JP2017511177A - 自律移動装置およびその移動制御方法 - Google Patents

Abstract

自律移動装置とその移動制御方法が提供される。自律移動装置は、外枠(100)と、外枠(100)に回転可能に接続された本体(200)とを備える。本体(200)には、制御ユニットと移動ユニットが設けられている。本体(200)には、固定ピン(300)が接続されている。固定ピン(300)の一端は本体(200)に可動に固定され、他端はピンヘッド(320)である。外枠(100)には、対応してピンスロット(110)が設けられている。ピンヘッド(320)がピンスロット(110)に嵌入されて固定されると、本体(200)が外枠(100)に固定接続されて係合される。ピンヘッド(320)がピンスロット(110)から引き離されると、本体(200)が外枠(100)に対して回転可能になる。本体(200)に検出器が設けられている。ピンヘッド(320)がピンスロット(110)に嵌入されて固定されていることを検出器が検出すると、制御ユニットが、検出器の検出信号に従って、移動ユニットを制御して対応する動作指令を実行させる。本装置および方法は、簡単な構造及び高い感度で、本体(200)と外枠(100)との接続状態を正確かつ効果的に検出することが可能で、検出と姿勢調整によって、本体(200)と外枠(100)が係合状態時に確実に移動を行い得るようにする。【選択図】図１

Description

本発明は、自律移動装置およびその移動制御方法に関し、小型家庭用電化製品製造技術に属する。

窓拭きロボット等の自律移動装置の出現とともに、窓拭きのような作業がより簡単になっている。より効率的に窓を拭く方法が、窓拭きロボット開発の傾向となっており、窓拭きロボットが窓の縁または隅においてその場でそのまま回転することができれば、窓拭きロボットの窓拭き効率が改善される。そのため、窓拭きロボットのその場での回転を容易にし、それとともに、窓拭きロボットを回転後に設定位置に配置可能にする係合機構が必要である。具体的には、窓拭きロボットは一般に機械本体と外枠を備えており、機械本体は円形で、運動機能を有し、外枠は正方形で、窓を拭く機能を有する。機械本体と外枠の間の２つの接続状態としては、分離または係合がある。分離状態時には、機械本体は外枠に対して回転可能であり、係合状態時には、機械本体は外枠に対して固定され、外枠は機械本体と一緒にのみ回転可能であって、両者が相対的に回転することはできない。しかしながら、そのような係合機構が実際に採用された場合、回転時のわずかなずれによって係合機構が適切な位置で係合できないことにより、ロボットが正常に機能できなくなる。

上記従来技術の欠点に鑑み、本発明が解決しようとする技術的課題は、簡単な構造及び高い感度で、本体と外枠との接続状態を正確かつ効果的に検出することが可能で、当該検出と姿勢調整によって、本体と外枠が係合状態時に確実に移動を行えるようにする自律移動装置およびその移動制御方法を提供することである。

本発明が解決しようとする技術的課題は以下の技術的解決策によって解決される。

自律移動装置は、外枠と、外枠に対して回転可能に接続された本体とを備えている。本体には、制御ユニットと移動ユニットが設けられている。本体には、固定ピンが接続されており、固定ピンの一端は本体に可動に固定され、固定ピンの他端はピンヘッドである。外枠には、これに対応してピンスロットが設けられている。ピンヘッドがピンスロットに嵌入されて固定されると、本体が外枠に固定接続されて係合され、ピンヘッドがピンスロットから引き離されると、本体が外枠に対して回転可能になる。本体には、検出器が設けられている。ピンヘッドがピンスロットに嵌入されて固定されていることを検出器が検出すると、制御ユニットが、検出器の検出信号に従って、移動ユニットを制御して対応する動作指令を実行させる。

検出器は様々な構造で実現可能である。具体的に、第１の実施形態では、検出器は本体に設けられた光結合センサーであり、ピンヘッドの周面に遮断アームが突出して設けられている。ピンヘッドがピンスロットから引き離されているときは、遮断アームが光結合センサーの信号伝送路上に位置しており、ピンヘッドがピンスロットに嵌入されて固定されているときは、遮断アームが光結合センサーの信号伝送路から離れている。

