JP2778458B2 - Traveling robot - Google Patents

Traveling robot

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JP2778458B2
JP2778458B2 JP6060751A JP6075194A JP2778458B2 JP 2778458 B2 JP2778458 B2 JP 2778458B2 JP 6060751 A JP6060751 A JP 6060751A JP 6075194 A JP6075194 A JP 6075194A JP 2778458 B2 JP2778458 B2 JP 2778458B2
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angle
axis
detecting
gimbal
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英二 高野
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Nippon Electric Co Ltd
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Electric Suction Cleaners (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は走行ロボットに関し、特
に貯水槽底部の清掃を行う貯水槽清掃用の走行ロボット
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a traveling robot and, more particularly, to a traveling robot for cleaning a water tank for cleaning a bottom of the water tank.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の走行ロボットにおいて
は、貯水槽の壁面とロボット本体との位置関係を超音波
によって測定するための超音波センサがロボット本体の
走行車に固定されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of traveling robot, an ultrasonic sensor for measuring a positional relationship between a wall surface of a water storage tank and the robot body by ultrasonic waves is fixed to a traveling vehicle of the robot body.

【0003】また、貯水槽以外の場所、例えば室内を清
掃するための走行ロボットにも、自己位置の同定や障害
物の回避を行うために超音波センサ等を取付けたものが
多く存在している。
[0003] In addition, there are many traveling robots for cleaning a place other than the water tank, for example, a room, equipped with an ultrasonic sensor or the like in order to identify a self-position and avoid an obstacle. .

【0004】これらの走行ロボットでは超音波センサ等
によって障害物の回避等が可能となるため、プログラム
にしたがって走行ロボットを一定のパターンで走行する
ようにすることも可能となっている。
[0004] In these traveling robots, it is possible to avoid obstacles and the like by using an ultrasonic sensor or the like, so that the traveling robot can travel in a fixed pattern according to a program.

【0005】これに対し、特開昭59−121408号
公報では、ロボット自身に走行路または走行領域の学習
機能を持たせ、その学習内容にしたがって所定の無人走
行を行わせるようにした技術が開示されている。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-121408 discloses a technique in which a robot has a function of learning a traveling path or a traveling area, and performs a predetermined unmanned traveling according to the learning content. Have been.

【0006】また、特開平3−292513号公報で
は、走行すべき領域を階段状境界折線で分割し、走行す
べき領域を渦巻状に移動していくようにすることで、走
行すべき領域を全て完走するようにした技術が開示され
ている。
In Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-292513, an area to be traveled is divided by a step-shaped boundary fold line, and the area to be traveled is spirally moved so that the area to be traveled is divided. There is disclosed a technology that allows all the races to be completed.

【0007】一方、特開平4−168508号公報で
は、複数の超音波センサによって同時測距を行い、それ
らの測距結果のうち最小の値を示すものを障害物までの
最短距離とすることで、障害物の検知能力を高める技術
が開示されている。
On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 168508/1992, a plurality of ultrasonic sensors are used to measure the distance at the same time, and the smallest value of the distance measurement results is determined as the shortest distance to the obstacle. In addition, a technique for improving the ability to detect an obstacle is disclosed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の走行ロ
ボットでは、自己位置の同定や障害物の回避を行うため
の超音波センサがロボット本体の走行車に固定されてい
るので、ロボット本体の走路修正等によって超音波セン
サが壁面や障害物に対して平行でなくなると、超音波セ
ンサの受信波レベルが低下し、測距不能に陥ってしま
う。
In the conventional traveling robot described above, the ultrasonic sensor for identifying its own position and avoiding obstacles is fixed to the traveling vehicle of the robot body, so that the traveling path of the robot body is If the ultrasonic sensor is not parallel to a wall surface or an obstacle due to correction or the like, the level of a received wave of the ultrasonic sensor decreases, and distance measurement becomes impossible.

【0009】この場合、超音波センサの送信パワーを増
大させることで、測距不能に陥らないようにすることも
可能であるが、この方法では壁面や障害物とロボット本
体との正確な距離が測定できなくなる。すなわち、壁面
や障害物とロボット本体との距離をrとし、超音波セン
サと壁面や障害物とがなす角度をαとすると、測定距離
はr/cosαとなってしまう。
In this case, it is possible to prevent the distance measurement from becoming impossible by increasing the transmission power of the ultrasonic sensor. However, in this method, the accurate distance between the wall or the obstacle and the robot body is reduced. Measurement becomes impossible. That is, assuming that the distance between the wall surface or the obstacle and the robot body is r and the angle formed between the ultrasonic sensor and the wall surface or the obstacle is α, the measured distance is r / cos α.

【0010】また、ロボット本体の走行車が走行する面
に傾斜があったり、凹凸がある場合にも上記と同様に超
音波センサと壁面や障害物とが平行でなくなるので、測
距不能あるいは不正確な測距となってしまう。
[0010] Further, even when the traveling surface of the traveling body of the robot body is inclined or uneven, the ultrasonic sensor is not parallel to the wall surface or the obstacle in the same manner as described above. It will be an accurate ranging.

【0011】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、超音波センサを壁面等に対して平行に保つことが
でき、測距不能に陥ることなく正確な測距を可能とする
ことができる走行ロボットを提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to keep an ultrasonic sensor parallel to a wall surface or the like, and to enable accurate distance measurement without falling into a distance measurement impossible. It is an object of the present invention to provide a traveling robot capable of performing the following.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明による走行ロボッ
トは、走行時に基準とすべき対象物の少なくとも壁面
の位置関係を測定するセンサ部材を含む走行ロボットで
あって、ロボット本体のX軸方向の角度を検出するX軸
方向角度検出手段と、前記ロボット本体の前記X軸方向
に直交するY軸方向の角度を検出するY軸方向角度検出
手段と、前記ロボット本体の前記X軸方向及び前記Y軸
方向各々に直交するZ軸方向の角度を検出するZ軸方向
角度検出手段と、前記センサ部材の前記X軸方向の角度
変化を検出するX軸方向角度変化検出手段と、前記セン
サ部材の前記Y軸方向の角度変化を検出するY軸方向角
度変化検出手段と、前記センサ部材の前記Z軸方向の角
度変化を検出するZ軸方向角度変化検出手段と、前記
ンサ部材を前記X軸方向を中心軸として回動するX軸方
向回動手段と、前記センサ部材を前記Y軸方向を中心軸
として回動するY軸方向回動手段と、前記センサ部材を
前記Z軸方向を中心軸として回動するZ軸方向回動手段
と、前記ロボット本体の走行前に設定された前記センサ
部材の前記X軸方向の角度と前記Y軸方向の角度と前記
Z軸方向の角度とを夫々記憶する記憶手段と、前記X軸
方向角度検出手段の検出結果と前記Y軸方向角度検出手
段の検出結果と前記Z軸方向角度検出手段の検出結果と
前記X軸方向角度変化検出手段の検出結果と前記Y軸方
向角度変化検出手段の検出結果と前記Z軸方向角度変化
検出手段の検出結果と前記記憶手段の記憶内容とを基に
前記X軸方向回動手段と前記Y軸方向回動手段と前記Z
軸方向回動手段とを駆動して前記センサ部材のセンサ面
少なくとも前記対象物の壁面とが互いに平行となるよ
うに制御する制御手段とを備えている。
A traveling robot according to the present invention is a traveling robot including a sensor member for measuring a positional relationship between at least a wall surface of an object to be used as a reference when traveling, and an X-axis direction of a robot body. X-axis direction angle detection means for detecting the angle of the robot body, Y-axis direction angle detection means for detecting the angle of the robot body in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, the X-axis direction and the robot body Z-axis direction angle detection means for detecting an angle in a Z-axis direction orthogonal to each of the Y-axis directions, and an angle in the X-axis direction of the sensor member
X-axis direction angle change detecting means for detecting a change,
Y-axis direction angle for detecting a change in the Y-axis direction angle of the support member
Degree change detecting means, and the angle of the sensor member in the Z-axis direction
And Z-axis angular change detecting means for detecting a degree change, the cell
Wherein the X-axis direction rotating means for rotating the capacitors member about axis the X axis direction, the Y-axis direction rotating means for rotating the sensor member about axis the Y-axis direction, the sensor member Z-axis direction rotating means that rotates around the Z-axis direction as a center axis, and the sensor set before the robot body runs.
The angle of the member in the X-axis direction, the angle in the Y-axis direction,
Storage means for storing the angles in the Z-axis direction, respectively , detection results of the X-axis direction angle detection means, detection results of the Y-axis direction angle detection means, and detection results of the Z-axis direction angle detection means
The detection result of the X-axis direction angle change detection means and the Y-axis direction change
Detection result of direction change detection means and Z-axis direction angle change
The X-axis direction rotation unit, the Y-axis direction rotation unit, and the Z-axis direction rotation unit based on the detection result of the detection unit and the storage content of the storage unit
Control means for driving the axial rotation means and controlling the sensor surface of the sensor member and at least the wall surface of the object to be parallel to each other.

【0013】本発明による他の走行ロボットは、前記
ンサ部材を水平状態に保つ角度保持手段を具備し、前記
角度保持手段で前記水平状態に保たれた前記センサ部材
の前記X軸方向の角度と前記Y軸方向の角度と前記Z軸
方向の角度とを初期値として前記記憶手段に記憶するよ
うにしている。
[0013] The other traveling robot according to the present invention, the back
Comprises an angle holding means to keep the capacitors member in a horizontal state, the
The sensor member held in the horizontal state by angle holding means
The angle in the X axis direction, the angle in the Y axis direction, and the Z axis
The angle of the direction and the initial value are stored in the storage means.
I'm trying .

