JP2014203146A - ロボット誘導方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業ロボットを作業地点まで誘導することができ、作業ロボットに障害物情報の取得手段や自己位置の同定手段を備える必要がなく、作業エリア内に固定センサ等を予め設置する必要がなく、事前知識のない未知環境に適用することができるロボット誘導方法と装置を提供する。【解決手段】計測ロボット１０及び作業ロボット２０と、作業エリア１の外側から各ロボット１０、２０を遠隔制御可能な遠隔制御装置３０とを備える。（Ａ）計測ロボット１０により作業エリア１内の障害物３を３次元計測して３次元データを遠隔制御装置３０に送信し、（Ｂ）遠隔制御装置３０により３次元データから環境地図と移動経路７とを作成して計測ロボット１０に送信し、（Ｃ）計測ロボット１０により環境地図に基づき移動経路７に沿って路面上に順にマーク４をマーキングする。（Ｄ）作業ロボット２０は、マーク４を順にたどって作業地点８まで移動する。【選択図】図１

Description

本発明は、作業ロボットを目標地点まで誘導するためのロボット誘導方法と装置に関する。

高温多湿環境、粉塵環境、放射線環境などの苛酷な環境下において、作業ロボットにより所定の作業地点で所定の作業を行なうためには、作業地点まで作業ロボットを正確かつ安全に誘導する必要がある。

所定の地点までロボットを誘導する手段として、自律移動ロボットによるＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）が知られている。ＳＬＡＭとは、事前知識のない未知環境において、ロボットが自己位置を同定しつつ周囲の環境情報を計測することにより、ロボットの移動経路周囲の環境地図を作成するものである。

しかし、このようなＳＬＡＭ機能を有する移動ロボットの場合、移動機構、作業装置及び通信装置だけでなく、障害物の情報を取得したり、自己位置を測定したりするための周囲環境測定装置（例えばレーザレンジファインダ）が必要となる。とりわけ、高い位置決め精度が要求されている場合は周囲環境測定装置が大型になり、結果として移動ロボットが大型化、重量化する問題点がある。

かかる問題点を解決するために、例えば特許文献１〜３、非特許文献１が提案されている。

特許文献１の移動ロボットシステムは、移動手段を具備する移動ロボットと、移動ロボットが移動するエリア内に設置されエリアの情報を検出する固定センサとを具備し、移動ロボットと固定センサは相互に情報を送受信する通信手段を備えるものである。
このシステムでは、あらかじめ作業エリア内に設置された固定センサが障害物の情報を計測してロボットに情報を送信し、ロボットはその情報をもとに障害物を回避して作業地点へ移動する。

特許文献２は、作業を行う作業ロボットと、計測を行う別のもう１台の計測ロボットが作業エリア内に入り、作業ロボットだけでは計測できない障害物の位置を計測ロボットが計測して、その情報を作業ロボットへ送信するシステムである。作業ロボットは受信した障害物位置情報をもとに安全な経路をとって作業地点へ移動する。これにより、作業エリア内に固定センサを設置する必要は無く、障害物の位置を計測する機器の運用時間は必要十分で済む利点がある。

特許文献３は、移動ロボットの走行経路に予め経路表示手段（例えば反射テープ）を設置し、移動ロボットで経路表示手段を検知し、走行方向を修正するものである。

非特許文献１は、自律移動ロボットによる上述したＳＬＡＭ、群ロボットによる高精度位置同定手法、及び協調ポジショニングシステム（ＣＰＳ）を開示している。
協調ポジショニングシステムとは、複数の移動ロボットを２つのグループＡ、Ｂに分け、グループＡのロボットが移動している場合にはグループＢは静止し、グループＡの移動終了後にグループＢからの相対位置をレーザなどで精密に計測する作業をＡ、Ｂが繰り返し行うことで、未知不整地環境でも移動ロボット全体として高精度な位置同定を実現するものである。

特開２００３−３００１８６号公報 特開２００１−０８８０７４号公報 特開平３−１９８１０８号公報

倉爪亮、他、「ＣＰＳ ＳＬＡＭの研究−大規模建造物の高精度三次元幾何形状レーザ計測システム」、日本ロボット学会誌 ＶＯＬ．２５ ＮＯ．８，ＰＰ．１２３４〜１２４２，２００７

