JP2020004342A - Mobile body controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体制御装置に関する。 The present invention relates to a moving object control device.
従来、特許文献1に記載されているように、複数のノードおよびエッジを予め設定し、設定されたエッジを接続して、現在位置から目的地までの経路を生成する自律移動ロボットが知られている。 Conventionally, as described in Patent Literature 1, an autonomous mobile robot that sets a plurality of nodes and edges in advance, connects the set edges, and generates a route from a current position to a destination is known. I have.
特許文献1の構成では、移動体が移動する範囲の全てにノードを設定する必要があるため、ノードを設定する作業時間が増大することがある。また、比較的狭い通路のような通行しにくい通路を移動体が移動できるように、ノードおよびエッジを生成する場合、ロボットが障害物と接触しないよう、移動体の安全に配慮すると、ノードおよびエッジを生成できない虞がある。 In the configuration of Patent Literature 1, nodes need to be set in the entire range in which the moving object moves, so that the work time for setting the nodes may increase. In addition, when generating nodes and edges so that the moving body can move on relatively difficult passages such as relatively narrow passages, considering the safety of the moving body so that the robot does not come into contact with obstacles, the May not be generated.
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、通行しにくい通路があっても、ノードおよびエッジを簡易に設定および生成可能にする移動体制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a mobile body control device that can easily set and generate nodes and edges even when there is a difficult passage. It is in.
本発明の移動体制御装置は、移動部(20)、地図管理部(54)、自己位置推定部(57)および目的地設定部(58)を備える。また、移動体制御装置は、設定ノード部(61)、設定エッジ部(62)、動的ノード部(66)および動的エッジ部(67)を備える。さらに、移動体制御装置は、経路計画部(67)および移動制御部(71)を備える。 The moving object control device of the present invention includes a moving unit (20), a map managing unit (54), a self-position estimating unit (57), and a destination setting unit (58). The mobile control device includes a setting node unit (61), a setting edge unit (62), a dynamic node unit (66), and a dynamic edge unit (67). Furthermore, the moving object control device includes a route planning unit (67) and a movement control unit (71).
移動部は、第1障害物(11)および第2障害物(12)が設けられる通路(14)を移動可能である。
地図管理部は、第1障害物、第2障害物および通路を示す地図(M)を設定可能である。
The moving unit is capable of moving along a path (14) provided with the first obstacle (11) and the second obstacle (12).
The map management unit can set a map (M) indicating the first obstacle, the second obstacle, and the passage.
自己位置推定部は、地図における移動部の位置である移動体位置(Pm)を推定可能である。
目的地設定部は、地図における移動部の目的地である移動体目的地(Gm)を設定可能である。
The self-position estimating unit can estimate a moving object position (Pm) which is a position of the moving unit on the map.
The destination setting unit can set a mobile destination (Gm) which is a destination of the moving unit on the map.
設定ノード部は、地図における移動部が通過する複数の候補点である設定ノード(Ns)を設定可能である。
設定エッジ部は、設定ノード部が設定ノードを設定したとき、設定ノード同士を結んだ線分である設定エッジ(Es)を設定する。
The setting node unit can set a setting node (Ns) which is a plurality of candidate points through which the moving unit on the map passes.
When the setting node unit sets the setting node, the setting edge unit sets a setting edge (Es) which is a line segment connecting the setting nodes.
動的ノード部は、移動体位置および移動体目的地の間で、地図において無作為に設定される複数の点である動的ノード(Nd)を生成可能である。
動的エッジ部は、第1動的エッジ(Ed1)、第2動的エッジ(Ed2)、第3動的エッジ(Ed3)および第4動的エッジ(Ed4)を生成可能である。第1動的エッジは、移動体位置および動的ノードを結んだ線分である。第2動的エッジは、動的ノード同士を結んだ線分である。第3動的エッジは、動的ノードおよび移動体目的地を結んだ線分である。第4動的エッジは、設定ノードおよび動的ノードを結んだ線分である。
The dynamic node unit can generate a dynamic node (Nd), which is a plurality of points set at random on a map, between a moving object position and a moving object destination.
The dynamic edge section can generate a first dynamic edge (Ed1), a second dynamic edge (Ed2), a third dynamic edge (Ed3), and a fourth dynamic edge (Ed4). The first dynamic edge is a line segment connecting the moving object position and the dynamic node. The second dynamic edge is a line segment connecting the dynamic nodes. The third dynamic edge is a line segment connecting the dynamic node and the mobile destination. The fourth dynamic edge is a line segment connecting the setting node and the dynamic node.
経路計画部は、第1動的エッジ、第2動的エッジ、第3動的エッジ、第4動的エッジおよび設定エッジに基づいて、移動体位置から移動体目的地までの経路である移動体経路(Rm)を生成可能である。
移動制御部は、移動体経路に沿って移動部が移動するように、移動部を制御可能である。
The route planning unit is configured to determine whether the moving object is a route from the position of the moving object to the destination of the moving object based on the first dynamic edge, the second dynamic edge, the third dynamic edge, the fourth dynamic edge, and the set edge. A route (Rm) can be generated.
The movement control unit can control the moving unit such that the moving unit moves along the moving body path.
動的ノード部および動的エッジ部により、比較的通行しやすい通路に対して、経路を自動で生成できる。また、設定ノード部および設定エッジ部により、比較的通行しにくい通路に対して、経路を生成できる。これにより、比較的通行しにくい通路に対してのみ、ノードおよびエッジを設定すればよくなるため、ノードおよびエッジを生成する作業時間が減少する。必要最低限の設定および生成によって、比較的通行しにくい通路を経由する経路が生成されやすくなる。したがって、移動体制御装置は、通行しにくい通路があっても、経路を簡易に生成可能にする。 With the dynamic node unit and the dynamic edge unit, a route can be automatically generated for a passage that is relatively easy to pass. Further, a route can be generated for a passage that is relatively difficult to pass by the setting node unit and the setting edge unit. As a result, nodes and edges only need to be set for paths that are relatively difficult to pass, and the work time for generating nodes and edges is reduced. With the minimum setting and generation, a route that passes through a passage that is relatively difficult to pass is easily generated. Therefore, even if there is a passage that is difficult to pass, the mobile control device can easily generate the route.
以下、実施形態による移動体制御装置を図面に基づいて説明する。複数の実施形態の説明において、実質的に同一の構成には、同一の符号を付して説明する。本実施形態という場合、複数の実施形態を包括する。 Hereinafter, a moving object control device according to an embodiment will be described with reference to the drawings. In the description of the plurality of embodiments, substantially the same configuration is denoted by the same reference numeral. This embodiment includes a plurality of embodiments.