検出器として、上記の光結合センサー以外に、ホールセンサーまたはリミットスイッチも採用可能である。

固定ピンを復帰させやすいように、固定ピンにバネが巻装されている。バネは本体とピンヘッドの間に配置されている。

配置されやすいように、光結合センサーは光結合ホルダーによって本体に固定されている。光結合ホルダーの両端には、信号送信器と信号受信器がそれぞれ設けられており、信号送信器と信号受信器の間には、遮断アームを受け入れるための隙間が設けられている。

上記の構造の代わりに、第２の実施形態では、本体に電気モーターとカムが設けられ、カムが電気モーターによって駆動され、これにより固定ピンを駆動して移動させる。固定ピンにバネが巻き付けられて装着されるとともに、固定ピンに制止部が設けられており、バネは外枠と制止部の間に配置されている。あるいは、第３の実施形態では、本体に電磁石が設けられ、固定ピンが電磁石に設けられて、電磁石によって駆動される。

また、本発明は、自律移動装置の移動制御方法であって、本体と外枠が係合状態にあることを検出器が検出すると、移動ユニットを制御して対応する動作指令を実行させることを特に含む、移動制御方法を提供する。

具体的には、移動制御方法は以下の工程、すなわち、
自律移動装置を始動させる工程１００と、
自律移動装置が移動を行う工程２００と、
自律移動装置が移動時に障害物を検出すると、制御ユニットにより本体を制御して回転させ、検出器により本体と外枠との位置状態を検出し、本体と外枠の係合状態が検出された場合は、工程４００に進み、検出されない場合は、姿勢調整を行い、本体と外枠が係合状態になるまで検出を繰り返す工程３００と、
自律移動装置が新しい方向への移動を行い続ける工程４００を含む。

さらに具体的には、工程１００と工程２００の間に、検出器により本体と外枠との位置状態を検出し、本体と外枠の係合状態が検出された場合は、上記工程２００に進み、検出されない場合は、姿勢調整を行い、本体と外枠が係合状態になるまで検出を繰り返す工程１１０が存在する。

具体的には、工程３００は以下の工程、すなわち、
本体を外枠に対して第１の予め定められた角度回転させる工程３１０と、
本体と外枠の係合状態が検出された場合は、上記工程４００に進み、検出されない場合は、適切な位置での係合が達成されたと判定されるまで、本体を第２の予め定められた角度で回転させることによって本体を調節する工程３２０を含む。

工程３１０における第１の予め定められた角度は９０°か、または本体が連続的に１８０°で回転することであり、工程３２０における第２の予め定められた角度は±１５°である。

結論として、本発明は、簡単な構造及び高い感度で、本体と外枠との接続状態を正確かつ効果的に検出することが可能で、検出と姿勢調整によって、本体と外枠が係合状態時に確実に移動を行い得るようにする自律移動装置およびその移動制御方法を提供する。

以下、本発明の技術的解決策を添付の図面と特定の実施形態に基づいて詳細に説明する。

係合状態にある本発明の自律移動装置の第１の実施形態にかかる部分構造の概略図である。 解除状態にある本発明の自律移動装置の第１の実施形態にかかる部分構造の概略図である。 本発明の自律移動装置の第１の実施形態にかかる動作原理の概略図である。 本発明の自律移動装置の移動方向の概略図である。 係合状態にある本発明の自律移動装置の第２の実施形態にかかる部分構造の概略図である。 係合状態にある本発明の自律移動装置の第３の実施形態にかかる部分構造の概略図である。 本発明の検出器の第２の実施形態にかかる構造の概略図である。 本発明の検出器の第３の実施形態にかかる構造の概略図である。

