JP4432935B2 - Autonomous mobile body and autonomous mobile body control method - Google Patents

Autonomous mobile body and autonomous mobile body control method Download PDF

Info

Publication number
JP4432935B2
JP4432935B2 JP2006149401A JP2006149401A JP4432935B2 JP 4432935 B2 JP4432935 B2 JP 4432935B2 JP 2006149401 A JP2006149401 A JP 2006149401A JP 2006149401 A JP2006149401 A JP 2006149401A JP 4432935 B2 JP4432935 B2 JP 4432935B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slip
mobile body
autonomous mobile
self
movement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006149401A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007323119A (en
Inventor
佳昭 朝原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2006149401A priority Critical patent/JP4432935B2/en
Publication of JP2007323119A publication Critical patent/JP2007323119A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4432935B2 publication Critical patent/JP4432935B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

本発明は、平面上を移動する自律移動体および自律移動体制御方法に関するものであり、より詳細には、平面内において特定される移動マップ上を自律的に移動する自律移動体および自律移動体制御方法に関するものである。   The present invention relates to an autonomous mobile body that moves on a plane and an autonomous mobile body control method, and more particularly, to an autonomous mobile body and an autonomous mobile body that autonomously move on a movement map specified in the plane. It relates to a control method.

近年、建物内部や屋外の広場などといった平面内に、所定領域を有するマップを特定し、このマップ上において、人間の操作を要することなく、車輪や脚式歩行などの手段によって自律的に移動を行う自律移動体が開発されつつある。   In recent years, a map having a predetermined area in a plane such as a building or an open space is identified, and on this map, it moves autonomously by means such as wheels or legged walking without requiring human operation. Autonomous mobile bodies to perform are being developed.

このような自律移動体が平面上で正確に移動するためには、移動する平面上をスリップすることなく移動しつづけることが好ましい。そこで、このような自律移動体において、平面上に係る摩擦係数のみが異なる複数種類の移動マップを自律移動体に記憶させ、これらの移動マップに基づいて移動を行うような自律移動体が知られている。このような自律移動体は、移動中にスリップすると、現在用いている移動マップを、記憶した複数種類の移動マップ中に含まれる摩擦係数の低いマップに切り換え、そのマップで定められた摩擦係数に応じた移動制御を行っている。このような移動制御によって、自律移動体は、スリップ発生以後は、再度スリップを生じることなく移動することができる。(例えば特許文献1)
特公平7−61781号公報
In order for such an autonomous moving body to move accurately on a plane, it is preferable to continue to move without slipping on the moving plane. Therefore, in such an autonomous moving body, there are known autonomous moving bodies in which a plurality of types of moving maps that differ only in the friction coefficient on the plane are stored in the autonomous moving body, and movement is performed based on these moving maps. ing. When such an autonomous mobile body slips during movement, the currently used movement map is switched to a map having a low friction coefficient included in the plurality of types of movement maps stored, and the friction coefficient determined by the map is changed. The corresponding movement control is performed. By such movement control, the autonomous mobile body can move without causing slip again after the occurrence of slip. (For example, Patent Document 1)
Japanese Patent Publication No. 7-61781

しかしながら、上述のような自律移動体においては、同じ平面上を繰り返し移動する場合、移動マップに滑りやすい位置が含まれていると、その滑りやすい位置を通過した後においては、摩擦係数の低いマップに切り換えた状態で移動を継続する。そのため、自律移動体は、スリップが発生した後は摩擦係数が大きい(すなわちスリップする可能性の低い)範囲を移動する際であっても、摩擦係数の小さい範囲を移動するための条件で移動を行うことになる。すなわち、一度スリップした後は、自律移動体は平面上のどの位置を移動するかにかかわりなく、スリップをしない速度や経路を選択するため、移動を行うための制約が生じることとなる。   However, in the autonomous mobile body as described above, when moving on the same plane repeatedly, if the movement map includes a slippery position, the map having a low friction coefficient after passing through the slippery position. Continue to move with the switch to. Therefore, even when the autonomous mobile body moves in a range where the friction coefficient is large (that is, the possibility of slipping is low) after the slip occurs, the autonomous mobile body moves under the condition for moving in the range where the friction coefficient is small. Will do. That is, once the vehicle slips, the autonomous mobile body selects a speed and a route that does not slip regardless of the position on the plane, and thus a restriction for movement occurs.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、移動する平面内に滑りやすい位置が含まれている場合であっても、移動に制約を生じ難い自律移動体および自律移動体制御方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve such a problem, and even when a slippery position is included in the moving plane, the autonomous mobile body and the autonomous movement that hardly cause restrictions on the movement are provided. The object is to provide a body control method.

本発明にかかる自律移動体は、平面内において特定される移動マップ上を自律的に移動する自律移動体であって、前記移動マップを記憶する記憶部と、移動時においてスリップが発生したか否かを判定する判定部と、前記判定部が、スリップが発生したと判定した時の自己位置を取得する位置取得部と、を備えており、スリップが発生したと判定した時の自己位置を含む所定の範囲を、スリップ位置として前記移動マップ上に記憶することを特徴とするものである。   An autonomous mobile body according to the present invention is an autonomous mobile body that autonomously moves on a movement map specified in a plane, and a storage unit that stores the movement map, and whether or not a slip has occurred during movement. And a position acquisition unit that acquires a self-position when the determination unit determines that a slip has occurred, and includes a self-position when it is determined that a slip has occurred. A predetermined range is stored on the movement map as a slip position.

上述のような自律移動体によれば、スリップが発生した移動マップ上の自己位置を把握し、その位置を移動マップ上に記憶するため、このスリップが発生した位置を避けるように移動経路を作成することができる。そのため、移動する平面内に滑りやすい位置が含まれている場合であっても、できるだけ移動に制約を生じさせずに自律的に移動を行うことができる。   According to the autonomous mobile body as described above, the self-position on the movement map where the slip has occurred is grasped, and the position is stored on the movement map. Therefore, a movement route is created so as to avoid the position where the slip has occurred. can do. Therefore, even when a slippery position is included in the moving plane, it is possible to move autonomously with as little restriction as possible.

また、前記位置取得部とは、移動マップ上における自己の絶対位置を取得する絶対位置取得部を備えるものであってもよい。このような自律移動体であれば、例えば車輪の回転数が急激に変化した時などの自己の絶対位置をスリップが発生した位置とすることができる。   The position acquisition unit may include an absolute position acquisition unit that acquires the absolute position of the position on the movement map. With such an autonomous mobile body, for example, the absolute position of the self when the number of rotations of the wheel changes abruptly can be the position where the slip has occurred.

また、前記位置取得部が、移動マップ上において移動した方向および距離から、自己位置を算出する自己位置算出部を備えるものであってもよい。このような自律移動体であれば、移動時にスリップが発生し、スリップした位置とスリップ直後の自己位置とが異なる場合であっても、スリップ直後の絶対位置に関わり無く、スリップが発生した位置を求めることができる。   In addition, the position acquisition unit may include a self-position calculation unit that calculates a self-position from the direction and distance moved on the movement map. With such an autonomous mobile body, slip occurs during movement, and even if the slipped position and the self-position immediately after the slip are different, the position where the slip occurred is determined regardless of the absolute position immediately after the slip. Can be sought.

また、スリップが発生したか否かの判定は、絶対位置取得部で取得した自己の絶対位置と、この絶対位置を取得した時点において前記自己位置算出部で算出された自己位置とに基づいて行うものであってもよい。例えば、絶対位置の変化量と、算出する自己位置の変化量とを比較することで、スリップが発生したか否かを判定するものであってもよい。このような場合、絶対位置の変化量は自律移動体の絶対移動速度により、算出する自己位置の変化量は車輪の回転数等の情報により容易に求めることができるため、スリップが発生したか否かを簡単に判定することができる。   Further, whether or not slip has occurred is determined based on the absolute position acquired by the absolute position acquisition unit and the self position calculated by the self position calculation unit at the time when the absolute position is acquired. It may be a thing. For example, it may be determined whether or not a slip has occurred by comparing the amount of change in absolute position with the amount of change in self-position to be calculated. In such a case, the amount of change in absolute position can be easily determined from the absolute moving speed of the autonomous mobile body, and the amount of change in self-position to be calculated can be easily obtained from information such as the number of rotations of the wheel. Can be easily determined.