特許文献１、３のシステムでは、作業エリア内に固定センサ（又は経路表示手段）を予め設置する必要がある。
また、固定センサ（又は経路表示手段）は長時間にわたって苛酷な環境（高温多湿環境、粉塵環境、放射線環境など）に曝されるので、破損、故障、劣化等のリスクが高い。
また、固定センサ（又は経路表示手段）が予め設置されていない場合や、破損等した場合には、それらの設置のために作業員が作業エリアに入らなければならず、苛酷環境下での作業が不可欠となり、手間や負担がかかってしまう問題点がある。

特許文献２のシステムは、２台のロボットをタンデム運用するため、システムが複雑になる。また、２台のロボットのどちらかが故障した際には、単独では機能しないため、リカバリーに手間がかかる、という問題点がある。
非特許文献１のシステムは、特許文献２と同様に、２つのグループＡ、Ｂのロボットを協調運用するため、システムが複雑になる。また、どちらかのグループが故障した際には、単独では機能しないため、リカバリーに手間がかかる、という問題点がある。

本発明は、上述した問題点を解消するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、（１）作業ロボットを作業エリア内の作業地点まで正確かつ安全に誘導することができ、（２）作業ロボットに障害物情報の取得手段や自己位置の同定手段を備える必要がなく、これにより作業ロボットを小型化、軽量化でき、（３）作業エリア内に固定センサ等を予め設置する必要がなく、事前知識のない未知環境に適用することができ、（４）システムが複雑にならず、かつ故障時のリカバリーが容易であるロボット誘導方法と装置を提供することにある。

本発明によれば、作業エリア内の路面上を移動可能な計測ロボット及び作業ロボットと、作業エリアの外側から計測ロボット及び作業ロボットを遠隔制御可能な遠隔制御装置と、を備え、
（Ａ）計測ロボットにより、作業エリア内の障害物を３次元計測し、計測した３次元データを遠隔制御装置に送信し、
（Ｂ）遠隔制御装置により、前記３次元データから作業エリア内の障害物を含む環境地図と作業ロボットの進入地点から作業地点までの移動経路とを作成して、作成した環境地図と移動経路のデータを計測ロボットに送信し、
（Ｃ）計測ロボットにより、前記環境地図に基づき前記移動経路に沿って作業ロボットの作業地点まで移動して、前記移動経路に沿って路面上に順にマークをマーキングし、
（Ｄ）作業ロボットは、前記マークを順にたどって前記作業地点まで移動する、ことを特徴とするロボット誘導方法が提供される。

本発明の実施形態によれば、前記（Ａ）において、計測ロボットは、作業エリア内を自律的に移動し、測定範囲が互いに重なり合うように間隔を調整して静止し、３次元計測を実施する。

また、前記（Ｂ）において、遠隔制御装置により、作業ロボットの寸法データをもとに、狭隘通路を通過する際の作業ロボットの進行方向を決定する。

また、前記（Ｃ）において、作業ロボットの位置合わせカメラの画像内に複数のマークが撮像されるように間隔を設定する。

また、前記（Ｄ）において、作業ロボットの位置合わせカメラにより２以上のマークを同時に含む画像を撮像し、そのうちの最も近いマークを画像中心に位置決めし、その次に近いマークが進行方向に位置するように作業ロボットの進行方向を制御する。

また、作業ロボットは、作業地点で作業装置の位置合わせを実施し、次いで所定の作業を行なう、ことが好ましい。

また本発明によれば、作業エリア内の路面上を移動可能な計測ロボット及び作業ロボットと、作業エリアの外側から計測ロボット及び作業ロボットを遠隔制御可能な遠隔制御装置と、を備え、
計測ロボットは、作業エリア内の障害物を３次元計測する３次元計測器と、路面上にマークをマーキングするマーキング装置と、遠隔制御装置と双方向に通信可能な第１通信装置と、を有しており、
作業ロボットは、作業エリア内で所定の作業を行う作業装置と、路面上のマークを検出する位置合わせカメラと、遠隔制御装置と双方向に通信可能な第２通信装置と、を有しており、
遠隔制御装置は、計測ロボット及び作業ロボットと双方向に通信可能な第３通信装置と、前記３次元計測による３次元データから作業エリア内の障害物を含む環境地図と作業ロボットの進入地点から作業地点までの移動経路とを作成するデータ処理部と、を有しており、
（Ａ）計測ロボットにより、作業エリア内の障害物を３次元計測し、計測した３次元データを遠隔制御装置に送信し、
（Ｂ）遠隔制御装置により、前記３次元データから作業エリア内の障害物を含む環境地図と作業ロボットの進入地点から作業地点までの移動経路とを作成して、作成した環境地図と移動経路のデータを計測ロボットに送信し、
（Ｃ）計測ロボットにより、前記環境地図に基づき前記移動経路に沿って作業ロボットの作業地点まで移動して、前記移動経路に沿って路面上に順にマークをマーキングし、
（Ｄ）作業ロボットは、前記マークを順にたどって前記作業地点まで移動する、ことを特徴とするロボット誘導装置が提供される。