自律移動装置の第１の実施形態
図１は、係合状態にある本発明の自律移動装置の第１の実施形態にかかる部分構造の概略図である。図２は、解除状態にある本発明の自律移動装置の第１の実施形態にかかる部分構造の概略図である。図２を参照するとともに図１に示すように、本発明は、外枠１００と、外枠１００に対して回転可能に接続された本体２００とを備えた自律移動装置を提供する。本体２００には、制御ユニットと移動ユニットが設けられている。本体２００には、固定ピン３００が接続されており、固定ピン３００の一端は本体２００に対して可動に固定され、固定ピン３００の他端はピンヘッドである。外枠には、対応してピンスロット１１０が設けられている。ピンヘッドがピンスロットに嵌入されて固定されると、本体が外枠に固定接続されて係合され、ピンヘッドがピンスロットから引き離されると、本体が外枠に対して回転可能になる。本体には、検出器が設けられている。ピンヘッドがピンスロットに嵌入されて固定されていることを検出器が検出すると、制御ユニットが、検出器の検出信号に従って、移動ユニットを制御して対応する動作指令を実行させる。図１に示すように、固定ピン３００はネジ３１０によって本体２００に固定されている。固定ピン３００の他端はピンヘッド３２０であり、ピンヘッド３２０に対応して、外枠１００にピンスロット１１０が設けられている。固定ピン３００が下方に移動すると、ピンヘッド３２０がピンスロット１１０に嵌入されて固定されることによって、外枠１００と本体２００がロックされて、外枠と本体が相対移動できなくなる。固定ピン３００が上方に移動すると、ピンヘッド３２０がピンスロット１１０から引き離されて、本体２００が外枠１００に対して回転自在になる。図１および図２を参照すると、固定ピン３００の上下動を容易にするように、固定ピン３００にバネ４００が巻き付けて装着されている。バネ４００は、本体２００とピンヘッド３２０の間に配置されている。

図３は、本発明の自律移動装置の第１の実施形態にかかる動作原理の概略図である。図３に示すように、外枠と本体との接続関係がロック状態であるのか解除状態であるのかを検出しやすくするため、本体に光結合センサーが設けられている。光結合センサーは、光結合ホルダー１２０によって本体２００に固定されている。図３に示す実施形態では、光結合ホルダー１２０は「［」形状を有しており、その両端には、対応してそれぞれ信号送信器１２１と信号受信器１２２が設けられている。言うまでもなく、形状は上記に限定されず、当業者が必要に応じて対応する構造を設計することができる。ピンヘッド３２０には、遮断アーム３３０が突出して設けられている。遮断アーム３３０の高さは、信号送信器１２１と信号受信器１２２の間の信号伝送路が存在する位置の高さに応じて対応して設定されており、そのため、ピンヘッド３２０がピンスロット１１０に嵌入されて固定されている時、またはピンヘッド３２０がピンスロット１１０から引き離されている時のどちらかにおいて、遮断アーム３３０が光結合センサーの信号伝送路上に位置している。

図４は本発明の自律移動装置の移動方向の概略図である。本実施形態の動作の過程を図４に基づいて詳細に説明する。自律移動装置Ｂは窓枠ＭとＮを備えたガラスの表面上で動作しており、自律移動装置Ｂの初期位置はＸにある。ここで、自律移動装置Ｂは窓枠Ｍに沿って通常通りに走行し、直線移動する。その間、本体２００と外枠１００は、ピンヘッド３２０がバネ４００の弾性力の作用でピンスロット１１０に押入されている場合には、係合機構Ａによって互いに係合されており、その結果、本体２００と外枠１００が一緒に直線移動する。図３を参照するとともに図１に示すように、この時、遮断アーム３３０の高さは光結合センサーの信号伝送路の高さよりも低く、したがって、信号送信器１２１と信号受信器１２２が正常に通信する。

自律移動装置Ｂが窓枠ＭとＮによって形成された窓の隅Ｙまで移動すると、本体２００は、本体１００の底部に設けられた駆動輪１０００の駆動力で向きを変える必要がある。回転力がバネ４００の弾性力より大きいとき、ピンヘッド３２０が持ち上げられてピンスロット１１０から釈放され、その時、係合機構Ａのロックが解除される。固定ピン３００が上方に移動するにつれて、遮断アーム３３０の高さが上昇する。この時、図２および図３を参照して、遮断アーム３３０の高さがちょうど光結合センサーの信号伝送路上に位置することによって、信号送信器１２１と信号受信器１２２が正常に通信できなくなり、本体２００は外枠１００に対して回転する。設定位置まで回転すると、係合機構Ａが本体２００と外枠１００を再び係合状態にしてロックさせ、本体と外枠の両方が窓枠Ｎに沿って、すなわち、図面の位置Ｚにおいて一緒に直線移動を続ける。

