JP2018194937A - Travel control device and travel control method of unmanned carrier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無人搬送車の走行制御装置および走行制御方法に関し、とくに長尺物を複数台の無人搬送車で同期し協調して搬送する無人搬送車の走行制御装置および走行制御方法に関する。 The present invention relates to a travel control device and a travel control method for an automatic guided vehicle, and more particularly to a travel control device and a travel control method for an automatic guided vehicle that transports a long object in synchronization with a plurality of automatic guided vehicles.
例えば航空機等のとくに巨大な製造物の製造ラインにおいて、搬送物として航空機のボディや主翼などの巨大な長尺重量物を無人搬送車(Automated Guided Vehicle:AGV)で搬送する場合、一台で搬送しようとすると無人搬送車自体が非常に大きくなってしまうため、扱いにくくコストも高くなる。これに対して、小型のAGVを複数台使用して搬送すれば、各AGVの取り扱いが容易で柔軟になり、製造コストも抑えられる。複数台のAGVの協調による長尺物の運搬は、一台のAGVをマスターAGVとし、マスターAGVの動きに合わせてこのマスターAGVに対してあらかじめ決められた相対位置および姿勢を維持しつつ他のAGV(スレーブAGV)を移動させることにより行う。 For example, in a production line for a particularly large product such as an aircraft, when a large and long heavy object such as an aircraft body or main wing is transported by an automated guided vehicle (AGV), it is transported as a single unit. If you try to do so, the automated guided vehicle will become very large, making it difficult to handle and costly. On the other hand, if a plurality of small AGVs are used for transportation, each AGV can be handled easily and flexibly, and the manufacturing cost can be reduced. The transportation of a long object by the cooperation of multiple AGVs is performed by using one AGV as a master AGV, while maintaining a predetermined relative position and posture with respect to the master AGV in accordance with the movement of the master AGV. This is done by moving the AGV (slave AGV).
従来、複数の無人搬送車を協調させて搬送物の搬送を行うものとして、例えば下記特許文献1〜3が公知となっている。
Conventionally, for example, the following
下記特許文献1には、二台のロボットを、互いのオドメトリ情報と、ロボットに搬送物から受ける外力と、測域センサ(Laser Range Finder:LRF)により取得したロボット間の距離とから移動指令値を算出して、各ロボットの移動部の駆動制御を行うようにした協調搬送ロボットシステムが開示されている。
In the following
また、特許文献2には、複数のロボットを全体の移動経路を取りまとめるシステムの下でその指示に従い動作させ、レーザ距離センサによって計測した距離データに基づき、周りの壁などの環境形状からSLAM(Simultaneous Localization And Mapping)と同じような方式により互いの位置・姿勢を求めて、ロボットの姿勢や移動を制御するロボットシステムが開示されている。
In
また、特許文献3には、全方向車輪を用いた全方向移動可能な搬送台車を用い、一台をマスター、他をスレーブとして協力して大きな搬送物を運搬する搬送台車システムが開示されている。この搬送台車システムでは、各搬送台車は車輪の回転数などのオドメトリ情報により自らの速度や走行距離などを計測し、その情報を共有することにより自らを自律的に制御している。
Further,
しかしながら、上述した特許文献1に記載された技術は、それぞれのロボットに外力のセンサとLRFとを設けているためその分コストが高くなるという問題、また、相対的な姿勢(例えば一方のロボットに対する他方のロボットの向き)は考慮されないという問題があった。
However, the technique described in
また、特許文献2に記載された技術は、壁などが近くにない場合は、各ロボットが自らの位置姿勢を推定できないおそれがあるという問題があった。
Further, the technique described in
また、特許文献3に記載された技術は、各搬送台車に計測誤差や車輪のスリップなどが生じると、正確な相対位置・姿勢を維持することができないおそれがあるという問題があった。
In addition, the technique described in
このようなことから本発明は、コストを抑制しつつ、複数の無人搬送車の相対位置および姿勢を最適な状態に維持しながら搬送物の運搬を行うことを可能とした無人搬送車の走行制御装置および走行制御方法を提供することを目的とする。 For this reason, the present invention provides a travel control for an automated guided vehicle that can transport a conveyed product while maintaining the relative positions and postures of the plurality of automated guided vehicles in an optimal state while suppressing costs. An object is to provide an apparatus and a traveling control method.
上記の課題を解決するための第1の発明に係る無人搬送車の走行制御装置は、
一台の第一の無人搬送車と、一台以上の第二の無人搬送車と、前記第一の無人搬送車の動作を制御する第一の制御部と、前記第二の無人搬送車の動作を制御する第二の制御部とを含み、前記第一の無人搬送車と前記第二の無人搬送車とを協働させて搬送物の搬送を行う無人搬送車の走行制御装置であって、
前記第二の無人搬送車は少なくとも前記第一の無人搬送車までの距離を測定する測域センサを備え、
前記第二の制御部は、前記測域センサによって取得したスキャンデータに基づき前記第一の無人搬送車の位置および姿勢を求め、これを予め設定された前記第一の無人搬送車と前記第二の無人搬送車との間の位置および姿勢と比較して前記第二の無人搬送車の前記第一の無人搬送車に対する位置および姿勢の誤差を求め、求めた誤差に基づいて前記第二の無人搬送車の位置及び姿勢を補正するよう前記第二の無人搬送車の動作を制御する
ことを特徴とする。
A travel control device for an automatic guided vehicle according to the first invention for solving the above-described problems is as follows.
