, for example, when a search start instruction is input via a button or the like (not shown). In addition, about the part same as a route search process (1st form), the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. In addition, in FIGS. 10 and 11, similarly to the route search process (first form), the nodes are shown as positions on the plane in order to simplify the description.
RRT経路発見部301は、可動部11の移動開始位置及び目的位置を含む領域の画像を撮影部20から取得し、取得した画像上に動作可能範囲を設定する(ステップS100)。
The RRT
RRT経路発見部301は、動作可能範囲内でRRTを実行し、経路を探索する(ステップS102)。RRT経路発見部301は、ステップS102で探索された経路の情報をロードマップ法実行部303へ出力する。
The RRT
ロードマップ作成部303Aは、RRT経路発見部301から出力された経路に基づいて、ステップS100で取得した画像上に、ロードマップ法を実行する範囲である範囲Aを設定する(ステップS104)。そして、ロードマップ法実行部303は、ステップS104で設定した範囲A内でロードマップ法を実行する(ステップS106)。
Based on the route output from the RRT
更に、ロードマップ法実行部303は、ロードマップ法を用いて経路の再探索を行う(ステップS110〜112)。ロードマップ作成部303Aは、範囲Aより小さい範囲であって、かつステップS106で探索された経路を含む範囲Bを、動作可能範囲内に設定する(ステップS110)。範囲Bは、本発明の第2の範囲に相当する。
Further, the road map
図10は、動作可能範囲内に範囲Bを設定した様子を示す図である。図10では、3個の範囲Bが設定されている。範囲Bは、全て範囲Aより小さい。また、範囲Bは、図8に示すステップS106で探索された経路を含んでいる。そして、全ての範囲Bを設定することにより、ステップS106で探索された経路は、全て範囲Bに含まれている。 FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the range B is set within the operable range. In FIG. 10, three ranges B are set. The range B is all smaller than the range A. Further, the range B includes the route searched in step S106 shown in FIG. Then, by setting all the ranges B, the routes searched in step S106 are all included in the ranges B.
特に、図10においては、範囲Bが、ステップS106で探索された経路を構成するノードを少なくとも1つ含んでいる点に特徴がある。このようにノードを少なくとも1つ含むことで、経路をショートカットできる可能性が高くなるからである。また、範囲を狭くすることで、ノードを減らし、処理を早くすることができる。 In particular, FIG. 10 is characterized in that the range B includes at least one node constituting the route searched in step S106. This is because by including at least one node in this way, there is a high possibility that a route can be shortcut. Also, by narrowing the range, the number of nodes can be reduced and the processing can be accelerated.
例えば、ロードマップ作成部303Aは、移動開始位置S又は移動開始位置Sに最も近いノードを頂点(始点)とし、頂点(始点)に対向する頂点にもノードが来るように、かつノードを少なくとも1つ含むように、範囲Bを設定する。なお、図10においては、範囲Bの角にノードが配置されているが、範囲Bの角にノードが配置される必要はない。例えば、ノードとノードの中間点を頂点としてもよい。また、例えば、ロードマップ作成部303Aは、移動開始位置Sと目的位置Gとを等分して範囲Bを設定してもよい。
For example, the road
ロードマップ法実行部303は、ステップS110で設定した範囲B内でロードマップ法を実行する(ステップS112)。ステップS112は、本発明の第4のステップに相当する。具体的には、全ての範囲Bに対して、ロードマップ作成部303Aはノードを設定し、最短経路検出部303Bは設定された多数のノードのなかから最短距離を探して、それをロードマップ法により探索された経路として決定する。ステップS112でロードマップ法により探索された経路は、本発明の第3の移動経路に相当する。図11は、図10に示すノードを用いて決定された経路を示す。図11に示す経路は、図10に示す1回目のロードマップ法により探索された経路より改善されていることが分かる。
The road map
ステップS104、S106では、ステップS102で探索された経路全体を範囲(範囲A)としてロードマップ法を行うため、まだ明らかに経路の最適化と無駄な範囲にノードを選ぶ可能性がある。そこで、ステップS110、S112では、発見された経路をいくつかに分割して再探索を行うことにしている。これにより、無駄な経路を作る可能性がある部分を除外して探索できるようになる。また、1回のロードマップ法の対象となる範囲が狭いため、設定するノード数を減らすことができ、各処理が非常に短時間で行われる。これにより、全体の計算時間を短くすることができる。 In steps S104 and S106, since the road map method is performed with the entire route searched in step S102 as the range (range A), there is still a possibility that the route is obviously optimized and a node is selected for a useless range. Therefore, in steps S110 and S112, the found route is divided into several parts and re-searched. As a result, it is possible to search by excluding a portion that may create a useless route. In addition, since the target range of one road map method is narrow, the number of nodes to be set can be reduced, and each process is performed in a very short time. Thereby, the whole calculation time can be shortened.
