JP2928658B2 - Optimal route search device for mobile robots - Google Patents

Optimal route search device for mobile robots

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JP2928658B2
JP2928658B2 JP11347691A JP11347691A JP2928658B2 JP 2928658 B2 JP2928658 B2 JP 2928658B2 JP 11347691 A JP11347691 A JP 11347691A JP 11347691 A JP11347691 A JP 11347691A JP 2928658 B2 JP2928658 B2 JP 2928658B2
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node
traveling
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distance
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正紀 大西
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Shinko Electric Co Ltd
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は自立無人車等の移動ロ
ボットに適用して好適な移動ロボットの最適経路探索装
置に関する。
BACKGROUND OF THE SakuSo this invention probe the optimal path of a suitable mobile robot applied to a mobile robot, such as self-reliance unmanned vehicle
About the location.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動ロボットにおいて、ある地点から目
的地まで、どういう経路を通れば最適であるかという問
題について、種々の研究がなされ、いろいろな方法が提
案されている。例えば、移動ロボットに内蔵されたメモ
リに、地図に対応するデータを格納しておき、このデー
タによって最適経路を決定する。即ち、地図上の特殊点
(ノード)間の直線距離やノードの接続関係を予めメモ
リに格納しておき、現在位置しているノードViから次
に進むべきノードVjを次のようにして決定する。
2. Description of the Related Art In a mobile robot, various studies have been made on the problem of what route should be optimally taken from a certain point to a destination, and various methods have been proposed. For example, data corresponding to a map is stored in a memory built in the mobile robot, and an optimal route is determined based on the data. That is, may be stored in advance in the memory of the linear distance and node connections between specific points on the map (node), then the node V j to go from node V i which is currently located in the following manner decide.

【0003】(1)縦型探索、横型探索などの公知の手
法によって、出発ノードSから目的ノードGまでの経路
を探索する。そして、中間ノードViに接続されたノー
ドの中から次に通過すべきノードVjの次候補ノードV
jxを選択する。 (2)次候補ノードVjxの中から、現在ノードViに最
も近いノードVjを選ぶ。 (3)この操作を繰返して、出発ノードSから目的ノー
ドGまでの経路を決定する。 この場合、上記経路は、総経路長が最小となり、最適経
路と考えられる。
(1) A route from a start node S to a destination node G is searched by a known method such as a vertical search or a horizontal search. Then, the next candidate node V node V j to be next passes from the connected to the intermediate node V i node
Select jx . (2) from the next candidate node V jx, choose the closest node V j current to node V i. (3) This operation is repeated to determine a route from the departure node S to the destination node G. In this case, the route has the minimum total route length and is considered to be the optimal route.

【0004】しかしながら、上述した従来の経路探索方
法では、本当の最適経路が得られないことがあった。こ
れは、次候補ノードVjxの中から次のノードVjを選ぶ
場合、現在ノードViに最も近いノードを選択している
ため、目的ノードGから遠ざかるような進路を取ってし
まうケースが生じるからである。また、縦型探索におい
ては、いつになっても目的ノードGに到達しない場合が
ある。一方、横型探索においては、目的ノードGを探索
するのに長時間を要するという問題があった。これは、
各ノード間の距離が等しい場合、探索すべき枝が幾何級
数的に増加してしまうからである。
[0004] However, in the above-described conventional route search method, a true optimal route may not be obtained. This is because, when the next node V j is selected from the next candidate nodes V jx , the node closest to the current node V i is selected, so that a case may occur in which the path goes away from the target node G. Because. Further, in the vertical search, there is a case where the target node G is not reached at any time. On the other hand, in the horizontal search, there is a problem that it takes a long time to search for the target node G. this is,
This is because if the distance between the nodes is equal, the number of branches to be searched increases geometrically.

