JP2017215916A - Autonomous mobile robot and autonomous movement method of robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鶏舎内で鶏を運動させて採食を促す自律移動ロボット及びロボットの自律移動方法に関するものである。 The present invention relates to an autonomous mobile robot that promotes foraging by exercising chickens in a poultry house and an autonomous mobile method of the robot.
鶏は起きている間は餌を食べる習性があることが知られている。 Chickens are known to have the habit of eating food while waking up.
しかしながら、起きて餌を食べる鶏と、眠って動かない鶏とが存在していると、鶏の成長に差が生じるため、作業者が、定期的に鶏舎内を歩行することで、眠っている鶏を起こして採食を促すことが行われている。一般的な鶏舎では、平飼いで鶏が数万羽飼育されているため、奥行き数百メートルという広大な建屋となっており、この建屋内を多数の鶏に囲まれながら歩行することは、作業者にとって負担が大きい。また、鳥インフルエンザなど病気への感染リスク低減の観点から、鶏舎内への人の出入りを減らすことが必要である。そこで、人に依存せずに、ロボットが自律移動することで、鶏に刺激を与えて、鶏を運動させて採食を促すことが求められている。 However, if there are chickens that wake up and eat food, and chickens that do not sleep and move, there is a difference in chicken growth, so workers are sleeping by walking regularly in the house. Raising chickens to encourage foraging is being done. In a general poultry house, tens of thousands of chickens are raised in a flat area, making it a vast building with a depth of several hundred meters, and walking inside this building surrounded by many chickens is a work The burden is great for the person. In addition, from the viewpoint of reducing the risk of infection with diseases such as bird flu, it is necessary to reduce the number of people entering and leaving the poultry house. Therefore, it is required that the robot autonomously moves without depending on a person, thereby stimulating the chicken and exercising the chicken to encourage foraging.
従来の自律移動方法として、自走式電子機器が知られている。種々の方向の接触を検出し、自律移動制御を行う(特許文献1参照)。図12は、特許文献1に記載された従来の障害物検出を行う自走式電子機器の断面を示す図である。図12によれば、筐体の外周部に配置されるバンパ2cと障害物との接触によって、バンパ2cに生じる変位を検出する左接触センサ14CL及び右接触センサ14CRと、変位の検出に応答して制御部11が障害物を避けて自走するように左駆動輪22Lと右駆動輪22Rを制御することで、室内の自律移動を可能としている。
As a conventional autonomous movement method, a self-propelled electronic device is known. Autonomous movement control is performed by detecting contact in various directions (see Patent Document 1). FIG. 12 is a diagram illustrating a cross section of a self-propelled electronic device that performs conventional obstacle detection described in
しかしながら、前記従来の方法である自走式電子機器を鶏舎内で使用した場合、自走式電子機器は、バンパ2cで障害物との接触を検出する構成であって、検出した位置に従って次の進行方向を決める制御であり、検出した障害物は鶏と静止物体とを判別することなく障害物から離れる動きとなる。このため、鶏に対する刺激が足りず、鶏を運動させることができない。また、鶏に周囲を囲まれた場合に、接触による進行方向変更を繰り返すため、鶏舎内の一部の走行面に偏った走行となってしまい、鶏舎を隈なく走行できないという問題を有している。
However, when the self-propelled electronic device according to the conventional method is used in a poultry house, the self-propelled electronic device is configured to detect contact with an obstacle by the
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ロボットが鶏舎内を隈なく走行し、鶏に刺激を与えて、鶏を運動させて採食を促すことができる自律移動ロボット及びロボットの自律移動方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an autonomous mobile robot capable of promptly foraging by exercising the chicken by exercising the chicken by stimulating and stimulating the chicken in the chicken house. An object is to provide a moving method.
前記目的を達成するために、本発明の1つの態様にかかる自律移動ロボットによれば、少なくとも一対の駆動輪と補助輪とを備えた筐体と、
前記筐体の周囲である3方向のいずれかにおける障害物との接触により反力を検出する力検出部と、
前記3方向の前記力検出部の力検出方向に対して可視光を照射する発光部と、
前記力検出部での検出情報が入力され、前記一対の駆動輪及び前記発光部をそれぞれ駆動制御するとともに、前記力検出部での検出情報に基づいて前記障害物が動的物体であるか又は静止物体であるかを判別して刺激動作制御と走行制御とを行う制御部とを備えて、自律的な移動を行う自律移動ロボットであって、
前記制御部は、
前記力検出部での検出情報に基づいて前記ロボットが自律的に走行する自律走行制御部と、
前記力検出部で反力を検出した際に前記力検出方向に対して前記発光部で光照射による刺激を行う光照射刺激動作部と、
前記光照射刺激動作部による光照射刺激時の前記力検出部の反力の変化量により前記障害物が前記動的物体であるか又は前記静止物体であるかを判別する判別部と、
前記障害物が前記動的物体であると判別した場合に、前記動的物体に対して前記一対の駆動輪を駆動制御し、前記動的物体に対して接触又は接離しつつ前記筐体を動かして機械的な刺激を与える機械的刺激付与部と、
前記障害物が前記静止物体であると判別した場合に、前記静止物体を回避する制御を行う回避制御部とを備える。
To achieve the above object, according to an autonomous mobile robot according to one aspect of the present invention, a housing including at least a pair of drive wheels and auxiliary wheels,
A force detector that detects a reaction force by contact with an obstacle in any of three directions around the housing;
A light emitting unit that emits visible light with respect to the force detection direction of the force detection unit in the three directions;
Detection information in the force detection unit is input, and the pair of driving wheels and the light emitting unit are driven and controlled, and the obstacle is a dynamic object based on the detection information in the force detection unit or An autonomous mobile robot that autonomously moves with a control unit that determines whether it is a stationary object and performs stimulus operation control and travel control,
The controller is
An autonomous travel control unit in which the robot travels autonomously based on detection information in the force detection unit;
A light irradiation stimulation operation unit that performs stimulation by light irradiation in the light emitting unit with respect to the force detection direction when a reaction force is detected by the force detection unit;
A discriminating unit for discriminating whether the obstacle is the dynamic object or the stationary object according to the amount of change in the reaction force of the force detection unit during the light irradiation stimulation by the light irradiation stimulation operation unit;
When it is determined that the obstacle is the dynamic object, the pair of driving wheels are driven and controlled with respect to the dynamic object, and the casing is moved while contacting or moving away from the dynamic object. A mechanical stimulus applying unit for applying mechanical stimulus,
And an avoidance control unit that performs control to avoid the stationary object when it is determined that the obstacle is the stationary object.
