JP2023523297A - 安全定格ｐｌｃを備える自立型ロボット安全システム - Google Patents

Abstract

本願は、安全定格ＰＬＣを用いたロボットシステム用の独立した安全システムについて説明するものである。例えば、ロボット安全システムは、移動ロボットの駆動アセンブリに動作可能に結合された第１センサを備える。第１センサは、駆動アセンブリの車輪の第１回転情報を決定するように構成される。本システムは、駆動アセンブリに動作可能に結合される第２センサを更に備えてもよい。第２センサは、車輪の第２回転情報を決定するように構成されてもよい。本システムは、第１処理速度で第１及び第２回転情報を受信するように構成された速度変換モジュールを備えてもよい。また、速度変換モジュールは、第１及び第２回転情報に基づいて、対応する第１及び第２速度情報を決定するように構成されてもよい。本システムは、安全プログラマブルロジックコントローラ（ＳＰＬＣ）を備えてもよい。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年５月２７日に出願された米国仮出願第６３／０３０，７５８号の利益を主張するものであり、その全体が参照によりここに組み込まれる。

本開示は、一般に、移動ロボットに関し、特に、移動ロボットのための改善された安全システムに関する。

移動ロボットは、通常人間によって行われる作業を自動化するために、多くの産業で使用されている。移動ロボットは、自律型又は半自律型であり、指定された領域内で動作して、産業タスクを完了するように或いは完了時に人間を支援するように設計されている。一例として、移動ロボットは、倉庫又は他の産業環境において、他のカート付属品、ロボットアーム、コンベヤ、及び他のロボット実装品との相互作用を通じて材料を移動及び配置する際に使用可能な移動ロボットプラットフォームである。各移動ロボットは、それ自身の自律的なナビゲーションシステム、通信システム、及び駆動部品を備えている。

本明細書は、移動ロボット用の安全システムのための例示的な方法及びシステムを開示する。一態様において、ロボット安全システムは、移動ロボットの駆動アセンブリに動作可能に結合され、駆動アセンブリの車輪の第１回転情報及び第２回転情報をそれぞれ決定するように構成された第１センサ及び第２センサを備える。本安全システムは、第１処理速度で第１回転情報及び第２回転情報を受信するように構成された速度変換モジュールを更に備える。速度変換モジュールは、第１回転情報及び第２回転情報に基づいて、対応する第１速度情報及び第２速度情報を決定するように更に構成されている。本システムは、速度変換モジュールと通信し、速度変換モジュールから第１速度情報及び第２速度情報を第１処理速度よりも遅い第２処理速度で受信するように構成された安全プログラマブルロジックコントローラ（ＳＰＬＣ）を更に備える。ＳＰＬＣは、第１速度情報又は第２速度情報の少なくとも一方に基づいてリスクパラメータを決定し、リスクパラメータが閾値を超えるという判断に応じて、駆動アセンブリへの電力の流れを低減させる指示を送信するように更に構成されている。

別の態様において、移動ロボットの安全性を向上させる方法は、第１センサを使用して駆動アセンブリの車輪の第１回転情報を決定することを含む。本方法は、第２センサを使用して車輪の第２回転情報を決定することを更に含む。本方法は、第１センサ及び第２センサの間の一致（match）を比較することによって、エラー条件を決定することを更に含む。本方法は、第１回転情報及び第２回転情報に基づいて、対応する第１速度情報及び第２速度情報を決定することを更に含む。本方法は、ＳＰＬＣを用いて、第１速度情報又は第２速度情報の少なくとも１つに基づいてリスクパラメータを決定することを更に含む。本方法は、リスクパラメータが閾値を超えるという判断に応じて、駆動アセンブリへの電力の流れを低減させることを更に含む。

前述の概要は例示的なものであり、限定することを意図したものではない。本願に記載されるシステム、装置、及び方法、及び／又は他の主題の他の態様、特徴、及び利点は、以下に記載される教示で明らかになるであろう。本要約は、本開示の概念のいくつかを選択して紹介するために提供される。本要約は、本明細書に記載される任意の主題の重要な又は本質的な特徴を特定することを意図していない。

添付の図面には、説明のために様々な実施例が描かれており、決して実施例の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。異なる開示された実施例の様々な特徴は、付加的な実施例を形成するために組み合わせてもよく、これらは本開示の一部である。

いくつかの実施形態に係る例示的な移動ロボットを示す図である。 図１Ａの移動ロボットの側面図である。 いくつかの実施形態に係る例示的な安全システムを概略的に示す図である。 いくつかの実施形態に係る別の例示的な安全システムを概略的に示す図である。 いくつかの実施形態に係る例示的な速度変換モジュールを概略的に示す図である。 特定の実施形態に係る移動ロボットの安全性を向上させる例示的な方法を示すフローチャートである。

本明細書に記載された技術のシステム、装置、及び方法の様々な特徴及び利点は、図示された実施例の以下の説明からより完全に明らかになるであろう。これらの実施例は、本開示の原理を説明するためのものであり、本開示は、単に図示された実施例に限定されるべきではない。図示された実施例の特徴は、本明細書に開示された原理を考慮すると当業者に明らかになるように、修正、組み合わせ、除去、及び／又は置換することができる。

本開示は、安全プログラマブルロジックコントローラ（ＳＰＬＣ又は安全ＰＬＣ）を使用する移動ロボットの安全システムの改良に関するものである。従来、ＳＰＬＣは、本明細書に記載されるようなロボット部品の速度を監視するために使用されていなかった。ＳＰＬＣは、安全システムにとって多くの利点を提供する。例えば、ＳＰＬＣは、安全プロトコルを見逃さないことをより確実にするために、冗長性チェックを採用している。しかしながら、ＳＰＬＣの冗長システムの一部により、ＳＰＬＣは、非安全コントローラよりも大幅に遅い速度で入力データをサンプリング及び／又は処理する。例えば、従来のコントローラは、ＳＰＬＣの４０倍以上の速度でデータを処理する。ロボットが自律的又は半自律的であるため、安全性への配慮は、非常に重要である。速度監視システム及び／又は速度変換システムにＳＰＬＣを含めることで、価値のある冗長性を提供し、基礎となる駆動アセンブリ及び／又は速度変換システムの安全性を向上させることができる。更に、ＳＰＬＣは、リスクパラメータの決定の一部として車両運動学的計算（例えば、車輪速度と車両動作との関係）を安全に含めるためのプログラム可能な方法を提供する。

本明細書では、このような構成要素の利点を取り込むためにＳＰＬＣを備える安全システムを説明する。このような改良された安全システムは、方法と同様に、本明細書に記載されている。例示的な安全システムは、移動ロボットの駆動アセンブリに動作可能に結合された第１センサ及び第２センサを備える。第１センサは、駆動アセンブリの車輪の第１回転情報を決定するように構成され、第２センサは、車輪の第２回転情報を決定するように構成される。

本安全システムは、第１回転情報及び第２回転情報を受信し、第１回転情報及び第２回転情報に基づいて第１速度情報及び第２速度情報を決定する速度変換モジュールを備える。本システムは、速度変換モジュールと通信するＳＰＬＣを備える。ＳＰＬＣは、速度変換モジュールから第１速度情報及び第２速度情報を受信し、第１速度情報又は第２速度情報の少なくとも１つに基づいて、リスクパラメータを決定する。ＳＰＬＣは、リスクパラメータが閾値を超えるという判断に応じて、例えば、駆動アセンブリへの電力の流れを低減させるための指示を送信することによって、駆動アセンブリの動作を調整することを命じる。これは、駆動アセンブリへの電力を低減させること及び任意で制動システムを作動させることを含む。次に、付加的な詳細を提供する際、図面を参照する。