(第1実施形態)
図1および図2に示すように、移動体制御装置1は、移動部20、環境認識部30、移動体モニタ40、移動体操作部45および制御部50を備える。
(1st Embodiment)
As shown in FIGS. 1 and 2, the moving object control device 1 includes a moving
移動部20は、搬送物を積載可能であり、複数の障害物が設けられる通路14を移動可能である。第1実施形態では、2つの障害物が通路14に設けられている。一方の障害物を第1障害物11とする。他方の障害物を第2障害物12とする。障害物は、例えば、通路壁、作業台、設備、転倒物、制御に影響を及ぼすノイズまたは転倒者、歩行者もしくは作業者等の人である。また、第2障害物12に対向する第1障害物11の面を第1対向面15とする。第1障害物11に対向する第2障害物12の面を第2対向面16とする。
The moving
移動部20は、4つの車輪21および電動機22を有し、天地方向に延びる軸を中心にして回転可能である。移動部20の前進方向を「前」とする。移動部20の後退方向を「後」とする。移動部20の前進方向から見て上側を「天」とする。移動部20の前進方向から見て下側を「地」とする。移動部20の前進方向から見て右側を「右」とする。移動部20の前進方向から見て左側を「左」とする。移動部20の幅を移動部幅Wmとする。移動部幅Wmは、左右方向における移動部20の長さである。
The moving
車輪21は、メカナムホイールであり、4つ以上の円筒24を含む。
円筒24は、樽型であり、車輪21の円周上に設けられている。また、円筒24は、円筒24の軸が車輪21の軸に対して45度傾くように、設けられている。さらに、円筒24は、車輪21に対して自由に回転可能である。
The
The
電動機22は、モータであり、通電されることにより、回転可能である。電動機22は、各車輪21に接続されている。電動機22により、各車輪21は、それぞれ回転可能である。各車輪21の回転方向の組み合わせにより、移動部20は、四方八方に移動できる。また、車輪21および電動機22により、移動部20は、天地方向に延びる軸を中心にして回転可能であり、全方向に移動可能である。電動機22には、エンコーダが設けられており、電動機22の回転数であるモータ回転数Nmが検出される。検出されたモータ回転数Nmは、制御部50の速度検出部51に出力される。
The
環境認識部30は、移動部20の前側および後側に複数設けられている。環境認識部30は、レーダ、ソナー、カメラまたはモーションキャプチャを有し、前後、左右もしくは天地側の障害物を検出可能である。環境認識部30により検出された障害物等は、環境情報Ieとして得られる。取得された環境情報Ieは、移動制御部71に出力される。
A plurality of
また、環境認識部30は、通路14上の障害物または物体から移動部20までの相対位置を含む位置情報Ipを取得可能である。環境認識部30は、例えば、電波、音波または光を送受信して、位置情報Ipを取得する。または、環境認識部30は、カメラの画像を用いて、位置情報Ipを取得する。取得された位置情報Ipは、自己位置推定部57に出力される。
The
移動体モニタ40は、画面41を有し、移動部20の前側に設けられている。移動部20の動作状態、積載部に積載されている搬送物の状態または移動体制御装置1の状態等を画面41に表示可能である。画面41には、例えば、環境認識部30の画像、搬送物の名称、地図M、移動体出発地、移動体目的地Gm、後述の移動体経路Rm、補正移動体経路Rc、移動体再経路Rm_Rまたは移動体制御装置1に関する異常もしくは警告等が表示されている。
The moving body monitor 40 has a
移動体操作部45は、移動体モニタ40と一体になっており、移動体モニタ40は、タッチパネルである。なお、移動体モニタ40と移動体操作部45とは、別体であってもよい。移動体操作部45は、ティーチングペンダント等であり、制御部50の制御を変更可能であり、移動部20の移動を手動操作可能である。移動体モニタ40および移動体操作部45は、移動部20の前側に設けられることに限定されず、移動部20の後側、右側または左側に設けられてもよい。また、アクチュエータ等により、移動体モニタ40および移動体操作部45は、回転可能であってもよい。さらに、移動体操作部45は、移動部20と別体であってもよい。
The moving
制御部50は、マイコンを主体として構成されており、CPU、読み出し可能な非一時的有形記録媒体、ROM、I/O、および、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。制御部50の各処理は、ROM等の実体的なメモリ装置に予め記憶されたプログラムをCPUで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
The
図3に示すように、制御部50は、速度検出部51、加速度検出部としての加速度センサ52、角速度検出部としてのジャイロセンサ53、地図管理部54、領域表示部55、自己姿勢演算部56、自己位置推定部57および目的地設定部58を有する。また、制御部50は、余裕距離設定部59、障害物間距離演算部60、設定ノード部61、設定エッジ部62、設定ノード補正部63、設定エッジ補正部64、動的ノード部65および動的エッジ部66を有する。さらに、制御部50は、経路計画部67、経路距離演算部68、所要時間演算部69、エネルギ消費演算部70および移動制御部71を有する。
As shown in FIG. 3, the
速度検出部51は、モータ回転数Nmに基づき、移動部20の速さである移動体速度Vmを演算し、検出可能である。なお、速度検出部51は、電波または光を用いて、ドップラ効果により反射された電波または光に生じる周波数偏移を抽出して、移動体速さVmを直接測定してもよい。検出された移動体速度Vmは、自己位置推定部57および設定ノード補正部63に出力される。
The
加速度センサ52は、ジャイロセンサ53とでIMUを構成しており、ジャイロセンサ53と一体になって構成されている。IMUは、Inertial Measurement Unitの略である。加速度センサ52は、移動部20の加速度である移動体加速度Amを検出可能であり、XYZ軸の3軸の移動体加速度Amを検出可能である。検出された移動体加速度Amは、自己位置推定部57に出力される。
The
ジャイロセンサ53は、移動部20の角速度である移動体角速度ωを検出可能であり、ジャイロセンサ53は、XYZ軸周りの3軸の移動体角速度ωを検出可能である。本実施形態では、移動体角速度ωは、Z軸周り、すなわち、天地方向に延びる軸周りの角速度とする。検出された移動体角速度ωは、自己姿勢演算部56および自己位置推定部57に出力される。
The
図4に示すように、地図管理部54は、第1障害物11、第2障害物12、他の障害物、通路14および移動部20が移動する範囲を含む地図Mを設定可能である。図において、地図Mの一部が模式的に記載されている。また、地図Mには、X、Yのデカルト座標が設定されている。図において、X軸は、紙面左から右に延びており、紙面左から右に向かう方向をX軸の正方向とする。Y軸は、紙面下から上に延びており、紙面下から上に向かう方向をY軸の正方向とする。地図Mにおいて、基準座標Oが設定されている。基準座標OのX座標をゼロとし、基準座標OのY座標をゼロとする。本明細書中、ゼロは、常識的な誤差範囲を含むものとする。
As illustrated in FIG. 4, the
図5に示すように、領域表示部55は、地図Mにおいて移動部20が移動可能な範囲である移動可能領域Emを表示可能である。図において、移動可能領域Emを二点鎖線で示している。
As shown in FIG. 5, the
図4に戻って、自己姿勢演算部56は、移動体角速度ωに基づいて、地図Mにおける基準に対する移動部20の角度である移動体角度θmを演算可能である。移動体角度θmの基準は、例えば、基準座標Oから地図Mにおける北方向に延びる半直線である。演算された移動体角度θmは、自己位置推定部57に出力される。
Returning to FIG. 4, the self-
自己位置推定部57は、位置情報Ip、移動体速度Vm、移動体加速度Am、移動体角速度ωおよび移動体角度θmに基づいて、地図Mにおける移動部20の位置である移動体位置Pmを推定可能である。自己位置推定部57は、移動部20の中心を移動体位置Pmとして推定する。図において、移動体位置Pmを黒丸で記載している。なお、自己位置推定部57は、移動部20の中心からオフセットして、移動体位置Pmを推定してもよい。自己位置推定部57は、例えば、カルマンフィルタを用いて、移動体位置Pmを推定する。推定された移動体位置Pmは、経路計画部67に出力される。