言い換えると、本体と外枠が係合解除状態にあるときは、遮断アームは信号が送受信されないようにする一方、ロボットの回転が完了して係合が達成されたと判定された後は、ロボットが信号を受信して次の動作に進むように、本体と外枠が係合状態にあるときは、遮断アームは信号が送受信されるのを妨げないようにする。自律移動装置は通常通りに移動を行い、自律移動装置が向きを変えるための信号を受信した後、係合機構が係合解除され、本体がフレームに対して第１の予め定められた角度、例えば、９０°回転する。この時、光結合センサーからの信号が受信されるか否かが判定され、受信される場合は、適切な位置で係合が達成されたと判定され、本体と外枠が新しい方向に向かって移動を行い、受信されない場合は、適切な位置で係合が達成されたと判定されるまで、本体を第２の予め定められた角度、例えば、±１５°回転させることによって調節する。なお、本実施形態では、本体を予め定められた角度回転させて本体を調節する際に、特定の角度まで回転させる必要はなく、回転中に係合が達成されてもよい。例えば、９０°回転の過程で、８５°で係合位置に達する場合は、本体と外枠はバネの弾性力の作用で係合される。

自律移動装置がガラス上で始動された後、信号受信器１２２が信号送信器１２１から送信信号を受信すれば、本体と外枠は係合されている。信号受信器１２２が信号送信器１２１から送信信号を受信しなければ、本体が外枠から引き離されており、本体は左、右、または左右交互に回転し始める。信号送信器１２１の送信信号が検出されるまで、本体と外枠は係合されている。

自律移動装置が窓枠のないガラス上で動作する場合、本体と外枠は自律移動装置の作業の間ずっと係合状態で保持される。

自律移動装置が窓枠のあるガラス上で動作する場合にも、自律移動装置の外枠が窓枠と接触状態になるまで、本体と外枠の間の係合が保持される。自律移動装置がガラスの窓枠または窓の隅まで移動すると、本体は、外枠から引き離され、本体と外枠が再び係合状態にあることが検出される新しい位置まで回転し、その後、外枠と一緒に新しい方向に向かって移動する。

自律移動装置の第２の実施形態
図５は、係合状態にある本発明の自律移動装置の第２の実施形態にかかる部分構造の概略図である。図５に示すように、本実施形態では、自律移動装置に設けられた回転係合構造が第１の実施形態と異なっている。第１の実施形態では機械式構造が採用されているのに対して、第２の実施形態では電気モーター制御式構造が採用されている。具体的には、本実施形態では、電気モーター８００が本体２００の上方に設けられている。電気モーター８００は、カム６００に接続されており、カム６００を駆動して、カム６００の周縁を固定ピン３００の上面に当接させるように回転させる。固定ピン３００には、バネ４００が巻き付けて装着されているとともに、制止部３４０が設けられている。バネ４００は、外枠１００と制止部３４０の間に配置されている。

本実施形態の電気モーター制御式係合機構は、本体２００上の固定ピン３００をカム６００とバネ４００によって外枠１００のピンスロット１１０に対して挿入したり、持ち上げたりする。それによって、本体２００と外枠１００が相対的に回転したり、固定されたりすることが容易になり、ロボットの移動方向が洗浄布の支持体の対応する側と確実に垂直をなすようにする。具体的には、固定されやすくするように、固定ピン３００がホルダー３５０によって本体２００に固定されており、バネ４００が固定ピン３００と本体２００の間に取り付けられている。電気モーター８００によって制御されるカム６００が、固定ピン３００の上方に取り付けられている。外枠１００の対応する位置には、ピンスロット１１０が設けられている。図４を参照して、自律移動装置が通常走行状態の時には、カム６００が下方に回転して固定ピン３００をピンスロット１１０内に押し込むことで、外枠１００を動かなくして振れを防止する。自律移動装置が窓の縁または隅まで前進すると、外枠１００の側面が窓枠に当接して回転不能になり、その瞬間に、カム６００が持ち上げられて、固定ピン３００がバネ４００の復元力の作用でピンスロット１１０から持ち上げられ、自律移動装置の本体２００が駆動輪の駆動力で外枠１００に対して回転する。本体２００が設定位置まで回転すると、駆動輪はもはや回転力を付与せず、カム６００が、下方へ再び回転して固定ピン３００を外枠１００の対応するピンスロット１１０内に押し込み、外枠１００を動かなくする。

本実施形態の他の技術的特徴、特に、光結合センサーとピンヘッド３２０に突出して設けられた遮断アーム３３０との協力によって、外枠と本体の間の接続関係がロック状態であるのか解除状態であるのかの検出を実現する方法は第１の実施形態と同様であり、その説明はここでは繰り返さない。