（移動ロボット）
図１Ａは、いくつかの実施形態に係る例示的な移動ロボット５０を示す図である。移動ロボット５０は、１以上の車輪５１と、前面５２とを備える。移動ロボット５０は、第１距離センサ８２と、第２距離センサ８４とを備える。移動ロボット５０は、付加的又は代替的に、１以上の緊急停止ボタン８６を備える。移動ロボット５０は、オペレータパネルとも呼ばれるユーザインタフェース８８を更に備える。

第１距離センサ８２及び第２距離センサ８４は、移動ロボット５０の両端部に配置されている。図示されているように、距離センサ８２，８４は、移動ロボット５０の対向する角部に配置されている。距離センサ８２，８４は、移動ロボット５０の周囲の距離センサ８２，８４の光カバー率を高めるように、移動ロボット５０に配置されている。距離センサ８２，８４の一方又は両方は、それぞれのセンサの周囲３６０°の光学データを捕捉するように構成されている。いくつかの実施形態において、距離センサ８２，８４の各々は、各センサの周囲２７０°のデータを取得することができ、距離センサ８２，８４は、一緒になって移動ロボット５０の周囲３６０°を捕捉することができる。各距離センサ８２，８４は、移動ロボット５０からの距離の範囲内でデータを捕捉するように構成されている。この距離の範囲は、以下でより詳細に説明するように、移動ロボット５０に配置されたＳＰＬＣ（図示せず）によって変更することができる。

緊急停止ボタン８６は、財産又は生命への損害を抑えるために、ユーザによって作動されることができる。緊急停止ボタン８６のいずれかが押されると、移動ロボット５０を減速又は停止させるための信号がＳＰＬＣに送信される。このように、緊急停止ボタン８６は、移動ロボット５０の動きを停止又は減速させるための手動アクセスとして機能する。

図１Ｂは、図１Ａの移動ロボット５０の側面図である。移動ロボット５０は、上部プラットフォーム７０を備える。上部プラットフォーム７０は、平面領域であるが、任意の他の適切な形状又は構造であってもよい。上部プラットフォーム７０は、移動ロボット５０に他のロボット器具を取り付けるための場所を備えてもよい。例えば、移動ロボット５０は、移動可能なカート、テーブル、コンベヤ、ロボットアーム、及び任意の他の適切なアプリケーションと係合してもよい。移動ロボット５０は、外側遮蔽体７４を備えている。外側遮蔽体７４は、安全コントローラ及びシステム、駆動アセンブリ、速度変換モジュール、ナビゲーションシステム、通信システム、電力システム、及び／又は移動ロボット５０の動作に用いられる他の構成要素を囲む又は概ね囲むために互いに接続された複数の側壁を備える。

移動ロボット５０は、自律的又は半自律的であってもよい。上述したように、移動ロボット５０は、環境を感知するため及び／又はロボットの周囲をマッピングするための複数のセンサを備えてもよい。センサは、ＬＩＤＡＲ及び他の光学系のセンサ及び／又は３Ｄ安全ビジョンなどの他のタイプの電気的検知保護設備（ＥＳＰＥ）などの、測距センサ及び／又は距離センサを備えてもよい。移動ロボット５０は、第１距離センサ８２及び第２距離センサ８４によって示されるように、そこに含まれる測距又はＬＩＤＡＲタイプのレーザを含むレーザスリットを備えてもよい。移動ロボット５０は、手動で指示を入力する及び／又は移動ロボット５０から情報を受信するためのユーザインタフェース（図１Ｂには示されていない）を備えてもよい。いくつかの実施形態において、制御パネルは、付加的又は代替的に、移動ロボット５０の側面又はプレートの下、或いは、露出されていない場所に配置されてもよい。

移動ロボット５０は、概ね、前後方向Ｆ－ＲＶに沿って及び左右方向Ｌ－ＲＴに沿って配向されてもよい。前進方向Ｆは、概ねロボットの前進移動に沿う。後進方向ＲＶは、前進方向と反対方向である。左右方向Ｌ－ＲＴは、前後方向Ｆ－ＲＶと直交する。左右方向Ｌ－ＲＴと前後方向Ｆ－ＲＶとは、同一平面上、例えば、概ね水平面上にある。

上部プラットフォーム７０、外側遮蔽体７４、及び／又は移動ロボット５０の他の任意の構成要素は、シャーシに搭載されてもよい。移動ロボット５０の目的及び設計に応じて、様々な異なる構成要素及び構造がシャーシに搭載されてもよい。支持機構７８は、１以上の支持車輪５１（例えば、２つ、３つ、４つ、又はそれ以上の車輪）を備える。車輪５１は、シャーシ及び／又は駆動アセンブリと結合して、車両を移動及び／又は制動させることができる。更に車輪５１は、非駆動キャスタ車輪であってもよい。車輪５１は、シャーシ上の荷重を地面に対して支持することができる。特定の実施形態において、車輪５１は、個別又は組み合わせたサスペンション要素（例えば、ばね及び／又はダンパ）を備えてもよい。それにより、いくつかの実施形態において、車輪５１は、衝撃吸収のため及び荷重配分のために、凹凸のある地形に対応するように（例えば、上下に）動くことができる。いくつかの実施形態において、車輪５１は、上下に動かないように固定され、移動ロボット５０の地上高さは、移動ロボット５０の重量又は負荷にかかわらず一定であってもよい。いくつかの実施例において、１以上の車輪５１は、非駆動であってもよい。特定の実施態様においては、２つの車輪５１が駆動される。

支持機構は、移動ロボット５０の加速、制動、及び／又は操舵を提供することができる駆動アセンブリを備えてもよい。いくつかの実施形態において、駆動アセンブリは、２つの車輪を駆動する。これらの２つの車輪は、移動ロボット５０の移動を直線的にガイドする車輪であってもよい。例えば、両方の駆動車輪が第１方向に回転する場合、移動ロボット５０は前進することができ、両方の駆動車輪が第２方向に動く場合、移動ロボット５０は後進することができ、両方の駆動車輪が反対方向に動く場合、又は一方の駆動車輪だけが動く場合、又は駆動車輪が異なる速度で動く場合、移動ロボットは回転することができる。制動は、駆動車輪の回転を遅くすること、駆動車輪の回転を止めること、駆動車輪の向きを反転させることなどで行うことができる。このような制動は、１以上の電子制御装置及び／又は安全システムによって制御されてもよい。駆動アセンブリは、シャーシに結合（例えば、枢動可能に結合）されてもよい。駆動アセンブリは、サスペンション機構を介して地面に係合するように構成されてもよい。駆動アセンブリは、移動ロボット５０の外側遮蔽体７４の下に少なくとも部分的に位置してもよい。

多くの変形例が可能である。例えば、ロボットを前進及び／又は後進させることができる単一の駆動アセンブリが使用されてもよい。ステアリングは、左又は右に旋回可能な１以上のステアリングホイールなどの別個のステアリングシステムを使用して実施されてもよい。いくつかの実施形態において、移動ロボット５０は、２つ、３つ、又は４つの駆動アセンブリを備えてもよい。特定の代替実施形態において、移動ロボット５０は、駆動車輪のみを備え、非駆動支持輪を備えない。いくつかの実施形態において、１以上の駆動アセンブリは、ロボット及び／又はペイロードの少なくとも一部の重量を支持してもよい。いくつかの実施例において、移動ロボット５０は、２つの駆動車輪と２つの非駆動支持輪とを備えてもよい。