The self-
目的地設定部58は、地図Mにおける移動部20の目的地である移動体目的地Gmを設定可能である。移動体目的地Gmは、任意に設定され、移動体制御装置1の目的に応じて、設定される。設定された移動体目的地Gmは、動的エッジ部66および経路計画部67に出力される。
The
余裕距離設定部59は、第1障害物11から所定の距離である第1余裕距離Lo1を設定可能である。第1障害物11から第1余裕距離Lo1までの範囲を第1接近可能領域B1とする。また、余裕距離設定部59は、第2障害物12から所定の距離である第2余裕距離Lo2を設定可能である。第2障害物12から第2余裕距離Lo2までの範囲を第2接近可能領域B2とする。図において、第1接近可能領域B1および第2接近可能領域B2をドット柄で記載している。第1余裕距離Lo1および第2余裕距離Lo2は、第1障害物11、第2障害物12、通路14の路面状態または移動部幅Wm等に基づいて、設定される。設定された第1余裕距離Lo1および第2余裕距離Lo2は、障害物間距離演算部60および設定ノード補正部63に出力される。
The allowance
障害物間距離演算部60は、地図Mにおいて、第1障害物11から第2障害物12までの距離である障害物間距離Lfを演算可能である。また、障害物間距離演算部60は、第1余裕距離Lo1、第2余裕距離Lo2および障害物間距離Lfに基づき、第1接近可能領域B1から第2接近可能領域B2までの距離である領域間距離Lbを演算可能である。演算された障害物間距離Lfおよび領域間距離Lbは、経路計画部67に出力される。
The inter-obstacle
設定ノード部61は、地図Mにおける移動部20が通過する候補点である設定ノードNsを複数設定可能である。図において、設定ノードNsは、白丸で記載されている。設定ノードNsは、移動体制御装置1のユーザによって、任意に設定される。設定ノードNsは、移動体速度Vm、移動体加速度Am、移動体角速度ω、移動体角度θm、移動部20の回避機能のオンオフ、各種センサのオンオフ、アラーム発生のオンオフ、第1余裕距離Lo1および第2余裕距離Lo2の情報を含む。
The setting
なお、設定ノードNsは、ユーザによらず、自動で設定されてもよい。設定ノードNs同士を結んだ線分を設定エッジEsとする。設定された設定ノードNsは、設定エッジ部62、設定ノード補正部63および動的エッジ部66に出力される。
Note that the setting node Ns may be automatically set without depending on the user. A line segment connecting the setting nodes Ns is set as a setting edge Es. The set setting node Ns is output to the
設定エッジ部62は、設定ノード部61が設定ノードNsを設定したとき、設定エッジEsを設定する。設定エッジ部62は、設定エッジEsとして、設定ノードNsから他の設定ノードNsを結んだ線分を設定する。
The setting
設定エッジEsは、設定ノードNsと同様に、移動体速度Vm、移動体加速度Am、移動体角速度ω、移動体角度θm、移動部20の回避機能のオンオフ、各種センサのオンオフ、アラーム発生のオンオフ、第1余裕距離Lo1および第2余裕距離Lo2の情報を含む。設定エッジEsは、設定エッジ補正部64および経路計画部67に出力される。
The set edge Es is, similarly to the set node Ns, the moving object speed Vm, the moving object acceleration Am, the moving object angular velocity ω, the moving object angle θm, the on / off of the avoidance function of the moving
設定ノード補正部63は、第1余裕距離Lo1、第2余裕距離Lo2、移動体速度Vm、移動体角度θmおよび移動部幅Wmに基づいて、設定ノードNsを補正する。設定ノード補正部63は、自動で各設定ノードNsを補正してもよい。また、設定ノード補正部63は、手動で各設定ノードNsを補正してもよい。補正された設定ノードNsを補正ノードNcとする。補正ノードNcは、設定ノードNsと同様の情報と含む。
The setting
図6に示すように、設定ノード補正部63は、例えば、第1余裕距離Lo1が減少するように、第1接近可能領域B1を調整する。また、設定ノード補正部63は、第2余裕距離Lo2が減少するように、第2接近可能領域B2を調整する。このとき、設定ノード補正部63は、調整された第1接近可能領域B1、第2接近可能領域B2および移動部幅Wmに基づいて、第1障害物11または第2障害物12に移動部20が接触しないように、設定ノードNsを補正する。図6において、調整前の第1接近可能領域B1および第2接近可能領域B2は、二点鎖線で示されている。設定ノードNsは、破線の白丸で記載されている。設定エッジEsは、破線で記載されている。また、補正ノードNcは、実線の白丸で記載されている。
As illustrated in FIG. 6, the setting
図7に示すように、設定ノード補正部63は、調整された第1接近可能領域B1と第2接近可能領域B2との間の中央に設けられる中央線Ob上に設定ノードNsが位置するように、設定ノードNsを補正してもよい。図7において、同様に、設定ノードNsは、破線の白丸で記載されている。設定エッジEsは、破線で記載されている。また、補正ノードNcは、実線の白丸で記載されている。
As illustrated in FIG. 7, the setting
また、設定ノード補正部63は、移動体速度Vm、移動体角度θm、障害物間距離Lfおよび設定エッジEsの長さに基づいて、設定ノードNsを補正してもよい。または、設定ノード補正部63は、障害物間距離Lfに基づいて、設定エッジEsが線形に減衰するように、設定ノードNsを補正してもよい。さらには、設定ノード補正部63は、障害物間距離Lfに基づいて、設定エッジEsが指数関数的に減衰するように、設定ノードNsを補正してもよい。補正ノードNcは、設定エッジ補正部64に出力される。
Further, the setting
設定エッジ補正部64は、補正ノードNcに基づいて、設定エッジEsを補正する。補正された設定エッジEsを補正エッジEcとする。補正エッジEcは、設定エッジEsと同様の情報を含む。補正エッジEcは、経路計画部67に出力される。
The set
動的ノード部65は、地図Mにおいて無作為に設定される複数の点である動的ノードNdを生成する。図において、動的ノードNdは、黒丸で記載されている。なお、動的ノードNdは、地図Mの障害物等上に生成された場合、棄却される。生成された動的ノードNdは、動的エッジ部66に出力される。
The
移動体位置Pmおよび動的ノードNdを結んだ線分を第1動的エッジEd1とする。動的ノードNd同士を結んだ線分を第2動的エッジEd2とする。移動体目的地Gmおよび動的ノードNdを結んだ線分を第3動的エッジEd3とする。動的ノードNdおよび設定ノードNsを結んだ線分を第4動的エッジEd4とする。または、動的ノードNdおよび補正ノードNcを結んだ線分を第4動的エッジEd4とする。 A line segment connecting the moving body position Pm and the dynamic node Nd is defined as a first dynamic edge Ed1. A line segment connecting the dynamic nodes Nd is defined as a second dynamic edge Ed2. A line segment connecting the mobile destination Gm and the dynamic node Nd is defined as a third dynamic edge Ed3. A line segment connecting the dynamic node Nd and the setting node Ns is defined as a fourth dynamic edge Ed4. Alternatively, a line segment connecting the dynamic node Nd and the correction node Nc is defined as a fourth dynamic edge Ed4.