One first automatic guided vehicle, one or more second automatic guided vehicles, a first control unit that controls the operation of the first automatic guided vehicle, and the second automatic guided vehicle And a second control unit for controlling the operation, wherein the first automatic guided vehicle and the second automatic guided vehicle cooperate with each other to transport the conveyed product. ,
The second automatic guided vehicle includes a range sensor for measuring a distance to at least the first automatic guided vehicle,
The second control unit obtains the position and orientation of the first automatic guided vehicle based on the scan data acquired by the range sensor, and sets the first automatic guided vehicle and the second automatic guided vehicle in advance. An error in the position and orientation of the second automatic guided vehicle relative to the first automatic guided vehicle is obtained in comparison with the position and posture between the automatic guided vehicle and the second automatic unmanned vehicle. The operation of the second automatic guided vehicle is controlled so as to correct the position and orientation of the transport vehicle.
また、上記の課題を解決するための第2の発明に係る無人搬送車の走行制御装置は、第1の発明において、
前記第二の制御部は、前記測域センサから取得したスキャンデータから前記第一の無人搬送車に対応する線分を検出し、この線分の位置及び角度から前記第一の無人搬送車の位置及び姿勢を求める
ことを特徴とする。
In addition, in the first invention, the traveling control device for the automatic guided vehicle according to the second invention for solving the above-described problems is as follows.
The second control unit detects a line segment corresponding to the first automatic guided vehicle from the scan data acquired from the range sensor, and determines the first automatic guided vehicle from the position and angle of the line segment. The position and orientation are obtained.
また、上記の課題を解決するための第3の発明に係る無人搬送車の走行制御装置は、第1の発明において、
前記第二の制御部は、前記測域センサから取得したスキャンデータからスキャンマッチングにより前記第一の無人搬送車の位置及び姿勢を求める
ことを特徴とする。
In addition, in the first invention, a travel control device for an automatic guided vehicle according to a third invention for solving the above-described problems,
Said 2nd control part calculates | requires the position and attitude | position of said 1st automatic guided vehicle by scan matching from the scan data acquired from the said range sensor.
また、上記の課題を解決するための第4の発明に係る無人搬送車の走行制御装置は、第1から第3のいずれか一つの発明において、
前記第二の制御部は、前記第一の制御部から取得した第一の無人搬送車の制御情報に基づき幾何計算を用いて前記第二の無人搬送車の制御指令値を求める
ことを特徴とする。
Moreover, the traveling control device of the automatic guided vehicle according to the fourth invention for solving the above-described problems is any one of the first to third inventions,
The second control unit obtains a control command value of the second automatic guided vehicle using geometric calculation based on the control information of the first automatic guided vehicle acquired from the first control unit. To do.
また、上記の課題を解決するための第5の発明に係る無人搬送車の走行制御装置は、第4の発明において、
前記第二の制御部は、前記制御指令値に前記誤差を補正値として加える
ことを特徴とする。
A travel control device for an automatic guided vehicle according to a fifth aspect of the present invention for solving the above-described problems is the fourth aspect of the invention,
The second control unit adds the error to the control command value as a correction value.
上記の課題を解決するための第6の発明に係る無人搬送車の走行制御方法は、
一台の第一の無人搬送車と、一台以上の第二の無人搬送車とを協働させて搬送物の搬送を行う無人搬送車の走行制御方法であって、
前記第二の無人搬送車に少なくとも前記第一の無人搬送車までの距離を測定する測域センサを設け、
前記測域センサによって取得したスキャンデータに基づき前記第一の無人搬送車の位置および姿勢を求め、これを予め設定された前記第一の無人搬送車と前記第二の無人搬送車との間の位置および姿勢と比較して前記第二の無人搬送車の前記第一の無人搬送車に対する位置および姿勢の誤差を求め、求めた誤差に基づいて前記第二の無人搬送車の位置及び姿勢を補正するよう前記第二の無人搬送車の動作を制御する
ことを特徴とする無人搬送車の走行制御方法。
A traveling control method for an automatic guided vehicle according to a sixth aspect of the present invention for solving the above problem is as follows.