前記目的を達成するために、本発明の別の態様にかかるロボットの自律移動方法によれば、少なくとも一対の駆動輪と補助輪とを備えた筐体と、前記筐体の周囲である3方向のいずれかにおける障害物との接触により反力を検出する力検出部と、前記3方向の前記力検出部の力検出方向に対して可視光を照射する発光部と、前記力検出部での検出情報が入力され、前記一対の駆動輪及び前記発光部をそれぞれ駆動制御するとともに、前記力検出部での検出情報に基づいて前記障害物が動的物体であるか又は静止物体であるかを判別して刺激動作制御と走行制御とを行う制御部とを備える自律移動ロボットの自律移動方法であって、
前記力検出部で反力を検出した際に前記力検出方向に対して前記発光部で光照射による刺激を行い、
そのときの前記力検出部の反力の変化量により前記障害物が前記動的物体であるか又は前記静止物体であるかを判別し、
前記障害物が前記動的物体であると判別した場合に、前記動的物体に対して前記一対の駆動輪を駆動制御し、前記動的物体に対して接触又は接離しつつ前記筐体を動かして機械的な刺激を与える一方で、前記障害物が前記静止物体であると判別した場合に、前記静止物体を回避する制御を行う。
In order to achieve the above object, according to an autonomous movement method of a robot according to another aspect of the present invention, a housing including at least a pair of driving wheels and auxiliary wheels, and three directions around the housing A force detection unit that detects a reaction force by contact with an obstacle in any of the above, a light emitting unit that emits visible light with respect to the force detection direction of the force detection unit in the three directions, and the force detection unit Detection information is input to control driving of the pair of driving wheels and the light emitting unit, and based on the detection information of the force detection unit, whether the obstacle is a dynamic object or a stationary object. An autonomous moving method of an autonomous mobile robot comprising a controller that performs stimulus operation control and travel control by determining,
When the reaction force is detected by the force detection unit, stimulation by light irradiation is performed by the light emitting unit with respect to the force detection direction,
Determine whether the obstacle is the dynamic object or the stationary object according to the amount of change in the reaction force of the force detection unit at that time,
When it is determined that the obstacle is the dynamic object, the pair of driving wheels are driven and controlled with respect to the dynamic object, and the casing is moved while contacting or moving away from the dynamic object. When the obstacle is determined to be the stationary object, the control for avoiding the stationary object is performed.
本発明の自律移動ロボット及びロボットの自律移動方法によれば、鶏舎内の走行経路上にある未知の障害物に対して、接触状態で鶏と静止物体を判別することが可能であるとともに、接触した障害物を鶏と判別した場合に、鶏に刺激を与えて、鶏を運動させて採食を促すことができる。 According to the autonomous mobile robot and the robot autonomous movement method of the present invention, it is possible to discriminate between a chicken and a stationary object in a contact state with respect to an unknown obstacle on the traveling route in the chicken house, When it is determined that the obstacle is a chicken, the chicken can be stimulated and the chicken can be exercised to encourage foraging.
以下、図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の第1実施形態にかかる自律移動ロボット及びロボットの自律移動方法は、鶏舎内を自律移動することを目的とした自律移動ロボット及び自律移動ロボットの自律的な移動方法であり、鶏舎内の走行経路上に存在する鶏又は静止物体などの未知の障害物と接触した際の反力を検出し、反力検出方向に対して、光照射による刺激を行い、光刺激後の反力の変化量に応じて鶏と静止物体とを判別し、鶏と判別した場合には反力検出方向に対して、振動又は押し退け動作などの機械的な刺激を与える一方で、静止物体と判別した場合には静止物体から接触を回避する動作を行うものである。 An autonomous mobile robot and an autonomous mobile method of the robot according to the first embodiment of the present invention are an autonomous mobile robot and an autonomous mobile robot for moving autonomously in a poultry house. Detects reaction force when it comes into contact with unknown obstacles such as chickens or stationary objects that exist on the travel route, and performs stimulation by light irradiation in the reaction force detection direction, and changes in reaction force after light stimulation When a chicken and a stationary object are discriminated according to the amount, a mechanical stimulus such as a vibration or push-off operation is given to the reaction force detection direction when the chicken is discriminated. Performs an operation to avoid contact from a stationary object.
以下に、実施の形態にかかる自律移動ロボット及び自律移動方法について、図を用いて説明する。なお、以下の説明において、同じ構成には同じ符号を付けて、適宜、説明を省略している。本発明の下記実施例は例示であって、この発明を限定するものではない。 Hereinafter, an autonomous mobile robot and an autonomous movement method according to an embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate. The following examples of the present invention are illustrative and are not intended to limit the present invention.
(実施の形態)
図1に、本発明の実施の形態における、鶏舎内の自律移動ロボット101と障害物との位置関係を示す。鶏舎内において、壁109で囲むことによって飼育領域を構築する。この飼育領域の走行面114に、鶏の成体106aと鶏の雛106bとを合わせた鶏107が存在すると仮定する。この走行面114には、さらに、給餌器又は物体固定用ブロックなどの静止物体108と扇風機110と自律移動ロボット101を設置する。
(Embodiment)
In FIG. 1, the positional relationship of the autonomous
自律移動ロボット101は、鶏舎内を自律移動可能なロボットであって、一対の駆動輪104と補助輪103とを備えた筐体(ロボット本体)101aと、力検出部112と、発光部113と、制御部102とを少なくとも備える構成とする。 力検出部112は、筐体の周囲である3方向のいずれかにおける障害物との接触により反力を検出する。
The autonomous
発光部113は、3方向の力検出部112の力検出方向に対して可視光を照射する。
The
制御部102は、力検出部112での検出情報が入力され、一対の駆動輪104及び発光部113をそれぞれ駆動制御するとともに、力検出部112での検出情報に基づいて障害物が動的物体107であるか又は静止物体108であるかを判別して刺激動作制御と走行制御とを行う。より詳しくは、制御部102は、自律走行制御部135と、光照射刺激動作部131と、判別部132と、機械的刺激付与部133と、回避制御部134とを備えている。
The
ここで、それぞれを簡単に説明すると、自律走行制御部135は、力検出部112での検出情報に基づいてロボット101を自律的に走行させるように制御する。
Here, each will be briefly described. The autonomous
光照射刺激動作部131は、力検出部112で反力を検出した際に力検出方向に対して発光部113で光照射による刺激を行う。
The light irradiation
判別部132は、光照射刺激動作部131による光照射刺激時の力検出部112の反力の変化量により動的物体107と静止物体108とを判別する。
The
機械的刺激付与部133は、障害物が動的物体107であると判別した場合に、機械的刺激の一例として、動的物体107に対して一対の駆動輪104を駆動制御して動的物体107に対して接触又は接離しつつ筐体101aを動かすように制御する。
When the mechanical
回避制御部134は、障害物が静止物体108であると判別した場合に、静止物体108を回避する制御を行う。 ロボット101は、一例として、さらに、力検出部112に加えて測距センサ105をも含む障害物検出部117と、ゲージ111とを備えることもできる。
The
以下、各構成要素について、詳細に説明する。 Hereinafter, each component will be described in detail.
