JP2017134794A - 移動ロボット制御システム及び移動ロボットを制御するサーバ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図面を参照しつつ、実施の形態に係る移動ロボット制御システム100について説明する。なお、以下の実施の形態では、移動ロボット制御システム100が、物流倉庫において移動ロボットとしての自動搬送機の制御に適用される例について説明する。なお、移動ロボット制御システムは、自動搬送機以外のいかなる移動ロボットの制御に適用されてもよい。
[1−1−1.移動ロボット制御システム100の全体構成]
図1は、実施の形態に係る移動ロボット制御システム100を概略的に示す概念図である。図1を参照すると、移動ロボット制御システム100は、複数の自動搬送機101と、サーバ装置201と、アクセスポイント301とを備える。自動搬送機101、サーバ装置201及びアクセスポイント301は、物流倉庫1内に配置されている。なお、サーバ装置201は、物流倉庫1の外に配置されてもよい。物流倉庫1内には、搬入された荷物を配送地域毎、荷物の種類毎等に分別するための作業エリア2が区画されている。自動搬送機101及びアクセスポイント301は、作業エリア2内に配置されている。サーバ装置201は、作業エリア2内及び作業エリア2外のいずれに配置されてもよい。
本実施の形態における自動搬送機101の構成を説明する。図2は、図1の自動搬送機101を上方から見た平面図である。図2を参照すると、自動搬送機101は、荷物を載せることができる荷台部111と、荷台部111上の荷物を把持して固定する把持部112と、荷台部111を走行可能に支持する2つの車輪113a及び2つの車輪113bとを備える。2つの車輪113aは、荷台部111を挟んで互いに対向する位置に配置され、2つの車輪113bは、荷台部111を挟んで互いに対向する位置に配置されている。2つの車輪113aはそれぞれ、個別に回転駆動されるように、荷台部111に設けられた2つの走行駆動装置114と機械的に接続されている。走行駆動装置114は、電動モータ等の回転駆動装置であってよい。2つの車輪113bはそれぞれ、その回転軸の向きを変えるように旋回自在である。自動搬送機101は、2つの車輪113aが同一方向に同一速度で回転駆動されることによって、直線的に自走し、2つの車輪113a間に回転差が与えられることによって、進行方向を変えて旋回等をすることができる。なお、1つの走行駆動装置114が、クラッチ等を含む駆動機構を介して2つの車輪113aを駆動するように構成されてもよい。
本実施の形態におけるサーバ装置201の構成を説明する。サーバ装置201は、作業エリア2内における各自動搬送機101の走行経路を設定し、設定した走行経路に基づいた各自動搬送機101の動作を管理するための構成要素である。また、サーバ装置201は、各自動搬送機101から位置、方位、走行経路上の障害物の有無等を含む情報を定期的に受信し、受信した情報に基づき走行経路の修正、自動搬送機101の動作の制御等を実施する。
[1−2−1.サーバ装置201による自動搬送機101の走行経路の探索動作]
図6、図9〜図13及び図15を参照して、移動ロボット制御システム100の動作のうちのサーバ装置201による自動搬送機101の走行経路の探索動作を説明する。図15は、サーバ装置201による自動搬送機101の走行経路探索動作の流れを示すフローチャートである。
通常走行時の自動搬送機101に対して、走行経路を探索する際のサーバ装置201及び自動搬送機101の動作について、説明する。通常走行とは、自動搬送機101の走行が他の自動搬送機101及び障害物から干渉を受けない場合の走行のことである。また、本説明は、通信端末501を使用しない場合のサーバ装置201及び自動搬送機101の動作に関する。
自動搬送機101が走行時に他の自動搬送機101と干渉する可能性がある場合における、サーバ装置201の干渉回避制御について、説明する。
自動搬送機101が走行時に他の自動搬送機101と干渉し衝突する可能性がある場合における、サーバ装置201による具体的な衝突回避制御について、説明する。なお、本説明では、衝突の可能性がある自動搬送機は、複数の自動搬送機101のうちの2つの自動搬送機101a及び101bであるとする。そして、サーバ装置201と自動搬送機101a及び101bとについてのみ説明する。