移動ロボット５０は、駆動車輪などの１以上の車輪５１の動きを測定するための１以上のセンサを備えてもよい。車輪５１の動きから回転、位置、方向、及び／又は他の運動学的情報を検出及び／又は計算するために、センサシステムが使用されてもよい。いくつかの実施例において、各車輪の運動学的情報を決定するために、複数のセンサが使用されてもよい。例えば、各車輪は、車輪の回転を決定するための光学センサ（例えば、光学式エンコーダ）及び磁気センサ（例えば、ベアリングセンサ）と関連付けられてもよい。複数のセンサを使用することは、一方のシステムが何らかの理由で読み取り値をコントローラに伝達できない場合（例えば、故障、環境衝撃など）に、他方が情報を提供できるように、運動学的情報に冗長性を付与するので、有益である。付加的又は代替的に、１つのセンサからの情報の損失や冗長なセンサ間の不一致は、故障や安全上の問題の可能性を示すことがある。従って、センサの冗長性は、改善されたロバスト性及びエラー検出を提供することができる。移動ロボット５０の動作は、生命又は財産への損害を抑えるために減速又は停止されてもよい。それにより、システムの故障は、制御装置が運動学的情報に対して盲目になること及び／又はシステムが危険となることを意味しなくなる。複数のセンサの更なる利点は、制御装置が、可能性の高い真の値が何であるかを決定する際に、より多くのデータに頼ることができるので、情報の正確さが改善されることである。光学センサの例としては、エンコーダなど（例えば、回転式、線形、アブソリュート、インクリメンタルなど）がある。磁気センサの例としては、ベアリングセンサ又は他の速度センサがある。移動ロボット５０は、機械的センサ、温度センサ、距離センサ（例えば、距離計）、及び／又は他のセンサなど、他の種類のセンサを備えてもよい。

（安全システム）
本明細書に記載される移動ロボット５０などのロボットは、例えば、安全プログラマブルロジックコントローラ（ＳＰＬＣ又は安全ＰＬＣ）を利用する安全システムから利益を得ることができる。移動ロボット５０は、本明細書に記載されるようなリスク判断の際に、ＳＰＬＣによって操作され得る機内電力貯蔵器（例えば、１以上のバッテリ）を備える。

図２は、いくつかの実施形態に係る例示的な安全システム１００を模式的に示す図である。安全システム１００は、ＳＰＬＣ１０４と、速度変換モジュール１０８と、第１センサ１１２と、第２センサ１１４と、駆動アセンブリ１１６とを備える。ＳＰＬＣ１０４は、通信線１２０を介して駆動アセンブリ１１６と通信することができる。ＳＰＬＣ１０４は、付加的又は代替的に、速度変換モジュール１０８と直接通信してもよい。例えば、ＳＰＬＣ１０４は、速度変換モジュール１０８に、どのセンサを読み取るかを指示してもよい。速度変換モジュール１０８は、どのセンサを読み取るかをＳＰＬＣ１０４に伝達してもよい。

上述したように、駆動アセンブリ１１６は、移動ロボット５０の車輪５１を駆動するように構成された１以上のモータを備える。いくつかの実施例において、１つのモータが駆動車輪５１の各々に関連付けられる。他の変形例も可能である。モータは、対応する車輪５１を前方及び／又は後方に駆動してもよい。また、モータは、異なる速度で車輪５１を駆動してもよい。複数の車輪及び／又はモータの回転を感知する駆動アセンブリのために、付加的な速度変換モジュール及び／又はセンサが追加されてもよい。例えば、付加的な速度変換モジュール及び／又はセンサ（例えば、４つのセンサを有する２つの駆動モータ、２つの速度変換モジュールなど）が、付加的な車輪及び／又はモータに対して使用されてもよい。

第１センサ１１２及び第２センサ１１４は、それぞれ、モータに関連する運動学的情報を測定することができる。運動学的情報は、回転情報を含む。回転情報は、回転数、回転方向、時間量などを含む。センサ１１２，１１４の各々は、同じモータ又はモータの一部（例えば、モータシャフト）の同じ情報を測定することができる。例えば、センサ１１２，１１４は、共に、ある期間にわたる駆動アセンブリ１１６のモータシャフトの回転数を測定してもよい。この情報は、速度変換モジュール１０８に渡されてもよい。当該情報は、リアルタイムで、及び／又は、情報が受信され処理されるにつれて、渡されてもよい。

センサ１１２，１１４は、異なる方法を用いて回転情報を取得してもよい。例えば、第１センサ１１２は光学センサであってもよく、第２センサ１１４は磁気センサであってもよい。他のタイプ及び／又は組合せのセンサも可能である。光学センサの例には、エンコーダ（例えば、回転式、線形、アブソリュート、インクリメンタルなど）又は他の光学センサが含まれる。磁気センサの例には、ベアリングセンサ又は他の速度センサが含まれる。安全システム１００は、機械的センサ、温度センサ、距離センサ（例えば、距離計）、及び／又は他のセンサのような他の種類のセンサを備えてもよい。

速度変換モジュール１０８は、センサ１１２，１１４によって取得された回転情報を受信し、当該回転情報を速度情報に変換する。速度変換モジュール１０８は、センサ１１２，１１４の各々から回転情報を個別に変換する。例えば、速度変換モジュール１０８は、第１センサ１１２から受信した第１回転情報を第１速度情報に変換する。また、速度変換モジュール１０８は、第２センサ１１４から受信した第２回転情報を第２速度情報に変換する。いくつかの実施例において、速度変換モジュール１０８は、速度情報をＳＰＬＣ１０４に送信する前に、回転情報を組み合わせてもよい（例えば、情報を平均化する、最高／最低の情報を取るなど）。回転情報の速度情報への変換は、取得された付加的な情報（例えば、時間、方向など）に基づく計算を含んでもよい。速度変換モジュール１０８は、本明細書で説明するように、２以上の論理コントローラを含んでもよい。

速度変換モジュール１０８は、ＳＰＬＣ１０４の処理速度よりも速い速度で回転データを処理するように構成されている。いくつかの実施例において、速度変換モジュール１０８は、ＳＰＬＣ１０４の処理速度の５倍以上、１０倍以上、２５倍以上、５０倍以上、７５倍以上、１００倍以上、又は２００倍以上のデータを処理するよう構成されている。速度変換モジュール１０８の処理速度は、約５ｋＨｚ、約１０ｋＨｚ、約１５ｋＨｚ、約２５ｋＨｚ、約３５ｋＨｚ、約４５ｋＨｚ、約５５ｋＨｚ、約７５ｋＨｚ、約１００ｋＨｚ、約１２５ｋＨｚ、約１５０ｋＨｚ、約１７５ｋＨｚ、約２００ｋＨｚ、約３００ｋＨｚ、約４００ｋＨｚ、約 ５００ｋＨｚ、約１ＭＨｚ、約１０ＭＨｚ、それらの任意の値、又はその終点を有する範囲内であってもよい。いくつかの実施例において、速度変換モジュール１０８の処理速度は、約４００ｋＨｚである。速度変換モジュール１０８は、ＳＰＬＣ１０４よりも非常に速くデータを処理することができるので、安全システム１００を通る情報の流れを実質的にボトルネックにしたり、遅らせたりしない。