【0014】本発明による別の走行ロボットは、走行時
に基準とすべき対象物の少なくとも壁面との位置関係を
測定するセンサ部材を含む走行ロボットであって、前記
センサ部材をX軸方向を中心軸とする方向に回動自在に
保持する第1のジンバルと、前記センサ部材を前記X軸
方向に直交するY軸方向を中心軸とする方向に回動自在
に保持する第2のジンバルと、前記センサ部材を前記X
軸方向及び前記Y軸方向各々に直交するZ軸方向を中心
軸とする方向に回動自在に保持する第3のジンバルと、
ロボット本体のX軸方向の角度を検出するX軸方向角度
検出手段と、前記ロボット本体の前記X軸方向に直交す
るY軸方向の角度を検出するY軸方向角度検出手段と、
前記ロボット本体の前記X軸方向及び前記Y軸方向各々
に直交するZ軸方向の角度を検出するZ軸方向角度検出
手段と、前記第1のジンバルの前記X軸方向の角度変化
を検出するX軸方向角度変化検出手段と、前記第2のジ
ンバルの前記Y軸方向の角度変化を検出するY軸方向角
度変化検出手段と、前記第3のジンバルの前記Z軸方向
の角度変化を検出するZ軸方向角度変化検出手段と、
記第1のジンバルを回動する第1の回動手段と、前記第
2のジンバルを回動する第2の回動手段と、前記第3の
ジンバルを回動する第3の回動手段と、前記ロボット本
体の走行前に設定された前記第1のジンバルの前記X軸
方向の角度と前記第2のジンバルの前記Y軸方向の角度
と前記第3のジンバルの前記Z軸方向の角度とを夫々記
憶する記憶手段と、前記X軸方向角度検出手段の検出結
果と前記Y軸方向角度検出手段の検出結果と前記Z軸方
向角度検出手段の検出結果と前記X軸方向角度変化検出
手段の検出結果と前記Y軸方向角度変化検出手段の検出
結果と前記Z軸方向角度変化検出手段の検出結果と前記
記憶手段の記憶内容とを基に前記第1の回動手段と前記
第2の回動手段と前記第3の回動手段とを駆動して前記
センサ部材のセンサ面と前記対象物の少なくとも壁面
が互いに平行となるように制御する制御手段とを備えて
いる。
Another traveling robot according to the present invention is a traveling robot including a sensor member for measuring a positional relationship between at least a wall surface of an object to be a reference when traveling, and
A first gimbal for rotatably holding the sensor member in a direction about the X-axis as a center axis, and a first gimbal for rotating the sensor member in a direction about a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction as a center axis; A second gimbal for holding and the sensor member
A third gimbal that rotatably holds in a direction about a central axis about a Z-axis direction orthogonal to each of the axial direction and the Y-axis direction;
X-axis direction angle detection means for detecting the angle of the robot body in the X-axis direction, Y-axis direction angle detection means for detecting the angle of the robot body in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction,
Z-axis direction angle detection means for detecting an angle in the Z-axis direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction of the robot body, and an angle change in the X-axis direction of the first gimbal
X-axis direction angle change detecting means for detecting the
Y-axis direction angle for detecting a change in the angle of the valve in the Y-axis direction
Degree change detecting means, and the Z-axis direction of the third gimbal
A Z-axis direction angle change detecting means for detecting an angle change of the first gimbal, a first rotating means for rotating the first gimbal, a second rotating means for rotating the second gimbal, a third rotating means for rotating the third gimbal, the robot present
The X-axis of the first gimbal set before running the body
Direction angle and the angle of the second gimbal in the Y-axis direction
And the angle of the third gimbal in the Z-axis direction.
Storage means for storing , detection results of the X-axis direction angle detection means, detection results of the Y-axis direction angle detection means, detection results of the Z-axis direction angle detection means, and detection of the X-axis direction angle change
Detection result and detection of the Y-axis direction angle change detection means
And the detection result of the Z-axis direction angle change detection means and
The first rotation unit, the second rotation unit, and the third rotation unit are driven based on the contents stored in the storage unit, and
There is provided control means for controlling the sensor surface of the sensor member and at least the wall surface of the object to be parallel to each other.

【0015】[0015]

【作用】超音波センサ部をインナジンバルに取付けられ
たトルクモータによってヨー軸回りに回動自在に保持
し、インナジンバルをアウタジンバルに取付けられたト
ルクモータによってピッチ軸回りに回動自在に保持し、
アウタジンバルをロボット本体に取付けられたトルクモ
ータによってロール軸回りに回動自在に保持する。
The ultrasonic sensor is rotatably held around a yaw axis by a torque motor mounted on an inner gimbal, and the inner gimbal is held rotatably about a pitch axis by a torque motor mounted on an outer gimbal. ,
The outer gimbal is rotatably held around a roll axis by a torque motor attached to the robot body.

【0016】上記の超音波センサ部のヨー軸回りの角度
変化と、インナジンバルのピッチ軸回りの角度変化と、
アウタジンバルのロール軸回りの角度変化とを夫々検出
する。また、ロボット本体が走行する前に設定された超
音波センサ部のヨー軸回りの角度とインナジンバルのピ
ッチ軸回りの角度とアウタジンバルのロール軸回りの角
度とを夫々記憶しておく。
The angle change of the ultrasonic sensor section around the yaw axis, the angle change of the inner gimbal around the pitch axis,
A change in the angle of the outer gimbal around the roll axis is detected. Further, the angle around the yaw axis of the ultrasonic sensor unit, the angle around the pitch axis of the inner gimbal, and the angle around the roll axis of the outer gimbal set before the robot body travels are stored.

【0017】これらの値と、ロボット本体の走行時のヨ
ー軸回りの角度とピッチ軸回りの角度とロール軸回りの
角度とを基にCPUの制御によってトルクモータを駆動
制御し、超音波センサ部とインナジンバルとアウタジン
バルとを夫々ヨー軸回り、ピッチ軸回り、ロール軸回り
に回動させて超音波センサ部と壁面とを平行に保つ。
Based on these values and the angle around the yaw axis, the angle around the pitch axis, and the angle around the roll axis during traveling of the robot body, the torque motor is driven and controlled by the control of the CPU. And the inner gimbal and the outer gimbal are rotated around the yaw axis, the pitch axis, and the roll axis, respectively, to keep the ultrasonic sensor unit and the wall surface parallel.

【0018】これによって、ロボット本体の走行面に傾
斜があったり、凹凸がある場合でも測距不能に陥ること
なく、正確な測距が可能となる。
Thus, even when the running surface of the robot body is inclined or has irregularities, accurate distance measurement can be performed without impeding distance measurement.

【0019】[0019]

【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】図1は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。図において、超音波センサ部1はインナ
ジンバル2に取付けられたトルクモータ4によってヨー
軸回りに回動自在に保持され、インナジンバル2はアウ
タジンバル3に取付けられたトルクモータ5によってピ
ッチ軸回りに回動自在に保持され、アウタジンバル3は
図示せぬロボット本体に取付けられたトルクモータ6に
よってロール軸回りに回動自在に保持されている。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, an ultrasonic sensor unit 1 is rotatably held around a yaw axis by a torque motor 4 attached to an inner gimbal 2, and the inner gimbal 2 is rotated around a pitch axis by a torque motor 5 attached to an outer gimbal 3. The outer gimbal 3 is rotatably held, and is rotatably held around a roll axis by a torque motor 6 attached to a robot body (not shown).

【0021】すなわち、超音波センサ部1はトルクモー
タ4によってヨー軸回りに回動され、インナジンバル2
はトルクモータ5によってピッチ軸回りに回動され、ア
ウタジンバル3はトルクモータ6によってロール軸回り
に回動される。
That is, the ultrasonic sensor unit 1 is rotated around the yaw axis by the torque motor 4 and the inner gimbal 2
Is rotated about a pitch axis by a torque motor 5, and the outer gimbal 3 is rotated about a roll axis by a torque motor 6.

【0022】また、超音波センサ部1には超音波センサ
部1のヨー軸回りの角度変化を検出する角度検出器7が
取付けられ、インナジンバル2にはインナジンバル2の
ピッチ軸回りの角度変化を検出する角度検出器8が取付
けられ、アウタジンバル3にはアウタジンバル3のロー
ル軸回りの角度変化を検出する角度検出器9が取付けら
れている。
An angle detector 7 for detecting a change in the angle of the ultrasonic sensor 1 around the yaw axis is attached to the ultrasonic sensor 1, and an angle change about the pitch axis of the inner gimbal 2 is mounted on the inner gimbal 2. The outer gimbal 3 is provided with an angle detector 9 for detecting a change in the angle of the outer gimbal 3 around the roll axis.

【0023】これら角度検出器7〜9で検出された角度
はCPU14の超音波センサ部回転制御部15とインナ
ジンバル回転制御部16とアウタジンバル回転制御部1
7とに夫々出力される。
The angles detected by the angle detectors 7 to 9 are used by the ultrasonic sensor unit rotation control unit 15, the inner gimbal rotation control unit 16, and the outer gimbal rotation control unit 1 of the CPU 14.
7 are output respectively.

【0024】初期設定角度記憶部10〜12には夫々ロ
ボット本体の走行車が走行する前に設定された超音波セ
ンサ部1のヨー軸回りの角度と、インナジンバル2のピ
ッチ軸回りの角度と、アウタジンバル3のロール軸回り
の角度とが記憶されている。
The initial angle storage units 10 to 12 store the angle of the ultrasonic sensor unit 1 around the yaw axis and the angle of the inner gimbal 2 around the pitch axis, which are set before the traveling vehicle of the robot body travels. And the angle of the outer gimbal 3 around the roll axis are stored.

