JP3152107B2 - Control method of multi robot system - Google Patents

Control method of multi robot system

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JP3152107B2 JP14332495A JP14332495A JP3152107B2 JP 3152107 B2 JP3152107 B2 JP 3152107B2 JP 14332495 A JP14332495 A JP 14332495A JP 14332495 A JP14332495 A JP 14332495A JP 3152107 B2 JP3152107 B2 JP 3152107B2
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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、例えば美術館や博物
館の天井のレールに多数のロボットカメラを走行自在に
装備し、各カメラからの映像を多数のクライアントに配
給するようなマルチロボットシステムに関し、特に、共
通のレールに沿って複数台のロボットを任意の方向・速
度で走行させる場合の制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-robot system in which, for example, a large number of robot cameras are movably mounted on a rail of a museum or a ceiling of a museum, and images from each camera are distributed to a large number of clients. In particular, the present invention relates to a control method for causing a plurality of robots to travel along a common rail in arbitrary directions and speeds.

【0002】[0002]

【従来の技術】ハイビジョンのような高品位テレビ、光
ファイバ通信、高能率データ圧縮などを基盤とするマル
チメディア技術の進展に伴い、つぎのような応用システ
ムが提案されている。それは、高品位テレビにより家庭
にいながら例えば美術館や博物館の展示品などを自由に
見学・観賞するシステムである。
2. Description of the Related Art With the development of multimedia technology based on high-definition television such as high-definition television, optical fiber communication, and high-efficiency data compression, the following application systems have been proposed. It is a system that allows you to freely visit and watch, for example, museums and museum exhibits while staying at home with a high-definition television.

【0003】このシステムはつぎのような手段により実
現できる。美術館の天井にロボットカメラが走行するレ
ールを張り巡らす。レールに搭載したロボットカメラ
は、家庭にいる観賞者がコントローラを操作することで
館内を自由に走行し、カメラの向きやズーミングなども
前記コントローラで遠隔制御される。このカメラで撮影
した映像信号が前記コントローラの操作者が見ているテ
レビ受像機に伝送される。この構成自体はテレビ局など
で広く使用されているロボットカメラシステムである。
これをマルチメディア技術により個人レベルに普及さ
せ、身体の不自由な人や遠隔地の人が家にいて、前記コ
ントローラを操作しながらテレビを見て、あたかも自分
が美術館内を歩き回って観賞しているような映像を楽し
めるシステムを企画している。
[0003] This system can be realized by the following means. A rail with a robot camera runs around the ceiling of the museum. The robot camera mounted on the rail travels freely in the hall when a viewer at home operates the controller, and the direction and zooming of the camera are remotely controlled by the controller. A video signal photographed by the camera is transmitted to a television receiver viewed by the operator of the controller. This configuration itself is a robot camera system widely used in television stations and the like.
Spreading this to the individual level by multimedia technology, people with physical disabilities and people in remote areas are at home, watching the TV while operating the controller, as if walking around the museum and watching We are planning a system that allows you to enjoy images that look like you are.

【0004】このような応用の場合、前記の例に従って
説明すれば、美術館内に多数のロボットカメラを装備し
ておき、いろんな場所にいる多数の人が通信回線を介し
てそれぞれロボットカメラを遠隔制御し、それぞれ自分
が制御するカメラの映像を通信回線を介して身近なテレ
ビで受信する、というマルチプルなシステムが前提とな
る。これがこの発明の対象となるマルチロボットシステ
ムの概要例であり、以下ではロボットを遠隔制御する人
を遠隔オペレータまたは単にオペレータと呼び、ロボッ
トで採取した情報(前記の例ではカメラの映像)の受け
手機器をクライアントと呼ぶことにする。オペレータが
操作する前記コントローラとクライアントは前述のよう
に対応する。
In the case of such an application, as described in the above example, a museum is equipped with a large number of robot cameras, and a large number of people at various places remotely control the robot cameras via communication lines. A premise is a multiple system in which the images of the cameras controlled by the respective users are received by a familiar television via a communication line. This is a schematic example of a multi-robot system to which the present invention is applied. In the following, a person who remotely controls a robot is called a remote operator or simply an operator, and a receiver device of information (camera image in the above example) collected by the robot. Is called a client. The controller and the client operated by the operator correspond as described above.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述したマルチロボッ
トシステムでは、多数のオペレータによって個別に制御
される多数のロボットが軌道(レール)上で競合しない
ようにする必要がある。つまり、走行方向や速度の異な
るロボットが軌道上で衝突してしまい、そのためにそれ
ぞれ指令された作業を行えないのでは困る。
In the above-described multi-robot system, it is necessary to prevent a large number of robots individually controlled by a large number of operators from competing on a trajectory (rail). In other words, robots having different running directions and speeds collide on the track, which makes it inconvenient to be unable to perform the work specified by each.