動的エッジ部66は、動的ノード部65が動的ノードNdを生成したとき、第1動的エッジEd1、第2動的エッジEd2、第3動的エッジEd3および第4動的エッジEd4を生成する。動的エッジ部66は、移動体位置Pm、設定ノードNs、補正ノードNc、動的ノードNdおよび移動体目的地Gmに基づいて、第1動的エッジEd1、第2動的エッジEd2、第3動的エッジEd3および第4動的エッジEd4を生成する。
When the
また、動的エッジ部66は、例えば、RRTまたはPRMを用いて、第1動的エッジEd1、第2動的エッジEd2、第3動的エッジEd3および第4動的エッジEd4を生成する。RRTは、Rapidly−exploring Random Treeの略である。PRMは、Probablistic Roadmap Methodの略である。第1動的エッジEd1の長さを第1動的距離Ld1とする。第2動的エッジEd2の長さを第2動的距離Ld2とする。第3動的エッジEd3の長さを第3動的距離Ld3とする。第4動的エッジEd4の長さを第4動的距離Ld4とする。
Further, the
さらに、動的エッジ部66は、第1動的距離Ld1、第2動的距離Ld2、第3動的距離Ld3および第4動的距離Ld4が距離閾値Ld_th以下となるように、第1動的エッジEd1、第2動的エッジEd2および第3動的エッジEd3をそれぞれ生成する。距離閾値Ld_thは、任意に設定され、実験やシミュレーションによって、設定される。また、距離閾値Ld_thは、第1動的距離Ld1、第2動的距離Ld2、第3動的距離Ld3および第4動的距離Ld4のそれぞれに対して異なる値としてもよい。
Furthermore, the
初期状態において、動的エッジ部66は、動的ノード部65が動的ノードNdを生成したとき、第1動的距離Ld1が距離閾値Ld_th以下となるように、第1動的エッジEd1を生成する。動的ノード部65が動的ノードNdをさらに生成し、動的エッジ部66は、第2動的距離Ld2が距離閾値Ld_th以下となるように、第2動的エッジEd2を生成する。動的エッジ部66は、第2動的エッジEd2の生成を繰り返す。
In the initial state, when the
動的ノードNdが設定ノードNsまたは補正ノードNcに比較的近くなったとき、動的エッジ部66は、第4動的距離Ld4が距離閾値Ld_th以下となるように、第4動的エッジEd4を生成する。さらに、動的ノードNdが移動体目的地Gmに比較的近くなったとき、動的エッジ部66は、第3動的距離Ld3が距離閾値Ld_th以下となるように、第3動的エッジEd3を生成する。
When the dynamic node Nd is relatively close to the setting node Ns or the correction node Nc, the
動的エッジ部66は、エッジ上に障害物が位置しないように、検証してから各ノードを接続する。動的エッジ部66は、エッジ上に障害物が位置する場合、各ノードを接続しない。生成された第1動的エッジEd1、第2動的エッジEd2、第3動的エッジEd3および第4動的エッジEd4は、経路計画部67に出力される。
The
図8に示すように、経路計画部67は、第1動的エッジEd1、第2動的エッジEd2、第3動的エッジEd3、第4動的エッジEd4および設定エッジEsに基づいて、移動体経路Rmを少なくとも1つ生成可能である。移動体経路Rmは、移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路である。図において、移動体経路Rmは、太線で記載されている。なお、設定ノード部61により、設定ノードNsが設定されなかったとき、経路計画部67は、第1動的エッジEd1、第2動的エッジEd2および第3動的エッジEd3に基づいて、移動体経路Rmを生成する。
As illustrated in FIG. 8, the
図9に示すように、設定ノード補正部63により、設定ノードNsが補正されたとき、経路計画部67は、第1動的エッジEd1、第2動的エッジEd2、第3動的エッジEd3、第4動的エッジEd4および補正エッジEcに基づいて、補正移動体経路Rcを少なくとも1つ生成可能である。補正移動体経路Rcは、移動体経路Rmと同様に、移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路である。図において、補正移動体経路Rcは、太線で記載されている。
As shown in FIG. 9, when the setting node Ns is corrected by the setting
図10に示すように、移動部20が第4動的エッジEd4上に位置し、環境認識部30が設定エッジEs上の第3障害物13を検出したとき、設定エッジ補正部64は、設定エッジEsを切断または消去する。設定エッジ補正部64が設定エッジEsを切断後、経路計画部67は、移動体再経路Rm_Rを少なくとも1つ生成する。
As shown in FIG. 10, when the moving
同様に、移動部20が第4動的エッジEd4上に位置し、環境認識部30が補正エッジEc上の第3障害物13を検出したとき、設定エッジ補正部64は、補正エッジEcを切断する。設定エッジ補正部64が補正エッジEcを切断後、経路計画部67は、移動体再経路Rm_Rを少なくとも1つ生成する。
Similarly, when the moving
移動体再経路Rm_Rは、第2動的エッジEd2に基づいて、生成される。また、移動体再経路Rm_Rは、第1障害物11および第2障害物12の間を経由せず、第1対向面15の反対側または第2対向面16の反対側を経由するように、生成される。なお、図10において、移動体再経路Rm_Rの動的ノードNdおよび第2動的エッジEd2の記載を省略する。また、設定ノードNsおよび設定エッジEsを破線で記載している。
The moving object re-route Rm_R is generated based on the second dynamic edge Ed2. Also, the moving body re-route Rm_R does not pass between the
