JP2018144149A - 移動ロボットの異常接触検知方法及び接触部位特定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記移動ロボットの動作中に、1つ以上の前記可動リンクのそれぞれの接触反力と、1つ以上の前記可動リンクのそれぞれの接触反力の関数値として表される接触反力関数値とのうちの少なくとも一方から成る複数の接触検知用の参照パラメータのそれぞれの観測値を、前記力検出器の出力に基づいて取得する第1ステップと、
前記接触検知用の参照パラメータのそれぞれの観測値を用いて、あらかじめ作成された接触検知用モデルにより前記異常接触の発生の有無を検知する第2ステップとを備えることを特徴とする(第1発明)。
前記第Aステップで前記異常接触の発生が検知されたとき、前記移動ロボットの前記異常接触が発生した部位である異常接触部位を特定する第Bステップとを備えており、
前記第Bステップでは、1つ以上の前記可動リンクのそれぞれの接触反力と、1つ以上の前記可動リンクのそれぞれの接触反力の関数値として表される接触反力関数値とのうちの少なくとも一方から成る複数の接触部位特定用の参照パラメータのそれぞれの観測値を、前記力検出器の出力に基づいて取得し、該接触部位特定用の参照パラメータのそれぞれの観測値を用いて、あらかじめ作成された接触部位特定用モデルにより、前記異常接触部位を特定することを特徴とする(第13発明)。
Claims (13)
- 基体と、該基体に対して動き得るように該基体から各々延設された複数の可動リンクと、各可動リンクの先端部と外界物との接触に応じて該可動リンクに作用する接触反力を検出し得るように各可動リンクに各々搭載された力検出器とを備え、1つ以上の前記可動リンクの空中移動を行う動作と該空中移動に続いて該可動リンクの先端部を外界物に接触させる動作とを含む運動により移動可能な移動ロボットにおける異常接触の発生の有無を検知する方法であって、
前記移動ロボットの動作中に、1つ以上の前記可動リンクのそれぞれの接触反力と、1つ以上の前記可動リンクのそれぞれの接触反力の関数値として表される接触反力関数値とのうちの少なくとも一方から成る複数の接触検知用の参照パラメータのそれぞれの観測値を、前記力検出器の出力に基づいて取得する第1ステップと、
前記接触検知用の参照パラメータのそれぞれの観測値を用いて、あらかじめ作成された接触検知用モデルにより前記異常接触の発生の有無を検知する第2ステップとを備えることを特徴とする移動ロボットの異常接触検知方法。 - 請求項1記載の移動ロボットの異常接触検知方法において、
前記接触検知用モデルは、前記異常接触が発生していない状態での前記移動ロボットの動作中に収集された前記接触検知用の参照パラメータのそれぞれの観測値のサンプルデータから、1クラスSVM(SVM:Support Vector Machine)を用いて作成されたモデルであることを特徴とする移動ロボットの異常接触検知方法。 - 請求項1又は2記載の移動ロボットの異常接触検知方法において、
前記接触検知用モデルは、前記移動ロボットの複数種類の動作パターンのそれぞれ毎に作成されており、前記第2ステップで用いる前記接触検知用モデルは、動作中の前記移動ロボットの動作パターンの種類に対応する接触検知用モデルであることを特徴とする移動ロボットの異常接触検知方法。 - 請求項3記載の移動ロボットの異常接触検知方法において、
前記接触検知用モデルは、前記移動ロボットの複数種類の動作パターンのそれぞれ毎にあらかじめ定められた種類の前記接触検知用の参照パラメータのそれぞれの観測値を用いて、前記異常接触の発生の有無を検知するように構成されていることを特徴とする移動ロボットの異常接触検知方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の移動ロボットの異常接触検知方法において、
前記接触検知用モデルは、前記接触検知用の参照パラメータのそれぞれの観測値と、前記移動ロボットの動作目標により規定される該参照パラメータのそれぞれの目標値との偏差量を所定の時間幅の期間で積分してなる積分値、又は該偏差量を所定の時間幅の期間で平均化してなる平均値から、前記異常接触の発生の有無を検知するように構成されていることを特徴とする移動ロボットの異常接触検知方法。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の移動ロボットの異常接触検知方法において、
前記第2ステップで前記異常接触の発生が検知されたとき、前記移動ロボットの前記異常接触が発生した部位である異常接触部位を特定する第3ステップをさらに備えており、