【0006】そこで複数の軌道を並設しておき、各ロボ
ットの位置や走行方向・速度を集中管理し、あるロボッ
トの走行経路を周辺の他のロボットの走行状態との関係
で適宜に選択し、ロボット同士の衝突を避けつつ指令ど
おりに走行させるシステムが考えられる。しかし、この
場合は以下のような多くの問題点がある。
Therefore, a plurality of trajectories are arranged side by side, the position, traveling direction and speed of each robot are centrally controlled, and the traveling route of a certain robot is appropriately selected in relation to the traveling state of other surrounding robots. A system is conceivable in which the robot travels as instructed while avoiding collision between robots. However, in this case, there are many problems as follows.

【0007】まず、複数の軌道を並設して走行経路を切
り替えるポイントを設けるなど、軌道設備が複雑化して
高価格になり、またポイント部分などで走行異常や故障
も起きやすい。並設した軌道数に対してロボットの数が
圧倒的に多ければ、衝突を回避するために一部のロボッ
トを停止させるなどの措置が必要であり、そうすればオ
ペレータの指令どおりにロボットが動かない機会が多く
発生する。
First, the track equipment is complicated and expensive, for example, by providing a plurality of tracks in parallel to provide a point for switching the travel route, and running errors and failures are apt to occur at points and the like. If the number of robots is overwhelmingly large relative to the number of parallel orbits, measures such as stopping some of the robots are necessary to avoid collisions, and the robots will move according to the operator's command. Not many opportunities occur.

【0008】また、各ロボットの位置や走行方向・速度
を集中管理して各ロボットの走行経路を選択するための
制御システムとしては、JRなどで運用されている列車
の集中管理システム以上の高機能が要求され(ダイヤで
運行管理されている列車と違い、本システムの多数のロ
ボットはどのように動くかわからないため)、その実現
にはソフトウェア開発に多大な労力と時間がかかる。ま
た各ロボットの位置・走行方向・速度を詳細に知るため
のセンサ系のハードウェアにも多大なコストがかかる。
加えて、ある美術館のロボットカメラシステム用にソフ
トウェアを開発しても、軌道レイアウトの異なる他のシ
ステムにそれを流用できないことも大きな問題である。
Further, as a control system for centrally managing the position, traveling direction and speed of each robot and selecting a traveling route of each robot, the control system is more sophisticated than the centralized train management system operated by JR and the like. (Due to the fact that many robots in this system do not know how they move, unlike trains whose operation is controlled by a schedule), the implementation of which requires a great deal of labor and time in software development. Also, a great deal of cost is required for hardware of a sensor system for knowing the position, running direction, and speed of each robot in detail.
In addition, even if software for a certain museum's robot camera system is developed, it cannot be applied to other systems having different orbital layouts.

【0009】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、個別制御される多数のロボ
ットが走行するマルチロボットシステムで、軌道を共通
化し、しかも簡単な制御システムで各ロボットの衝突を
回避し、かつ各ロボットの指令作業を実質的に中断させ
ないで済むようにした制御方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide a multi-robot system in which a large number of individually controlled robots travel, share a common trajectory, and use a simple control system. An object of the present invention is to provide a control method that avoids collision of robots and does not substantially interrupt command work of each robot.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明のマルチロボッ
トシステムの制御方法は、以下の構成要件〜を備え
たことを特徴とする。
A control method for a multi-robot system according to the present invention is characterized by having the following constituent elements (1) to (4).

【0011】情報採取用のセンサ類を搭載した複数台
のロボットが共通の軌道に沿って走行する。
A plurality of robots equipped with sensors for collecting information run along a common trajectory.

【0012】各ロボットは中央制御部から個別に与え
られる時系列の指令情報に従って動作し、前記軌道上で
の走行方向および走行速度は個別に制御される。
Each robot operates according to time-series command information individually given from the central control unit, and the traveling direction and traveling speed on the track are individually controlled.

【0013】各ロボットで採取された採取情報はそれ
ぞれ指定のクライアントに配給される。前記軌道上に
おいて2つのロボットが接近してきて両者の間隔が所定
以下になったことを検出する接近検出手段がある。
The collection information collected by each robot is distributed to designated clients. There is approach detection means for detecting that two robots have approached each other on the trajectory and the distance between them has become less than or equal to a predetermined value.

【0014】指令情報Aに従って動作していてクライ
アントaに配給する情報を採取している第1のロボット
と、指令情報Bに従って動作していてクライアントbに
配給する情報を採取している第2のロボットとの接近が
前記接近検出手段にて検出された場合に、指令情報Aを
第2のロボットに与えると同時に指令情報Bを第1のロ
ボットに与える指令情報切替処理と、第1のロボットに
よる採取情報をクライアントb向けに変更すると同時に
第2のロボットによる採取情報をクライアントa向けに
変更する採取情報切替処理とを関連して行う。
A first robot operating in accordance with the command information A and collecting information to be distributed to the client a, and a second robot operating in accordance with the command information B and collecting information to be distributed to the client b. A command information switching process for providing command information A to the second robot and simultaneously providing command information B to the first robot when the approach to the robot is detected by the approach detection means; The collection information switching process for changing the collection information for the client b and changing the collection information by the second robot for the client a at the same time is performed.