経路距離演算部68は、移動体経路Rm、補正移動体経路Rcまたは移動体再経路Rm_Rの距離である経路距離Lrを演算可能である。演算された経路距離Lrは、経路計画部67および所要時間演算部69に出力される。
The route
所要時間演算部69は、移動体経路Rm、補正移動体経路Rcまたは移動体再経路Rm_Rに沿って、移動部20が移動し、移動体目的地Gmに到達するまでにかかる所要時間Tmを演算可能である。所要時間演算部69は、例えば、移動体速度Vm、移動体加速度Am、移動体角速度ωおよび経路距離Lrに基づいて、所要時間Tmを演算する。演算された所要時間Tmは、経路計画部67およびエネルギ消費演算部70に出力される。
The required
エネルギ消費演算部70は、移動体経路Rm、補正移動体経路Rcまたは移動体再経路Rm_Rに沿って、移動部20が移動し、移動体目的地Gmに到達するまでに必要なエネルギである消費エネルギCwを演算可能である。エネルギ消費演算部70は、例えば、電動機22に供給される電力および所要時間Tm等に基づいて、消費エネルギCwを演算する。なお、消費エネルギCwは、単位時間あたりのエネルギであってもよいし、所要時間Tmに対するエネルギであってもよい。演算された消費エネルギCwは、経路計画部67に出力される。
The energy
また、経路計画部67は、障害物間距離Lf、経路距離Lr、所要時間Tmまたは消費エネルギCwに基づいて、移動体経路Rmまたは補正移動体経路Rcを生成する。経路計画部67は、例えば、障害物間距離Lfが障害物間閾値Lf_thより小さいとき、第1対向面15とは反対側または第2対向面16とは反対側を通るように、移動体経路Rmまたは補正移動体経路Rcを生成する。障害物間閾値Lf_thは、所定の閾値であり、任意に設定され、移動部幅Wm、移動体速度Vm、移動体加速度Amおよび移動体角速度ωに基づいて設定される。
Further, the
さらに、経路計画部67は、例えば、経路距離Lrおよび消費エネルギCwが小さくなるように、移動体経路Rm、補正移動体経路Rcまたは移動体再経路Rm_Rを生成する。また、経路計画部67は、所要時間Tmが短くなるように、移動体経路Rm、補正移動体経路Rcまたは移動体再経路Rm_Rを生成する。生成された移動体経路Rm、補正移動体経路Rcまたは移動体再経路Rm_Rは、移動制御部71に出力される。
Further, the
移動制御部71は、移動体経路Rm、補正移動体経路Rcまたは移動体再経路Rm_Rに沿って移動部20が移動するように、移動部20を制御可能である。また、移動制御部71は、設定ノードNs、設定エッジEsまたは補正エッジEcに含まれる情報に基づいて、移動部20を制御可能である。
The
図11および図12のフローチャートを参照して、移動体制御装置1の制御について説明する。フローチャートにおいて、「S」は、ステップを意味する。 The control of the mobile control device 1 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. In the flowchart, “S” means a step.
ステップ101において、自己位置推定部57は、移動体位置Pmを推定する。
ステップ102において、目的地設定部58は、移動体目的地Gmを設定する。
In
In
ステップ103において、設定ノード補正部63は、設定ノードNsを補正するか否かを判定する。設定ノード補正部63が設定ノードNsを補正するとき、処理は、ステップ106に移行する。設定ノード補正部63が設定ノードNsを補正しないとき、処理は、ステップ104に移行する。
In
ステップ104において、ステップ103を経由して、設定ノード部61は、設定ノードNsを設定する。
ステップ105において、設定エッジ部62は、設定エッジEsを設定する。
In
In
ステップ106において、ステップ103を経由して、設定ノード部61は、設定ノードNsを設定し、設定エッジ部62は、設定エッジEsを設定する。設定ノード補正部63は、設定ノードNsを補正し、補正ノードNcを生成する。
ステップ107において、設定エッジ補正部64は、補正ノードNcに基づいて、設定エッジEsを補正し、補正エッジEcを生成する。
In
In
ステップ108において、ステップ105またはステップ107を経由して、動的ノード部65は、動的ノードNdを生成する。
ステップ109において、動的エッジ部66は、第1動的エッジEd1、第2動的エッジEd2、第3動的エッジEd3および第4動的エッジEd4を生成する。その後、処理は、ステップ201に移行する。
In
In
ステップ201において、移動部20が第4動的エッジEd4上を移動しているとき、環境認識部30は、設定エッジEs上の第3障害物13を検出したか否かを判定する。設定エッジEs上の第3障害物13が検出されたとき、処理は、ステップ203に移行する。設定エッジEs上の第3障害物13が検出されなかったとき、処理は、ステップ202に移行する。
In step 201, when the moving
または、ステップ201において、同様に、移動部20が第4動的エッジEd4上を移動しているとき、環境認識部30は、補正エッジEc上の第3障害物13を検出したか否かを判定する。補正エッジEc上の第3障害物13が検出されたとき、処理は、ステップ203に移行する。補正エッジEc上の第3障害物13が検出されなかったとき、処理は、ステップ202に移行する。
Alternatively, similarly, in step 201, when the moving
ステップ202において、設定エッジEsまたは補正エッジEcが維持される。
ステップ203において、設定エッジ補正部64は、設定エッジEs上の第3障害物13が検出されたとき、設定エッジEsを切断する。または、ステップ203において、設定エッジ補正部64は、補正エッジEc上の第3障害物13が検出されたとき、補正エッジEcを切断する。
In step 202, the set edge Es or the correction edge Ec is maintained.
