JP2023027865A - ロボットサービスシステム - Google Patents
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Abstract
Description
現在利用されているロボットの多くは階段を移動することが困難であるため、サービス提供エリア内で階床を移動する際にはエレベーターを使うことが現実的な手段となる。
したがって、特許文献1に記載されるような自立走行体移動システムは、既設のエレベーターすべてに対して適用できるわけではない。
本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、本発明のロボットサービスシステムは、エレベーターを用いてロボットの移動を行うロボットサービスシステムであって、移動可能なロボットと、ロボットを無線通信により制御するロボット制御サーバと、記ロボット制御サーバの要求に基づいてエレベーターの制御を行う連携サーバを備える。
そして、連携サーバは、ロボット制御サーバからかご内のロボットとの通信が途絶えたことを示す情報を受け取ったとき、ロボット状態判断部がかご内のロボットの画像に基づいてエレベーターを用いたロボットの移動継続が可能かどうかを判定し、ロボットの移動継続が可能と判定したとき、ロボット制御サーバへロボットの移動継続を示す情報を送付することを特徴としている。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
以下、本発明の実施の形態例を図1~図9を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態例(以下、「本例」と略記)であるロボットサービスシステムの全体構成を示すブロック図である。
さらに、ロボット300によるサービスには、サイネージ等と連動し、ロボット300のモーションを交えながら不特定多数の聴衆に向けて一方的に情報を発信する演説サービス、荷物を特定場所に届けるサービス、及び清掃サービスなども考えられる。
また、図1では、サービスエリア10に設置されているエレベーター20は一台になっているが、複数台のエレベーターでもよいことは言うまでもない。
図2は、連携サーバ100のハードウェアの構成とソフトウェアの機能を示すブロック図である。
連携サーバ100は、物理的に一つの計算機上で、あるいは、論理的または物理的な複数の計算機上で構成される計算機システムである。したがって、連携サーバ100のメモリ101に格納されたプログラムは、同一の計算機上で別個のスレッドで動作してもよく、複数の物理的な計算機資源により構築される仮想計算機上で動作するようにしてもよい。
RAMは、DRAM(Dynamic Random Access Memory)のような揮発性で高速な記憶素子であり、RAMには、補助記憶装置104に格納されたプログラムや、プログラムの実行時に使用されるデータが一時的に格納される。
ロボット状態判断部115は、画像解析部114で得られた情報からエレベーター20に搭乗中のロボット300が正常に搭乗しているかどうかを判断する。
まず、ロボット連携部116は、エレベーター20に搭乗中のロボット300の状態を取得する。また、ロボット連携部116は、エレベーター20に搭乗中のロボット300がロボット制御サーバ200と通信できない状態になった場合には、エレベーター管理装置30に対してエレベーターの運行に関する指示を出すように依頼する。
つまり、本例のロボットサービスシステムでは、連携サーバ100のロボット連携部116とロボット制御サーバ200のエレベーター連携部216が協調動作を行って、ロボット300とロボット制御サーバ200との通信が途絶えても、無事にロボット300を目的階に降機させるようにしている。
すなわち、補助記憶装置104に格納されたプログラムは、読み出されてメモリ101にロードされ、CPU102によって実行される。
図3は連携サーバ100のメモリ101に存在するロボット状態判断情報DB121、ロボット仕様情報DB122、エレベーター仕様情報DB123、及びエレベーター運用情報DB124のデータ構造を示す。
ロボット状態判断情報DB121には、エレベーター20内に搭乗しているロボット300の姿勢を判断する情報が格納されている。
すなわち、ロボット仕様情報DB122には、ユニークな値をもつロボット仕様情報識別子、その仕様情報がどのロボット300のものかを示すロボット種別名、そのロボット300のサイズを示す寸法、そのロボット300の重量が格納される。
ここで、ロボット種別名には、具体的なロボットの名前、つまり個々のロボット300に付けられた固有名詞が格納される。
エレベーター20の位置は現時点でエレベーター20がどの位置(階層)にいるかを示し、エレベーター20の状態は、エレベーター20が停止中、移動中、扉開閉中のいずれかであることを示す。また、ロボット連携は、エレベーター20が現在の時点で、ロボット300と連携して動作しているかどうかを示す。