It is a traveling control method for an automatic guided vehicle that transports a transported object in cooperation with one first automatic guided vehicle and one or more second automatic guided vehicles,
A range sensor for measuring a distance to at least the first automatic guided vehicle is provided in the second automatic guided vehicle,
Based on the scan data acquired by the range sensor, the position and orientation of the first automatic guided vehicle are obtained, and this is preset between the first automatic guided vehicle and the second automatic guided vehicle. An error in the position and orientation of the second automatic guided vehicle with respect to the first automatic guided vehicle is obtained in comparison with the position and orientation, and the position and orientation of the second automatic guided vehicle are corrected based on the obtained error. The operation control method of the automatic guided vehicle is characterized by controlling the operation of the second automatic guided vehicle.
上記の課題を解決するための第7の発明に係る無人搬送車の走行制御方法は、第6の発明において、
前記測域センサから取得したスキャンデータから前記第一の無人搬送車に対応する線分を検出し、この線分の位置及び角度から前記第一の無人搬送車の位置及び姿勢を求める
ことを特徴とする。
A travel control method for an automatic guided vehicle according to a seventh aspect of the invention for solving the above-described problems is the sixth aspect of the invention,
A line segment corresponding to the first automatic guided vehicle is detected from scan data acquired from the range sensor, and a position and an attitude of the first automatic guided vehicle are obtained from a position and an angle of the line segment. And
上記の課題を解決するための第8の発明に係る無人搬送車の走行制御方法は、第6の発明において、
前記測域センサから取得したスキャンデータからスキャンマッチングにより前記第一の無人搬送車の位置及び姿勢を求める
ことを特徴とする。
A traveling control method for an automatic guided vehicle according to an eighth aspect of the invention for solving the above-described problems is the sixth aspect of the invention,
The position and orientation of the first automatic guided vehicle are obtained by scan matching from scan data acquired from the range sensor.
上記の課題を解決するための第9の発明に係る無人搬送車の走行制御方法は、第6から第8のいずれか一つの発明において、
前記第一の制御部から取得した第一の無人搬送車の制御情報に基づき幾何計算を用いて前記第二の無人搬送車の制御指令値を求める
ことを特徴とする。
A travel control method for an automatic guided vehicle according to a ninth invention for solving the above-described problems is any one of the sixth to eighth inventions,
A control command value for the second automatic guided vehicle is obtained using geometric calculation based on the control information of the first automatic guided vehicle acquired from the first control unit.
上記の課題を解決するための第10の発明に係る無人搬送車の走行制御方法は、第9の発明において、
前記制御指令値に前記誤差を補正値として加える
ことを特徴とする。
A travel control method for an automatic guided vehicle according to a tenth aspect of the invention for solving the above-described problems is the ninth aspect of the invention,
The error is added as a correction value to the control command value.
本発明に係る無人搬送車の走行制御装置および走行制御方法によれば、コストを抑制しつつ、複数の無人搬送車の相対位置および姿勢を最適な状態に維持しながら搬送物の運搬を行うことができる。 According to the traveling control device and the traveling control method of the automatic guided vehicle according to the present invention, the transported object is transported while maintaining the relative positions and postures of the plurality of automatic guided vehicles in an optimal state while suppressing the cost. Can do.
以下、図面を用いて本発明に係る無人搬送車の走行制御装置および走行制御方法について説明する。本発明に係る無人搬送車の走行制御装置および走行制御方法は、搬送物として、例えば、航空機等のとくに巨大な製造物の製造ラインにおける、航空機のボディや主翼などの長尺重量物(以下、長尺物という)を複数台のAGVで同期並列搬送するために、各無人搬送車の走行制御を行うものである。 Hereinafter, a traveling control device and a traveling control method for an automatic guided vehicle according to the present invention will be described with reference to the drawings. A traveling control device and a traveling control method for an automatic guided vehicle according to the present invention are, for example, long heavy objects such as an aircraft body and a main wing in a production line of a particularly large product such as an aircraft (hereinafter, referred to as a transport object). In order to synchronously convey a long object) by a plurality of AGVs, traveling control of each automatic guided vehicle is performed.