駆動輪104は、モータ119に、その動力を伝達する歯車機構を介して連結されており、各駆動輪104を正逆回転させることで、ロボット101を前進、後退、又は旋回させる。各駆動輪104を正逆駆動するモータ119には、エンコーダ(図示せず)が接続されて、回転量を検出して制御部102に出力する。
The
補助輪103は、前記駆動輪104に対して進行方向前方と進行方向後方とにそれぞれ配置されており、自在輪で旋回し易いものとし、ロボット101の転倒を防ぐ。
The
測距センサ105は、筐体101aの上部に固定され、筐体101aの周囲の高所の壁面109の位置と、走行面114に置かれた扇風機110の位置と、作業者の位置とを非接触で検出して、制御部102に検出結果情報を出力する。測距センサ105は、一例としてレーザレンジファインダを設けている。測距センサ105としては、赤外線センサ又は超音波センサとしても良い。この測距センサ105を鶏107と静止物体108とよりも高い位置に筐体に設置することで、静止物体108と鶏107の存在の影響を受けずに壁109を検出する。鶏の成体106aは静止物体108よりも高さが高いことを考慮し、走行面114から筐体101aの上部に固定された測距センサ105の計測部までの高さをHとし、鶏の成体106aの高さをhmaxとしたとき、H>hmaxとなる位置に設置する。なお、壁109及び扇風機110は、測距センサ105の計測部よりも高さを高くし、測距センサ105で非接触で検出可能な条件としておく。これにより、壁109の情報を基にロボット101の自己位置推定を行うことが可能になる。
The
ゲージ111は、筐体の周囲に配置し、ロボット101が鶏舎内を移動する際に、ロボット101に鶏107を巻き込むのを防止する。
The gauge 111 is disposed around the casing and prevents the
力検出部112は、ゲージ111と連結され、筐体101aの進行方向用の正面力検出部112bと、進行方向とに対して45度の左右位置にそれぞれ傾斜した2つの方向用の左力検出部112aと右力検出部112cとの合計3方向の力検出部で構成されている。これらの3つの力検出部112により、3方向における障害物とゲージ111との接触による反力を、ゲージ111を介して検出する。よって、例えば、鶏107又は静止物体108からゲージ111を介しての反力を、力検出部112で検出して、制御部102に出力する。
The
発光部113は、制御部102の制御の下に前記3方向のうちの力検出部112で検出した力検出方向に対して可視光を照射する。
The
制御部102は、鶏107と静止物体108とを判別部132で判別して、光照射刺激動作部131と機械的刺激付与部133とによる刺激動作制御と、自律走行制御部135と回避制御部134とによる走行制御とを実行する。制御部102は、壁109又は走行面114に置かれた静止物体108又は扇風機110の設置位置、及び、ロボット101の各種設定及び走行経路を記憶する記憶部130を有する。
The
作業者は、タッチパネル又はキーボードなどの入出力部136を使用して、ロボット101の制御部102に無線通信でアクセスし、壁109又は走行面114に置かれた静止物体108又は扇風機110の設置位置、及び、ロボット101の各種設定及び走行経路を記憶部130に予め記憶させておく。
The worker uses the input /
作業者がロボット101の制御部102に無線通信でアクセスし、自律移動開始を制御部102に指示すると、ロボット101は、一対の駆動輪104の回転量と測距センサ105で検出した壁109の情報とを基に、後述する制御プログラムに基づいて制御部102の自律走行制御部135で自律移動制御する。ロボット101は、走行面114に置かれた扇風機110を測距センサ105で非接触で検出して、扇風機110を検出した位置を回避して移動するように、制御部102の回避制御部134で回避制御する。
When an operator accesses the
また、鶏107又は静止物体108などの障害物からの反力を力検出部112で検出した際に、制御部102の光照射刺激動作部131で発光部113で刺激を与え、そのときの力検出部112の反力の変化量により、鶏107と静止物体108とを制御部102の判別部132で判別する。例えば、反力の変化量として、鶏107などのような移動物体の場合には、非線形の力荷重変化があるのに対して、静止物体108の場合には、線形の力荷重変化があるため、鶏107と静止物体108とを判別部132で判別することができる。もし障害物が鶏107であると判別部132で判別した場合には、鶏107に対して振動又は押し退けなどの機械刺激を機械的刺激付与部133で与える一方、障害物が静止物体108であると判別部132で判別した場合には、静止物体108を制御部102の回避制御部134で回避動作する。
Further, when the reaction force from the obstacle such as the
ロボット101の制御部102に異常が無い場合は走行を続け、制御部102に異常時にはアラーム状態として自律移動を停止する。ここで、異常とは、ロボット101に走行不可能なトラブルが発生しているなどを検出することを意味している。例えば、駆動系トラブルの場合は、左右のモータドライバからのエンコーダフィードバックパルスを制御部102でそれぞれ監視しており、パルス数が増加しないと制御部102で判定したとき、駆動輪104が回転しないことを意味するため、異常であると制御部102で判定する。また、左又は右のモータドライバからモータ過負荷アラームを制御部102で受信すると、駆動系の機械部分が故障して回転していないことを意味するため、異常であると制御部102で判定する。さらに、ロボット転倒の恐れの場合として、ロボット101の傾きを傾きセンサ(図示せず)を介して制御部102で監視しており、20度を超える傾きを制御部102で検出すると、ロボット101が大きく傾いており、転倒防止のため、走行停止すべき、異常であると制御部102で判定する。
If there is no abnormality in the
また、測距センサ105で壁109を検出し、その検出情報から自己位置推定を行い、制御プログラムに基づいて走行終了地点に到達した場合は、制御部102で自律移動を完了し、走行終了地点に未達の場合は制御部102で自律移動を続ける。ここで、制御部102による、走行終了地点に到達したか否かの判定は、記憶部130に予め記憶された走行経路の終端位置と、ロボット101が自己位置推定した位置とが一致したか否かで判定することを意味している。
Further, the