また、スリップが発生したか否かの判定は、絶対位置取得部で取得した自己の絶対位置と、この絶対位置を取得した時点において前記自己位置算出部で算出された自己位置との位置ずれ量を求め、該位置ずれ量に基づいて行うものであってもよい。   Further, whether or not slip has occurred is determined by determining the amount of positional deviation between the absolute position acquired by the absolute position acquisition unit and the self position calculated by the self position calculation unit at the time when the absolute position is acquired. May be obtained based on the amount of displacement.

その場合、位置ずれ量が所定の閾値以下の場合に、前記自己位置算出部で算出した自己位置を前記絶対位置取得部で取得した絶対位置に置き換え、位置ずれ量が所定の閾値を超えた場合に、前記判定部が、前記算出された自己位置でスリップが発生したと判定するものであってもよい。このような移動体の場合、スリップが発生していない僅かな位置ずれが生じた場合に、常に自己の位置を絶対位置に置き換えることで位置認識の補正を行うことができるとともに、スリップが発生した場合はスリップ発生位置を正確に求めることが可能になる。   In that case, when the amount of positional deviation is equal to or less than a predetermined threshold, the self-position calculated by the self-position calculating unit is replaced with the absolute position acquired by the absolute position acquiring unit, and the amount of positional deviation exceeds a predetermined threshold In addition, the determination unit may determine that a slip has occurred at the calculated self-position. In the case of such a moving body, when a slight positional deviation where no slip has occurred, the position recognition can be corrected by always replacing the own position with the absolute position, and the slip has occurred. In this case, the slip occurrence position can be accurately obtained.

また、前記自律移動体において、スリップ位置として記憶された所定の範囲を、スリップが発生したと判定された前記算出された自己位置を中心とした、一定距離の範囲で特定される領域とすることもできる。このように、スリップ位置を所定の面積を有する範囲で表すことによって、実際の平面上に存在する、滑りやすい範囲の分布に近い分布を作成することができる。   In the autonomous mobile body, the predetermined range stored as the slip position is an area specified by a range of a certain distance centered on the calculated self-position where the slip is determined to have occurred. You can also. Thus, by representing the slip position in a range having a predetermined area, it is possible to create a distribution that is close to the slippery range on the actual plane.

また、前記自律移動体において、前記移動マップは、前記平面内において略一定間隔に配置された格子点を結ぶグリッド線を仮想的に描写することで作成されるグリッドマップであり、移動マップ上のグリッド線で囲まれる単位グリッドを自律移動体が存在する位置とし、前記スリップ位置を、前記単位グリッドを一または複数選択して特定するものであることが好ましい。このような自律移動体は、移動する経路やスリップ位置を特定する範囲を容易に作成することができる。   In the autonomous mobile body, the movement map is a grid map created by virtually depicting grid lines connecting lattice points arranged at substantially constant intervals in the plane. It is preferable that the unit grid surrounded by the grid lines is a position where the autonomous mobile body is present, and the slip position is specified by selecting one or more unit grids. Such an autonomous mobile body can easily create a range for specifying a moving route and a slip position.

また、前記自律移動体は、判定部においてスリップが発生したと判定された後に、前記スリップが発生したと判定された所定の範囲を通過しない移動経路を作成し、移動を継続するものであってもよい。このような自律移動体においては、移動マップ上のスリップしやすい位置を避けた移動経路に沿って移動を行うことができるため、スリップした後の移動を安定して行うことができる。   Further, the autonomous mobile body creates a movement route that does not pass through a predetermined range in which the slip is determined to occur after the determination unit determines that the slip has occurred, and continues the movement. Also good. In such an autonomous mobile body, it is possible to move along a movement path that avoids a position where slippage is likely to occur on the movement map, and thus it is possible to stably move after slipping.

また、前記自律移動体は、移動時において、平面内の移動マップ上と、自律移動体との間に生じる摩擦情報を取得する摩擦情報取得部をさらに備え、前記記憶部が、摩擦情報取得部が取得した摩擦情報に基づいて得られた前記スリップ位置における摩擦情報の分布を、前記移動マップ上に記憶するものであってもよい。   In addition, the autonomous mobile body further includes a friction information acquisition unit that acquires friction information generated between the autonomous mobile body and a movement map in a plane when moving, and the storage unit includes a friction information acquisition unit The distribution of the friction information at the slip position obtained based on the friction information acquired by may be stored on the movement map.

このような自律移動体によると、スリップが発生した位置の摩擦情報を得て、その位置を通過する際にはスリップが生じないような移動制御を行うことができるため、スリップが発生した位置を必ずしも避ける必要がなく、さらに移動時の制約が少なくなる。   According to such an autonomous mobile body, it is possible to obtain the friction information of the position where the slip has occurred and perform the movement control so that the slip does not occur when passing through the position. There is no need to avoid it, and there are fewer restrictions during movement.

また、前記移動マップ上に暫定的に摩擦情報の分布が定められており、自律移動体が移動マップ上を移動した結果に基づいて摩擦情報取得部が得た摩擦情報を用いて、前記暫定的に定められた摩擦情報の分布を更新するものであってもよい。このように、新たに得られた摩擦情報を加えて摩擦情報の分布を更新することで、移動マップ上の条件が変化した場合であっても、常に適切な摩擦情報の分布を作成することができる。   Further, the distribution of friction information is provisionally defined on the movement map, and the provisional information is obtained using the friction information obtained by the friction information acquisition unit based on the result of the autonomous mobile body moving on the movement map. The distribution of the friction information determined in (1) may be updated. In this way, by adding the newly obtained friction information and updating the friction information distribution, it is possible to always create an appropriate friction information distribution even when the conditions on the movement map change. it can.

また、前記自律移動体は、前記記憶部が、移動マップ上に配置された物体の占める領域を物体毎に記憶しており、スリップが発生したと判定された前記自己位置が該物体の占める領域に含まれる場合に、前記自己位置の摩擦情報を、該物体の占める領域全体に適用して摩擦情報の分布を記憶するものであってもよい。このような自律移動体においては、移動マップ上に配置されたフローリングや絨毯などの略均一な摩擦情報を有する物体については、一箇所の摩擦情報をその物体全体の領域に適用するため、スリップ位置における摩擦分布を効率よく作成することが可能になる。   Further, in the autonomous mobile body, the storage unit stores, for each object, an area occupied by the object arranged on the movement map, and the area occupied by the self-position where it is determined that a slip has occurred. The friction information of the self-position may be applied to the entire area occupied by the object to store the distribution of the friction information. In such an autonomous mobile body, with respect to an object having substantially uniform friction information such as a flooring or a carpet arranged on the movement map, the slip position is applied in order to apply one piece of friction information to the entire area of the object. It is possible to efficiently create a friction distribution at.

なお、前記摩擦情報は、移動する平面上における静止摩擦係数であってもよい。このように、静止摩擦係数に基づく摩擦情報の分布を作成することによって、スリップを生じさせないための移動制御をより容易に行うことが可能になる。   The friction information may be a static friction coefficient on a moving plane. As described above, by creating the distribution of friction information based on the static friction coefficient, it is possible to more easily perform movement control for preventing slipping.

以上、説明したように、本発明によると、移動する平面内に滑りやすい位置が含まれている場合であっても、移動に制約を生じ難い自律移動体および自律移動体制御方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an autonomous mobile body and an autonomous mobile body control method in which movement is not easily restricted even when a slippery position is included in a moving plane. Can do.