【0025】ロボット姿勢角検出器13はロボット本体
の走行車のヨー軸回りの角度とピッチ軸回りの角度とロ
ール軸回りの角度とを検出し、それらの角度を夫々ロボ
ット姿勢角として超音波センサ部回転制御部15とイン
ナジンバル回転制御部16とアウタジンバル回転制御部
17とに出力する。
The robot posture angle detector 13 detects an angle of the traveling body of the robot body around the yaw axis, an angle around the pitch axis, and an angle around the roll axis, and uses these angles as robot posture angles, respectively, as an ultrasonic sensor. The rotation is output to the unit rotation control unit 15, the inner gimbal rotation control unit 16, and the outer gimbal rotation control unit 17.

【0026】CPU14の超音波センサ部回転制御部1
5は角度検出器7からの超音波センサ部1のヨー軸回り
の角度と、初期設定角度記憶部10に設定された超音波
センサ部1のヨー軸回りの角度と、ロボット姿勢角検出
器13で検出された走行車のヨー軸回りの角度とを基に
トルクモータ4を駆動制御する。
Ultrasonic sensor unit rotation control unit 1 of CPU 14
Reference numeral 5 denotes an angle around the yaw axis of the ultrasonic sensor unit 1 from the angle detector 7, an angle around the yaw axis of the ultrasonic sensor unit 1 set in the initially set angle storage unit 10, and a robot posture angle detector 13 The drive of the torque motor 4 is controlled on the basis of the angle of the traveling vehicle around the yaw axis, which is detected in step (1).

【0027】インナジンバル回転制御部16は角度検出
器8からのインナジンバル2のピッチ軸回りの角度と、
初期設定角度記憶部11に設定されたインナジンバル2
のピッチ軸回りの角度と、ロボット姿勢角検出器13で
検出された走行車のピッチ軸回りの角度とを基にトルク
モータ5を駆動制御する。
The inner gimbal rotation controller 16 controls the angle of the inner gimbal 2 about the pitch axis from the angle detector 8 and
Inner gimbal 2 set in the initial setting angle storage unit 11
The torque motor 5 is driven and controlled based on the angle about the pitch axis of the vehicle and the angle about the pitch axis of the traveling vehicle detected by the robot posture angle detector 13.

【0028】アウタジンバル回転制御部17は角度検出
器9からのアウタジンバル3のロール軸回りの角度と、
初期設定角度記憶部12に設定されたアウタジンバル3
のロール軸回りの角度と、ロボット姿勢角検出器13で
検出された走行車のロール軸回りの角度とを基にトルク
モータ6を駆動制御する。
The outer gimbal rotation controller 17 determines the angle of the outer gimbal 3 about the roll axis from the angle detector 9 and
Outer gimbal 3 set in initial setting angle storage unit 12
The torque motor 6 is driven and controlled based on the angle about the roll axis of the vehicle and the angle about the roll axis of the traveling vehicle detected by the robot posture angle detector 13.

【0029】図2は本発明の一実施例による走行ロボッ
トの斜視図である。図において、超音波センサ部1はイ
ンナジンバル2に取付けられたトルクモータ4によって
ヨー軸回りに回動自在に保持され、インナジンバル2は
アウタジンバル3に取付けられたトルクモータ5によっ
てピッチ軸回りに回動自在に保持され、アウタジンバル
3はロボット本体18に取付けられたトルクモータ6に
よってロール軸回りに回動自在に保持されている。
FIG. 2 is a perspective view of a traveling robot according to one embodiment of the present invention. In the figure, an ultrasonic sensor unit 1 is rotatably held around a yaw axis by a torque motor 4 attached to an inner gimbal 2, and the inner gimbal 2 is rotated around a pitch axis by a torque motor 5 attached to an outer gimbal 3. The outer gimbal 3 is rotatably held, and is rotatably held around a roll axis by a torque motor 6 attached to the robot body 18.

【0030】また、超音波センサ部1には上面の各コー
ナに浮力発生器19〜22が取付けられている。この浮
力発生器19〜22としては比重が水よりも小さい物
質、例えば浮き袋や発泡スチロール片等を用いればよ
い。
The ultrasonic sensor unit 1 has buoyancy generators 19 to 22 attached to each corner on the upper surface. As the buoyancy generators 19 to 22, a substance having a specific gravity smaller than that of water, for example, a floating bag or a styrene foam piece may be used.

【0031】図3〜図5は本発明の一実施例の動作例を
示す図である。図3はロボット本体18の走行車の姿勢
角が進行方向に対して前後方向に変化したときの動作例
を示し、図4はロボット本体18の走行車の姿勢角が進
行方向に対して左右方向に変化したときの動作例を示
し、図5はロボット本体18の走行車と壁面23との角
度が変化したときの動作例を示している。
FIGS. 3 to 5 are diagrams showing an operation example of one embodiment of the present invention. FIG. 3 shows an operation example when the posture angle of the traveling vehicle of the robot body 18 changes in the front-back direction with respect to the traveling direction, and FIG. FIG. 5 shows an operation example when the angle between the traveling vehicle of the robot main body 18 and the wall surface 23 changes.

【0032】これら図1〜図5を用いて本発明の一実施
例の動作について説明する。本発明の一実施例ではロボ
ット本体18を走行させる前に、まず超音波センサ部1
の位置調整を行う。
The operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In one embodiment of the present invention, the ultrasonic sensor 1
Adjust the position of.

【0033】この位置調整ではトルクモータ5,6を作
動させないことでインナジンバル2及びアウタジンバル
3をフリーにする。すると、超音波センサ部1はロボッ
ト本体18の走行車が停止している位置の傾斜にかかわ
らず、浮力発生器19〜22の浮力によって水平とな
る。
In this position adjustment, the inner gimbal 2 and the outer gimbal 3 are made free by not operating the torque motors 5, 6. Then, the ultrasonic sensor unit 1 is leveled by the buoyancy of the buoyancy generators 19 to 22 regardless of the inclination of the position where the traveling vehicle of the robot body 18 is stopped.

【0034】このとき、角度検出器7で検出された超音
波センサ部1のヨー軸回りの角度と、角度検出器8で検
出されたインナジンバル2のピッチ軸回りの角度と、角
度検出器9で検出されたアウタジンバル3のロール軸回
りの角度とを夫々初期設定角度記憶部10〜12に記憶
しておく。
At this time, the angle around the yaw axis of the ultrasonic sensor unit 1 detected by the angle detector 7, the angle around the pitch axis of the inner gimbal 2 detected by the angle detector 8, and the angle detector 9 And the angles of the outer gimbal 3 around the roll axis detected in step (1) are stored in the initial setting angle storage units 10 to 12, respectively.

【0035】この後に、ロボット本体18の走行車が走
行して走行面の傾斜が変化した場合、例えば図3に示す
ようにロボット本体18の走行車の姿勢角が進行方向に
対して前後方向に変化すると、ロボット姿勢角検出器1
3で検出される走行車のピッチ軸回りの角度が変化す
る。
Thereafter, when the traveling vehicle of the robot body 18 travels and the inclination of the traveling surface changes, for example, as shown in FIG. When it changes, the robot posture angle detector 1
The angle around the pitch axis of the traveling vehicle detected in 3 changes.

【0036】よって、インナジンバル回転制御部16は
変化した走行車のピッチ軸回りの角度と同じ角度だけ、
変化した方向とは逆の方向にインナジンバル2を回転す
るようトルクモータ5を駆動制御する。これによって、
超音波センサ部1はピッチ軸回りの角度が変化しても水
平に保たれる。
Accordingly, the inner gimbal rotation control unit 16 changes the angle of the traveling vehicle by the same angle as the angle around the pitch axis.
The drive control of the torque motor 5 is performed so as to rotate the inner gimbal 2 in a direction opposite to the changed direction. by this,
The ultrasonic sensor unit 1 is kept horizontal even when the angle around the pitch axis changes.

【0037】また、例えば図4に示すようにロボット本
体18の走行車の姿勢角が進行方向に対して左右方向に
変化すると、ロボット姿勢角検出器13で検出される走
行車のロール軸回りの角度が変化する。
Further, for example, as shown in FIG. 4, when the posture angle of the traveling vehicle of the robot body 18 changes in the left-right direction with respect to the traveling direction, the robot posture angle detector 13 detects the rotation angle around the roll axis of the traveling vehicle. The angle changes.

【0038】よって、アウタジンバル回転制御部17は
変化した走行車のロール軸回りの角度と同じ角度だけ、
変化した方向とは逆の方向にアウタジンバル3を回転す
るようトルクモータ6を駆動制御する。これによって、
超音波センサ部1はロール軸回りの角度が変化しても水
平に保たれる。
Therefore, the outer gimbal rotation control unit 17 changes the angle by the same angle as the changed angle around the roll axis of the traveling vehicle.
The drive control of the torque motor 6 is performed so as to rotate the outer gimbal 3 in a direction opposite to the changed direction. by this,
The ultrasonic sensor unit 1 is kept horizontal even when the angle around the roll axis changes.

【0039】さらに、例えば図5に示すようにロボット
本体18の走行車と壁面23との角度が変化すると、ロ
ボット姿勢角検出器13で検出される走行車のヨー軸回
りの角度が変化する。
Further, for example, as shown in FIG. 5, when the angle between the traveling vehicle of the robot body 18 and the wall surface 23 changes, the angle of the traveling vehicle around the yaw axis detected by the robot posture angle detector 13 changes.

