JP2781559B2 - 走行体の走行軌道制御装置 - Google Patents
走行体の走行軌道制御装置Info
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- JP2781559B2 JP2781559B2 JP63011394A JP1139488A JP2781559B2 JP 2781559 B2 JP2781559 B2 JP 2781559B2 JP 63011394 A JP63011394 A JP 63011394A JP 1139488 A JP1139488 A JP 1139488A JP 2781559 B2 JP2781559 B2 JP 2781559B2
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- Japan
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- traveling
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- trajectory
- traveling body
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は無人搬送車等の走行体の走行軌道制御装置に
関する。
関する。
［従来の技術］ 走行体の自動走行もしくは無人走行では、走行軌道を
反射テープ等で物理的に与える方式が多く用いられてい
るが、この方式では本発明の制御装置を必要としない
が、物理的な走行軌道を設置する必要があったり、又は
決められた軌道しか走れないという欠点があった。
反射テープ等で物理的に与える方式が多く用いられてい
るが、この方式では本発明の制御装置を必要としない
が、物理的な走行軌道を設置する必要があったり、又は
決められた軌道しか走れないという欠点があった。
［発明が解決しようとする問題点］ 反射テープ等の物理的な走行軌道を走行せずに、教示
等による走行軌道を走行させる走行体では、外部から走
行体の位置座標方位を与えて走行体が走行軌道からずれ
るのを防ぐ必要がある。ところが、位置ずれと方位ずれ
の両方を同時に制御すると、両者を相反する方向に制御
せざるを得ない場合が発生し、教示等の走行軌道上を走
行できなくなることが考えられる。
等による走行軌道を走行させる走行体では、外部から走
行体の位置座標方位を与えて走行体が走行軌道からずれ
るのを防ぐ必要がある。ところが、位置ずれと方位ずれ
の両方を同時に制御すると、両者を相反する方向に制御
せざるを得ない場合が発生し、教示等の走行軌道上を走
行できなくなることが考えられる。
本発明の課題は、上記従来の問題点を解消できる走行
体の走行軌道制御装置を提供することである。
体の走行軌道制御装置を提供することである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、物理的な走行軌道ではなく、教示された走
行軌道を走行する走行体の走行軌道制御装置において、
予め教示された走行体の走行軌道と走行体の現在位置と
を比較して位置偏差を検出する位置偏差検出手段と、前
記位置偏差検出手段により検出された位置偏差が予め設
定された値より大きい値となり、走行体の実位置が教示
された走行軌道より大きく外れて方位制御域外に出たも
のと判断された場合は、先ず位置制御により走行体を教
示された走行軌道に近付け、該走行体が方位制御領域内
に入ったら方位制御により走行体を更に走行軌道に近付
ける制御を行なう制御手段とを具備してなることを特徴
とする。
行軌道を走行する走行体の走行軌道制御装置において、
予め教示された走行体の走行軌道と走行体の現在位置と
を比較して位置偏差を検出する位置偏差検出手段と、前
記位置偏差検出手段により検出された位置偏差が予め設
定された値より大きい値となり、走行体の実位置が教示
された走行軌道より大きく外れて方位制御域外に出たも
のと判断された場合は、先ず位置制御により走行体を教
示された走行軌道に近付け、該走行体が方位制御領域内
に入ったら方位制御により走行体を更に走行軌道に近付
ける制御を行なう制御手段とを具備してなることを特徴
とする。
［作 用］ 本発明によれば、制御対象となる走行体の走行軌道か
らのずれ量に応じて位置制御方式と方位制御方式の２つ
の制御方式を切換えることにより、走行体の実位置が教
示等の走行軌道より大きくずれた場合は、まず位置制御
により走行体を教示等の走行軌道に近づけ、次に方位制
御により、走行体を更に走行軌道に近づける制御をする
ので、走行体を走行軌道に沿って確実に走行させること
が可能となる。
らのずれ量に応じて位置制御方式と方位制御方式の２つ
の制御方式を切換えることにより、走行体の実位置が教
示等の走行軌道より大きくずれた場合は、まず位置制御
により走行体を教示等の走行軌道に近づけ、次に方位制
御により、走行体を更に走行軌道に近づける制御をする
ので、走行体を走行軌道に沿って確実に走行させること
が可能となる。
［実施例］ 以下本発明を図面に示す一実施例に基づいて、具体的
に説明する。第１図は本発明の一実施例のシステムを示