飼育領域の走行面114に置かれた静止物体108又は扇風機110は、ロボット101にとって障害物であり、これら障害物の設置位置は、鶏107の成長具合に応じて作業者が変更する。そのため、記憶部130に予め記憶させたときの静止物体108又は扇風機110の位置情報と、実際に走行するときの静止物体108又は扇風機110の位置情報が異なる場合が生じる。位置情報が異なる障害物を検出する方法としては、扇風機110又は作業者など、測距センサ105の計測部よりも高さが高い物体は、測距センサ105で非接触で検出する。また、鶏107又は静止物体108など、測距センサ105の計測部よりも高さが低いものは、筐体101aの進行方向前方に設置されたゲージ111で接触し、接触したゲージ111を介して、ゲージ111に連結された力検出部112によって反力を検出する。このことより、位置情報が異なる突発的な障害物を測距センサ105又は力検出部112で検出して、制御部102の回避制御部134で回避制御することで、走行を中断することなく、鶏舎内を制御部102の自律走行制御部135で自律移動制御する。
The
図2A及び図2Bに本発明の実施の形態におけるロボット101の制御構成をハード構成的に及び機能構成的にそれぞれ説明するためのブロック図を示す。制御部102は、ロボット101の各構成要素の動作を制御する部分である。制御部102は、入出力コントローラ115とモータコントローラ116と記憶部130とを備え、入出力コントローラ115とモータコントローラ116とは、記憶部130を有するマイクロコンピュータによって実現される。このマイクロコンピュータのRAMに展開された制御プログラムに基づいて各ハードウェアを動作させ、この実施形態のロボット101の自立走行動作機能を実現する。
2A and 2B are block diagrams for explaining the control configuration of the
障害物検出部117の測距センサ105によって、壁109と扇風機110との位置をそれぞれ検出し、制御部102の入出力コントローラ115は、光照射刺激動作部131と判別部132として機能し、光照射刺激動作部131により前記力検出部112で反力を検出した際に力検出方向に対して発光部113で光照射による刺激を与えるように制御した後、そのときの前記力検出部112の反力の変化量を検出して、検出した反力の変化量を基に制御部102で鶏107と静止物体108とを判別部132で判別する。なお、発光部113は、力検出方向に光源123を照射可能なようにアクチュエータθZ軸121とアクチュエータθY軸122とでそれぞれ独立して移動可能な構成としている。これについては、図4で詳述する。
The
制御部102のモータコントローラ116は、自律走行制御部135と回避制御部134として機能し、駆動部118のモータ119を制御する。ロボット101は、可搬性のため直流電源を用い、モータ119は直流電源で動作するものとする。電源120は、主として走行制御を行うための電力を供給する部分である。たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、又は鉛シールド電池などの蓄電池が電源120として用いられる。
The
なお、後述する機械的刺激付与部133は、入出力コントローラ115とモータコントローラ116との両方で機能を達成する。
Note that a mechanical
図3に、ロボット101の力検出部112を説明するための上面図を示す。力検出部112は、筐体101aの進行方向と、進行方向に対して45度の左右位置に傾斜した左右の方向との合計3方向に設置する。力検出部112として用いるセンサとしては、障害物との接触により検出した反力の大小を電気信号に比例的に変換可能なものであればよく、例えば、ロードセル又はポテンショメータが挙げられる。力検出部112から制御部102に出力された電気信号を、入出力コントローラ115に入力し、制御部102で信号の変化を分析することで、障害物との接触検出、及び鶏107と静止物体108との判別を行う。
FIG. 3 is a top view for explaining the
図4は、ロボット101の前方上部に備えた発光部113の構成を説明する図である。光源123をアクチュエータθZ軸121及びアクチュエータθY軸122上に載せることにより、光照射刺激動作部131で光源123を任意の位置に動かすことができる。アクチュエータθZ軸121及びアクチュエータθY軸122のそれぞれとしては、サーボモータ又はステッピングモータなど、位置決めできるものであればよい。光源123は、指向性の高い可視光を発する光源であり、鶏107が認識しやすい色であるとされる赤色のレーザダイオードを一例として設けているが、LED(Light Emitting Diode)とレンズとの組み合わせなど別の方法であっても良い。光照射刺激動作部131により、光源123が発する指向性の高い可視光を、アクチュエータθZ軸121及びアクチュエータθY軸122をそれぞれ独立して制御することで、障害物を検出した方向に向けて可視光を走査することができる。また、光照射刺激動作部131により、アクチュエータθZ軸121及びアクチュエータθY軸122の駆動動作と走査速度とを変化させることで、鶏107に対する刺激効果を高めることができる。刺激効果を高める例を図4の上部に例示する。一例として、図4に参照符号91で示すように、上下の照射点と左右の照射点との間を往復して照射させる方法がある。また、図4に参照符号92で示すように、時計回りに四角形を描くように、左下、左上、右上、右下、左下の順に照射点を移動させつつ照射する方法がある。また、図4に参照符号93で示すように、Wの文字において、上側の左端の照射点と斜め右下の照射点との間の往復と、その斜め右下の照射点と斜め右上の照射点との間の往復と、その斜め右上の照射点と斜め右下の照射点との間の往復と、その斜め右下の照射点と斜め右上の照射点との間の往復とを行いつつ照射する方法などがある。
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the
図5A及び図5Bは、本発明の実施の形態における自律移動方法の動作フローチャートであり、図6、図7、図8、図9、図10A及び図10B、図11と合わせてそれぞれの動作について説明する。フローチャートと説明文中の数値は、動作内容の理解を容易にするために記述したものであって、パラメータとして変更可能であり、なんら本発明を限定するものではない。 5A and 5B are operation flowcharts of the autonomous movement method according to the embodiment of the present invention, and the respective operations are combined with FIGS. 6, 7, 8, 9, 10A, 10B, and 11. explain. The numerical values in the flowchart and the description are described in order to facilitate understanding of the operation content, and can be changed as parameters, and do not limit the present invention.