自動搬送機101が、走行時に他の自動搬送機101によって進行方向の走行経路が遮られるように他の自動搬送機101と干渉し、他の自動搬送機101の近傍で滞留する可能性がある場合における、サーバ装置201による具体的な滞留回避制御について、説明する。なお、本説明では、滞留の可能性がある自動搬送機は、自動搬送機101のうちの2つの自動搬送機101a及び101bであるとする。そして、サーバ装置201と自動搬送機101a及び101bとについてのみ説明する。
稼働中の自動搬送機101に対して、通信端末501を併用して走行経路を探索する際のサーバ装置201及び自動搬送機101の動作について、説明する。
上述したように、本実施の形態に係る移動ロボット制御システム100は、複数の自動搬送機101と、自動搬送機101と無線通信するサーバ装置201とを備える。移動ロボット制御システム100において、自動搬送機101は、自動搬送機101の位置を推定する自己位置推定部122と、サーバ装置201と無線通信を行うための第一通信部117aとを有する。サーバ装置201は、自動搬送機101と無線通信を行うための第一通信部217aと、自動搬送機101が稼働する所定エリアの地図221aに関する地図情報221b、自動搬送機101に設定される走行経路としての移動経路を含む経路情報221c、及び第一通信部217aを介して取得する自動搬送機101の位置を含む自動搬送機101の状態に関する搬送機情報221dを格納する記憶部221と、地図情報221bに基づき、自動搬送機101に設定する移動経路を探索する経路探索部224と、経路情報221cに基づき、自動搬送機101に移動の指示を与える移動制御部225とを有する。移動制御部225が、搬送機情報221d及び経路情報221cに基づき、複数の自動搬送機101の間で互いの移動に干渉が生じ得るか否かを判定し、干渉が生じ得る場合、経路探索部224が、干渉を生じ得る自動搬送機101のうちの少なくとも1つに関する経路情報221cを、干渉を回避するように変更する。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態及び下記の他の実施形態で説明する各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
101 自動搬送機(移動ロボット)、
115 外界センサ
116,216 入力部
117a 第一通信部(ロボット通信部)
118 表示部
122 自己位置推定部、
123 障害物検知部
201 サーバ装置
217a 第一通信部(サーバ通信部)
221 記憶部
221a 地図
221b 地図情報
221c 経路情報
221d 搬送機情報(移動ロボット情報)
224 経路探索部
225 移動制御部
301 アクセスポイント
M 領域
401 通信ネットワーク
501 通信端末
Claims (13)
- 複数の移動ロボットと、前記移動ロボットと無線通信するサーバ装置とを備える移動ロボット制御システムであって、
前記移動ロボットは、
前記移動ロボットの位置を推定する自己位置推定部と、
前記サーバ装置と無線通信を行うためのロボット通信部とを有し、
前記サーバ装置は、
前記移動ロボットと無線通信を行うためのサーバ通信部と、
前記移動ロボットが稼働する所定エリアの地図に関する地図情報、前記移動ロボットに設定される移動経路を含む経路情報、及び前記サーバ通信部を介して取得する前記移動ロボットの位置を含む前記移動ロボットの状態に関する移動ロボット情報を格納する記憶部と、
前記地図情報に基づき、前記移動ロボットに設定する移動経路を探索する経路探索部と、
前記経路情報に基づき、前記移動ロボットに移動の指示を与える移動制御部とを有し、
前記移動制御部が、前記移動ロボット情報及び前記経路情報に基づき、複数の前記移動ロボットの間で互いの移動に干渉が生じ得るか否かを判定し、
前記干渉が生じ得る場合、前記経路探索部が、前記干渉を生じ得る前記移動ロボットのうちの少なくとも1つの前記移動ロボットに関する前記経路情報を、前記干渉を回避するように変更する