す図で、走行体１に取り付けられた検出器２によって走
行体１の位置座標ｘと方位ｄが検出される。この位置座
標ｘと方位座標ｄおよび目標値計算部３で算出された位
置の目標値xtが制御装置４に入り４の出力が駆動部５を
経て走行体１への入力となる。
に説明する。第１図は本発明の一実施例のシステムを示
す図で、走行体１に取り付けられた検出器２によって走
行体１の位置座標ｘと方位ｄが検出される。この位置座
標ｘと方位座標ｄおよび目標値計算部３で算出された位
置の目標値xtが制御装置４に入り４の出力が駆動部５を
経て走行体１への入力となる。
本発明の一実施例における制御装置４の構成を以下で
説明する。位置ｘ、位置の目標値xt、方位ｄ及び方位の
目標値dtが制御装置４に入力される。制御切換指令部６
は、位置の目標値xtと検出された位置ｘとの差xt−ｘが
あらかじめ設定された値よりも小さいとき、すなわち方
位制御域内である場合は、切換スイッチ７を方位制御に
接続させて、方位制御のみを行なう。又、あらかじめ設
定された値よりもxt−ｘが大きい場合は位置制御域内と
なり、制御切換指令部６により、切換スイッチ７を経て
位置制御方式が選択される。
説明する。位置ｘ、位置の目標値xt、方位ｄ及び方位の
目標値dtが制御装置４に入力される。制御切換指令部６
は、位置の目標値xtと検出された位置ｘとの差xt−ｘが
あらかじめ設定された値よりも小さいとき、すなわち方
位制御域内である場合は、切換スイッチ７を方位制御に
接続させて、方位制御のみを行なう。又、あらかじめ設
定された値よりもxt−ｘが大きい場合は位置制御域内と
なり、制御切換指令部６により、切換スイッチ７を経て
位置制御方式が選択される。
尚、８のKp及び９のKdは各々位置の誤差xt−ｘと方位
の誤差dt−ｄの比例係数であり、それぞれの値は希望す
る応答特性により設定される。
の誤差dt−ｄの比例係数であり、それぞれの値は希望す
る応答特性により設定される。
第２図（ａ）は走行方向10に走行する走行体11を目標
走行軌道12上を走行させるとき、位置の修正方向13と、
方位の修正方向14が同一方向の場合である。この場合、
修正方向の矛盾は生じないので、従来の制御方式を用い
ても、第２図（ｂ）の走行軌道15に示す通り目標走行軌
道範囲内で走行体を走行させることが可能である。しか
し、第２図（ｃ）に示す如く、位置の修正方向13と、方
位の修正方向14が逆方向となる場合は、修正方向の矛盾
を生じ、従来の制御方式では、第２図（ｄ）に示す走行
軌跡16となり、目標走行軌道範囲内で走行体を走行させ
ることが不可能となる。
走行軌道12上を走行させるとき、位置の修正方向13と、
方位の修正方向14が同一方向の場合である。この場合、
修正方向の矛盾は生じないので、従来の制御方式を用い
ても、第２図（ｂ）の走行軌道15に示す通り目標走行軌
道範囲内で走行体を走行させることが可能である。しか
し、第２図（ｃ）に示す如く、位置の修正方向13と、方
位の修正方向14が逆方向となる場合は、修正方向の矛盾
を生じ、従来の制御方式では、第２図（ｄ）に示す走行
軌跡16となり、目標走行軌道範囲内で走行体を走行させ
ることが不可能となる。
第３図は、走行平面上の制御切換域を示したもので、
目標走行軌道12からのずれ量が大きい場合は、位置制御
方式により走行体11は制御され、位置制御域17となり、
ずれ量がある範囲よりも小さい場合は、方位制御方式に
より制御される方位制御域18となる。このように制御方
式を目標走行軌道からのずれ量に基づいて制御方式を切
り換える方式を採用することで、第２図（ｃ）に示す位
置の修正方向と方位の修正方向が相反する場合でも第２
図（ｂ）に示すように目標走行軌道範囲内で走行体を走
行させることが可能となる。
目標走行軌道12からのずれ量が大きい場合は、位置制御
方式により走行体11は制御され、位置制御域17となり、
ずれ量がある範囲よりも小さい場合は、方位制御方式に
より制御される方位制御域18となる。このように制御方
式を目標走行軌道からのずれ量に基づいて制御方式を切
り換える方式を採用することで、第２図（ｃ）に示す位
置の修正方向と方位の修正方向が相反する場合でも第２
図（ｂ）に示すように目標走行軌道範囲内で走行体を走
行させることが可能となる。
第４図は本発明の一実施例のシステムのフローチャー
トを示す図で、位置データx,xt及びd,dtを入力した後、
位置，方位の各々の偏差を求め位置偏差が方位制御域内
に留まっている場合は方位制御を行い、そうでない場合
は位置制御を行う。このようにして採用した制御により
算出された制御量を駆動部に出力する。この動作をくり
返して制御を行う。
トを示す図で、位置データx,xt及びd,dtを入力した後、
位置，方位の各々の偏差を求め位置偏差が方位制御域内
に留まっている場合は方位制御を行い、そうでない場合
は位置制御を行う。このようにして採用した制御により
算出された制御量を駆動部に出力する。この動作をくり
返して制御を行う。
本発明の一実施例における位置・方位検出器２につい
て以下に説明する。位置・方位検出器２は走行平面上に
設置した４つ以上の反射鏡と走行体に取り付けられたレ