ＳＰＬＣ１０４は、速度変換モジュール１０８から情報を受信する。ＳＰＬＣ１０４は、複数の情報源を取り込み、その情報に基づいて、駆動アセンブリ１１６への電力の流れを減らすか停止するかを特定するように構成されたＰＬＣ、すなわちプログラマブルロジックコントローラの一種である。ＳＰＬＣ１０４は、複数の情報源（例えば、第１センサ１１２及び第２センサ１１４）から取得したデータを用いた冗長性チェックを採用してもよい。この冗長性は、安全プロトコルの監視及び管理を改善するのに役立ち、安全プロトコルが見落とされたり、省略されたりする可能性をより低くする。

ＳＰＬＣの冗長性の一部により、ＳＰＬＣは、非安全（例えば、汎用）ＰＬＣよりも実質的に遅いレートで受信データをサンプリング及び／又は処理することができる場合がある。ＳＰＬＣ１０４は、速度変換モジュール１０８からのデータを約５Ｈｚから５００Ｈｚの間のレートでサンプリング及び／又は処理することができる。ＳＰＬＣ１０４の処理速度は、約５Ｈｚ、約１０Ｈｚ、約１５Ｈｚ、約２５Ｈｚ、約３５Ｈｚ、約４５Ｈｚ、約５５Ｈｚ、約７５Ｈｚ、約１００Ｈｚ、約１２５Ｈｚ、約１５０Ｈｚ、約１７５Ｈｚ、約２００Ｈｚ、約３００Ｈｚ、約４００Ｈｚ、約５００Ｈｚ、それらの任意の値、又はその終点を有する範囲内であってもよい。いくつかの実施例において、ＳＰＬＣ１０４の処理速度は、約３３Ｈｚである。ＳＰＬＣ１０４は、オムロン社製ＮＸ－ＳＬ３３００ ＳＰＬＣであってもよい。速度変換モジュール１０８は、ＳＰＬＣ１０４よりも非常に速くデータを処理することができるので、ＳＰＬＣ１０４は、速度変換モジュール１０８から正確且つリアルタイムの速度情報を受信することが可能である。ＳＰＬＣ１０４は、デジタル入力を受信する及び／又はデジタル出力を送信するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、ＳＰＬＣ１０４は、アナログ入力を受信する及び／又はアナログ出力を送信するように構成されてもよい。いくつかの実施例において、ＳＰＬＣ１０４は、デジタル入力の受信及び／又はデジタル出力の送信のみをすることができる。

ＳＰＬＣ１０４は、速度変換モジュール１０８から取得した速度情報を処理する。ＳＰＬＣ１０４は、（第１センサ１１２からの）第１速度情報と（第２センサ１１４からの）第２速度情報とを比較する。当該比較は、両方の速度情報が同じ方向を示しているかどうかを判断することを含んでもよい。両方の速度情報が同じ方向を示していない場合、これは、センサ１１２，１１４の一方又は両方が適切に動作していないことを示す可能性が高い。このような不一致により、ＳＰＬＣ１０４は、安全システム１００のリスクパラメータが閾値を超えたと判断する。リスクパラメータが閾値を超えたとＳＰＬＣ１０４が判断した場合、ＳＰＬＣ１０４は、駆動アセンブリ１１６への電力の流れを低減又は停止するための指示を駆動アセンブリ１１６に送信するように構成されている。

ＳＰＬＣ１０４は、他の結果からリスクパラメータが超過していると判断してもよい。ＳＰＬＣ１０４は、センサ１１２，１１４の信号出力を比較してもよい。センサが動作不能である（例えば、電気的に接続されていない）場合、いくつかの実施例において、センサは、その動作不能を示す出力を返すことになる。いくつかの実施例において、ＳＰＬＣ１０４は、動作不能の出力のみから、リスクパラメータが閾値を超えたと判断してもよい。

付加的又は代替的に、ＳＰＬＣ１０４は、両方のセンサ１１２，１１４から取得された速度情報を比較して、速度不一致を決定してもよい。速度の不一致が不一致閾値を超える場合、ＳＰＬＣ１０４は、リスクパラメータが閾値を超えたと判断し、駆動アセンブリ１１６に遮断指示を送信してもよい。不一致閾値は、約５ｍｍ／ｓ、約１０ｍｍ／ｓ、約１５ｍｍ／ｓ、約２０ｍｍ／ｓ、約２５ｍｍ／ｓ、約３０ｍｍ／ｓ、約３５ｍｍ／ｓ、約４０ｍｍ／ｓ、約４５ｍｍ／ｓ、約５０ｍｍ／ｓ、約５５ｍｍ／ｓ、それらの任意の値、又はそれらに端点を有する範囲内であってもよい。いくつかの実施例において、不一致閾値は、約３８ｍｍ／ｓである。高い不一致は、センサ１１２，１１４がその読み取りにおいて離れすぎていること、速度変換モジュール１０８が計算を誤っていること、及び／又は駆動アセンブリ１１６が適切に機能していないことの指標となり得る。これらの状況のうちの１以上が正確である可能性がある場合、ＳＰＬＣ１０４は、通信線１２０を介して駆動アセンブリ１１６に遮断信号を送信してもよい。それにより、ＳＰＬＣ１０４は、不用意な危険又は損傷を抑えることができる。通信線１２０は、有線又は無線（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ－Ｆｉ、又は他の通信手段）であってもよい。

図３Ａは、いくつかの実施形態に係る別の例示的な安全システム２００を概略的に示す図である。安全システム２００は、ＳＰＬＣ２０４と、速度変換モジュール２０８と、第１センサ２１２と、第２センサ２１４と、駆動アセンブリ２１６と、通信線２２０と、ＰＬＣ２２４と、緊急停止ボタン２２８と、ユーザパネル安全入力部２３２と、ドアスイッチセンサ２３６と、距離センサ２４０とを備える。安全システム２００は、上述した特定の構成要素と同じ名称を有する構成要素を備えてもよい。簡略化及び簡潔化のために、同じ名称を有する構成要素は、上述した対応する構成要素の１以上の特徴を共有してもよい。ここでも、複数の車輪及び／又はモータの回転を感知する駆動アセンブリのために、付加的な速度変換モジュール２０８と、第１センサ２１２と、第２センサ２１４とが追加されてもよい。

ＰＬＣ２２４は、ＳＰＬＣ２０４と電気的に通信する。いくつかの実施例において、ＳＰＬＣ２０４及びＰＬＣ２２４は、同じ回路基板上に配置されている。ＰＬＣ２２４は、安全システム２００の１以上の構成要素に動作コマンドを提供するように構成されている。例えば、ＰＬＣ２２４は、駆動アセンブリ２１６に駆動コマンド（例えば、前進駆動、後進駆動、停止、加速、減速など）を提供するように構成されている。

ＳＰＬＣ２０４は、緊急停止ボタン２２８、ユーザパネル安全入力部２３２、及び／又はドアスイッチセンサ２３６などの１以上のソースから緊急情報を受信するように構成されている。上述したように、移動ロボット５０は、１以上の緊急停止ボタン８６を備えている。安全システム２００の緊急停止ボタン２２８は、１以上の緊急停止ボタン８６を備えてもよい。緊急停止ボタン２２８が（例えば、手動で）押されると、停止信号がＳＰＬＣ２０４に渡される。これに応答して、ＳＰＬＣ２０４は、駆動アセンブリ２１６に停止信号を渡す。