【0005】そこで、本出願人は、先に、中間ノードV
iから次のノードVjを選択するにあたり、次のような評
価関数H1(Vi,Vjx)、H2(Vi,Vjx)およびH3
(Vi,Vjx)をそれぞれ用いて、経路探索を行う3つ
の方法を提案した。(A)第1の方法 H1(Vi,Vjx)=Wa1・A1(Vjx,G)+Wb1・B1(Vi,Vjx)……(1) 但し、 A1(Vjx,G)=D(Vjx,G)/L1……(2) B1(Vi,Vjx)=D(Vi,Vjx)/L1……(3) ここで、D(Vjx,G)は次候補ノードVjxと目的ノー
ドGとの距離、D(Vi,Vjx)は現在ノードViと次候
補ノードVjxとの距離であり、L1はノード間の最大距
離である。従って、変数A1(Vjx,G)およびB1(V
i,Vjx)は距離L1によって正規化されたもので、0〜
1の値をとり、小さいほど評価が高く、0が最良で1が
最悪である。また、Wa1およびWb1は変数A1(Vjx
G)およびB1(Vi,Vjx)の重み付けをする係数であ
る。尚、上述した技術の詳細については、本出願人が先
に提案した移動ロボットの最適経路探索方法の公報(特
開昭62−32516号公報)を参照されたい。
Therefore, the present applicant has previously described the intermediate node V
In selecting the next node V j from i , the following evaluation functions H 1 (V i , V jx ), H 2 (V i , V jx ) and H 3
Three methods for performing a route search using (V i , V jx ) have been proposed. (A) The first method H 1 (V i, V jx ) = W a1 · A 1 (V jx, G) + W b1 · B 1 (V i, V jx) ...... (1) where, A 1 ( V jx, G) = D ( V jx, G) / L 1 ...... (2) B 1 (V i, V jx) = D (V i, V jx) / L 1 ...... (3) where, D (V jx, G) is the distance of the distance between the next candidate node V jx and destination node G, D (V i, V jx) of the current node V i and the next candidate node V jx, L 1 is the node Is the maximum distance between Therefore, the variables A 1 (V jx , G) and B 1 (V
i, V jx) has been normalized by the distance L 1, 0 to
Taking a value of 1, the smaller the value, the higher the evaluation. 0 is the best and 1 is the worst. W a1 and W b1 are variables A 1 (V jx ,
G) and B 1 (V i , V jx ). For details of the technique described above, refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-32516 which discloses a method for searching for an optimum route for a mobile robot, which has been previously proposed by the present applicant.

【0006】(B)第2の方法 H2(Vi,Vjx)=Wa2・A2(Vjx,G)+Wb2・B2(Vi,Vjx)……(4) 但し、 A2(Vjx,G)=D(Vjx,G)/L2……(5) B2(Vi,Vjx)=D(Vi,Vjx)/πL2……(6) ここで、L2は地図(即ち、移動ロボットの移動領域)
に外接する長方形の対角線の距離である。従って、変数
2(Vjx,G)は距離L2によって正規化され、変数B
2(Vi,Vjx)は距離L2に円周率πを乗じた値によっ
て正規化されたもので、0〜1の値をとり、小さいほど
評価が高く、0が最良で1が最悪である。また、Wa2
よびWb2は変数A2(Vjx,G)およびB2(Vi
jx)の重み付けをする係数である。尚、上述した技術
の詳細については、本出願人が先に提案した移動ロボッ
トの最適経路探索方法の公報(特開昭62−32517
号公報)を参照されたい。
(B) Second method H 2 (V i , V jx ) = W a2 · A 2 (V jx , G) + W b2 · B 2 (V i , V jx ) (4) A 2 (V jx , G) = D (V jx , G) / L 2 (5) B 2 (V i , V jx ) = D (V i , V jx ) / πL 2 (6) Here, L 2 is a map (that is, a moving area of the mobile robot).
Is the distance of the diagonal line of the rectangle circumscribing. Therefore, the variable A 2 (V jx , G) is normalized by the distance L 2 and the variable B 2
2 (V i , V jx ) is normalized by a value obtained by multiplying the distance L 2 by the pi, and takes a value of 0 to 1. The smaller the value, the higher the evaluation. 0 is the best and 1 is the worst. It is. W a2 and W b2 are variables A 2 (V jx , G) and B 2 (V i ,
V jx ). For details of the above-mentioned technology, refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-32517, which is a method of searching for an optimum route for a mobile robot previously proposed by the present applicant.
Gazette).

