JP2019133450A - 移動ロボット及び移動ロボットの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
端末装置を用いた移動ロボットの制御方法であって、
前記端末装置は、
カメラと、
自律走行する前記移動ロボットを含む表示画面を表示するディスプレイと、
第1の制御回路とを備え、
前記第1の制御回路は、
(a1)前記移動ロボットの第1の予定経路を取得し、
(a2)前記カメラで撮像されたカメラ画像に、前記第1の予定経路が重畳されている第1の画面を前記ディスプレイに表示させ、
(a3)前記第1の画面が表示されている前記ディスプレイ上への接触点を検知し、前記接触点を走行する前記移動ロボットの第2の予定経路を生成し、
(a4)前記移動ロボットに前記第2の予定経路を送信するように制御する、
移動ロボットの制御方法。
端末装置を用いた移動ロボットの制御方法であって、
前記端末装置は、
カメラと、
自律走行する前記移動ロボットを含む表示画面を表示するディスプレイと、
第1の制御回路とを備え、
前記第1の制御回路は、
(a1)前記移動ロボットの第1の予定経路(すなわち、移動予定経路)を取得し、
(a2)前記カメラで撮像されたカメラ画像に、前記第1の予定経路が重畳されている第1の画面を前記ディスプレイに表示させ、
(a3)前記第1の画面が表示されている前記ディスプレイ上への接触点を検知し、前記接触点を走行する前記移動ロボットの第2の予定経路(例えば、第1の予定経路とは異なる移動予定経路)を生成し、
(a4)前記移動ロボットに前記第2の予定経路を送信するように制御する、
移動ロボットの制御方法を提供する。
前記第1の制御回路は、
前記第1の画面は、前記第1の又は第2の予定経路として、前記移動ロボットの進行方向を示す図形と移動予定領域とが重畳されているように制御する、
第1の態様に記載の移動ロボットの制御方法を提供する。
前記移動ロボットは掃除機であり、
前記掃除機は、
底面に吸込口を有する掃除機本体と、
前記掃除機本体に配置される吸引部と、
前記掃除機本体に配置され、前記掃除機の走行を駆動する駆動部と、
第2の制御回路とを備え、
前記第2の制御回路は、前記吸引部と前記駆動部とをそれぞれ制御して移動しつつ掃除を行い、前記掃除機により掃除が完了した領域の情報を前記第1の制御回路に送信し、
前記第1の制御回路は、前記第2の制御回路から、前記掃除が完了した領域の情報を受け取ったのち、前記第1の画面は、さらに、前記掃除機により前記掃除が完了した領域が重畳されているように制御する、
第1の態様に記載の移動ロボットの制御方法を提供する。
前記第1の制御回路は、
前記(a3)において、前記接触点として複数の接触点を含むスワイプ動作を検知した場合、前記複数の接触点のうちの、前記スワイプ動作に含まれる最初の接触点から、前記スワイプ動作に含まれる最後の接触点に向かう進行方向を有する前記第2の予定経路を生成するように制御する、
第1の態様に記載の移動ロボットの制御方法を提供する。
前記第1の制御回路は、
前記(a3)において、前記接触点として複数の接触点を含むスワイプ動作を検知した場合、前記移動ロボットの位置から、前記スワイプ動作に含まれる前記複数の接触点のうちの最後の接触点に向かう進行方向を有する前記第2の予定経路を生成するように制御する、
第1の態様に記載の移動ロボットの制御方法を提供する。
前記第1の制御回路は、
前記(a3)において、前記スワイプ動作を第1の閾値以上の時間だけ検知した場合、前記複数の接触点のうちの、前記スワイプ動作の最後から所定時間前の接触点から、前記スワイプ動作に含まれる最後の接触点に向かう進行方向を有する前記第2の予定経路を生成するように制御する、
第4の態様に記載の移動ロボットの制御方法を提供する。
前記(a3)において、前記接触点として複数の接触点を含むスワイプ動作を前記第1の制御回路で検知した場合、前記スワイプ動作に含まれる前記複数の接触点のそれぞれを通る線分に基づいて、前記第2の制御回路で前記移動ロボットの向きを変更する前記第2の予定経路を生成するように制御する、
第1の態様に記載の移動ロボットの制御方法を提供する。
前記(a3)において、前記接触点として複数の接触点を含むスワイプ動作を前記第1の制御回路で検知したとき、
前記スワイプ動作が前記画面上において直線である場合、前記移動ロボットの位置から、前記スワイプ動作に含まれる前記複数の接触点のうちの最後の接触点に向かう進行方向を有する前記第2の予定経路を生成し、
前記スワイプ動作が前記画面上において曲線である場合、前記スワイプ動作に含まれる複数の接触点のそれぞれを通る線分に基づいて、前記移動ロボットの向きを変更するように湾曲した前記第2の予定経路を前記第2の制御回路で生成するように制御する、
第1の態様に記載の移動ロボットの制御方法を提供する。
前記第1の制御回路で前記接触点を検知した時点の前記第1の画面において、前記第1の予定経路と重複しない前記第2の予定経路を前記第2の制御回路で生成するように制御する、