【0015】前記の制御方法において、各ロボットと前
記接近検出手段は前記中央制御部にデータ伝送路で結合
しておき、前記接近検出手段の検出信号に応動して前記
中央制御部が前記指令情報切替処理および前記採取情報
切替処理を実行する方法を採れる。
In the above control method, each robot and the approach detecting means are connected to the central control section via a data transmission line, and the central control section responds to a detection signal of the approach detecting means so that the central control section transmits the command information. A method of executing the switching process and the collection information switching process can be adopted.

【0016】また前記の制御方法において、各ロボット
には前記軌道上にて2台のロボットが接触したときに互
いに信号授受可能に結合するコネクタを設けておき、前
記指令情報切替処理や前記採取情報切替処理に伴って必
要となるデータを接触したロボット間で前記コネクタを
介して交換することができる。この場合は、接触した2
台のロボット間で前記コネクタを介して所要のデータを
交換することで、前記指令情報切替処理および前記採取
情報切替処理をこの2台のロボットの側で実行できる。
In the above-mentioned control method, each robot is provided with a connector which is coupled to each other so that signals can be transmitted and received when two robots come into contact with each other on the trajectory. Data necessary for the switching process can be exchanged between the contacted robots via the connector. In this case, contact 2
By exchanging required data between the two robots via the connector, the command information switching process and the collection information switching process can be executed by the two robots.

【0017】また前記の制御方法において、前記接近検
出手段により2台のロボットの接近が検出されたとき
に、両ロボットに与えられている指令情報に優先して両
ロボットの相対速度を徐々に小さくする制動制御を両ロ
ボットの一方または両方で実行し、両ロボットを微速で
接触させる方法を採ることが望ましい。
In the above control method, when the approach detecting means detects the approach of the two robots, the relative speeds of the two robots are gradually reduced in preference to the command information given to the two robots. It is desirable to adopt a method in which the braking control to be performed is executed by one or both of the two robots and the two robots are brought into contact at a very low speed.

【0018】[0018]

【作用】第1ロボットが指令情報Aに従って軌道上をゆ
っくり前進しているとともに(この第1ロボットで採取
する情報がクライアントaに配給されている)、第2ロ
ボットが指令情報Bに従って同じ軌道上を高速で前進
し、第1ロボットの後方からこれに近づいているとする
(この第2ロボットで採取する情報がクライアントbに
配給されている)。そして、高速で前進する第2ロボッ
トが低速で先行する第1ロボットに至近距離まで近づく
と、前記接近検出手段によりそのことが検出され、前記
指令情報切替処理および前記採取情報切替処理が実行さ
れる。その結果、先行していて追いつかれた第1ロボッ
トが指令情報Bに従って動作して高速で前進するように
なり、追いついた第2ロボットが指令情報Aに従って動
作して低速で前進するようになる。また同時に、第1ロ
ボットの採取情報がクライアントbに配給され、第2ロ
ボットの採取情報がクライアントaに配給される。つま
り第1ロボットと第2ロボットの役割が入れ替わり、2
台のロボットをそれぞれ操作している両クライアントか
ら見ると、2台のロボットが並設された別々の軌道上を
任意の速度で走行して、先行の低速ロボットを後から高
速ロボットが追い越していったのと同じになる。
The first robot is slowly moving forward on the trajectory according to the command information A (information collected by this first robot is distributed to the client a), and the second robot is moving on the same trajectory according to the command information B. Is moving forward at a high speed and approaching from behind the first robot (information collected by the second robot is distributed to the client b). Then, when the second robot moving forward at a high speed approaches the first robot moving ahead at a low speed to a close distance, the approach detecting means detects that, and the command information switching process and the collection information switching process are executed. . As a result, the first robot that has caught ahead and operates according to the command information B to move forward at a high speed, and the second robot that has caught up operates according to the command information A to move forward at a low speed. At the same time, the collection information of the first robot is distributed to the client b, and the collection information of the second robot is distributed to the client a. In other words, the roles of the first robot and the second robot are switched, and 2
From the viewpoint of both clients operating the two robots, the two robots run on separate orbits arranged side by side at an arbitrary speed, and the high-speed robot overtakes the preceding low-speed robot. It will be the same as

【0019】軌道上で停止している第1ロボットに第2
ロボットが近づいてきた場合や、前進している第1ロボ
ットと後退している第2ロボットが衝突しそうになる場
合も、前記と同じようにして両ロボットの役割が入れ替
わり、クライアント側から見たロボットの動作は継続す
ることになる。
The first robot stopped on the orbit and the second robot
When the first approaching robot and the second approaching robot are likely to collide with each other, the roles of both robots are switched in the same manner as described above, and the robot viewed from the client side Will continue.