In step 203, when the
ステップ204において、ステップ202を経由し、設定エッジEsが維持されているとき、経路計画部67は、第1動的エッジEd1、第2動的エッジEd2、第3動的エッジEd3、第4動的エッジEd4および設定エッジEsに基づいて、移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路が存在するか否かを判定する。移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路が存在しないとき、処理は、ステップ108に戻る。移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路が存在するとき、処理は、ステップ205に移行する。
In step 204, when the set edge Es is maintained via step 202, the
また、ステップ204において、ステップ202を経由し、補正エッジEcが維持されているとき、経路計画部67は、第1動的エッジEd1、第2動的エッジEd2、第3動的エッジEd3、第4動的エッジEd4および補正エッジEcに基づいて、移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路が存在するか否かを判定する。移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路が存在しないとき、処理は、ステップ108に戻る。移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路が存在するとき、処理は、ステップ205に移行する。
In step 204, when the correction edge Ec is maintained via step 202, the
さらに、ステップ204において、ステップ203を経由し、設定エッジEsまたは補正エッジEcが切断されたとき、経路計画部67は、第1動的エッジEd1、第2動的エッジEd2および第3動的エッジEd3に基づいて、移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路が存在するか否かを判定する。移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路が存在しないとき、処理は、ステップ108に戻る。移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路が存在するとき、処理は、ステップ205に移行する。
Further, in step 204, when the set edge Es or the corrected edge Ec is cut off via step 203, the
ステップ205において、ステップ202を経由し、設定エッジEsが維持されているとき、経路計画部67は、移動体経路Rmを生成する。また、ステップ205において、ステップ202を経由し、補正エッジEcが維持されているとき、経路計画部67は、補正移動体経路Rcを生成する。さらに、ステップ205において、ステップ203を経由し、設定エッジEsまたは補正エッジEcが切断されているとき、経路計画部67は、移動体再経路Rm_Rを生成する。
In step 205, when the set edge Es is maintained via step 202, the
ステップ206において、移動体経路Rmが生成されたとき、移動制御部71は、移動体経路Rmに沿って移動部20が移動するように、移動部20を制御する。また、ステップ206において、補正移動体経路Rcが生成されたとき、移動制御部71は、補正移動体経路Rcに沿って移動部20が移動するように、移動部20を制御する。さらに、ステップ206において、移動体再経路Rm_Rが生成されたとき、移動制御部71は、移動体再経路Rm_Rに沿って移動部20が移動するように、移動部20を制御する。その後、処理は、終了する。
When the moving object route Rm is generated in Step 206, the
図16に示すように、比較例の移動体制御装置90のように、RRTまたはPRM等の動的生成されるグラフを用いて、経路が生成される場合がある。この場合、第1障害物11および第2障害物12の間のように、比較的狭い通路のような通行しにくい通路を経由する経路が生成されにくい。
As illustrated in FIG. 16, a route may be generated using a dynamically generated graph such as RRT or PRM, as in the mobile
また、センサノイズにより、通路が封鎖され、実際には、通行可能な通路なのに、自動的に通過できる経路が生成されない場合もある。そこで、本実施形態の移動体制御装置1は、通行しにくい通路があっても、経路を簡易に生成可能にする。 Further, the passage may be closed due to the sensor noise, and a path that can automatically pass through may not be generated even though the passage is actually passable. Therefore, the moving object control device 1 of the present embodiment can easily generate a route even if there is a passage that is difficult to pass.
[1]動的ノード部65および動的エッジ部66により、比較的通行しやすい通路に対して、経路を自動で生成できる。また、設定ノード部61および設定エッジ部62により、比較的通行しにくい通路に対して、経路を設定できる。これにより、比較的通行しにくい通路に対してのみ、ノードおよびエッジを設定すればよくなるため、ノードおよびエッジを生成する作業時間が減少する。必要最低限の設定および生成によって、比較的通行しにくい通路を経由する経路が生成されやすくなる。したがって、移動体制御装置1は、通行しにくい通路があっても、経路を簡易に生成可能にする。
[1] The
[2]経路計画部67は、障害物間距離Lf、経路距離Lr、所要時間Tmまたは消費エネルギCwに基づいて、移動体経路Rmまたは補正移動体経路Rcを生成する。これにより、比較的通行しにくい通路を経由する経路、または、比較的通行しにくい通路を経由しないで迂回する経路のどちらを生成するのかが判断されやすくなる。また、移動部20が移動体目的地Gmまでに到達する時間が短縮されやすくなる。
[2] The
[3]設定ノードNsおよび設定エッジEsは、第1余裕距離Lo1、第2余裕距離Lo2、移動体速度Vm、移動体角速度ω、移動体角度θm、移動部20の回避機能のオンオフ、各種センサのオンオフおよびアラーム発生のオンオフの情報を含む。これにより、設定エッジEs上を移動部20が安全かつ最短時間で移動できる。
[3] The setting node Ns and the setting edge Es are the first margin Lo1, the second margin Lo2, the moving body speed Vm, the moving body angular velocity ω, the moving body angle θm, the on / off of the avoiding function of the moving
[4]設定ノード補正部63は、第1余裕距離Lo1、第2余裕距離Lo2、移動体速度Vm、移動体角速度ω、移動体角度θmまたは移動部幅Wmに基づいて、設定ノードNsを補正し、補正ノードNcを設定する。設定エッジ補正部64は、補正ノードNcに基づいて、設定エッジEsを補正する。これにより、移動部20が障害物と接触しないように、補正移動体経路Rcが設定されやすくなる。また、設定ノードNsおよび設定エッジEsが手動で設定されるときの労力が削減される。
[4] The setting
[5]領域表示部55は、地図Mにおいて、移動可能領域Emを表示可能である。これにより、設定ノードNsが手動で設定されやすくなり、使用者の利便性が向上する。
[5] The
[6]移動部20が第4動的エッジEd4に位置し、環境認識部30が設定エッジEs上の第3障害物13を検出したとき、設定エッジ補正部64は、設定エッジEsを切断する。これにより、移動部20は、通路14を通行不可であると判断して、迂回できる。このため、移動体制御装置1の安全性が向上する。
[6] When the moving
(第2実施形態)
第2実施形態では、設定ノード部の設定方法が異なる点を除き、第1実施形態と同様である。
(2nd Embodiment)
The second embodiment is the same as the first embodiment except that the setting method of the setting node unit is different.
図13および図14に示すように、第2実施形態の移動体制御装置2では、移動体操作部45により移動部20が手動操作される。移動体操作部45により、移動部20が移動した軌跡を移動体軌跡Jmとする。なお、第2実施形態では、移動体操作部45は、地図Mを表示可能なタッチパネルモニタ、ボタンおよびジョイスティックを含む。図において、移動体軌跡Jmを破線で記載している。移動体操作部45は、地図Mにおける障害物を消去可能であり、地図Mを編集可能である。
As shown in FIGS. 13 and 14, in the moving body control device 2 of the second embodiment, the moving
設定ノード部61は、移動体軌跡Jmに基づいて、設定ノードNsを設定する。設定ノード部61は、例えば、移動体軌跡Jm上に、設定ノードNsを設定する。
設定エッジ部62は、例えば、移動体軌跡Jm上の設定ノードNsに基づき、設定エッジEsを設定する。
The setting
The setting
第2実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。また、第2実施形態では、移動部20が障害物と接触しない位置を確認できる。これにより、移動部20が障害物と接触しない位置に、設定ノードNsおよび設定エッジEsを設定できる。したがって、移動体制御装置2の安全性が向上する。
The second embodiment has the same advantages as the first embodiment. In the second embodiment, a position where the moving
(他の実施形態)
[i]移動部の車輪は、オムニホイールであり、3つ以上の円筒を含んでもよい。オムニホイールに用いられる円筒は、樽型であり、車輪の円周上に設けられている。この円筒は、車輪に対して自由に回転可能である。この車輪により、移動部は、前後左右に自由に移動可能である。また、車輪は、金属、ゴムまたは樹脂等のベルトが巻回されてもよい。
(Other embodiments)
[I] The wheels of the moving unit are omni wheels, and may include three or more cylinders. The cylinder used for the omni wheel is barrel-shaped and is provided on the circumference of the wheel. This cylinder is freely rotatable with respect to the wheels. The wheels allow the moving section to freely move back and forth and left and right. In addition, a belt made of metal, rubber, resin, or the like may be wound around the wheel.