ＳＰＬＣ２０４は、ユーザパネル安全入力部２３２から緊急信号を受信する。ユーザパネル安全入力部２３２は、移動ロボットのユーザパネルによって生成された信号を含んでもよい。例えば、移動ロボットは、保護停止入力部に接続されたプラットフォームから搬送される物体（例えば、パレット）を停止させるためのプランジャを有するコンベヤ付属品を備えてもよい。コンベヤモータの電力は、ユーザ安全出力部に接続されたＳＰＬＣ２０４を介して制御されてもよい。移動ロボットが走り回っている間にプランジャが落下した（例えば、対象物が保持されていないことを示す）場合、これは、対象物が不注意にコンベヤ付属品から落下した可能性があることを示す。従って、移動ロボットからパレットが送り出されないように、移動ロボットの動きを停止させることが望ましい。対照的に、移動ロボットが既に停止した状態でプランジャが落下した場合、これは、移動ロボットがドロップオフしていることを示す。従って、パレットを移動させるためにコンベヤへの電力が必要であるが、移動ロボットの駆動アセンブリ２１６への電力は、移動ロボットが走り去ることを抑えるために遮断されてもよい。これにより、不注意による怪我又は他の損傷を抑えることができる。

いくつかの例において、移動ロボットは、１以上のドアスイッチを備えてもよい。ドアスイッチは、外装又はカバー（例えば、移動ロボット５０の外側遮蔽体７４）が移動ロボットから取り外されたときに外されてもよい。１以上のドアスイッチが外されている間（例えば、ユーザが移動ロボットの内部で作業している間）、ＳＰＬＣ２０４は、移動ロボットの駆動アセンブリ２１６及び／又は他の電気部品に電力遮断指示を送信及び／又は維持するよう構成されてもよい。従って、ＳＰＬＣ２０４は、例えば、移動ロボットの内部がアクセス可能である間に高電圧素子に接触したときに、ユーザへの不注意な衝撃を抑えて更なる安全性を提供することができる。いくつかの実施形態において、安全システム２００は、ペイロード安全インターロック２３８を備えてもよい。ペイロード安全インターロック２３８は、ＰＬＣ２２４から入力を受け取り、及び／又はＰＬＣ２２４に出力してもよい。ペイロード安全インターロック２３８は、移動ロボット５０の移動とペイロード装置の移動との間のインターロックを可能にすることができる。例えば、別のロボット（例えば、可動アームを有する静止ロボット）は、移動ロボット５０が停止しているときにのみ動くことができる。ＳＰＬＣ２０４からペイロード安全インターロック２３８へのインターロック出力は、このようなインターロックを制御することができる。付加的又は代替的に、移動ロボット５０は、ペイロード装置が動いているときに停止することを要求されてもよい。図示されるように、ＳＰＬＣ２０４は、この信号の入力を受け取ることができる。

ＳＰＬＣ２０４は、距離センサ２４０と通信してもよい。ＳＰＬＣ２０４と距離センサ２０４との間の通信は、双方向であってよい。例えば、距離センサ２４０は、危険が検出されたときに、安全停止信号をＳＰＬＣ２０４に送信してもよい。いくつかの実施形態において、安全停止出力の代わりに（例えば、安全停止信号の範囲外であることに起因して）停止出力が提供されてもよい。付加的又は代替的に、ＳＰＬＣ２０４は、距離センサ２４０に探索距離信号を送信してもよい。いくつかの実施形態において、安全システム２００は、差のある範囲を有するセンサの配列を備えてもよく、これは、ＳＰＬＣ２０４と距離センサ２０４との間の双方向通信が必要でないことを示す。距離センサ２４０は、本明細書に記載される任意の距離センサ（例えば、第１距離センサ８２及び／又は第２距離センサ８４）のうちの１以上に対応してもよい。距離センサ２４０は、ＬＩＤＡＲセンサ又は他の距離測定器を備えてもよい。距離センサ２４０は、移動ロボットからの探索距離及び／又は距離の範囲において潜在的な危険性又は有害性を探索するように構成されてもよい。例えば、距離センサ２４０は、移動ロボットから５メートルから１０メートルの範囲内の物体を探索してもよい。探索距離は、約０．２ｍ、約０．５ｍ、約１ｍ、約２ｍ、約５ｍ、約７ｍ、約１０ｍ、約１５ｍ、約２０ｍ、約２５ｍ、約３０ｍ、約３５ｍ、約４０ｍ、約４５ｍ、それらの任意の値、又はそれらに端点を有する任意の探索範囲内であってもよい。

ＳＰＬＣ２０４は、リスクパラメータが閾値を超えたと判断した場合、距離センサ２４０に信号を送信して探索距離及び／又は探索範囲を更新してもよい。付加的又は代替的に、ＳＰＬＣ２０４は、移動ロボットが異なる速度で移動していると判断した場合、探索距離及び／又は探索範囲を更新してもよい。例えば、ＳＰＬＣ２０４は、センサ２１２，２１４のうちの１つが適切に機能していないと判断した場合、駆動アセンブリ２１６に指示を送り、移動ロボット５０の速度を遅くしてもよい。付加的又は代替的に、ＳＰＬＣ２０４は、距離センサ２４０に信号を送り、その探索距離／範囲を減少させてもよい。移動ロボットがその速度を増加又は減少させると、ＳＰＬＣ２０４は、距離センサ２４０に指示して、探索距離／範囲を対応する量だけ修正させてもよい。いくつかの実施例において、ＳＰＬＣ２０４からの指示は、速度変換モジュール２０８から受信した情報に基づいて探索の別のパラメータを修正することであってもよい。例えば、ＳＰＬＣ２０４は、距離センサ２４０に、異なる方向及び／又は角度の範囲で探索するよう指示してもよい。他のバリエーションも可能である。

図３Ｂは、いくつかの実施形態に係る例示的な速度変換モジュール２０８を概略的に示す図である。速度変換モジュール２０８は、２以上のロジックコントローラを備える。図示されるように、速度変換モジュール２０８は、第１ロジックコントローラ２０９及び第２ロジックコントローラ２１０を備える。第１ロジックコントローラ２０９は、第１センサ２１２から受信した情報（例えば、回転情報）を処理するように構成されている。付加的又は代替的に、第２ロジックコントローラ２１０は、第２センサ２１４からの情報を処理するように構成されている。第１ロジックコントローラ２０９及び第２ロジックコントローラ２１０は、互いに独立して対応するデータを処理する。このようにして処理された情報は、他の情報によって影響されない。ロジックコントローラ２０９，２１０の一方又は両方は、約２００ｋＨｚ、約３００ｋＨｚ、約４００ｋＨｚ、又は本明細書に記載の速度変換モジュールの任意の他の処理速度で入力回転データを処理するように構成されてもよい。一実施例において、ロジックコントローラ２０９，２１０の一方又は両方は、ＣＰＬＤ（complex programmable logic device）を備えてもよい。別の実施例において、ロジックコントローラ２０９，２１０の一方又は両方は、ＣＰＬＤの一部であってもよい。