ロードマップ法実行部303は、ステップS106で探索された経路をロボット10に出力する(ステップS113)。ステップS113とステップS108(図4参照)とは、出力される経路のみが異なり、他は同じである。
The road map
本実施の形態によれば、小規模なロードマップ法を複数回繰り返すことで、より良い経路を発見することができる。また、ロードマップ法を用いるため、一度経路として出力した後でも再探索を容易に行うことができる。その結果、よりよい経路を探索することができる。 According to the present embodiment, a better route can be found by repeating a small-scale road map method a plurality of times. Further, since the road map method is used, it is possible to easily perform a re-search even after the route is output once. As a result, a better route can be searched.
なお、本実施の形態では、再探索を1回のみ行ったが、再探索は複数回行うようにしてもよい。この場合には、探索結果をメモリー32に記憶しておき、ロードマップ法実行部303がそれを読みだして再探索を行う。図12は、2回目の再探索を行う例を示す。図12に示す再探索を行うことで、図11に示す経路より経路が短くなっている。このように、経路の更新を繰り返し行うことで、システムを利用しながらより質の高い経路へと更新を続けることができる。
In this embodiment, the re-search is performed only once, but the re-search may be performed a plurality of times. In this case, the search result is stored in the
なお、再探索を行う場合には、再探索の回数が少ないうちは、広い範囲でロードマップ法を行い、再探索の回数が増えるにつれて狭い範囲に限定してロードマップ法を行うことが望ましい。これにより、効率よく探索を行うことができる。 When performing a re-search, it is desirable to perform the road map method over a wide range as long as the number of re-searches is small, and to perform the road map method with a narrow range as the number of re-searches increases. Thereby, a search can be performed efficiently.
また、再検索時(ステップS110、S112)には、最初に撮影部20が撮影した画像を取得する(ステップS100)とは別に、撮影部20が撮影した画像を取得してもよいし、取得しなくてもよい。ロボット10の周囲の環境が変わらないことが想定されるのであれば、撮影部20が撮影した画像を取得する必要はない。ただし、再探索を行う場合に、最初の探索からしばらく時間が経過した後に再探索を行う場合も考えられる。この場合には、ロードマップ法実行部303は、処理を行う前に撮影部20が撮影した画像を再度取得することが望ましい。そして、初回の検索時とロボット10の周囲の環境が変わらない場合には再検索を行い、初回の検索時とロボット10の周囲の環境が変わった場合には最初から検索をやり直すようにしてもよい。
Further, at the time of re-searching (steps S110 and S112), an image captured by the capturing
また、本実施の形態では、ステップS106で探索された経路が全て範囲Bに含まれるように範囲Bを設定したが、範囲Bは少なくとも1つ設定されていればよい。これにより、より処理を短時間に行うことができる。 In the present embodiment, the range B is set so that all the routes searched in step S106 are included in the range B. However, it is sufficient that at least one range B is set. Thereby, processing can be performed in a shorter time.