まず、図5AのaブロックにおけるステップS1で、ロボット101の自律移動を開始する。すなわち、測距センサ105で壁109を検出し、その情報から自己位置推定を行い、記憶部130に予め記憶させておいた走行ルートに従って自律走行制御部135で自律移動する。
First, the autonomous movement of the
次いで、ステップS2で、異常があるか否かを制御部102で判定する。異常が無いと制御部102で判定した場合には、走行を続け、ステップS3に進む。異常があると制御部102で判定した場合には、ステップ23に進み、アラーム状態として自律走行制御部135による自律移動を停止する(図5Bのbブロック)。
Next, in step S2, the
次いで、走行を続けるとき、走行終了地点に到達したか否かを制御部102で判定する。走行終了地点に到達したと制御部102で判定した場合は、自律走行制御部135による自律移動を終了する。走行終了地点に到達していないと制御部102で判定する場合は、自律走行制御部135による自律移動を続け、ステップS4に進む。
Next, when continuing traveling, the
次に、図5AのcブロックにおけるステップS4において、走行中に扇風機110又は作業者など測距センサ105の計測部よりも高さが高い障害物は測距センサ105で非接触で検出する。そのような障害物を測距センサ105で非接触で検出した場合には、ステップS5において、制御部102の回避制御部134で回避動作する。
Next, in step S4 in block c in FIG. 5A, an obstacle having a height higher than that of the measuring unit of the
次に、図5Aのdブロック及びeブロックにおけるステップS6、S7、S8において、鶏107又は静止物体108など測距センサ105の計測部よりも高さが低い障害物と接触した場合は、力検出部112で検出する。例えば、ステップS6で左力検出部112aで検出したか否かをまず検出し、検出した場合には、ステップS9で走行停止及び検出方向を記憶部130に記憶したのちステップS10に進み、検出しなかった場合には、ステップS7に進む。ステップS7で正面力検出部112bで検出したか否かをまず検出し、検出した場合には、ステップS9で走行停止及び検出方向を記憶部130に記憶したのちステップS11に進み、検出しなかった場合には、ステップS8に進む。ステップS8で右力検出部112cで検出したか否かをまず検出し、検出した場合には、ステップS9で走行停止及び検出方向を記憶部130に記憶したのちステップS12に進み、検出しなかった場合には、ステップS1に戻る。
Next, in steps S6, S7, and S8 in the blocks d and e in FIG. 5A, force detection is performed when an obstacle that is lower than the measuring unit of the
ステップS9の後は、それぞれ、ステップS10、S11、S12で、力検出部112を障害物に接触させたまま、検出した方向の走査領域124に向けて発光部(例えばレーザーポインタ)113が発光する指向性が高い可視光を角度40度で3秒間走査する。
After step S9, in steps S10, S11, and S12, the light emitting unit (for example, a laser pointer) 113 emits light toward the
例えば、図6に示すように、ステップS6で左力検出部112aで障害物を検出した場合、ステップS9で走行を停止するとともに力検出した左方向を記憶部130に記憶する。次に、ステップS10に進み、左力検出部112aを障害物に接触させたまま、光照射刺激動作部131の制御により、検出した左方向の走査領域124に向けて発光部(例えばレーザーポインタ)113が発光する指向性が高い可視光を角度40度で3秒間走査する。その後、ステップS13に進む。ここで、図6は、左力検出部112aで左側に障害物を検出した際の動きを代表的に示したものである。発光部113の照射角度又は時間は一例を示したものであり、これに限定したものではない。
For example, as shown in FIG. 6, when the left
また、ステップS6で正面力検出部112bで障害物を検出した場合、ステップS9で走行を停止するとともに力検出した正面方向を記憶部130に記憶する。次に、ステップS11に進み、正面力検出部112bを障害物に接触させたまま、検出した正面方向の走査領域に向けて発光部(例えばレーザーポインタ)113が発光する指向性が高い可視光を角度40度で3秒間走査する。その後、ステップS13に進む。
If an obstacle is detected by the front
また、ステップS6で右力検出部112cで障害物を検出した場合、ステップS9で走行を停止するとともに力検出した右方向を記憶部130に記憶する。次に、ステップS12に進み、右力検出部112cを障害物に接触させたまま、検出した右方向の走査領域に向けて発光部(例えばレーザーポインタ)113が発光する指向性が高い可視光を角度40度で3秒間走査する。その後、ステップS13に進む。
If an obstacle is detected by the right
なお、ここでは、一例して、ステップS6、S7、S8のいずれか一つでも検出すれば、ステップS9以降に進むフローとなっているが、これに限られるものではなく、ステップS6とS7との両方で検出する場合、ステップS7とS8との両方で検出する場合などを考えるようにしてもよい。そのように2つ以上のステップで検出した場合、ステップS10〜S12の対応動作としては、それぞれのステップの対応動作を順に行うか、いずれか一つの動作を代表的に行うようにしてもよい。 Here, as an example, if any one of steps S6, S7, and S8 is detected, the flow proceeds to step S9 and subsequent steps. However, the flow is not limited to this, and steps S6 and S7 In the case of detecting both of them, the case of detecting in both steps S7 and S8 may be considered. As such, when the detection is performed in two or more steps, as the corresponding operations in steps S10 to S12, the corresponding operations in the respective steps may be sequentially performed, or any one operation may be representatively performed.
次に、図5BのfブロックにおけるステップS13において、指向性が高い可視光を走査した後、光刺激後の障害物からの反力の変化(力の変化が大きいか否か)によって、障害物は鶏107であるか又は静止物体108であるかを制御部102の判別部132で判別する。障害物が鶏107のような移動物体の場合は、反力の変化量が閾値よりも大きくなるのに対し、障害物が静止物体108のような静止物体の場合は、反力の変化量が閾値以下となることを利用する。ここで、障害物が鶏107のような移動物体の場合は、反力の変化量が閾値よりも大きくなるとは、力検出部112と鶏107とが接触した場合、鶏107が移動するため、非線形の力荷重変化となって、反力の変化量が閾値よりも大きくなることを意味している。また、もし、鶏107が寝ていた場合、力検出部112との接触によって鶏107は目を覚ますため、目を覚ました鶏107に対して光刺激を加えることで、反力の変化量が閾値よりも大きくなる。一方、反力の変化量が閾値以下である場合であると制御部102で判定した場合には、ステップS14に進み、ステップS14において、障害物が静止物体108であると制御部102の判別部132で判別したのち、ステップS15に進む。一方、反力の変化量が閾値よりも大きい場合であると制御部102で判定した場合には、ステップS30に進み、ステップS30において、障害物が鶏107であると制御部102の判別部132で判別したのち、ステップS31に進む。
Next, in step S13 in block f in FIG. 5B, after scanning visible light with high directivity, the obstacle is determined by the change in reaction force from the obstacle after light stimulation (whether the change in force is large). Is determined by the
ステップS30で障害物が鶏107であると判別部132で判別した後、ステップS31で左、正面、又は右の力検出部112a,112b,112cが接触を検出しない場合には、ステップS1に戻る。
After the
ステップS30で障害物が鶏107であると判別部132で判別した後、ステップS31で左、正面、又は右の力検出部112a,112b,112cのいずれかが接触を検出した場合は、ステップS32に進む。
After the
3つの力検出部112a,112b,112cのいずれかが接触を検出している場合とは、鶏107がロボット101に接触した状態のまま動いていない場合であると推定される。このため、ステップS32では、図7の(1)〜(5)に示すように、機械的刺激付与部133の制御の下に、ロボット101が力を検出した方向の鶏107に対して、ロボット101を左右に小刻みに旋回させて振動させることによって鶏107の運動を促す。具体的には、図7の(1)は、正面力検出部112bで接触検出したときの状態を示している。このとき、まず、正面力検出部112bを鶏107に接触させたままロボット101の中心周りに10度左旋回させて、図7の(2)の状態とする。それから、図7の(2)の状態から、機械的刺激付与部133の制御の下にロボット101の中心周りに20度右旋回させて、図7の(3)の状態とする。それから、機械的刺激付与部133の制御の下にロボット101の中心周りに20度左旋回させて、図7の(4)の状態とする。この図7の(3)の位置と図7の(4)の位置とになるような正逆の旋回揺動動作を機械的刺激付与部133の制御の下に10回繰り返すことで、ロボット101を振動させる動きを作り出し、その動きを鶏107に与えて、鶏107が運動するように促す。それから、機械的刺激付与部133の制御の下にロボット101の中心周りに10度右旋回させて図7の(5)の状態とし、鶏107との接触を検出した図7の(1)の状態で進行方向に合わせて停止する。この一連の動作中に、他の力検出部112a,112cが接触を検出しても動作を続け、鶏107に運動するように促す(図5Bのgブロック)。この旋回揺動動作及び回転角度は一例を示したものであり、本発明はこれに限定するものではない。