図４は、特定の実施形態に係る移動ロボットの安全性を向上させる例示的な方法３００を示すフローチャートである。本方法は、本明細書に記載される１以上の構成要素によって実行される。例えば、本方法のステップは、安全システム（例えば、安全システム１００、安全システム２００）、移動ロボット（例えば、移動ロボット５０）、及び／又は、それらの一方又は両方の一部によって実行される。

ブロック３０４において、方法３００は、第１センサを使用して、駆動アセンブリの車輪の第１回転情報を決定することを含む。ブロック３０８において、方法３００は、第２センサを使用して、車輪の第２回転情報を決定することを含む。

ブロック３１２において、方法３００は、第１回転情報及び第２回転情報に基づいて、対応する第１速度情報及び第２速度情報を決定することを含む。ブロック３１６において、方法３００は、ＳＰＬＣを使用して、第１速度情報又は第２速度情報の少なくとも１つに基づいてリスクパラメータを決定することを含む。いくつかの実施形態において、このリスクパラメータを決定することは、車輪速度から車両の運動学的動作を計算することを含んでもよい。例えば、リスクパラメータは、車両と障害物との間の相対的な接近速度（例えば、これらの速度の差）に依存してもよい。センサ（例えば、センサ２４０）は、ドップラＬＩＤＡＲセンサであってもよく、及び／又は、物体速度をＳＰＬＣ（例えば、ＳＰＬＣ２０４）に出力してもよい。これは、車両速度及び物体速度の両方を含むより複雑なリスク計算を可能にする。

ブロック３２０において、方法３００は、リスクパラメータが閾値を超えるという判断に応じて、駆動アセンブリへの電力の流れを低減させることを含む。

方法３００は、第１速度情報と第２速度情報とを比較することを含んでもよい。いくつかの実施例において、リスクパラメータを決定することは、第１回転速度と第２回転情報との比較に基づく。いくつかの実施例において、第１センサは、光学式エンコーダを備える。付加的又は代替的に、第２センサは、磁気センサを備える。

方法３００は、距離センサを使用して、移動ロボットから第１距離内にある潜在的な危険性を特定することを更に含んでもよい。距離センサは、ＬＩＤＡＲを備えてもよい。方法３００は、リスクパラメータの決定に応じて、第１距離とは異なる移動ロボットからの第２距離内にある潜在的な危険性を特定するための指示を送信することを含んでもよい。本明細書で議論される詳細に照らして、他の変形例が可能である。

（例示的な実施形態）
上述した特定の特徴を有する複数の非限定的な例示的実施形態が以下に提供される。これらは、例としてのみ提供され、上記の説明の範囲を限定するように解釈されるべきではない。

第１態様態において、ロボット安全システムは、移動ロボットの駆動アセンブリに動作可能に結合され、前記駆動アセンブリの車輪の第１回転情報を決定するように構成された第１センサと、駆動アセンブリに動作可能に結合され、車輪の第２回転情報を決定するように構成された第２センサと、第１処理速度で第１回転情報及び第２回転情報を受信し、第１回転情報及び第２回転情報に基づいて、対応する第１速度情報及び第２速度情報を決定するように構成された速度変換モジュールと、速度変換モジュールと通信する安全プログラマブルロジックコントローラであるＳＰＬＣと、を備え、ＳＰＬＣは、速度変換モジュールから第１処理速度よりも遅い第２処理速度で第１速度情報及び第２速度情報を受信し、第１速度情報又は第２速度情報の少なくとも一方に基づいてリスクパラメータを決定し、リスクパラメータが閾値を超えるという判断に応じて、駆動アセンブリへの電力の流れを低減させるための指示を送信する、ように構成されている。

第２態様において、第１態様に記載のロボット安全システムは、ＳＰＬＣが、第１速度情報と第２速度情報とを比較するように更に構成されている。

第３態様において、第２態様に記載のロボット安全システムは、ＳＰＬＣが、第１回転情報と第２回転情報との比較に基づいてリスクパラメータを決定するように更に構成されている。

第４態様において、第１～第３態様のいずれか１つに記載のロボット安全システムは、第１センサが、光学式エンコーダを備える。

第５態様において、第１～第４態様のいずれか１つに記載のロボット安全システムは、第２センサが、磁気センサを備える。

第６態様において、第１～第５態様のいずれか１つに記載のロボット安全システムは、移動ロボットから第１距離内にある潜在的な危険性を特定するように構成された距離センサを更に備える。

第７態様において、第６態様に記載のロボット安全システムは、距離センサが、ＬＩＤＡＲを備える。

第８態様において、第６～７態様のいずれか１つに記載のロボット安全システムは、ＳＰＬＣが、リスクパラメータの決定に応じて、移動ロボットから第１距離とは異なる第２距離内にある潜在的な危険性を特定するための指示を送信するように更に構成されている。

第９態様において、第１～８態様のいずれか１つに記載のロボット安全システムは、第１処理速度が、約１０，０００Ｈｚよりも大きい。

第１０態様において、第１～第９態様のいずれか１つに記載のロボット安全システムは、第２処理速度が、約５００Ｈｚよりも低い。

第１１態様において、第１～第１０態様のいずれか１つに記載のロボット安全システムは、第２車輪と第２駆動アセンブリとを更に備える。

第１２態様において、第１１態様に記載のロボット安全システムは、移動ロボットの第２駆動アセンブリに動作可能に結合され、第２車輪の第１回転情報を決定するように構成された第３センサと、第２駆動アセンブリに動作可能に結合され、第２車輪の第２回転情報を決定するように構成された第４センサとを更に備える。

第１３態様において、第１２態様に記載のロボット安全システムは、第２速度変換モジュールと通信し、第２車輪の第１速度情報又は第２車輪の第２速度情報のうちの少なくとも１つに基づいて第２リスクパラメータを決定するように構成された第２ＳＰＬＣを更に備える。

第１４態様において、第１３態様に記載のロボット安全システムは、第２ＳＰＬＣが、第２リスクパラメータが第２閾値を超えるという判断に応じて、第２駆動アセンブリへの電力の流れを低減させるための指示を送信するように更に構成されている。

第１５態様において、移動ロボットの安全性を向上させる方法は、第１センサを使用して、駆動アセンブリの車輪の第１回転情報を決定し、第２センサを使用して、車輪の第２回転情報を決定し、第１回転情報及び第２回転情報に基づいて、対応する第１速度情報及び第２速度情報を決定し、安全プログラマブルコントローラであるＳＰＬＣを使用して、第１速度情報又は第２速度情報の少なくとも１つに基づきリスクパラメータを決定し、リスクパラメータが閾値を超えるという判断に応じて、駆動アセンブリへの電力の流れを低減させる、ことを含む。

第１６態様において、第１５態様に記載の方法は、第１速度情報と第２速度情報とを比較することを更に含む。

第１７態様において、第１６態様に記載の方法は、リスクパラメータを決定することが、第１回転情報と第２回転情報との比較に基づく。

第１８態様において、第１５～第１７態様のいずれか１つに記載の方法は、第１センサが、光学式エンコーダを備える。

第１９態様において、第１５～第１８態様のいずれか１つに記載の方法は、第２センサが、磁気センサを備える。

第２０態様において、第１５～第１９態様のいずれか１つに記載の方法は、距離センサを使用して移動ロボットから第１距離内にある潜在的な危険性を特定することを更に含む。

第２１態様において、第２０態様に記載の方法は、距離センサが、ＬＩＤＡＲを備える。

第２２態様において、第２０～第２１態様のいずれか１つに記載の方法は、リスクパラメータの決定に応じて、移動ロボットから第１距離とは異なる第２距離内にある潜在的な危険性を特定するための指示を送信することを更に含む。