【0040】よって、超音波センサ部回転制御部15は
変化した走行車のヨー軸回りの角度と同じ角度だけ、変
化した方向とは逆の方向に超音波センサ部1を回転する
ようトルクモータ4を駆動制御する。これによって、超
音波センサ部1と壁面23との角度はヨー軸回りの角度
が変化しても平行に保たれる。
Therefore, the ultrasonic sensor rotation control unit 15 controls the torque motor 4 so as to rotate the ultrasonic sensor unit 1 by the same angle as the changed angle around the yaw axis of the traveling vehicle in the direction opposite to the changed direction. Drive control. Thereby, the angle between the ultrasonic sensor unit 1 and the wall surface 23 is kept parallel even when the angle around the yaw axis changes.

【0041】尚、超音波センサ部1の位置調整を行う際
に、浮力発生器19〜22の代りに水準器を超音波セン
サ部1に取付け、この水準器によって超音波センサ部1
の水平状態からの角度ずれを検知してもよい。
When the position of the ultrasonic sensor unit 1 is adjusted, a level is attached to the ultrasonic sensor unit 1 instead of the buoyancy generators 19 to 22, and the ultrasonic sensor unit 1 is used by this level.
May be detected from the horizontal state.

【0042】その場合、その角度ずれがゼロになるよう
にインナジンバル2のピッチ軸回りの角度とアウタジン
バル3のロール軸回りの角度とを変化させることで、超
音波センサ部1を水平状態とすることができる。このと
きのインナジンバル2のピッチ軸回りの角度とアウタジ
ンバル3のロール軸回りの角度とは夫々初期設定角度記
憶部11,12に記憶される。
In this case, by changing the angle of the inner gimbal 2 around the pitch axis and the angle of the outer gimbal 3 around the roll axis so that the angle shift becomes zero, the ultrasonic sensor unit 1 is brought into a horizontal state. can do. At this time, the angles of the inner gimbal 2 around the pitch axis and the angles of the outer gimbal 3 around the roll axis are stored in the initial setting angle storage units 11 and 12, respectively.

【0043】上記の水準器として電気水準器を用いれ
ば、水平面に対する角変位が電気量に変換されて出力さ
れるので、その電気量に応じてトルクモータ5,6を駆
動制御することによって超音波センサ部1を水平状態と
することができる。
If an electric level is used as the above level, the angular displacement with respect to the horizontal plane is converted into an electric quantity and output. The ultrasonic motor is controlled by driving the torque motors 5 and 6 according to the electric quantity. The sensor unit 1 can be in a horizontal state.

【0044】図6は本発明の一実施例における制御系を
示す図である。図において、K1はポジションループゲ
インを示し、K2はレートループゲインを示し、Tはト
ルクモータゲインを示し、Sは微分を示している。
FIG. 6 is a diagram showing a control system in one embodiment of the present invention. In the figure, K1 indicates a position loop gain, K2 indicates a rate loop gain, T indicates a torque motor gain, and S indicates differentiation.

【0045】上記の制御系はヨー軸回りの角度、ピッチ
軸回りの角度、ロール軸回りの角度各々で同じ制御が行
われるので、超音波センサ部回転制御部15とインナジ
ンバル回転制御部16とアウタジンバル回転制御部17
とが夫々同じ構成となる。但し、ポジションループゲイ
ンK1、レートループゲインK2、トルクモータゲイン
Tは夫々超音波センサ部回転制御部15とインナジンバ
ル回転制御部16とアウタジンバル回転制御部17とに
おいて異なる値となる。
In the above control system, the same control is performed at each of the angles around the yaw axis, the pitch axis, and the roll axis, so that the ultrasonic sensor unit rotation control unit 15 and the inner gimbal rotation control unit 16 Outer gimbal rotation controller 17
Have the same configuration. However, the position loop gain K1, the rate loop gain K2, and the torque motor gain T have different values in the ultrasonic sensor unit rotation control unit 15, the inner gimbal rotation control unit 16, and the outer gimbal rotation control unit 17, respectively.

【0046】この制御系において、初期設定角度とロボ
ット姿勢角との加減算から得た角度指令と、ジンバル慣
性からの角度検出器出力θとが等しくない場合にはΔθ
=0とはならないため、トルクモータ4〜6にトルクが
発生し、超音波センサ部1、インナジンバル2、アウタ
ジンバル3の角度が変化する。
In this control system, if the angle command obtained by addition and subtraction of the initial setting angle and the robot attitude angle is not equal to the angle detector output θ from the gimbal inertia, Δθ
= 0, torque is generated in the torque motors 4 to 6, and the angles of the ultrasonic sensor unit 1, the inner gimbal 2, and the outer gimbal 3 change.

【0047】トルクモータ4〜6の駆動によって超音波
センサ部1、インナジンバル2、アウタジンバル3の角
度が変化してΔθ=0になると、トルクモータ4〜6に
トルクが発生しないので、超音波センサ部1、インナジ
ンバル2、アウタジンバル3が動かなくなる。つまり、
角度指令と角度検出器出力θとが等しい状態で、超音波
センサ部1、インナジンバル2、アウタジンバル3は停
止する。
When the angles of the ultrasonic sensor unit 1, the inner gimbal 2 and the outer gimbal 3 are changed by driving the torque motors 4 to 6, and Δθ = 0, no torque is generated in the torque motors 4 to 6, so that the ultrasonic wave is not generated. The sensor unit 1, inner gimbal 2, and outer gimbal 3 do not move. That is,
When the angle command is equal to the angle detector output θ, the ultrasonic sensor unit 1, the inner gimbal 2, and the outer gimbal 3 stop.

【0048】一方、ロボット本体18が回転した場合に
はロボット姿勢角が変化するため、Δθ=0とはならな
くなり、上述した制御と同様にして、超音波センサ部
1、インナジンバル2、アウタジンバル3がロボット姿
勢角が変化した方向とは逆方向に回転して停止する。
尚、微分Sの結果である角速度計算値は超音波センサ部
1、インナジンバル2、アウタジンバル3の停止をスム
ーズにするためのものである。
On the other hand, when the robot main body 18 rotates, the robot posture angle changes, so that Δθ = 0 is not satisfied, and the ultrasonic sensor unit 1, the inner gimbal 2, the outer gimbal and the 3 rotates in a direction opposite to the direction in which the robot posture angle has changed, and stops.
Note that the calculated angular velocity value as a result of the differentiation S is for smoothly stopping the ultrasonic sensor unit 1, the inner gimbal 2, and the outer gimbal 3.

【0049】このように、超音波センサ部1と、超音波
センサ部1を保持するインナジンバル2と、インナジン
バル2を保持するアウタジンバル3とを夫々ロボット本
体18のロボット姿勢角の変化に合わせてトルクモータ
4〜6を制御する超音波センサ部回転制御部15、イン
ナジンバル回転制御部16、アウタジンバル回転制御部
17各々の制御によってヨー軸回り、ピッチ軸回り、ロ
ール軸回りに回動させることによって、超音波センサ部
1のセンサ面を壁面に対して常に平行に保つことができ
る。よって、ロボット本体18の走行面に傾斜があった
り、凹凸がある場合でも測距不能に陥ることなく正確な
測距を可能とすることができる。
As described above, the ultrasonic sensor unit 1, the inner gimbal 2 holding the ultrasonic sensor unit 1, and the outer gimbal 3 holding the inner gimbal 2 are adjusted according to the change of the robot posture angle of the robot body 18. By controlling the ultrasonic sensor unit rotation control unit 15, the inner gimbal rotation control unit 16, and the outer gimbal rotation control unit 17 that control the torque motors 4 to 6, the rotation is performed around the yaw axis, the pitch axis, and the roll axis. Thereby, the sensor surface of the ultrasonic sensor unit 1 can be always kept parallel to the wall surface. Therefore, even when the running surface of the robot main body 18 is inclined or has irregularities, accurate distance measurement can be performed without falling into a distance measurement impossible state.

【0050】尚、請求項の記載に関連して本発明はさら
に次の態様をとりうる。
The present invention can take the following aspects in connection with the description of the claims.

【0051】(1)走行時に基準とすべき対象物との位
置関係を測定する測定部材を含む走行ロボットであっ
て、前記測定部材を水平状態に保つ角度保持手段と、前
記水平状態に保たれた前記測定部材の角度を初期値とし
て保持する初期値保持手段と、前記測定部材をX軸方向
を中心軸とする方向に回動自在に保持する第1のジンバ
ルと、前記測定部材を前記X軸方向に直交するY軸方向
を中心軸とする方向に回動自在に保持する第2のジンバ
ルと、前記測定部材を前記X軸方向及び前記Y軸方向各
々に直交するZ軸方向を中心軸とする方向に回動自在に
保持する第3のジンバルと、ロボット本体のX軸方向の
角度を検出するX軸方向角度検出手段と、前記ロボット
本体の前記X軸方向に直交するY軸方向の角度を検出す
るY軸方向角度検出手段と、前記ロボット本体の前記X
軸方向及び前記Y軸方向各々に直交するZ軸方向の角度
を検出するZ軸方向角度検出手段と、前記第1のジンバ
ルを回動する第1の回動手段と、前記第2のジンバルを
回動する第2の回動手段と、前記第3のジンバルを回動
する第3の回動手段と、前記初期値保持手段の保持内容
と前記X軸方向角度検出手段の検出結果と前記Y軸方向
角度検出手段の検出結果と前記Z軸方向角度検出手段の
検出結果とを基に前記第1の回動手段と前記第2の回動
手段と前記第3の回動手段とを駆動して前記測定部材と
前記対象物とが互いに平行となるように制御する制御手
段とを有することを特徴とする走行ロボット。
(1) A traveling robot including a measuring member for measuring a positional relationship with an object to be used as a reference during traveling, an angle holding means for keeping the measuring member in a horizontal state, and an angle holding means for keeping the measuring member in a horizontal state. Initial value holding means for holding the angle of the measurement member as an initial value, a first gimbal for holding the measurement member rotatably in a direction about the X-axis as a central axis, and A second gimbal for rotatably holding a Y-axis direction perpendicular to the axial direction as a center axis, and a Z-axis direction perpendicular to each of the X-axis direction and the Y-axis direction for the measuring member; A third gimbal rotatably held in a direction, an X-axis direction angle detecting means for detecting an X-axis direction angle of the robot body, and a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction of the robot body. Y-axis direction angle detection for angle detection And stage, said X of said robot body
Z-axis direction angle detecting means for detecting an angle in the Z-axis direction orthogonal to each of the axial direction and the Y-axis direction; first rotating means for rotating the first gimbal; and the second gimbal. Second rotating means for rotating, third rotating means for rotating the third gimbal, contents held by the initial value holding means, detection results of the X-axis direction angle detecting means, and Y Driving the first rotating means, the second rotating means, and the third rotating means based on the detection result of the axial angle detecting means and the detection result of the Z-axis direction angle detecting means; And a control means for controlling the measurement member and the object to be parallel to each other.