【0007】(C)第3の方法 H3(Vi,Vjx)=Wa3・A3(Vi,Vjx)+Wb3・B3(θ)……(7) ここで、A3(Vi,Vjx)はノードViとノードVjx
の距離情報による変数であり、目的ノードGに近付く次
候補ノードVjxほど評価がよくなるように設定されてい
る。また、B3(θ)は、ノードViにおける進行方向
(即ち、前回ノードと今回ノードViとを結ぶ線分の方
向)と、ノードViとノードVjとを結ぶ線分とがなす角
度θに対して定まる損失を示す変数である。この角度θ
は、各ノードの座標から計算によって求められるもの
で、回転方向による符号を付けることなく、左折、右折
とも90゜としている。そして、変数B3(θ)は角度
θが小さいほど、即ち、直線に近いほど評価が良くなる
ようになっている。また、Wa3およびWb3は変数A
3(Vi,Vjx)およびB3(θ)の重み付けをする係数
である。 尚、上述した技術の詳細については、本出願
人が先に提案した移動ロボットの最適経路探索方法の公
報(特開昭62−32518号公報)を参照されたい。
(C) Third method H 3 (V i , V jx ) = W a3 · A 3 (V i , V jx ) + W b3 · B 3 (θ) (7) where A 3 (V i, V jx) is a variable according to the distance information between nodes V i and node V jx, are set to evaluate as follows: candidate node V jx approaching the destination node G is improved. Also, B 3 (theta) is the traveling direction (i.e., the direction of a line connecting the current node V i and the previous node) at the node V i and, formed between a line connecting the node V i and node V j This is a variable indicating a loss determined with respect to the angle θ. This angle θ
Is obtained by calculation from the coordinates of each node, and the left and right turns are set to 90 ° without a sign according to the rotation direction. The smaller the angle θ, that is, the closer to a straight line, the better the evaluation of the variable B 3 (θ). W a3 and W b3 are variables A
3 (V i , V jx ) and B 3 (θ) are weighting coefficients. For details of the above-described technique, refer to the publication (Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-32518) of a method for searching for an optimal route of a mobile robot previously proposed by the present applicant.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の移動ロボットの最適経路探索方法は、いずれも最適
経路として最短距離経路を探索するものであった。しか
しながら、移動ロボットにおける最適経路とは、最短時
間経路をいう。また、従来の最適経路探索方法において
は、以下に示すような場合に以下に示す問題があった。
The above-mentioned conventional methods for searching for an optimum route for a mobile robot all search for the shortest distance route as the optimum route. However, the optimal route in the mobile robot is the shortest time route. Further, the conventional optimal route search method has the following problems in the following cases.

【0009】今、図6に示す地図上のノード7にいる移
動ロボットがノード5へ移動する際に、経路としてノー
ド7→ノード8→ノード3→ノード4→ノード5を探索
したとする。この場合、ノード7→ノード8間およびノ
ード8→ノード3間は、共に通路に対して直進するた
め、ノード8ではカーブ走行をする。従って、ノード8
からノード3を評価するとき、従来の最適経路探索方法
で方向変換に対する評価を角度変化として評価すること
は妥当である。
Now, suppose that the mobile robot at node 7 on the map shown in FIG. 6 searches node 7 → node 8 → node 3 → node 4 → node 5 as a route when moving to node 5. In this case, since the node 7 → node 8 and the node 8 → node 3 both travel straight along the path, the node 8 travels on a curve. Therefore, node 8
When evaluating the node 3 from the above, it is appropriate to evaluate the direction conversion as an angle change by the conventional optimal route search method.

【0010】ところが、図6に示す地図上のノード7に
いる移動ロボットがノード5へ移動する際に、経路とし
てノード7→ノード8→ノード9→ノード4→ノード5
を探索した場合には、ノード8→ノード9間は直進であ
り、ノード9→ノード4間は横行(左右進)である。こ
のとき、ノード9では移動ロボットの走行機構によって
も異なるが、カーブ走行に比べて大きな時間損失とな
る。また、ノード4においても同様である。
[0010] However, when the mobile robot at the node 7 on the map shown in FIG. 6 moves to the node 5, the route of the node 7 → node 8 → node 9 → node 4 → node 5
Is searched, the path between the node 8 and the node 9 is straight, and the path between the node 9 and the node 4 is traversing (forward and backward). At this time, at the node 9, although it differs depending on the traveling mechanism of the mobile robot, a large time loss is caused as compared with traveling on a curve. The same applies to the node 4.