上述した本発明の方法及び装置によれば、作業ロボットは、作業エリア内の路面上にマーキングされたマークを順にたどって作業地点まで移動するので、（１）作業ロボットを作業エリア内の作業地点まで正確かつ安全に誘導することができ、（２）作業ロボットに障害物情報の取得手段や自己位置の同定手段を備える必要がなく、これにより作業ロボットを小型化、軽量化できる。

また、遠隔制御装置により、作業エリア内の障害物を含む環境地図と作業ロボットの進入地点から作業地点までの移動経路とを作成するので、計測ロボットに環境地図作成手段や移動経路作成手段を備える必要がなく、これにより計測ロボットを小型化、軽量化できる。

また、計測ロボットにより、作業エリア内の障害物を３次元計測し、計測した３次元データを遠隔制御装置に送信し、かつ計測ロボットにより、前記環境地図に基づき前記移動経路に沿って作業ロボットの作業地点まで移動して、前記移動経路に沿って路面上に順にマークをマーキングするので、（３）作業エリア内に固定センサ等を予め設置する必要がなく、事前知識のない未知環境に適用することができる。

また、計測ロボットにより、移動経路に沿って路面上に順にマークをマーキングした後に、作業ロボットが、前記マークを順にたどって前記作業地点まで移動するので、計測ロボットと作業ロボットを順に運用できる。従ってタンデム運用や協調運用は不要であり、システムを簡易化できる。

また、計測ロボットと作業ロボットのいずれか一方が故障した場合には、故障したロボットのみを修理し、或いは予備のロボットを用いることで、短時間に容易にリカバリーができる。

本発明によるロボット誘導装置の全体構成図である。 計測ロボットの全体構成図である。 作業ロボットの全体構成図である。 遠隔制御装置の全体構成図である。 遠隔制御装置による移動経路作成の説明図である。 本発明によるロボット誘導方法の全体フロー図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明によるロボット誘導装置の全体構成図である。
この図に示すように、本発明のロボット誘導装置は、計測ロボット１０、作業ロボット２０、及び遠隔制御装置３０を備える。
計測ロボット１０及び作業ロボット２０は、作業エリア１内の路面２上を路面２に沿って移動可能な移動ロボットである。また、遠隔制御装置３０は、作業エリア１の外側から計測ロボット１０及び作業ロボット２０を無線で遠隔制御可能な制御装置である。

作業エリア１内には、障害物３と作業対象物９が存在する。障害物３は、計測ロボット１０及び作業ロボット２０の移動に支障がある例えば建物、瓦礫等の立体物である。作業対象物９は、例えば瓦礫、崩壊した建物、燃焼中の家屋、等である。
作業エリア１は、計測ロボット１０及び作業ロボット２０が路面２に沿って移動可能な限りで、事前知識のない未知環境であってもよい。
路面２は、作業エリア１内の障害物３と作業対象物９を除く領域である。路面２は、その上面に沿って計測ロボット１０及び作業ロボット２０が移動可能な限りで、起伏があってもよい。

図２は、計測ロボット１０の全体構成図である。
この図に示すように、計測ロボット１０は、作業エリア１内の障害物３（図１参照）を３次元計測する３次元計測器１２と、路面２上にマーク４をマーキングするマーキング装置１４と、遠隔制御装置３０と双方向に無線で通信可能な第１通信装置１６とを有している。
３次元計測器１２は、例えばレーザレンジファインダ（ＬＲＦ）又は３次元レーザレーダである。マーキング装置１４は、例えばペイント噴射器であり、路面２上に単色又は多色のマーク４をマーキングするようになっている。

