JP2020189379A - 作業ロボットおよびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】正しく人を検知することができる人検知用装置を備えた作業ロボットおよびその制御方法を提供する。【解決手段】本発明の一形態の作業ロボットであるモバイルマニピュレータ１は、周囲情報を取得する周囲環境用取得装置２と、人検知エリア内の人の有無を検知する人検知用装置３とを備え、人検知用装置３が、当該人検知エリアの範囲を当該周囲情報に応じて変更する。【選択図】図２

Description

本発明は、作業ロボットおよびその制御方法に関し、特にマニピュレータを備えた作業ロボットおよびその制御方法に関する。

様々な分野においてロボットが使用されており、特に近年では、自律移動型ロボットなどと呼ばれる、サーバなどを利用して取得した情報と、リアルタイムでモニタして取得した情報とに基づいて、人間によるオペレーションを必要とせずに、所定の場所まで自律的に移動し、そこで作業をおこなうロボットが知られている。

このように自律走行や作業を担うロボットの多くには、走行や作業を円滑に行うべく障害物を検出する機能が設けられている。例えば、特許文献１には、環境情報取得手段により障害物および自己位置を認識しつつ障害物を回避しながら走行経路に沿って自律的に走行する自律移動装置が開示されている。また、特許文献２には、例えば、人を光学的に検知し、工作機械、産業用ロボット等の機械を緊急停止させるための光学安全センサの一例が開示されている。

特開２００４−２８０４５１号公報（２００４年１０月７日公開） 特開２０１７−１５０８５８号公報（２０１７年８月３１日公開）

作業ロボットに搭載される人検知装置は、人以外の物を人と誤って検知せず、正しく人を検知できるようにしておく必要がある。物を人と誤検知するようなことがあれば、円滑に作業を進めることができない。特に、作業ロボットは、作業場所等の周囲環境が様々であったり、自律的に移動していく過程で複数の地点で作業をおこなったりするものがある。そのため、周囲環境の変化に対応できる人検知装置を搭載した作業ロボットの実現が求められる。

本発明の一態様は、正しく人を検知することができる作業ロボットおよびその制御方法を提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る作業ロボットは、作業ロボットの周囲における人以外の物に関する情報である周囲情報を取得する周囲情報用取得部と、前記作業ロボットの周囲に設定される人検知エリアにおける人の有無を検知する人検知用部と、前記人検知エリアの範囲を、前記周囲情報に応じて変更する検知エリア変更部とを備えている。

前記の構成によれば、前記周囲情報に基づいて人検知エリアが適切に設定されることにより、人検知用部において物を人と誤検知することがなく、良好な人検知を実現し、マニピュレータによる作業を円滑におこなうことを可能にする作業ロボットを提供することができる。

また、本発明の一態様に係る作業ロボットは、前記の構成において、前記検知エリア変更部は、前記人検知エリアの範囲を、前記人検知部が有する人検知の可能範囲から、当該可能範囲に在る前記物の配設範囲を除いた範囲とする構成となっている。

前記の構成によれば、人検知エリアが物のない領域に設定されるため、人検知エリアにおいて物を人と誤検知することがなく、該エリアに居るまたは該エリアに侵入してきた人を正確に検知することができる。

また、本発明の一態様に係る作業ロボットは、前記の構成において、前記周囲情報用取得部が、前記物に付されたＲＦＩＤタグまたは近接センサの検出体を検出する構成であってもよい。

前記の構成によれば、簡易な構成により、周囲情報を取得することができる。

また、本発明の一態様に係る作業ロボットは、前記の構成において、前記周囲情報用取得部が、前記物を検出する範囲センサであり、前記作業ロボットと当該物との距離、および当該物の配置角度に関する情報を前記周囲情報として取得する構成となっていてもよい。

また、本発明の一態様に係る作業ロボットは、前記の構成において、前記周囲情報用取得部は、前記人検知部による人検知が不可能な領域に在る前記物を検出する構成であってもよい。

前記の構成によれば、いわゆる（人検知部の）死角にあたる領域の物を検出することができる。

また、本発明の一態様に係る作業ロボットは、前記の構成において、前記周囲情報用取得部は、前記物に付されたＲＦＩＤタグを読み出すリーダライタであり、前記周囲情報用取得部は、前記ＲＦＩＤタグから、前記物の形状を示す情報を取得し、前記検知エリア変更部は、前記物の形状を示す情報に基づいて、前記人検知エリアを当該物のない領域に変更する構成となっていてよい。

