JP4616664B2 - Robot control device, robot control method, robot control program, and mobile robot - Google Patents

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本発明は、自律移動ロボットに一以上のタスクを実行させるロボット制御装置に関するものである。より詳細には、複数の自律移動ロボットに障害物を検知させながら、複数のタスクを実行させるロボット制御装置に関するものである。   The present invention relates to a robot control apparatus that causes an autonomous mobile robot to execute one or more tasks. More specifically, the present invention relates to a robot control device that allows a plurality of autonomous mobile robots to execute a plurality of tasks while detecting obstacles.

近年、自律移動可能なロボット(以下、ロボットという)を用いて、人の代わりに、荷物の運搬業務、受付業務、そして案内業務などの各種の作業(以下、タスクという)を実行する試みが行われており、様々な分野で実用化されている。このようなタスクは、例えばオフィスや家庭などのタスク実行エリアで実行されることが想定されている。タスク実行エリアに複数のロボットを配した場合、オフィスや家庭のような場所では通路が狭いので、複数のロボットがすれ違うことがある。   In recent years, attempts have been made to perform various tasks (hereinafter referred to as tasks) such as luggage transport operations, reception operations, and guidance operations on behalf of people using autonomously movable robots (hereinafter referred to as robots). It has been put into practical use in various fields. Such a task is assumed to be executed in a task execution area such as an office or home. When a plurality of robots are arranged in the task execution area, a plurality of robots may pass each other because the passage is narrow in places such as offices and homes.

これらのロボットは、移動中に障害物を避けるために、障害物までの距離を検知するための外界センサを備えている。外界センサとしては、例えば超音波センサが用いられている。2つのロボットが接近したときに、それぞれの超音波センサの送信波が干渉してしまうと、各ロボットは、どちらの反射波を受けているのかがわからなくなってしまう。例えばパルス波の周波数が同じ場合、パルス波を送信してから受信するまでの時間差が狂わされてしまうため、ロボットは、実際には遠くに障害物があったとしても近い所にあるように誤判断をしてしまう。   These robots are provided with an external sensor for detecting the distance to the obstacle in order to avoid the obstacle while moving. For example, an ultrasonic sensor is used as the external sensor. If two robots approach each other and the transmission waves of the respective ultrasonic sensors interfere with each other, each robot will not know which reflected wave it is receiving. For example, if the frequency of the pulse wave is the same, the time difference from when the pulse wave is transmitted to when it is received will be distorted. Make a decision.

従来、超音波センサは、距離検出手段としてロボット以外に様々なものに利用されている。例えば駐車場において車両検知センサとして利用される場合、車両駐車エリアごとに天井に配置される超音波センサの相互干渉を防止するために、それぞれの超音波センサのパルス波を送信するタイミングをランダムなものにする方法が知られている(例えば特許文献1参照)。
特開平11−153666号公報(段落0020〜0046、図1)
Conventionally, ultrasonic sensors have been used for various devices other than robots as distance detection means. For example, when used as a vehicle detection sensor in a parking lot, in order to prevent mutual interference of ultrasonic sensors arranged on the ceiling for each vehicle parking area, the timing of transmitting pulse waves of each ultrasonic sensor is random. There is known a method of making it (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-153666 (paragraphs 0020 to 0046, FIG. 1)

特許文献1に開示された干渉防止方法では、各超音波センサが天井に配設されているので、各超音波センサが移動しながら相互に接近するという状況を想定しておらず、また、センサが複雑な構成で高価である。また、人とさほど変わらない大きさのロボットに配設した場合、センサがロボット本体に対して大きく重くなってしまう。
特に、種々のタスクを実行するロボットは、内部にコンピュータやバッテリが詰まっているので内部空間に余裕がなく、センサ自体は従来からある小型軽量の比較的単純で安価なものを利用したいという要望がある。
In the interference prevention method disclosed in Patent Document 1, since each ultrasonic sensor is arranged on the ceiling, it is not assumed that each ultrasonic sensor moves and approaches each other. Is complicated and expensive. In addition, when the sensor is disposed in a robot that is not so different from that of a human, the sensor is greatly heavier than the robot body.
In particular, robots that perform various tasks are clogged with computers and batteries, so there is no room in the internal space, and there is a demand for using a sensor that is small and light and relatively simple and inexpensive. is there.

そこで、本発明では、前記した従来の問題を解決し、ロボットに障害物を精度よく検知させながら、複数のタスクを効率良く実行させるロボット制御装置、ロボット制御方法およびロボット制御プログラム、ならびに移動ロボットを提供することを目的としている。   Therefore, in the present invention, a robot control device, a robot control method, a robot control program, and a mobile robot that solve the above-described conventional problems and efficiently execute a plurality of tasks while causing the robot to accurately detect an obstacle are provided. It is intended to provide.

