JP4377347B2 - 移動ロボット - Google Patents
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Description
前記記憶部は、前記経路情報として更に予め設定された前記各区間の始点終点間の角度差を記憶するとともに前記車輪特徴量として駆動輪間距離を記憶し、さらに、第二の区間の始点および終点の少なくとも一方において前記傾き検出部により検出される傾きに基づき、前記経路情報上の前記第二の区間の始点終点間の角度差を調整する角度差調整部を備え、前記車輪情報算出部は、前記区間判別部が第二の区間の終点を判別すると、該第二の区間の始点終点間で計測された車輪回転量と前記角度差調整部により調整された角度差と前記記憶部に記憶された車輪径とに基づき車輪特徴量としての駆動輪間距離(左右の車輪間隔)の補正値を算出して前記車輪特徴量を更新してよい。
本発明によれば、その特徴として、経路情報上の区間距離と移動ロボットが実際に走行する距離にはロボット進行方向の傾きに起因するずれが生じることに基づき、このずれを補正する調整を経路情報上の距離に施している。これにより、実際の区間走行での走行距離の増減分を補正して車輪特徴量としての車輪径の補正値をより正確に求めることができ、現在位置の算出精度を向上できる。
また、本発明によれば、その特徴として、経路情報上の区間両端の角度差と移動ロボットで実際に生じる角度差にはロボット進行方向の傾きに起因するずれが生じることに基づき、このずれを補正する調整を経路情報上の角度差に施している。これにより、実際の区間走行での角度差の増減分を補正して車両特徴量としての駆動輪間距離の補正値をより正確に求めることができ、現在位置の算出精度を向上できる。
Xs=X+S(Φm)cos(Φm+θ)
Ys=Y+S(Φm)sin(Φm+θ)
車輪A回転数:Ma1
車輪B回転数:Mb1
車輪A回転数:Ma2
車輪B回転数:Mb2
車輪A半径基準値:Ra
車輪B半径基準値:Rb
車輪間隔基準値:W
車輪A回転量:θa (=Ma2−Ma1)
車輪B回転量:θb (=Mb2−Mb1)
車輪A走行距離:Da (=Ra×θa)
車輪B走行距離:Db (=Rb×θb)
台車旋回角:θ (=(Da−Db)/W)
車輪A半径補正値:Ca =D/Da
車輪B半径補正値:Cb =D/Db
車輪間隔補正値:Cw =1.0
車輪A半径補正値:Ca =1.0
車輪B半径補正値:Cb =1.0
車輪間隔補正値:Cw =θ/φ
車輪A回転数:Ma1=Ma2
車輪B回転数:Mb1=Mb2
現在の位置:(X0,Y0)
現在の姿勢:θ0
現在の区間n:n0
車輪A回転数:La1
車輪B回転数:Lb1
車輪A半径補正値:Ca
車輪B半径補正値:Cb
車輪間隔補正値:Cw
車輪A半径基準値:Ra
車輪B半径基準値:Rb
車輪間隔基準値:W
補正値適用後の車輪A半径:Ra’ =Ra×Ca
補正値適用後の車輪B半径:Rb’ =Rb×Cb
補正値適用後の車輪間隔:W’ =W×Cw
車輪A回転数:La2
車輪B回転数:Lb2
車輪A回転量:θa (=La2−La1)
車輪B回転量:θb (=Lb2−Lb1)
車輪A走行距離:Da (=Ra'×θa)
車輪B走行距離:Db (=Rb'×θb)
台車旋回角:θ (=(Da−Db)/W')
並進距離:Ds (=(Da+Db)/2)
さらに、記憶されている1周期前の現在位置(Xt,Yt)、姿勢(θt)から現在の位置(Xt+1,Yt+1)および現在の姿勢(θt+1)が下式で得られる。なお、走行開始後1回目となる計測では、1周期前の値として初期状態の値(X0,Y0)(θ0)が用いられる。
θt+1=θt+θ
Xt+1=Xt+Ds×cosθt+1
Yt+1=Yt+Ds×sinθt+1
車輪A回転数:La1=La2
車輪B回転数:Lb1=Lb2
φ= φ−(Δφ1−Δφ2)
Cw= θ/(φ−(Δφ1−Δφ2))
ΔDa1 = d−(W×sinΔφ1)/2
ΔDb1 = d+(W×sinΔφ1)/2
ΔDa2 = d−(W×sinΔφ2)/2
ΔDb2 = d+(W×sinΔφ2)/2
DA= D−(ΔDa1−ΔDa2)
DB= D−(ΔDb1−ΔDb2)
Ca =DA/Da
Cb =DB/Db
3 移動手段
5 移動制御部
7 ガイド検出部
9 自己位置検出部
11 障害物検知部
13 障害物判定部
15 記憶部
17 通信部
19 撮像ユニット
21 制御部
31 右輪
33 左輪
35,37 モータ
41 白線検出カメラ
43 画像処理部
51,53 レゾルバ
55 位置算出部
57 車輪情報算出部
61 レーザセンサ
71 経路情報
73 環境地図
75 位置情報
77 車輪情報
81 異常判定部
Claims (2)
- 車輪を駆動して複数区間からなる走行経路を移動するロボットであって、
前記車輪の回転量を計測する回転量検出部と、
各区間の始点終点間の距離を記憶した経路情報と前記区間毎に設定した車輪径を含む車輪特徴量とを記憶する記憶部と、
前記走行経路に配設された指示手段を検出する指示手段検出部と、
前記指示手段検出部の出力に基づき前記各区間の始点と終点を検出する区間判別部と、
前記走行経路の方向に対する前記移動ロボットの進行方向の傾きを検出する傾き検出部と、
第一の区間の始点および終点の少なくとも一方において前記傾き検出部により検出される傾きに基づき、前記経路情報上の前記第一の区間の始点終点間の距離を調整する区間距離調整部と、
前記区間判別部が前記第一の区間の終点を判別すると、該第一の区間の始点終点間で計測された車輪回転量と前記区間距離調整部により調整された距離とに基づき該第一の区間における車輪径の補正値を算出して前記車輪特徴量を更新する車輪情報算出部と、
前記記憶部に記憶されている現在走行している区間の車輪特徴量と前記車輪の回転量とに基づき現在位置を算出する位置算出部と、
を具備したことを特徴とする移動ロボット。 - 前記記憶部は、前記経路情報として更に予め設定された前記各区間の始点終点間の角度差を記憶するとともに前記車輪特徴量として駆動輪間距離を記憶し、
さらに、
第二の区間の始点および終点の少なくとも一方において前記傾き検出部により検出される傾きに基づき、前記経路情報上の前記第二の区間の始点終点間の角度差を調整する角度差調整部を備え、
前記車輪情報算出部は、前記区間判別部が第二の区間の終点を判別すると、該第二の区間の始点終点間で計測された車輪回転量と前記角度差調整部により調整された角度差と前記記憶部に記憶された車輪径とに基づき車輪特徴量としての駆動輪間距離の補正値を算出して前記車輪特徴量を更新することを特徴とする請求項1に記載の移動ロボット。
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