また、本発明の一態様に係る作業ロボットは、前記の構成において、前記検知エリア変更部は、マップ情報から前記物の位置を特定する。

また、本発明の一態様に係る作業ロボットは、前記の構成において、移動機構を更に備えたモバイルマニピュレータであってもよい。

また、本発明の一態様に係る作業ロボットは、前記の構成において、前記人検知部がレーザスキャナであってよい。

また、前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る作業ロボットの制御方法は、作業ロボットの周囲における人以外の物に関する情報である周囲情報を取得する周囲情報用取得ステップと、前記作業ロボットの周囲に設定される人検知エリアにおける人の有無を検知する人検知ステップと、前記人検知エリアの範囲を、前記周囲情報に応じて変更する検知エリア変更ステップとを含む。

前記の構成によれば、前記周囲情報に基づいて人検知エリアが適切に設定されることにより、物を人と誤検知することがなく、良好な人検知を実現し、マニピュレータによる作業を円滑におこなうことを可能にする作業ロボットを実現することができる。

本発明の一態様によれば、正しく人を検知することができる作業ロボットを提供することができる。

本発明に係る作業ロボットの一実施形態であるモバイルマニピュレータと作業環境とを模式的に示す図である。 本実施形態のモバイルマニピュレータの概略構成を示すブロック図である。 本実施形態のモバイルマニピュレータの周囲情報用取得装置のスキャン範囲を模式的に示した上面図である。 本実施形態のモバイルマニピュレータが備える人検知用装置の人検知エリアを示す上面図である。 本実施形態のモバイルマニピュレータの動作フローを示すフローチャートの図である。 本発明に係る作業ロボットの他の実施形態であるモバイルマニピュレータの上面図である。 図６に示すモバイルマニピュレータの動作フローを示すフローチャートの図である。 図６に示すモバイルマニピュレータの他の動作フローを示すフローチャートの図である。 人検知用装置であるレーザスキャナ自体が本来有しているスキャン可能範囲を示す上面図である。 マップ情報を示す。

以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。
〔実施形態１〕
§１ 適用例
以下、本発明の一実施形態について、図１から図５および図９を用いて説明する。

図１は、本発明に係る作業ロボットの一実施形態であるモバイルマニピュレータ１の概略外観図を、モバイルマニピュレータ１の使用環境とともに示した図である。図２は、モバイルマニピュレータ１の概略構成を示すブロック図である。

図１に示す、本実施形態１のモバイルマニピュレータ１（作業ロボット）は、自律走行型のロボットであり、且つ搭載したマニピュレータ４によって所定の作業をおこなう。本実施形態１のモバイルマニピュレータ１は、所定の位置（以下、ゴール位置と記載）まで自律的に走行し、ゴール位置に到着すると走行を停止した状態で、マニピュレータ４によって所定の作業をおこなう態様である。

より具体的には、本実施形態１のモバイルマニピュレータ１は、図１のような使用環境下において作業することを想定している。このような使用環境下において、モバイルマニピュレータは、作業棚ＷＳの前に停止し、作業棚ＷＳの上においてマニピュレータによって作業をする。更に本実施形態１のモバイルマニピュレータ１は、作業を開始する前に、自機周囲に人Ｐの有無を検知し、人が居ないことを確認してからマニピュレータ４による作業を開始する。

ところで、従前において、固定された場所でレーザスキャナのみで人を検知する技術や、レーザスキャナで周囲の環境情報を取得し、画像処理をおこなって人を検知する技術が知られている。しかしながら、自律走行型のロボットである場合、作業をおこなう環境（作業場所等）が変わることが想定されるため、周囲環境の変化を適切にとらえる必要があり、且つその環境下において人の検知を正しくおこなうことが要求される。これについて、更に説明すれば、従前のモバイルマニピュレータについても図１のような使用環境下において作業することが想定される。すなわち、従前のモバイルマニピュレータは、作業棚ＷＳの前に停止し、作業棚ＷＳの上においてマニピュレータによって作業をする。このときの当該モバイルマニピュレータに搭載した人検知用のレーザスキャナ３０３のスキャン範囲３００（レーザスキャナ３０３が有する人検知の可能範囲）を図９に示すと、そのスキャン範囲３００には、作業棚ＷＳの一部分ＷＳｎ（図９中の斜線部分）が入ってしまい、この一部分ＷＳｎが人として検知されてしまう。人が検知されていると、マニピュレータは動作を開始することができない。すなわち、この事態を避けるためには、物がおかれていない環境下でのみ、作業ロボットが任務を遂行することができ、ロボットの適用可能な環境下が限られてしまう。そこで、本発明者らは、この不都合を解消するべく鋭意検討をおこない、本発明を見出した。以下に、その一形態を説明する。
本実施形態であるモバイルマニピュレータ１は、周囲環境の情報を取得し、取得した周囲環境の情報に基づいて、人検知用装置の人検知エリアの範囲を、当該範囲に人以外の物が含まれることが無いように設定する。これにより、作業をおこなう環境が変わっても、その周囲環境の変化を適切にとらえて、その環境下において物を人と誤検知することなく、人の検知を正しくおこなうことを可能にしている。

