JP2569403B2 - ロボツトの移動制御方法 - Google Patents

ロボツトの移動制御方法

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JP2569403B2
JP2569403B2 JP61090130A JP9013086A JP2569403B2 JP 2569403 B2 JP2569403 B2 JP 2569403B2 JP 61090130 A JP61090130 A JP 61090130A JP 9013086 A JP9013086 A JP 9013086A JP 2569403 B2 JP2569403 B2 JP 2569403B2
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JP
Japan
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robot
buffer area
control method
buffer
movement control
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弘 星野
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工業技術院長
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、移動ロボット、アーム式ロボット等ロボ
ットの移動制御方法に関し、当該ロボットを環境と緩衝
させることなく高速に移動させることができるようにし
たロボットの移動制御方法に関する。
(従来の技術) 従来のロボットの移動制御方法の1例としては、例え
ば、ロボットに物体認識用のセンサを備え、該センサで
前方に位置する物体の位置及び形状を詳細に認識し、当
該物体と衝突することなく前進させるようにしたものが
ある。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、従来のロボットの移動制御方法では、
前方に位置する物体をほとんどそのままの形で環境内に
位置づけしようとしているがため、前記センサに入力さ
れる物体からの点データが多きに過ぎ、これら点データ
の処理に多くの時間を要している。
データの処理に多くの時間を要する場合には、ロボッ
トの移動開始の時刻を遅らせたり、ロボットの移動速度
を遅く設定したりしなければならず、ロボットを高速動
作させるのが困難となる。
そこで、この発明は、ロボットを安全、かつ高速に動
作させることができるロボットの移動制御方法を提供す
ることを目的とする。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために、この発明では、ロボット
の移動制御方法を、ロボットの移動方向に存在する物体
に対して所定粗さのサンプリング角θで位置計測し、該
ロボットから前記サンプリング角θ毎に計測された物体
上の各位置までの距離Liを夫々求め、前記各位置を中心
として少なくとも各位置までの距離Liに前記サンプリン
グ角θを乗じた値Li・θを夫々半径とする緩衝領域RAi
を夫々求め、全ての緩衝領域RAiを合成した緩衝領域RA
を定めることにより、該ロボットを緩衝領域RAから避け
て移動させるようにした。
(作用) この発明では、ロボットの移動方向に存在する物体上
の各計測位置を中心として、所定の大きさの緩衝領域を
定めることができるので、計測位置を安全上支障のない
限り少なくし、データ処理速度を速くすることが可能と
なる。
(実施例) 以下、添付図面を用いてこの発明の一実施例を説明す
る。
第1図は緩衝領域設定方式を示す平面説明図、第2図
はロボットの移動経路を示す平面説明図である。
第1図に示すように、移動ロボット1はセンサ3を有
し、これから矢印5方向に移動するものとする。
センサ3は、両眼立体視法で物体の位置を計測するス
テレオカメラやレーザ距離計、超音波距離計等であって
良い。
センサ3はサンプリング角θをもって前方に位置する
物体7との交点P1,P2,…P5までの距離Li(L1,L2,…L5
を計測する。サンプリング角θは物体の表面形状や起伏
の複雑さによって可能な限り大きい値に設定されるもの
である。
これにより、ロボット1は座標XY上に物体7との交点
Pi(P1,P2,…P5)を位置づけすることができる。ここ
に、ロボット1にとっては、計測点Pi(P1,P2,…P5)は
1つの物体7上にあるか否か知り得ないので、各計測点
Pi(P1,P2,…P5)をそれぞれ点状の物体であると仮定す
る。
そして、点状物体Pi(P1,P2,…P5)を中心として次式
で定まる半径Ri(R1,R2,…R5)の緩衝領域RAi(RA1,R
A2,…RA5)を定める。
Ri=W/2+Li・θ+S … ここにWはロボットの進行方向幅、Sは安全距離であ
る。
次に、第2図に示すように、ロボット1は全ての緩衝
領域RAi(RA1,RA2,…RA5)を合成した緩衝領域RAを定
め、この領域RAを避けて破線で示した如く前進する。
本例では、物体7の背後側も緩衝領域と仮定した。即
ち、計測された緩衝領域とセンサ3との外接点をA1,A2
として、これより背部側を全て緩衝領域RAとした。これ
は、上記計測方式によっては、物体7の後方に位置する
環境を計測することができないので、安全のため、不明
の領域は全て緩衝領域に属すると見做すようにしたもの
である。
以上により、ロボット1は緩衝領域RAを避け、素早
く、或いは高速に前進することができるものである。
以上の実施例では、計測処理を停止中に行うが如く示
したが、移動中において移動量に見合っただけの補正を
行いつつ上記の作業を実行することができるものであ
る。
又、上記の実施例では、1つの緩衝領域RAを定めるた
めの単位作業の例を示したが、例えば、第2図におい
て、位置A1近傍に達したとき次の単位処理を行うなど、
連続した作業を行うことができることは勿論である。こ
のとき、前の作業で求めた各点Pi(P1,P2,…P5)におけ
る緩衝領域RAi(RA1,RA2,…RA5)を記憶しておいて、次
に求めた緩衝領域にこれを追加することができることも
勿論である。
更に、上記実施例ではサンプリング角θ(θ)を水
平面内に取った例のみ示したが、これに垂直方向のサン
プリング角θ(θ)を追加して物体7を立体的に計測
することが可能であること勿論である。
なお、この発明は、移動ロボットにのみ適用されるも
のではなく、いわゆるアーム式のロボットにも適用可能
であること勿論である。
[発明の効果] 以上の通り、この発明によれば、少ない計測で緩衝領
域を定めることができ、ロボットを安全、かつ、高速に
移動させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は緩衝領域設定方式を示す平面説明図、第2図は
ロボットの移動経路を示す平面説明図である。 1……ロボット 3……センサ 5……移動方向 7……物体 Pi……計測点(疑似物体) Ri……計測点における緩衝領域の半径 RAi……各計測点における緩衝領域 RA……全体的な緩衝領域

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロボットの移動方向に存在する物体に対し
    て所定粗さのサンプリング角θで位置計測し、該ロボッ
    トから前記サンプリング角θ毎に計測された物体上の各
    位置までの距離Liを夫々求め、前記各位置を中心として
    少なくとも各位置までの距離Liに前記サンプリング角θ
    を乗じた値Li・θを夫々半径とする緩衝領域RAiを夫々
    求め、全ての緩衝領域RAiを合成した緩衝領域RAを定め
    ることにより、該ロボットを緩衝領域RAから避けて移動
    させるようにしたことを特徴とするロボットの移動制御
    方法。
JP61090130A 1986-04-21 1986-04-21 ロボツトの移動制御方法 Expired - Lifetime JP2569403B2 (ja)

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JPS62247407A JPS62247407A (en) 1987-10-28
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JPH02151787A (en) * 1988-12-02 1990-06-11 Mazda Motor Corp Apparatus for recognizing environment of traveling car

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