図1から図7を用いて本発明の実施例1に係る無人搬送車の走行制御装置および走行制御方法の詳細を説明する。 The details of the traveling control device and the traveling control method for the automatic guided vehicle according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1および図2に示すように、本実施例では第一の無人搬送車としてのマスターAGV1と、第二の無人搬送車としてのスレーブAGV2とにより搬送物としての長尺物3の同期並列搬送を行う。スレーブAGV2には、距離センサとしての測域センサ(以下、LRF)27が搭載されており、スレーブAGV2は、このLRF27によりマスターAGV1をセンシングしながら走行する。
As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, a synchronous parallel transfer of a
具体的には、図3および図4に示すように、マスターAGV1は、その底面に、水平方向の全方向に操舵可能な二つの駆動輪11,12と、水平方向の全方位に旋回可能な二つの自由輪13,14とを備えており、水平方向の全方位、例えば、前後進、左右横行等が可能となっている。また、マスターAGV1には、制御基板15と、駆動モータドライバ16とが搭載されている。
制御基板15は駆動モータドライバ16へ動作指令を出力する。また、制御基板15は無線通信により後述する制御基板25からスレーブAGV2の動作状態を取得する。
駆動モータドライバ16は、制御基板15から出力される動作指令に基づいて駆動輪11,12の回転および操舵角を調整する。
Specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the
The
The
また、スレーブAGV2は、その底面に、水平方向の全方向に操舵可能な二つの駆動輪21,22と、水平方向の全方位に旋回可能な二つの自由輪23,24とを備えており、水平方向の全方位、例えば、前後進、左右横行等が可能となっている。また、スレーブAGV2には、制御基板25と、駆動モータドライバ26と、LRF27と、制御用PC28とが搭載されている。
The slave AGV2 has two
制御基板25は駆動モータドライバ26へ制御指令を出力する。また、制御基板25は無線通信により制御基板15からマスターAGV1の制御情報およびマスターAGV1の動作状態を取得する。
駆動モータドライバ26は、制御基板25から出力される制御指令に基づいて駆動輪21,22の回転および操舵角を調整する。
The
The
LRF27は、周辺の構造物までの距離データ(スキャンデータ)を取得する。本実施例においてLRF27は、少なくともスレーブAGV2からマスターAGV1までの距離(マスターAGV1の位置および姿勢)を測定するために設けられる。
制御用PC28は、マスターAGV1の制御情報(動作指令値やオドメトリ情報)を取得し、この情報を基にスレーブAGV2の制御指令値を算出するものであり、マスターAGV検出部281とスレーブAGV指令値算出部282とを備えている。
The
The
マスターAGV検出部281はLRF27によって取得したスキャンデータに基づきマスターAGV1の位置および姿勢を検出する。スレーブAGV指令値算出部282は、マスターAGV検出部281によって検出したマスターAGV1の位置および姿勢と、制御基板25が制御基板15から取得したマスターAGV1の制御信号とに基づいてスレーブAGV2の制御指令値を算出し、制御基板25を介してこの制御指令値を駆動モータドライバ26へ送信する。
The master
すなわち、マスターAGV1とスレーブAGV2とは各制御基板15,25間で無線通信を行い、この無線通信によりスレーブAGV2はマスターAGV1の制御情報(動作指令値やオドメトリ情報)を取得し、この情報に基づいて制御用PC28においてスレーブAGV2の制御指令値を算出する。さらに、スレーブAGV2はLRF27によって取得したスキャンデータに基づいてマスターAGV1の位置および姿勢を検出し、検出したマスターAGV1の位置および姿勢に基づいてスレーブAGV2がいるべき(目標とするべき)位置及び姿勢(以下、目標位置・目標姿勢)を算出して誤差を求め、この誤差をスレーブAGV2の制御指令値に補正項として加える。なお、本実施例では制御基板15が第一の制御部を構成し、制御基板25および制御用PC28が第二の制御部を構成する。
That is, the master AGV1 and the slave AGV2 perform wireless communication between the
ここで、マスターAGV1およびスレーブAGV2が理想的な(駆動輪11,12,21,22および自由輪13,14,23,24のスリップなどの誤差を発生させる要因のない)AGVであり、かつ通信遅延が無いと仮定した場合、マスターAGV1に対する動作指令値およびマスターAGV1とスレーブAGV2との間の距離設定値(以下、AGV間距離設定値)を用いれば、スレーブAGV2の理想的な制御指令値を幾何計算により求めることができる。そしてマスターAGV1の動作指令値およびスレーブAGV2の制御指令値を用いて、理想的なAGVを理想的な環境で動かせば、マスターAGV1およびスレーブAGV2を誤差なく互いの相対位置および姿勢を維持したまま動作させることができる。
Here, the master AGV1 and the slave AGV2 are ideal AGVs (no factor causing an error such as slip of the
しかしながら、現実には様々な要因によりマスターAGV1およびスレーブAGV2の位置および姿勢に誤差が生じ、長時間動作させると徐々にずれが生じる。 However, in reality, errors occur in the positions and postures of the master AGV1 and the slave AGV2 due to various factors, and a gradual deviation occurs when operated for a long time.
このことから、本実施例ではマスターAGV1に対する動作指令値およびAGV間距離設定値を用いてスレーブAGV2の制御指令値を算出することに加え、LRF27を用いて検出したマスターAGV1のスレーブAGV2に対する相対位置および姿勢に基づいて制御指令値を補正する。 Therefore, in this embodiment, in addition to calculating the control command value of the slave AGV2 using the operation command value for the master AGV1 and the distance setting value between the AGVs, the relative position of the master AGV1 detected using the LRF27 with respect to the slave AGV2 The control command value is corrected based on the posture.