第２３態様において、第１５～２２態様のいずれか１つに記載の方法は、移動ロボットの第２駆動アセンブリに動作可能に結合された第３センサを使用して、第２駆動アセンブリの第２車輪の第１回転情報を決定し、第２駆動アセンブリに動作可能に結合された第４センサを使用して、第２車輪の第２回転情報を決定する、ことを更に含む。

第２４態様において、第２３態様に記載の方法は、第２速度変換モジュールと通信する第２ＳＰＬＣを使用して、第２車輪の第１速度情報又は第２車輪の第２速度情報の少なくとも１つに基づいて、第２リスクパラメータを決定する、ことを更に含む。

第２５態様において、第２４態様に記載の方法は、第２リスクパラメータが第２閾値を超えるという判断に応じて、第２駆動アセンブリへの電力の流れを低減させるための指示を送信する、ことを更に含む。

（付加的な考慮事項）
本明細書で使用される方向の用語、例えば、「上」、「下」、「近位」、「遠位」、「縦」、「横」、及び「端」は、例示された実施例の文脈で使用されるものである。しかしながら、本開示は、図示された向きに限定されるべきではない。実際、他の向きが可能であり、本開示の範囲内である。本明細書で使用される直径又は半径などの円形状に関する用語は、完全な円形構造を必要とするのではなく、側面から側面まで測定可能な断面領域を有する任意の適切な構造に適用されると理解されるべきである。「円形」、「円筒形」、「半円形」、「半円筒形」などの一般的に形状に関する用語、又は、任意の関連する若しくは類似の用語は、円又は円筒又は他の構造の数学的定義に厳密に適合する必要はないが、適度に近い近似の構造を包含することが可能である。

「できる（can）」、「できた（could）」、「かもしれない(might)」、又は「でもよい（may）」などの条件付き言語は、特に断りのない限り、又は使用される文脈内で理解される限り、一般に、特定の例が特定の特徴、構成要素、及び／又はステップを含む、又は含まないことを伝えるように意図されている。従って、このような条件付き言語は、一般に、特徴、構成要素、及び／又はステップが、１以上の実施例に何らかの形で必要であることを意味することを意図していない。

「Ｘ、Ｙ、及びＺのうちの少なくとも１つ」というフレーズのような接続語は、特に断らない限り、アイテム、用語などがＸ、Ｙ、又はＺのいずれかであってもよいことを伝えるために一般的に使用されるように文脈とともに他の方法で理解される。従って、そのような接続語は、特定の例がＸのうちの少なくとも１つ、Ｙのうちの少なくとも１つ、及びＺのうちの少なくとも１つの存在を必要とするということを示唆するようには一般的に意図されていない。

本明細書で使用される用語「約（approximately）」、「約（about）」、及び「略（substantially）」は、依然として所望の機能を果たすか又は所望の結果を達成する、記載された量に近い量を表す。例えば、いくつかの例において、文脈が指示するように、用語「約（approximately）」、「約（about）」、及び「略（substantially）」は、記載された量の１０％以下の範囲内にある量を表す。本明細書で使用される「概ね（generally）」という用語は、特定の値、量、又は特性を主に含むか、又はその傾向がある値、量、又は特性を表す。一例として、特定の例において、文脈が指示するように、用語「概ね平行」は、２０度以下だけ正確に平行から離れるものを指すことができる。全ての範囲は、端点を含む。

移動ロボット及び充電インタフェースのいくつかの例示的な例が開示されている。本開示は、特定の例示的な実施例及び用途の観点から説明されてきたが、本明細書に記載された特徴及び利点の全てを提供しない実施例及び用途を含む他の実施例及び他の用途も、本開示の範囲内である。構成部品（components）、構成要素（elements）、特徴、行為、又はステップは、説明とは異なるように配置又は実行することができ、様々な例において組合せ、融合、追加、又は省かれてもよい。本明細書に記載された構成要素及び構成部品の全ての可能な組合せ及び部分的組合せは、本開示に含まれることを意図している。単一の特徴又は一群の特徴は、必要又は不可欠ではない。

別々の実施例の文脈で本開示に記載されている特定の特徴は、単一の実施例において組み合わせて実施されてもよい。逆に、単一の実施例の文脈で説明される様々な特徴も、複数の実施例において別々に又は任意の適切な部分的組合せで実施されてもよい。更に、特徴は、特定の組合せで作用するものとして上述されることがあるが、クレームされた組合せから１以上の特徴が組合せから切除されてもよく、当該組合せは、部分的組合せ又は部分的組合せの変形としてクレームされることがある。

本開示における１つの実施例に開示又は図示されたステップ、プロセス、構造、及び／又は装置のいずれかの部分は、異なる実施例又はフローチャートに開示又は図示されたステップ、プロセス、構造、及び／又は装置のいずれかの他の部分と組合せ又は（又は代わりに）使用されてもよい。本明細書に記載された実施例は、互いに離散的であることを意図していない。開示された特徴の組合せ、変形、及びいくつかの実施例は、本開示の範囲内である。

動作が特定の順序で図面に描かれたり、明細書に記載されたりすることがあるが、望ましい結果を達成するために、そのような動作は、示された特定の順序で、又は連続した順序で、又は全ての動作が実行される必要はない。描かれていない又は説明されていない他の動作が、例示的な方法及びプロセスに組み込まれてもよい。例えば、１以上の付加的な動作が、説明された動作のいずれかの前、後、同時、又は間に実行されてもよい。更に、いくつかの実施態様においては、動作を並べ替えたり、順序を変えたりしてもよい。また、上述した実施態様における様々な構成部品の分離は、全ての実施例においてそのような分離を必要とすると理解されるべきではなく、記載された構成部品及びシステムは、一般的に単一の製品に統合されてもよく、或いは、複数の製品にパッケージングされてもよいと理解されるべきである。更に、いくつかの実施例は、本開示の範囲内である。

更に、例示的な実施例を説明してきたが、同等の構成要素、修正、省略、及び／又は組合せを有する任意の例も、本開示の範囲内である。更に、特定の態様、利点、及び新規の特徴が本明細書に記載されているが、必ずしも全てのそのような利点が、任意の特定の実施例に従って達成されるとは限らない。例えば、本開示の範囲内のいくつかの実施例は、本明細書で教示又は示唆する他の利点を必ずしも達成せずに、本明細書で教示する１つの利点又は一群の利点を達成する。更に、いくつかの実施例は、本明細書で教示又は示唆される利点とは異なる利点を達成することができる。

いくつかの実施例を添付の図面に関連させて説明している。図面は縮尺通りに描かれ及び／又は示されているが、示されたもの以外の寸法及び比率が企図され、開示された発明の範囲内であるので、そのような縮尺は限定的であってはならない。距離、角度などは、単に例示であり、例示された装置の実際の寸法及びレイアウトと必ずしも厳密な関係を持つものではない。構成部品は、追加、削除、及び／又は再配置が可能である。更に、様々な実施例に関連する任意の特定の特徴、態様、方法、特性、品質、属性、構成要素などの本明細書の開示は、本明細書に記載される他の全ての実施例において使用されてもよい。更に、本明細書に記載された任意の方法は、言及されたステップを実行するのに適した任意の装置を使用して実施することができる。