図4は、ロボット制御サーバ200のハードウェアの構成とソフトウェアの機能を示すブロック図である。
ロボット制御サーバ200の処理内容は、一般的なコンピュータの補助記憶装置204にプログラム(ソフトウェア)の形で格納されている。
CPU202は、ロボット制御サーバ200として機能させるプログラムを、補助記憶装置204から読み出し、メモリ201上に展開して実行する。ロボット制御サーバ200は、ネットワークI/F205を介して他のサーバやサービス機器、及びロボット300と通信する。
音声処理部213は、ロボット300のマイク309(図5参照)に入力された音声データをロボット300から受信し、受信した音声データを分析してテキストデータに変換する。
補助記憶装置204は、例えば、磁気記憶装置(HDD)、フラッシュメモリ(SSD)などの大容量かつ不揮発性の記憶装置である。補助記憶装置204には、CPU202により実行されるプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータが格納される。
図5は、ロボット300の構成例を示すハードウェアの構成とソフトウェアの機能を示すブロック図である。ロボット300のソフトウェア機能は、一般的なコンピュータの補助記憶装置304にプログラム(ソフトウェア)の形で格納され、CPU302が、補助記憶装置404から読み出したプログラムをメモリ301上に展開することで実行される。
位置管理部321は、カメラ311から取得する画像データを使ってロボット300の自己位置を推定する。
さらに、ロボット行動制御部322は、ロボット300を特定の場所へ移動させたり、ロボット制御サーバ200から指示された発光パタンで発光部310を発光させたりする。
メモリ301に格納されたプログラムは、同一の計算機上で別個のスレッドで動作してもよく、複数の物理的な計算機資源により構築される仮想計算機上で動作するようにしてもよい。なお、プログラムの実行によって実現される処理の全部または一部を、例えばFPGAのようなハードウェアによって実現してもよい。
図6は、図1に示すロボットサービスシステムにおいて、ロボット300がエレベーター20を使って別の階に移動する際の手順を示すフローチャートである。ここで、エレベーター20に搭乗させるロボット300は、事前に登録されており、ロボット300がエレベーター20に搭乗する際に必要な情報は、連携サーバ100のロボット状態判断情報DB121及びロボット仕様情報DB122に登録されているものとする。
図7は、連携サーバ100のロボット搭乗確認部113によって実施されるロボット搭乗確認処理(S700)を示すフローチャートである。
まず、ロボット搭乗確認部113は、連携サーバ100からロボット制御サーバ200に送られるエレベーター連携リクエストに含まれるロボット300の種別を確認する(S701)。その後、ロボット搭乗確認部113は、ロボット種別がロボット仕様情報DB122に存在する既知のロボットか否かを確認する(S702)。
図8は、ロボット300、ロボット連携部116及びエレベーター連携部216により実施されるエレベーター連携処理のフローチャートである。
まず、エレベーター連携部216は、エレベーター20をロボット300が存在する階まで呼び出し、エレベーター20の扉を開き、エレベーター20内へのロボット300の移動を誘導する。そして、エレベーター連携部216は、ロボット300をエレベーター20に搭乗させる(S801)。
そして、ロボット状態確認処理(S900)の後で、ロボット連携部116は、ステップS900の結果からロボット300が降機可能か否かを判断する(S806)。ステップS806で、ロボット300がエレベーター20から降機可能である場合(S806のYES)には、ロボット連携部116は、ロボット300のエレベーター連携を終了する(S807)。すると、ロボット制御サーバ200のエレベーター連携部216が、ロボット300をエレベーター20の外に移動させ、エレベーター20から降機させて(S808)、処理を終了する。
ここで、ステップS810で、ロボット300の自律動作で解決できない場合としては、例えば、ロボット300がエレベーター内で転倒した場合、あるいは破損して動作できなくなっているような場合などが考えられる。
ここで、エレベーター20が目的階到着前にロボット300が異常状態であると判断された場合には、必ずエレベーター20を特定階に移動させるなどの異常状態における特有の処理を行う必要があることは言うまでもない。
図9は、図8のフローチャートに示されているロボット状態確認処理の具体的な内容を示したフローチャートである。このロボット状態確認処理では、エレベーター20内の画像を基に、エレベーター20に搭乗しているロボット300の状態が判断される。