第1の態様に記載の移動ロボットの制御方法を提供する。
前記移動ロボットは、第2の制御回路を備え、
前記第1の制御回路は、
(a5)前記第1の制御回路で前記カメラ画像に前記掃除機を含まないと判断した場合、前記第2の制御回路に、前記掃除機の速度を掃除動作時の速度よりも小さくする第1の指示を送信するように制御する、
第3の態様に記載の移動ロボットの制御方法を提供する。
前記第1の制御回路は、
(a6)前記(a5)の後に前記カメラで撮像した前記カメラ画像に、前記移動ロボットが含まれたと判断した場合、前記第2の制御回路に、前記第1の指示の解除を送信して前記掃除機の速度を前記掃除動作時の速度に戻すように制御する、
第10の態様に記載の移動ロボットの制御方法を提供する。
前記移動ロボットは、
さらに、前記移動ロボットの位置を取得する第1のセンサを備え、
(a7)前記第1の制御回路は、前記カメラ画像に前記掃除機を含まないと判断した場合、前記第2の制御回路から、前記第1のセンサで検出される前記掃除機本体の位置を取得し、
(a8)前記第1の制御回路は、前記カメラ画像に、前記掃除機本体が位置する方向が重畳されている第2の画面を、前記ディスプレイに表示させるように制御する、
第10の態様に記載の移動ロボットの制御方法を提供する。
前記(a8)の後に、前記第1の制御回路は、前記カメラ画像に前記掃除機を含むと判断した場合、前記第1の制御回路は、前記カメラ画像に重畳されている、前記掃除機本体が位置する方向の表示を消すように制御する、
第12の態様に記載の移動ロボットの制御方法を提供する。
端末装置を用いた移動ロボットの制御方法であって、
前記端末装置は、
カメラと、
自律走行する移動ロボットを含む表示画面を表示するディスプレイと、
第1の制御回路とを備え、
前記掃除機は、
底面に吸込口を有する掃除機本体と、
前記掃除機本体に配置される吸引部と、
前記掃除機本体に配置され、前記掃除機の走行を駆動する駆動部と、
第2の制御回路とを備え、
前記第1の制御回路は、
(b1)前記第2の制御回路から、前記掃除機の掃除前の状態、掃除中の状態、及び前記掃除後の状態の少なくとも1つの掃除状態を受け付け、
(b2)前記第2の制御回路から、前記掃除機の第1の予定経路、前記吸引部が吸引したごみの量、及び前記掃除機が掃除が完了した領域の少なくとも1つを受け付け、
(b3)前記掃除前の状態を受け付けているとき、前記第1の予定経路が重畳されている第1の画面を前記ディスプレイに表示させ、
前記掃除中の状態を受け付けているとき、前記カメラで撮像されたカメラ画像と、前記吸引部が吸引したごみの量とを含む第3の画面を前記ディスプレイに表示させ、
前記掃除後の状態を受け付けているとき、前記カメラ画像と、前記掃除機により掃除が完了した領域を含む第4の画面を前記ディスプレイに表示させるように制御する、
移動ロボットの制御方法を提供する。
端末装置と、前記端末装置を用いて制御される移動ロボットとを備える移動ロボットの制御システムであって、
前記端末装置は、
カメラと、
自律走行する前記移動ロボットを含む表示画面を表示するディスプレイと、
第1の制御回路とを備え、
前記移動ロボットは、
第2の制御回路を備え、
前記第1の制御回路は、
(a1)前記移動ロボットの第1の予定経路を取得する通信部と、
(a2)前記カメラで撮像されたカメラ画像に、前記第1の予定経路が重畳されている第1の画面を前記ディスプレイに表示させる提示部と、
(a3)前記第1の画面が表示されている前記ディスプレイ上への接触点を検知する入力検知部とを備え、
前記第2の制御回路は、
前記入力検知部で検知した前記接触点を走行する前記移動ロボットの第2の予定経路を生成する情報生成部と、
(a4)前記移動ロボットに前記第2の予定経路を送信する通信部とを備える、
移動ロボットの制御システム。
以下、図面を参照しながら、本開示の実施の形態を説明する。
図3Aに、移動ロボット1の機能ブロック図を示す。移動ロボット1は、制御回路2と、駆動部3と、データベース5と、距離センサ11とを少なくともロボット本体12に備える。
制御回路2は、入出力部6と、情報生成部7と、タイマー8と、制御部9と、通信部19とを有する。以下、後述する端末装置120の制御回路121を第1の制御回路とも表記し、移動ロボット1の制御回路2を第2の制御回路とも表記する。
駆動部3として、複数の車輪4a,4bを有する車輪機構4と、モータ141,142と、エンコーダ143,144とを有する。駆動部3は、これらの車輪機構4とモータ141,142とエンコーダ143,144とを有する公知の駆動機構が利用される。駆動部3は、制御部9の制御に基づいて、移動ロボット1を移動させる。具体的には、駆動部3は、制御部9から駆動信号を受信し、駆動信号に基づいて駆動する。
図4〜図6に、移動ロボット1のデータベース5に記録される情報の一例を示す。データベース5に記録される情報には、図4〜図6に示すように、地図情報(予定経路情報を含む。)、及び移動ロボット1の自己位置情報を含む。