[ii]移動部20が第4動的エッジEd4上に位置し、環境認識部30が設定エッジEs上の第3障害物13を検出したとき、移動部20は、停止してもよい。または、移動部20が第4動的エッジEd4上に位置し、環境認識部30が補正エッジEc上の第3障害物13を検出したとき、移動部20は、停止してもよい。
[Ii] When the moving
図15に示すように、ステップ301において、ステップ109を経由し、移動部20が第4動的エッジEd4上を移動しているとき、環境認識部30は、設定エッジEs上の第3障害物13を検出したか否かを判定する。設定エッジEs上の第3障害物13が検出されたとき、処理は、ステップ303に移行する。設定エッジEs上の第3障害物13が検出されなかったとき、処理は、ステップ302に移行する。
As shown in FIG. 15, in
または、ステップ301において、ステップ109を経由し、移動部20が第4動的エッジEd4上を移動しているとき、環境認識部30は、補正エッジEc上の第3障害物13を検出したか否かを判定する。補正エッジEc上の第3障害物13が検出されたとき、処理は、ステップ303に移行する。補正エッジEc上の第3障害物13が検出されなかったとき、処理は、ステップ302に移行する。
Alternatively, in
ステップ302において、設定エッジEsまたは補正エッジEcが維持される。
ステップ303において、移動制御部71は、移動部20が停止するように、移動部20を制御する。その後、処理は、ステップ301に戻る。
In step 302, the set edge Es or the correction edge Ec is maintained.
In step 303, the
ステップ304において、設定エッジEsが維持されているとき、経路計画部67は、第1動的エッジEd1、第2動的エッジEd2、第3動的エッジEd3、第4動的エッジEd4および設定エッジEsに基づいて、移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路が存在するか否かを判定する。移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路が存在しないとき、処理は、ステップ108に戻る。移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路が存在するとき、処理は、ステップ305に移行する。
In step 304, when the set edge Es is maintained, the
また、ステップ304において、補正エッジEcが維持されているとき、経路計画部67は、第1動的エッジEd1、第2動的エッジEd2、第3動的エッジEd3、第4動的エッジEd4および補正エッジEcに基づいて、移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路が存在するか否かを判定する。移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路が存在しないとき、処理は、ステップ108に戻る。移動体位置Pmから移動体目的地Gmまでの経路が存在するとき、処理は、ステップ305に移行する。
When the correction edge Ec is maintained in Step 304, the
ステップ305において、設定エッジEsが維持されているとき、経路計画部67は、移動体経路Rmを生成する。また、ステップ305において、補正エッジEcが維持されているとき、経路計画部67は、補正移動体経路Rcを生成する。
In step 305, when the set edge Es is maintained, the
ステップ306において、移動体経路Rmが生成されたとき、移動制御部71は、移動体経路Rmに沿って移動部20が移動するように、移動部20を制御する。また、ステップ306において、補正移動体経路Rcが生成されたとき、移動制御部71は、補正移動体経路Rcに沿って移動部20が移動するように、移動部20を制御する。その後、処理は、終了する。このような制御においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。
When the moving body route Rm is generated in Step 306, the
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。 As described above, the present invention is not limited to such an embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
11 ・・・第1障害物、 12 ・・・第2障害物、 14 ・・・通路、
20 ・・・移動部、
54 ・・・地図管理部、
57 ・・・自己位置推定部、
58 ・・・目的地設定部、
61 ・・・設定ノード部、
62 ・・・設定エッジ部、
65 ・・・動的ノード部、
66 ・・・動的エッジ部。
11 ... first obstacle, 12 ... second obstacle, 14 ... passage,
20 ... moving part,
54 ・ ・ ・ Map management unit,
57 ... Self-position estimating unit
58 ··· Destination setting unit
61 ... setting node section
62 ... setting edge part,
65 ... dynamic node part,
66 ... dynamic edge part.
Claims (8)
前記第1障害物、前記第2障害物および前記通路を示す地図(M)を設定可能な地図管理部(54)と、
前記地図における前記移動部の位置である移動体位置(Pm)を推定可能な自己位置推定部(57)と、
前記地図における前記移動部の目的地である移動体目的地(Gm)を設定可能な目的地設定部(58)と、
前記地図における前記移動部が通過する複数の候補点である設定ノード(Ns)を設定可能な設定ノード部(61)と、
前記設定ノード部が前記設定ノードを設定したとき、前記設定ノード同士を結んだ線分である設定エッジ(Es)を設定する設定エッジ部(62)と、
前記移動体位置および前記移動体目的地の間で、前記地図において無作為に設定される複数の点である動的ノード(Nd)を生成可能な動的ノード部(66)と、
前記移動体位置および前記動的ノードを結んだ線分である第1動的エッジ(Ed1)、前記動的ノード同士を結んだ線分である第2動的エッジ(Ed2)、前記動的ノードおよび前記移動体目的地を結んだ線分である第3動的エッジ(Ed3)ならびに前記設定ノードおよび前記動的ノードを結んだ線分である第4動的エッジ(Ed4)を生成可能である動的エッジ(67)と、
前記第1動的エッジ、前記第2動的エッジ、前記第3動的エッジ、前記第4動的エッジおよび前記設定エッジに基づいて、前記移動体位置から前記移動体目的地までの経路である移動体経路(Rm)を生成可能な経路計画部(67)と、
前記移動体経路に沿って前記移動部が移動するように、前記移動部を制御可能な移動制御部(71)と、
を備える移動体制御装置。 A moving unit (20) capable of moving along a path (14) in which the first obstacle (11) and the second obstacle (12) are provided;
A map management unit (54) capable of setting a map (M) indicating the first obstacle, the second obstacle, and the passage;
A self-position estimating unit (57) capable of estimating a moving object position (Pm) which is a position of the moving unit on the map;
A destination setting unit (58) capable of setting a mobile destination (Gm) which is a destination of the moving unit on the map;
A setting node unit (61) capable of setting a setting node (Ns), which is a plurality of candidate points through which the moving unit passes on the map;
A setting edge unit (62) for setting a setting edge (Es) which is a line segment connecting the setting nodes when the setting node unit sets the setting node;
A dynamic node unit (66) capable of generating a dynamic node (Nd), which is a plurality of points randomly set in the map, between the mobile object position and the mobile object destination;
A first dynamic edge (Ed1) that is a line segment connecting the moving object position and the dynamic node; a second dynamic edge (Ed2) that is a line segment connecting the dynamic nodes; And a third dynamic edge (Ed3) that is a line segment connecting the mobile destination and a fourth dynamic edge (Ed4) that is a line segment connecting the setting node and the dynamic node. A dynamic edge (67);
A path from the moving body position to the moving body destination based on the first dynamic edge, the second dynamic edge, the third dynamic edge, the fourth dynamic edge, and the set edge. A route planning unit (67) capable of generating a moving object route (Rm);
A movement control unit (71) capable of controlling the moving unit so that the moving unit moves along the moving body path;
A mobile control device comprising:
前記移動体経路の距離である経路距離(Lr)を演算可能な経路距離演算部(68)と、
前記移動体経路に沿って前記移動部が移動し、前記移動部が前記移動体目的地に到達するまでにかかる所要時間(Tm)を演算可能な所要時間演算部(69)と、
前記移動体経路に沿って前記移動部が移動し、前記移動部が前記移動体目的地に到達するまでに必要なエネルギである消費エネルギ(Cw)を演算可能なエネルギ消費演算部(70)と、
をさらに備え、
前記経路計画部は、前記障害物間距離、前記経路距離、前記所要時間または前記消費エネルギに基づいて、前記移動体経路を生成する請求項1に記載の移動体制御装置。 An inter-obstacle distance calculator (60) capable of calculating an inter-obstacle distance (Lf) that is a distance from the first obstacle to the second obstacle;
A path distance calculation unit (68) capable of calculating a path distance (Lr) that is a distance of the moving object path;
A required time calculation unit (69) that can calculate a required time (Tm) required for the moving unit to move along the moving body route and reach the destination of the moving body;
An energy consumption calculation unit (70) capable of calculating energy consumption (Cw), which is energy required for the moving unit to move along the moving body route and for the moving unit to reach the moving body destination; ,
Further comprising
The mobile object control device according to claim 1, wherein the route planning unit generates the mobile object route based on the distance between obstacles, the route distance, the required time, or the energy consumption.