本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、本発明のうち請求項1に記載の発明は、現在位置に関する現在位置情報を検出する位置情報検出手段と、超音波または電磁波を送信波として出力し反射波により周囲の障害物を検出する外界センサとを有して所定のタスクを実行する複数の移動ロボットを制御するロボット制御装置に関するものである。このロボット制御装置は、位置情報検出手段で検出された現在位置情報を、複数の移動ロボットから入力すると共に、所定の命令を複数の移動ロボットに出力する入出力手段と、この入出力手段に入力する現在位置情報を移動ロボットの識別情報と共に記憶するロボット情報記憶手段と、このロボット情報記憶手段に記憶された現在位置情報に基づいて、移動ロボットの外界センサを制御する命令を生成するセンサ制御手段とを備え、センサ制御手段は、ロボット情報記憶手段に記憶された現在位置情報に基づいて、任意の2つの移動ロボット間の距離を算出するロボット間距離算出手段と、このロボット間距離算出手段で算出された距離が、2つの移動ロボットの外界センサの送受信波が干渉しないようなレベルを予め求めて設定された第1の所定値以下であるかどうかを判定するロボット間距離判定手段と、このロボット間距離判定手段で距離が前記第1の所定値以下であると判定された2つの移動ロボットに対して、所定の基準に基づいて、優先順位を判定する優先順位判定手段と、この優先順位判定手段で判定された優先順位が低い移動ロボットに対して、この移動ロボットの外界センサの出力する送信波の強度を低下させる命令である強度低下命令を生成する強度低下命令生成手段とを含んで構成される。 The present invention was devised to achieve the above object, and the invention according to claim 1 of the present invention includes position information detection means for detecting current position information relating to the current position, and ultrasonic waves or electromagnetic waves. The present invention relates to a robot control apparatus that controls a plurality of mobile robots that perform a predetermined task, and an external sensor that detects a surrounding obstacle by a reflected wave . The robot control apparatus inputs current position information detected by the position information detection means from a plurality of mobile robots, and outputs input / output means for outputting a predetermined command to the plurality of mobile robots. Information storing means for storing current position information together with identification information of the mobile robot, and sensor control means for generating a command for controlling an external sensor of the mobile robot based on the current position information stored in the robot information storing means The sensor control means includes an inter-robot distance calculation means for calculating a distance between any two mobile robots based on the current position information stored in the robot information storage means, and the inter-robot distance calculation means. the calculated distance has been previously determined by setting a level such as transmission and reception waves do not interfere with the external sensor of the two mobile robot Of the robot distance determining means for determining whether a predetermined value or less with respect to the distance in the robot distance determining means said first two mobile robot is determined to be equal to or less than the predetermined value, a predetermined Reduces the intensity of the transmitted wave output from the external sensor of the mobile robot for the priority order determination means for determining the priority order based on the criteria and the mobile robot with the low priority order determined by the priority order determination means. Strength reduction command generation means for generating a strength reduction command that is a command to be executed.

かかる構成によれば、ロボット制御装置は、2つの移動ロボットの現在位置に基づいて、2つの移動ロボットの間の距離が第1の所定値以下である場合に、そのうちの1つの移動ロボットの外界センサの出力強度を低下させることができる。この第1の所定値としては、双方の外界センサが干渉しないようなレベルを予め求めて設定しておけばよい。この場合、2つの移動ロボットが接近したとしても、双方の外界センサが干渉することがない。その結果、双方の移動ロボットは障害物の位置や方向を精度よく検出しつつ所定のタスクを実行することができる。ここで、外界センサは、反射波により障害物を検出するものであり、送信波は、例えば超音波、光、電波等であってもよい。   According to such a configuration, when the distance between the two mobile robots is equal to or less than the first predetermined value based on the current positions of the two mobile robots, the robot control device The output intensity of the sensor can be reduced. As the first predetermined value, a level that does not cause interference between both external sensors may be obtained and set in advance. In this case, even if two mobile robots approach, both external sensors do not interfere. As a result, both mobile robots can execute a predetermined task while accurately detecting the position and direction of the obstacle. Here, the external sensor detects an obstacle with a reflected wave, and the transmission wave may be, for example, an ultrasonic wave, light, radio wave, or the like.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のロボット制御装置であって、
ロボット間距離判定手段で距離が第1の所定値以下であると判定された2つの移動ロボットのそれぞれの外界センサの検出限度距離の間の最短距離を算出する検出限度間距離算出手段と、この検出限度間距離算出手段で算出された距離が、2つの移動ロボットの外界センサの送受信波が干渉しないようなレベルを予め求めて設定された第2の所定値以下であるかどうかを判定する検出限度間距離判定手段とをさらに備え、優先順位判定手段は、検出限度間距離判定手段で距離が前記第2の所定値以下であると判定された2つの移動ロボットに対して、所定の基準に基づいて、優先順位を判定することを特徴とする。
Invention of Claim 2 is the robot control apparatus of Claim 1, Comprising:
A distance between detection limit calculation means for calculating the shortest distance between the detection limit distances of the respective external sensors of the two mobile robots determined by the distance determination means between the robots to be equal to or less than a first predetermined value; Detection for determining whether or not the distance calculated by the distance calculation means between the detection limits is equal to or less than a second predetermined value set in advance by obtaining a level at which the transmitted / received waves of the external sensors of the two mobile robots do not interfere with each other anda limit distance determining means, priority determining means, for the two mobile robot distance detection limit distance determination means determines that the second is less than the predetermined value, a predetermined reference Based on this, the priority order is determined.

請求項2に記載の発明によれば、ロボット制御装置は、2つの移動ロボットのそれぞれの外界センサの検出限度間距離が第2の所定値以下である場合に、そのうちの1つの移動ロボットの外界センサの出力強度を低下させることができる。この第2の所定値としては、双方の外界センサの送受信波が干渉しないようなレベルを予め求めて設定しておけばよい。この場合、2つの移動ロボットが接近したとしても、双方の外界センサの送受信波は干渉することがない。   According to the second aspect of the present invention, when the distance between the detection limits of the external sensors of the two mobile robots is equal to or less than the second predetermined value, the robot control device can detect the external environment of one of the mobile robots. The output intensity of the sensor can be reduced. As this second predetermined value, a level that does not interfere with the transmission and reception waves of both external sensors may be obtained and set in advance. In this case, even if two mobile robots approach each other, the transmission / reception waves of both external sensors do not interfere with each other.

請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のロボット制御装置であって、タスクを優先的に実行すべき度合いを示す優先度と、タスクの進行状況とを移動ロボット別に記憶するタスク情報記憶手段をさらに備え、所定の基準は、移動ロボットが実行中のタスクについてのタスク情報記憶手段に記憶された優先度を含んで決定されることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the robot control apparatus according to claim 1 or 2, wherein the priority indicating the degree to which the task should be preferentially executed and the progress of the task are classified for each mobile robot. Task information storage means for storing is further provided, and the predetermined reference is determined including the priority stored in the task information storage means for the task being executed by the mobile robot.