この図において、計測ロボット１０は、さらに移動機構１７、移動支援カメラ１８、及び計測ロボット制御装置１９を備える。
移動機構１７は、この例ではクローラ装置であるが、その他の移動機構（例えば車輪と操舵装置）であってもよい。
移動支援カメラ１８は、計測ロボット１０の周囲３６０度の画像を同時に撮像できる全方位視覚センサであり、撮像した画像は第１通信装置１６により遠隔制御装置３０に送信される。
計測ロボット制御装置１９は、計測ロボット１０を制御する制御装置である。計測ロボット制御装置１９は、ＧＰＳコンパス、ジャイロセンサ、車輪用エンコーダ等を備え、計測ロボット１０の位置を同定し、遠隔制御装置３０に送信するようになっている。

上述した構成により、計測ロボット１０は、周囲の環境情報（例えば障害物３の位置情報）を取得する機能、遠隔制御装置３０で計画された移動経路７に沿って路面２上に順にマーク４をマーキングするマーキング機能、及び作業地点８（図１参照）にマーク４をマーキングするマーキング機能を有する。

図３は、作業ロボット２０の全体構成図である。
この図に示すように、作業ロボット２０は、作業エリア１内で所定の作業を行う作業装置２２と、路面２上のマーク４を検出する位置合わせカメラ２４と、遠隔制御装置３０と双方向に無線で通信可能な第２通信装置２６とを有している。
作業装置２２は、例えば多関節ロボットアームであり、その手先に取り付けられたハンドで、所定の作業を実施する。所定の作業は、例えば瓦礫の除去、鉄骨の切断、冷却水又は消防水の放水、等である。
位置合わせカメラ２４は、作業装置２２の付近に設置され、マーク４を撮像する。

この図において、作業ロボット２０は、さらに移動機構２７、移動支援カメラ２８、及び作業ロボット制御装置２９を備える。
移動機構２７は、この例ではクローラ装置であるが、その他の移動機構（例えば車輪と操舵装置）であってもよい。
移動支援カメラ２８は、作業ロボット２０の周囲３６０度の画像を同時に撮像できる全方位視覚センサであり、撮像した画像は第２通信装置２６により遠隔制御装置３０に送信される。
作業ロボット制御装置２９は、作業ロボット２０を制御する制御装置である。作業ロボット制御装置２９は、位置合わせカメラ２４の撮像画像に含まれる２以上のマーク４の位置から、作業ロボット２０の移動方向を決定して制御し、かつ作業地点８において作業装置２２の位置決めを行う。

上述した構成により、作業ロボット２０は、計測ロボット１０がマーキングしたマーク４を位置合わせカメラ２４で撮像し、マーク４に沿って移動することにより、計画された移動経路７に沿って作業地点８へ移動することができる。また作業ロボット２０は、作業地点８において計測ロボット１０がマーキングしたマーク４に合わせて作業装置２２の位置決めを行うことができる。

図４は、遠隔制御装置３０の全体構成図である。
この図に示すように、遠隔制御装置３０は、計測ロボット１０及び作業ロボット２０と双方向に無線で通信可能な第３通信装置３２と、計測ロボット１０の３次元計測による３次元データ５（図６参照）から作業エリア１内の障害物３を含む環境地図６と作業ロボット２０の進入地点から作業地点８までの移動経路７とを作成するデータ処理部３４とを有している。

図４において、データ処理部３４は、３次元データ５や作業ロボット２０の大きさ等のデータを記憶するデータ記憶部３５、作業ロボット２０の進入地点から作業地点８までの移動経路７を作成する経路作成部３６、及び操作員が操作可能な遠隔操作インタフェース３７を有する。
遠隔操作インタフェース３７は例えばキーボード又はタッチパネルである。

データ処理部３４は、計測ロボット１０が取得した３次元データ５を解析して環境地図６を作成する処理や、作業ロボット２０の移動経路７を作成する処理を行う。また、計測ロボット１０と作業ロボット２０へ動作指令を送る。この動作指令は、操作員の遠隔操作インタフェース３７による確認操作と併用してもよい。

図５は、遠隔制御装置３０による移動経路作成の説明図である。この図において、（Ａ）（Ｂ）は従来例、（Ｃ）は本発明の例である。
データ処理部３４（図４参照）は、作業ロボット２０の寸法などにとって狭隘な通路がある場合は、例えば、通路の中心、かつ作業ロボット２０が安全に通過できる進行方向などを考慮にいれた移動経路７を作成し、かつその移動経路７に合わせたマーク４の位置を計画する。実際にマーク４をつけるマーキング機能は計測ロボット１０が有する。