距離センサ11は、ロボット本体12に備えられロボット本体12と、空間中の物体又は空間中の障害物との距離を測定値として測定する。例えば、距離センサ11は、ロボット本体12の前部に位置する。障害物の例は、空間を規定する壁301b(図7参照)、椅子、テーブルを含む。
図9Aに、端末装置120の機能ブロック図を示す。
制御回路121は、入出力部124と、提示部125と、合成制御部126と、座標変換部127と、入力判断部132とを有する。上述のように、制御回路121を第1の制御回路とも表記する。
センサ122は、深度カメラ131と、カメラ129と、ジャイロスコープ130とを備えている。
データベース123は、端末装置120の通信部128と移動ロボット1の通信部19との通信により、移動ロボット1のデータベース5に記録される情報と同様な情報が記録されることになる。すなわち、データベース123に記録される情報には、図4〜図6と同様に図10A〜図10Cに示すように、地図情報、予定経路情報、及び移動ロボット1の自己位置情報を含む。さらに、データベース123に記録される情報としては、例えば、端末装置120で表示されたカメラ画像に移動ロボット1が写っていない状態のときの移動ロボット1の速度、移動ロボット1の状態と速度との関係を示す情報が記録されている。また、ユーザがタッチパネルで接触点を複数個入力したときに生成した予定経路の情報もデータベース123に記録する。
通信部128は、移動ロボット1の通信部19と通信して、情報を送受信する。通信部128の具体例の一例は、アンテナ、及びアンテナを制御する通信回路である。
移動ロボット1を動作制御する移動ロボット1の制御システムは、以下の5種類の第1動作(1)〜第5動作(5)を実施する。これらの5種類の第1動作(1)〜第5動作(5)は、それぞれ別々に実施してもよいし、適宜、任意の動作同士を組み合わせてもよい。例えば、第1動作(1)を基本の動作とし、これに第2動作(2)〜第5動作(5)のうちの1つまたは複数の動作を適宜組み合わせることもできる。図13に示すフローチャートの説明の前に、第1動作〜第5動作を説明する。
図12に示すように、端末装置120のディスプレイ119に、移動ロボット1と地図情報301と予定経路情報302とを表示する。
図14に示すように、端末装置120のディスプレイ119に、掃除結果を表示する。
図15に示すように、移動ロボット1と地図情報と予定経路情報とを端末装置120のディスプレイ119に表示しているときに、ユーザからの指示を受け付ける。ここでのユーザからの指示として、ディスプレイ119は、ディスプレイ119上への接触を検知する。ディスプレイ119上への接触とは、言い換えると、画面119aへの接触である。
図24A、及び図24Bに示すように、移動ロボット1が端末装置120のディスプレイ119に写っているか否かで移動ロボット1の速度を変更する。
図26A〜図26Cに示すように、移動ロボット1の状態に応じて端末装置120のディスプレイ119に表示する情報を変更する。移動ロボット1の状態の例として、移動ロボット1が掃除機の場合には、以下のように状態に応じてディスプレイ119に表示する情報を変更する。
5種類の第1動作(1)〜第5動作(5)を達成するためには、以下のような制御動作を行っている。
まず、第1動作(1)として、移動ロボット1のカメラ画像に、地図情報301と予定経路情報302とを重ね合せて表示する動作について、図13の移動ロボット1及び端末装置120のフローチャートを基に説明する。
図3Aの移動ロボット1の制御部9の初期化処理部9aは、移動ロボット1の座標を初期化する。ここでの初期化とは、移動ロボット1の現在位置を移動ロボット1の座標の原点とする。言い換えると、制御開始時の移動ロボット1の位置が、移動ロボット1の座標の原点である。初期化処理部9aによる初期化処理が行われたとき、移動ロボット1の初期化の信号を通信部19から発信する。その発信された初期化の信号は、後述するように端末装置120の通信部128で受信可能とする。
制御部9は、移動ロボット1の現在位置と、地図情報と、予定経路情報とを含む情報を取得し、取得した情報に基づいて移動ロボット1の移動を開始する。
ステップS102に次いで、制御部9の判断部9dは、移動ロボット1の現在位置が予定経路の最終目標位置になっているか否かを判断する。移動ロボット1の現在位置が予定経路の最終目標位置ではないと判断部9dで判断する場合、ステップS102に戻る。
カメラ129で移動ロボット1を撮影して、カメラ画像を取得する。図28Aは、図11に示す移動ロボット1の移動空間をカメラ129で撮影したカメラ画像の例である。このとき、移動ロボット1の上面の識別マーク1aと、移動ロボット1の周囲の壁の障害物も同時に撮像する。撮像されたカメラ画像の情報に基づいて、座標変換部127内に備えられた画像処理部127aで識別マーク1aと障害物の認識をそれぞれ行う。認識された結果に基づき、座標変換部127内に備えられた位置算出部127bで移動ロボット1の位置と障害物の位置とをそれぞれ算出する。