§２ 構成例
（１）モバイルマニピュレータ１の構成
本実施形態１のモバイルマニピュレータ１は、周囲環境の変化を適切にとらえて人の検知を正しくおこなうために、図２に示すように、周囲環境用取得装置２（周囲情報用取得部）と、人検知用装置３（人検知部、検知エリア変更部）と、マニピュレータ４と、マニピュレータ制御部５と、移動制御部６と、移動機構７と、中央制御部８とを備えている。

周囲環境用取得装置２は、モバイルマニピュレータ１の周囲環境に関する情報（周囲情報）を取得するレーザスキャナである。レーザスキャナの構成は、周知の構成を使用することができるが、本実施形態１において搭載されている周囲環境用取得装置２には、モバイルマニピュレータ１の位置を中心として、モバイルマニピュレータ１の走行方向前方を少なくとも含む所定の角度範囲の周囲環境の情報（周囲情報）を取得する。これについて、図３を用いて説明する。

§３ 動作例
図３は、本実施形態のモバイルマニピュレータ１の周囲環境用取得装置２のスキャン範囲２ａを模式的に示した上面図である。図３に示すように、周囲環境用取得装置２は、モバイルマニピュレータ１の走行方向前方側に取り付けられており、そのスキャン範囲２ａは、走行方向前方を中心として側方も含めた２７０°の角度範囲となっている。

このようなスキャン範囲２ａを有する周囲環境用取得装置２によれば、モバイルマニピュレータ１が前進し、図３に示す位置に停止したときに、モバイルマニピュレータ１の前方にあたる位置にある作業棚ＷＳを検出することができる。

周囲環境用取得装置２は、そのスキャン範囲２ａに物体が在る場合、これをスキャンすることによってその物体までの距離を複数点ｐｏにおいて計測する。そして、計測結果から、その物体の形状に関する情報（モバイルマニピュレータ１の周囲環境に関する情報）を取得することができる。すなわち、図３に示す場合であれば、複数点ｐｏの計測結果を得て、これらをまとめることで、平らな面ＷＳｐを検出することができる。検出した平らな面ＷＳｐに関する情報は、モバイルマニピュレータ１に格納しているマップ情報と照合することにより、モバイルマニピュレータ１が、平らな面ＷＳｐを有する作業棚ＷＳに正対しているか否かを判定することができる。すなわち、検出した平らな面ＷＳｐに関する情報から、モバイルマニピュレータ１と、作業棚ＷＳとがなす角度に関する情報も取得することができる。

人検知用装置３は、人を検知することができるレーザスキャナである。レーザスキャナの構成としては、周囲環境用取得装置２のレーザスキャナの構成と同じで良い。人検知用装置３は、少なくともマニピュレータ４の作業予定範囲内に人の侵入があるか否かを検知する。上述のように、本実施形態１では、マニピュレータ４は、作業予定範囲内に人が居ないことを確認した後に作業を開始する態様となっている。そのため、少なくとも作業予定範囲を、人検知対象範囲に含む。

本実施形態１では、この人検知用装置３が、物を人と誤検知することなく、確実に人を検知することができる構成となっている点が、特徴の一つである。以下、これについて詳述する。