作業ロボット２０にとって狭隘な箇所のマーク４のマーキングは、図５のように行う。
すなわち、図５（Ａ）のように、作業ロボット２０にとって狭隘な通路が経路上にある場合、図５（Ｂ）のように狭隘箇所の中心にマーク４を描いただけでは、作業ロボット２０の進行方向（車体方向）によっては障害物３と干渉する可能性がある。これに対し、図５（Ｃ）のように作業ロボット２０の進行方向（車体方向）を１通りに定めるようなマーク４の点列を描けば、作業ロボット２０はそのマーク４を追うだけで障害物３との干渉を回避できる。

図６は、本発明によるロボット誘導方法の全体フロー図である。
この図において、本発明のロボット誘導方法は、Ｓ１〜Ｓ１３の各ステップ（工程）からなり、「計測ロボット１０による作業エリア１の測量」、「環境地図６とマーキング」、及び「作業ロボット２０の運用」を順に実施する。

（計測ロボット１０による作業エリア１の測量）
（１）計測ロボット１０が、作業エリア１内に進入する（Ｓ１）。
（２）計測ロボット１０は、作業エリア１内を移動する。この移動は、計測ロボット制御装置１９により自律的に行われる。なお移動支援カメラ１８の映像を見ながら遠隔操作により、この移動を補助又は修正してもよい。
（３）移動の途中で計測ロボット１０は適当な間隔をおいて静止し、３次元計測器１２を用いて作業エリア１内の障害物３を３次元計測し（Ｓ２）、計測した３次元データ５を遠隔制御装置３０に送信する。この際、隣り合う計測範囲が互いに重なり合うように間隔を調整する。

（環境地図６、移動経路７とマーキング）
（４）遠隔制御装置３０は計測ロボット１０による３次元データ５をその都度受信する（Ｓ３）。
（５）遠隔制御装置３０は複数の３次元データ５をまとめ、作業エリア１内の障害物３を含む環境地図６を作成する（Ｓ４）。
（６）また、遠隔制御装置３０は作業ロボット２０が進入地点から作業地点８まで移動する移動経路７を作成する（Ｓ５）。この際、あらかじめ記憶していた作業ロボット２０の寸法データをもとに、狭隘通路を通過する際の車体方向（作業ロボット２０の進行方向）も決定する。
（７）遠隔制御装置３０は作成した環境地図６と移動経路７のデータを計測ロボット１０に送信する。

（８）次いで、計測ロボット１０は環境地図６と移動経路７のデータを受信し（Ｓ６）、計測ロボット１０は環境地図６に基づき移動経路７に沿って作業ロボット２０の作業地点８まで移動して、移動経路７に沿って路面２上に順にマーク４をマーキングする（Ｓ７）。マーク４は適当な間隔をおいた点列にする。この間隔は、作業ロボット２０の位置合わせカメラ２４の画像内に複数のマーク４が撮像されるように設定する。
また、作業地点８のマーク４は、例えば大きさの異なる２つのマーク４を近接させてマーキングする。
（９）計測ロボット１０は作業エリア１から退出する（Ｓ８）。

（作業ロボット２０の運用）
（１０）次いで、作業ロボット２０は、作業エリア１内へ進入する（Ｓ９）。
（１１）作業ロボット２０は、マーク４を順にたどって作業地点８まで自律的に移動する（Ｓ１０）。この移動は、作業ロボット２０の位置合わせカメラ２４により２以上のマーク４を同時に含む画像を撮像し、そのうちの最も近いマーク４を撮像した画像の画像中心に位置決めし、その次に近いマーク４が進行方向に位置するように作業ロボット２０の進行方向を制御するのがよい。
なおこの際、位置合わせカメラ２４の映像を見ながら遠隔操作により作業ロボット２０の移動を補助又は修正してもよい。
（１２）作業地点８の付近まで移動したら、位置合わせカメラ２４で路面２のマーク４を撮像する。
（１３）作業装置２２の基準位置と作業地点８のマーク４の位置とが一致するように作業地点８で作業装置２２の位置合わせを実施する（Ｓ１１）。例えば、作業地点８のマーク４が、大きさの異なる近接した２つのマーク４である場合、一方のマーク４が位置合わせカメラ２４の画像中心に位置し、他方のマーク４が画像上でその前方に位置するように設定する。なおこの際、位置合わせカメラ２４の映像を見ながら遠隔操作により位置調整を行ってもよい。
（１４）位置決め完了後、所定の作業を開始する（Ｓ１２）。
（１５）作業完了後、作業ロボット２０は作業エリア１から退出する（Ｓ１３）。