ステップS101で移動ロボット1の制御部9の初期化処理部9aによる初期化処理が行われたとき、移動ロボット1の初期化の信号を通信部19から発信する。その発信された初期化の信号を端末装置120の通信部128で受信したとき、制御部9の座標変換部127は、座標変換部127で記録している移動ロボット1の座標位置を初期化する。
ステップS152で初期化した後、このステップS153において、通信部19からの通信により、通信部128を介して、座標変換部127で、移動ロボット1の自己位置、地図情報、予定経路情報をそれぞれ取得する。
ステップS153において、座標変換部127で、移動ロボット1の自己位置、地図情報、予定経路情報をそれぞれ取得したのち、ステップS154で、ステップS153で取得した情報に基づき座標変換部127の変換演算部127cにより座標変換を行う。
次いで、移動ロボット1の情報、例えば、移動ロボット1の現在位置の情報と、地図情報及び予定経路情報の各種情報とを合成制御部126で合成する。
合成制御部126で合成された情報を提示部125でディスプレイ119に表示する。このとき、端末装置120のカメラ129で撮影した移動ロボット1と床の画像をディスプレイ119に表示すると同時に、その画像に、移動ロボット1に記録されている地図情報と予定経路情報をその画像に重ねて表示する。図30及び図28Bにディスプレイ119の第2の画面の例としての表示画面を示す。ここでは、壁301bの近傍の床301aから左向きの矢印338で移動ロボット1の第1の予定経路を例示している。また、図31にディスプレイ119の表示画面の別の例を示す。ここでは、壁301bの近傍の床301aからジグザグの矢印338で移動ロボット1の第1の予定経路を例示している。
次に、第2動作(2)として、図14及び図13に示すように、移動ロボット1で記録している掃除済み領域の情報を端末装置120の地図情報に表示する動作について説明する。ただし、この第2動作(2)は、前記第1動作(1)と類似するため、異なる点を中心に説明する。なお、ここでは、移動ロボット1が掃除機の場合として説明する。
この第2動作(2)では、ステップS102で制御部9において、移動ロボット1の現在位置、地図情報、予定経路情報を取得するとともに、移動ロボット1の移動を開始するとき、直前に掃除した掃除履歴の情報も取得する。掃除履歴の情報とは、移動ロボット1である掃除機が掃除しながら自律移動した移動済の経路の情報である。掃除履歴の情報を地図情報として表示するときは、掃除しながら移動した移動済の経路の領域に、ハッチングを付したり、移動予定の領域とは異なる色を付けたりして表示する。
また、ステップS153で通信部19からの通信により、通信部128を介して、座標変換部127で、移動ロボット1の自己位置、地図情報、予定経路情報を取得するとき、掃除履歴の情報も取得する。
ステップS153において、座標変換部127で、移動ロボット1の自己位置、地図情報、予定経路情報、掃除履歴の情報をそれぞれ取得する。その後、ステップS154で、ステップS153で取得した情報に基づき、座標変換部127の変換演算部127cにより座標変換を行う。
次いで、移動ロボット1の情報、例えば、移動ロボット1の現在位置の情報と、地図情報及び予定経路情報及び掃除履歴の情報の各種情報とを合成制御部126で合成する。
提示部125は、合成制御部126で合成された情報をディスプレイ119に表示する。このとき、カメラ129で撮影した移動ロボット1と床の画像をディスプレイ119に表示する。ここで、提示部125は、カメラ画像に、地図情報、予定経路情報、又は掃除履歴を含む情報を重ねて表示する。このとき、掃除しながら移動して掃除が完了した領域すなわち掃除済の領域332は、ハッチングを付したり、移動予定の領域又は予定経路の他の領域とは異なる色を付けて、他の領域とは区別できるように表示する。図8に、掃除済の領域332の表示例を示す。
次に、第3動作(3)として、図15及び図16に示すように、移動ロボット1と地図情報と予定経路情報とを端末装置120のディスプレイ119に表示しつつ、ユーザからの指示を受け付ける動作について説明する。
ステップS161において、移動ロボット1の移動中又は移動開始前において、図15に示すように、移動ロボット1と共に地図情報と予定経路情報とが表示されたディスプレイ119のタッチパネルにユーザの手334の指先が接触して、目標位置333を入力する。目標位置333が入力されたことは、タッチパネルの入力検知部119bで検知されて入力判断部132に入力判断され、端末装置座標系での目標位置333の位置座標が座標変換部127に入力される。
次いで、ステップS162では、座標変換部127で、端末装置座標系での目標位置333の位置座標がロボット座標系での目標位置の位置座標に座標変換したのち、座標変換した情報を通信部128へ出力する。
次いで、ステップS163では、座標変換部127から入力されたロボット座標系での目標位置の情報が、通信部128から移動ロボット1の通信部19に向けて発信される。