更に、ステップS106で探索された経路が全て範囲Bに含まれるように、かつ範囲Bの一部が重なるように、範囲Bを設定することもできる。図13は、範囲Bの一部が重なるように、範囲B(ここでは範囲B1〜B4)を設定した様子を示す。このように範囲Bを設定した場合は、ロードマップ法実行部303は、移動開始位置Sに最も近い(又は移動開始位置Sを含む)範囲からロードマップ法を実行し、移動開始位置Sから徐々に遠ざかる範囲に対してロードマップ法を実行すればよい。図13においては、範囲B1、範囲B2、範囲B3、範囲B4の順番でロードマップ法を実行すればよい。
Furthermore, the range B can be set such that all the routes searched in step S106 are included in the range B and a part of the range B overlaps. FIG. 13 shows a state where the range B (in this case, the ranges B1 to B4) is set so that a part of the range B overlaps. When the range B is set in this way, the road map
また、範囲B(1つでも複数でもよい)をユーザー設定ができるようにしてもよい。例えば、ロードマップ法実行部303が、出力装置36に探索された経路を出力し、ユーザーが入力装置35を介して範囲Bを入力するようにすればよい。ロードマップ法実行部303が範囲Bを設定した結果を含めて出力装置36に出力し、ユーザーが入力装置35を介して範囲Bの修正を入力できるようにしてもよい。これは、ロードマップ法実行部303が探索結果及び範囲B等が含まれる画像(例えば図10)を出力装置36に出力し、ユーザーが入力装置35を介して入力することにより可能となる。
Further, the user may be able to set the range B (one or more). For example, the road map
<経路探索処理(第3形態)>
図14は、経路探索処理(第3形態)の処理の流れを示すフローチャートである。図15は、経路探索処理(第3形態)を説明する図である。この処理は、例えば、図示しないボタン等を介して探索開始指示が入力されることにより開始される。なお、経路探索処理(第1形態)及び経路探索処理(第2形態)と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。また、図14においては、経路探索処理(第1形態)と同様に、説明を簡略化するため、ノードを平面上の位置として示している。
<Route search process (third form)>
FIG. 14 is a flowchart showing the flow of the route search process (third form). FIG. 15 is a diagram for explaining route search processing (third embodiment). This process is started, for example, when a search start instruction is input via a button or the like (not shown). In addition, about the part same as a route search process (1st form) and a route search process (2nd form), the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. Further, in FIG. 14, similarly to the route search process (first form), the node is shown as a position on the plane in order to simplify the description.
RRT経路発見部301は、可動部11の移動開始位置及び目的位置を含む領域の画像を撮影部20から取得し、取得した画像上に動作可能範囲を設定する(ステップS100)。
The RRT
RRT経路発見部301は、動作可能範囲内でRRTを実行し、経路を探索する(ステップS102)。RRT経路発見部301は、ステップS102で探索された経路の情報をロードマップ法実行部303へ出力する。
The RRT
ロードマップ作成部303Aは、RRT経路発見部301から出力された経路に基づいて、ステップS100で取得した画像上に、ロードマップ法を実行する範囲である範囲Aを設定する(ステップS104)。そして、ロードマップ法実行部303は、ステップS104で設定した範囲A内でロードマップ法を実行する(ステップS106)。
Based on the route output from the RRT
更に、ロードマップ法実行部303は、ロードマップ法を用いて経路の再探索を行う(ステップS110〜112)。ロードマップ法実行部303は、ステップS112で探索された経路を経路Bとして生成する。ステップS112は、本発明の第4のステップに相当し、経路Bは、本発明の第3の移動経路に相当する。
Further, the road map
また、ロードマップ法実行部303は、ロードマップ法を用いて、経路Bとは異なる経路の再探索を行う(ステップS114〜116)。ロードマップ作成部303Aは、範囲Aより小さい範囲であり、範囲Bとは異なる範囲である、かつステップS106で探索された経路を含む範囲である範囲Cを、動作可能範囲内に設定する(ステップS114)。範囲Cは、本発明の第3の範囲に相当する。
In addition, the road map
図15は、動作可能範囲内に範囲Cを設定した様子を示す図である。図15では、3個の範囲Cが設定されているが、全て範囲Aより小さい。また、範囲Cは、範囲Bと同様、図8に示すステップS106で探索された経路を含んでいる。さらに、範囲Cは、範囲Bと同様、ステップS106で探索された経路を構成するノードを少なくとも1つ含んでいる。さらに、範囲Cは、図10に示す範囲Bとは異なる。 FIG. 15 is a diagram illustrating a state in which the range C is set within the operable range. In FIG. 15, three ranges C are set, but all are smaller than the range A. Further, the range C, like the range B, includes the route searched in step S106 shown in FIG. Further, the range C, like the range B, includes at least one node constituting the route searched in step S106. Further, the range C is different from the range B shown in FIG.