上述した実施形態では、マーク４のマーキングとして、塗料で路面２に印を付けることを想定している。しかし本発明はこの例に限定されず、その他の手段、例えば、色のついた物体（球体など）の取り付け、画像計測により検知しやすい目印となるものの設置、あるいは、計測ロボット１０が耐環境性の高い発信機をマーク４の代わりに置き、作業ロボット２０が電波の発信源へ位置合わせする手段であってもよい。

また、移動経路７の幅に余裕のある通路ではマーク４の間隔を広く、逆に狭隘な通路ではマーク４の間隔を狭くする機能を付加してもよい。

作業ロボット２０は、マーク４の検出と移動および作業地点８への位置合わせを自動で行なう自律型ロボットであるのが好ましいが、その一部を移動支援カメラ２８の映像を見ながら遠隔操作により操作してもよい。

上述した本発明の方法及び装置によれば、以下の効果が得られる。
（１）作業ロボット２０はその作業内容によって比較的大型の作業装置２２を持つ必要などが発生し、このためロボット自体が大型化することが考えられるが、計測ロボット１０は周囲計測とマーキング機能に限定されるため、比較的小型で、小回りがきく作業ロボット２０とすることができ、狭隘な箇所などでも比較的容易に運用できる。
（２）作業ロボット２０は、操作者に対しての視覚支援機能が不要もしくは、マーク４に沿って移動するための視覚支援情報のみを提示する機能を持てばよく、複雑な位置同定システムなどが必要ないため、システムが簡易となり、構成によっては作業ロボット２０を小型化することなども可能となる。
（３）計測ロボット１０と作業ロボット２０は、それぞれの役割があるとき以外は作業エリア１内に入る必要が無いため、苛酷環境に不必要に曝されずに済む。
（４）作業ロボット２０には高性能な計測機器を搭載する必要が無い。
（５）作業ロボット２０は、障害物３を特に意識する必要はなく、路面２のマーク４を追うことだけに注力できる。このため、作業の効率化と時間短縮が可能となる。

上述した本発明の方法及び装置によれば、作業ロボット２０は、作業エリア１内の路面２上にマーキングされたマーク４を順にたどって作業地点８まで移動するので、（１）作業ロボット２０を作業エリア１内の作業地点８まで正確かつ安全に誘導することができ、（２）作業ロボット２０に障害物情報の取得手段や自己位置の同定手段を備える必要がなく、これにより作業ロボット２０を小型化、軽量化できる。

また、遠隔制御装置３０により、作業エリア１内の障害物３を含む環境地図６と作業ロボット２０の進入地点から作業地点８までの移動経路７とを作成するので、計測ロボット１０に環境地図作成手段や移動経路作成手段を備える必要がなく、これにより計測ロボット１０を小型化、軽量化できる。

また、計測ロボット１０により、作業エリア１内の障害物３を３次元計測し、計測した３次元データ５を遠隔制御装置３０に送信し、かつ計測ロボット１０により、環境地図６に基づき移動経路７に沿って作業ロボット２０の作業地点８まで移動して、移動経路７に沿って路面２上に順にマーク４をマーキングするので、（３）作業エリア１内に固定センサ等を予め設置する必要がなく、事前知識のない未知環境に適用することができる。

また、計測ロボット１０により、移動経路７に沿って路面２上に順にマーク４をマーキングした後に、作業ロボット２０が、マーク４を順にたどって作業地点８まで移動するので、計測ロボット１０と作業ロボット２０を順に運用できる。従ってタンデム運用や協調運用は不要であり、システムを簡易化できる。

また、計測ロボット１０と作業ロボット２０のいずれか一方が故障した場合には、故障したロボットのみを修理し、或いは予備のロボットを用いることで、短時間に容易にリカバリーができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものである。