【0011】ここで問題となるのは、従来の最適経路探
索方法では、ノード8でカーブ走行をする場合と、ノー
ド9で一旦停止した後、横行姿勢になり、ノード4へ進
む場合とが実際の走行時間に差があるにもかかわらず、
角度変化という面では同じ評価となり、現実とは異なっ
た評価を行ってしまうことである。この発明は、このよ
うな背景の下になされたもので、最短時間経路を探索で
きると共に、進行方向の変化を実際の動作にあった時間
として評価することができる移動ロボットの最適経路探
索装置を提供することを目的とする。
The problem here is that in the conventional optimal route search method, a case where the vehicle travels in a curve at the node 8 and a case where the vehicle temporarily stops at the node 9 and then moves to the traversing posture and then proceeds to the node 4 actually occur. Despite the differences in travel times
In terms of angle change, the evaluation is the same, and an evaluation different from reality is performed. The present invention has been made under such a background, and an optimal path search for a mobile robot capable of searching for a path in the shortest time and evaluating a change in a traveling direction as a time corresponding to an actual operation.
It is an object to provide a cable device .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明は、回転角度の
変化を行い走行するカーブ走行、及び一旦停止して車輪
の角度を直角に変化させる横行走行が可能な移動ロボッ
トの移動する領域を示す地図データを記憶する第1の記
憶手段と、移動ロボットの走行速度データを記憶する第
2の記憶手段と、少なくとも単位角度を回転するのに必
要な単位角度時間データと、横行走行を行うために必要
な方向変化時間データと、次に進む候補地及び現在地の
間の距離データと、現在地及び前記候補地の間を走行す
るときの速度データとを記憶する第3の記憶手段と、前
記地図データに基づき、複数の前記候補地から目的地ま
でのそれぞれの直線距離を示す直線距離データを求める
距離演算手段と、前記直線距離データを前記走行速度デ
ータで除算し、結果として直線距離走行時間データを求
める第一の除算手段と、前記距離データを前記走行デー
タで除算し、結果として走行時間データを求める第二の
除算手段と、カーブ走行のとき、前記単位角度時間デー
タに基づいて得られる回転角度時間データと、前記直線
距離走行時間データと、前記走行時間データとに基づ
き、経路探索の評価値を求め、横行走行のとき、前記方
向変化時間データと、前記直線距離走行時間データと、
前記走行時間データとに基づき、経路探索の評価値を求
める評価値演算手段と、複数の前記候補地までの経路の
うち最も小さい値の前記評価値を有する経路を選択する
選択手段とを具備することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a rotation angle
Curve running to change and run, and stop once and wheels
First storage means for storing map data indicating a moving area of a mobile robot capable of traversing in which the angle of the mobile robot is changed to a right angle; second storage means for storing travel speed data of the mobile robot; a unit angle time data required to rotate the angle, and direction change time data required to perform the transverse travel, proceeding candidate sites and current location
Travel between the current location and the candidate location
A third storage means for storing the velocity data of Rutoki, based on the map data, a distance calculation means for obtaining a linear distance data indicating the respective linear distance to the destination from the plurality of candidate locations, the straight line First dividing means for dividing the distance data by the traveling speed data and obtaining linear distance traveling time data as a result; and dividing the distance data into the traveling data.
Data, and the resulting travel time data
Dividing means, when traveling on a curve, the unit angle time data
Rotation angle time data obtained based on the
Based on the distance travel time data and the travel time data,
To obtain the evaluation value of the route search,
Direction change time data, the straight-line distance travel time data,
Evaluation value calculation means for obtaining an evaluation value of a route search based on the travel time data; and selection means for selecting a route having the smallest evaluation value among the routes to the plurality of candidate locations. It is characterized by the following.

【0013】[0013]

【作用】上記方法によれば、移動ロボットとしての本来
の最適経路である最短時間経路が探索できる。
According to the above method, the shortest time route which is the original optimum route as the mobile robot can be searched.

【0014】[0014]

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の一実施例
について説明する。図1はこの発明の一実施例による移
動ロボットの最適経路探索装置を適用した移動ロボット
の構成を示すブロック図であり、この図において、1は
移動ロボットの走行装置、2は走行装置1の走行制御を
行うCPU(中央処理装置)、3は図2に示す地図に関
する地図情報が格納されたメモリである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1 is a block diagram showing a configuration of a mobile robot according to the optimum route exploration search device of a mobile robot according to an embodiment of the present invention. In this figure, 1 is traveling device of a mobile robot, 2 traveling device 1 A CPU (Central Processing Unit) 3 for controlling the traveling is a memory in which map information relating to the map shown in FIG. 2 is stored.