図15においては、全ての範囲Cを設定することにより、ステップS106で探索された経路は、全て範囲Cに含まれている。なお、範囲Cは、必ずしもステップS106で探索された経路をすべて含むように設定される必要はない。範囲Cは1つでもよい。 In FIG. 15, by setting all the ranges C, the routes searched in step S <b> 106 are all included in the ranges C. Note that the range C is not necessarily set to include all the routes searched in step S106. The range C may be one.
ロードマップ法実行部303は、ステップS114で設定した範囲C内でロードマップ法を実行する(ステップS116)。ステップS116は、本発明の第5のステップに相当する。具体的には、全ての範囲Cに対して、ロードマップ作成部303Aはノードを設定し、最短経路検出部303Bは設定された多数のノードのなかから最短距離を探して、それを経路Cとして決定する。経路Cは、本発明の第4の移動経路に相当する。図15点線は、図10に示す1回目のロードマップ法により探索された経路であり、図15実線は、ステップS116で探索された経路を示す。図15実線で示す経路(経路C)は、1回目のロードマップ法により探索された経路より改善されていることが分かる。
The road map
ロードマップ法実行部303は、ステップS112で生成された経路Bと、ステップS116で生成された経路Cのコストをそれぞれ評価し、コストが低い経路はどちらの経路であるか否かを判定する(ステップS118)。ステップS118は、本発明の第6のステップに相当する。コストは、消費電力(エネルギー)、移動距離、移動時間、ジョイント12の角度の総変化量等がある。本実施の形態では、コストは移動距離であるとして説明する。なお、コストの評価は、すでに公知の方法を用いることができるため、説明を省略する。
The roadmap
具体例を用いて説明する。ロードマップ法実行部303は、図11に示す経路Bの移動距離を求め、また図15の実線で示す経路Cの移動距離を求める。そして、ロードマップ法実行部303は、経路Bの移動距離と経路Cの移動距離とを比較する。その結果、経路Cの方が移動距離が短いため、ロードマップ法実行部303は、経路Cをコストが低い経路と判定する。
This will be described using a specific example. The road map
ロードマップ法実行部303は、ステップS118でコストが低いと判定された経路をロボット10に出力する(ステップS120)。ステップS120は、本発明の第3のステップに相当する。
The road map
本実施の形態によれば、計算時間を大幅に増やすことなく、より良い経路を探索することができる。 According to this embodiment, it is possible to search for a better route without significantly increasing the calculation time.
なお、本実施の形態では、経路B、経路Cの2つの経路を生成し、2つの経路のコストを比較し、コストが低い経路を出力したが、コストを比較する経路の数はこれに限られない。例えば、3個以上の経路を生成し、これらの経路のコストを比較するようにしてもよい。 In this embodiment, two routes of route B and route C are generated, the costs of the two routes are compared, and a route with a low cost is output. However, the number of routes with which costs are compared is limited to this. I can't. For example, three or more routes may be generated and the costs of these routes may be compared.
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者には明らかである。また、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。特に、本発明は、ロボットと、制御部及び撮影部とが別に設けられたロボットシステムに限らず、ロボットに制御部及び撮影部が含まれたロボットとして提供することもできるし、制御部のみ、又は制御部及び撮影部からなる探索装置として提供することもできる。また、本発明は、ロボット等を制御するプログラムやプログラムを記憶した記憶媒体として提供することもできる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be made to the above-described embodiment. In addition, it is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention. In particular, the present invention is not limited to a robot system in which a robot and a control unit and a photographing unit are provided separately, but can also be provided as a robot including a control unit and a photographing unit in the robot, or only the control unit, Or it can also provide as a search device which consists of a control part and an imaging part. The present invention can also be provided as a program for controlling a robot or the like or a storage medium storing the program.