本実施形態１のモバイルマニピュレータ１は、例えば先の図１に示すような作業棚ＷＳに近接した状態でマニピュレータ４による作業をおこなう場合がある。要するに、人検知用装置３の、レーザスキャナ自体が本来有しているスキャン範囲（人検知の可能範囲）に作業棚ＷＳが入る場合が想定される。作業棚のみならず、何も物が置かれていない環境下で作業することのほうが少なく、実環境では多くの場合、物に近接した状態で作業をおこなう。このように物に近接した状態で作業をおこなう場合であっても、人が周囲に居なければ、マニピュレータ４を動作させることができるよう、本実施形態１のモバイルマニピュレータ１は、人検知用装置３のスキャン範囲に含まれる人以外の物の情報を取得し、人検知用装置３の人検知エリアの範囲を設定する。要するに、作業棚が在る部分には人は侵入できないから、このことを利用して、人が検知されないことが予め解っている領域を、人検知エリアから除くことをする。要するに、人検知を人が侵入し得るエリアのみにフォーカスする。

具体的には、先述の周囲環境用取得装置２によって取得される情報には、人以外の物の情報、例えば、モバイルマニピュレータ１と物との距離、および物の配設角度、が含まれる。物の配設角度とは、図３に示す作業棚ＷＳの平らな面ＷＳｐの配設角度のことである。そのため、この情報に基づけば、人検知用装置３のスキャン可能範囲から人検知エリアを絞ることができる。

図４は、人検知エリアを示す上面図である。図４には、図３において図示した周囲環境用取得装置２のスキャン範囲２ａ（図４中の破線で示す範囲）と、作業棚ＷＳとを併せて示している。

図４に示すように、本実施形態１によれば、周囲環境用取得装置２によって取得される作業棚ＷＳの情報に基づいて、人検知エリア（人検知エリア）の範囲を、人検知用装置３のスキャン範囲（図４中に一点破線で示す範囲）から、範囲Ｂ（図４中に太線で示す範囲）に変更する。範囲Ｂは、人検知用装置３のスキャン範囲から、スキャン範囲に在る作業棚の一部分の配設範囲である範囲Ｃ（斜線を付したエリア）を除いた領域に相当する。このエリア変更は、人検知用装置３においておこなうことができる。なお、このエリア変更を、図２に示す中央制御部８によっておこなってもよい。

人検知用装置３は、この範囲Ｂ（人検知エリア）に人が居るもしくはセンシングの途中で侵入してくるとそれを検知することができる。

なお、周囲環境用取得装置２は、モバイルマニピュレータ１がゴール位置にて停止している状態において周囲にある物の位置（距離と角度）を取得する構成である一方で、人検知用装置３はモバイルマニピュレータ１がゴール位置にて停止している状態において人の有無を‘０’か‘１’かで判断する構成となっている。なお、周囲環境用取得装置２は、ゴール位置まで走行している間に、リアルタイムで周囲にある物の位置（距離と角度）を取得することも可能である。

人検知用装置３によって人検知エリア（図４の範囲Ｂ）に人が検知されると、その情報は、図２に示す中央制御部８に出力される。

なお、本実施形態１のモバイルマニピュレータ１は、人検知用装置３の前方側に、周囲環境用取得装置２の存在および図４には図示していないマニピュレータ４の存在に伴う人検知の死角が形成されている。しかしながら、先述のようにモバイルマニピュレータ１は、基本的に作業時には前方に作業棚が在って作業棚の上でマニピュレータ４を使って作業をおこなうことを前提としており、作業棚のエリアに人が検知されることは想定しなくて良いため、この死角は無視して構わない。

マニピュレータ４は、作業をおこなう実動部分であり、従来周知のマニピュレータから構成することができる。マニピュレータ４は、マニピュレータ制御部５による制御を受ける。

マニピュレータ制御部５は、マニピュレータ４を制御するための制御回路である。マニピュレータ４の具体的な動作は、図示しない記憶部に予め記憶されているプログラムに従いマニピュレータ制御部５が制御する。マニピュレータ制御部５は中央制御部８による制御を受ける。そのため、人検知用装置３によって先述の人検知エリアにおいて人が検知されると、中央制御部８を介して、マニピュレータ制御部５がマニピュレータ４を停止状態とする。この直前においてマニピュレータ４が動作中であれば人の検知を受けて一旦停止するか動作速度を落とし、直前において動作が未だ開始されていない状況（停止状態）だった場合にはその状態を維持させる。

移動制御部６は、本実施形態のモバイルマニピュレータ１の走行を制御する。移動制御部６は、中央制御部８による制御を受けて、走行の開始と終了、走行速度、走行方向などを制御する。