【0015】地図情報は、ノード番号、各ノ−ドの接続
情報およびノード間情報(シーン)からなり、基本的に
は制御局で作成、追加および削除を行う。尚、場合によ
っては、シーンの作成を移動ロボット自体を走行させて
行う。作成された地図情報は、ICカードを記録媒体と
して各移動ロボットに転送され、移動ロボットは転送さ
れた地図情報をバッテリバックアップされたメモリ3に
格納する。地図情報のデータ構造は制御局と移動ロボッ
トとで同一であり、内容も同一でなければならない。
The map information is composed of node numbers, connection information of each node, and information between nodes (scenes), and is basically created, added and deleted by the control station. In some cases, the scene is created by running the mobile robot itself. The created map information is transferred to each mobile robot using the IC card as a recording medium, and the mobile robot stores the transferred map information in the memory 3 backed up by a battery. The data structure of the map information must be the same between the control station and the mobile robot, and the contents must be the same.

【0016】ここで、地図情報のデータ構造を図3〜図
5に示す。図3はノードエントリテーブルであり、登録
されたノードのノード番号が登録順に格納されており、
登録されていないエリアには、ノード番号として0が格
納されている。このノード番号は使用者が任意に決める
ことができる。
Here, the data structure of the map information is shown in FIGS. FIG. 3 is a node entry table in which the node numbers of registered nodes are stored in the order of registration.
In an area that is not registered, 0 is stored as a node number. This node number can be arbitrarily determined by the user.

【0017】図4はネットワークテーブルであり、ノー
ドのワールド座標およびノード間の接続情報等のネット
ワーク情報が格納されている。1つのノードに対するメ
モリ容量は、固定長で登録可能なノードの数分の容量で
ある。図4において、ノードX座標およびY座標はノー
ドのワールド座標(mm)、作業点X座標および作業点
Y座標は作業点のワールド座標(mm)である。
FIG. 4 shows a network table, which stores network information such as world coordinates of nodes and connection information between nodes. The memory capacity for one node is equal to the number of nodes that can be registered with a fixed length. In FIG. 4, the node X coordinate and the Y coordinate are the world coordinates (mm) of the node, and the work point X coordinate and the work point Y coordinate are the world coordinates (mm) of the work point.

【0018】接続ノード番号0〜3はこのノード(今の
場合、第n番目に登録されたノード)に接続されている
ノードの番号であり、ノード番号0のエリアから接続さ
れているノード番号が順次格納され、ノード数が3個以
下の場合には残りのエリアには0が格納される。シーン
オフセット0〜3は接続するノード番号0〜3に対応す
るノード間のシーンが後述するシーンテーブルの何バイ
ト目から始っているかを示す。
The connection node numbers 0 to 3 are the numbers of the nodes connected to this node (in this case, the nth registered node), and the node numbers connected from the area of the node number 0 are When the number of nodes is three or less, 0 is stored in the remaining area. The scene offsets 0 to 3 indicate the byte number of the scene between the nodes corresponding to the connected node numbers 0 to 3 in a scene table described later.

【0019】図5はシーンテーブルであり、ノード間の
壁の状態や走行条件が格納されている。図5において、
ノード間直線距離は座標から求めた移動ロボットが実際
に走行する距離(mm)、ノード間実測距離(mm)は
ノード間が直線でない場合のみ値があり、直線の場合は
0である。一方通行指示は0が一方通行なし、1が始点
から終点、2が終点から始点を表す。走行姿勢は0が前
後進、1が横行を表す。順方向走行オフセットおよび逆
方向走行オフセットは基準線からの距離(mm)であ
り、+の場合は進行方向に対して左、−の場合は進行方
向に対して右を表す。制限速度は0で最高速度(m/h
our)を表す。ビームセンサ有効方向は0で両方向有
効、1で順方向有効、2で逆方向有効、3で両方向無効
を表す。
FIG. 5 shows a scene table in which the states of the walls between the nodes and the running conditions are stored. In FIG.
The linear distance between nodes is a distance (mm) actually traveled by the mobile robot obtained from the coordinates, and the measured distance between nodes (mm) has a value only when the node is not a straight line, and is 0 when it is a straight line. In the one-way instruction, 0 indicates no one-way traffic, 1 indicates an end point from a start point, and 2 indicates a start point from an end point. In the running posture, 0 indicates forward / backward movement and 1 indicates traversing. The forward running offset and the backward running offset are distances (mm) from the reference line, where + indicates left with respect to the traveling direction and-indicates right with respect to the traveling direction. The speed limit is 0 and the maximum speed (m / h
our). The effective direction of the beam sensor is 0 for both directions, 1 for the forward direction, 2 for the reverse direction, and 3 for both directions.

