JP3187472U - 移動ロボット - Google Patents

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Abstract

【課題】迅速且つ効果的に領域の奥行きを検出できる移動ロボットを提供する。
【解決手段】メインビームを発する発光ユニット１０１と、メインビームを処理し、領域を覆う光線を構成する複数のサブビームを生成する処理ユニット１０２と、複数のサブビームの一部が第１物体を照射して第１物体が複数の環境反射ビームを生成したときに、環境反射ビームを受けて第１収集ビームを生成する光学部品１０３と、第１収集ビームに基づいて第１検出結果を生成する画像検出ユニット１０４と、第１検出結果に基づいて領域の奥行き情報を生成する制御ユニット１０５と、奥行き情報に基づき移動ロボット１００の関連動作を制御して移動ロボットを動かす移動ユニット１０６とを含む。
【選択図】図１

Description

本考案は、移動ロボットに関し、特に、迅速且つ効果的に領域の奥行きを検出できる移動ロボットに関するものである。
従来より、移動ロボットは、未知の環境において移動するときに、センサにより検出された領域の奥行きの情報が必要である。
しかし、仮に領域の奥行きの情報が十分でないならば、移動ロボットは、予想外の望まざる動きを行う恐れがある。
本考案は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、迅速且つ効果的に領域の奥行きを検出可能な移動ロボットの提供を目的とする。
そこで、本考案者らは、鋭意研究を行った結果、以下に述べる移動ロボットを採用することで、上記課題を解決することに想到した。
本考案に係る移動ロボットは、領域の奥行きを検出可能な移動ロボットであって、メインビームを発する発光ユニットと、当該メインビームを処理し、当該領域を覆う光線を構成する複数のサブビームを生成する処理ユニットと、当該複数のサブビームの一部が第１物体を照射して当該第１物体が複数の環境反射ビームを生成したときに、当該環境反射ビームを受けて第１収集ビームを生成する光学部品と、当該第１収集ビームに基づいて第１検出結果を生成する画像検出ユニットと、当該第１検出結果に基づいて当該領域の奥行き情報を生成する制御ユニットと、当該奥行き情報に基づき当該移動ロボットの関連動作を制御して当該移動ロボットを動かす移動ユニットとを含むことを特徴とする。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記光線は、地面に平行であることが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記処理ユニットは、地面に向けて前記サブビームを発するものであることが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記処理ユニットは、第１処理ユニットと第２処理ユニットとからなり、当該第１処理ユニット及び第２処理ユニットは、前記メインビームに基づいて複数の検出ビームを生成し、当該第１処理ユニットが地面に向けて当該検出ビームを発し、当該第２処理ユニットが地面に平行に当該検出ビームを発するものであることが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記複数の検出ビームの一部が第２物体を照射して当該第２物体が複数の路面反射ビームを生成したときに、前記光学部品が当該路面反射ビームを受けて第２収集ビームを生成し、前記画像検出ユニットが当該第２収集ビームに基づいて第２検出結果を生成し、前記制御ユニットが当該第２検出結果に基づいて前記領域の第２奥行き情報を生成し、前記移動ユニットによって移動ロボットの関連動作を調整するものであることが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記光線は、平面光線または曲線光線であることが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記サブビームは、順次に生成するものであることが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記サブビームは、同時に生成するものであることが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記処理ユニットは、前記メインビームを反射して前記サブビームを生成するものであることが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記処理ユニットは、前記制御ユニットにより回転する固定ベースと、当該固定ベースに結合して前記メインビームを反射する鏡とを含むことが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記鏡は、円錐鏡であることが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記処理ユニットは、前記メインビームを屈折させて前記サブビームを生成するものであることが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記処理ユニットは、前記メインビームを屈折させる円柱状レンズを含むことが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記円柱状レンズは、第１領域及び第２領域からなる表面を備え、当該第１領域は第１反射膜を有し、当該第２領域は第２反射膜を有し、当該第１反射膜の厚さが当該第２反射膜の厚さと同じであることが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記円柱状レンズは、第１領域及び第２領域からなる表面を備え、当該第１領域は第１反射膜を有し、当該第２領域は第２反射膜を有し、当該第１反射膜の厚さが当該第２反射膜の厚さと同じでないことが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記円柱状レンズは、反射膜を有する表面を備え、当該反射膜を蒸着方式によって形成したものであることが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記処理ユニットは、前記メインビームを回折させて前記サブビームを生成するものであることが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記処理ユニットは、前記メインビームを回折させる格子レンズを含むことが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記発光ユニットは、レーザーエミッタを含むことが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記光線は、線状の光線であることが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記制御ユニットは、前記奥行き情報に基づいて少なくとも１つの所定の関連動作の中から前記移動ロボットの関連動作となるものを選択するか、または前記奥行き情報及びランダムな方式に基づいて前記移動ロボットの関連動作を決めるか、または前記奥行き情報及び制御命令に基づいて前記移動ロボットの関連動作を決め、当該制御命令がユーザーによって直接または間接方式で設定されるものであることが好ましい。
また、本考案に係る移動ロボットにおいて、前記移動ロボットは、前記所定の関連動作に基づいて、直線移動、障害物に沿って移動、ランダム方向に移動、点に沿って回転、渦巻き状に回転、進行しながら回転、加速、減速、後進、または停止するものであることが好ましい。
本考案に係る移動ロボットは、迅速且つ効果的に領域の奥行きを検出することが出来る。従って、本考案に係る移動ロボットによれば、予想外の望まざる動きを行う恐れが生じない
本考案は、添付の図面と併せて後に続く詳細な説明と実施例を解釈することによって、より完全に理解されることができる。
本考案に係る移動ロボットの一実施形態を示す概略図である。 本考案に係る移動ロボットの別の実施形態を示す概略図である。 本考案に係る移動ロボットの一実施形態を示す前面図である。 本考案に係る移動ロボットの一実施形態を示す側面図である。 本考案の処理ユニットの一実施形態を示す概略図である。 本考案の処理ユニットの別の実施形態を示す概略図である。
本考案の詳細な説明は、添付の図面と併せて以下の実施形態に説明される。
以下の説明は、本考案を実施するベストモードが開示されている。この説明は、本考案の一般原理を例示する目的のためのもので本考案を限定するものではない。本考案の範囲は、添付の実用新案登録請求の範囲を参考にして決定される。
図１は、本考案に係る移動ロボットの一実施形態を示す概略図である。図１に示されるように、移動ロボット１００は、発光ユニット１０１、処理ユニット１０２、光学部品１０３、画像検出ユニット１０４、制御ユニット１０５、及び移動ユニット１０６を含む。本実施形態では、移動ロボット１００は、ラインレーザーのようなビームを発して、全領域を検出し（即ち、３６０°の周囲環境を検出）、領域の奥行き情報を確立し、当該奥行き情報に基づいて関連動作（ｒｅｌｅｖａｎｔ ｂｅｈａｖｉｏｒ）を計画する。
発光ユニット１０１は、メインビームＬＭを発する。本考案はメインビームの種類を限定するものではない。１つの実施形態では、メインビームＬＭは、可視光または不可視光である。また、本考案は、発光ユニット１０１の内部回路構造を限定するものではない。ビームを発することができる回路構造であれば、発光ユニット１０１となることができる。１つの実施形態では、発光ユニット１０１は、レーザービームを発するレーザーエミッタ（不図示）を有する。他の実施形態では、発光ユニット１０１は、赤外線エミッタ（不図示）を有する。
処理ユニット１０２は、メインビームＬＭを処理し、複数のサブビームを生成する。説明を容易にするために、図１には、サブビームＬＳ１〜ＬＳ５のみを表している。サブビームＬＳ１〜ＬＳ５は、光線１１０を構成する。即ち、光線１１０の照射範囲は、サブビームＬＳ１〜ＬＳ５で覆われた範囲である。本考案は、処理ユニット１０２がサブビームＬＳ１〜ＬＳ５を生成する順序を限定するものではない。１つの実施形態では、サブビームＬＳ１〜ＬＳ５は、順次に生成される。もう１つの実施形態では、サブビームＬＳ１〜ＬＳ５は、同時に生成される。他の実施形態では、光線１１０は、線状のような光線である。複数のサブビームＬＳ１〜ＬＳ５のうち一部のサブビームが物体に照射した時、当該物体はサブビームを反射し、複数の環境反射ビームＬＲ１〜ＬＲ４を生成する。本考案は、処理ユニット１０２の内部構造を限定するものではない。メインビームを複数のサブビームに変換できるハードウェア構造であれば、処理ユニット１０２となることができる。
光学部品１０３は、複数の環境反射ビームを受け、収集ビームＳＤＴ１を生成する。説明を容易にするために、図１は、環境反射ビームＬＲ１〜ＬＲ４のみを表している。環境反射ビームＬＲ１〜ＬＲ４は、異なる方向からの反射光である。本実施形態では、光学部品１０３は、全領域を検出することができ、３６０°の範囲内の全ての環境反射ビームを受けることができる。本考案は、光学部品１０３の種類を限定するものではない。１つの実施形態では、光学部品１０３は、鏡面であり、環境反射ビームを反射する。もう１つの実施形態では、光学部品１０３は、全方位広角レンズ（ｏｍｎｉ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ａｎｄ ｗｉｄｅ ａｎｇｌｅ ｌｅｎｓ）である。
画像検出ユニット１０４は、光学部品１０３に接続され、光学部品１０３によって生成された収集ビームＳＤＴ１を感知し、検出結果ＩＦＭ１を生成する。本考案は、画像検出ユニット１０４が光学部品１０３によって生成された収集ビームＳＤＴ１を感知するかを限定するものではない。１つの実施形態では、画像検出ユニット１０４は、電荷結合素子（ＣＣＤ）または相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）によって光学部品１０３によって生成された収集ビームＳＤＴ１を感知する。また、本考案は、画像検出ユニット１０４の種類を限定するものではない。１つの実施形態では、画像検出ユニット１０４は、カメラまたはビデオカメラである。
制御ユニット１０５は、画像検出ユニット１０４に接続され、画像検出ユニット１０４によって生じた検出結果ＩＦＭ１に基づいて領域の奥行き情報を生成し、当該奥行き情報に基づいて制御信号ＳＣ１を生成する。制御ユニット１０５は、制御信号ＳＣ１を移動ユニット１０６に提供し、移動ユニット１０６によって移動ロボットの関連動作、例えば、移動ロボット１００の進行経路を制御する。１つの実施形態では、移動ユニット１０６は、制御ユニット１０５に接続され、複数のホイール（不図示）及びドライバ（不図示）を有する。移動ユニット１０６内のドライバは、制御信号ＳＣ１に基づいてホイールの回転方向を制御し、移動ロボット１００の関連動作を調整する。
１つの実施形態では、制御ユニット１０５は、少なくとも１つの所定の関連動作を有する。制御ユニット１０５は、領域の奥行き情報に基づいて少なくとも１つの所定の関連動作の中から１つの移動ロボット１００の関連動作となるものを選択する。所定の関連動作は、直線移動、障害物に沿って移動、ランダム方向に移動、点に沿って回転、渦巻き状に回転、進行しながら回転、加速、減速、後進と停止などを少なくとも含む。
もう１つの実施形態では、制御ユニット１０５は、ランダムに関連動作を生成する。制御ユニット１０５は、全てのセンサ信号のフィードバックの結果に基づいて、かつ／または各センサの重み（ｗｅｉｇｈｔ）または優先条件に基づいて、単一の関連動作または複数の関連動作の組み合わせを生成する。この例では、制御ユニット１０５によって生成される関連動作は所定のものではない。
もう１つの実施形態では、制御ユニット１０５は、制御指令（不図示）に基づいて対応の関連動作を生成する。この例では、制御指令は、ユーザーによって直接または間接の方式で設定されることができる。１つの実施形態では、ユーザーは、直接接触する方式、例えば、移動ロボット１００の付属の機能ボタンを押して、移動ロボット１００の関連動作を調整するか、または接触しない方式、例えば、リモコン、プログラミングソフトウェア、目視距離を越えた操作などで、移動ロボット１００の関連動作を調整する。
１つの実施形態では、制御ユニット１０５によって生成された関連動作は、移動ロボット１００の配置、方向、角度、速度、角速度、加速度と角加速度などを変える。他の実施例では、制御ユニット１０５によって生成された関連動作は、移動ロボット１００と周囲環境中の少なくとも１つの物体間の相対関係を変えるか、または移動ロボット１００内部の構成要素の相対状態を変えるか、または移動ロボット１００と適合する周辺装置の相対状態などを変える。
本考案は、制御ユニット１０５の内部回路構造を限定するものではない。１つの実施形態では、制御ユニット１０５は、マイクロコントローラ、プロセッサ、メモリ、及び論理回路を有する。他の実施形態では、制御ユニット１０５は、発光ユニット１０１をオンまたはオフにするもう１つの制御信号ＳＣ２を生成する。例えば、第１期間では、制御ユニット１０５は、発光ユニット１０１をオフにする。この時、光学部品１０３は、移動ロボット１００の周囲の反射光を受ける。画像検出ユニット１０４は、光学部品１０３の受信結果に基づいて、第１検出結果を生成する。制御ユニット１０５は、第１検出結果を保存する。第２期間では、制御ユニット１０５は、発光ユニット１０１をオンにする。この時、処理ユニット１０２は、サブビームＬＳ１〜ＬＳ５を生成する。サブビームＬＳ１〜ＬＳ５が物体に照射した時、当該物体はサブビームＬＳ１〜ＬＳ５を反射し、環境反射ビームＬＲ１〜ＬＲ４を生成する。光学部品１０３は、環境反射ビームＬＲ１〜ＬＲ４を受ける。画像検出ユニット１０４は、光学部品１０３の受信結果に基づいて、第２検出結果を生成する。制御ユニット１０５は、第１及び第２検出結果を比較し、第２検出結果で環境反射ビームＬＲ１〜ＬＲ４を区別し、区別した結果に基づいて、移動ロボット１００と周囲環境内の物体との間の距離を得る。この例では、制御ユニット１０５は、発光ユニット１０１を好適にオンまたはオフにし、時間の近い両画面に基づいて、移動ロボット１００と周囲環境内の物体との間の距離を得る。
光学部品１０３は、全領域の視覚能力を有するため、即ち、３６０°の検出角度を有するため、移動ロボット１００の周囲の全ての反射光を受けることができる。移動ロボット１００が狭い空間に入った時、制御ユニット１０５は、光学部品１０３の受信結果に基づいてホイールの回転方向を調整し、狭い空間を迅速に離れ、移動ロボット１００が狭い空間にはまるのを防ぐ。
図２は、本考案に係る移動ロボットの別の実施形態を示す概略図である。図２は、図１と同様であり、異なる所は、図２の移動ロボット１００’は、処理ユニット１０８がある所である。本実施形態では、処理ユニット１０８は、メインビームＬＭを処理し、複数の検出ビームを生成する。説明を容易にするために、図２は、検出ビームＬＳ６〜ＬＳ１０のみを表している。検出ビームＬＳ６〜ＬＳ１０は、光線１２０を構成する。即ち、光線１２０の照射範囲は、検出ビームＬＳ６〜ＬＳ１０で覆われる範囲である。
複数の検出ビームＬＳ６〜ＬＳ１０のうち一部の検出ビームが物体を照射した時、当該物体は複数の路面反射ビームＬＲ５〜ＬＲ８を生成する。光学部品１０３は、路面反射ビームＬＲ５〜ＬＲ８を受け、収集ビームＳＤＴ２を生成する。画像検出ユニット１０４は、収集ビームＳＤＴ２に基づいて検出結果ＩＦＭ２を生成する。制御ユニット１０５は、検出結果ＩＦＭ２に基づいて制御信号ＳＣ１を生成し、ホイールの回転方向を調整する。
１つの実施形態では、処理ユニット１０２が光線１１０を生成した時、処理ユニット１０８は、光線１２０の生成を停止する。よって、光学部品１０３は、環境反射ビームＬＲ１〜ＬＲ４のみを受ける。もう１つの実施形態では、処理ユニット１０８が光線１２０を生成した時、処理ユニット１０２は、光線１１０の生成を停止する。よって、光学部品１０３は、路面反射ビームＬＲ５〜ＬＲ８のみを受ける。他の実施形態では、処理ユニット１０２が光線１１０を生成すると同時に、処理ユニット１０８も光線１２０を生成する。よって、光学部品１０３は、環境反射ビームＬＲ１〜ＬＲ４及び路面反射ビームＬＲ５〜ＬＲ８も同時に受けることができる。
本考案は、光線１１０及び１２０の照射方向を限定するものではない。１つの実施形態では、処理ユニット１０２によって生成された光線１１０は、地面と平行し、周囲環境内の物体の配置を検出し、処理ユニット１０８は、地面に向けて検出ビームＬＳ６〜ＬＳ１０を放射し、路面の状況が凹凸平面でないかどうか路面を検出する。光学部品１０３によって受けた環境反射ビームＬＲ１〜ＬＲ４は、移動ロボット１００が周囲環境内の物体に衝突するのを防ぐことができる。また、光学部品１０３によって受けた路面反射ビームＬＲ５〜ＬＲ８は、移動ロボット１００が高い場所から落ちるのを防ぐことができる。
本考案は、光線１１０及び１２０の形状を限定するものではない。１つの実施形態では、光線１１０及び１２０は、平面光線または曲線光線である。また、本考案は、処理ユニット１０２及び１０８が光線１１０及び１２０を生成する方式を限定するものではない。本実施例では、処理ユニット１０２及び１０８は、同一の発光ユニット（例えば１０１）によって発されたメインビームＬＭに基づいて光線１１０及び１２０を生成する。例えば、発光ユニット１０１の配置を調整することによってメインビームＬＭを処理ユニット１０２及び１０８に照射し、光線１１０または１２０を生成することができる。他の実施形態では、処理ユニット１０２及び１０８は、その配置を調整することによって、発光ユニット１０１が発したメインビームＬＭを受けることができる。もう１つの実施形態では、処理ユニット１０２及び１０８は、異なるメインビームに基づいて光線１１０及び１２０を生成する。この場合には、移動ロボット１００’は、２つの発光ユニットを有する。
図３は、本考案に係る移動ロボットの一実施形態を示す前面図である。図３に示されるように、移動ロボット１００が発したサブビームＬＳ１〜ＬＳ５は、光線１１０を構成する。光線１１０は、境界２０１及び２０２を有する。境界２０１と２０２の間は角度２０３を有する。本考案は、角度２０３の大きさを限定するものではない。１つの実施形態では、境界２０１と２０２の間の角度２０３は、１８０度より大きい。もう１つの実施形態では、当該角度２０３は３６０度に近い。
図４は、本考案に係る移動ロボットの一実施形態を示す側面図である。図４に示されるように、移動ロボット１００は、ケース３００を含む。発光ユニット１０１は、ケース３００の中に設置され、メインビームＬＭを発する。処理ユニット１０２は、ケース３００の外に設置され、メインビームＬＭを受けて処理する。本実施例では、処理ユニット１０２は、メインビームＬＭを反射し、サブビームＬＳ１〜ＬＳ５を生成する。サブビームＬＳ１〜ＬＳ５は、光線１１０を構成する。１つの実施形態では、光線１１０は、地面３０５に平行である。
本考案は、処理ユニット１０２の内部構造を限定するものではない。メインビームを複数のサブビームに処理できる構造であれば、処理ユニット１０２となることができる。図４に示されるように、処理ユニット１０２は、固定ベース３０１と鏡３０２を含む。鏡３０２は、傾斜角度を有し、固定ベース３０１の中心に結合される。本考案は、鏡３０２の傾斜角度の大きさを限定するものではない。１つの実施形態では、鏡３０２の傾斜角度は約４５°である。もう１つの実施形態では、図４に示されるように、鏡３０２の傾斜角度を制御することによって、光線１１０の照射方向を、例えば地面３０５に向けたり、または移動ロボット１００の前方に向けたりして制御することができる。
本実施例では、制御ユニット１０５は、固定ベース３０１を回転させることができる。よって、鏡３０２は、メインビームＬＭを異なる方向に反射し、その中の異なる方向に延伸する反射光がサブビームと呼ばれる。また、鏡３０２によって生成された反射光は光線１１０を構成することができる。この例では、鏡３０２は、順次に異なる方向の反射光を生成する。即ち、鏡３０２によって生成された複数のサブビームは同時に生成されない。
光学部品１０３は、ケースの情報に設置され、反射光を受ける。本考案は、光学部品１０３及び処理ユニット１０２の間の距離を限定するものではない。本考案において、光学部品１０３は、光線１１０の照射範囲内に配置されなければよい。他の実施形態では、光学部品１０３と処理ユニット１０２との間の距離が大きいほどより正確な領域の奥行き情報を得ることができる。
画像検出ユニット１０４は、ケース３００の中に設置され、光学部品１０３の真下に配置され、光学部品１０３によって生成された収集ビームを検出する。制御ユニット１０５は、画像検出ユニット１０４の検出結果に基づいて、制御信号ＳＣ１を生成する。移動ユニット１０６のドライバ３０３は、制御信号ＳＣ１に基づいてホイール３０４の回転方向を制御する。説明を容易にするために、図４は、単一のホイールのみを表しているが、本考案を限定するものではない。他の実施形態では、移動ロボット１００は、複数のホイールを有する。本実施形態では、ホイール３０４は、ケース３００から露出し、ケース３００の下方に配置される。
他の実施形態では、円錐状の鏡（不図示）を用いて図４に示す鏡３０２に取って代わることができる。円錐鏡は、メインビームＬＭに基づいて複数の反射ビームを生成することができ、且つ異なる反射ビームが異なる方向に延伸するため、制御ユニット１０５は固定ベースを回転する必要がない。よって、この場合には、固定ベース３０１を省略できる。ちなみに、円錐状の鏡面は複数の反射ビームを同時に生成することができる。
図５は、本考案の処理ユニットの一実施形態を示す概略図である。図５に示す移動ロボットは、処理ユニット１０２が屈折方式でメインビームＬＭを処理する点を除き図４と同様の構成である。図５の処理ユニット１０２以外の構成要素の動作原理は、図４と同じであるため、ここでは詳述しない。本実施例では、処理ユニット１０２は、円柱状レンズ４０１を含む。円柱状レンズ４０１は、メインビームＬＭを屈折させ、複数の分散ビームを生成し、当該分散ビームは異なる方向に延伸し、光線１１０を構成する。光線１１０は、発散角度、約１２０°を有する。１つの実施形態では、円柱状レンズ４０１は、当該発散ビームを同時に生成することができる。
もう１つの実施形態では、円柱状レンズ４０１の表面に一層の反射膜を塗布し、円柱状レンズ４０１の分散角を大きくする。また、発光ユニット１０１及び円柱状レンズ４０１の位置を調整することによって、光線１１０の照射方向を制御することができる。本実施例では、光線１１０は、移動ロボット１００の前方に向けて照射する。
本考案は、反射膜を形成する方式を限定するものではない。１つの実施形態では、蒸着方式（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって円柱状レンズ４０１の表面に反射膜を形成することができる。また、反射膜は円柱状レンズ４０１の表面上に均一または不均一に形成することができる。例えば、円柱状レンズ４０１の表面は、第１領域及び第２領域を有する。当該第１領域は第１反射膜を有し、当該第２領域は第２反射膜を有する。他の実施形態では、円柱状レンズ４０１の表面上の反射膜の厚さは、当該円柱状レンズ４０１のもう１つの表面上の反射膜の厚さと異なるかまたは同じである。
図６は、本考案の処理ユニットの別の実施形態を示す概略図である。図６に示す移動ロボットは、処理ユニット１０２が回折方式でメインビームＬＭを処理する点を除き図４と同様の構成である。図６の処理ユニット１０２以外の構成要素と図４は、同じであるため、ここでは詳述しない。本実施例では、処理ユニット１０２は、格子レンズ５０１を含む。当該格子レンズ５０１は、メインビームＬＭを複数のサブビームに回折させる特定のパターン（不図示）を有する。この場合には、格子レンズ５０１は、当該サブビームを同時に生成する。
図４〜６では、移動ロボット１００は、光線１１０を生成する単一の処理ユニット１０２のみを有するが本考案はこれらに限定されるものではない。１つの実施形態では、処理ユニット１０８を図４〜６で示された移動ロボット１００の中に加え、光線１２０を生成することができる。発光ユニット１０１及び処理ユニット１０２と１０８の設置位置を調整することによって、光線１１０または１２０の照射方向を、例えば移動ロボット１００の前方または下方に向けるように制御することができる。
他の実施形態では、移動ロボット１００は、２つの発光ユニット及び２つの処理ユニットを有する。この場合、２つの処理ユニットは、異なる発光ユニットによって生成されたメインビームを処理することができる。もう１つの実施形態では、移動ロボット１００は、２つの発光ユニット及び１つの処理ユニットを有することができる。この場合、処理ユニットは、異なる発光ユニットによって生成されたメインビームに基づいて異なる方向の光線を提供する。また、２つの発光ユニットは、メインビームを同時または非同時に発することができる。
特に定義されなければ、本明細書で使用されるすべての用語（技術的及び科学的用語を含む）は、この考案が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有している。さらに理解されることであろうが、一般に使用される辞書で定義されているような用語は、関連した技術分野の文脈におけるその意味と一致した意味を持つものとして解釈されるべきであり、本明細書で明確にそのように定義されない限り、理想化された又は過度に形式的な意味で解釈されない。
この考案は、実施形態の方法及び望ましい実施の形態によって記述されているが、これらを限定するものではない。逆に、種々の変更及び同様の配置をカバーするものである（当業者には明白なように）。よって、添付の実用新案登録請求の範囲は、最も広義な解釈が与えられ、全てのこのような変更及び同様の配置を含むべきである。
本考案に係る移動ロボットを採用することにより、迅速且つ効果的に領域の奥行きを検出することが出来る。従って、本考案に係る移動ロボットは、あらゆる環境で好適に用いることができる。
１００、１００’ 移動ロボット
１０１ 発光ユニット
１０２、１０８ 処理ユニット
１０３ 光学部品
１０４ 画像検出ユニット
１０５ 制御ユニット
１０６ 移動ユニット
１１０、１２０ 光線
２０１、２０２ 境界
２０３ 角度
３００ ケース
３０１ 固定ベース
３０２ 鏡
３０３ ドライバ
３０４ ホイール
４０１ 円柱状レンズ
５０１ 格子レンズ
ＬＭ メインビーム
ＬＳ１〜ＬＳ５ サブビーム
ＬＲ１〜ＬＲ４ 環境反射ビーム
ＳＤＴ１、ＳＤＴ２ 収集ビーム
ＩＦＭ１、ＩＦＭ２ 検出結果
ＳＣ１〜ＳＣ１ 制御信号
ＬＳ６〜ＬＳ１０ 検出ビーム
ＬＲ５〜ＬＲ８ 路面反射ビーム

Claims (22)

  1. 領域の奥行きを検出可能な移動ロボットであって、
    メインビームを発する発光ユニットと、
    当該メインビームを処理し、当該領域を覆う光線を構成する複数のサブビームを生成する処理ユニットと、
    当該複数のサブビームの一部が第１物体を照射して当該第１物体が複数の環境反射ビームを生成したときに、当該環境反射ビームを受けて第１収集ビームを生成する光学部品と、
    当該第１収集ビームに基づいて第１検出結果を生成する画像検出ユニットと、
    当該第１検出結果に基づいて当該領域の奥行き情報を生成する制御ユニットと、
    当該奥行き情報に基づき当該移動ロボットの関連動作を制御して当該移動ロボットを動かす移動ユニットとを含むことを特徴とする移動ロボット。
  2. 前記光線は、地面に平行である請求項１に記載の移動ロボット。
  3. 前記処理ユニットは、地面に向けて前記サブビームを発するものである請求項１に記載の移動ロボット。
  4. 前記処理ユニットは、第１処理ユニットと第２処理ユニットとからなり、当該第１処理ユニット及び第２処理ユニットは、前記メインビームに基づいて複数の検出ビームを生成し、当該第１処理ユニットが地面に向けて当該検出ビームを発し、当該第２処理ユニットが地面に平行に当該検出ビームを発するものである請求項１に記載の移動ロボット。
  5. 前記複数の検出ビームの一部が第２物体を照射して当該第２物体が複数の路面反射ビームを生成したときに、前記光学部品が当該路面反射ビームを受けて第２収集ビームを生成し、前記画像検出ユニットが当該第２収集ビームに基づいて第２検出結果を生成し、前記制御ユニットが当該第２検出結果に基づいて前記領域の第２奥行き情報を生成し、前記移動ユニットによって移動ロボットの関連動作を調整するものである請求項４に記載の移動ロボット。
  6. 前記光線は、平面光線または曲線光線である請求項１に記載の移動ロボット。
  7. 前記サブビームは、順次に生成するものである請求項１に記載の移動ロボット。
  8. 前記サブビームは、同時に生成するものである請求項１に記載の移動ロボット。
  9. 前記処理ユニットは、前記メインビームを反射して前記サブビームを生成するものである請求項１に記載の移動ロボット。
  10. 前記処理ユニットは、
    前記制御ユニットにより回転する固定ベースと、
    当該固定ベースに結合して前記メインビームを反射する鏡とを含む請求項９に記載の移動ロボット。
  11. 前記鏡は、円錐鏡である請求項１０に記載の移動ロボット。
  12. 前記処理ユニットは、前記メインビームを屈折させて前記サブビームを生成するものである請求項１に記載の移動ロボット。
  13. 前記処理ユニットは、前記メインビームを屈折させる円柱状レンズを含む請求項１２に記載の移動ロボット。
  14. 前記円柱状レンズは、第１領域及び第２領域からなる表面を備え、当該第１領域は第１反射膜を有し、当該第２領域は第２反射膜を有し、当該第１反射膜の厚さが当該第２反射膜の厚さと同じである請求項１３に記載の移動ロボット。
  15. 前記円柱状レンズは、第１領域及び第２領域からなる表面を備え、当該第１領域は第１反射膜を有し、当該第２領域は第２反射膜を有し、当該第１反射膜の厚さが当該第２反射膜の厚さと同じでない請求項１３に記載の移動ロボット。
  16. 前記円柱状レンズは、反射膜を有する表面を備え、当該反射膜を蒸着方式によって形成したものである請求項１３に記載の移動ロボット。
  17. 前記処理ユニットは、前記メインビームを回折させて前記サブビームを生成するものである請求項１に記載の移動ロボット。
  18. 前記処理ユニットは、前記メインビームを回折させる格子レンズを含む請求項１７に記載の移動ロボット。
  19. 前記発光ユニットは、レーザーエミッタを含む請求項１に記載の移動ロボット。
  20. 前記光線は、線状の光線である請求項１に記載の移動ロボット。
  21. 前記制御ユニットは、前記奥行き情報に基づいて少なくとも１つの所定の関連動作の中から前記移動ロボットの関連動作となるものを選択するか、または前記奥行き情報及びランダムな方式に基づいて前記移動ロボットの関連動作を決めるか、または前記奥行き情報及び制御命令に基づいて前記移動ロボットの関連動作を決め、当該制御命令がユーザーによって直接または間接方式で設定されるものである請求項１に記載の移動ロボット。
  22. 前記移動ロボットは、前記所定の関連動作に基づいて、直線移動、障害物に沿って移動、ランダム方向に移動、点に沿って回転、渦巻き状に回転、進行しながら回転、加速、減速、後進、または停止するものである請求項２１に記載の移動ロボット。
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