1:ロボットシステム、10:ロボット、11:可動部、12:ジョイント、13:リンク、14:ハンド、20:撮影部、30:制御部、31:CPU、32:メモリー、33:外部記憶装置、34:通信装置、35:入力装置、36:出力装置、37:読み書き装置、40:作業台、101:動作制御部、301:RRT経路発見部、302:衝突検出部、303:ロードマップ法実行部、303A:ロードマップ作成部、303B:最短経路検出部 1: robot system, 10: robot, 11: movable part, 12: joint, 13: link, 14: hand, 20: photographing part, 30: control part, 31: CPU, 32: memory, 33: external storage device, 34: Communication device, 35: Input device, 36: Output device, 37: Reading / writing device, 40: Work table, 101: Operation control unit, 301: RRT route discovery unit, 302: Collision detection unit, 303: Road map method execution , 303A: road map creation unit, 303B: shortest path detection unit
Claims (10)
前記初期姿勢と前記目標姿勢とを含む探索範囲内でRRT(Rapidly−Exploring Random Trees)を実行することにより前記ロボットの第1の移動経路を生成する第1のステップと、
前記第1の移動経路を含む第1の範囲内でロードマップ法を実行することにより、前記第1の移動経路とは異なる第2の移動経路を生成する第2のステップと、
前記第2の移動経路を探索された経路として出力する第3のステップと、
を有することを特徴とする経路探索方法。 A route search method for searching for a route along which a moving part of a robot moves from an initial posture to a target posture,
A first step of generating a first movement path of the robot by executing RRT (Rapidly-Exploring Random Trees) within a search range including the initial posture and the target posture;
A second step of generating a second movement path different from the first movement path by executing a roadmap method within a first range including the first movement path;
A third step of outputting the second movement route as a searched route;
A route search method characterized by comprising:
前記第1のステップでは、複数の第1の点を連結した前記第1の経路を生成し、
前記第2のステップでは、前記第1の点及び前記第1の点の間の点を第2の点として設定し、前記第2の点のなかから複数の点を選択し、当該選択された点を連結して前記第2の移動経路を生成する
ことを特徴とする経路探索方法。 The route search method according to claim 1,
In the first step, the first path connecting a plurality of first points is generated,
In the second step, a point between the first point and the first point is set as a second point, a plurality of points are selected from the second points, and the selected points are selected. A route search method comprising connecting points to generate the second movement route.
前記第2のステップと前記第3のステップとの間に行われる第4のステップであって、前記第1の範囲より狭く、かつ前記第2の移動経路の一部を含む第2の範囲内でロードマップ法を実行することにより、前記第2の移動経路とは異なる第3の移動経路を生成する第4のステップを有し、
前記第3のステップでは、前記第2の移動経路の代わりに、前記第3の移動経路を出力する
ことを特徴とする経路探索方法。 In the route search method according to claim 1 or 2,
A fourth step performed between the second step and the third step, the second step being narrower than the first range and including a part of the second movement path. A fourth step of generating a third movement path different from the second movement path by performing a roadmap method at
In the third step, the third movement route is output instead of the second movement route.
前記第4のステップでは、前記第1の点を少なくとも1つ含むように前記第2の範囲を設定する
ことを特徴とする経路探索方法。 The route search method according to claim 3,
In the fourth step, the second range is set so as to include at least one of the first points.
前記第4のステップでは、前記第2の範囲を異なる位置に複数設定し、当該複数設定された第2の範囲のそれぞれの内部でロードマップ法を実行することにより前記第3の移動経路を生成する
ことを特徴とする経路探索方法。 In the route search method according to claim 3 or 4,
In the fourth step, the third range is generated by setting a plurality of the second ranges at different positions and executing a road map method inside each of the set second ranges. A route search method characterized by:
前記第4のステップと前記第3のステップとの間に行われる第5のステップであって、前記第1の範囲より狭く、前記第2の移動経路の一部を含み、かつ前記第2の範囲とは異なる第3の範囲内でロードマップ法を実行することにより、前記第3の移動経路とは異なる第4の移動経路を生成する第5のステップと、
前記第5のステップと前記第3のステップとの間に行われる第6のステップであって、前記第3の経路と前記第4の経路とのどちらがより優れた経路であるかを評価する第6のステップと、を有し、
前記第3のステップでは、前記第2の移動経路の代わりに、前記第6のステップでより優れた経路であると評価された経路を出力する
ことを特徴とする経路探索方法。 In the route search method according to any one of claims 3 to 5,
A fifth step performed between the fourth step and the third step, which is narrower than the first range, includes a part of the second movement path, and the second step A fifth step of generating a fourth movement path different from the third movement path by performing a roadmap method in a third range different from the range;
A sixth step performed between the fifth step and the third step for evaluating which of the third route and the fourth route is a better route; 6 steps,
In the third step, instead of the second movement route, a route evaluated as a better route in the sixth step is output.