移動機構７は、本実施形態のモバイルマニピュレータ１の走行機能を担い、例えばタイヤといった周知の移動機構から構成される。移動機構７は、移動制御部６による制御を受けて、走行の開始と停止、走行方向、走行速度が制御される。

中央制御部８は、本実施形態のモバイルマニピュレータ１全体を統括して制御する回路である。中央制御部８は、上述の人検知エリアの変更設定をおこなう。これについては、また後述する。

（２）モバイルマニピュレータ１の動作フロー
以下、図５に示すフローチャートを用いて、本実施形態１のモバイルマニピュレータ１の動作フローを説明する。

モバイルマニピュレータ１が移動して（ステップＳ１）、所定のゴールに到着する（ステップＳ２）と、周囲環境用取得装置２であるレーザスキャナはスキャンを開始して周囲環境に関する情報、すなわちスキャン範囲に物体が在る場合には当該物体の形状に関する情報を取得する（ステップＳ３、周囲情報用取得ステップ）。

ここで、所定のゴールとは、モバイルマニピュレータ１の位置と向きに関して予め定められている。図４の例でみれば、モバイルマニピュレータ１が作業棚ＷＳの前まで移動してきて、作業棚ＷＳに正対している状態となることがゴールである。なお、作業棚ＷＳの前まで移動してきたか否かは、作業棚ＷＳの位置座標とモバイルマニピュレータ１の位置座標とから判定することができる。作業棚ＷＳに正対している状態となっているか否かは、作業棚ＷＳとの角度を求めることによって判定することができる。

なお、本実施形態のモバイルマニピュレータ１は、ゴールに到達してから周囲環境用取得装置２であるレーザスキャナがスキャンを開始する構成としているが、これに限らず、ゴールに到達する過程、つまり走行中にスキャンをおこなっていてもよい。

ステップＳ１におけるモバイルマニピュレータ１の移動、およびステップＳ２におけるゴールに到着したことの判断は、中央制御部８による制御を受ける。

ステップＳ３において取得された周囲情報は、中央制御部８に取得される。そして、ゴールの位置情報（作業棚ＷＳの位置座標とモバイルマニピュレータ１の位置座標）と、周囲情報とに基づいて、中央制御部８によって、人検知用装置３の人検知エリアのエリア補正情報が生成される（ステップＳ４、検知エリア変更ステップ）。

エリア補正情報とは、先述したように、人検知用装置３のスキャン範囲から除く範囲を示す情報である。具体的には、先述した（作業棚ＷＳの）平らな面ＷＳｐの位置座標情報である。

ステップＳ４においてエリア補正情報が生成されると、続いて、人検知用装置３の人検知エリアのエリア補正処理をおこなう（ステップＳ５、検知エリア変更ステップ）。このステップＳ５では、障害物として認識しないエリアを設定する。具体的には、ステップＳ５では、取得した平らな面ＷＳｐの位置座標情報に基づいて、平らな面ＷＳｐの位置を含み且つ当該位置よりもモバイルマニピュレータ１から離れた範囲を、障害物として認識しないエリアとして、人検知用装置３の人検知エリアから除く処理をおこなう。換言すれば、平らな面ＷＳｐの位置よりもモバイルマニピュレータ１側を、エリア補正後の人検知エリアとする処理をおこなう。この処理は、中央制御部８の制御を受け、人検知用装置３のスキャン範囲のうちのエリア補正後の人検知エリア（先述の範囲Ｂ）のみの情報が人検知処理に用いられるようにする。

次に、中央制御部８の制御によって人検知用装置３を有効にして、人検知用装置３によってスキャン処理（人検知用装置３が本来有しているスキャン範囲をスキャンする）がおこなわれ、人検知用装置３が、（エリア補正後の）人検知エリアにおいて人検知処理をおこなう（ステップＳ６、人検知ステップ）。なお、人検知処理は、中央制御部８によっておこなわれてもよい。

ステップＳ６における人検知処理の結果、人を検知しなかった場合は、ステップＳ７に進み、中央制御部８の制御を受けてマニピュレータ４に所定の動作（作業）をさせる（ステップＳ７）。一方、ステップＳ６における人検知処理の結果、人を検知した場合には、人が検知されなくなるまでステップＳ６の人検知処理を繰り返す。この処理は、中央制御部８の制御によっておこなわれ、この間、マニピュレータ４は動作せずに待機している。