The case where any of the three
ステップS32での鶏107に運動を促す動きの後に、ステップS33に進み、左力検出部112aにより力検出の有無が存在するか否かを検出する。ステップS33で左力検出部112aで力検出が存在する場合、ステップS34に進み、前進しながら左に曲がるような力検出方向に対しての鶏107の押し退け動作を行い、その後、ステップS37に進む。もし、ステップS33で左力検出部112aで力検出が存在しない場合には、ステップS35に進み、正面力検出部112bにより力検出の有無が存在するか否かを検出する。ステップS35で正面力検出部112bで力検出が存在する場合、ステップS36に進み、前進するような力検出方向に対しての鶏107の押し退け動作を行い、その後、ステップS37に進む。もし、ステップS35で正面力検出部112bで力検出が存在しない場合には、ステップS38に進み、右力検出部112cにより力検出の有無が存在するか否かを検出する。ステップS38で右力検出部112cで力検出が存在する場合、ステップS39に進み、前進しながら右に曲がるような力検出方向に対しての鶏107の押し退け動作を行い、その後、ステップS37に進む。例えば、ロボット101の左力検出部112aが進行方向左側で鶏107を検出した場合、図8に示すように、ロボット101が前進しながら左に曲がり、鶏107に対して押し退け動作を行う。図8の(1)は、左力検出部112aで鶏107を検出したときの状態である。その後、図8の(2)に示すように、ロボット101を鶏107に接触させたまま検出方向の左に曲がりながらロボット101を10cm前進させることで、ロボット101で鶏107を押し退ける(図5Bのhブロック)。この動作及び前進量は一例を示したものであり、本発明はこれに限定するものではない。
After the movement to urge the
これに対し、ステップS32での鶏107に運動を促す動きの後に、もし、ステップS38で右力検出部112cで力検出が存在しない場合には、言い換えれば、ステップS33とステップS35とステップS38とでロボット101の3つの力検出部112a,112b,112cで鶏107の接触を検出しなかった場合には、ステップS24に進む。
On the other hand, if there is no force detection in the right
ステップS24では、ロボット101を元の移動経路に戻し(図5Bのjブロック)、その後、ステップS1に戻って自律走行制御部135による自律移動を再開する。
In step S24, the
ステップS34又はS36又はS39での押し退け動作後に、図8の(3)に示すように鶏107がロボット101から離れ、力検出部112の左、正面、及び右側方向の全ての検出部112a,112b,112cでの接触検出が無くなった場合、ステップS24に進む。そして、ステップS24でロボット101を元の移動経路に戻し(図5Bのiブロック)、その後、ステップS1に戻って自律走行制御部135による自律移動を再開する。
After the pushing-out operation in step S34 or S36 or S39, the
図8の(4)は、図8の(1)と図8の(2)と図8の(3)との動きをまとめて示した図である。これに対し、押し退け動作後に、いずれかの力検出部112で障害物を検出した場合は、鶏107を立ち退かせることができなかったと判断し、鶏107を静止物体と同等と判断し、次に述べる回避制御部134による静止物体の回避動作をする。
(4) of FIG. 8 is a diagram collectively showing the movements of (1), FIG. 8 (2), and FIG. 8 (3) of FIG. On the other hand, if an obstacle is detected by any of the
回避制御部134による静止物体の回避動作は、ロボット101のいずれかの力検出部112a,112b,112cで静止物体108を検出し、検出した位置に従ってロボット101を制御部102の回避制御部134で方向転換制御して回避動作を行うことで実現する。例として、図9、図10A及び図10B、図11で説明する。
The avoiding operation of the stationary object by the
図9において、仮にロボット101の左力検出部112aで左側に静止物体108との接触を検出し(ステップS14)、検出情報に基づいて、制御部102の回避制御部134で1回の回避動作で回避する様子を示す。図9の(1)は左力検出部112aで静止物体108の接触を検出した状態である(ステップS14)。それから、ステップS15において、制御部102の制御の下に、図9の(2)に示すように、ロボット101が走行してきた経路上を10cm後退することで、静止物体108から離れ、正常作動可能な領域に移動する。その後、ステップS16において、図9の(3)に示すように、ロボット101が静止物体108を検出した方向と逆を向くように、右方向に30度旋回する。さらに、ステップS19において、図9の(4)に示すように、ロボット101を20cm前進させる。このとき、ロボット101が静止物体108に接触せず、ステップS20においてすべての力検出部112で接触検出が無ければ、回避したと制御部102の回避制御部134で判断し、ステップS24においてロボット101を元の移動経路に戻し(図5Bのkブロック)、ステップS1に戻って自律走行制御部135による自律移動を再開する。図9の(5)は、図9の(1)と図9の(2)と図9の(3)と図9の(4)との動きをまとめて示した図である。
In FIG. 9, the left
図10A及び図10Bに、ロボット101の左力検出部112aで左側に静止物体108との接触を検出し、回避制御部134による2回の回避動作で回避する様子を示す。図10Aの(1)は左力検出部112aで静止物体108の接触を検出した状態である。それから、ステップS15において、制御部102の制御の下に、図10Aの(2)に示すように、ロボット101が走行してきた経路上を10cm後退することで、静止物体108から離れ、正常作動可能な領域に移動する。その後、ステップS18において、図10Aの(3)に示すようにロボット101が静止物体108を検出した方向と逆を向くように、右方向に30度旋回する。さらに、ステップS19において、図10Aの(4)に示すように、ロボット101を20cm前進させている途中で、ステップS20においてロボット101が静止物体108に接触した場合は、ステップS21でリトライ回数が3回に到達していないことを確認したのち、ステップS22でリトライ回数を1つ増やして回避制御部134による回避動作をリトライする。すなわち、ステップS15において、制御部102の制御の下に、図10Bの(5)に示すように、ロボット101が走行してきた経路上を10cm後退することで、静止物体108から離れ、正常作動可能な領域に移動する。その後、ステップS18において、図10Bの(6)に示すようにロボット101が静止物体108を検出した方向と逆を向くように右方向に30度旋回する。さらに、ステップS19において、図10Bの(7)に示すように、ロボット101を20cm前進させ、このとき、ステップS20において、ロボット101が静止物体108に接触せず、すべての力検出部112で接触検出が無ければ、制御部102の回避制御部134で回避したと判断し、ステップS24でロボット101を元の移動経路に戻し(図5Bのkブロック)、ステップS1に戻って自律走行制御部135による自律移動を再開する。図10Bの(8)は、図10Aの(1)と図10Aの(2)と図10Aの(3)と図10Aの(4)と図10Bの(5)と図10Bの(6)と図10Bの(7)との動きをまとめて示した図である。
FIGS. 10A and 10B show how the left
ステップS21において、指定したリトライ回数の回避を回避制御部134で試みても回避できなかった場合(図5Bのlブロック)、ステップS23でアラーム状態(図5Bのbブロック)として自律走行制御部135による自律移動を停止する。
In step S21, if avoidance of the specified number of retries is avoided by the avoidance control unit 134 (
図11に、正面力検出部112bで正面の静止物体108の接触を検出し、回避制御部134により回避する動きを示す図である。図11の(1)は、正面力検出部112bで静止物体108の接触を検出した状態である。それから、ステップS15において、制御部102の制御の下に、図11の(2)に示すように、ロボット101が走行してきた経路上を10cm後退することで、静止物体108から離れ、正常作動可能な領域に移動する。その後、ステップS17において、図11の(3)に示すようにロボット101は進行方向に沿った壁109から遠ざかる方向に向くように、60度旋回する。さらに、ステップS19において、図11の(4)に示すように、ロボット101を20cm前進させる。このとき、ステップS20において、ロボット101が静止物体108に接触せず、すべての力検出部112で接触検出が無ければ、回避したと制御部102の回避制御部134で判断し、ステップS24においてロボット101を元の移動経路に戻し(図5Bのmブロック)、ステップS1に戻って自律走行制御部135による自律移動を再開する。図11の(5)は、図11の(1)と図11の(2)と図11の(3)と図11の(4)との動きをまとめて示した図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a movement that the front