ーザ光照射装置により構成されている。第５図に示す通
り反射鏡は入射光と反射光が180度の角度をなす様に３
枚の鏡板がそれぞれ直角となるプリズムである。又、レ
ーザ光照射装置は第６図に示す通り発光部で生成された
レーザ光を回転速度300rpmで周囲に照射するとともに、
反射鏡からの反射光を受光部で伝達させる回転反射鏡
と、この反射鏡によりロボットの位置座標及び方位を算
出するマイクロコンピュータとから構成されている。あ
らかじめ走行体には、走行軌道の座標と方位を、又、レ
ーザ光照射装置には走行体の初期位置座標と初期方位並
びに反射鏡の位置座標をそれぞれ走行体を介して教示し
ておく。レーザ光照射装置は走行時の時々刻々変化する
各反射鏡からの反射光の反射角により走行体の位置座標
及び方位を以下の通り算出し、その値を走行体に与え
る。第７図に示すように４つの反射鏡を直交座標Ｘ−Ｙ
平面上のＡ（X1,Y1）、Ｂ（X2,Y2）,C（X3,Y3）,D（X4,
Y4）に設置すれば、回転反射鏡の回転角によりθ１〜θ
４までの角度が求められるので、三角測量により走行体
の位置座標および方位が求められる。その値を走行体に
与える。なお走行体が円弧を走行する場合の方位はその
接線方向となる。
て以下に説明する。位置・方位検出器２は走行平面上に
設置した４つ以上の反射鏡と走行体に取り付けられたレ
ーザ光照射装置により構成されている。第５図に示す通
り反射鏡は入射光と反射光が180度の角度をなす様に３
枚の鏡板がそれぞれ直角となるプリズムである。又、レ
ーザ光照射装置は第６図に示す通り発光部で生成された
レーザ光を回転速度300rpmで周囲に照射するとともに、
反射鏡からの反射光を受光部で伝達させる回転反射鏡
と、この反射鏡によりロボットの位置座標及び方位を算
出するマイクロコンピュータとから構成されている。あ
らかじめ走行体には、走行軌道の座標と方位を、又、レ
ーザ光照射装置には走行体の初期位置座標と初期方位並
びに反射鏡の位置座標をそれぞれ走行体を介して教示し
ておく。レーザ光照射装置は走行時の時々刻々変化する
各反射鏡からの反射光の反射角により走行体の位置座標
及び方位を以下の通り算出し、その値を走行体に与え
る。第７図に示すように４つの反射鏡を直交座標Ｘ−Ｙ
平面上のＡ（X1,Y1）、Ｂ（X2,Y2）,C（X3,Y3）,D（X4,
Y4）に設置すれば、回転反射鏡の回転角によりθ１〜θ
４までの角度が求められるので、三角測量により走行体
の位置座標および方位が求められる。その値を走行体に
与える。なお走行体が円弧を走行する場合の方位はその
接線方向となる。
本発明における走行体の目標値と誤差について以下に
述べる。走行体の目標値は前述した走行体にあらかじめ
教示した走行軌道の位置座標とその方位である。又誤差
は、この目標値と位置・方位検出器によって算出された
位置座標及び方位との差である。
述べる。走行体の目標値は前述した走行体にあらかじめ
教示した走行軌道の位置座標とその方位である。又誤差
は、この目標値と位置・方位検出器によって算出された
位置座標及び方位との差である。
次に本願発明の一実施例における走行体の操舵制御に
ついて説明する。
ついて説明する。
走行体は第８図に示す様な前輪の左右の速度差による
操舵と後輪軸の操舵となっており、後輪舵角θｒと前輪
舵角θｆは、走行体が位置制御域を走行中は位置座標の
誤差に比例した値となり、方位制御域を走行中には方位
の誤差に比例した値となる。又、上記走行体は前輪駆動
となっている。尚、方位の誤差は第７図に示す様に直交
座標Ｘ−Ｙ平面上においてＸ軸に対する軌道及び走行体
の進行方向との差である。
操舵と後輪軸の操舵となっており、後輪舵角θｒと前輪
舵角θｆは、走行体が位置制御域を走行中は位置座標の
誤差に比例した値となり、方位制御域を走行中には方位
の誤差に比例した値となる。又、上記走行体は前輪駆動
となっている。尚、方位の誤差は第７図に示す様に直交
座標Ｘ−Ｙ平面上においてＸ軸に対する軌道及び走行体
の進行方向との差である。
第９図（Ａ）は従来の制御方式で位置及び方位の修正
方向が同方向の場合であり、第９図（Ｂ）は位置及び方
位の修正方向が逆方向の場合である。又、第９図（Ｃ）
は本発明による制御方式である。
方向が同方向の場合であり、第９図（Ｂ）は位置及び方
位の修正方向が逆方向の場合である。又、第９図（Ｃ）
は本発明による制御方式である。
［発明の効果］ 以上記述した様に、本発明によれば、従来の反射テー
プ等の物理的な走行軌道を準備する必要がなく、走行体
を教示等の走行軌道上を無人走行もしくは自動走行させ
ることができる。
プ等の物理的な走行軌道を準備する必要がなく、走行体
を教示等の走行軌道上を無人走行もしくは自動走行させ
ることができる。
第１図は本発明の一実施例の制御装置の構成を示すブロ
ック図、第２図は位置修正方向と方位修正方向と走行体
の走行軌跡の関係を示す図、第３図は第１図に示す制御
方式の切換設定域を示す図、第４図は第１図に示す制御
方式のフローチャート図、第５図〜第７図は第１図にお
ける位置・方位検出器の作用を説明するための図、第８
図および第９図は第１図における走行体の操舵制御を説