請求項3に記載の発明によれば、ロボット制御装置は、制御対象の2台の移動ロボットが実行中のタスクの優先度に基づいて、外界センサの出力強度を低下させる移動ロボットを決定する。したがって、優先度の高いタスクを実行している移動ロボットは、外界センサの検出能力を低下することなく効率的にタスクを実行できる。   According to the invention described in claim 3, the robot control device determines a mobile robot that lowers the output intensity of the external sensor based on the priority of the task being executed by the two mobile robots to be controlled. Therefore, a mobile robot that is executing a task with a high priority can efficiently execute the task without reducing the detection capability of the external sensor.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のロボット制御装置であって、入出力手段は、移動ロボットのバッテリ残量情報をさらに入力し、ロボット情報記憶手段は、この入出力手段に入力するバッテリ残量情報をさらに記憶し、所定の基準は、タスク情報記憶手段に記憶された優先度と、ロボット情報記憶手段に記憶されたバッテリ残量情報とを含んで決定されることを特徴とする。   A fourth aspect of the present invention is the robot control apparatus according to the third aspect, wherein the input / output unit further inputs battery remaining amount information of the mobile robot, and the robot information storage unit is input to the input / output unit. The remaining battery level information to be input is further stored, and the predetermined criterion is determined including the priority stored in the task information storage unit and the remaining battery level information stored in the robot information storage unit. And

請求項4に記載の発明によれば、ロボット制御装置は、制御対象の2台の移動ロボットが実行中のタスクの優先度とバッテリ残量情報とに基づいて、外界センサの出力強度を低下させる移動ロボットを決定する。したがって、仮に優先度が等しくてもバッテリ残量によって優先順位を決定することができる。その結果、一刻も早くバッテリの補給が必要な移動ロボットは、外界センサの検出能力を低下することなく効率的にタスクを実行できる。   According to the fourth aspect of the present invention, the robot controller reduces the output intensity of the external sensor based on the priority of the task being executed by the two mobile robots to be controlled and the remaining battery information. Determine the mobile robot. Therefore, even if the priorities are equal, the priority order can be determined based on the remaining battery level. As a result, a mobile robot that needs battery replenishment as soon as possible can efficiently execute a task without degrading the detection capability of the external sensor.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のロボット制御装置であって、所定の基準は、タスク情報記憶手段に記憶された優先度と、ロボット情報記憶手段に記憶されたバッテリ残量情報および移動ロボットの識別情報とから決定されることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the robot control apparatus according to claim 4, wherein the predetermined criteria are the priority stored in the task information storage means and the remaining battery level stored in the robot information storage means It is determined from the information and the identification information of the mobile robot.

請求項5に記載の発明によれば、ロボット制御装置は、制御対象の2台の移動ロボットが実行中のタスクの優先度、バッテリ残量情報および移動ロボットの識別情報に基づいて、外界センサの出力強度を低下させる移動ロボットを決定する。ここで、識別情報は、例えば数字や記号を含み、移動ロボットの優先順位を強制的に決定できるものである。これによれば、仮に、制御対象の2台の移動ロボットが実行中のタスクの優先度およびバッテリ残量が共に等しいような場合でも、外界センサの出力強度を低下させる移動ロボットを決定することが可能になる。   According to the fifth aspect of the present invention, the robot controller is configured to detect the external sensor based on the priority of the task being executed by the two mobile robots to be controlled, the battery remaining amount information, and the mobile robot identification information. Determine the mobile robot that reduces the output intensity. Here, the identification information includes numbers and symbols, for example, and can forcibly determine the priority order of the mobile robot. According to this, even if both the priority of tasks being executed by the two mobile robots to be controlled and the remaining battery level are equal, it is possible to determine a mobile robot that reduces the output intensity of the external sensor. It becomes possible.

請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のロボット制御装置であって、強度低下命令生成手段は、強度低下命令と共に、移動ロボットの移動速度を低下させる命令である速度低下命令を生成することを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is the robot control apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the strength reduction command generation means reduces the moving speed of the mobile robot together with the strength reduction command. A speed reduction command that is a command to be generated is generated.

請求項6に記載の発明によれば、ロボット制御装置は、強度低下命令と共に速度低下命令を非優先の移動ロボットに送信することができる。この非優先の移動ロボットは、外界センサの強度が低下しているときに移動速度も低下するので、障害物へ衝突するような事態を回避することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the robot control apparatus can transmit a speed reduction command together with a strength reduction command to a non-prioritized mobile robot. This non-prioritized mobile robot can also avoid a situation where it collides with an obstacle because the moving speed decreases when the strength of the external sensor decreases.

請求項7に記載の発明は、請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載のロボット制御装置であって、センサ制御手段は、ロボット情報記憶手段に記憶された時刻別の現在位置情報に基づいて、移動ロボットの速度を算出する速度算出手段をさらに備え、強度低下命令生成手段は、速度算出手段で算出された速度に基づいて、外界センサの出力する送信波の強度を低下させる割合を変化させるような強度低下命令を生成することを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is the robot control device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the sensor control means is current position information for each time stored in the robot information storage means. And a speed reduction means for calculating the speed of the mobile robot based on the ratio, and the strength reduction command generation means reduces the intensity of the transmission wave output from the external sensor based on the speed calculated by the speed calculation means. It is characterized in that a strength lowering instruction is generated so as to change.

請求項7に記載の発明によれば、ロボット制御装置は、移動ロボットの速度に基づいて強度低下命令を生成する。例えば、非優先の移動ロボットの速度が大きいほど、外界センサの出力強度を低下させる割合を小さくすれば、障害物へ衝突するような事態を回避することができる。また、2つの移動ロボットの相対速度に基づいて強度低下命令を生成するようにしてもよい。   According to the seventh aspect of the present invention, the robot control device generates a strength reduction command based on the speed of the mobile robot. For example, if the rate of lowering the output intensity of the external sensor is reduced as the speed of the non-prioritized mobile robot is increased, a situation of collision with an obstacle can be avoided. Further, a strength reduction command may be generated based on the relative speed of the two mobile robots.