続いて、マニピュレータ４の動作が完了する（ステップＳ８）と、中央制御部８の制御によって、人検知用装置３を無効にする（ステップＳ９）。

人検知用装置３が無効になると、中央制御部８の制御によって、モバイルマニピュレータ１が移動を開始する（ステップＳ１０）。

以上の動作フローをおこなう本実施形態１のモバイルマニピュレータ１によれば、人検知用装置３によって人を正確に検知して、良好かつ安全にマニピュレータ動作を実行することができる。

ここで、ステップＳ７においてマニピュレータ４が動作している間にも、ステップＳ６の人検知処理は継続されている。そして、人を検知した時点で、中央制御部８はマニピュレータ４の動作を停止あるいは動作速度を落とさせ、人を検知しなくなるまでその状態を維持させる。人を検知しなくなると、中央制御部８はマニピュレータ４の動作を再開させる。

以上の本実施形態のモバイルマニピュレータ１によれば、人検知用装置３であるレーザスキャナの人検知エリアが補正され、人以外の物が人検知エリアに含まれない構成となっている。これにより、人検知用装置３によって物を人と誤検知して、マニピュレータ４の動作が開始できないというトラブルを回避することができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

（１）モバイルマニピュレータ１´の構成
図６は、本実施形態２のモバイルマニピュレータ１´を、その使用環境とともに示す上面図である。

上述の実施形態１のモバイルマニピュレータ１は、周囲環境用取得装置２としてレーザスキャナを用いているのに対して、本実施形態２のモバイルマニピュレータ１´は、作業棚ＷＳに付されたＲＦＩＤ（radiofrequency identification）タグＷＳｔａｇを読み出すリーダライタを、周囲環境用取得装置２´として備えている点において相違する。

具体的には、本実施形態２のモバイルマニピュレータ１´が、作業棚ＷＳに付されたＲＦＩＤタグＷＳｔａｇに正対できる位置に近接すると、周囲環境用取得装置２´であるリーダライタに、ＲＦＩＤタグＷＳｔａｇが読み取られる。要するに、読み取られることにより、本実施形態２のモバイルマニピュレータ１´が、先述の実施形態１において説明したゴール位置に到達していると判断できる。

作業棚ＷＳに付されたＲＦＩＤタグＷＳｔａｇは、位置固有の識別ＩＤが情報として格納されている。

一方、本実施形態２のモバイルマニピュレータ１´の中央制御部８には、作業棚ＷＳに付されたＲＦＩＤタグＷＳｔａｇに格納されている位置情報に対応したマップ情報が予め記憶されている。このマップ情報には、ＲＦＩＤタグＷＳｔａｇの検出位置におけるモバイルマニピュレータ１´と作業棚ＷＳとの距離、および作業棚ＷＳの配設角度に関する情報が含まれている。図１０にマップ情報１０００を示す。マップ情報１０００は、障害物のエッジ情報のみで周囲の情報が構成されている。

すなわち、このマップ情報１０００に基づけば、人検知用装置３のスキャン範囲に含まれる人以外の物の範囲の情報を取得することができる。よって、実施形態１と同じく、人検知用装置３のスキャン範囲から、人検知エリアを絞ることができる。図６における使用環境では、Ｌ字型を有する作業棚ＷＳに関して、その形状を、マップ情報１０００から取得することができる。そのため、そのマップ情報１０００に基づけば、図６中に範囲Ｂ´として示した範囲を、人検知エリアとすることになる。これにより、作業棚ＷＳを人と誤検知することなく、人検知を確実におこなうことができる。

マップ情報１０００に基づいた態様とすることにより、実施形態１において説明した周囲環境用取得装置２のスキャン範囲２ａからは外れているものの、人検知用装置３のスキャン範囲に含まれる物について、当該物に関する情報を取得することができる。具体的には、図６に一点破線で囲んだ領域に含まれる作業棚ＷＳの面ＷＳｐに関する情報をマップ情報に基づく本実施形態２の態様であれば取得することができる。これにより、範囲Ｂ´を人のみを検知できる適切なエリアとして設定することができる。

（２）モバイルマニピュレータ１´の動作フロー
以下に、図７のフローチャートを用いて、本実施形態２のモバイルマニピュレータ１´の動作フローを説明する。

モバイルマニピュレータ１´が移動して（ステップＳ１１）、所定のゴールに到着する（ステップＳ１２）と、周囲環境用取得装置２´であるリーダライタが作業棚ＷＳに付されたＲＦＩＤタグＷＳｔａｇを読み出し、ＲＦＩＤタグＷＳｔａｇに格納されている位置情報に対応したマップ情報を取得する（ステップＳ１３）。