発明の実施形態1.
以下に、図1から図7を参照しつつ本発明の実施の形態1にかかる自律移動体について説明する。この実施の形態においては、自律移動体は1対の車輪を駆動することで平面上を自律的に移動する車両型の移動体である例を示すものとする。
以下に、図を参照しつつ本発明の実施の形態1にかかる自律移動体について説明する。
Embodiment 1 of the Invention
The autonomous mobile body according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In this embodiment, the autonomous mobile body is an example of a vehicle-type mobile body that autonomously moves on a plane by driving a pair of wheels.
The autonomous mobile body according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、移動する平面としての床部1上の限られた移動マップP(破線に囲まれた領域)内を、自律移動体としての自律移動体としての車両10が移動する一実施形態を概略的に示すものである。この実施の形態においては、平面1上の移動マップP内には特に物体が載置されておらず、車両10が移動マップP内を任意に移動することができるものとする。   FIG. 1 shows an embodiment in which a vehicle 10 as an autonomous mobile body moves within a limited movement map P (region surrounded by a broken line) on the floor 1 as a moving plane. It is shown schematically. In this embodiment, it is assumed that no object is placed in the movement map P on the plane 1 and that the vehicle 10 can arbitrarily move in the movement map P.

図2に示すように、車両10は、箱型の車両本体10aと、1対の対向する車輪11、11と、キャスタ12を備える対向2輪型の車両であり、これらの車輪11、11、キャスタ12とで車両本体10aを水平に支持するものである。さらに、車両本体10aの内部には、車輪11、11をそれぞれ駆動する駆動部(モータ)13、13と、車輪の回転数を検出するためのカウンタ14と、車輪を駆動するための制御信号を作成し、駆動部13、13にその制御信号を送信する演算部15が備えられている。そして、演算部15内部に備えられた記憶部としてのメモリなどの記憶領域15aには、制御信号に基づいて車両10の移動速度や移動方向、移動距離などを制御するためのプログラムとともに、移動マップPの形状および大きさが記憶されている。   As shown in FIG. 2, the vehicle 10 is an opposed two-wheel vehicle including a box-shaped vehicle body 10 a, a pair of opposed wheels 11 and 11, and a caster 12, and these wheels 11 and 11, The caster 12 supports the vehicle body 10a horizontally. Furthermore, inside the vehicle body 10a, there are drive units (motors) 13 and 13 for driving the wheels 11 and 11, respectively, a counter 14 for detecting the rotation speed of the wheels, and a control signal for driving the wheels. A calculation unit 15 is provided that creates and transmits the control signal to the drive units 13 and 13. In a storage area 15a such as a memory as a storage unit provided inside the calculation unit 15, a moving map is provided together with a program for controlling the moving speed, moving direction, moving distance, etc. of the vehicle 10 based on the control signal. The shape and size of P are stored.

また、車両10が備える位置取得部を構成する、自己位置を算出する自己位置算出部と、自己の絶対位置を取得する絶対位置取得部とは、以下のように構成される。   Moreover, the self-position calculation part which calculates the self-position which comprises the position acquisition part with which the vehicle 10 is provided, and the absolute position acquisition part which acquires self-absolute position are comprised as follows.

すなわち、自己位置を算出するための移動速度や移動距離などは、カウンタ14で検知された車輪11、11の回転数を演算部15において積算することで求められ、これによって、移動マップ内における車両10の自己位置(オドメトリ位置)が算出される。   That is, the moving speed and the moving distance for calculating the self-position are obtained by integrating the rotation speeds of the wheels 11 and 11 detected by the counter 14 in the calculation unit 15, and thereby the vehicle in the movement map. Ten self-positions (odometry positions) are calculated.

さらに、車両本体10aの上面には、自己の絶対位置を取得するためのアンテナ(図示せず)が備えられ、カルマンフィルタやパーティクルフィルタ等の位置推定方法を用いた車両の絶対位置検出手段(図示せず)から、車両10の絶対位置を表す位置情報を受け取る。そして、演算部15においてその位置情報を解析することで、自己の絶対位置を認識する。なお、前述のような絶対位置検出手段は、車両10に対して一体的に設けられていてもよいし、車両10の外部に設けられていてもよい。なお、絶対位置を取得する手段としては、上記アンテナに代えて、周囲の環境から自己の位置を認識するような環境認識用のセンサを用いることもできる。   Furthermore, an antenna (not shown) for acquiring the absolute position of the vehicle body 10a is provided on the upper surface of the vehicle body 10a, and a vehicle absolute position detection means (not shown) using a position estimation method such as a Kalman filter or a particle filter. The position information indicating the absolute position of the vehicle 10 is received. Then, the calculation unit 15 analyzes the position information to recognize its own absolute position. The absolute position detection means as described above may be provided integrally with the vehicle 10 or may be provided outside the vehicle 10. Note that, as means for acquiring the absolute position, an environment recognition sensor that recognizes its own position from the surrounding environment can be used instead of the antenna.

また、演算部15は、受け取った位置情報から得られた自己の絶対位置と、算出した自己位置との距離の差が所定の閾値以内であれば、自己の認識した位置を算出した自己位置から絶対位置に置き換える。逆に、演算により求めた自己位置と絶対位置との差が閾値を超えた場合は、スリップをしたと判定して、演算により求めた自己位置をスリップ位置として記憶領域15aに記憶する。このように、演算部15は、車両10がスリップしたか否かを判定するための判定部としても作用する。   If the difference between the absolute position of the self obtained from the received position information and the calculated self position is within a predetermined threshold, the calculation unit 15 calculates the self recognized position from the self position calculated. Replace with absolute position. On the contrary, when the difference between the self position and the absolute position obtained by the calculation exceeds the threshold value, it is determined that the slip has occurred, and the self position obtained by the calculation is stored in the storage area 15a as the slip position. Thus, the calculating part 15 acts also as a determination part for determining whether the vehicle 10 slipped.

そして、車両10は、スリップが発生したと判定した後に、取得した絶対位置を自己の位置として、新たな移動経路を作成し、移動を継続する。このような車両10の移動制御に関する詳細については後述する。   Then, after determining that the slip has occurred, the vehicle 10 creates a new movement route with the acquired absolute position as its own position, and continues to move. Details regarding the movement control of the vehicle 10 will be described later.

さらに、車両本体10aの前面には、移動する方向に現れた障害物等を認識するためのカメラ16が固定されており、このカメラ16で認識した画像や映像等の情報が演算部15に入力された結果、前記プログラムに従って車両の移動する方向や速度等が決定される。このように構成された車両10は、1対の車輪11、11の駆動量をそれぞれ独立に制御することで、直進や曲線移動(旋回)、後退、その場回転(両車輪の中点を中心とした旋回)などの移動動作を行うことができる。そして、車両10は、外部からの移動場所を指定する制御部40からの指令にしたがって、移動マップP内の指定された目的地までの移動経路を自律的に作成し、その移動経路に追従するように移動することで、目的地に到達する。   Further, a camera 16 for recognizing an obstacle or the like appearing in the moving direction is fixed on the front surface of the vehicle main body 10a. As a result, the moving direction and speed of the vehicle are determined according to the program. The vehicle 10 configured in this manner independently controls the drive amount of the pair of wheels 11 and 11 so that the vehicle travels straight, moves in a curve (turns), moves backward, and rotates on the spot (centering on the middle point of both wheels). ) And other moving operations can be performed. Then, the vehicle 10 autonomously creates a movement route to the designated destination in the movement map P in accordance with a command from the control unit 40 that designates a movement location from the outside, and follows the movement route. To reach the destination.

次に、車両10の内部に記憶された、移動マップPの形状に基づいて作成されるグリッドマップについて説明する。   Next, a grid map created based on the shape of the movement map P stored in the vehicle 10 will be described.

演算部15内部に備えられた記憶領域15aには、床部1上の移動マップP全体の形状に、略一定間隔d(例えば10cm)に配置された格子点を結ぶグリッド線を仮想的に描写することで得られるグリッドマップが記憶されている。   In the storage area 15a provided inside the calculation unit 15, grid lines that connect lattice points arranged at substantially constant intervals d (for example, 10 cm) are virtually depicted in the shape of the entire moving map P on the floor 1. The grid map obtained by doing is stored.