【0052】(2)走行時に基準とすべき対象物との位
置関係を測定する測定部材を含む走行ロボットであっ
て、前記測定部材の水平方向に対する角度を検出する角
度検出手段と、前記角度検出手段の検出結果にしたがっ
て前記測定部材を水平状態に保つ手段と、前記水平状態
に保たれた前記測定部材の角度を初期値として保持する
初期値保持手段と、前記測定部材をX軸方向を中心軸と
する方向に回動自在に保持する第1のジンバルと、前記
測定部材を前記X軸方向に直交するY軸方向を中心軸と
する方向に回動自在に保持する第2のジンバルと、前記
測定部材を前記X軸方向及び前記Y軸方向各々に直交す
るZ軸方向を中心軸とする方向に回動自在に保持する第
3のジンバルと、ロボット本体のX軸方向の角度を検出
するX軸方向角度検出手段と、前記ロボット本体の前記
X軸方向に直交するY軸方向の角度を検出するY軸方向
角度検出手段と、前記ロボット本体の前記X軸方向及び
前記Y軸方向各々に直交するZ軸方向の角度を検出する
Z軸方向角度検出手段と、前記第1のジンバルを回動す
る第1の回動手段と、前記第2のジンバルを回動する第
2の回動手段と、前記第3のジンバルを回動する第3の
回動手段と、前記初期値保持手段の保持内容と前記X軸
方向角度検出手段の検出結果と前記Y軸方向角度検出手
段の検出結果と前記Z軸方向角度検出手段の検出結果と
を基に前記第1の回動手段と前記第2の回動手段と前記
第3の回動手段とを駆動して前記測定部材と前記対象物
とが互いに平行となるように制御する制御手段とを有す
ることを特徴とする走行ロボット。
(2) A traveling robot including a measuring member for measuring a positional relationship with an object to be a reference during traveling, an angle detecting means for detecting an angle of the measuring member with respect to a horizontal direction, and the angle detecting means Means for keeping the measuring member in a horizontal state according to the detection result of the means, initial value holding means for holding the angle of the measuring member kept in the horizontal state as an initial value, and centering the measuring member around the X-axis direction. A first gimbal that rotatably holds in a direction about an axis, a second gimbal that holds the measuring member rotatably in a direction about a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction as a center axis, A third gimbal for rotatably holding the measuring member in a direction about a Z-axis direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction as a center axis, and detecting an angle of the robot body in the X-axis direction. X-axis angle detection Means, Y-axis direction angle detection means for detecting the angle of the robot body in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, and Z-axis direction of the robot body in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to the Y-axis direction, respectively. Z-axis direction angle detecting means for detecting the angle of the first gimbal, first rotating means for rotating the first gimbal, second rotating means for rotating the second gimbal, and the third Third rotating means for rotating the gimbal, the content held by the initial value holding means, the detection result of the X axis direction angle detecting means, the detection result of the Y axis direction angle detecting means, and the Z axis direction angle. The first rotation unit, the second rotation unit, and the third rotation unit are driven based on a detection result of the detection unit, so that the measurement member and the object are parallel to each other. A traveling robot having control means for performing control as described above.

【0053】(3)走行時に基準とすべき対象物との位
置関係を測定する測定部材を含む走行ロボットであっ
て、前記測定部材に対して浮力を発生して前記測定部材
を水平状態に保つ浮力発生手段と、前記水平状態に保た
れた前記測定部材の角度を初期値として保持する初期値
保持手段と、前記測定部材をX軸方向を中心軸とする方
向に回動自在に保持する第1のジンバルと、前記測定部
材を前記X軸方向に直交するY軸方向を中心軸とする方
向に回動自在に保持する第2のジンバルと、前記測定部
材を前記X軸方向及び前記Y軸方向各々に直交するZ軸
方向を中心軸とする方向に回動自在に保持する第3のジ
ンバルと、ロボット本体のX軸方向の角度を検出するX
軸方向角度検出手段と、前記ロボット本体の前記X軸方
向に直交するY軸方向の角度を検出するY軸方向角度検
出手段と、前記ロボット本体の前記X軸方向及び前記Y
軸方向各々に直交するZ軸方向の角度を検出するZ軸方
向角度検出手段と、前記第1のジンバルを回動する第1
の回動手段と、前記第2のジンバルを回動する第2の回
動手段と、前記第3のジンバルを回動する第3の回動手
段と、前記初期値保持手段の保持内容と前記X軸方向角
度検出手段の検出結果と前記Y軸方向角度検出手段の検
出結果と前記Z軸方向角度検出手段の検出結果とを基に
前記第1の回動手段と前記第2の回動手段と前記第3の
回動手段とを駆動して前記測定部材と前記対象物とが互
いに平行となるように制御する制御手段とを有すること
を特徴とする走行ロボット。
(3) A traveling robot including a measuring member for measuring a positional relationship with an object to be a reference at the time of traveling, wherein a buoyancy is generated with respect to the measuring member to keep the measuring member horizontal. Buoyancy generating means, initial value holding means for holding, as an initial value, the angle of the measurement member held in the horizontal state, and a second means for holding the measurement member rotatably in a direction about the X-axis direction as a central axis. A gimbal, a second gimbal for rotatably holding the measuring member in a direction about a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, and a second gimbal for holding the measuring member in the X-axis direction and the Y-axis direction. A third gimbal that rotatably holds in a direction about a Z-axis direction orthogonal to each direction as a center axis, and an X that detects an angle of the robot body in the X-axis direction.
Axial direction angle detecting means, Y-axis direction angle detecting means for detecting an angle of the robot body in a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, and an X-axis direction and a Y-axis direction of the robot body.
A Z-axis direction angle detecting means for detecting an angle in a Z-axis direction orthogonal to each of the axial directions;
Rotating means, second rotating means for rotating the second gimbal, third rotating means for rotating the third gimbal, contents held by the initial value holding means, The first rotation unit and the second rotation unit based on the detection result of the X-axis direction angle detection unit, the detection result of the Y-axis direction angle detection unit, and the detection result of the Z-axis direction angle detection unit. And a control means for driving the third rotating means and the third rotating means to control the measurement member and the object to be parallel to each other.

【0054】(4)走行時に基準とすべき貯水槽壁面と
の位置関係を測定する超音波センサを含む貯水槽清掃用
の走行ロボットであって、ロボット本体のX軸方向の角
度を検出するX軸方向角度検出手段と、前記ロボット本
体の前記X軸方向に直交するY軸方向の角度を検出する
Y軸方向角度検出手段と、前記ロボット本体の前記X軸
方向及び前記Y軸方向各々に直交するZ軸方向の角度を
検出するZ軸方向角度検出手段と、前記超音波センサを
前記X軸方向を中心軸として回動するX軸方向回動手段
と、前記超音波センサを前記Y軸方向を中心軸として回
動するY軸方向回動手段と、前記超音波センサを前記Z
軸方向を中心軸として回動するZ軸方向回動手段と、前
記X軸方向角度検出手段の検出結果と前記Y軸方向角度
検出手段の検出結果と前記Z軸方向角度検出手段の検出
結果とを基に前記X軸方向回動手段と前記Y軸方向回動
手段と前記Z軸方向回動手段とを駆動して前記超音波セ
ンサと前記壁面とが互いに平行となるように制御する制
御手段とを有することを特徴とする走行ロボット。
(4) A running tank for cleaning a water tank including an ultrasonic sensor for measuring a positional relationship with a wall surface of the water tank to be a reference during running, wherein an X-axis angle of the robot body is detected. Axial angle detecting means, Y-axis direction angle detecting means for detecting an angle of the robot body in a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, and orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction of the robot body Z-axis direction angle detecting means for detecting an angle in the Z-axis direction, X-axis direction rotating means for rotating the ultrasonic sensor around the X-axis direction as a center axis, and the ultrasonic sensor in the Y-axis direction. Y-axis direction rotating means that rotates about the center axis, and the ultrasonic sensor
A Z-axis direction rotating unit that rotates about an axial direction, a detection result of the X-axis direction angle detecting unit, a detection result of the Y-axis direction angle detecting unit, and a detection result of the Z-axis direction angle detecting unit. Control means for controlling the ultrasonic sensor and the wall surface to be parallel to each other by driving the X-axis direction rotation means, the Y-axis direction rotation means, and the Z-axis direction rotation means based on A traveling robot, comprising:

【0055】(5)走行時に基準とすべき貯水槽壁面と
の位置関係を測定する超音波センサを含む貯水槽清掃用
の走行ロボットであって、前記超音波センサを水平状態
に保つ角度保持手段と、前記水平状態に保たれた前記超
音波センサの角度を初期値として保持する初期値保持手
段と、ロボット本体のX軸方向の角度を検出するX軸方
向角度検出手段と、前記ロボット本体の前記X軸方向に
直交するY軸方向の角度を検出するY軸方向角度検出手
段と、前記ロボット本体の前記X軸方向及び前記Y軸方
向各々に直交するZ軸方向の角度を検出するZ軸方向角
度検出手段と、前記超音波センサを前記X軸方向を中心
軸として回動するX軸方向回動手段と、前記超音波セン
サを前記Y軸方向を中心軸として回動するY軸方向回動
手段と、前記超音波センサを前記Z軸方向を中心軸とし
て回動するZ軸方向回動手段と、前記初期値保持手段の
保持内容と前記X軸方向角度検出手段の検出結果と前記
Y軸方向角度検出手段の検出結果と前記Z軸方向角度検
出手段の検出結果とを基に前記X軸方向回動手段と前記
Y軸方向回動手段と前記Z軸方向回動手段とを駆動して
前記超音波センサと前記貯水槽壁面とが互いに平行とな
るように制御する制御手段とを有することを特徴とする
走行ロボット。
(5) A running robot for cleaning a water tank including an ultrasonic sensor for measuring a positional relationship with a wall surface of a water tank to be a reference when traveling, and an angle holding means for keeping the ultrasonic sensor in a horizontal state. An initial value holding means for holding an angle of the ultrasonic sensor held in the horizontal state as an initial value; an X-axis direction angle detecting means for detecting an X-axis direction angle of the robot body; Y-axis direction angle detection means for detecting an angle in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, and a Z-axis for detecting an angle in the Z-axis direction of the robot body orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction. Direction angle detecting means, X-axis direction rotating means for rotating the ultrasonic sensor about the X-axis direction as a central axis, and Y-axis direction rotating for rotating the ultrasonic sensor about the Y-axis direction as a central axis. Moving means and said supersonic Z-axis direction rotating means for rotating a sensor about the Z-axis direction as a center axis, contents held by the initial value holding means, detection results of the X-axis direction angle detecting means, and detection of the Y-axis direction angle detecting means Based on the result and the detection result of the Z-axis direction angle detection means, the X-axis direction rotation means, the Y-axis direction rotation means and the Z-axis direction rotation means are driven to drive the ultrasonic sensor and the Control means for controlling the storage tank wall surface to be parallel to each other.

【0056】(6)走行時に基準とすべき貯水槽壁面と
の位置関係を測定する超音波センサを含む貯水槽清掃用
の走行ロボットであって、前記超音波センサの水平方向
に対する角度を検出する角度検出手段と、前記角度検出
手段の検出結果にしたがって前記超音波センサを水平状
態に保つ手段と、前記水平状態に保たれた前記超音波セ
ンサの角度を初期値として保持する初期値保持手段と、
ロボット本体のX軸方向の角度を検出するX軸方向角度
検出手段と、前記ロボット本体の前記X軸方向に直交す
るY軸方向の角度を検出するY軸方向角度検出手段と、
前記ロボット本体の前記X軸方向及び前記Y軸方向各々
に直交するZ軸方向の角度を検出するZ軸方向角度検出
手段と、前記超音波センサを前記X軸方向を中心軸とし
て回動するX軸方向回動手段と、前記超音波センサを前
記Y軸方向を中心軸として回動するY軸方向回動手段
と、前記超音波センサを前記Z軸方向を中心軸として回
動するZ軸方向回動手段と、前記初期値保持手段の保持
内容と前記X軸方向角度検出手段の検出結果と前記Y軸
方向角度検出手段の検出結果と前記Z軸方向角度検出手
段の検出結果とを基に前記X軸方向回動手段と前記Y軸
方向回動手段と前記Z軸方向回動手段とを駆動して前記
超音波センサと前記貯水槽壁面とが互いに平行となるよ
うに制御する制御手段とを有することを特徴とする走行
ロボット。
(6) A running robot for cleaning a water tank including an ultrasonic sensor for measuring a positional relationship with a wall surface of a water tank to be a reference when traveling, and detecting an angle of the ultrasonic sensor with respect to a horizontal direction. Angle detecting means, means for keeping the ultrasonic sensor in a horizontal state according to the detection result of the angle detecting means, and initial value holding means for holding the angle of the ultrasonic sensor kept in the horizontal state as an initial value, ,
X-axis direction angle detection means for detecting the angle of the robot body in the X-axis direction, Y-axis direction angle detection means for detecting the angle of the robot body in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction,
Z-axis direction angle detecting means for detecting an angle in the Z-axis direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction of the robot body, and X for rotating the ultrasonic sensor about the X-axis direction as a central axis. Axial rotation means, Y-axis rotation means for rotating the ultrasonic sensor about the Y-axis as a central axis, and Z-axis direction for rotating the ultrasonic sensor about the Z-axis as a central axis Rotation means, based on the content held by the initial value holding means, the detection result of the X axis direction angle detection means, the detection result of the Y axis direction angle detection means, and the detection result of the Z axis direction angle detection means. Control means for controlling the ultrasonic sensor and the water storage tank wall surface by driving the X-axis direction rotation means, the Y-axis direction rotation means, and the Z-axis direction rotation means, and A traveling robot, comprising:

【0057】(7)走行時に基準とすべき貯水槽壁面と
の位置関係を測定する超音波センサを含む貯水槽清掃用
の走行ロボットであって、前記超音波センサに対して浮
力を発生して前記超音波センサを水平状態に保つ浮力発
生手段と、前記水平状態に保たれた前記超音波センサの
角度を初期値として保持する初期値保持手段と、ロボッ
ト本体のX軸方向の角度を検出するX軸方向角度検出手
段と、前記ロボット本体の前記X軸方向に直交するY軸
方向の角度を検出するY軸方向角度検出手段と、前記ロ
ボット本体の前記X軸方向及び前記Y軸方向各々に直交
するZ軸方向の角度を検出するZ軸方向角度検出手段
と、前記超音波センサを前記X軸方向を中心軸として回
動するX軸方向回動手段と、前記超音波センサを前記Y
軸方向を中心軸として回動するY軸方向回動手段と、前
記超音波センサを前記Z軸方向を中心軸として回動する
Z軸方向回動手段と、前記初期値保持手段の保持内容と
前記X軸方向角度検出手段の検出結果と前記Y軸方向角
度検出手段の検出結果と前記Z軸方向角度検出手段の検
出結果とを基に前記X軸方向回動手段と前記Y軸方向回
動手段と前記Z軸方向回動手段とを駆動して前記超音波
センサと前記貯水槽壁面とが互いに平行となるように制
御する制御手段とを有することを特徴とする走行ロボッ
ト。
(7) A running tank for cleaning a water tank including an ultrasonic sensor for measuring a positional relationship with a wall surface of the water tank to be a reference when the vehicle runs, and generating buoyancy for the ultrasonic sensor. Buoyancy generating means for holding the ultrasonic sensor in a horizontal state, initial value holding means for holding the angle of the ultrasonic sensor held in the horizontal state as an initial value, and detecting an angle in the X-axis direction of the robot body X-axis direction angle detection means, Y-axis direction angle detection means for detecting the angle of the robot body in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, and in the X-axis direction and the Y-axis direction of the robot body, respectively. Z-axis direction angle detection means for detecting an angle in the orthogonal Z-axis direction, X-axis direction rotation means for rotating the ultrasonic sensor about the X-axis direction as a central axis, and the Y-axis ultrasonic sensor
A Y-axis direction rotating unit that rotates around an axial direction as a center axis, a Z-axis direction rotating unit that rotates the ultrasonic sensor around the Z-axis direction as a center axis, and the contents held by the initial value holding unit. The X-axis direction rotation unit and the Y-axis direction rotation based on the detection result of the X-axis direction angle detection unit, the detection result of the Y-axis direction angle detection unit, and the detection result of the Z-axis direction angle detection unit And a control means for controlling the ultrasonic sensor and the water storage tank wall so as to be parallel to each other by driving the means and the Z-axis direction rotating means.