ステップS111において、通信部19が、通信部128からロボット座標系での目標位置の情報を受け取ると、次のステップS112に進む。もし、所定時間内に通信部19が、通信部128からロボット座標系での目標位置の情報を受け取らないときは、このフローを終了する。
ステップS112において、通信部19で受け取り、制御部9を介して情報生成部7に入力されたロボット座標系での目標位置の情報を基に、情報生成部7で地図情報として予定経路を生成する。
次いで、ステップS113において、ステップS112で生成された予定経路に基づいて、制御部9で駆動部3を駆動制御して、移動ロボット1を、生成された予定経路に沿って移動させる。
次に、第4動作(4)として、図24A、図24B及び図25に示すように、移動ロボット1が端末装置120の表示画面に写っているか否かで移動ロボット1の速度を変更する動作について説明する。
ステップS151でカメラ129で移動ロボット1を撮影したときのカメラ画像について座標変換部127の画像処理部127aでパターンマッチングにより、移動ロボット1の識別マーク1aの抽出処理を行う。次いで、抽出処理の結果を基に、カメラ画像に識別マーク1aが含まれているか否か、すなわち、移動ロボット1が端末装置120のディスプレイ119に写っているか否かを判断部136で判断する。移動ロボット1が端末装置120のディスプレイ119に写っていると判断部136で判断したときは、そのままこのフローを終了する。よって、この場合は、移動ロボット1の移動速度は減速せず、掃除動作時の速い速度である。移動ロボット1が端末装置120のディスプレイ119に写っていないと判断部136で判断したときは、次のステップS166に進む。
ステップS166では、カメラ画像に移動ロボット1が写っていないとの判断部136での判断により、座標変換部127及び入出力部124を介してデータベース123にアクセスする。そして、カメラ画像に移動ロボット1が写っていないときの移動ロボット1の減速指令情報を取得する。取得した減速指令情報を第1の指示として通信部128から通信部19に向けて発信する。減速指令情報での移動ロボット1の減速の程度は、一例として、掃除動作時の速度よりも遅い速度に予め決めておき、データベース123に記録しておく。
ステップS115では、通信部19が、通信部128から減速指令情報を受け取ると、次のステップS112に進む。もし、所定時間内に通信部19が、通信部128から減速指令情報を受け取らないときは、このフローを終了する。このとき、図24Aに示すように、移動ロボット1の速度は、減速せず、掃除動作時の速度である速い速度とする。
次いで、ステップS116では、通信部19で受け取った減速指令情報を基に、制御部9の駆動制御部9cで、移動ロボット1の速度を減速制御して、図24Bに示すように、掃除動作時の速度よりも遅い速度で移動ロボット1を移動させる。
次に、第5動作(5)として、図26A〜図26C及び図27に示すように、移動ロボット1の状態に応じて端末装置120に表示する情報を変更する動作について説明する。ただし、この第5動作(5)は、前記第1動作(1)と類似するため、異なる点を中心に説明する。
先のステップS102に代わるステップS102Aでは、制御部9において、移動ロボット1の現在位置と、地図情報と、予定経路情報とを取得するとともに、移動ロボット1の移動を開始するとき、直前に掃除した掃除履歴の情報も取得する上に、移動ロボット1の状態に応じて、通信データを選択することである。
ステップS153では、通信部19からの通信により、通信部128を介して、座標変換部127で、移動ロボット1の状態に応じた移動ロボット1の自己位置、地図情報、予定経路情報をそれぞれ取得する。
以下に、移動ロボット1が掃除機10であって、予定経路を移動しつつ掃除する場合について、掃除機10の具体的な構成を基に説明する。
図32に、実施形態1の掃除機10の平面図を示す。図33は、掃除機10の底面図である。図34は、掃除機10の正面図である。図35は、掃除機10の側面図である。
掃除機本体20は、掃除機本体20の下面側の外形を形成する下部筐体100(図33参照)、及び、掃除機本体20の上面側の外形を形成する上部筐体200(図32参照)を有する。下部筐体100及び上部筐体200が互いに組み合わせられることにより、掃除機本体20が構成される。図32に示されるとおり、上部筐体200は、その大部分を形成するカバー210、カバー210に対して開閉可能に設けられた蓋220、及び、カバー210に対して変位可能なバンパ230を有する。
駆動部30は、掃除機本体20に位置する。
図33に示されるとおり、清掃部40は、掃除機本体20の内部及び外部に配置されており、ブラシ駆動モータ41の複数の要素を有する。実施形態1によれば、清掃部40は、掃除機本体20の内部(例えば、吸込口101の左側)に配置されるブラシ駆動モータ41のほか、ギアボックス42、および、掃除機本体20の吸込口101に配置されるメインブラシ43を有する。