請求項8に記載の発明は、請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のロボット制御装置であって、強度低下命令生成手段は、外界センサの出力する送信波の強度または外界センサの検知距離を指定する強度低下命令を生成することを特徴とする。 The invention according to an eighth aspect is the robot control device according to any one of the first to seventh aspects, wherein the strength reduction command generation means is the strength of the transmitted wave output from the external sensor or the external sensor. An intensity reduction command that specifies the detection distance is generated.

請求項8に記載の発明によれば、ロボット制御装置は、強度低下命令生成手段によって、例えば、外界センサの出力強度を指定する強度低下命令を生成する。この場合には、この強度低下命令を受けた移動ロボットは、外界センサの出力強度を指定された値に低下させる。また、強度低下命令生成手段によって、例えば、外界センサの検知距離を指定する強度低下命令を生成する場合には、この強度低下命令を受けた移動ロボットは、外界センサの検知距離を指定された値とすることにより、外界センサの出力強度を低下させる。このように検知距離を指定することにより、接近しつつある2台の移動ロボットの外界センサの性能や配置が互いに異なっていたとしても双方の外界センサによる干渉を防止することができる。   According to the eighth aspect of the invention, the robot control device generates, for example, a strength reduction command for designating the output strength of the external sensor by the strength reduction command generation means. In this case, the mobile robot that has received this strength reduction command reduces the output strength of the external sensor to a designated value. Further, when the strength reduction command generating means generates, for example, a strength reduction command for designating the detection distance of the external sensor, the mobile robot that has received the strength reduction command has a value for which the detection distance of the external sensor is designated. As a result, the output intensity of the external sensor is reduced. By designating the detection distance in this way, even if the performance and arrangement of the external sensors of the two mobile robots approaching each other are different from each other, interference by both external sensors can be prevented.

請求項9に記載の発明は、請求項1乃至請求項8に記載のロボット制御装置から記強度低下命令を受ける移動ロボットであって、外界センサの出力する送信波の強度が低下している場合に、そのことを示す表示手段を備えることを特徴とする。 The invention described in claim 9 is a mobile robot that receives a command to reduce the intensity from the robot controller according to any one of claims 1 to 8, and the intensity of the transmitted wave output from the external sensor is decreased. And a display means for indicating that.

請求項9に記載の発明によれば、移動ロボットは、表示手段によって、外界センサの出力強度が低下していることを報知することができる。したがって、この表示手段を見た人は、この移動ロボットが人などの障害物を通常よりも検出しにくくなっていることを認識することができる。さらに、移動速度が遅くなっていたとしても異常ではないことを認識できる。   According to the ninth aspect of the present invention, the mobile robot can notify the display means that the output intensity of the external sensor is reduced. Therefore, a person who sees the display means can recognize that the mobile robot is harder to detect an obstacle such as a person than usual. Furthermore, it can be recognized that it is not abnormal even if the moving speed is slow.

請求項10に記載の発明は、現在位置に関する現在位置情報を検出する位置情報検出手段と、超音波または電磁波を送信波として出力し反射波により周囲の障害物を検出する外界センサとを有して所定のタスクを実行する複数の移動ロボットを制御するロボット制御装置のロボット制御方法であって、位置情報検出手段で検出された現在位置情報を、複数の移動ロボットから受信する受信ステップと、受信した現在位置情報に基づいて、任意の2つの移動ロボット間の距離を算出するロボット間距離算出ステップと、このロボット間距離算出ステップで算出された距離が、2つの移動ロボットの外界センサの送受信波が干渉しないようなレベルを予め求めて設定された第1の所定値以下であるかどうかを判定するロボット間距離判定ステップと、このロボット間距離判定ステップで距離が前記第1の所定値以下であると判定された2つの移動ロボットに対して、所定の基準に基づいて、優先順位を判定する優先順位判定ステップと、この優先順位判定ステップで判定された優先順位が低い移動ロボットに対して、この移動ロボットの外界センサの出力する送信波の強度を低下させる命令である強度低下命令を生成する強度低下命令生成ステップと、この強度低下命令生成ステップで生成された強度低下命令を、優先順位判定ステップで判定された優先順位が低い移動ロボットに送信する送信ステップと、を含んでいることとした。 The invention according to claim 10 includes position information detection means for detecting current position information relating to the current position, and an external sensor that outputs an ultrasonic wave or electromagnetic wave as a transmission wave and detects surrounding obstacles by a reflected wave. A robot control method of a robot control apparatus for controlling a plurality of mobile robots that perform a predetermined task, a reception step of receiving current position information detected by a position information detection means from the plurality of mobile robots; Based on the current position information, an inter-robot distance calculating step for calculating the distance between any two mobile robots, and the distance calculated at the inter-robot distance calculating step are the transmission / reception waves of the external sensors of the two mobile robots. the first robot distance determination step of determining whether or not more than a predetermined value but is previously determined set the level so as not to interfere , With respect to the distance in the robot distance determining step of the first two mobile robot is determined to be equal to or less than a predetermined value, based on a predetermined criterion, and determining priority judging step the priority, the A strength reduction command generation step for generating a strength reduction command that is a command to reduce the strength of the transmitted wave output from the external sensor of the mobile robot for a mobile robot having a low priority determined in the priority order determination step; And a transmission step of transmitting the strength reduction command generated in the strength reduction command generation step to the mobile robot having a low priority determined in the priority determination step.

請求項10に記載の発明によれば、ロボット制御方法は、2つの移動ロボットの現在位置に基づいて、2つの移動ロボットの間の距離が第1の所定値以下である場合に、そのうちの1つの移動ロボットに、外界センサの出力強度を低下させる命令を送信する。これにより、強度低下命令を受信した移動ロボットは、外界センサの出力強度を低下する。この第1の所定値としては、双方の外界センサが干渉しないようなレベルを予め求めて設定しておけばよい。この場合、2つの移動ロボットが接近したとしても、双方の外界センサが干渉することがない。その結果、双方の移動ロボットは障害物の位置や方向を精度よく検出しつつ所定のタスクを実行することができる。   According to the invention described in claim 10, when the distance between the two mobile robots is less than or equal to the first predetermined value based on the current position of the two mobile robots, A command to reduce the output intensity of the external sensor is transmitted to two mobile robots. As a result, the mobile robot that has received the strength reduction command reduces the output strength of the external sensor. As the first predetermined value, a level that does not cause interference between both external sensors may be obtained and set in advance. In this case, even if two mobile robots approach, both external sensors do not interfere. As a result, both mobile robots can execute a predetermined task while accurately detecting the position and direction of the obstacle.

本発明に係るロボット制御装置、ロボット制御方法およびロボット制御プログラムによれば、複数の移動ロボットの現在位置に基づいて、任意の2つの移動ロボットが所定距離に接近した場合に、そのうちの1つの移動ロボットに、外界センサの出力強度を低下させる命令を送信するので、全体として、移動ロボットに障害物を精度よく検知させながら、複数のタスクを効率良く実行させることができる。
また、本発明に係る移動ロボットによれば、外界センサの出力強度が低下していることを報知することができるので、この表示手段を見た人は、この移動ロボットが人などの障害物を通常よりも検出しにくくなっていることを認識できる。
According to the robot control device, the robot control method, and the robot control program according to the present invention, when any two mobile robots approach a predetermined distance based on the current positions of the plurality of mobile robots, one of them is moved. Since the command for reducing the output intensity of the external sensor is transmitted to the robot, as a whole, a plurality of tasks can be efficiently executed while causing the mobile robot to accurately detect an obstacle.
In addition, according to the mobile robot according to the present invention, it is possible to notify that the output intensity of the external sensor is reduced. It can be recognized that it is harder to detect than usual.

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係るロボット制御装置を備えたロボット制御システムのシステム構成図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
FIG. 1 is a system configuration diagram of a robot control system provided with a robot control apparatus according to the present invention.

(ロボット制御システムの構成)
はじめに、本発明の実施形態におけるロボット制御装置が組み込まれたロボット制御システムついて説明する。
(Robot control system configuration)
First, a robot control system incorporating a robot control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

図1に示すように、このロボット制御システムAは、移動機能を備えた複数のロボットRA,RB,RC(ただし、ロボットを特定しない場合は、単にロボットRという)を有しており、各ロボットRは、ロボット制御装置3においてロボットR毎に予め設定されたタスクの実行計画(タスクスケジュール)に従って、タスクを実行する。そして、このロボット制御システムAでは、ロボットRの周囲の障害物を検出する外界センサを制御して外界センサの干渉を排して、複数のロボットRで複数のタスクを効率良く実行するように構成されている。   As shown in FIG. 1, the robot control system A has a plurality of robots RA, RB, and RC having a moving function (however, when a robot is not specified, it is simply referred to as a robot R). R executes a task in accordance with a task execution plan (task schedule) set in advance for each robot R in the robot controller 3. The robot control system A is configured to control an external sensor that detects obstacles around the robot R to eliminate interference of the external sensor and to efficiently execute a plurality of tasks by the plurality of robots R. Has been.

図1に示すように、ロボット制御システムAは、複数のロボットRと、これらロボットRと無線通信によって接続された基地局1と、この基地局1とルーター2を介して接続されたロボット制御装置3と、ロボット制御装置3にネットワーク4を介して接続された端末5とを含んで構成される。   As shown in FIG. 1, a robot control system A includes a plurality of robots R, a base station 1 connected to the robots R by wireless communication, and a robot control device connected to the base station 1 via a router 2. 3 and a terminal 5 connected to the robot control device 3 via a network 4.

ロボットRは、ロボット制御装置3から入力されたタスク実行命令に従ってタスクを実行するものであり、ロボットRがタスクを実行する領域として予め設定されたタスク実行エリアE内に、少なくとも2台配置されている。
ここで、図1には、来訪者を会議室などの所定の場所に案内するという内容のタスク(案内タスク)を実行中のロボットRAと、荷物をある人に渡すという内容のタスク(運搬タスク)を実行中のロボットRBと、新たなタスクが割り当てられるのを待つという内容のタスク(待機タスク)を実行中のロボットRCとが、例示されている。
The robot R executes a task in accordance with a task execution command input from the robot controller 3, and at least two robots R are arranged in a task execution area E set in advance as an area where the robot R executes a task. Yes.
Here, FIG. 1 shows a robot RA performing a task (guidance task) that guides a visitor to a predetermined place such as a conference room, and a task (transportation task) that delivers a package to a person. And a robot RC that is executing a task (waiting task) that waits for a new task to be assigned.

基地局1は、ロボットRとロボット制御装置3との間のデータ交換を仲介するものである。
具体的には、基地局1は、ロボット制御装置3から出力されたタスク実行命令をロボットRに送信すると共に、ロボットRから送信されたロボットRの状態に関するデータ(ステータス情報)やロボットRがタスク実行命令を受信したことを示す信号(受信報告信号)を受信して、ロボット制御装置3に出力するものである。
基地局1は、ロボットRとロボット制御装置3との間のデータ交換を確実に行えるようにするために、タスク実行エリアE内に少なくとも一つ設けられている。
なお、タスク実行エリアEが建物の数フロアに亘って設定されている場合には、フロア毎に設けられていることが好ましく、一つの基地局1では総てのタスク実行エリアEをカバーできない場合には、複数の基地局1がタスク実行エリアE内に設けられていることが好ましい。
The base station 1 mediates data exchange between the robot R and the robot control device 3.
Specifically, the base station 1 transmits a task execution command output from the robot controller 3 to the robot R, and also transmits data (status information) on the state of the robot R transmitted from the robot R and the robot R performs the task. A signal (reception report signal) indicating that the execution command has been received is received and output to the robot control device 3.
At least one base station 1 is provided in the task execution area E in order to ensure data exchange between the robot R and the robot controller 3.
In addition, when the task execution area E is set over several floors of a building, it is preferable to be provided for every floor, and when one base station 1 cannot cover all the task execution areas E It is preferable that a plurality of base stations 1 are provided in the task execution area E.

ロボット制御装置3は、ロボットRに実行させるタスクの実行計画(タスクスケジュール)を、ロボットR毎に設定すると共に、ロボットRの周囲の障害物を検出する外界センサを制御するものである。
端末5は、ロボットRに実行させるタスクの登録や、ロボット制御装置3において設定されるタスクスケジュールの変更や、ロボットRの動作命令の入力などを行うものである。
The robot control device 3 sets an execution plan (task schedule) of tasks to be executed by the robot R for each robot R and controls external sensors that detect obstacles around the robot R.
The terminal 5 is for registering tasks to be executed by the robot R, changing a task schedule set in the robot control device 3, inputting an operation command for the robot R, and the like.

以下、ロボットR及びロボット制御装置3の構成についてそれぞれ詳細に説明する。   Hereinafter, the configurations of the robot R and the robot control device 3 will be described in detail.

[ロボット]
本実施形態のロボット(移動ロボット)Rは、自律移動型の2足歩行ロボットである。
このロボットRは、主として、ロボット制御装置3から送信されたタスク実行命令に基づいて、タスクを実行するものである。
[robot]
The robot (mobile robot) R of this embodiment is an autonomous mobile biped robot.
The robot R executes a task mainly based on a task execution command transmitted from the robot control device 3.

図1に示すように、このロボットRは、胴部の周囲に、頭部R1、腕部R2、脚部R3を有しており、頭部R1、腕部R2、脚部R3は、それぞれアクチュエータにより駆動され、自律移動制御部50(図2参照)により2足歩行の制御がなされる。この2足歩行についての詳細は、例えば特開2001−62760号公報に開示されている。   As shown in FIG. 1, the robot R has a head R1, an arm R2, and a leg R3 around the torso, and the head R1, the arm R2, and the leg R3 are respectively actuators. The biped walking is controlled by the autonomous movement control unit 50 (see FIG. 2). Details of the biped walking are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-62760.

図2は、ロボットRのブロック構成図である。図2に示すように、ロボットRは、前記した頭部R1、腕部R2、脚部R3に加えて、カメラC,C、スピーカS、マイクMC,MC、画像処理部10、音声処理部20、主制御部40、自律移動制御部50、無線通信部60、バッテリ70、障害物検知部80を有している。さらに、ロボットRの現在位置に関する現在位置情報を検出する位置情報検出手段として、ジャイロセンサSR1やGPS受信器SR2を有している。   FIG. 2 is a block diagram of the robot R. As shown in FIG. 2, in addition to the above-mentioned head R1, arm R2, and leg R3, the robot R includes cameras C and C, speakers S, microphones MC and MC, an image processing unit 10, and an audio processing unit 20. , Main control unit 40, autonomous movement control unit 50, wireless communication unit 60, battery 70, and obstacle detection unit 80. Further, as position information detecting means for detecting current position information related to the current position of the robot R, a gyro sensor SR1 and a GPS receiver SR2 are provided.

[カメラ]
カメラC,Cは、映像をデジタルデータとして取り込むことができるものであり、例えばカラーCCD(Charge-Coupled Device)カメラが使用される。カメラC,Cは、左右に平行に並んで配置され、撮影した画像は画像処理部10に出力される。このカメラC,Cと、スピーカS及びマイクMC,MCとは、いずれも頭部R1の内部に配設されている。
[camera]
The cameras C and C are capable of capturing video as digital data. For example, a color CCD (Charge-Coupled Device) camera is used. The cameras C and C are arranged side by side in parallel on the left and right, and the captured image is output to the image processing unit 10. The cameras C and C, the speaker S, and the microphones MC and MC are all disposed inside the head R1.

[画像処理部]
画像処理部10は、カメラC,Cが撮影した画像を処理して、撮影された画像からロボットRの周囲の状況を把握するため、周囲の障害物や人物の認識を行う部分である。この画像処理部10は、ステレオ処理部11a、移動体抽出部11b、及び顔認識部11cを含んで構成される。
ステレオ処理部11aは、左右のカメラC,Cが撮影した2枚の画像の一方を基準としてパターンマッチングを行い、左右の画像中の対応する各画素の視差を計算して視差画像を生成し、生成した視差画像及び元の画像を移動体抽出部11bに出力する。なお、この視差は、ロボットRから撮影された物体までの距離を表すものである。
[Image processing unit]
The image processing unit 10 is a part for recognizing surrounding obstacles and persons in order to process images taken by the cameras C and C and grasp the situation around the robot R from the taken images. The image processing unit 10 includes a stereo processing unit 11a, a moving body extraction unit 11b, and a face recognition unit 11c.
The stereo processing unit 11a performs pattern matching on the basis of one of the two images taken by the left and right cameras C and C, calculates the parallax of each corresponding pixel in the left and right images, and generates a parallax image. The generated parallax image and the original image are output to the moving object extraction unit 11b. This parallax represents the distance from the robot R to the photographed object.

移動体抽出部11bは、ステレオ処理部11aから出力されたデータに基づき、撮影した画像中の移動体を抽出するものである。移動する物体(移動体)を抽出するのは、移動する物体は人物であると推定して、人物の認識をするためである。
移動体の抽出をするために、移動体抽出部11bは、過去の数フレーム(コマ)の画像を記憶しており、最も新しいフレーム(画像)と、過去のフレーム(画像)を比較して、パターンマッチングを行い、各画素の移動量を計算し、移動量画像を生成する。そして、移動体抽出部11bは、視差画像と、移動量画像とから、カメラC,Cから所定の距離範囲内で、移動量の多い画素がある場合に、その位置に人物がいると推定し、その所定距離範囲のみの視差画像として、移動体を抽出し、顔認識部11cへ移動体の画像を出力する。
The moving body extraction unit 11b extracts a moving body in the photographed image based on the data output from the stereo processing unit 11a. The reason why the moving object (moving body) is extracted is to recognize the person by estimating that the moving object is a person.
In order to extract the moving object, the moving object extraction unit 11b stores images of several past frames (frames), compares the newest frame (image) with the past frames (images), and Pattern matching is performed, the movement amount of each pixel is calculated, and a movement amount image is generated. Then, the moving body extraction unit 11b estimates from the parallax image and the movement amount image that there is a person at that position when there is a pixel with a large movement amount within a predetermined distance range from the cameras C and C. Then, a moving body is extracted as a parallax image only in the predetermined distance range, and an image of the moving body is output to the face recognition unit 11c.

顔認識部11cは、抽出した移動体から肌色の部分を抽出して、その大きさ、形状などから顔の位置を認識する。なお、同様にして、肌色の領域と、大きさ、形状などから手の位置も認識される。認識された顔の位置は、ロボットRが移動するときの情報として、また、その人とのコミュニケーションを取るため、主制御部40に出力されると共に、無線通信部60に出力されて、基地局1を介して、ロボット制御装置3に送信される。   The face recognition unit 11c extracts a skin color portion from the extracted moving body, and recognizes the face position from the size, shape, and the like. Similarly, the position of the hand is also recognized from the skin color area, size, shape, and the like. The recognized face position is output to the main control unit 40 and the radio communication unit 60 as information when the robot R moves and to communicate with the person. 1 is transmitted to the robot control device 3 via 1.

[音声処理部]
音声処理部20は、音声合成部21aと、音声認識部21bとを有している。
音声合成部21aは、主制御部40が決定し、出力してきた発話行動の指令に基づき、文字情報から音声データを生成し、スピーカSに音声を出力する部分である。音声データの生成には、予め記憶している文字情報と音声データとの対応関係を利用する。
音声認識部21bは、マイクMC,MCから音声データが入力され、予め記憶している音声データと文字情報との対応関係に基づき、音声データから文字情報を生成し、主制御部40に出力するものである。
[Audio processor]
The voice processing unit 20 includes a voice synthesis unit 21a and a voice recognition unit 21b.
The voice synthesizer 21a is a part that generates voice data from the character information and outputs the voice to the speaker S based on the utterance action command determined and output by the main controller 40. For the generation of the voice data, the correspondence between the character information stored in advance and the voice data is used.
The voice recognition unit 21 b receives voice data from the microphones MC and MC, generates character information from the voice data based on the correspondence between the voice data stored in advance and the character information, and outputs the character information to the main control unit 40. Is.

[主制御部]
主制御部40は、後記するロボット制御装置3に出力する信号を生成すると共に、ロボット制御装置3から出力されたタスク実行命令に基づいて、ロボットRの各部(画像処理部10、音声処理部20、自律移動制御部50、無線通信部60、及び障害物検知部80)を制御するものである。
[Main control section]
The main control unit 40 generates a signal to be output to the robot control device 3 to be described later, and on the basis of the task execution command output from the robot control device 3, each unit of the robot R (the image processing unit 10, the voice processing unit 20). The autonomous movement control unit 50, the wireless communication unit 60, and the obstacle detection unit 80) are controlled.

具体的には、主制御部40は、ロボット制御装置3から出力されたタスク実行命令を受信すると、当該タスク実行命令を受信したことを示す信号(受信報告信号)を生成し、受信報告信号を無線通信部60を介してロボット制御装置3に出力する。
さらに、主制御部40は、タスク実行命令において規定されるタスクを実行するために、ロボットRの各部(画像処理部10、音声処理部20、自律移動制御部50、無線通信部60、及び障害物検知部80)を制御する制御信号を生成し、生成した制御信号を、必要に応じてロボットRの各部に出力する。
Specifically, when receiving the task execution command output from the robot controller 3, the main control unit 40 generates a signal (reception report signal) indicating that the task execution command has been received, and receives the reception report signal. The data is output to the robot control device 3 via the wireless communication unit 60.
Further, the main control unit 40 executes each task (image processing unit 10, audio processing unit 20, autonomous movement control unit 50, wireless communication unit 60, and fault) of the robot R in order to execute the task specified in the task execution command. A control signal for controlling the object detection unit 80) is generated, and the generated control signal is output to each unit of the robot R as necessary.

また、主制御部40は、ロボットRの状態に関するデータ(ステータス情報)を、所定時間間隔毎に生成し、生成したステータス情報を無線通信部60を介してロボット制御装置3に出力する。
ここで、ステータス情報とは、後記するロボット制御装置3において、任意の2つのロボットRが接近しつつあるかどうかを判断する際に用いられるものである。
本実施形態の場合、このステータス情報には、ロボットRの現在位置を示す座標データ(現在位置情報)と、ロボットRに搭載されたバッテリ70の残量を示すバッテリ残量情報と、ロボットRが現在実行中のタスクの内容を示すタスクIDとその進行状況とを示すデータ(タスク情報)と、ロボットRに割り当てられた固有の識別番号(識別情報)を示すデータ(ロボットID)とが含まれている。
Further, the main control unit 40 generates data (status information) related to the state of the robot R at predetermined time intervals, and outputs the generated status information to the robot control device 3 via the wireless communication unit 60.
Here, the status information is used when the robot controller 3 described later determines whether any two robots R are approaching.
In the present embodiment, the status information includes coordinate data (current position information) indicating the current position of the robot R, battery remaining information indicating the remaining amount of the battery 70 mounted on the robot R, and the robot R. Data (task information) indicating the task ID indicating the contents of the task currently being executed and its progress, and data (robot ID) indicating the unique identification number (identification information) assigned to the robot R are included. ing.