図3に、前述のグリッドマップの一例を図示する。グリッドマップ20は、移動マップPの形状を模した外枠21の内部を、略一定間隔dに配置された格子点を結ぶグリッド線22を描写したものである。そして、このグリッド線22で囲まれたグリッド単位23を用いて、車両10の自己位置に相当する場所、および目的地である移動終了点、および移動終了点における車両10の移動方向が特定される。なお間隔dは、車両10の移動可能な曲率や絶対位置を認識する精度などの条件に応じて、適宜変更可能であり、スリップしたと判定される際の閾値としても用いることができる。   FIG. 3 illustrates an example of the grid map described above. The grid map 20 depicts a grid line 22 that connects lattice points arranged at a substantially constant interval d inside the outer frame 21 simulating the shape of the movement map P. Then, using the grid unit 23 surrounded by the grid line 22, the location corresponding to the vehicle 10's own position, the movement end point that is the destination, and the movement direction of the vehicle 10 at the movement end point are specified. . The interval d can be changed as appropriate according to conditions such as the curvature of the vehicle 10 that can be moved and the accuracy of recognizing the absolute position, and can also be used as a threshold value when it is determined that the vehicle has slipped.

演算部15は、グリッドマップ20上において特定された自己位置を移動始点とし、この移動始点から目的地である移動終点までの移動経路を作成する。そして、車両10は、移動速度や移動距離からリアルタイムに自己位置を算出し、作成された移動経路に沿って移動を行う。   The calculation unit 15 uses the self-position specified on the grid map 20 as a movement start point, and creates a movement route from this movement start point to the movement end point that is the destination. Then, the vehicle 10 calculates its own position in real time from the moving speed and the moving distance, and moves along the created moving route.

次に、移動マップP内においてスリップしやすい位置が存在し、車両10が移動マップP内を移動する際に、このスリップしやすい位置でスリップした場合に、このスリップしやすい位置を記憶して移動を行う手順について説明する。   Next, when there is a position where the slip easily occurs in the movement map P, and the vehicle 10 moves in the movement map P and slips at the position where the slip easily occurs, the position where the slip easily occurs is stored and moved. The procedure for performing is described.

図4は、車両10が移動経路に沿って移動する際に自己の位置を認識する手順を示すフローチャートを表している。この実施形態においては、車両10は移動始点Q0から移動を開始するとともに、定められた移動経路に沿うように、位置Q1、位置Q2、...Qn-1を通過した後、移動終点Qnに到達する。なお車両10は、所定のタイミング(例えば10[msec]毎)で自己の絶対位置を表す位置情報を取得するものとする。 FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for recognizing the position of the vehicle 10 when the vehicle 10 moves along the movement route. In this embodiment, the vehicle 10 starts to move from the movement start point Q 0 , and is positioned along the determined movement route at positions Q 1 , Q 2 ,. . . After passing through Q n−1 , the movement end point Q n is reached. In addition, the vehicle 10 shall acquire the positional information showing an absolute position of self at a predetermined timing (for example, every 10 [msec]).

図4に示すように、車両10は移動始点Q0より移動を開始する(ステップ101)。このとき、演算部15はグリッドマップ20上に移動始点Q0を登録している。次に、車両10は移動経路に沿って移動を行うが、リアルタイムに自己の絶対位置を表す位置情報を受けて自己の絶対位置Rを認識する(ステップ102)。そして、車両10の演算部は、位置Rを認識した際の自己位置(オドメトリ位置)Qiを、車輪の回転数や移動した方向等の情報を用いて算出する(ステップ103)。そして、認識した自己の絶対位置Riと、位置Qiとの位置ずれ度を所定の閾値と比較し(ステップ104)、スリップしたか否かを判定する。 As shown in FIG. 4, the vehicle 10 starts moving from the movement start point Q 0 (step 101). At this time, the calculation unit 15 registers the movement start point Q 0 on the grid map 20. Then, the vehicle 10 is to move along a travel path, it recognizes the absolute position R i of the self-receiving position information indicating the absolute position of the self in real time (step 102). The arithmetic unit of the vehicle 10 is located self-position at the time of recognizing the R i (the odometry position) Q i, is calculated by using information such as the direction and speed and movement of the wheels (step 103). Then, the degree of positional deviation between the recognized absolute position R i of the self and the position Q i is compared with a predetermined threshold (step 104), and it is determined whether or not a slip has occurred.

このとき、絶対位置Riと自己位置Qiとの位置ずれ量が閾値(本実施形態の場合はグリッドマップの間隔d)以下の場合、演算部15は車両10がスリップしていないと判断し、単に自己の位置を位置Riに置き換え、移動を継続する(ステップ105)。逆に、絶対位置Riと自己位置Qiとの位置ずれ量が閾値(間隔d)を超えた場合、演算部15は車両10がスリップしたと判断し、算出した自己位置Qiを移動マップP内におけるスリップ位置として記憶する(ステップ115)。そして、自己の位置を位置Riに置き換えた後(ステップ116)、位置Riから移動終点までの新たな移動経路を作成するように、移動経路30を修正する(ステップ117)。そして、移動中にスリップが発生したか否かの判断が終了すると、移動を終了するか否かを判断し(ステップ106)、移動終点Qnに到達して移動が終了するまでステップ102から107を繰り返す。 At this time, when the amount of positional deviation between the absolute position R i and the self position Q i is equal to or less than a threshold value (grid map interval d in this embodiment), the calculation unit 15 determines that the vehicle 10 is not slipping. simply replacing the position of the self-in position R i, and continues to move (step 105). On the other hand, when the amount of positional deviation between the absolute position R i and the self position Q i exceeds the threshold (interval d), the calculation unit 15 determines that the vehicle 10 has slipped, and uses the calculated self position Q i as a movement map. The slip position in P is stored (step 115). Then, after replacing its own position to the position R i (step 116), to create a new movement route to move the end point from the position Ri, corrects the travel path 30 (step 117). When determined whether the slip during the movement has occurred is completed, it is determined whether to end the movement (step 106), steps 102 to move to reach the moving end point Q n is finished 107 repeat.

このようなフローを示す一例として、図5において、車両10が移動始点Q0より移動を開始し、移動経路30に沿って位置Q1、位置Q2、位置Q3を通過した後、移動終点Q4に到達する様子を示す。この例において、車両10は位置Q3においてスリップし、位置Q3を通過する際に取得した絶対位置との位置ずれ量が閾値(例えばグリッド線の間隔d)を超えているものとする。この場合、車両10は、図6に示すように、グリッドマップ20上において位置Q3をスリップ位置23として記憶する。この記憶したスリップ位置は、図6に示すように位置Q3を含む単一グリッド(グリッド線で囲まれた最小の領域)で特定されている。このように、スリップした位置をグリッドマップ上に記憶するため、スリップした後の移動制御において、この位置を避けるような移動経路を作成したり、この位置を通過する時のみに速度を低下したりするといった経路計画を行うことができる。 As an example showing such a flow, in FIG. 5, after the vehicle 10 starts moving from the movement start point Q 0 , passes through the position Q 1 , the position Q 2 , and the position Q 3 along the movement path 30, the movement end point is reached. showing how to reach the Q 4. In this example, the vehicle 10 is slipping at position Q 3, it is assumed that the positional deviation amount between the absolute position acquired when passing through the position Q 3 exceeds the threshold value (e.g., the distance d between the grid lines). In this case, the vehicle 10 stores the position Q 3 as the slip position 23 on the grid map 20 as shown in FIG. The stored slip position is identified with a single grid that contains the position Q 3 as shown in FIG. 6 (smallest area surrounded by grid lines). In this way, the slipped position is stored on the grid map, so in the movement control after slipping, a movement route that avoids this position is created, or the speed is reduced only when passing through this position. It is possible to perform route planning such as

なお、スリップ位置として特定する領域としては、前述のような単一グリッドに限らず、より広い領域をスリップ位置として特定してもよい。例えば、図7に示すように、位置Q3を含む単一グリッドを囲む全ての単位グリッドをスリップ位置23としてもよい。すなわち、移動する平面の状態に応じて、スリップ位置として特定する領域の広さや形状などは、任意に定めることができる。 The region specified as the slip position is not limited to the single grid as described above, and a wider region may be specified as the slip position. For example, as shown in FIG. 7, all unit grids surrounding a single grid including the position Q 3 may be set as the slip positions 23. That is, according to the state of the moving plane, the size and shape of the area specified as the slip position can be arbitrarily determined.