以下、図5を用いて、制御用PC28により、マスターAGV1とスレーブAGV2との目標位置・目標姿勢との誤差を算出する処理について説明する。なお、本実施例ではマスターAGV1とスレーブAGV2とが図1に示す位置関係にあり、且つ、マスターAGV1のLRF27によってスキャンされる面(図1に示す例では側面)を直線線分とみなしてマスターAGV1を検出する例を示す。
Hereinafter, processing for calculating an error between the target position / target posture of the master AGV1 and the slave AGV2 by the
本実施例では、まずステップS11で、マスターAGV検出部281によりLRF27からスキャンデータを読み込む。続いて、ステップS12でマスターAGV検出部281によりマスターAGV1の側面と同じ長さの線分(以下、単に線分という)を検出する。マスターAGV1の側面と同じ長さの線分を検出することにより、マスターAGV1のスレーブAGV2に対する相対位置および姿勢を求めることができる。なお、マスターAGV検出部281では、検出範囲をスレーブAGV2が目標位置にあると仮定した場合にマスターAGV1の側面が観測されるべき場所の近辺の領域に限定し、マスターAGV1とスレーブAGV2との間の距離とマスターAGV1の側面の長さとに基づいてマスターAGV1に対応する線分の検出を行う。
In this embodiment, first, in step S11, scan data is read from the
ステップS12に続いては、ステップS13でマスターAGV検出部281において線分が検出されたか否かを判定する。
Following step S12, it is determined in step S13 whether or not a line segment has been detected by the
ステップS13における判定の結果、線分が検出されていれば(YES)、ステップS14でスレーブAGV指令値算出部282により上述したマスターAGV1のスレーブAGV2に対する相対位置および姿勢並びに予め設定されたマスターAGV1とスレーブAGV2との間の距離に基づいて、スレーブAGV2の目標位置・目標姿勢を算出する。
If a line segment is detected as a result of the determination in step S13 (YES), the slave AGV command
ステップS14に続いては、ステップS15でスレーブAGV指令値算出部282によりスレーブAGV2の目標位置・目標姿勢と現在の位置・姿勢との比較を行い、スレーブAGV2の位置誤差および角度誤差を算出し、ステップS16でこの算出結果を制御基板25へ出力する。
Subsequent to step S14, the slave AGV command
一方、ステップS13における判定の結果、線分が検出されていなければ(NO)、ステップS17で未検出として制御基板25へ結果を出力する。
以上の処理を長尺物3の搬送が終了するまで繰り返す。
On the other hand, if the line segment is not detected as a result of the determination in step S13 (NO), the result is output to the
The above processing is repeated until the conveyance of the
次に、図6および図7を用いて、制御用PC28のスレーブAGV指令値算出部282によりスレーブAGV2の駆動輪21,22に対する制御指令値を算出する処理について説明する。
Next, processing for calculating control command values for the
本実施例ではまず、ステップS21でマスターAGV1の動作指令値を取得する。なお、ここで取得するマスターAGV1の動作指令値は、
(1)検出結果フラグ(マスターAGV検出部281においてマスターAGV1が検出できたかどうか)、
(2)駆動輪11の速度と操舵角、
(3)駆動輪12の速度と操舵角
である。
In this embodiment, first, in step S21, the operation command value of the master AGV1 is acquired. Note that the operation command value of the master AGV1 acquired here is
(1) Detection result flag (whether or not the master
(2) The speed and steering angle of the
(3) The speed and steering angle of the
ステップS21に続いては、ステップS22でマスターAGV1の動作指令値に基づいて当該マスターAGV1が旋回中か否かを判定する。 Following step S21, it is determined in step S22 whether the master AGV1 is turning based on the operation command value of the master AGV1.
ステップS22における判定の結果、マスターAGV1が直進中であれば(NO)、ステップS23に移行してスレーブAGV2の各駆動輪21,22の速度ベクトル(操舵角および速度)V21,V22をマスターAGV1の速度ベクトルV11,V12と同一にする。すなわち、マスターAGV1の各駆動輪11,12の操舵角から判断してマスターAGV1が直進している場合は、マスターAGV1の各駆動輪11,12の操舵角および速度は同じであるので、スレーブAGV2の各駆動輪21,22の制御指令値(操舵角および速度)はマスターAGV1と同一とする。
Step S22 the result of determination in, if the master AGV1 is traveling straight (NO), the velocity vector of the
一方、ステップS22における判定の結果、マスターAGV1が旋回中であれば(YES)、ステップS29に移行して、マスターAGV1の各駆動輪11,12の操舵角から幾何計算により旋回中心Cの位置を算出し、続いてステップS30で旋回中心CからスレーブAGV2の各駆動輪21,22までの距離(半径)R21,R22を算出する。
On the other hand, if the result of determination in step S22 is that the master AGV1 is turning (YES), the process moves to step S29, and the position of the turning center C is determined by geometric calculation from the steering angles of the
続いて、ステップS31でマスターAGV1の各駆動輪11,12の速度と半径R11,R12とに基づいてスレーブAGV2の各駆動輪21,22の速度ベクトルV21,V22を算出する。すなわち、マスターAGV1に対して相対位置および姿勢を維持しながら動作するスレーブAGV2も旋回の中心がマスターAGV1と同一であり、速度は半径R21,R22に比例することから、マスターAGV1の速度および半径R11,R12に基づいてスレーブAGV2の各駆動輪21,22の速度を算出するとともに、旋回中心CとスレーブAGV2の各駆動輪21,22との位置関係から各駆動輪21,22の操舵角を算出する。
Subsequently, in step S31, the speed vectors V 21 and V 22 of the
ステップS23,ステップS31に続いては、ステップS24で、図3に示したマスターAGV検出処理によって線分が検出されたか否かを判定する。 Subsequent to step S23 and step S31, in step S24, it is determined whether or not a line segment is detected by the master AGV detection process shown in FIG.