移動ロボット制御システム。 - 前記経路情報は、前記移動経路における前記移動ロボットの移動速度をさらに含み、
前記経路探索部は、前記干渉が生じ得る場合の前記経路情報の変更では、前記干渉を生じ得る前記移動ロボットのうちの少なくとも1つの前記移動ロボットの前記移動経路の変更又は前記移動速度の調節を実施する
請求項1に記載の移動ロボット制御システム。 - 前記地図情報は、前記所定エリアの地図をグリッドマップとして含み、
前記移動ロボットの移動経路及び前記移動ロボットへの移動の指示には、前記グリッドマップに適用されるグリッド座標が用いられる
請求項1または2に記載の移動ロボット制御システム。 - 前記地図情報は、前記グリッドマップのマス目に対応して設定されるグリッド座標及び属性情報を含む
請求項3に記載の移動ロボット制御システム。 - 前記移動制御部は、一方の前記移動ロボットが向きを変えた場合に通り得る領域に対応する前記グリッドマップのマス目による領域内に、他方の前記移動ロボットが侵入し得る場合、前記一方の移動ロボットと前記他方の移動ロボットとの間で互いの移動に干渉が生じ得ると判定する
請求項3または4に記載の移動ロボット制御システム。 - 前記移動経路は、前記移動経路上における前記移動ロボットの動作の変化点で区分された区分移動経路から構成され、
前記移動制御部は、前記区分移動経路それぞれに対応する移動の指示を前記移動ロボットに与える
請求項1〜5のいずれか一項に記載の移動ロボット制御システム。 - 前記移動ロボットと前記サーバ装置との間の通信を中継するアクセスポイントをさらに備え、
前記アクセスポイントは、前記移動ロボットと無線通信を介して接続され、前記サーバ装置と通信ネットワークを介して接続される
請求項1〜6のいずれか一項に記載の移動ロボット制御システム。 - 前記移動ロボットは、
前記移動ロボットの周囲の物体を検知する外界センサと、
前記外界センサの検知結果に基づき、前記移動ロボットの周囲における障害物の有無及び位置に関する障害物情報を生成する障害物検知部とを有し、
前記障害物検知部による検知結果は、前記サーバ装置に送信され、前記移動ロボット情報として前記記憶部に格納され、
前記移動ロボットは、前記障害物検知部により前記移動経路に障害物を検知すると停止し、前記障害物検知部により前記移動経路に前記障害物が検知されなくなると移動を開始する、又は、前記障害物情報に基づき前記経路探索部により変更された前記経路情報に基づく前記移動制御部の指示に従って、移動を開始する
請求項1〜7のいずれか一項に記載の移動ロボット制御システム。 - 前記移動ロボットは、
前記経路探索部が複数の移動経路を探索した場合に、前記サーバ装置から送信される前記複数の移動経路を表示する表示部と、
前記複数の移動経路からの前記移動経路の選択の入力が可能である入力部とを有し、
前記移動制御部は、前記移動ロボットから受信する選択された前記移動経路に基づき、前記移動ロボットに移動の指示を与える
請求項1〜8のいずれか一項に記載の移動ロボット制御システム。 - 前記移動ロボットは、前記移動ロボットの移動経路に設定する目的地が入力される入力部を有し、
前記経路探索部は、前記移動ロボットから受信する前記目的地に基づき、前記移動ロボットの移動経路を探索する
請求項1〜9のいずれか一項に記載の移動ロボット制御システム。 - 前記サーバ装置は、前記地図情報に関する情報、前記移動ロボットの移動経路に設定する目的地、及び前記経路探索部によって探索された前記移動ロボットの複数の移動経路からの前記移動経路の選択の入力が可能である入力部を有する
請求項1〜10のいずれか一項に記載の移動ロボット制御システム。 - 前記サーバ装置と無線通信する通信端末をさらに備え、
前記通信端末は、前記サーバ装置から情報を取得可能である共に、前記サーバ装置へ指示及び情報を与えることが可能である
請求項1〜11のいずれか一項に記載の移動ロボット制御システム。 - 請求項1〜12のいずれか一項に記載される移動ロボット制御システムに使用され、移動ロボットを制御するサーバ装置。
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