以上、説明したように、この実施の形態においては、スリップしたと判断された場合にその位置をスリップ位置として移動マップ上に記憶することで、その後の移動経路を、前記スリップ位置を避けるように作成することができる。したがって、移動を行うための経路計画に対して生じる制約を少なくすることができるという効果がある。   As described above, in this embodiment, when it is determined that a slip has occurred, the position is stored as a slip position on the movement map so that the subsequent movement path is avoided from the slip position. Can be created. Therefore, there is an effect that it is possible to reduce restrictions that occur with respect to the route plan for performing the movement.

発明の実施の形態2.
次に、図8および図9を参照しつつ本発明の実施の形態2にかかる自律移動体について説明する。本実施の形態においては、前述した実施の形態1において説明した構成と同一の構成はその説明を省略するものとする。
Embodiment 2 of the Invention
Next, the autonomous mobile body according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9. In the present embodiment, the description of the same configuration as that described in the first embodiment will be omitted.

本実施の形態においては、前述の実施の形態1と同様に、移動始点から移動終点までの移動中において絶対位置と算出した自己位置(オドメトリ位置)との位置ずれ量が閾値を上回る場合に、その自己位置でスリップしたと判断する。そして、そのスリップしたと判断した位置を、対応するグリッドマップ上の位置においてスリップ位置として記憶する際に、スリップ位置における摩擦情報として、スリップ位置における静止摩擦係数を取得する。以下、摩擦情報としての静止摩擦係数を取得するための構成および手順について詳細に説明する。   In the present embodiment, as in the first embodiment described above, when the amount of displacement between the absolute position and the calculated self position (odometry position) exceeds the threshold during movement from the movement start point to the movement end point, Judge that it slipped at its own position. Then, when the position determined to have slipped is stored as the slip position at the corresponding position on the grid map, the static friction coefficient at the slip position is acquired as the friction information at the slip position. Hereinafter, a configuration and a procedure for acquiring a static friction coefficient as friction information will be described in detail.

図8は、車両10の車輪11,11が移動マップ上の位置Qiにおいてスリップした様子を拡大して示すものである。この図において、車両10の対をなす車輪11の間隔を2a、車輪径を2r、車両10の質量をmで表している。また、車両10は、位置Qiにおいて円弧を描くように移動するものとし、車両10の位置Qiにおける接線方向(直進方向)の移動速度をv、車両10の回転角速度をω、車両10が円弧を描いて移動する際の回転半径をρとしている。このとき、車両10に作用する遠心力F1は以下の式1ように表される。 FIG. 8 is an enlarged view showing that the wheels 11 of the vehicle 10 slip at a position Q i on the movement map. In this figure, the distance between the wheels 11 forming a pair of the vehicle 10 is 2a, the wheel diameter is 2r, and the mass of the vehicle 10 is m. Further, the vehicle 10 is assumed to move in a circular arc at the position Q i , the moving speed in the tangential direction (straight direction) at the position Q i of the vehicle 10 is v, the rotational angular velocity of the vehicle 10 is ω, and the vehicle 10 is The radius of rotation when moving while drawing an arc is ρ. At this time, the centrifugal force F 1 acting on the vehicle 10 is expressed by the following formula 1.

・・・・式1 .... Formula 1

さらに、車両10の推進力をF2とすると、この遠心力と推進力とによる合力が、移動する平面上の摩擦力を超えた時に車輪11がスリップすると考えられるため、スリップした位置の静止摩擦係数をμとすると、スリップした直後には以下の式2の関係が成立する。 Furthermore, the propulsion of the vehicle 10 and F 2, the resultant force due to a centrifugal force and driving force, since the wheel 11 are believed to slip when exceeding the frictional force on the plane of movement, traction slip position Assuming that the coefficient is μ, the relationship of the following expression 2 is established immediately after slipping.

・・・・式2 .... Formula 2

ここで、車両10の推進力F2は、駆動部13からのトルクと、減速比および車輪径を考慮すると求めることができるため、式2からスリップした位置の静止摩擦係数μを算出することができる。このようにして得られたスリップ位置における静止摩擦係数を、グリッドマップ上に、スリップ位置と対応させて記憶することで、このスリップ位置を通過する際にスリップが生じないような速度などの条件をより正確に定めることが可能になる。 Here, since the propulsive force F 2 of the vehicle 10 can be obtained in consideration of the torque from the drive unit 13, the reduction ratio, and the wheel diameter, the static friction coefficient μ at the slipped position can be calculated from Equation 2. it can. The static friction coefficient at the slip position obtained in this way is stored on the grid map in correspondence with the slip position, so that conditions such as speed at which slip does not occur when passing through the slip position can be set. It becomes possible to determine more accurately.

なお、スリップ位置と対応させて記憶する摩擦情報は、前述のように求めた静止摩擦係数に基づいて、スリップ位置における摩擦情報の分布としてもよい。すなわち、スリップ位置が単一グリッドよりも広い領域で特定された場合に、この領域の一部または全体についての摩擦情報(例えば静止摩擦係数)の分布を作成してもよい。例えば、位置Qiにおいてスリップしたと判定され、位置Qiおよびこの位置を囲む単一グリッドの集合をスリップ位置23として記憶される場合において、このスリップ位置23における摩擦情報の分布を作成してもよい。図9は本実施の形態における摩擦情報の分布を作成した様子を示す一例であり、位置Qiを含む単一グリッド23aにおける静止摩擦係数を、前述のように求めたμ1としている。そして、この単一グリッド23aを囲む単一グリッド集合23bにおける静止摩擦係数を、前記μ1よりも大きく、その他の領域(スリップせず、スリップ位置として特定されていない領域)よりも小さな摩擦係数μ2として、摩擦情報の分布を作成している。 Note that the friction information stored in association with the slip position may be a distribution of friction information at the slip position based on the static friction coefficient obtained as described above. That is, when the slip position is specified in a region wider than a single grid, a distribution of friction information (for example, a static friction coefficient) may be created for a part or the whole of this region. For example, it is determined that the slip at the position Q i, when stored a set of positions Q i and single grid surrounding this position as the slip position 23, also create a distribution of friction information in the slip position 23 Good. FIG. 9 is an example showing how the friction information distribution is created in the present embodiment, and the static friction coefficient in the single grid 23a including the position Q i is μ 1 obtained as described above. The static friction coefficient in the single grid set 23b surrounding the single grid 23a is larger than the μ 1 and smaller than the other areas (areas that do not slip and are not specified as slip positions) μ. 2 , the distribution of friction information is created.

なお、車輪の駆動により移動する移動体が、スリップした場合における静止摩擦係数を求めるための算出手法として、上述した算出手法は一例であり、その他の算出手法を用いて静止摩擦係数を求めてもよいことは言うまでもない。   Note that the calculation method described above is an example as a calculation method for obtaining a static friction coefficient when a moving body that moves by driving a wheel slips, and the static friction coefficient may be obtained using other calculation methods. Needless to say, it is good.

発明の実施の形態3.
次に、図10から図12を参照しつつ本発明の実施の形態3にかかる自律移動体について説明する。本実施の形態においても、前述した実施の形態1および2において説明した構成と同一の構成はその説明を省略する。
Embodiment 3 of the Invention
Next, the autonomous mobile body according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 12. Also in this embodiment, the description of the same configuration as that described in Embodiments 1 and 2 is omitted.

図10に示すように、本実施の形態においては、床部1上の移動マップP内において、所定の広さを有し、異なる材質からなる面P1、P2がそれぞれ設けられている。面P2は同一材質の複数の面P2(a)〜(c)からなり、これらの面P2(a)〜(c)は異なる形状および異なる面積を有するものとする。このような同一材質の面の具体例としては、例えばフローリング、畳などといった材質が異なる床材の面や、カーペットなどの床部1の面上に敷いて用いられる部材などが該当する。 As shown in FIG. 10, in the present embodiment, in the movement map P on the floor portion 1, surfaces P 1 and P 2 having a predetermined area and made of different materials are provided. The surface P 2 is composed of a plurality of surfaces P 2 (a) to (c) made of the same material, and these surfaces P 2 (a) to (c) have different shapes and different areas. Specific examples of the surface of the same material include a floor material surface such as flooring, tatami mat, etc., or a member used by laying on the surface of the floor portion 1 such as a carpet.