ステップS24における判定の結果、線分が検出されていれば(YES)、続いてステップS25で上記マスターAGV検出処理によって得られた最新のスレーブAGV2の位置誤差および角度誤差の情報を取得する。続いてステップS26で最新のスレーブAGV2の位置誤差および角度誤差に応じた補正用速度ベクトル(速度および操舵角)U21,U22を算出する。続いて、ステップS27ですでに求めたスレーブAGV2の各駆動輪21,22の速度ベクトルV21,V22にそれぞれ補正用速度ベクトルU21,U22を加算して、ステップS28に移行する。
If the result of determination in step S24 is that a line segment has been detected (YES), then in step S25, information on the latest position error and angle error of the slave AGV2 obtained by the master AGV detection process is acquired. Subsequently, in step S26, correction speed vectors (speed and steering angle) U 21 and U 22 corresponding to the position error and angle error of the latest slave AGV2 are calculated. Subsequently, the correction speed vectors U 21 and U 22 are added to the speed vectors V 21 and V 22 of the
一方、ステップS24における判定の結果、線分が検出されていなければ、ステップS28に移行する。この場合、すでに求めたスレーブAGV2の各駆動輪21,22の速度ベクトルV21,V22が維持される。
On the other hand, if the line segment is not detected as a result of the determination in step S24, the process proceeds to step S28. In this case, the speed vectors V 21 and V 22 of the drive
ステップS28では、得られたスレーブAGV2の各駆動輪21,22の速度ベクトルV21+U21,V22+U22またはV21,V22を制御指令値としてスレーブAGV2の駆動モータドライバ26へ送信する。
以上の処理を長尺物3の搬送が終了するまで繰り返す。
In step S28, the obtained speed vectors V 21 + U 21 and V 22 + U 22 or V 21 and V 22 of the drive wheels 21 and 22 of the slave AGV2 are transmitted as control command values to the
The above processing is repeated until the conveyance of the
本実施例に係る無人搬送車の走行制御装置および走行制御方法によれば、スレーブAGV2に搭載されたLRF27によりマスターAGV1までの距離データを取得してスレーブAGV2に対するマスターAGV1の相対的な位置および姿勢を推定し、マスターAGV1に対するスレーブAGV2の位置および姿勢の誤差を修正することができる。
また、マスターAGV1は駆動輪11,12に対する動作指令値をスレーブAGV2に送信することができればよく、通常のAGVハードウェアを利用可能である。
また、スレーブAGV2は通常のAGVハードウェアに加えてマスターAGV1を検出するためのLRF27を搭載するだけでよく、外力センサや他のセンサ・装置を追加する必要がない。すでに障害物検知用にLRF27が搭載されていれば、これを利用することができる。
したがって、コストを抑制しつつ、マスターAGV1に対するスレーブAGV2の相対位置および姿勢を最適な状態に維持しながら長尺物3の運搬を行うことができる。
According to the travel control device and the travel control method of the automatic guided vehicle according to the present embodiment, the distance data to the master AGV1 is acquired by the
The master AGV1 only needs to be able to transmit operation command values for the
Further, the slave AGV2 only needs to include the
Therefore, the
図8および図9を用いて本発明の実施例2に係る無人搬送車の走行制御装置および走行制御方法の詳細を説明する。 Details of the traveling control device and the traveling control method for the automatic guided vehicle according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
本実施例は、上述した実施例1に比較して、マスターAGV検出処理が異なる。その他の装置構成および構造については実施例1と同様であり、以下、図1〜4,7に示した部材と同一の作用を奏する部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 The present embodiment is different from the above-described first embodiment in the master AGV detection process. The other apparatus configuration and structure are the same as those in the first embodiment, and the members having the same functions as those shown in FIGS. .