本開示を要約する目的で、本発明の特定の態様、利点、及び特徴が本明細書で説明されている。そのような利点の全て又はいずれかが、本明細書に開示された発明の任意の特定の実施例に従って必ずしも達成されるとは限らない。本開示のどの態様も、必須又は欠くことができない。多くの実施例において、装置、システム、及び方法は、本明細書の図又は説明で例示されるのとは異なるように構成されてもよい。例えば、図示されたモジュールによって提供される様々な機能性は、組合せ、再配置、追加、又は削除されてもよい。いくつかの実施例において、付加的な又は異なるプロセッサ又はモジュールが、図面に説明され図示された例を参照して説明された機能性の一部又は全部を実行してもよい。多くの実施例のバリエーションが可能である。本明細書に開示された機能、構造、ステップ、又はプロセスのいずれもが、任意の実施例に含まれてもよい。

要約すると、移動ロボット及び関連する方法の様々な実施例が開示されている。本開示は、具体的に開示された実施例を超えて、他の代替の実施例及び／又は実施例の他の使用、並びにそれらの特定の修正及び等価物にまで及ぶものである。更に、本開示は、開示された実施例の様々な特徴及び態様が互いに組み合わされ、又は置換され得ることを明示的に企図するものである。従って、本開示の範囲は、上述した特定の開示された実施例によって限定されるべきではなく、特許請求の範囲の公正な読み方によってのみ決定されるべきものである。いくつかの実施形態において、本明細書に開示された駆動アセンブリ及び／又は安全システムは、移動ロボットとは異なるシステムで使用されてもよい。

Claims (25)

1. 移動ロボットの駆動アセンブリに動作可能に結合され、前記駆動アセンブリの車輪の第１回転情報を決定するように構成された第１センサと、
   前記駆動アセンブリに動作可能に結合され、前記車輪の第２回転情報を決定するように構成された第２センサと、
   第１処理速度で前記第１回転情報及び前記第２回転情報を受信し、前記第１回転情報及び前記第２回転情報に基づいて、対応する第１速度情報及び第２速度情報を決定するように構成された速度変換モジュールと、
   前記速度変換モジュールと通信する安全プログラマブルロジックコントローラであるＳＰＬＣと、
   を備えるロボット安全システムであって、
   前記ＳＰＬＣは、
   前記速度変換モジュールから前記第１処理速度よりも遅い第２処理速度で前記第１速度情報及び前記第２速度情報を受信し、
   前記第１速度情報又は前記第２速度情報の少なくとも一方に基づいてリスクパラメータを決定し、
   前記リスクパラメータが閾値を超えるという判断に応じて、前記駆動アセンブリへの電力の流れを低減させるための指示を送信する、
   ように構成されている、ロボット安全システム。
2. 前記ＳＰＬＣは、前記第１速度情報と前記第２速度情報とを比較するように更に構成されている、請求項１に記載のロボット安全システム。
3. 前記ＳＰＬＣは、前記第１回転情報と前記第２回転情報との比較に基づいて前記リスクパラメータを決定するように更に構成されている、請求項２に記載のロボット安全システム。
4. 前記第１センサは、光学式エンコーダを備える、請求項１に記載のロボット安全システム。
5. 前記第２センサは、磁気センサを備える、請求項１記載のロボット安全システム。
6. 前記移動ロボットから第１距離内にある潜在的な危険性を特定するように構成された距離センサを更に備える、請求項１に記載のロボット安全システム。
7. 前記距離センサは、ＬＩＤＡＲを備える、請求項６に記載のロボット安全システム。
8. 前記ＳＰＬＣは、前記リスクパラメータの決定に応じて、前記移動ロボットから前記第１距離とは異なる第２距離内にある潜在的な危険性を特定するための指示を送信するように更に構成されている、請求項６に記載のロボット安全システム。
9. 前記第１処理速度は、約１０,０００Ｈｚよりも大きい、請求項１に記載のロボット安全システム。
10. 前記第２処理速度は、約５００Ｈｚよりも低い、請求項１に記載のロボット安全システム。
11. 第２車輪と第２駆動アセンブリとを更に備える、請求項１に記載のロボット安全システム。
12. 前記移動ロボットの前記第２駆動アセンブリに動作可能に結合され、前記第２車輪の第１回転情報を決定するように構成された第３センサと、
    前記第２駆動アセンブリに動作可能に結合され、前記第２車輪の第２回転情報を決定するように構成された第４センサと、
    を更に備える、請求項１１に記載のロボット安全システム。
13. 第２速度変換モジュールと通信し、前記第２車輪の前記第１速度情報又は前記第２車輪の前記第２速度情報のうちの少なくとも１つに基づいて第２リスクパラメータを決定するように構成された第２ＳＰＬＣを更に備える、請求項１２に記載のロボット安全システム。
14. 前記第２ＳＰＬＣは、前記第２リスクパラメータが第２閾値を超えるという判断に応じて、前記第２駆動アセンブリへの電力の流れを低減させるための指示を送信するように更に構成されている、請求項１３に記載のロボット安全システム。
15. 移動ロボットの安全性を向上させる方法であって、
    第１センサを使用して、駆動アセンブリの車輪の第１回転情報を決定し、
    第２センサを使用して、前記車輪の第２回転情報を決定し、
    前記第１回転情報及び前記第２回転情報に基づいて、対応する第１速度情報及び第２速度情報を決定し、
    安全プログラマブルコントローラであるＳＰＬＣを使用して、前記第１速度情報又は前記第２速度情報の少なくとも１つに基づいてリスクパラメータを決定し、
    前記リスクパラメータが閾値を超えるという判断に応じて、前記駆動アセンブリへの電力の流れを低減させる、
    ことを含む、方法。
16. 前記第１速度情報と前記第２速度情報とを比較することを更に含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記リスクパラメータを決定することは、前記第１回転情報と前記第２回転情報との比較に基づく、請求項１６に記載の方法。
18. 前記第１センサは、光学式エンコーダを備える、請求項１５に記載の方法。
19. 前記第２センサは、磁気センサを備える、請求項１５に記載の方法。
20. 距離センサを使用して、前記移動ロボットから第１距離内にある潜在的な危険性を特定することを更に含む、請求項１５に記載の方法。
21. 前記距離センサは、ＬＩＤＡＲを備える、請求項２０に記載の方法。
22. 前記リスクパラメータの決定に応じて、前記移動ロボットから前記第１距離とは異なる第２距離内にある潜在的な危険性を特定するための指示を送信することを更に含む、請求項２０に記載の方法。
23. 前記移動ロボットの第２駆動アセンブリに動作可能に結合された第３センサを使用して、前記第２駆動アセンブリの第２車輪の第１回転情報を決定し
    前記第２駆動アセンブリに動作可能に結合された第４センサを使用して、前記第２車輪の第２回転情報を決定する、
    ことを更に含む、請求項１５に記載の方法。
24. 第２速度変換モジュールと通信する第２ＳＰＬＣを使用して、前記第２車輪の前記第１速度情報又は前記第２車輪の前記第２速度情報の少なくとも１つに基づいて、第２リスクパラメータを決定する、
    ことを更に含む、請求項２３に記載の方法。
25. 前記第２リスクパラメータが第２閾値を超えるという判断に応じて、前記第２駆動アセンブリへの電力の流れを低減させるための指示を送信する、
    ことを更に含む、請求項２４に記載の方法。

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