前記第3ステップでは、1つ以上の前記可動リンクのそれぞれの接触反力と、前記接触反力関数値とのうちの少なくとも一方から成る複数の接触部位特定用の参照パラメータのそれぞれの観測値を、前記力検出器の出力に基づいて取得し、該接触部位特定用の参照パラメータのそれぞれの観測値を用いて、あらかじめ作成された接触部位特定用モデルにより、前記異常接触部位を特定することを特徴とする移動ロボットの異常接触検知方法。 - 請求項6記載の移動ロボットの異常接触検知方法において、
前記接触部位特定用モデルは、前記移動ロボットの動作中に前記異常接触が発生した場合に収集された前記接触部位特定用の参照パラメータのそれぞれの観測値のサンプルデータから、多クラスSVM(SVM:Support Vector Machine)を用いて作成されたモデルであることを特徴とする移動ロボットの異常接触検知方法。 - 請求項6又は7記載の移動ロボットの異常接触検知方法において、
前記接触部位特定用モデルは、前記移動ロボットの複数種類の動作パターンのそれぞれ毎に作成されており、前記第3ステップで用いる前記接触部位特定用モデルは、動作中の前記移動ロボットの動作パターンの種類に対応するモデルであることを特徴とする移動ロボットの異常接触検知方法。 - 請求項8記載の移動ロボットの異常接触検知方法において、
前記接触部位特定用モデルは、前記移動ロボットの複数種類の動作パターンのそれぞれ毎にあらかじめ定められた種類の前記接触部位特定用の参照パラメータの観測値を用いて、前記異常接触部位を特定するように構成されていることを特徴とする移動ロボットの異常接触検知方法。 - 請求項6〜9のいずれか1項に記載の移動ロボットの異常接触検知方法において、
前記接触部位特定用モデルは、前記接触部位特定用の参照パラメータのそれぞれの観測値と、前記移動ロボットの動作目標により規定される該参照パラメータのそれぞれの目標値との偏差量を所定の時間幅の期間で積分してなる積分値、又は該偏差量を所定の時間幅の期間で平均化してなる平均値から、前記異常接触部位を特定するように構成されていることを特徴とする移動ロボットの異常接触検知方法。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の移動ロボットの異常接触検知方法において、
前記第2ステップで前記異常接触の発生が検知されたとき、該検知に応じた応答動作を前記移動ロボットに行わせる第4ステップをさらに備えており、
前記応答動作は、前記異常接触の発生の検知時における前記移動ロボットの動作パターンの種類に応じて決定したパターンで、前記移動ロボットの空中移動状態の可動リンクの動きを停止させる動作を含むことを特徴とする移動ロボットの異常接触検知方法。 - 請求項11記載の移動ロボットの異常接触検知方法において、
前記応答動作は、前記空中移動状態の可動リンクの動きを停止させる動作として、該可動リンクの先端部を、前記異常接触の発生前の前記移動ロボットの動作目標よりも早期に外界物に着地させた後、該可動リンクの動きを停止させる動作を含み、
前記応答動作による前記空中移動状態の可動リンクの先端部の移動中に、前記異常接触の発生の有無を検知する第5ステップと、
該第5ステップで前記異常接触の発生が検知された場合に、前記空中移動状態の可動リンクの先端部を、該異常接触の発生の検知時における位置から真下に下降させて着地させる第6ステップとをさらに備えることを特徴とする移動ロボットの異常接触検知方法。 - 基体と、該基体に対して動き得るように該基体から各々延設された複数の可動リンクと、各可動リンクの先端部と外界物との接触に応じて該可動リンクに作用する接触反力を検出し得るように各可動リンクに各々搭載された力検出器とを備え、1つ以上の前記可動リンクの空中移動を行う動作と該空中移動に続いて該可動リンクの先端部を外界物に接触させる動作とを含む運動により移動可能な移動ロボットの動作中に、該移動ロボットにおける異常接触の発生の有無を検知する第Aステップと、
前記第Aステップで前記異常接触の発生が検知されたとき、前記移動ロボットの前記異常接触が発生した部位である異常接触部位を特定する第Bステップとを備えており、
前記第Bステップでは、1つ以上の前記可動リンクのそれぞれの接触反力と、1つ以上の前記可動リンクのそれぞれの接触反力の関数値として表される接触反力関数値とのうちの少なくとも一方から成る複数の接触部位特定用の参照パラメータのそれぞれの観測値を、前記力検出器の出力に基づいて取得し、該接触部位特定用の参照パラメータのそれぞれの観測値を用いて、あらかじめ作成された接触部位特定用モデルにより、前記異常接触部位を特定することを特徴とする移動ロボットの接触部位特定方法。
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