例えば、図8に示すようにマスターAGV1の外周形状が凹凸を有している場合、実施例1で説明したようにマスターAGV1の側面と同じ長さの線分を検出する手法では正確にマスターAGV1を検出することが困難となることが考えられる。そこで、本実施例では予めマスターAGV1の形状モデルを用意し、これを利用してマスターAGV1の検出を行う。マスターAGV1の形状モデルは制御用PC28に保管される。
For example, when the outer peripheral shape of the master AGV1 has irregularities as shown in FIG. 8, the method of detecting a line segment having the same length as the side surface of the master AGV1 as described in the first embodiment accurately uses the master AGV1. It may be difficult to detect. Therefore, in this embodiment, a shape model of the master AGV1 is prepared in advance, and the master AGV1 is detected using this. The shape model of the master AGV1 is stored in the
以下、図9を用いて制御用PC28によるマスターAGV1の検出処理について説明する。
Hereinafter, the detection process of the master AGV1 by the
本実施例では、まずステップS41でスレーブAGV指令値算出部282によりマスターAGV1の形状モデルデータを読み込む。続いて、ステップS42でLRF27からスキャンデータを読み込み、ステップS43でスキャンマッチング処理によりマスターAGV1の位置および姿勢を算出する。すなわち、ICPなどのスキャンマッチングを用いて、LRF27により取得したスキャンデータとマスターAGV1の形状モデルとの重ね合わせが最も良好な(マッチング精度が最も高い)マスターAGV1の相対位置および姿勢を算出する。
In this embodiment, first, in step S41, the slave AGV command
続いて、ステップS44でマッチング精度が予め設定したしきい値以上か否かを判定する。
ステップS44における判定の結果、マッチング精度がしきい値以上であれば(YES)、ステップS45でスレーブAGV2の目標位置・目標姿勢を算出し、ステップS46でスレーブAGV2の位置および角度の誤差を算出し、ステップS47で算出結果を出力する。
一方、ステップS44における判定の結果、マッチング精度がしきい値未満であれば(NO)、ステップS48で検出結果を出力する。
以上の処理を長尺物3の搬送が終了するまで繰り返す。
In step S44, it is determined whether the matching accuracy is equal to or higher than a preset threshold value.
If the result of determination in step S44 is that the matching accuracy is greater than or equal to a threshold value (YES), the target position / target orientation of slave AGV2 is calculated in step S45, and the position and angle errors of slave AGV2 are calculated in step S46. In step S47, the calculation result is output.
On the other hand, if the result of determination in step S44 is that the matching accuracy is less than the threshold value (NO), the detection result is output in step S48.
The above processing is repeated until the conveyance of the
このように構成される本実施例に係る無人搬送車の走行制御装置および走行制御方法によれば、実施例1の効果に加え、マスターAGV1の外径形状に依らずマスターAGV1の位置および姿勢を検出することができる。 According to the traveling control device and the traveling control method of the automatic guided vehicle according to the present embodiment configured as described above, in addition to the effects of the first embodiment, the position and posture of the master AGV1 can be changed regardless of the outer diameter shape of the master AGV1. Can be detected.
以下、図10および図11を用いて本発明の実施例3に係る無人搬送車の走行制御装置および走行制御方法について説明する。 Hereinafter, the traveling control device and the traveling control method for the automatic guided vehicle according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
図10および図11に示すように、本実施例は、上述した実施例1又は実施例2に対し、マスターAGV1を挟んでスレーブAGV2の反対側にさらにスレーブAGV2を配置し、三台のAGV1,2,2により搬送物としての長尺物3の搬送を行う例である。
As shown in FIGS. 10 and 11, in this embodiment, a slave AGV2 is further arranged on the opposite side of the slave AGV2 across the master AGV1 with respect to the above-described
本実施例において、マスターAGV1の動作指令値はそれぞれのスレーブAGV2,2に送信され、各スレーブAGV2,2は実施例1又は実施例2と同じ処理を行う。マスターAGV1およびスレーブAGV2の構成は実施例1又は実施例2で説明した構成と概ね同様であり、重複する説明は省略する。
In the present embodiment, the operation command value of the master AGV1 is transmitted to the
なお、本実施例ではスレーブAGV2を二台用いる例を示したが、長尺物3の大きさに応じてスレーブAGV2を三台以上用いることが可能であることは言うまでもない。
In addition, although the example which uses two slave AGV2 was shown in the present Example, it cannot be overemphasized that three or more slave AGV2 can be used according to the magnitude | size of the
このように構成される本実施例に係る無人搬送車の走行制御装置および走行制御方法によれば、実施例1又は実施例2の効果に加え、長尺物3の大きさによらず当該長尺物3の搬送を行うことができる。
According to the traveling control device and the traveling control method of the automatic guided vehicle according to the present embodiment configured as described above, in addition to the effects of the first embodiment or the second embodiment, the length of the
1 マスターAGV
2 スレーブAGV
3 長尺物
11,12,21,22 駆動輪
13,14,23,24 自由輪
15,25 制御基板
16,26 駆動モータドライバ
27 LRF
28 制御用PC
281 マスターAGV検出部
282 スレーブAGV指令値算出部
1 Master AGV
2 Slave AGV
3 Long object 11, 12, 21, 22
28 Control PC
281 Master
Claims (10)
前記第二の無人搬送車は少なくとも前記第一の無人搬送車までの距離を測定する測域センサを備え、
前記第二の制御部は、前記測域センサによって取得したスキャンデータに基づき前記第一の無人搬送車の位置および姿勢を求め、これを予め設定された前記第一の無人搬送車と前記第二の無人搬送車との間の位置および姿勢と比較して前記第二の無人搬送車の前記第一の無人搬送車に対する位置および姿勢の誤差を求め、求めた誤差に基づいて前記第二の無人搬送車の位置及び姿勢を補正するよう前記第二の無人搬送車の動作を制御する
ことを特徴とする無人搬送車の走行制御装置。 One first automatic guided vehicle, one or more second automatic guided vehicles, a first control unit that controls the operation of the first automatic guided vehicle, and the second automatic guided vehicle And a second control unit for controlling the operation, wherein the first automatic guided vehicle and the second automatic guided vehicle cooperate with each other to transport the conveyed product. ,
The second automatic guided vehicle includes a range sensor for measuring a distance to at least the first automatic guided vehicle,
The second control unit obtains the position and orientation of the first automatic guided vehicle based on the scan data acquired by the range sensor, and sets the first automatic guided vehicle and the second automatic guided vehicle in advance. An error in the position and orientation of the second automatic guided vehicle relative to the first automatic guided vehicle is obtained in comparison with the position and posture between the automatic guided vehicle and the second automatic unmanned vehicle. A travel control device for an automatic guided vehicle that controls the operation of the second automatic guided vehicle so as to correct the position and orientation of the guided vehicle.