【0020】ここで、経路探索の基準となるノードをV
i、次に進むべきノードVjとし、ノードViからノード
jを選択するための評価関数H(Vi,Vjx)を次の式
によって定義する。 H(Vi,Vjx)=Tgx+Tlx+Tdx+Tox……(8) この式で、Vjxは次に選択する候補ノード、Tgxは候補
ノードVjxと目的地(ゴール)の直線距離走行する時
間、TlxはノードViから候補ノードVjxへ走行する時
間、TdxはノードViの姿勢から候補ノードVjxへ走行
するための姿勢変更時間、Toxはその他の走行を制限す
る時間である。
Here, the node serving as a reference for the route search is V
i, then the node V j should proceed, the node V i evaluation for selecting the node V j from the function H (V i, V jx) is defined by the following equation. H (V i , V jx ) = T gx + T lx + T dx + T ox (8) In this equation, V jx is the candidate node to be selected next, and T gx is the candidate node V jx and the destination (goal). time to linear distance running, T lx node time to travel from V i to the candidate node V jx, T dx node V i attitude change time for traveling from the position to the candidate node V jx of, T ox other travel It is time to limit.

【0021】今、ノードViにおいて候補ノードVjx
評価する場合を考える。評価の各パラメータは以下に示
すように計算することができる。 Tgx=(ノードViとゴールの直線距離)/(移動ロボット
の最高速度)……(9) ノードViとゴールの直線距離は両者の座標から計算す
る。移動ロボットの最高速度はメモリ3に格納されてい
る。このTgxは、候補ノードVjxがいかにゴールに近づ
きつつあるかをあるかを示す。
[0021] Now, consider the case to evaluate the candidate node V jx at node V i. Each parameter of the evaluation can be calculated as shown below. T gx = (node V i and the linear distance goal) / (the maximum speed of the mobile robot) (9) node V i and the linear distance goal is calculated from both coordinates. The maximum speed of the mobile robot is stored in the memory 3. This T gx indicates how the candidate node V jx is approaching the goal.

【0022】Tlx=(ノードViと候補ノードVjxとの間
の距離)/(ノードViから候補ノードVjxへ走行する時
の速度)……(10) ノードViと候補ノードVjxとの間の距離およびノード
iから候補ノードVjxへ走行する時の速度は共に、シ
ーンテーブルに格納されている。カーブ走行する場合に
は、 Tdx=単位角度回転するのに要する時間×角度……(1
1) また、走行方向が変化する場合には、 Tdx=走行方向を変化させるのに要する時間……(12) Toxは特殊な状況を反映するために使用される。例え
ば、あるノードへ行くためには、途中に自動ドアがあ
り、自動ドアが開くのを待たなければならないような場
合には、自動ドアが開くまでの時間をToxとする。
[0022] T lx = (node V i and the distance between the candidate node V jx) / (node speed when traveling from V i to the candidate node V jx) ...... (10) node V i and the candidate node V speed when traveling from the distance and the node V i between jx to the candidate node V jx both are stored in the scene table. When traveling on a curve, T dx = time required for rotating by a unit angle × angle (1)
1) When the running direction changes, T dx = the time required to change the running direction ... (12) T ox is used to reflect a special situation. For example, if there is an automatic door in the middle to go to a certain node and it is necessary to wait for the automatic door to open, the time until the automatic door opens is set to Tox .