図32に示されるとおり、吸引部50は、掃除機本体20の内部に配置されており、ファンケース52の複数の要素を有する。実施形態1によれば、吸引部50は、ダストボックス60の後方側かつ後述する電源部80の前方側に配置される。吸引部50は、下部筐体100(図33参照)に取り付けられるファンケース52、及び、ファンケース52の内部に配置される電動ファン51を有する。
図33に示されるとおり、ダストボックス60は、掃除機本体20の内部においてメインブラシ43の後方側かつ吸引部50の前方側に配置されており、さらに駆動部30の間に配置される。掃除機本体20及びダストボックス60は、ダストボックス60が掃除機本体20に取り付けられた状態、及び、ダストボックス60が掃除機本体20から取り外された状態をユーザが任意に選択できる着脱構造を有する。
図32、図33、図36、及び、図37に示されるとおり、掃除機10は、さらに距離センサ11を含む複数のセンサで構成されるセンサ部426を有する。
図32の例では、制御部70は、掃除機本体20の内部において、吸引部50の後方側に配置される。制御部70は、具体的には制御回路で構成することができる。
(i)対象物を除く空間の掃除領域CAを掃除した後、対象物を乗り越える第1の移動モード、及び
(ii)最初に、対象物を乗り越えた後、対象物を除く空間の掃除領域CAを掃除する第2の移動モードと、
を有している。ここで、乗り越えるとは、例えば、対象物の上に乗り、その後、対象物の上面を掃除し、その後、対象物から降りることを意味している。なお、対象物の上に乗る位置と、対象物から降りる位置は、異なっていてもよいし、同じでもよい。また、対象物の上に乗った後、対象物の上面を色々な方向に走行して掃除してもよいし、対象物の上に乗った後、そのまま直線的に走行しつつ掃除したのち、対象物から降りるようにしてもよい。
電源部80は、掃除機本体20に位置して、通信部423、撮像部425、駆動部30、清掃部40、吸引部50、センサ部426に電力を供給する。電源部80は、掃除機10の重心Gよりも掃除機本体20の後方側に配置され、さらに吸引部50よりも掃除機本体20の後方側に配置され、電源ケース81の複数の要素を有する。実施形態1によれば、電源部80は、具体的なハードウェアとして、下部筐体100に取り付けられる電源ケース81、電源ケース81内に収容される蓄電池82、及び、電源部80から上記各要素への電力の供給及び停止を切り替えるメインスイッチ83を有する。
掃除機10は、撮像制御部468での撮像制御に基づいて、掃除機本体20の周辺情報を含むカメラ画像を取得する一対のカメラ92をさらに備えている。
データベース110は、通信部423、制御部70、撮像部425、センサ部426と接続され、地図データベース99と、経路データベース102とを含む。
また、掃除機10は、端末装置120に相当する装置として、スマートフォンの外部端末装置で構成される外部装置417と通信する通信部423をさらに備えている。
実施形態1の掃除機10には配置されていないが、図38A及び図38Bに示される、実施形態1の変形例にかかる掃除機10Bでは、清掃部40は、掃除機本体20の下部筐体100の底面側に配置されるサイドブラシ44、及び、吸込口101の左右に配置されるギアボックス42をさらに有することもできる。サイドブラシ44は、掃除機本体20の下部筐体100の底面側において、左右両側に1つずつ設けられている。
次に、制御部70による掃除機10の制御方法について説明する。
1a 識別マーク
2 制御回路
3 駆動部
4 車輪機構
4a,4b 車輪
5 データベース
6 入出力部
7 情報生成部
8 タイマー
9 制御部
9a 初期化処理部
9b 現在位置取得部
9c 駆動制御部
9d 判断部
10,10B 掃除機
11 距離センサ
12 ロボット本体
19 通信部
20 掃除機本体
21 前面
22 側面
23 前方頂部
24 後方頂部
30 駆動部
31 走行用モータ
32 ハウジング
33 ホイール
40 清掃部
41 ブラシ駆動モータ
42 ギアボックス
43 メインブラシ
44 サイドブラシ
44A ブラシ軸
44B ブリッスル束
50 吸引部
51 電動ファン
52 ファンケース
60 ダストボックス
70 制御部
71 障害物検出センサ
72 距離測定センサ
73 衝突検出センサ
74 床面検出センサ
75 脱輪検出スイッチ
76 ゴミ検出センサ
80 電源部
81 電源ケース
82 蓄電池
83 メインスイッチ
90 キャスタ
92 カメラ
99 地図データベース
100 下部筐体
101 吸込口
102 経路データベース
119 ディスプレイ
119a 画面
119b 入力検知部
120 端末装置
121 制御回路
122 センサ
123 データベース
124 入出力部
125 提示部
126 合成制御部
127 座標変換部
127a 画像処理部
127b 位置算出部
127c 変換演算部
128 通信部
129 カメラ
130 ジャイロスコープ
131 深度カメラ
132 入力判断部
136 判断部
141,142 モータ
143,144 エンコーダ
200 上部筐体