ことを特徴とする請求項1記載の無人搬送車の走行制御装置。 The second control unit detects a line segment corresponding to the first automatic guided vehicle from the scan data acquired from the range sensor, and determines the first automatic guided vehicle from the position and angle of the line segment. The travel control device for an automatic guided vehicle according to claim 1, wherein the position and orientation are obtained.
ことを特徴とする請求項1記載の無人搬送車の走行制御装置。 2. The travel control of the automatic guided vehicle according to claim 1, wherein the second control unit obtains the position and posture of the first automatic guided vehicle by scan matching from scan data acquired from the range sensor. apparatus.
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の無人搬送車の走行制御装置。 The second control unit obtains a control command value of the second automatic guided vehicle using geometric calculation based on the control information of the first automatic guided vehicle acquired from the first control unit. The traveling control device for an automatic guided vehicle according to any one of claims 1 to 3.
ことを特徴とする請求項4記載の無人搬送車の走行制御装置。 The travel control device for an automatic guided vehicle according to claim 4, wherein the second control unit adds the error to the control command value as a correction value.
前記第二の無人搬送車に少なくとも前記第一の無人搬送車までの距離を測定する測域センサを設け、
前記測域センサによって取得したスキャンデータに基づき前記第一の無人搬送車の位置および姿勢を求め、これを予め設定された前記第一の無人搬送車と前記第二の無人搬送車との間の位置および姿勢と比較して前記第二の無人搬送車の前記第一の無人搬送車に対する位置および姿勢の誤差を求め、求めた誤差に基づいて前記第二の無人搬送車の位置及び姿勢を補正するよう前記第二の無人搬送車の動作を制御する
ことを特徴とする無人搬送車の走行制御方法。 It is a traveling control method for an automatic guided vehicle that transports a transported object in cooperation with one first automatic guided vehicle and one or more second automatic guided vehicles,
A range sensor for measuring a distance to at least the first automatic guided vehicle is provided in the second automatic guided vehicle,
Based on the scan data acquired by the range sensor, the position and orientation of the first automatic guided vehicle are obtained, and this is preset between the first automatic guided vehicle and the second automatic guided vehicle. An error in the position and orientation of the second automatic guided vehicle with respect to the first automatic guided vehicle is obtained in comparison with the position and orientation, and the position and orientation of the second automatic guided vehicle are corrected based on the obtained error. The operation control method of the automatic guided vehicle is characterized by controlling the operation of the second automatic guided vehicle.
ことを特徴とする請求項6記載の無人搬送車の走行制御方法。 A line segment corresponding to the first automatic guided vehicle is detected from scan data acquired from the range sensor, and a position and an attitude of the first automatic guided vehicle are obtained from a position and an angle of the line segment. The driving control method for an automatic guided vehicle according to claim 6.
ことを特徴とする請求項6記載の無人搬送車の走行制御方法。 The travel control method for an automatic guided vehicle according to claim 6, wherein the position and orientation of the first automatic guided vehicle are obtained from scan data acquired from the range sensor by scan matching.
ことを特徴とする請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の無人搬送車の走行制御方法。 The control command value for the second automatic guided vehicle is obtained using geometric calculation based on the control information of the first automatic guided vehicle acquired from the first control unit. The traveling control method for an automatic guided vehicle according to any one of the above.
ことを特徴とする請求項9記載の無人搬送車の走行制御方法。 10. The traveling control method for an automatic guided vehicle according to claim 9, wherein the error is added as a correction value to the control command value.
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