まず、連携サーバ100の画像解析部114は、エレベーター管理装置30を介してエレベーター内カメラ50からエレベーター内の画像を取得する(S901)。次に、画像解析部114は、取得した画像を解析し、ロボット状態判断情報DB121及びエレベーター仕様情報DB123に保存されている情報を基に、エレベーター20内の情報であるロボット300の姿勢と搭乗している位置を取得する(S902)。
ロボット制御サーバ200は、これらの情報を利用することにより、ロボット300のエレベーター20からの降機を円滑に制御することができる。
100…エレベーター&ロボット連携サーバ
101…メモリ、102…CPU、103…入出力インタフェース(I/O)、104…補助記憶装置、105…ネットワークインタフェース(I/F)
111…エレベーター制御部、112…ロボット制御サーバ通信部、113…ロボット搭乗確認部、114…画像解析部、115…ロボット状態判断部、116…ロボット連携部、121…ロボット状態判断情報DB、122…ロボット仕様情報DB、123…エレベーター仕様情報DB、124…エレベーター運用情報DB
200…ロボット制御サーバ、
201…メモリ、202…CPU、203…入出力インタフェース(I/O)、204…補助記憶装置、205…ネットワークインタフェース(I/F)
211…サービス制御部、212…シナリオ制御部、213…音声処理部、214…画像処理部、215…対話処理部、216…エレベーター連携部、221…地図情報DB
300…ロボット
301…メモリ、302…CPU、303…入出力インタフェース(I/O)、304…補助記憶装置、305…ネットワークインタフェース(I/F)、306…機構部、307…機構制御部、308…スピーカ、309…マイク、310…発光部、311…カメラ
321…位置管理部、322…ロボット行動制御部
Claims (7)
- エレベーターを用いてロボットの移動を行うロボットサービスシステムであって、
移動可能なロボットと、
前記ロボットを無線通信により制御するロボット制御サーバと、
前記ロボット制御サーバの要求に基づいて前記エレベーターの制御を行う連携サーバを備え、
前記連携サーバは、前記ロボット制御サーバからかご内の前記ロボットとの通信が途絶えたことを示す情報を受け取ったとき、ロボット状態判断部がかご内の前記ロボットの画像に基づいて前記エレベーターを用いた前記ロボットの移動継続が可能かどうかを判定し、
前記ロボットの移動継続が可能と判定したとき、前記ロボット制御サーバへ前記ロボットの移動継続を示す情報を送付する
ロボットサービスシステム。 - 前記ロボット状態判断部がかご内の前記ロボットの画像に基づいて前記エレベーターを用いた前記ロボットの移動継続が不可能と判定した場合には、前記連携サーバは前記ロボット制御サーバに対して前記ロボットの移動継続不可を示す情報を送付する
請求項1に記載のロボットサービスシステム。 - 前記連携サーバは、前記ロボットが前記エレベーターに搭乗する時に、エレベーターを制御するロボット連携部を備え、
前記ロボット制御サーバは、前記ロボットが前記エレベーターに搭乗するまで、前記ロボットを制御するエレベーター連携部を備え、
前記ロボット連携部と前記エレベーター連携部とが協調動作することにより、前記ロボットと前記ロボット制御サーバとの通信が途絶えた場合にも、前記ロボット連携部により、前記ロボットの前記エレベーターによる移動を継続して行う
請求項1に記載のロボットサービスシステム。 - 前記ロボット状態判断部は、エレベーター内カメラで得られた前記ロボットの画像から前記エレベーター内の前記ロボットの姿勢と位置情報を基に、前記ロボット状態の正常または異常を判断する
請求項1~3のいずれか一項に記載のロボットサービスシステム。 - さらに、前記ロボット状態判断部は、前記ロボットが、前記連携サーバの前記ロボット連携部からの情報受信が可能か否かを判断し、前記ロボットが前記ロボット連携部からの情報受信が可能と判断した場合に、前記ロボットの状態を前記ロボット制御サーバへ送信する
請求項4に記載のロボットサービスシステム。 - 前記ロボット状態判断部は、前記ロボットの状態が正常または異常となる前記ロボットの状態情報と、前記ロボットの姿勢、向き、及び前記ロボットのエレベーター内の位置を前記ロボット制御サーバに送信し、
前記ロボット制御サーバは、前記ロボット状態判断部から送信された情報を用いて、前記ロボットの前記エレベーターからの降機を制御する
請求項5に記載のロボットサービスシステム。 - さらに、前記連携サーバは、ロボット搭乗確認部を備え、
前記ロボット搭乗確認部は、前記ロボットの前記エレベーターへの搭乗要求があった場合に、前記ロボットの形状及び通信仕様を前記ロボットに問い合わせ、前記ロボットがエレベーターに搭乗可能かどうかを判断するとともに、前記ロボットの前記エレベーターへの搭乗に際して、前記ロボットが通信遮断した場合の移動継続通知および前記ロボットの状態通知が必要か否かを判断する
請求項5に記載のロボットサービスシステム。
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