車両10は、前述のような移動マップP内を移動するが、車両10に予め記憶されるグリッドマップ上には、図11に示すように、図10に示す面P1、P2に対応する領域P10、P20(P20(a)、P20(b)、P20(c))が予め特定されているものとする。該領域P10およびP20は、移動マップPを記憶させる際に手入力等で記憶させてもよいし、面P1、P2を形成する床材や部材等にRFID等の信号発信部を設けておき、これらの信号発信部から発せられる信号を読み取り、移動マップPと併せて記憶するようにしてもよい。 The vehicle 10 moves in the movement map P as described above, but corresponds to the planes P 1 and P 2 shown in FIG. 10 on the grid map stored in advance in the vehicle 10 as shown in FIG. It is assumed that the regions P 10 and P 20 (P 20 (a), P 20 (b), and P 20 (c)) are specified in advance. The areas P 10 and P 20 may be stored by manual input or the like when the movement map P is stored, or a signal transmission unit such as RFID is provided on the floor material or member forming the surfaces P 1 and P 2. It is also possible to read the signals emitted from these signal transmitters and store them together with the movement map P.

このように構成された自律移動体としての車両10は、図12に示すように、面P1内において、算出した自己位置Qiと、自己の絶対位置Riとの差が大きく、スリップしたと判定されると、位置Qiのみならず領域P10全体を同一の摩擦情報として記憶する。すなわち、位置Qiにおける静止摩擦係数μiが求められると、面P1に対応する領域P10全体の静止摩擦係数をμiとして移動マップP上に記憶する。 As shown in FIG. 12, the vehicle 10 as an autonomous mobile body configured in this manner slipped in the plane P 1 due to a large difference between the calculated self position Q i and the self absolute position R i . Is determined, not only the position Q i but also the entire region P 10 is stored as the same friction information. That is, when the static friction coefficient μ i at the position Q i is obtained, the static friction coefficient of the entire region P 10 corresponding to the plane P 1 is stored on the movement map P as μ i .

同様に、面P2内に含まれる位置Qjにおいてスリップしたと判定された場合は、位置Qjにおいて求められた静止摩擦係数等の摩擦情報を、領域P20全体(すなわちP20(a)、P20(b)、P20(c))について拡張して記憶する。このように、位置Qjにおける静止摩擦係数等の摩擦情報を、同一材質の面に対応する領域P20全体(すなわちP20(a)、P20(b)、P20(c))に拡張することで、車両10が通過していない位置の摩擦情報を記憶し、その情報をスリップした後の移動制御に用いることができる。したがって、本実施の形態によると、移動する領域内に含まれる面ついての情報が既知である場合に、移動中に得られる摩擦情報に基づいて、より効率よく移動マップ上の摩擦情報の分布を求めることができる。 Similarly, when it is determined that slip has occurred at the position Q j included in the surface P 2 , the friction information such as the static friction coefficient obtained at the position Q j is used for the entire region P 20 (that is, P 20 (a)). , P 20 (b), P 20 (c)) are expanded and stored. Thus, the friction information such as the static friction coefficient at the position Q j is expanded to the entire region P 20 corresponding to the surface of the same material (that is, P 20 (a), P 20 (b), P 20 (c)). By doing so, the friction information of the position where the vehicle 10 does not pass can be stored, and the information can be used for movement control after slipping. Therefore, according to the present embodiment, when the information about the surface included in the moving area is known, the distribution of the friction information on the movement map is more efficiently performed based on the friction information obtained during the movement. Can be sought.

なお、前述したような移動マップ中の特定の面については、移動マップ中の一部分に限定されるものではなく、例えば部屋全体を占めるフローリングのように、移動マップの面全体を構成するものであってもよい。   The specific surface in the movement map as described above is not limited to a part of the movement map, and constitutes the entire surface of the movement map, for example, flooring that occupies the entire room. May be.

以上に説明した、本発明に係る自律移動体および自律移動体制御方法の実施の形態については、あくまでも一例であり、本発明はこれに限られるものではない。   The embodiment of the autonomous mobile body and the autonomous mobile body control method according to the present invention described above is merely an example, and the present invention is not limited to this.

例えば、上記実施の形態においては、自立移動体として、車輪を駆動する車両を例に挙げたが、例えば2足歩行型等の脚式移動タイプのロボットなど、平面上を移動するものであればどのような形態であってもよい。車輪による駆動や脚式移動、その他の方法により平面上を移動するような移動体であれば、移動する平面内に滑りやすい位置が含まれている場合であっても、移動経路を作成する際などに生じる制約を少なくすることができる。   For example, in the above-described embodiment, a vehicle that drives wheels is taken as an example of a self-supporting moving body. Any form is acceptable. If a moving object moves on a plane by driving with a wheel, legged movement, or other methods, even when a slippery position is included in the moving plane, It is possible to reduce the restrictions that occur in the process.

また、自立移動体が記憶する移動マップとして、グリッドマップを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えばマップ上の物体を特徴点(ノード)で表したトポロジーマップを用いることもできる。このようなマップを用いた場合、各特徴点(ノード)を結ぶリンクによって移動経路を作成するが、このノードに摩擦情報を持たせることによって、本発明の効果を奏することが可能になる。   Further, the grid map has been described as an example of the movement map stored by the self-supporting mobile body. However, the present invention is not limited to this, and for example, a topology map that represents objects on the map as feature points (nodes). Can also be used. When such a map is used, a movement route is created by a link connecting each feature point (node). By providing this node with friction information, the effect of the present invention can be achieved.

また、前述の実施の形態においては、取得する摩擦情報が固定される例を説明しているが、本発明はそれに限られるものではない。すなわち、移動する平面が濡れて滑りやすくなっている場合に、自律移動体がその路面でスリップを行った後に、移動する平面が乾いて滑りにくくなった場合であっても、本発明を適用することは可能である。すなわち、一度スリップが発生した場所を何度か通過する際に、スリップを生じない場合には、スリップ位置に対応して記憶した摩擦係数を大きくするように変更するといった、摩擦情報の更新を行うこともできる。このようにすると、スリップした時のみに摩擦情報を更新することにより、一方的に摩擦係数が下がっていくことを防ぐことができる。   In the above-described embodiment, the example in which the friction information to be acquired is fixed has been described, but the present invention is not limited thereto. That is, when the moving plane is wet and slippery, the present invention is applied even when the moving plane dries and becomes difficult to slip after the autonomous mobile body slips on the road surface. It is possible. In other words, when slipping does not occur after several passes through the place where the slip has occurred, the friction information is updated so as to increase the stored friction coefficient corresponding to the slip position. You can also. If it does in this way, it can prevent that a friction coefficient falls unilaterally by updating friction information only when slipping.

また、本発明においては、自律移動体が記憶する摩擦情報としての静止摩擦係数は、前述のように算出により求めるものに限られるものではない。すなわち、移動する平面上の材質などを知ることにより、予め記憶した情報から、摩擦情報を取得してもよい。例えば、自律移動体に赤外線分析部などを搭載することで、移動する平面の材質を簡易的に分析し、その材質に応じた静止摩擦係数などの情報を読み出してもよい。   In the present invention, the static friction coefficient as the friction information stored in the autonomous mobile body is not limited to that obtained by calculation as described above. That is, the friction information may be acquired from previously stored information by knowing the material on the moving plane. For example, by mounting an infrared analysis unit or the like on the autonomous moving body, the material of the moving plane may be simply analyzed, and information such as a static friction coefficient corresponding to the material may be read out.