【0023】以上説明したように、それぞれのノードに
ついて評価値を計算し、最も小さい値のものを選択する
ことにより、移動ロボットの最適経路を探索する。以上
説明したように、上述した一実施例によれば、移動ロボ
ットとしての本来の最適経路である最短時間経路を探索
できる。また、(ΣH(Vi,Vjx)−ΣTgx)は、ス
タート地点からゴールまでの走行時間として計算するこ
とができる。さらに、進行方向の変化を実際の動作にあ
った時間として評価することができる。加えて、通路上
の特殊な状況による時間的損失も評価に入れることがで
きる。
As described above, the evaluation value is calculated for each node, and the node having the smallest value is selected to search for the optimum route of the mobile robot. As described above, according to the above-described embodiment, the shortest time route that is the original optimal route as the mobile robot can be searched. Also, ((H (V i , V jx ) -ΣT gx ) can be calculated as the running time from the start point to the goal. Further, the change in the traveling direction can be evaluated as a time during which an actual operation is performed. In addition, the time loss due to special situations on the passage can be taken into account.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、移動ロボットとしての本来の最適経路である最短時
間経路を探索できるという効果がある。また、進行方向
の変化を実際の動作にあった時間として評価することが
できるという効果がある。
As described above, according to the present invention, there is an effect that a shortest time route which is an original optimum route as a mobile robot can be searched. Further, there is an effect that a change in the traveling direction can be evaluated as a time corresponding to an actual operation.

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

【図1】この発明の一実施例による移動ロボットの最適
経路探索装置を適用した移動ロボットの構成を示すブロ
ック図である。
1 is a block diagram showing the applied mobile robot constituting the optimum route exploration search device of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例における地図の一例を示す
概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of a map according to an embodiment of the present invention.

【図3】地図情報の1つのノードエントリテーブルの構
成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of one node entry table of map information.

【図4】地図情報の1つのネットワークテーブルの構成
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of one network table of map information.

【図5】地図情報の1つのシーンテーブルの構成を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of one scene table of map information.

【図6】従来の移動ロボットの最適経路探索方法の課題
を説明するための地図の概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram of a map for explaining a problem of a conventional method for searching for an optimum route for a mobile robot.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 走行装置 2 CPU 3 メモリ 1 traveling device 2 CPU 3 memory

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 回転角度の変化を行い走行するカーブ走
行、及び一旦停止して車輪の角度を直角に変化させる横
行走行が可能な移動ロボットの移動する領域を示す地図
データを記憶する第1の記憶手段と、 移動ロボットの走行速度データを記憶する第2の記憶手
段と、 少なくとも単位角度を回転するのに必要な単位角度時間
データと、横行走行を行うために必要な方向変化時間デ
ータと、次に進む候補地及び現在地の間の距離データ
と、現在地及び前記候補地の間を走行するときの速度デ
ータとを記憶する第3の記憶手段と、 前記地図データに基づき、複数の前記候補地から目的地
までのそれぞれの直線距離を示す直線距離データを求め
る距離演算手段と、前記直線距離データ を前記走行速度データで除算し、結
果として直線距離走行時間データを求める第一の除算手
段と、前記距離データを前記走行データで除算し、結果として
走行時間データを求める第二の除算手段と、 カーブ走行のとき、前記単位角度時間データに基づいて
得られる回転角度時間データと、前記直線距離走行時間
データと、前記走行時間データとに基づき、経路探索の
評価値を求め、 横行走行のとき、前記方向変化時間データと、前記直線
距離走行時間データと、前記走行時間データとに基づ
き、経路探索の評価値 を求める評価値演算手段と、 複数の前記候補地までの経路のうち最も小さい値の前記
評価値を有する経路を選択する選択手段とを具備するこ
とを特徴とする移動ロボットの最適経路探索装置。
1. A curve running in which the rotation angle is changed and the vehicle runs.
Line, and the side that stops once and changes the angle of the wheel to right angle
First storage means for storing map data indicating a moving area of the mobile robot capable of traveling in line, second storage means for storing travel speed data of the mobile robot, and at least a unit for rotating the unit angle. a unit angle time data such a direction change time data required to perform the transverse travel, proceeding distance data between the candidate site and are here
And speed data when traveling between the current location and the candidate location.
A third storage means for storing a over data, based on the map data, a distance calculation means for obtaining a linear distance data indicating the respective linear distance to the destination from the plurality of candidate locations, the linear distance data Dividing by the traveling speed data, the first division means to obtain the linear distance traveling time data as a result, the distance data is divided by the traveling data, as a result
Second division means for obtaining travel time data, and when traveling on a curve, based on the unit angle time data
Obtained rotation angle time data and the linear distance travel time
Based on the data and the travel time data.
An evaluation value is obtained, and when traveling in a transverse direction, the direction change time data and the straight line
Based on the distance travel time data and the travel time data,
Come, the evaluation value calculating means for calculating an evaluation value of the route search, the smallest value of the path to the plurality of the candidate site
Selecting means for selecting a route having an evaluation value .
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