【0058】(8)走行時に基準とすべき貯水槽壁面と
の位置関係を測定する超音波センサを含む貯水槽清掃用
の走行ロボットであって、前記超音波センサを水平状態
に保つ角度保持手段と、前記水平状態に保たれた前記超
音波センサの角度を初期値として保持する初期値保持手
段と、前記超音波センサをX軸方向を中心軸とする方向
に回動自在に保持する第1のジンバルと、前記超音波セ
ンサを前記X軸方向に直交するY軸方向を中心軸とする
方向に回動自在に保持する第2のジンバルと、前記超音
波センサを前記X軸方向及び前記Y軸方向各々に直交す
るZ軸方向を中心軸とする方向に回動自在に保持する第
3のジンバルと、ロボット本体のX軸方向の角度を検出
するX軸方向角度検出手段と、前記ロボット本体の前記
X軸方向に直交するY軸方向の角度を検出するY軸方向
角度検出手段と、前記ロボット本体の前記X軸方向及び
前記Y軸方向各々に直交するZ軸方向の角度を検出する
Z軸方向角度検出手段と、前記第1のジンバルを回動す
る第1の回動手段と、前記第2のジンバルを回動する第
2の回動手段と、前記第3のジンバルを回動する第3の
回動手段と、前記初期値保持手段の保持内容と前記X軸
方向角度検出手段の検出結果と前記Y軸方向角度検出手
段の検出結果と前記Z軸方向角度検出手段の検出結果と
を基に前記第1の回動手段と前記第2の回動手段と前記
第3の回動手段とを駆動して前記超音波センサと前記貯
水槽壁面とが互いに平行となるように制御する制御手段
とを有することを特徴とする走行ロボット。
(8) A running robot for cleaning a water tank including an ultrasonic sensor for measuring a positional relationship with a wall surface of a water tank to be a reference at the time of running, and an angle holding means for keeping the ultrasonic sensor horizontal. An initial value holding means for holding an angle of the ultrasonic sensor held in the horizontal state as an initial value, and a first means for holding the ultrasonic sensor rotatably in a direction about the X-axis as a central axis. A gimbal, a second gimbal for rotatably holding the ultrasonic sensor in a direction about a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, and a second gimbal for holding the ultrasonic sensor in the X-axis direction and the Y-axis direction. A third gimbal rotatably held in a direction about a Z-axis direction orthogonal to each axial direction as a center axis, X-axis direction angle detecting means for detecting an angle of the robot body in the X-axis direction, and the robot body Perpendicular to the X-axis direction Y-axis direction angle detection means for detecting an angle in the Y-axis direction; Z-axis direction angle detection means for detecting an angle in the Z-axis direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction of the robot body; First rotating means for rotating the first gimbal, second rotating means for rotating the second gimbal, third rotating means for rotating the third gimbal, The first cycle is performed based on the content held by the initial value holding means, the detection result of the X axis direction angle detection means, the detection result of the Y axis direction angle detection means, and the detection result of the Z axis direction angle detection means. Control means for driving a moving means, said second rotating means, and said third rotating means to control said ultrasonic sensor and said water tank wall surface to be parallel to each other. And a traveling robot.

【0059】(9)走行時に基準とすべき貯水槽壁面と
の位置関係を測定する超音波センサを含む貯水槽清掃用
の走行ロボットであって、前記超音波センサの水平方向
に対する角度を検出する角度検出手段と、前記角度検出
手段の検出結果にしたがって前記超音波センサを水平状
態に保つ手段と、前記水平状態に保たれた前記超音波セ
ンサの角度を初期値として保持する初期値保持手段と、
前記超音波センサをX軸方向を中心軸とする方向に回動
自在に保持する第1のジンバルと、前記超音波センサを
前記X軸方向に直交するY軸方向を中心軸とする方向に
回動自在に保持する第2のジンバルと、前記超音波セン
サを前記X軸方向及び前記Y軸方向各々に直交するZ軸
方向を中心軸とする方向に回動自在に保持する第3のジ
ンバルと、ロボット本体のX軸方向の角度を検出するX
軸方向角度検出手段と、前記ロボット本体の前記X軸方
向に直交するY軸方向の角度を検出するY軸方向角度検
出手段と、前記ロボット本体の前記X軸方向及び前記Y
軸方向各々に直交するZ軸方向の角度を検出するZ軸方
向角度検出手段と、前記第1のジンバルを回動する第1
の回動手段と、前記第2のジンバルを回動する第2の回
動手段と、前記第3のジンバルを回動する第3の回動手
段と、前記初期値保持手段の保持内容と前記X軸方向角
度検出手段の検出結果と前記Y軸方向角度検出手段の検
出結果と前記Z軸方向角度検出手段の検出結果とを基に
前記第1の回動手段と前記第2の回動手段と前記第3の
回動手段とを駆動して前記超音波センサと前記貯水槽壁
面とが互いに平行となるように制御する制御手段とを有
することを特徴とする走行ロボット。
(9) A traveling robot for cleaning a water tank including an ultrasonic sensor for measuring a positional relationship with a wall surface of a water tank to be a reference when traveling, and detecting an angle of the ultrasonic sensor with respect to a horizontal direction. Angle detecting means, means for keeping the ultrasonic sensor in a horizontal state according to the detection result of the angle detecting means, and initial value holding means for holding the angle of the ultrasonic sensor kept in the horizontal state as an initial value, ,
A first gimbal for rotatably holding the ultrasonic sensor in a direction about the X-axis direction, and a first gimbal for rotating the ultrasonic sensor in a direction about a Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction; A second gimbal movably held, and a third gimbal rotatably holding the ultrasonic sensor in a direction centered on a Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction. X that detects the angle of the robot body in the X-axis direction
Axial direction angle detecting means, Y-axis direction angle detecting means for detecting an angle of the robot body in a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, and an X-axis direction and a Y-axis direction of the robot body.
A Z-axis direction angle detecting means for detecting an angle in a Z-axis direction orthogonal to each of the axial directions;
Rotating means, second rotating means for rotating the second gimbal, third rotating means for rotating the third gimbal, contents held by the initial value holding means, The first rotation unit and the second rotation unit based on the detection result of the X-axis direction angle detection unit, the detection result of the Y-axis direction angle detection unit, and the detection result of the Z-axis direction angle detection unit. And a control means for controlling the ultrasonic sensor and the water storage tank wall surface to be parallel to each other by driving the ultrasonic wave sensor and the third rotating means.

【0060】(10)走行時に基準とすべき貯水槽壁面
との位置関係を測定する超音波センサを含む走行ロボッ
トであって、前記超音波センサに対して浮力を発生して
前記超音波センサを水平状態に保つ浮力発生手段と、前
記水平状態に保たれた前記超音波センサの角度を初期値
として保持する初期値保持手段と、前記超音波センサを
X軸方向を中心軸とする方向に回動自在に保持する第1
のジンバルと、前記超音波センサを前記X軸方向に直交
するY軸方向を中心軸とする方向に回動自在に保持する
第2のジンバルと、前記超音波センサを前記X軸方向及
び前記Y軸方向各々に直交するZ軸方向を中心軸とする
方向に回動自在に保持する第3のジンバルと、ロボット
本体のX軸方向の角度を検出するX軸方向角度検出手段
と、前記ロボット本体の前記X軸方向に直交するY軸方
向の角度を検出するY軸方向角度検出手段と、前記ロボ
ット本体の前記X軸方向及び前記Y軸方向各々に直交す
るZ軸方向の角度を検出するZ軸方向角度検出手段と、
前記第1のジンバルを回動する第1の回動手段と、前記
第2のジンバルを回動する第2の回動手段と、前記第3
のジンバルを回動する第3の回動手段と、前記初期値保
持手段の保持内容と前記X軸方向角度検出手段の検出結
果と前記Y軸方向角度検出手段の検出結果と前記Z軸方
向角度検出手段の検出結果とを基に前記第1の回動手段
と前記第2の回動手段と前記第3の回動手段とを駆動し
て前記超音波センサと前記貯水槽壁面とが互いに平行と
なるように制御する制御手段とを有することを特徴とす
る走行ロボット。
(10) A traveling robot including an ultrasonic sensor for measuring a positional relationship with a water tank wall surface to be used as a reference when traveling, wherein the ultrasonic sensor generates buoyancy to apply the ultrasonic sensor to the ultrasonic sensor. Buoyancy generating means for maintaining a horizontal state, initial value holding means for maintaining an angle of the ultrasonic sensor maintained in the horizontal state as an initial value, and rotation of the ultrasonic sensor in a direction about the X-axis as a central axis. The first to hold freely
A gimbal, a second gimbal for rotatably holding the ultrasonic sensor in a direction about a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, and a second gimbal for holding the ultrasonic sensor in the X-axis direction and the Y-axis direction. A third gimbal rotatably held in a direction about a Z-axis direction orthogonal to each axial direction as a center axis, X-axis direction angle detecting means for detecting an angle of the robot body in the X-axis direction, and the robot body Y-axis direction angle detecting means for detecting an angle in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction; and Z for detecting an angle in the Z-axis direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction of the robot body. Axial direction detecting means,
First rotating means for rotating the first gimbal; second rotating means for rotating the second gimbal;
Third rotating means for rotating the gimbal, the content held by the initial value holding means, the detection result of the X axis direction angle detecting means, the detection result of the Y axis direction angle detecting means, and the Z axis direction angle. The ultrasonic sensor and the wall surface of the water storage tank are driven in parallel by driving the first rotation unit, the second rotation unit, and the third rotation unit based on the detection result of the detection unit. Control means for controlling the traveling robot so that

【0061】[0061]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、走
行時にロボット本体のX軸方向とこのX軸方向に直交す
るY軸方向とこれらX軸方向及びY軸方向各々に直交す
るZ軸方向とにおける各々の角度を検出し、これらX軸
方向、Y軸方向、Z軸方向各々の検出角度を基に超音波
センサをX軸方向、Y軸方向、Z軸方向に夫々回動制御
することによって、超音波センサを壁面等に対して平行
に保つことができ、測距不能に陥ることなく正確な測距
を可能とすることができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, during traveling, the X-axis direction of the robot body, the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, and the Z-axis orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction. The ultrasonic sensor is controlled to rotate in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction based on the detected angles in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. This has the effect that the ultrasonic sensor can be kept parallel to the wall surface or the like, and accurate distance measurement can be performed without the distance measurement being disabled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例による走行ロボットの斜視図
である。
FIG. 2 is a perspective view of a traveling robot according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の動作例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an operation example of one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例の動作例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an operation example of one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例の動作例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an operation example of one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例における制御系を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a control system in one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 超音波センサ 2 インナジンバル 3 アウタジンバル 4〜6 トルクモータ 7〜9 角度検出器 10〜12 初期設定角度記憶部 13 ロボット姿勢角検出器 14 CPU 15 超音波センサ回転制御部 16 インナジンバル回転制御部 17 アウタジンバル回転制御部 18 ロボット本体 19〜22 浮力発生器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic sensor 2 Inner gimbal 3 Outer gimbal 4-6 Torque motor 7-9 Angle detector 10-12 Initial setting angle storage part 13 Robot attitude angle detector 14 CPU 15 Ultrasonic sensor rotation control part 16 Inner gimbal rotation control part 17 Outer gimbal rotation controller 18 Robot body 19-22 Buoyancy generator