ここで、所定のゴールに到着していることは、周囲環境用取得装置２´であるリーダライタがＲＦＩＤタグＷＳｔａｇを読み出したことによって判断することができる。モバイルマニピュレータ１´の移動、ＲＦＩＤタグＷＳｔａｇの読み出し、マップ情報の取得は、何れも中央制御部８によっておこなわれる。

ステップＳ１３においてマップ情報が取得されると、中央制御部８によって、人検知用装置３の人検知エリアのエリア補正情報が生成される（ステップＳ１４）。

エリア補正情報とは、先述したように、障害物として認識しないエリアとして、人検知用装置３の人検知エリアから除く範囲を示す情報である。具体的には、先述した（作業棚ＷＳの）平らな面ＷＳｐの位置座標情報である。

ステップＳ１４においてエリア補正情報が生成されると、続いて、人検知用装置３の人検知エリアのエリア補正処理をおこなう（ステップＳ１５、検知エリア変更ステップ）。このステップＳ１５では、障害物として認識しないエリアを設定する。具体的には、ステップＳ１５では、取得した平らな面ＷＳｐの位置座標情報に基づいて、平らな面ＷＳｐの位置を含み且つ当該位置よりもモバイルマニピュレータ１から離れた範囲を、障害物として認識しないエリアとして、人検知用装置３の人検知エリアから除く処理をおこなう。換言すれば、平らな面ＷＳｐの位置よりもモバイルマニピュレータ１側を、エリア補正後の人検知エリアとする処理をおこなう。この処理は、中央制御部８の制御を受け、人検知用装置３のスキャン範囲のうちのエリア補正後の人検知エリア（先述の範囲Ｂ）のみの情報が人検知処理に用いられるようにする。

次に、中央制御部８の制御によって人検知用装置３を有効にして、人検知エリアにおいて人検知処理をおこなう（ステップＳ１６）。

なお、ステップＳ１７からステップＳ２０は、実施形態１において説明したステップＳ７からステップＳ１０にそれぞれ対応しているため、ここでは説明を省略する。

以上の動作フローをおこなう本実施形態２のモバイルマニピュレータ１´によれば、人検知用装置３によって人を正確に検知して、良好かつ安全にマニピュレータ動作を実行することができる。

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

本実施形態３のモバイルマニピュレータと、上述の実施形態２のモバイルマニピュレータ１´との相違点は、エリア補正情報の取得方法にある。

以下に、図８のフローチャートを用いて、本実施形態３のモバイルマニピュレータの動作フローを説明する。

本実施形態３のモバイルマニピュレータが移動して（ステップＳ２１）、所定のゴールに到着する（ステップＳ２２）と、周囲環境用取得装置２´であるリーダライタが作業棚ＷＳに付されたＲＦＩＤタグＷＳｔａｇを読み出し（ステップＳ２３）、ＲＦＩＤタグＷＳｔａｇに格納されている位置情報を取得する（ステップＳ２４）。

続いて、取得した位置情報に基づいて、中央制御部８が、中央サーバから、人検知エリアを絞るためのエリア補正情報を取得する（ステップＳ２５）。具体的には、取得した位置情報に基づいて、中央サーバにおいて、位置情報に対応したマップ情報が参照されて、人検知用装置３の人検知エリアのエリア補正情報が生成される。

続いて、中央制御部８は、取得したエリア補正情報を用いて、人検知用装置３の人検知エリアのエリア補正処理をおこなう（ステップＳ２６、検知エリア変更ステップ）。具体的な処理内容は、実施形態２において説明したステップＳ１５と同じである。

次に、中央制御部８の制御によって人検知用装置３を有効にして、補正された人検知エリアにおいて人検知処理をおこなう（ステップＳ２７）。

なお、ステップＳ２８からステップＳ３１は、実施形態１において説明したステップＳ７からステップＳ１０にそれぞれ対応しているため、ここでは説明を省略する。

以上の動作フローによって人検知した場合であっても、実施形態２と同様に、人を正確に検知することができる。

〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、その説明を繰り返さない。

上述の実施形態２では、作業棚ＷＳに付されたＲＦＩＤタグＷＳｔａｇと、周囲環境用取得装置２´であるリーダライタとで対をなした構成として、周囲情報を取得しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態４では、ＲＦＩＤタグＷＳｔａｇに代えて、近接センサを用いた態様であってもよい。