ステップS21において、指定したリトライ回数の回避を試みても回避制御部134で回避できなかった場合(図5Bのlブロック)、ステップS23でアラーム状態(図5Bのbブロック)として自律走行制御部135による自律移動を停止する。
In step S21, if the
以上の構成及び動作により、ロボット101が鶏舎内を自律走行制御部135により自律移動し、鶏107に刺激を与えることで鶏107が運動し、採食を促進することを確認した。
With the above configuration and operation, it was confirmed that the
よって、前記実施形態によれば、鶏舎内の走行経路上にある未知の障害物に対して、接触状態で鶏107と静止物体108とを判別することが可能であるとともに、接触した障害物を鶏107と判別部132で判別した場合に、鶏107に刺激を与えて、鶏107を運動させて採食を促すことができる。
Therefore, according to the embodiment, it is possible to discriminate between the
なお、上記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。 In addition, it can be made to show the effect which each has by combining arbitrary embodiment or modification of the said various embodiment or modification suitably. In addition, combinations of the embodiments, combinations of the examples, or combinations of the embodiments and examples are possible, and combinations of features in different embodiments or examples are also possible.
本発明の自律移動ロボット及びロボットの自律移動方法をロボットに搭載することにより、鶏舎内の走行経路上にある未知の障害物に対して、接触状態で鶏と静止物体を判別することが可能であるとともに、接触した障害物を鶏と判別した場合に、鶏に刺激を与えて、鶏を運動させて採食を促すことができ、鶏の成長の差を減らすことが可能となるので、鶏舎に限らず、他の生物が多数存在する環境内におけるロボットの自律移動にも適用可能である。 By mounting the autonomous mobile robot and robot autonomous movement method of the present invention on the robot, it is possible to discriminate between chickens and stationary objects in contact with unknown obstacles on the traveling route in the poultry house. At the same time, when it is determined that the obstacle in contact is a chicken, the chicken can be stimulated and the chicken can be exercised to encourage foraging, reducing the difference in chicken growth. The present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to autonomous movement of a robot in an environment where there are many other organisms.
101 ロボット
101a 筐体
102 制御部
103 補助輪
104 駆動輪
105 測距センサ
106a 鶏の成体
106b 鶏の雛
107 鶏
108 静止物体
109 壁
110 扇風機
111 ゲージ
112 力検出部
113 発光部
114 走行面
115 入出力コントローラ
116 モータコントローラ
117 障害物検出部
118 駆動部
119 モータ
120 電源
121 アクチュエータθZ軸
122 アクチュエータθY軸
123 光源
124 レーザ走査領域
130 記憶部
131 光照射刺激動作部
132 判別部
133 機械的刺激付与部
134 回避制御部
135 自律走行制御部
136 入出力部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記筐体の周囲である3方向のいずれかにおける障害物との接触により反力を検出する力検出部と、
前記3方向の前記力検出部の力検出方向に対して可視光を照射する発光部と、
前記力検出部での検出情報が入力され、前記一対の駆動輪及び前記発光部をそれぞれ駆動制御するとともに、前記力検出部での検出情報に基づいて前記障害物が動的物体であるか又は静止物体であるかを判別して刺激動作制御と走行制御とを行う制御部とを備えて、自律的な移動を行う自律移動ロボットであって、
前記制御部は、
前記力検出部での検出情報に基づいて前記ロボットが自律的に走行する自律走行制御部と、
前記力検出部で反力を検出した際に前記力検出方向に対して前記発光部で光照射による刺激を行う光照射刺激動作部と、
前記光照射刺激動作部による光照射刺激時の前記力検出部の反力の変化量により前記障害物が前記動的物体であるか又は前記静止物体であるかを判別する判別部と、
前記障害物が前記動的物体であると判別した場合に、前記動的物体に対して前記一対の駆動輪を駆動制御し、前記動的物体に対して接触又は接離しつつ前記筐体を動かして機械的な刺激を与える機械的刺激付与部と、
前記障害物が前記静止物体であると判別した場合に、前記静止物体を回避する制御を行う回避制御部とを備える、自律移動ロボット。 A housing having at least a pair of drive wheels and auxiliary wheels;
A force detector that detects a reaction force by contact with an obstacle in any of three directions around the housing;
A light emitting unit that emits visible light with respect to the force detection direction of the force detection unit in the three directions;
Detection information in the force detection unit is input, and the pair of driving wheels and the light emitting unit are driven and controlled, and the obstacle is a dynamic object based on the detection information in the force detection unit or An autonomous mobile robot that autonomously moves with a control unit that determines whether it is a stationary object and performs stimulus operation control and travel control,
The controller is
An autonomous travel control unit in which the robot travels autonomously based on detection information in the force detection unit;
A light irradiation stimulation operation unit that performs stimulation by light irradiation in the light emitting unit with respect to the force detection direction when a reaction force is detected by the force detection unit;
A discriminating unit for discriminating whether the obstacle is the dynamic object or the stationary object according to the amount of change in the reaction force of the force detection unit during the light irradiation stimulation by the light irradiation stimulation operation unit;
When it is determined that the obstacle is the dynamic object, the pair of driving wheels are driven and controlled with respect to the dynamic object, and the casing is moved while contacting or moving away from the dynamic object. A mechanical stimulus applying unit for applying mechanical stimulus,
An autonomous mobile robot comprising: an avoidance control unit that performs control for avoiding the stationary object when it is determined that the obstacle is the stationary object.