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 走行時に基準とすべき対象物の少なくと
も壁面との位置関係を測定するセンサ部材を含む走行ロ
ボットであって、 ロボット本体のX軸方向の角度を検出するX軸方向角度
検出手段と、 前記ロボット本体の前記X軸方向に直交するY軸方向の
角度を検出するY軸方向角度検出手段と、 前記ロボット本体の前記X軸方向及び前記Y軸方向各々
に直交するZ軸方向の角度を検出するZ軸方向角度検出
手段と、前記センサ部材の前記X軸方向の角度変化を検出するX
軸方向角度変化検出手段と、 前記センサ部材の前記Y軸方向の角度変化を検出するY
軸方向角度変化検出手段と、 前記センサ部材の前記Z軸方向の角度変化を検出するZ
軸方向角度変化検出手段と、 前記センサ部材を前記X軸方向を中心軸として回動する
X軸方向回動手段と、 前記センサ部材を前記Y軸方向を中心軸として回動する
Y軸方向回動手段と、 前記センサ部材を前記Z軸方向を中心軸として回動する
Z軸方向回動手段と、前記ロボット本体の走行前に設定された前記センサ部材
の前記X軸方向の角度と前記Y軸方向の角度と前記Z軸
方向の角度とを夫々記憶する記憶手段と、 前記X軸方向角度検出手段の検出結果と前記Y軸方向角
度検出手段の検出結果と前記Z軸方向角度検出手段の検
出結果と前記X軸方向角度変化検出手段の検出結果と前
記Y軸方向角度変化検出手段の検出結果と前記Z軸方向
角度変化検出手段の検出結果と前記記憶手段の記憶内容
を基に前記X軸方向回動手段と前記Y軸方向回動手段
と前記Z軸方向回動手段とを駆動して前記センサ部材
センサ面少なくとも前記対象物の壁面とが互いに平行
となるように制御する制御手段とを有することを特徴と
する走行ロボット。
1. At least the object to be used as a reference when traveling
A traveling robot including a sensor member for measuring a positional relationship with a wall surface , an X-axis direction angle detecting means for detecting an angle of the robot body in the X-axis direction, and a Y perpendicular to the X-axis direction of the robot body. Y-axis direction angle detection means for detecting an angle in the axial direction, Z-axis direction angle detection means for detecting an angle in the Z-axis direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction of the robot body, and the sensor X for detecting a change in the angle of the member in the X-axis direction
Axial angle change detection means, and Y for detecting an angle change in the Y-axis direction of the sensor member
Axial direction angle change detecting means, and a Z for detecting an angle change in the Z-axis direction of the sensor member
Axial angle change detection means, X-axis direction rotation means for rotating the sensor member about the X-axis direction as a central axis, and Y-axis direction rotation for rotating the sensor member about the Y-axis direction as a central axis. Moving means; Z-axis direction rotating means for rotating the sensor member around the Z-axis direction as a central axis; and the sensor member set before the robot body travels
The angle in the X axis direction, the angle in the Y axis direction, and the Z axis
Storage means for storing direction angles, a detection result of the X-axis direction angle detection means, a detection result of the Y-axis direction angle detection means, a detection result of the Z-axis direction angle detection means, and the X-axis direction angle. Change detection means and previous
The detection result of the Y-axis direction angle change detection means and the Z-axis direction
Detection result of angle change detection means and contents stored in storage means
Preparative by driving said X-axis direction turning means based on said Y-axis direction rotation means and the Z-axis direction turning means of said sensor member
A traveling robot, comprising: control means for controlling a sensor surface and at least a wall surface of the object to be parallel to each other.
【請求項2】 前記センサ部材を水平状態に保つ角度保
持手段を含み、前記角度保持手段で前記水平状態に保た
れた前記センサ部材の前記X軸方向の角度と前記Y軸方
向の角度と前記Z軸方向の角度とを初期値として前記記
憶手段に記憶するようにしたことを特徴とする請求項1
記載の走行ロボット。
2. A saw including an angle holding means for maintaining said sensor member in a horizontal state, kept in the horizontal state by the angle holding means
Angle of the sensor member in the X-axis direction and the Y-axis direction
And the angle in the Z-axis direction as initial values.
2. The storage device according to claim 1 , wherein the information is stored in storage means.
The traveling robot described.
【請求項3】 前記角度保持手段は、前記測定部材の水
平方向に対する角度を検出する角度検出手段と、前記角
度検出手段の検出結果にしたがって前記測定部材を前記
水平状態に保つ手段とからなることを特徴とする請求項
2記載の走行ロボット。
3. The angle holding means comprises an angle detecting means for detecting an angle of the measuring member with respect to a horizontal direction, and means for keeping the measuring member in the horizontal state according to a detection result of the angle detecting means. The traveling robot according to claim 2, wherein:
【請求項4】 前記角度保持手段は、前記測定部材に対
して浮力を発生する浮力発生手段からなることを特徴と
する請求項2記載の走行ロボット。
4. The traveling robot according to claim 2, wherein said angle holding means comprises buoyancy generating means for generating buoyancy to said measuring member.
【請求項5】 走行時に基準とすべき対象物の少なくと
も壁面との位置関係を測定するセンサ部材を含む走行ロ
ボットであって、 前記センサ部材をX軸方向を中心軸とする方向に回動自
在に保持する第1のジンバルと、 前記センサ部材を前記X軸方向に直交するY軸方向を中
心軸とする方向に回動自在に保持する第2のジンバル
と、 前記センサ部材を前記X軸方向及び前記Y軸方向各々に
直交するZ軸方向を中心軸とする方向に回動自在に保持
する第3のジンバルと、 ロボット本体のX軸方向の角度を検出するX軸方向角度
検出手段と、 前記ロボット本体の前記X軸方向に直交するY軸方向の
角度を検出するY軸方向角度検出手段と、 前記ロボット本体の前記X軸方向及び前記Y軸方向各々
に直交するZ軸方向の角度を検出するZ軸方向角度検出
手段と、前記第1のジンバルの前記X軸方向の角度変化を検出す
るX軸方向角度変化検出手段と、 前記第2のジンバルの前記Y軸方向の角度変化を検出す
るY軸方向角度変化検出手段と、 前記第3のジンバルの前記Z軸方向の角度変化を検出す
るZ軸方向角度変化検出手段と、 前記第1のジンバルを回動する第1の回動手段と、 前記第2のジンバルを回動する第2の回動手段と、 前記第3のジンバルを回動する第3の回動手段と、前記ロボット本体の走行前に設定された前記第1のジン
バルの前記X軸方向の角度と前記第2のジンバルの前記
Y軸方向の角度と前記第3のジンバルの前記Z軸方向の
角度とを夫々記憶する記憶手段と、 前記X軸方向角度検出手段の検出結果と前記Y軸方向角
度検出手段の検出結果と前記Z軸方向角度検出手段の検
出結果と前記X軸方向角度変化検出手段の検出結果と前
記Y軸方向角度変化検出手段の検出結果と前記Z軸方向
角度変化検出手段の検出結果と前記記憶手段の記憶内容
を基に前記第1の回動手段と前記第2の回動手段と前
記第3の回動手段とを駆動して前記センサ部材のセンサ
と前記対象物の少なくとも壁面とが互いに平行となる
ように制御する制御手段とを有することを特徴とする走
行ロボット。
5. An object to be used as a reference when traveling
A mobile robot also includes a sensor member for measuring the positional relationship between the wall surface, and the first gimbal for holding rotatably the sensor member in the direction about axis X-axis direction, the sensor member and the A second gimbal for rotatably holding a Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction as a center axis, and a Z-axis direction perpendicular to each of the X-axis direction and the Y-axis direction for the sensor member; A third gimbal rotatably held in a direction to be an axis, an X-axis direction angle detecting means for detecting an angle of the robot body in the X-axis direction, and a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction of the robot body. Y-axis direction angle detection means for detecting the angle of the robot body; Z-axis direction angle detection means for detecting the angle of the robot body in the Z-axis direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction ; Gimbal in the X-axis direction To detect the degree change
X-axis direction angle change detecting means for detecting an angle change of the second gimbal in the Y-axis direction.
Detecting a change in the angle of the third gimbal in the Z-axis direction.
Z-axis direction angle change detecting means, first rotating means for rotating the first gimbal, second rotating means for rotating the second gimbal, and the third gimbal. Third rotating means for rotating, and the first gin set before traveling of the robot body.
The angle of the X-axis direction of the gimbal and the angle of the second gimbal
The angle in the Y-axis direction and the angle in the Z-axis direction of the third gimbal.
Storage means for storing the respective angles, the detection results of the X-axis direction angle detection means, the detection results of the Y-axis direction angle detection means, the detection results of the Z-axis direction angle detection means, and the X-axis direction angle change detection. Means of detection and previous
The detection result of the Y-axis direction angle change detection means and the Z-axis direction
Detection result of angle change detection means and contents stored in storage means
Preparative by driving said first rotating means based on said second rotating means and said third turning means sensors of the sensor member
Mobile robot, characterized in that a control means for controlling so that at least the wall surface and the object are parallel to each other.
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