第1の実施の形態に係る自律移動体が、移動する平面上に位置する様子を示す概略図である。It is the schematic which shows a mode that the autonomous mobile body which concerns on 1st Embodiment is located on the moving plane. 図1に示す自律移動体の内部構成を簡易的に表す概略図である。It is the schematic showing the internal structure of the autonomous mobile body shown in FIG. 1 simply. 図1に示す自律移動体に記憶されたグリッドマップの一例表す図である。It is a figure showing an example of the grid map memorize | stored in the autonomous mobile body shown in FIG. 図1に示す自律移動体が移動を行う際に、移動する平面上においてスリップしたか否かを判定する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which determines whether it slipped on the plane which moves, when the autonomous mobile body shown in FIG. 1 moves. 図1に示す自律移動体が、平面上を移動し、スリップをした様子を示す概略図である。It is the schematic which shows a mode that the autonomous mobile body shown in FIG. 1 moved on the plane, and slipped. 図5に示す自律移動体のスリップした様子が、グリッドマップ上において表された様子を示す概略図である。It is the schematic which shows a mode that the mode that the autonomous mobile body shown in FIG. 5 slipped was represented on the grid map. 前述のグリッドマップ上において、スリップ位置として特定する領域を複数の単位グリッドで表す例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example which represents the area | region specified as a slip position with the several unit grid on the above-mentioned grid map. 第2の実施の形態に係る自律移動体が、自律移動体と、移動する平面との間に生じる摩擦情報を算出する様子を概略的に表した概略図である。It is the schematic which represented a mode that the autonomous mobile body which concerns on 2nd Embodiment calculates the friction information which arises between an autonomous mobile body and the moving plane. 図8に示す自律移動体が、グリッドマップ上において摩擦情報としての静止摩擦係数を記憶する様子を示す概略図である。It is the schematic which shows a mode that the autonomous mobile body shown in FIG. 8 memorize | stores the static friction coefficient as friction information on a grid map. 第3の実施の形態に係る自律移動体が、平面上に位置する様子を概略的に表した概略図であり、該平面上に所定の広さを有し、異なる材質の面が存在する様子を示す図である。It is the schematic which represented the mode that the autonomous mobile body which concerns on 3rd Embodiment is located on a plane, a mode which has a predetermined | prescribed area on this plane and a different material exists FIG. 図10に示す自律移動体において記憶されるグリッドマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the grid map memorize | stored in the autonomous mobile body shown in FIG. 図10に示す自律移動体に記憶されたグリッドマップに、スリップ位置を記憶する様子を示す概略図である。It is the schematic which shows a mode that a slip position is memorize | stored in the grid map memorize | stored in the autonomous mobile body shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・床部(平面)
10・・・車両(自律移動体)
10a・・・車両本体
11・・・車輪
13・・・駆動部
15・・・演算部(判定部)
15a・・・記憶領域(記憶部)
20・・・グリッドマップ
23・・・スリップ位置
P・・・移動マップ
1 ... Floor (plane)
10 ... Vehicle (autonomous mobile body)
10a ... Vehicle body 11 ... Wheel 13 ... Drive unit 15 ... Calculation unit (determination unit)
15a ... Storage area (storage unit)
20 ... Grid map 23 ... Slip position P ... Movement map

Claims (13)

平面内において特定される移動マップ上を自律的に移動する自律移動体であって、
前記移動マップを記憶する記憶部と、
移動時においてスリップが発生したか否かを判定する判定部と、
前記判定部が、スリップが発生したと判定した時の自己位置を取得する位置取得部と
移動時において、前記移動マップ上と、自律移動体との間に生じる摩擦情報としての静止摩擦係数を取得する摩擦情報取得部を備えており、
前記記憶部は、スリップが発生したと判定した時の自己位置を含む所定の範囲を、スリップ位置として前記移動マップ上に記憶し
前記スリップ位置を第1の範囲とし、当該第1の範囲を囲む所定の範囲を第2の範囲としたときに、前記摩擦情報取得部が取得した静止摩擦係数を、前記第1の範囲における第1の静止摩擦係数とし、前記第1の静止摩擦係数よりも大きく、その他の範囲における静止摩擦係数よりも小さな静止摩擦係数を、前記第2の範囲における第2の静止摩擦係数として、摩擦情報の分布を前記移動マップ上に記憶することを特徴とする自律移動体。
An autonomous moving body that autonomously moves on a moving map specified in a plane,
A storage unit for storing the movement map;
A determination unit for determining whether slip has occurred during movement; and
A position acquisition unit that acquires a self-position when the determination unit determines that slip has occurred ; and
A friction information acquisition unit that acquires a static friction coefficient as friction information generated between the movement map and the autonomous mobile body when moving is provided,
The storage unit stores a predetermined range including a self-position when it is determined that slip has occurred on the movement map as a slip position ,
When the slip position is the first range and the predetermined range surrounding the first range is the second range, the static friction coefficient acquired by the friction information acquisition unit is the first range in the first range. A static friction coefficient of 1 and a static friction coefficient that is larger than the first static friction coefficient and smaller than the static friction coefficient in other ranges is used as a second static friction coefficient in the second range. An autonomous moving body characterized in that a distribution is stored on the moving map.
前記位置取得部が、移動マップ上における自己の絶対位置を取得する絶対位置取得部を備えることを特徴とする請求項1に記載の自律移動体。   The autonomous mobile body according to claim 1, wherein the position acquisition unit includes an absolute position acquisition unit that acquires an absolute position of the self on a movement map. 前記位置取得部が、移動マップ上において移動した方向および距離から、自己位置を算出する自己位置算出部をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の自律移動体。   The autonomous mobile body according to claim 2, wherein the position acquisition unit further includes a self-position calculation unit that calculates a self-position from a direction and a distance moved on the movement map. 前記判定部が、絶対位置取得部で取得した自己の絶対位置と、この絶対位置を取得した時点において前記自己位置算出部で算出された自己位置とに基づいて、スリップが発生したか否かを判定することを特徴とする請求項3に記載の自律移動体。   Whether or not a slip has occurred based on the absolute position of the self acquired by the absolute position acquisition unit and the self position calculated by the self position calculation unit when the absolute position is acquired by the determination unit. The autonomous mobile body according to claim 3, wherein the autonomous mobile body is determined. 前記判定部が、絶対位置取得部で取得した自己の絶対位置と、この絶対位置を取得した時点において前記自己位置算出部で算出された自己位置との位置ずれ量を求め、該位置ずれ量に基づいて、スリップが発生したか否かを判定することを特徴とする請求項3または4に記載の自律移動体。   The determination unit obtains a positional deviation amount between the absolute position acquired by the absolute position acquisition unit and the own position calculated by the self-position calculation unit at the time when the absolute position is acquired, 5. The autonomous mobile body according to claim 3, wherein it is determined whether or not a slip has occurred. 前記位置ずれ量が所定の閾値以下の場合に、前記自己位置算出部で算出した自己位置を前記絶対位置取得部で取得した絶対位置に置き換え、
前記位置ずれ量が所定の閾値を超えた場合に、前記判定部が、前記算出された自己位置でスリップが発生したと判定することを特徴とする請求項5に記載の自律移動体。
When the positional deviation amount is equal to or less than a predetermined threshold, the self position calculated by the self position calculation unit is replaced with the absolute position acquired by the absolute position acquisition unit,
The autonomous mobile body according to claim 5, wherein when the amount of positional deviation exceeds a predetermined threshold, the determination unit determines that a slip has occurred at the calculated self-position.
前記スリップ位置として記憶された所定の範囲が、スリップが発生したと判定された自己位置を中心とした、一定距離の範囲で特定される領域であることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の自律移動体。   7. The predetermined range stored as the slip position is an area specified by a range of a fixed distance centered on a self-position where it is determined that a slip has occurred. The autonomous mobile body described in Crab. 前記移動マップが、前記平面内において略一定間隔に配置された格子点を結ぶグリッド線を仮想的に描写することで作成されるグリッドマップであり、移動マップ上のグリッド線で囲まれる単位グリッドを自律移動体が存在する位置とし、前記スリップ位置を、前記単位グリッドを一または複数選択して特定することを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の自律移動体。   The movement map is a grid map created by virtually depicting grid lines connecting lattice points arranged at substantially constant intervals in the plane, and unit grids surrounded by grid lines on the movement map The autonomous mobile body according to any one of claims 1 to 7, wherein the autonomous mobile body is a position where the autonomous mobile body exists, and the slip position is specified by selecting one or a plurality of the unit grids. 判定部においてスリップが発生したと判定された後に、前記スリップ位置を通過しない移動経路を作成し、移動を継続することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の自律移動体。   The autonomous mobile body according to any one of claims 1 to 8, wherein after the determination unit determines that a slip has occurred, a movement route that does not pass through the slip position is created and the movement is continued. 前記移動マップ上に暫定的に摩擦情報の分布が定められており、自律移動体が移動マップ上を移動した結果に基づいて摩擦情報取得部が得た摩擦情報を用いて、前記暫定的に定められた摩擦情報の分布を更新することを特徴とする請求項1に記載の自律移動体。 The friction information distribution is provisionally determined on the movement map, and the provisional determination is performed using the friction information obtained by the friction information acquisition unit based on the result of the autonomous moving body moving on the movement map. The autonomous mobile body according to claim 1, wherein the distribution of the obtained friction information is updated. 前記記憶部が、移動マップ上に配置された物体の占める領域を物体毎に記憶しており、スリップが発生したと判定された前記自己位置が該物体の占める領域に含まれる場合に、前記自己位置の摩擦情報を、該物体の占める領域全体に適用して摩擦情報の分布を記憶することを特徴とする請求項10に記載の自律移動体。 The storage unit stores, for each object, a region occupied by an object arranged on the movement map, and the self-location is determined to be included in the region occupied by the object when it is determined that slip has occurred. autonomous moving body according to the friction information of the position, to claim 1 0, characterized by storing the distribution of the friction information applies to the entire region occupied by said object. 平面内において特定される移動マップ上を自律的に移動する自律移動体を制御するための自律移動体制御方法であって、
前記移動マップ上において、前記自律移動体の絶対位置情報を取得する絶対位置情報取得ステップと、
自律移動体が移動マップ上において移動した方向および距離から、自律移動体の自己位置情報を算出して取得する自己位置情報算出ステップと、
取得された自律移動体の絶対位置と、算出により取得された自律移動体の自己位置との位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出ステップと、
算出された位置ずれ量に基づいて、スリップが発生したか否かを判定する判定ステップと、
スリップが発生したと判定された場合に、前記自己位置を含む所定の範囲を、スリップ位置として前記移動マップ上に記憶する記憶ステップと、
前記移動マップ上において移動した際に、前記移動マップ上と、自律移動体との間に生じる摩擦情報としての静止摩擦係数を取得する摩擦情報取得ステップと、
前記スリップ位置を第1の範囲とし、当該第1の範囲を囲む所定の範囲を第2の範囲としたときに、前記スリップ位置において取得した静止摩擦係数を、前記第1の範囲における第1の静止摩擦係数とし、前記第1の静止摩擦係数よりも大きく、その他の範囲における静止摩擦係数よりも小さな静止摩擦係数を、前記第2の範囲における第2の静止摩擦係数として、摩擦情報の分布を前記移動マップ上に記憶する摩擦情報記憶ステップと、を備えることを特徴とする自律移動体制御方法。
An autonomous moving body control method for controlling an autonomous moving body that autonomously moves on a movement map specified in a plane,
On the movement map, an absolute position information acquisition step for acquiring absolute position information of the autonomous mobile body;
A self-location information calculation step of calculating and acquiring self-location information of the autonomous mobile body from the direction and distance in which the autonomous mobile body has moved on the movement map;
A positional deviation amount calculating step for calculating a positional deviation amount between the absolute position of the acquired autonomous mobile body and the self-position of the autonomous mobile body acquired by the calculation;
A determination step of determining whether or not a slip has occurred based on the calculated amount of displacement;
A storage step of storing a predetermined range including the self position on the movement map as a slip position when it is determined that a slip has occurred;
A friction information acquisition step of acquiring a static friction coefficient as friction information generated between the movement map and the autonomous mobile body when moving on the movement map;
When the slip position is the first range and the predetermined range surrounding the first range is the second range, the static friction coefficient acquired at the slip position is the first range in the first range. The distribution of friction information is defined as a static friction coefficient, a static friction coefficient that is larger than the first static friction coefficient and smaller than the static friction coefficient in the other ranges, and a second static friction coefficient in the second range. And a friction information storage step for storing the information on the movement map .
前記判定ステップにおいてスリップが発生したと判定された後に、前記スリップ位置を通過しない移動経路を作成し、移動を継続することを特徴とする請求項1に記載の自律移動体制御方法。 Wherein after it is determined that a slip has occurred at decision step, to create a movement path which does not pass through the slip position, the autonomous moving body control method according to claim 1 2, characterized in that to continue to move.
JP2006149401A 2006-05-30 2006-05-30 Autonomous mobile body and autonomous mobile body control method Expired - Fee Related JP4432935B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006149401A JP4432935B2 (en) 2006-05-30 2006-05-30 Autonomous mobile body and autonomous mobile body control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006149401A JP4432935B2 (en) 2006-05-30 2006-05-30 Autonomous mobile body and autonomous mobile body control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007323119A JP2007323119A (en) 2007-12-13
JP4432935B2 true JP4432935B2 (en) 2010-03-17