前記移動部の速さである移動体速度(Vm)を検出可能な速度検出部(51)と、
前記移動部の角速度である移動体角速度(ω)を検出可能な角速度検出部(53)と、
前記移動体角速度に基づいて、前記地図における基準に対する前記移動部の角度である移動体角度(θm)を演算可能な自己姿勢演算部(56)と、
をさらに備え、
前記設定ノードおよび前記設定エッジは、前記第1余裕距離、前記第2余裕距離、前記移動体速度、前記移動体角速度および前記移動体角度の情報を含む請求項1または2に記載の移動体制御装置。 In the map, a margin distance setting unit (Lo) that can set a first margin distance (Lo1) that is a predetermined distance from the first obstacle and a second margin distance (Lo2) that is a predetermined distance from the second obstacle. 59)
A speed detector (51) capable of detecting a moving body speed (Vm) which is a speed of the moving unit;
An angular velocity detecting section (53) capable of detecting a moving body angular velocity (ω) that is an angular velocity of the moving section;
A self-posture calculation unit (56) capable of calculating a moving body angle (θm) that is an angle of the moving unit with respect to a reference on the map, based on the moving body angular velocity;
Further comprising
3. The moving object control according to claim 1, wherein the setting node and the setting edge include information on the first margin distance, the second margin distance, the moving body speed, the moving body angular velocity, and the moving body angle. 4. apparatus.
前記設定ノード補正部により補正された前記設定ノードである補正ノード(Nc)に基づいて、前記設定エッジを補正する設定エッジ補正部(66)と、
をさらに備え、
前記経路計画部は、前記第1動的エッジ、前記第2動的エッジ、前記第3動的エッジ、前記第4動的エッジおよび補正された前記設定エッジである補正エッジ(Ec)に基づいて、前記移動体位置から前記移動体目的地までの経路である補正移動体経路(Rc)を生成可能である請求項3に記載の移動体制御装置。 A setting node correction unit (65) for correcting the setting node based on the first margin distance, the second margin distance, the moving body speed, the moving body angle, or the width (Wm) of the moving unit;
A setting edge corrector (66) for correcting the set edge based on a correction node (Nc) which is the setting node corrected by the setting node corrector;
Further comprising
The path planning unit is configured to determine the first dynamic edge, the second dynamic edge, the third dynamic edge, the fourth dynamic edge, and a corrected edge (Ec) that is the corrected set edge. 4. The moving body control device according to claim 3, wherein a corrected moving body route (Rc), which is a route from the moving body position to the moving body destination, can be generated.
前記設定エッジ補正部は、前記移動部が前記第4動的エッジに位置し、前記環境認識部が前記設定エッジ上の第3障害物(13)を検出したとき、前記設定エッジを切断する請求項4に記載の移動体制御装置。 An environment recognition unit (30) that can detect an obstacle (11, 12, 13);
The setting edge correction unit cuts the setting edge when the moving unit is located at the fourth dynamic edge and the environment recognition unit detects a third obstacle (13) on the setting edge. Item 5. The moving object control device according to Item 4.
前記移動制御部は、前記移動部が前記第4動的エッジに位置し、前記環境認識部が前記設定エッジ上の第3障害物(13)を検出したとき、前記移動部が停止するように、前記移動部を制御する請求項1から4のいずれか一項に記載の移動体制御装置。 An environment recognition unit (30) that can detect an obstacle (11, 12, 13);
The movement control unit is configured to stop the movement unit when the movement unit is positioned at the fourth dynamic edge and the environment recognition unit detects a third obstacle (13) on the set edge. The moving body control device according to any one of claims 1 to 4, which controls the moving unit.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220004192A1 (en) * | 2020-07-03 | 2022-01-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Moving body |
WO2022009579A1 (en) * | 2020-07-08 | 2022-01-13 | ソニーグループ株式会社 | Information processing device, information processing method, and program |
WO2022014200A1 (en) * | 2020-07-15 | 2022-01-20 | ソニーグループ株式会社 | Information processing device, information processing method, and program |
WO2023003249A1 (en) * | 2021-07-22 | 2023-01-26 | 엘지전자 주식회사 | Robotic cleaner and method for controlling robotic cleaner |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08221122A (en) * | 1995-02-09 | 1996-08-30 | Hitachi Zosen Corp | Moving body and its guiding method |
JP2006195969A (en) * | 2004-12-14 | 2006-07-27 | Honda Motor Co Ltd | Apparatus for generating movement path for autonomous mobile robot |
-
2018
- 2018-07-02 JP JP2018126154A patent/JP2020004342A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08221122A (en) * | 1995-02-09 | 1996-08-30 | Hitachi Zosen Corp | Moving body and its guiding method |
JP2006195969A (en) * | 2004-12-14 | 2006-07-27 | Honda Motor Co Ltd | Apparatus for generating movement path for autonomous mobile robot |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220004192A1 (en) * | 2020-07-03 | 2022-01-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Moving body |
WO2022009579A1 (en) * | 2020-07-08 | 2022-01-13 | ソニーグループ株式会社 | Information processing device, information processing method, and program |
WO2022014200A1 (en) * | 2020-07-15 | 2022-01-20 | ソニーグループ株式会社 | Information processing device, information processing method, and program |
WO2023003249A1 (en) * | 2021-07-22 | 2023-01-26 | 엘지전자 주식회사 | Robotic cleaner and method for controlling robotic cleaner |
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