210 カバー
220 蓋
230 バンパ
301 地図情報
301a 床
301b 壁
301c 障害物
302 予定経路情報
331 端末装置の座標系における移動ロボットの位置
332 掃除済の領域
333 目標位置
334 ユーザの手
335 スタックした場所
336 地図
337 移動ロボットの目標位置
338 移動ロボットの第1の予定経路
339 移動ロボットの第2の予定経路
340 複数の接触点
341 最終の接触点
342 ゴミセンサの値の表示
344 移動予定領域
347 線分
414 ホームゲートウェイ
415 ネットワーク
416 サーバ
417 外部装置
417a PC(タブレット端末装置(タブレットPC))
417b スマートフォン(携帯電話)
417c,417d ディスプレイ
447 無線LANデバイス
455 回転数センサ
461 メモリ
463 画像処理部
464 画像生成部
465 判定部
466 走行制御部
467 掃除制御部
468 撮像制御部
502 所定の時間
CA 掃除領域
M 吸込口の中心線
P 予定経路
W 掃除機本体の最大幅線
Claims (15)
- 端末装置を用いた移動ロボットの制御方法であって、
前記端末装置は、
カメラと、
自律走行する前記移動ロボットを含む表示画面を表示するディスプレイと、
第1の制御回路と、
前記移動ロボットは第2の制御回路とを備え
前記第1の制御回路は、
(a1)前記移動ロボットの第1の予定経路を取得し、
(a2)前記カメラで撮像されたカメラ画像に、前記第1の予定経路が重畳されている第1の画面を前記ディスプレイに表示させ、
(a3a)前記第1の画面が表示されている前記ディスプレイ上への接触点を検知し、前記接触点の位置を前記第2の制御回路に送信し、
前記第2の制御回路は、
(a3b)前記第2の制御回路から受信した前記接触点を走行する前記移動ロボットの第2の予定経路を生成し、
(a4)前記第1の制御回路に、前記生成された第2の予定経路を送信するように制御する、
移動ロボットの制御方法。 - 前記第1の制御回路は、
前記第1の画面は、前記第1の又は第2の予定経路として、前記移動ロボットの進行方向を示す図形と移動予定領域とが重畳されているように制御する、
請求項1に記載の移動ロボットの制御方法。 - 前記移動ロボットは掃除機であり、
前記掃除機は、
底面に吸込口を有する掃除機本体と、
前記掃除機本体に配置される吸引部と、
前記掃除機本体に配置され、前記掃除機の走行を駆動する駆動部と、
第2の制御回路とを備え、
前記第2の制御回路は、前記吸引部と前記駆動部とをそれぞれ制御して移動しつつ掃除を行い、前記掃除機により掃除が完了した領域の情報を前記第1の制御回路に送信し、
前記第1の制御回路は、前記第2の制御回路から、前記掃除が完了した領域の情報を受け取ったのち、前記第1の画面は、さらに、前記掃除機により前記掃除が完了した領域が重畳されているように制御する、
請求項1に記載の移動ロボットの制御方法。 - 前記第1の制御回路は、
(a3a)前記第1の画面が表示されている前記ディスプレイ上への前記接触点を検知するとき、前記接触点として複数の接触点を含むスワイプ動作を検知し、前記複数の接触点の位置を前記第2の制御回路に送信し、
前記第2の制御回路は、
(a3b)前記第2の制御回路から受信した前記複数の接触点を走行する前記移動ロボットの前記第2の予定経路を生成するとき、前記複数の接触点のうちの、前記スワイプ動作に含まれる最初の接触点から、前記スワイプ動作に含まれる最後の接触点に向かう進行方向を有する前記第2の予定経路を生成するように制御する、
請求項1に記載の移動ロボットの制御方法。 - 前記第1の制御回路は、
(a3a)前記第1の画面が表示されている前記ディスプレイ上への前記接触点を検知するとき、前記接触点として複数の接触点を含むスワイプ動作を検知し、前記複数の接触点の位置を前記第2の制御回路に送信し、
前記第2の制御回路は、(a3b)前記第2の制御回路から受信した前記複数の接触点を走行する前記移動ロボットの前記第2の予定経路を生成するとき、前記移動ロボットの位置から、前記スワイプ動作に含まれる前記複数の接触点のうちの最後の接触点に向かう進行方向を有する前記第2の予定経路を生成するように制御する、
請求項1に記載の移動ロボットの制御方法。 - 前記第1の制御回路は、
(a3a)前記第1の画面が表示されている前記ディスプレイ上への前記接触点を検知するとき、前記スワイプ動作を第1の閾値以上の時間検知し、前記複数の接触点の位置を前記第2の制御回路に送信し、
前記第2の制御回路は、
(a3b)前記第2の制御回路から受信した前記複数の接触点を走行する前記移動ロボットの前記第2の予定経路を生成するとき、前記複数の接触点のうちの、前記スワイプ動作の最後から所定時間前の接触点から、前記スワイプ動作に含まれる最後の接触点に向かう進行方向を有する前記第2の予定経路を生成するように制御する、