明するための図である。 1:走行体、2:位置・方位検出器、3:目標値算出部、4:制
御装置、5:駆動部,6:制御切換指令部、7:切換スイッ
チ。
ック図、第２図は位置修正方向と方位修正方向と走行体
の走行軌跡の関係を示す図、第３図は第１図に示す制御
方式の切換設定域を示す図、第４図は第１図に示す制御
方式のフローチャート図、第５図〜第７図は第１図にお
ける位置・方位検出器の作用を説明するための図、第８
図および第９図は第１図における走行体の操舵制御を説
明するための図である。 1:走行体、2:位置・方位検出器、3:目標値算出部、4:制
御装置、5:駆動部,6:制御切換指令部、7:切換スイッ
チ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 義樹 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番 地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 坂井 健次 山口県下関市彦島江の浦町６丁目16番１ 号 三菱重工業株式会社下関造船所内 (72)発明者 竹本 靖 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株 式会社大林組技術研究所内 (72)発明者 汐川 孝 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株 式会社大林組技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−128806（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−265906（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−47508（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−85993（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05D 1/02
Claims (1)
- 【請求項１】物理的な走行軌道ではなく、教示された走
行軌道を走行する走行体の走行軌道制御装置において、 予め教示された走行体の走行軌道と走行体の現在位置と
を比較して位置偏差を検出する位置偏差検出手段と、 前記位置偏差検出手段により検出された位置偏差が予め
設定された値より大きい値となり、走行体の実位置が教
示された走行軌道より大きく外れて方位制御域外に出た
ものと判断された場合は、先ず位置制御により走行体を
教示された走行軌道に近付け、該走行体が方位制御領域
内に入ったら方位制御により走行体を更に走行軌道に近
付ける制御を行なう制御手段と を具備してなることを特徴とする走行体の走行軌道制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63011394A JP2781559B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 走行体の走行軌道制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63011394A JP2781559B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 走行体の走行軌道制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01187605A JPH01187605A (ja) | 1989-07-27 |
| JP2781559B2 true JP2781559B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=11776793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63011394A Expired - Lifetime JP2781559B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 走行体の走行軌道制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2781559B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61128806A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-16 | 株式会社クボタ | 刈取収穫機の操向制御装置 |
-
1988
- 1988-01-21 JP JP63011394A patent/JP2781559B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01187605A (ja) | 1989-07-27 |
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