自律移動装置の第３の実施形態
図６は、係合状態にある本発明の自律移動装置の第３の実施形態にかかる部分構造の概略図である。図６に示すように、本実施形態では、自律移動装置に設けられた回転係合構造が第１および第２の実施形態と異なっている。第１および第２の実施形態では、機械式構造および電気モーター制御式構造がそれぞれ採用されているのに対して、本実施形態では、電磁石制御式構造が採用されている。具体的に、本実施形態では、電磁石９００が本体２００に設けられ、固定ピン３００が電磁石９００に設けられて、本体２００と外枠１００の相対的回転を実現する。電磁石上の固定ピン３００が電磁石の特性によって外枠１００のピンスロット１１０に対して挿入されたり、持ち上げられたりすることが実現されている。それにより、本体２００と外枠１００が相対的に回転したり、固定されたりすることが容易になる。具体的には、固定ピン３００は電磁石９００の内部にあり、固定ピン３００の伸長と後退は回路によって制御される。電磁石９００は本体２００に取り付けられている。外枠１００の対応する位置には、ピンスロット１１０が設けられている。図６に示すように、ロボットが通常走行状態の時には、電磁石９００が、固定ピン３００を伸長させてピンスロット１１０に押し込むように作動することで、外枠１００を動かなくし、振れを防止する。同時に、外枠１００の側面がロボットの前進方向と確実に垂直をなすようにする。図４を参照して、ロボットが窓の縁または隅まで前進すると、外枠１００の側面が窓枠に当接して回転不能になる。この時、電磁石９００が再び信号を受信し、固定ピン３００をピンスロット１１０から持ち上げることによって、ロボットの本体２００が駆動輪の原動力の作用で外枠１００に対して回転する。本体２００が設定位置まで回転すると、駆動輪はもはや回転力を付与せず、電磁石９００が、再び信号を受信して、固定ピン３００を伸長させて外枠１００の対応するピンスロット１１０内に押し込み、外枠１００を動かなくする。ロボットの移動方向が洗浄布の支持体の対応する側と確実に垂直をなすようになる。

本実施形態の他の技術的特徴、特に、光結合センサーとピンヘッド３２０に突出して設けられた遮断アーム３３０との協力によって、外枠と本体の間の接続関係がロック状態であるのか解除状態であるのかの検出を実現する方法は第１の実施形態と同様であり、その説明はここでは繰り返さない。

上記３つの実施形態の自律移動装置に関して、その移動制御方法は、基本的に、自律移動装置が移動を行うように制御されること、および、本体と外枠が係合状態にあることを検出器が検出すると、移動ユニットが対応する動作指令を実行するよう制御されることである。対応する動作指令とは、機械本体の動き方が唯一つではないことを意味する。例えば、機械本体は、実際の動作状況に応じて、回転し続けること、移動を開始すること、新しい方向に移動を行うことなど、様々な動き方を採用する可能性がある。

具体的には、移動制御方法は以下の工程、すなわち、
自律移動装置が始動される工程１００と、
自律移動装置が移動を行う工程２００と、
自律移動装置が移動時に障害物を検出すると、制御ユニットが本体を制御して回転させ、検出器が本体と外枠の位置状態を検出し、本体と外枠の係合状態が検出された場合は、自律移動装置が工程４００に進み、検出されない場合は、姿勢調整が行われ、本体と外枠が係合状態になるまで検出が繰り返される工程３００と、
自律移動装置が新しい方向への移動を行い続ける工程４００を含む。

さらに具体的には、工程１００と工程２００の間に、検出器が本体と外枠の位置状態を検出し、本体と外枠の係合状態が検出された場合は、自律移動装置が工程２００に進み、検出されない場合は、姿勢調整が行われ、本体と外枠が係合状態になるまで検出が繰り返される工程１１０が存在する。

具体的には、工程３００は以下の工程、すなわち、
本体が外枠に対して第１の予め定められた角度回転する工程３１０と、
本体と外枠の係合状態が検出された場合は、自律移動装置が工程４００に進み、検出されない場合は、適切な位置での係合が達成されたと判定されるまで、本体が第２の予め定められた角度回転することによって調節される工程３２０を含む。