前記初期姿勢と前記目標姿勢とを含むと探索範囲内でRRT(Rapidly−Exploring Random Trees)を実行することにより前記ロボットの第1の移動経路を生成する第1移動経路生成手段と、
前記第1の移動経路を含む第1の範囲内でロードマップ法を実行することにより、前記第1の移動経路とは異なる第2の移動経路を生成する第2の移動経路生成手段と、
前記第2の移動経路を探索された経路として出力する出力手段と、
を有することを特徴とする経路探索装置。 A route search device for searching for a route along which a movable part of a robot moves from an initial posture to a target posture,
First movement path generation means for generating a first movement path of the robot by executing RRT (Rapidly-Exploring Random Trees) within a search range including the initial posture and the target posture;
A second movement path generation means for generating a second movement path different from the first movement path by executing a road map method within a first range including the first movement path;
Output means for outputting the second movement route as a searched route;
A route search device characterized by comprising:
前記可動部の初期姿勢と目標姿勢とを含む探索範囲内でRRT(Rapidly−Exploring Random Trees)を実行することにより前記ロボットの第1の移動経路を生成する第1移動経路生成手段と、
前記第1の移動経路を含む第1の範囲内でロードマップ法を実行することにより、前記第1の移動経路とは異なる第2の移動経路を生成する第2の移動経路生成手段と、
前記第2の移動経路を探索された経路として前記ロボットへ出力する出力手段と、
を有することを特徴とするロボット制御装置。 A robot control device for controlling a robot having a movable part,
First movement path generation means for generating a first movement path of the robot by executing RRT (Rapidly-Exploring Random Trees) within a search range including an initial posture and a target posture of the movable part;
A second movement path generation means for generating a second movement path different from the first movement path by executing a road map method within a first range including the first movement path;
Output means for outputting the second movement route to the robot as a searched route;
A robot control apparatus comprising:
前記初期姿勢と前記目標姿勢とを含む探索範囲内でRRT(Rapidly−Exploring Random Trees)を実行することにより前記ロボットの第1の移動経路を生成する第1移動経路生成手段と、
前記第1の移動経路を含む第1の範囲内でロードマップ法を実行することにより、前記第1の移動経路とは異なる第2の移動経路を生成する第2の移動経路生成手段と、
前記第2の移動経路を探索された経路として前記移動手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするロボット。 A movable part formed to be movable from an initial posture to a target posture;
First movement path generation means for generating a first movement path of the robot by executing RRT (Rapidly-Expanding Random Trees) within a search range including the initial posture and the target posture;
A second movement path generation means for generating a second movement path different from the first movement path by executing a road map method within a first range including the first movement path;
Control means for controlling the moving means as the searched route for the second moving route;
A robot characterized by comprising:
前記初期姿勢と前記目標姿勢とを含む探索範囲内でRRT(Rapidly−Exploring Random Trees)を実行することにより前記ロボットの第1の移動経路を生成する第1のステップと、
前記第1の移動経路を含む第1の範囲内でロードマップ法を実行することにより、前記第1の移動経路とは異なる第2の移動経路を生成する第2のステップと、
前記第2の移動経路を探索された経路として出力する第3のステップと、
を演算装置に実行させることを特徴とするプログラム。 A program for searching for a path along which the moving part of the robot moves from the initial posture to the target posture,
A first step of generating a first movement path of the robot by executing RRT (Rapidly-Exploring Random Trees) within a search range including the initial posture and the target posture;
A second step of generating a second movement path different from the first movement path by executing a roadmap method within a first range including the first movement path;
A third step of outputting the second movement route as a searched route;
A program that causes an arithmetic device to execute.
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