近接センサとしては、磁気型あるいは誘導型の近接センサを用いることができる。近接センサの検出体を作業棚に、検出器をモバイルマニピュレータに付す構成とすることにより、検出距離が短く、モバイルマニピュレータの位置情報を正確に得ることができる。

例えば、モバイルマニピュレータに、複数の近接センサの検出器（周囲環境用取得装置）を持たせ、人検知用装置３自身に、あらかじめ、人を検知する／しない範囲の情報を複数種類登録しておいて、到着したゴールに応じた近接センサの検出器がＯＮすることによって、人を検知する／しない範囲の情報が選択される構成となっている。

この構成のように、人を検知する／しない範囲をあらかじめ登録しておき、検出器からの入力によって、登録された中のいずれかを選択して、その範囲において人の有無を検知するという態様を採用することによっても、他の実施形態と同様に、誤検知を回避して、人の有無を正しく検知して、安全にモバイルマニピュレータを動作させることができる。

〔ソフトウェアによる実現例〕
モバイルマニピュレータ１、１´の制御ブロック（特に、マニピュレータ制御部５、移動制御部６、中央制御部８）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、モバイルマニピュレータ１、１´は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、前記コンピュータにおいて、前記プロセッサが前記プログラムを前記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。前記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。前記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、前記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、前記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して前記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、前記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１、１´ モバイルマニピュレータ
２、２´ 周囲環境用取得装置（周囲情報用取得部、リーダライタ）
２ａ スキャン範囲
３ 人検知用装置（人検知部、検知エリア変更部、レーザスキャナ）
４ マニピュレータ
５ マニピュレータ制御部
６ 移動制御部
７ 移動機構
８ 中央制御部
１０００ マップ情報
ＷＳ 作業棚
ＷＳｎ 作業棚の一部分
ＷＳｐ 作業棚の平らな面
ｐｏ 複数点
ＷＳｔａｇ ＲＦＩＤタグ

Claims (10)

1. 作業ロボットの周囲における人以外の物に関する情報である周囲情報を取得する周囲情報用取得部と、
   前記作業ロボットの周囲に設定される人検知エリアにおける人の有無を検知する人検知部と、
   前記人検知エリアの範囲を、前記周囲情報に応じて変更する検知エリア変更部とを備えている、作業ロボット。
2. 前記検知エリア変更部は、前記人検知エリアの範囲を、前記人検知部が有する人検知の可能範囲から、当該可能範囲に在る前記物の配設範囲を除いた範囲とする、請求項１に記載の作業ロボット。
3. 前記周囲情報用取得部は、前記物に付されたＲＦＩＤタグまたは近接センサの検出体を検出する、請求項１または２に記載の作業ロボット。
4. 前記周囲情報用取得部は、前記物を検出する範囲センサであり、前記作業ロボットと当該物との距離、および当該物の配置角度に関する情報を前記周囲情報として取得する、請求項１または２に記載の作業ロボット。
5. 前記周囲情報用取得部は、前記人検知部による人検知が不可能な領域に在る前記物を検出する、請求項１から４までの何れか１項に記載の作業ロボット。
6. 前記周囲情報用取得部は、前記物に付されたＲＦＩＤタグを読み出すリーダライタであり、
   前記周囲情報用取得部は、前記ＲＦＩＤタグから、前記物の形状を示す情報を取得し、
   前記検知エリア変更部は、前記物の形状を示す情報に基づいて、前記人検知エリアを当該物のない領域に変更する、請求項１または２に記載の作業ロボット。
7. 前記検知エリア変更部は、マップ情報から前記物の位置を特定する、請求項１から６までの何れか１項に記載の作業ロボット。
8. 移動機構を更に備えたモバイルマニピュレータである、請求項１から７までの何れか１項に記載の作業ロボット。
9. 前記人検知部は、レーザスキャナであることを特徴とする請求項１から８までの何れか１項に記載の作業ロボット。
10. 作業ロボットの周囲における人以外の物に関する情報である周囲情報を取得する周囲情報用取得ステップと、
    前記作業ロボットの周囲に設定される人検知エリアにおける人の有無を検知する人検知ステップと、
    前記人検知エリアの範囲を、前記周囲情報に応じて変更する検知エリア変更ステップとを含む、作業ロボットの制御方法。

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