１ 作業エリア、２ 路面、３ 障害物、４ マーク、
５ ３次元データ、６ 環境地図、
７ 移動経路、８ 作業地点、
１０ 計測ロボット、１２ ３次元計測器、１４ マーキング装置、
１６ 第１通信装置、１７ 移動機構、
１８ 移動支援カメラ、１９ 計測ロボット制御装置、
２０ 作業ロボット、２２ 作業装置、２４ 位置合わせカメラ、
２６ 第２通信装置、２７ 移動機構、
２８ 移動支援カメラ、２９ 作業ロボット制御装置、
３０ 遠隔制御装置、３２ 第３通信装置、
３４ データ処理部、３５ データ記憶部、
３６ 経路作成部、３７ 遠隔操作インタフェース

Claims (7)

1. 作業エリア内の路面上を移動可能な計測ロボット及び作業ロボットと、作業エリアの外側から計測ロボット及び作業ロボットを遠隔制御可能な遠隔制御装置と、を備え、
   （Ａ）計測ロボットにより、作業エリア内の障害物を３次元計測し、計測した３次元データを遠隔制御装置に送信し、
   （Ｂ）遠隔制御装置により、前記３次元データから作業エリア内の障害物を含む環境地図と作業ロボットの進入地点から作業地点までの移動経路とを作成して、作成した環境地図と移動経路のデータを計測ロボットに送信し、
   （Ｃ）計測ロボットにより、前記環境地図に基づき前記移動経路に沿って作業ロボットの作業地点まで移動して、前記移動経路に沿って路面上に順にマークをマーキングし、
   （Ｄ）作業ロボットは、前記マークを順にたどって前記作業地点まで移動する、ことを特徴とするロボット誘導方法。
2. 前記（Ａ）において、計測ロボットは、作業エリア内を自律的に移動し、測定範囲が互いに重なり合うように間隔を調整して静止し、３次元計測を実施する、ことを特徴とする請求項１に記載のロボット誘導方法。
3. 前記（Ｂ）において、遠隔制御装置により、作業ロボットの寸法データをもとに、狭隘通路を通過する際の作業ロボットの進行方向を決定する、ことを特徴とする請求項１に記載のロボット誘導方法。
4. 前記（Ｃ）において、作業ロボットの位置合わせカメラの画像内に複数のマークが撮像されるように間隔を設定する、ことを特徴とする請求項１に記載のロボット誘導方法。
5. 前記（Ｄ）において、作業ロボットの位置合わせカメラにより２以上のマークを同時に含む画像を撮像し、そのうちの最も近いマークを画像中心に位置決めし、その次に近いマークが進行方向に位置するように作業ロボットの進行方向を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載のロボット誘導方法。
6. 作業ロボットは、作業地点で作業装置の位置合わせを実施し、次いで所定の作業を行なう、ことを特徴とする請求項１に記載のロボット誘導方法。
7. 作業エリア内の路面上を移動可能な計測ロボット及び作業ロボットと、作業エリアの外側から計測ロボット及び作業ロボットを遠隔制御可能な遠隔制御装置と、を備え、
   計測ロボットは、作業エリア内の障害物を３次元計測する３次元計測器と、路面上にマークをマーキングするマーキング装置と、遠隔制御装置と双方向に通信可能な第１通信装置と、を有しており、
   作業ロボットは、作業エリア内で所定の作業を行う作業装置と、路面上のマークを検出する位置合わせカメラと、遠隔制御装置と双方向に通信可能な第２通信装置と、を有しており、
   遠隔制御装置は、計測ロボット及び作業ロボットと双方向に通信可能な第３通信装置と、前記３次元計測による３次元データから作業エリア内の障害物を含む環境地図と作業ロボットの進入地点から作業地点までの移動経路とを作成するデータ処理部と、を有しており、
   （Ａ）計測ロボットにより、作業エリア内の障害物を３次元計測し、計測した３次元データを遠隔制御装置に送信し、
   （Ｂ）遠隔制御装置により、前記３次元データから作業エリア内の障害物を含む環境地図と作業ロボットの進入地点から作業地点までの移動経路とを作成して、作成した環境地図と移動経路のデータを計測ロボットに送信し、
   （Ｃ）計測ロボットにより、前記環境地図に基づき前記移動経路に沿って作業ロボットの作業地点まで移動して、前記移動経路に沿って路面上に順にマークをマーキングし、
   （Ｄ）作業ロボットは、前記マークを順にたどって前記作業地点まで移動する、ことを特徴とするロボット誘導装置。
   
   
   

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