Family

ID=38855907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006149401A Expired - Fee Related JP4432935B2 (en) 2006-05-30 2006-05-30 Autonomous mobile body and autonomous mobile body control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4432935B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101553653B1 (en) * 2009-01-07 2015-09-16 삼성전자 주식회사 apparatus and method for detecting slip of robot
JP6640777B2 (en) 2017-03-17 2020-02-05 株式会社東芝 Movement control system, movement control device and program
JP6997293B2 (en) * 2018-03-30 2022-01-17 本田技研工業株式会社 Autonomous traveling work equipment and control system
EP3992747B1 (en) * 2019-06-27 2024-01-31 Sony Group Corporation Mobile body, control method, and program
JP7327220B2 (en) * 2020-03-10 2023-08-16 日本電気株式会社 Marker management system, marker management method, and computer program
CN113465940A (en) * 2021-06-22 2021-10-01 深圳拓邦股份有限公司 Robot slip detection method and device and robot
WO2024057487A1 (en) * 2022-09-15 2024-03-21 株式会社Fuji Mobile body and mobile body system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007323119A (en) 2007-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4432935B2 (en) Autonomous mobile body and autonomous mobile body control method
KR102192530B1 (en) Automated guided vehicle, system with a computer and an automated guided vehicle, method for planning a virtual track and method for operating an automated guided vehicle
JP6599543B2 (en) Automated guided vehicle
JP4467534B2 (en) A mobile robot that moves autonomously in an environment with obstacles and a method for controlling the mobile robot.
JP5402057B2 (en) Mobile robot control system, route search method, route search program
CA2616613C (en) Guidance, navigation, and control system for a vehicle
KR102210788B1 (en) Automated guided vehicle, system with a computer and an automated guided vehicle, method for operating an automated guided vehicle
JP5157803B2 (en) Autonomous mobile device
US20070271003A1 (en) Robot using absolute azimuth and mapping method thereof
WO2010038353A1 (en) Autonomous movement device
KR20210066791A (en) Systems and Methods for Optimizing Path Planning for Tight Turns in Robotic Devices
JP7220285B2 (en) route planning
JP2009093308A (en) Robot system
JP2007149088A (en) Own position recognition method for moving robot and its apparatus
JP2017211825A (en) Self-position estimation device and self-position estimation method
KR101146942B1 (en) Device for generating path of moving robot, moving robot having the same and method for generating path of moving robot
Sebastian et al. Support vector machine based real-time terrain estimation for tracked robots
JP2021503334A5 (en)
JP2007257276A (en) Traveling path preparation method, autonomous traveling object and autonomous traveling object control system
JP4467533B2 (en) Folding line following mobile robot and control method of broken line following mobile robot
KR102129258B1 (en) Apparatus and method for producing map
JP5439552B2 (en) Robot system
WO2016009585A1 (en) Autonomous mobile object and method of controlling same
JP4204538B2 (en) Movement control device and movement control method
JP2010250536A (en) Moving body and control method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080617

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090805

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090908

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091020

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091201

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091214

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees