JP4241673B2 - 移動体の経路生成装置 - Google Patents
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Description
O. Khatib, "Real-Time Obstacle Avoidance for manipulators and Mobile Robots", International Journal of Robotics Research, 51, pp. 90-98, 1986 E. Rimon, D. E. Koditscheck, "Exact Robot Navigation using Artificial Potential Functions", IEEE Transactions Robotic and Automation, Vol. 8, No. 5, pp. 501-518, 1992
11 移動ロボット
13 移動障害物
15 固定障害物
17 目標物
29 経路生成装置
41 マップ生成部
47 合成ポテンシャル生成部
49 ローカルミニマム判別部
51 仮想ポテンシャル生成部
Claims (8)
- 移動空間内で移動体の移動経路を自律的に生成するための経路生成装置であって、
前記移動体の初期位置および目標とする位置、並びに障害物の位置および形状を含む情報に基づき前記移動空間内のマップを生成するマップ生成部と、
前記マップを用いて、前記移動体、前記障害物、および前記目標とする位置の相対位置関係に基づく引力ポテンシャルおよび斥力ポテンシャルを計算し、該引力ポテンシャルおよび該斥力ポテンシャルの和である合成ポテンシャルを生成する合成ポテンシャル生成部と、を備え、
前記引力ポテンシャルは、前記目標とする位置から離れるほど大きい値をとり、前記斥力ポテンシャルは、前記障害物に近いほど大きい値をとり、
前記合成ポテンシャルに基づいて前記マップ内の経路探索を行い、前記移動体の近傍の複数の点のそれぞれにおける前記合成ポテンシャルが該移動体の現在位置の前記合成ポテンシャルより大きいとき、前記移動体の合成ポテンシャルがローカルミニマムにあると判別するローカルミニマム判別部を備え、
前記経路生成装置は、前記ローカルミニマムの位置が前記目標とする位置と異なるとき、前記移動体が該ローカルミニマムから移動できるよう、該ローカルミニマムの位置のポテンシャルを増加させ、前記ローカルミニマムの位置が前記目標とする位置と一致するとき、前記経路探索の結果に基づいて前記移動体の移動経路を生成するよう構成されている、移動体の経路生成装置。 - 前記移動体、前記障害物および前記目標とする位置にある目標物に取り付けられたタグの信号から前記情報を識別するタグ情報検出装置をさらに備える、請求項1に記載の移動体の経路生成装置。
- 前記タグは、前記目標物および移動可能な前記障害物に適用されるRF−IDタグと、前記移動体および固定された前記障害物に適用される超音波タグとを含む、請求項2に記載の移動体の経路生成装置。
- 前記引力ポテンシャルは、
前記斥力ポテンシャルは、
前記合成ポテンシャルは、
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の移動体の経路生成装置。 - 移動空間内で移動体の移動経路を自律的に生成するためのプログラムであって、
メモリに記憶された、前記移動体の初期位置および目標とする位置、並びに障害物の位置および形状を含む情報に基づき、前記移動空間内のマップを生成する機能と、
前記マップを用いて、前記移動体、前記障害物、および前記目標とする位置の相対位置関係に基づく引力ポテンシャルおよび斥力ポテンシャルを計算し、該引力ポテンシャルおよび該斥力ポテンシャルの和である合成ポテンシャルを生成する機能と、
を備え、前記引力ポテンシャルは、前記目標とする位置から離れるほど大きい値をとり、前記斥力ポテンシャルは、前記障害物に近いほど大きい値をとり、
前記合成ポテンシャルに基づいて前記マップ内の経路探索を行い、前記移動体の近傍の複数の点のそれぞれにおける前記合成ポテンシャルが該移動体の現在位置の前記合成ポテンシャルより大きいとき、前記移動体の合成ポテンシャルがローカルミニマムにあると判別する機能と、
前記ローカルミニマムの位置が前記目標とする位置と異なるとき、前記移動体が該ローカルミニマムから移動できるよう、該ローカルミニマムの位置のポテンシャルを増加させるためのポテンシャルを生成し、前記合成ポテンシャルに足し合わせる機能と、
前記ローカルミニマムの位置が前記目標とする位置であると判別された場合、前記経路探索の結果に基づいて前記移動体の移動経路を生成する機能と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。 - 前記移動体、前記障害物および前記目標とする位置にある目標物に取り付けられたタグの信号から前記情報を識別する機能をさらに備える、請求項5に記載のプログラム。
- 前記タグは、前記目標物および移動可能な前記障害物に適用されるRF−IDタグと、前記移動体および固定された前記障害物に適用される超音波タグとを含む、請求項6に記載のプログラム。
- 前記引力ポテンシャルは、
前記斥力ポテンシャルは、
前記合成ポテンシャルは、
請求項5乃至請求項7のいずれかに記載のプログラム。
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