請求項4に記載の移動ロボットの制御方法。 - 前記(a3)において、前記接触点として複数の接触点を含むスワイプ動作を前記第1の制御回路で検知した場合、前記スワイプ動作に含まれる前記複数の接触点のそれぞれを通る線分に基づいて、前記第2の制御回路で前記移動ロボットの向きを変更する前記第2の予定経路を生成するように制御する、
請求項1に記載の移動ロボットの制御方法。 - 前記(a3)において、前記接触点として複数の接触点を含むスワイプ動作を前記第1の制御回路で検知したとき、
前記スワイプ動作が前記画面上において直線である場合、前記移動ロボットの位置から、前記スワイプ動作に含まれる前記複数の接触点のうちの最後の接触点に向かう進行方向を有する前記第2の予定経路を生成し、
前記スワイプ動作が前記画面上において曲線である場合、前記スワイプ動作に含まれる複数の接触点のそれぞれを通る線分に基づいて、前記移動ロボットの向きを変更するように湾曲した前記第2の予定経路を前記第2の制御回路で生成するように制御する、
請求項1に記載の移動ロボットの制御方法。 - 前記第1の制御回路で前記接触点を検知した時点の前記第1の画面において、前記第1の予定経路と重複しない前記第2の予定経路を前記第2の制御回路で生成するように制御する、
請求項1に記載の移動ロボットの制御方法。 - 前記移動ロボットは、第2の制御回路を備え、
前記第1の制御回路は、
(a5)前記第1の制御回路で前記カメラ画像に前記掃除機を含まないと判断した場合、前記第2の制御回路に、前記掃除機の速度を掃除動作時の速度よりも小さくする第1の指示を送信するように制御する、
請求項3に記載の移動ロボットの制御方法。 - 前記第1の制御回路は、
(a6)前記(a5)の後に前記カメラで撮像した前記カメラ画像に、前記移動ロボットが含まれたと判断した場合、前記第2の制御回路に、前記第1の指示の解除を送信して前記掃除機の速度を前記掃除動作時の速度に戻すように制御する、
請求項10に記載の移動ロボットの制御方法。 - 前記移動ロボットは、
さらに、前記移動ロボットの位置を取得する第1のセンサを備え、
(a7)前記第1の制御回路は、前記カメラ画像に前記掃除機を含まないと判断した場合、前記第2の制御回路から、前記第1のセンサで検出される前記掃除機本体の位置を取得し、
(a8)前記第1の制御回路は、前記カメラ画像に、前記掃除機本体が位置する方向が重畳されている第2の画面を、前記ディスプレイに表示させるように制御する、
請求項10に記載の移動ロボットの制御方法。 - 前記(a8)の後に、前記第1の制御回路は、前記カメラ画像に前記掃除機を含むと判断した場合、前記第1の制御回路は、前記カメラ画像に重畳されている、前記掃除機本体が位置する方向の表示を消すように制御する、
請求項12に記載の移動ロボットの制御方法。 - 端末装置を用いた移動ロボットの制御方法であって、
前記端末装置は、
カメラと、
自律走行する移動ロボットを含む表示画面を表示するディスプレイと、
第1の制御回路とを備え、
前記掃除機は、
底面に吸込口を有する掃除機本体と、
前記掃除機本体に配置される吸引部と、
前記掃除機本体に配置され、前記掃除機の走行を駆動する駆動部と、
第2の制御回路とを備え、
前記第1の制御回路は、
(b1)前記第2の制御回路から、前記掃除機の掃除前の状態、掃除中の状態、及び前記掃除後の状態の少なくとも1つの掃除状態を受け付け、
(b2)前記第2の制御回路から、前記掃除機の第1の予定経路、前記吸引部が吸引したごみの量、及び前記掃除機が掃除が完了した領域の少なくとも1つを受け付け、
(b3)前記掃除前の状態を受け付けているとき、前記第1の予定経路が重畳されている第1の画面を前記ディスプレイに表示させ、
前記掃除中の状態を受け付けているとき、前記カメラで撮像されたカメラ画像と、前記吸引部が吸引したごみの量とを含む第3の画面を前記ディスプレイに表示させ、
前記掃除後の状態を受け付けているとき、前記カメラ画像と、前記掃除機により掃除が完了した領域を含む第4の画面を前記ディスプレイに表示させるように制御する、
移動ロボットの制御方法。 - 端末装置と、前記端末装置を用いて制御される移動ロボットとを備える移動ロボットの制御システムであって、
前記端末装置は、
カメラと、
自律走行する前記移動ロボットを含む表示画面を表示するディスプレイと、
第1の制御回路とを備え、
前記移動ロボットは、
第2の制御回路を備え、
前記第1の制御回路は、
(a1)前記移動ロボットの第1の予定経路を取得する通信部と、
(a2)前記カメラで撮像されたカメラ画像に、前記第1の予定経路が重畳されている第1の画面を前記ディスプレイに表示させる提示部と、
(a3)前記第1の画面が表示されている前記ディスプレイ上への接触点を検知する入力検知部とを備え、
前記第2の制御回路は、
前記入力検知部で検知した前記接触点を走行する前記移動ロボットの第2の予定経路を生成する情報生成部と、
(a4)前記移動ロボットに前記第2の予定経路を送信する通信部とを備える、
移動ロボットの制御システム。
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