自律移動装置は、「Ｚ」形状、「弓」形状や、端縁に沿って移動を行うなど、様々な運動軌道を予め設定することができる。自律移動装置がそれぞれ異なる運動軌道に沿って移動を行うとき、自律移動装置が窓枠と接触状態になった後に本体が外枠と相対的に回転する回転角も異なる。工程３１０における第１の予め定められた角度は９０°か、または本体が連続的に１８０°で回転することであり、工程３２０における第２の予め定められた角度は±１５°である。例えば、自律移動装置が端縁に沿って移動を行う場合、本体が外枠に対して９０°回転する間は、本体が方向転換に成功するように移動ユニットの運動を制御することが必要であり、自律移動装置が「Ｚ」または「弓」形状で移動を行う場合は、本体が外枠に対して１８０°回転することができるように、すなわち、検出器が係合を１度検出する（本体が直接１８０°回転する）こと、または２度検出する（本体が９０°回転したときに１回目の係合が達成され、１８０°まで回転し続けたときに２回目の係合が達成される）ことができるように、移動ユニットの運動を制御することが必要である。

上記３つの実施形態で述べた光結合センサー以外に、検出器は、必要に応じて、リミットスイッチまたはホールスイッチを備えていてもよい。例えば、リミットスイッチは、外枠と固定ピンにそれぞれ対応して設けられたリンク部材によって構成されてもよく、ホールスイッチは、外枠と固定ピンにそれぞれ対応して設けられたホール素子とセンサーによって構成される。

検出器の第２の実施形態
図７は、本発明の検出器の第２の実施形態にかかる構造の概略図である。図７に示すように、本実施形態では、検出器は、固定ピン３００の上面に設けられたリミットスイッチ２０００である。具体的には、固定ピン３００が上下動すると、その上面がリミットスイッチ２０００と接触することができる。リミットスイッチ２０００は、接触または解放された後、対応する切換信号を制御ユニットに送り、その後、制御ユニットが、移動ユニットを制御して対応する動作指令を実行させる。図７に示すように、リミットスイッチ２０００は本体２００に設けられている。言うまでもなく、リミットスイッチ２０００の具体的な配置位置は、実際の構造の要件に応じて適切に調整することができる。

検出器の第３の実施形態
図８は、本発明の検出器の第３の実施形態にかかる構造の概略図である。図８に示すように、実施形態では、検出器は、固定ピン３００と本体２００にそれぞれ対応して設けられたホール素子３０００である。具体的には、固定ピン３００が上下動すると、固定ピン３００と本体２００にそれぞれ設けられたホール素子３０００の相対位置が一致またはずれることにより、対応する感知信号が制御ユニットに送られ、その後、制御ユニットが移動ユニットを制御して対応する動作指令を実行させる。本実施形態においても同様に、実施例としてのみ説明がなされており、ホール素子３０００の具体的な配置位置は、実際の構造の要件に応じて適切に調整することができる。

このように、本発明は、簡単な構造及び高い感度で、本体と外枠との接続状態を正確かつ効果的に検出することが可能で、検出と姿勢調整によって、本体と外枠が係合状態時に確実に移動を行い得るようにする自律移動装置およびその移動制御方法を提供する。

自律移動装置Ｂが窓枠ＭとＮによって形成された窓の隅Ｙまで移動すると、本体２００は、本体２００の底部に設けられた駆動輪１０００の駆動力で向きを変える必要がある。回転力がバネ４００の弾性力より大きいとき、ピンヘッド３２０が持ち上げられてピンスロット１１０から釈放され、その時、係合機構Ａのロックが解除される。固定ピン３００が上方に移動するにつれて、遮断アーム３３０の高さが上昇する。この時、図２および図３を参照して、遮断アーム３３０の高さがちょうど光結合センサーの信号伝送路上に位置することによって、信号送信器１２１と信号受信器１２２が正常に通信できなくなり、本体２００は外枠１００に対して回転する。設定位置まで回転すると、係合機構Ａが本体２００と外枠１００を再び係合状態にしてロックさせ、本体と外枠の両方が窓枠Ｎに沿って、すなわち、図面の位置Ｚにおいて一緒に直線移動を続ける。

Claims (11)