【0020】[0020]

【実施例】この発明のマルチロボットシステムを適用し
た美術館のおおまかな内観を図1に示し、そのシステム
構成の全体的な概要を図3に示している。図1のよう
に、美術館の天井に観賞コースに沿って1本のレール1
を張り巡らせ、そのレール1にぶら下がるように複数の
ロボットカメラRn(n=1,2,…i)を装着してい
る。各ロボットカメラRnは個別に制御されてレール1
に沿って走行する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A rough inside view of a museum to which the multi-robot system of the present invention is applied is shown in FIG. 1, and an overall outline of the system configuration is shown in FIG. As shown in Fig. 1, one rail 1 is placed on the ceiling of the museum along the ornamental course.
, And a plurality of robot cameras Rn (n = 1, 2,... I) are attached so as to hang on the rail 1. Each robot camera Rn is individually controlled to
Follow along.

【0021】図2に示すように、各ロボットカメラRn
にはサーボ制御される雲台2を介してハイビジョン・テ
レビカメラ3が搭載されている。このテレビカメラ3で
絵画や彫刻などの展示品を撮影し、その映像信号を中央
制御部4を介して各クライアントに伝送し、クライアン
ト側に設置されているテレビ受像機5に映し出して観賞
する。各クライアントのテレビ受像機5にはロボットカ
メラのコントローラ6が付帯している。
As shown in FIG. 2, each robot camera Rn
Is equipped with a high-definition television camera 3 via a head 2 that is servo-controlled. The television camera 3 shoots an exhibit such as a painting or a sculpture, transmits the video signal to each client via the central control unit 4, and projects the image on a television receiver 5 installed on the client side for viewing. A robot camera controller 6 is attached to the television receiver 5 of each client.

【0022】各ロボットカメラRnのシステム構成を図
4に示している。この図4と図2に示すように、ロボッ
トカメラRnの本体の前面と背面には前述の接近検出手
段に相当する接近センサ7が配設されている。これは電
磁式または光電式などの近接センサを使用する。2台の
ロボットカメラが一定距離以下に近づくと、両ロボット
カメラの接近センサ7の検出信号がそれぞれオンとな
る。また、ロボットカメラRnの本体の前面と背面には
ロボット間コネクタ8も配設されている。このコネクタ
8は2台のロボットカメラが接触したときに相互に結合
し、両方のコネクタ8を介して相互に信号伝送可能とな
る。またコネクタ8同士が結合したときに、2台のロボ
ットカメラにおけるロボット制御部9は特定のコネクタ
ピンから特定の論理信号を得るようになっていて、その
信号がロボットカメラ同士の接触検知信号として利用さ
れる。
FIG. 4 shows the system configuration of each robot camera Rn. As shown in FIGS. 4 and 2, proximity sensors 7 corresponding to the above-described approach detection means are provided on the front and back surfaces of the main body of the robot camera Rn. It uses a proximity sensor such as an electromagnetic or photoelectric type. When the two robot cameras approach a certain distance or less, the detection signals of the proximity sensors 7 of both robot cameras are turned on. A robot-to-robot connector 8 is also provided on the front and back of the main body of the robot camera Rn. The connectors 8 are connected to each other when two robot cameras come into contact with each other, and can transmit signals to each other via both connectors 8. When the connectors 8 are connected to each other, the robot control unit 9 of the two robot cameras obtains a specific logic signal from a specific connector pin, and the signal is used as a contact detection signal between the robot cameras. Is done.

【0023】図4に示すように、各ロボットカメラRn
は、レール1に沿ってロボットを適宜速度で前進または
後退させる走行駆動部10と、テレビカメラ3の方位角
を変える方位角駆動部11と、テレビカメラ3の俯角を
変える俯角駆動部12と、テレビカメラ3の撮影レンズ
の焦点距離を変えるズーム駆動部13とを備えている。
これら各駆動部10〜13はロボット制御部9によりサ
ーボ制御される。
As shown in FIG. 4, each robot camera Rn
A drive unit 10 for moving the robot forward or backward along the rail 1 at an appropriate speed, an azimuth drive unit 11 for changing the azimuth of the TV camera 3, a depression drive unit 12 for changing the depression angle of the TV camera 3, And a zoom drive unit 13 for changing the focal length of the taking lens of the television camera 3.
These drive units 10 to 13 are servo-controlled by the robot control unit 9.

【0024】ロボット制御部9は伝送制御部14を介し
て中央制御部4につながるデータ伝送路に結合し、テレ
ビカメラ3の映像信号出力系は伝送制御部15を介して
中央制御部4につながるデータ伝送路に結合している。
各ロボットカメラRnと中央制御部4とを結合するデー
タ伝送路としては、レール1を利用した有線方式でもよ
いし、レーザや赤外線などを利用した無線方式でもよ
い。
The robot controller 9 is connected to a data transmission path connected to the central controller 4 via a transmission controller 14, and the video signal output system of the television camera 3 is connected to the central controller 4 via a transmission controller 15. It is connected to the data transmission path.
The data transmission path connecting each robot camera Rn and the central control unit 4 may be a wired method using the rail 1 or a wireless method using laser or infrared light.

【0025】また各クライアントと中央制御部4とは、
ISDNなどの公衆ディジタル回線や、光ファイバ通信
や衛星通信を利用した専用ディジタル回線で結合され
る。クライアント側のオペレータが操作するコントロー
ラ6からは、ロボットカメラRnにおける走行駆動部1
0・方位角駆動部11・俯角駆動部12・ズーム駆動部
13をサーボ制御するための指令情報が発生し、これが
前記データ伝送路を介して中央制御部4に伝送され、中
央制御部4から所定の1台のロボットカメラに伝えられ
る。この指令情報は伝送制御部14からロボット制御部
9に伝えられ、その指令情報に従って各駆動部10〜1
3がサーボ制御される。また反対のデータの流れで、テ
レビカメラ3からの映像信号が伝送制御部15から中央
制御部4に伝送され、さらに中央制御部4から所定のク
ライアントのテレビ受像機5に配給される。
Each client and the central control unit 4
The connection is made via a public digital line such as ISDN or a dedicated digital line using optical fiber communication or satellite communication. From the controller 6 operated by the client-side operator, the traveling drive unit 1 in the robot camera Rn is provided.
0, command information for servo-controlling the azimuth angle drive unit 11, depression angle drive unit 12, and zoom drive unit 13 is generated, transmitted to the central control unit 4 via the data transmission path, and transmitted from the central control unit 4. The information is transmitted to one predetermined robot camera. This command information is transmitted from the transmission control unit 14 to the robot control unit 9, and each of the driving units 10 to 1 according to the command information.
3 is servo-controlled. In the opposite data flow, a video signal from the television camera 3 is transmitted from the transmission control unit 15 to the central control unit 4, and further distributed from the central control unit 4 to a television receiver 5 of a predetermined client.

【0026】コントローラ6においては、走行駆動部1
0に関連し、前進ボタン・後退ボタン・停止ボタンがあ
り、また増速ボタンと減速ボタンがある。また方位角駆
動部11・仰角駆動部12・ズーム駆動部13に関連
し、それぞれ(+)ボタンと(−)ボタンがある。コン
トローラ6のこれらボタンの入力信号がロボット制御部
9に伝えられ、ロボット制御部9がその信号から各駆動
部10〜13のサーボ制御信号を生成し、各部に与え
る。これでロボット走行の前進・後退・停止・増速・減
速が制御されるし、カメラの方位角・仰角・ズームの変
位のインクリメントおよびディクリメントが制御され
る。
In the controller 6, the traveling drive unit 1
In relation to 0, there are a forward button, a reverse button, and a stop button, and there are a speed-up button and a deceleration button. The azimuth drive unit 11, the elevation drive unit 12, and the zoom drive unit 13 have a (+) button and a (-) button, respectively. The input signals of these buttons of the controller 6 are transmitted to the robot control unit 9, and the robot control unit 9 generates servo control signals of the driving units 10 to 13 from the signals and gives them to each unit. This controls forward / backward / stop / acceleration / deceleration of the robot traveling, and controls increment and decrement of the azimuth, elevation, and zoom displacement of the camera.

【0027】このようなサーボ制御を行うにあたり、ロ
ボット制御部9のサーボ情報メモリ16には各駆動部1
0〜13に与えている最新の制御量の情報が更新されな
がら記憶される。2台のロボットカメラが接触したとき
に、つぎに説明するように、メモリ16に格納されてい
る最新の制御量の情報が前記コネクタ8を介して交換さ
れる。
In performing such servo control, each drive unit 1 is stored in the servo information memory 16 of the robot control unit 9.
The information of the latest control amount given to 0 to 13 is stored while being updated. When the two robot cameras come into contact with each other, information on the latest control amount stored in the memory 16 is exchanged via the connector 8 as described below.

【0028】つぎに、2台のロボットカメラR1とR2
とがレール1上で衝突しそうになったときの制御動作を
図5と図6のフローチャートに従って順番に説明する。
Next, two robot cameras R1 and R2
5 will be described in sequence with reference to the flowcharts of FIGS. 5 and 6.

【0029】まず、ロボットカメラR1がクライアント
aによって使用され、ロボットカメラR2がクライアン
トbによって使用されているとする。つまり、クライア
ントaのコントローラ6から発生する指令情報Aに従っ
てロボットカメラR1がサーボ制御され、このカメラR
1からの映像信号がクライアントaのテレビ受像機5に
映し出されている。一方、クライアントbのコントロー
ラ6から発生する指令情報Bに従ってロボットカメラR
2がサーボ制御され、このカメラR2からの映像信号が
クライアントbのテレビ受像機5に映し出されている。
First, it is assumed that the robot camera R1 is used by the client a and the robot camera R2 is used by the client b. That is, the robot camera R1 is servo-controlled according to the command information A generated from the controller 6 of the client a, and the camera R
The video signal from 1 is displayed on the television receiver 5 of the client a. On the other hand, according to the command information B generated from the controller 6 of the client b, the robot camera R
2 is servo-controlled, and the video signal from the camera R2 is displayed on the television receiver 5 of the client b.

【0030】そして例えば、ロボットカメラR1が高速
で前進していて、その前を低速で前進しているロボット
カメラR2に徐々に近づいている場合を想定する。各ロ
ボットカメラRnのロボット制御部9は図5のフローチ
ャートに示す監視制御を行っているとともに、中央制御
部4は図6のフローチャートに示す監視制御を行ってい
る。
Assume, for example, that the robot camera R1 is moving forward at a high speed and gradually approaching the robot camera R2 moving forward at a low speed. The robot controller 9 of each robot camera Rn performs the monitoring control shown in the flowchart of FIG. 5, and the central controller 4 performs the monitoring control shown in the flowchart of FIG.

【0031】2台のロボットカメラR1とR2とが所定
間隔以下まで接近すると、それぞれの接近センサ7の出
力がオンになる。この信号を受けて両ロボット制御部9
は前方または後方に別のロボットカメラが接近している
ことがわかり、中央制御部4にその旨を通知する(ステ
ップ500→501)。中央制御部4は、両ロボット制
御部9からの接近通知を受けて、ロボットカメラR1と
R2間での指令情報切替処理と映像信号切替処理の準備
をしながら、両ロボット制御部9からの接触通知を待つ
(ステップ600→601→602)。
When the two robot cameras R1 and R2 approach each other below a predetermined interval, the outputs of the respective proximity sensors 7 are turned on. In response to this signal, both robot control units 9
Knows that another robot camera is approaching forward or backward, and notifies the central control unit 4 of that (step 500 → 501). The central control unit 4 receives the approach notification from both robot control units 9 and prepares for the command information switching process and the video signal switching process between the robot cameras R1 and R2 while contacting the robot cameras R1 and R2. Wait for the notification (step 600 → 601 → 602).

【0032】また両ロボット制御部9は、前記の接近通
知を出した後、ロボットカメラR1とR2とが激しく衝
突するのを回避するために、ステップ502では制動制
御を行う。この制動制御はロボットカメラR1とR2の
うちの高速で近づいている側のロボットカメラR1にお
いて、その前進速度を強制的に低下させることで行う。
制動制御を行いながらコネクタ8からの信号をチェック
して、ロボットカメラR1とR2が接触するのを待つ
(ステップ503)。
After issuing the approach notification, the robot controllers 9 perform braking control in step 502 in order to avoid a violent collision between the robot cameras R1 and R2. This braking control is performed by forcibly reducing the forward speed of the robot camera R1 on the side approaching at high speed among the robot cameras R1 and R2.
The signal from the connector 8 is checked while performing the braking control, and the robot camera waits until the robot cameras R1 and R2 come into contact with each other (step 503).

【0033】さらに両ロボット制御部9は、コネクタ8
から接触検知信号が得られたならば、中央制御部4にそ
の旨を通知するとともに(ステップ504)、結合した
コネクタ8を介してそれぞれのサーボ情報メモリ16に
格納されている最新の制御量情報を互いに交換する(ス
テップ505)。これで2台のロボットカメラR1とR
2では、各駆動部10〜13の現在の動作状態を示すパ
ラメータを交換したことになる。
Further, both robot control units 9 include a connector 8
When the contact detection signal is obtained from the control information, the central control unit 4 is notified of the fact (step 504), and the latest control amount information stored in each servo information memory 16 via the coupled connector 8 is notified. Are exchanged with each other (step 505). Now two robot cameras R1 and R
In 2, the parameters indicating the current operation state of each of the drive units 10 to 13 are exchanged.

【0034】また中央制御部4では、前記の接触通知を
受けて、ロボットカメラR1とR2およびクライアント
aとbについて、指令情報の切替処理と映像信号の切替
処理を実行する(ステップ603→604)。つまり、
クライアントaのコントローラ6から発生する指令情報
AがロボットカメラR2に供給され、ロボットカメラR
2が指令情報Aに従ってサーボ制御され、このカメラR
2からの映像信号がクライアントaのテレビ受像機5に
映し出される。同時に、クライアントbのコントローラ
6から発生する指令情報BがロボットカメラR1に供給
され、ロボットカメラR1が指令情報Bに従ってサーボ
制御され、このカメラR1からの映像信号がクライアン
トbのテレビ受像機5に映し出される。
In response to the contact notification, the central control unit 4 executes command information switching processing and video signal switching processing for the robot cameras R1 and R2 and the clients a and b (steps 603 → 604). . That is,
Command information A generated from the controller 6 of the client a is supplied to the robot camera R2,
2 is servo-controlled according to the command information A, and the camera R
The video signal from 2 is displayed on the television receiver 5 of the client a. At the same time, the command information B generated from the controller 6 of the client b is supplied to the robot camera R1, and the robot camera R1 is servo-controlled according to the command information B, and the video signal from the camera R1 is projected on the television receiver 5 of the client b. It is.

【0035】このようにロボットカメラR1とR2とが
役割が入れ替わり、ロボットカメラR1がクライアント
bによって使用され、ロボットカメラR2がクライアン
トaによって使用されることになる。しかも役割の入れ
替わりに伴う動作の連続性がほぼ保たれ、過渡的な動作
の混乱はごく軽度である。
As described above, the roles of the robot cameras R1 and R2 are switched, so that the robot camera R1 is used by the client b and the robot camera R2 is used by the client a. In addition, the continuity of the operation due to the switching of roles is almost maintained, and the confusion of the transient operation is very slight.

【0036】[0036]

【発明の効果】この発明によれば、個別に制御される多
数のロボットが同じ軌道上を走行するマルチロボットシ
ステムにおいて、別々の制御指令に従って動作している
2台のロボットが軌道上で衝突しそうになると、前記指
令情報切替処理および前記採取情報切替処理が実行され
て2台のロボットの役割が入れ替わり、それぞれロボッ
トに対して指令情報を与えてロボットの採取情報を受け
取っているクライアント側から見ると、2台のロボット
はそれぞれ指令通りに動作を継続し、クライアントが要
求している採取情報を継続的にクライアントに伝送でき
る。
According to the present invention, in a multi-robot system in which a large number of individually controlled robots travel on the same trajectory, two robots operating according to different control commands are likely to collide on the trajectory. When the command information switching process and the collection information switching process are executed, the roles of the two robots are switched, and when viewed from the client side that has given command information to each robot and received the robot collection information, Each of the two robots continues to operate as instructed, and can continuously transmit the collection information requested by the client to the client.

【0037】したがって、ロボット同士の衝突を避ける
ために同一ルートに複数の軌道を並設してポイント切替
をするシステムに比べ、軌道設備およびその制御系がは
るかに簡単で安価になり、かつ動作の信頼性も高いもの
となる。また、前記接近検出手段の検出信号に応動して
前記の指令情報切替処理および採取情報切替処理を行う
システムなので、列車の集中管理システムのような複雑
で高度な制御機能は必要なく、そのため制御システムの
ハードウェアおよびソフトウェアは簡単で安価なもので
済む。しかも、そのような簡単な制御システムで、個別
に制御されてどのように動くかわからないロボットの衝
突を適切に回避できる。
Therefore, as compared with a system in which a plurality of tracks are arranged side by side on the same route to switch points in order to avoid collision between robots, the track equipment and its control system are much simpler and less expensive, and the operation of the track equipment is much simpler. The reliability is also high. In addition, since the system performs the command information switching process and the sampling information switching process in response to the detection signal of the approach detection means, there is no need for a complicated and sophisticated control function such as a centralized train management system. Hardware and software are simple and inexpensive. Moreover, with such a simple control system, it is possible to appropriately avoid collision of a robot that is individually controlled and does not know how to move.

【0038】前記の指令情報切替処理および採取情報切
替処理を前記中央制御部で行うように構成すれば、各ロ
ボット側のハードウェアとソフトウェアの構成は簡単に
なる。また前記コネクタを設け、指令情報切替処理およ
び採取情報切替処理の一部または全部を各ロボット側で
行うように構成すれば、前記中央制御部の構成は簡単に
なり、また切替時の過渡状態を良好に制御できる。もち
ろん、2台のロボットを適切に制動して微速で接触させ
るようにすることで、衝突に伴う機械的な損傷をほとん
ど完全に防止できる。
If the command information switching process and the collection information switching process are performed by the central control unit, the configuration of hardware and software on each robot side is simplified. If the connector is provided and part or all of the command information switching process and the collection information switching process are performed on each robot side, the configuration of the central control unit is simplified, and the transient state at the time of switching is reduced. Can be controlled well. Of course, by appropriately braking the two robots so that they come into contact at a very low speed, mechanical damage due to the collision can be almost completely prevented.

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

【図1】この発明のマルチロボットシステムを適用した
美術館のおおまかな内観図である。
FIG. 1 is a rough internal view of a museum to which the multi-robot system of the present invention is applied.

【図2】同上実施例におけるロボットカメラの概略の外
観図である。
FIG. 2 is a schematic external view of the robot camera in the embodiment.

【図3】同上実施例のシステム全体の概略構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the entire system of the embodiment.

【図4】同上実施例におけるロボットカメラの概略構成
を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the robot camera in the embodiment.

【図5】同上実施例におけるロボット制御部の要部動作
を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation of a main part of the robot control unit in the embodiment.

【図6】同上実施例における中央制御部の要部動作を示
すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of a main part of a central control unit in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レール(軌道) 2 雲台 3 テレビカメラ 4 中央制御部 5 テレビ受像機 6 コントローラ 7 接近センサ(接近検出手段) 8 コネクタ 9 ロボット制御部 10 走行駆動部 11 方位角駆動部 12 俯角駆動部 13 ズーム駆動部 14 伝送制御部 15 伝送制御部 16 サーボ情報メモリ REFERENCE SIGNS LIST 1 rail (track) 2 head 3 television camera 4 central control unit 5 television receiver 6 controller 7 proximity sensor (approach detection means) 8 connector 9 robot control unit 10 traveling drive unit 11 azimuth drive unit 12 depression drive unit 13 zoom Drive unit 14 Transmission control unit 15 Transmission control unit 16 Servo information memory

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/222 - 5/257 H04N 7/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 5/222-5/257 H04N 7/18

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 以下の各構成要件〜を備えたことを
特徴とするマルチロボットシステムの制御方法。 情報採取用のセンサ類を搭載した複数台のロボットが
共通の軌道に沿って走行する。 各ロボットは中央制御部から個別に与えられる時系列
の指令情報に従って動作し、前記軌道上での走行方向お
よび走行速度は個別に制御される。 各ロボットで採取された採取情報はそれぞれ指定のク
ライアントに配給される。 前記軌道上において2つのロボットが接近してきて両
者の間隔が所定以下になったことを検出する接近検出手
段がある。 指令情報Aに従って動作していてクライアントaに配
給する情報を採取している第1のロボットと、指令情報
Bに従って動作していてクライアントbに配給する情報
を採取している第2のロボットとの接近が前記接近検出
手段にて検出された場合に、指令情報Aを第2のロボッ
トに与えると同時に指令情報Bを第1のロボットに与え
る指令情報切替処理と、第1のロボットによる採取情報
をクライアントb向けに変更すると同時に第2のロボッ
トによる採取情報をクライアントa向けに変更する採取
情報切替処理とを関連して行う。
1. A method for controlling a multi-robot system, comprising: A plurality of robots equipped with sensors for collecting information travel along a common trajectory. Each robot operates according to time-series command information individually given from the central control unit, and the traveling direction and traveling speed on the track are individually controlled. The collection information collected by each robot is distributed to designated clients. There is approach detection means for detecting that two robots have approached each other on the trajectory and the distance between them has become less than or equal to a predetermined value. A first robot operating according to the command information A and collecting information to be distributed to the client a, and a second robot operating according to the command information B and collecting information to be distributed to the client b. When the approach is detected by the approach detection means, the command information A is given to the second robot, and at the same time, the command information B is given to the first robot. A collection information switching process for changing the collection information by the second robot to the client a at the same time as changing the collection information for the client b is performed.
【請求項2】 請求項1において、各ロボットと前記接
近検出手段は前記中央制御部にデータ伝送路で結合され
ており、前記接近検出手段の検出信号に応動して前記中
央制御部が前記指令情報切替処理および前記採取情報切
替処理を実行することを特徴とするマルチロボットシス
テムの制御方法。
2. The robot according to claim 1, wherein each of the robots and the approach detecting means are connected to the central control unit by a data transmission line, and the central control unit responds to a detection signal of the approach detecting means by the central control unit. A method for controlling a multi-robot system, comprising: executing an information switching process and the collection information switching process.
【請求項3】 請求項1において、各ロボットには前記
軌道上にて2台のロボットが接触したときに互いに信号
授受可能に結合するコネクタを設けておき、前記指令情
報切替処理や前記採取情報切替処理に伴って必要となる
データを接触したロボット間で前記コネクタを介して交
換することを特徴とするマルチロボットシステムの制御
方法。
3. The robot according to claim 1, wherein each of the robots is provided with a connector which is capable of transmitting and receiving signals when two robots come into contact with each other on the trajectory. A control method for a multi-robot system, wherein data necessary for the switching process is exchanged between the contacted robots via the connector.
【請求項4】 請求項3において、接触した2台のロボ
ット間で前記コネクタを介して所要のデータを交換する
ことで、前記指令情報切替処理および前記採取情報切替
処理をこの2台のロボットの側で実行することを特徴と
するマルチロボットシステムの制御方法。
4. The command information switching process and the collection information switching process according to claim 3, wherein required data is exchanged between the two contacted robots via the connector. A method for controlling a multi-robot system, wherein the method is executed on the side.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかにおいて、前記
接近検出手段により2台のロボットの接近が検出された
ときに、両ロボットに与えられている指令情報に優先し
て両ロボットの相対速度を徐々に小さくする制動制御を
両ロボットの一方または両方で実行し、両ロボットを微
速で接触させることを特徴とするマルチロボットシステ
ムの制御方法。
5. The robot according to claim 1, wherein when the approach detecting means detects the approach of the two robots, the relative information of the two robots is given priority over the command information given to the two robots. A control method for a multi-robot system, wherein braking control for gradually decreasing the speed is performed by one or both of the two robots, and the two robots are brought into contact at a very low speed.
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