前記障害物が前記動的物体であるか又は前記静止物体であるかを判別するとき、
前記力検出部による障害物検出と、前記光照射刺激動作部で前記発光部による前記障害物への刺激とに基づいて、前記力検出部の変化量が閾値より大きい場合は前記障害物が前記動的物体であると判別し、前記力検出部の変化量が前記閾値以下の場合は前記障害物が前記静止物体であると判別する、請求項1に記載の自律移動ロボット。 The determination unit of the control unit is
When determining whether the obstacle is the dynamic object or the stationary object,
Based on the obstacle detection by the force detection unit and the stimulus to the obstacle by the light emitting unit in the light irradiation stimulation operation unit, if the amount of change of the force detection unit is greater than a threshold, the obstacle is the The autonomous mobile robot according to claim 1, wherein the autonomous mobile robot is determined to be a dynamic object, and the obstacle is determined to be the stationary object when a change amount of the force detection unit is equal to or less than the threshold.
前記機械的刺激付与部は、
まず、前記一対の駆動輪を正逆駆動制御して、前記反力の前記検出方向に対して前記筐体を左右に機械的に振動させて前記鶏に刺激を与えた後、
さらに前記3方向の前記力検出部のいずれかで反力を検出した場合に、前記一対の駆動輪を駆動制御して前記力検出方向に対して前記鶏を押し退ける動作を行わせる、請求項1又は2に記載の自律移動ロボット。 When the determination unit determines that the obstacle is the dynamic object and the chicken in the determination between the dynamic object and the stationary object, the mechanical stimulus applying unit applies the pair to the chicken. When driving the housing while driving or controlling the drive wheel of the
The mechanical stimulus applying unit is:
First, the forward and reverse drive control of the pair of drive wheels is performed, and the housing is mechanically vibrated to the left and right with respect to the detection direction of the reaction force to stimulate the chicken,
Further, when a reaction force is detected by any of the force detection units in the three directions, the pair of drive wheels are driven and controlled to push the chicken away from the force detection direction. Or the autonomous mobile robot of 2.
前記力検出部で反力を検出した際に前記力検出方向に対して前記発光部で光照射による刺激を行い、
そのときの前記力検出部の反力の変化量により前記障害物が前記動的物体であるか又は前記静止物体であるかを判別し、
前記障害物が前記動的物体であると判別した場合に、前記動的物体に対して前記一対の駆動輪を駆動制御し、前記動的物体に対して接触又は接離しつつ前記筐体を動かして機械的な刺激を与える一方で、前記障害物が前記静止物体であると判別した場合に、前記静止物体を回避する制御を行う、ロボットの自律移動方法。 A housing including at least a pair of driving wheels and auxiliary wheels, a force detection unit that detects a reaction force by contact with an obstacle in any of the three directions around the housing, and the three directions A light emitting unit that emits visible light with respect to the force detection direction of the force detection unit, detection information from the force detection unit is input, and the pair of driving wheels and the light emitting unit are driven and controlled, and the force detection is performed. An autonomous moving method of an autonomous mobile robot comprising: a control unit that determines whether the obstacle is a dynamic object or a stationary object based on detection information at a unit and performs stimulus operation control and traveling control There,
When the reaction force is detected by the force detection unit, stimulation by light irradiation is performed by the light emitting unit with respect to the force detection direction,
Determine whether the obstacle is the dynamic object or the stationary object according to the amount of change in the reaction force of the force detection unit at that time,
When it is determined that the obstacle is the dynamic object, the pair of driving wheels are driven and controlled with respect to the dynamic object, and the casing is moved while contacting or moving away from the dynamic object. A method for autonomously moving a robot, which performs control for avoiding the stationary object when it is determined that the obstacle is the stationary object while providing mechanical stimulation.
前記力検出部による障害物検出と、前記発光部による前記障害物への刺激とに基づいて、前記力検出部の変化量が閾値より大きい場合は前記障害物が前記動的物体であると判別し、前記力検出部の変化量が前記閾値以下の場合は前記障害物が前記静止物体であると判別する、請求項4に記載のロボットの自律移動方法。 When determining whether the obstacle is the dynamic object or the stationary object in the control unit,
Based on the obstacle detection by the force detection unit and the stimulus to the obstacle by the light emitting unit, if the amount of change of the force detection unit is greater than a threshold, it is determined that the obstacle is the dynamic object The robot autonomously moving method according to claim 4, wherein when the amount of change of the force detection unit is equal to or less than the threshold value, the obstacle is determined to be the stationary object.
まず、前記一対の駆動輪を正逆駆動制御して、前記反力の前記検出方向に対して前記筐体を左右に機械的に振動させて前記鶏に刺激を与えた後、
さらに前記3方向の前記力検出部のいずれかで反力を検出した場合に、前記一対の駆動輪を駆動制御して前記力検出方向に対して前記鶏を押し退ける動作を行わせる、請求項4又は5に記載のロボットの自律移動方法。 When it is determined that the obstacle is the dynamic object and the chicken in the determination of the dynamic object and the stationary object,
First, the forward and reverse drive control of the pair of drive wheels is performed, and the housing is mechanically vibrated to the left and right with respect to the detection direction of the reaction force to stimulate the chicken,
Further, when a reaction force is detected by any of the force detection units in the three directions, the pair of driving wheels are driven and controlled to push the chicken away from the force detection direction. Or the autonomous movement method of the robot of 5.
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JP2016111035A JP2017215916A (en) | 2016-06-02 | 2016-06-02 | Autonomous mobile robot and autonomous movement method of robot |
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