1. 外枠（２００）と、該外枠に回転可能に接続され、制御ユニットと移動ユニットが設けられた本体（１００）とを備えた自律移動装置であって、
   前記本体には、固定ピン（３００）が接続されており、前記固定ピンの一端は前記本体に可動に固定され、前記固定ピンの他端はピンヘッドであり、前記外枠には、対応してピンスロット（１１０）が設けられており、
   前記ピンヘッドが前記ピンスロットに嵌入されて固定されると、前記本体が前記外枠に固定接続されて係合され、前記ピンヘッドが前記ピンスロットから引き離されると、前記本体が前記外枠に対して回転可能になり、
   前記本体には、検出器が設けられており、前記ピンヘッドが前記ピンスロットに嵌入されて固定されていることを前記検出器が検出すると、前記制御ユニットが、前記検出器の検出信号に従って、前記移動ユニットを制御して対応する動作指令を実行させる、自律移動装置。
2. 前記検出器は前記本体に設けられた光結合センサーであり、前記ピンヘッドの周面に遮断アーム（３３０）が突出して設けられており、
   前記ピンヘッドが前記ピンスロットから引き離されているときは、前記遮断アームが前記光結合センサーの信号伝送路上に位置しており、前記ピンヘッドが前記ピンスロットに嵌入されて固定されているときは、前記遮断アームが前記光結合センサーの信号伝送路から離れている、請求項１に記載の自律移動装置。
3. バネ（４００）が前記固定ピンに巻き付けて装着され、前記本体と前記ピンヘッドの間に配置されている、請求項２に記載の自律移動装置。
4. 前記光結合センサーは光結合ホルダー（１２０）によって前記本体（１００）に固定されており、前記光結合ホルダーの両端には、信号送信器（１２１）と信号受信器（１２２）がそれぞれ設けられており、前記信号送信器と前記信号受信器の間には、前記遮断アーム（３３０）を受け入れるための隙間が設けられている、請求項２に記載の自律移動装置。
5. 前記本体（１００）に、電気モーター（８００）と、該電気モーターによって駆動され、それに応じて前記固定ピン（３００）を駆動して移動させるカム（６００）が設けられており、前記固定ピンにバネ（４００）が巻き付けられて装着されるとともに、前記固定ピンに制止部（３４０）が設けられており、前記バネが前記外枠（２００）と前記制止部（３４０）の間に配置されており、
   または電磁石（９００）が前記本体に設けられ、前記固定ピン（３００）が前記電磁石に設けられて、該電磁石によって駆動される、請求項１に記載の自律移動装置。
6. 前記検出器としてホールセンサーまたはリミットスイッチが採用されている請求項１に記載の自律移動装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の自律移動装置の移動制御方法であって、前記本体と前記外枠が係合状態にあることを前記検出器が検出すると、前記移動ユニットを制御して対応する動作指令を実行させることを含む、移動制御方法。
8. 請求項７に記載の移動制御方法であって、
   前記自律移動装置を始動させる工程１００と、
   前記自律移動装置が移動を行う工程２００と、
   前記自律移動装置が移動時に障害物を検出すると、前記制御ユニットにより前記本体を制御して回転させ、前記検出器により前記本体と前記外枠との位置状態を検出し、前記本体と前記外枠の係合状態が検出された場合は、工程４００に進み、検出されない場合は、姿勢調整を行い、前記本体と前記外枠が係合状態になるまで前記検出を繰り返す工程３００と、
   自律移動装置が新しい方向への移動を行い続ける工程４００を含む、移動制御方法。
9. 前記工程１００と前記工程２００の間に、
   前記検出器により前記本体と前記外枠との位置状態を検出し、前記本体と前記外枠の係合状態が検出された場合は、前記工程２００に進み、検出されない場合は、姿勢調整を行い、前記本体と前記外枠が係合状態になるまで前記検出を繰り返す工程１１０をさらに含む、請求項８に記載の移動制御方法。
10. 前記工程３００が、
    前記本体を前記外枠に対して第１の予め定められた角度回転させる工程３１０と、
    前記本体と前記外枠の係合状態が検出された場合は、前記工程４００に進み、検出されない場合は、適切な位置での係合が達成されたと判定されるまで、前記本体を第２の予め定められた角度回転させることによって前記本体を調節する工程３２０を特に含む、請求項８に記載の移動制御方法。
11. 前記工程３１０における前記第１の予め定められた角度が９０°かまたは前記本体が連続的に１８０度回転することであり、前記工程３２０における前記第２の予め定められた角度が±１５°である、請求項１０に記載の移動制御方法。