本実施形態では、主制御部40がステータス情報を、(1)定期的に生成し、送信する態様となっているが、(2)バッテリ残量が所定値以下となった場合や、(3)ロボット制御装置3から送信された、ステータス情報の送信を要求する信号(データ要求信号)を受信した場合に、主制御部40がステータス情報を生成し、送信する態様としても良い。もちろん、これら(1)〜(3)の態様を任意に組み合わせた態様とすることも可能である。   In the present embodiment, the main control unit 40 is configured to (1) periodically generate and transmit status information, but (2) when the remaining battery level becomes equal to or less than a predetermined value, or (3 The main control unit 40 may generate and transmit status information when a signal (data request signal) requesting transmission of status information transmitted from the robot controller 3 is received. Of course, these (1) to (3) may be arbitrarily combined.

[自律移動制御部]
自律移動制御部50は、頭部制御部51a、腕部制御部51b、脚部制御部51cを有している。
頭部制御部51aは、主制御部40から入力される制御信号の指示に従い頭部R1を駆動し、腕部制御部51bは、主制御部40から入力される制御信号の指示に従い腕部R2を駆動し、脚部制御部51cは、主制御部40から入力される制御信号の指示に従い脚部R3を駆動する。
[Autonomous Movement Control Unit]
The autonomous movement control unit 50 includes a head control unit 51a, an arm control unit 51b, and a leg control unit 51c.
The head control unit 51a drives the head R1 according to the instruction of the control signal input from the main control unit 40, and the arm control unit 51b is the arm unit R2 according to the instruction of the control signal input from the main control unit 40. The leg control unit 51c drives the leg R3 in accordance with the instruction of the control signal input from the main control unit 40.

[無線通信部]
無線通信部60は、ロボット制御装置3とデータの送受信を行う通信装置である。無線通信部60は、公衆回線通信装置61a及び無線通信装置61bを有している。
公衆回線通信装置61aは、携帯電話回線やPHS(Personal Handyphone System)回線などの公衆回線を利用した無線通信手段である。一方、無線通信装置61bは、IEEE802.11b規格に準拠する無線LANなどの、近距離無線通信による無線通信手段である。
無線通信部60は、ロボット制御装置3からの接続要求に従い、公衆回線通信装置61a又は無線通信装置61bを選択してロボット制御装置3とデータ通信を行う。
[Wireless communication part]
The wireless communication unit 60 is a communication device that transmits and receives data to and from the robot control device 3. The wireless communication unit 60 includes a public line communication device 61a and a wireless communication device 61b.
The public line communication device 61a is a wireless communication means using a public line such as a mobile phone line or a PHS (Personal Handyphone System) line. On the other hand, the wireless communication device 61b is a wireless communication unit using short-range wireless communication such as a wireless LAN compliant with the IEEE802.11b standard.
The wireless communication unit 60 selects the public line communication device 61a or the wireless communication device 61b in accordance with a connection request from the robot control device 3, and performs data communication with the robot control device 3.

バッテリ70は、ロボットRの各部の動作や処理に必要な電力の供給源である。
ジャイロセンサSR1及びGPS受信器SR2は、ロボットRの現在位置を示す座標データを定期的に生成し、生成した座標データを主制御部40に出力する。この座標データは、ロボットRの行動を決定するのに利用されると共に、前記したステータス情報の生成に用いられる。
The battery 70 is a power supply source necessary for the operation and processing of each unit of the robot R.
The gyro sensor SR1 and the GPS receiver SR2 periodically generate coordinate data indicating the current position of the robot R, and output the generated coordinate data to the main control unit 40. The coordinate data is used to determine the behavior of the robot R and is used to generate the status information described above.

障害物検知部80は、ロボットRの周囲の障害物を検知するためのものである。図3および図4を参照して、この障害物検知部80を説明する。図3は、障害物検知部のブロック構成図である。図4は、障害物検知部による検知領域を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。図3に示すように、障害物検知部80は、外界センサとしての4個の超音波センサ81a,81b,81c,81dと、表示ランプ82と、制御部83とを備えている。なお、超音波センサの個数はこの限りではない。   The obstacle detection unit 80 is for detecting obstacles around the robot R. The obstacle detection unit 80 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a block diagram of the obstacle detection unit. 4A and 4B are diagrams showing detection areas by the obstacle detection unit, where FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a side view. As shown in FIG. 3, the obstacle detection unit 80 includes four ultrasonic sensors 81a, 81b, 81c, 81d as external sensors, a display lamp 82, and a control unit 83. The number of ultrasonic sensors is not limited to this.

超音波センサ81a〜81dは、送受兼用型のセンサであり、超音波(パルス波)を発生し、所定距離内に障害物(人などの移動体も含む)がある場合に生じる反射波を受信するためのセンサである。この超音波センサ81a〜81dは、ロボットRの胴体部に配設される。
超音波センサ81aは、ロボットRの前方の障害物を検知するためのものであり、その検知領域γ1は、図4の(a)、(b)に示されている。
超音波センサ81bは、ロボットRの右方の障害物を検知するためのものであり、その検知領域γ2は、図4の(a)に示されている。
超音波センサ81cは、ロボットRの後方の障害物を検知するためのものであり、その検知領域γ3は、図4の(a)、(b)に示されている。
超音波センサ81dは、ロボットRの左方の障害物を検知するためのものであり、その検知領域γ4は、図4の(a)に示されている。
The ultrasonic sensors 81a to 81d are transmission / reception sensors that generate ultrasonic waves (pulse waves) and receive reflected waves generated when there are obstacles (including moving bodies such as people) within a predetermined distance. It is a sensor for doing. The ultrasonic sensors 81 a to 81 d are disposed on the body portion of the robot R.
The ultrasonic sensor 81a is for detecting an obstacle in front of the robot R, and its detection region γ1 is shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b).
The ultrasonic sensor 81b is for detecting an obstacle on the right side of the robot R, and its detection region γ2 is shown in FIG.
The ultrasonic sensor 81c is for detecting an obstacle behind the robot R, and its detection region γ3 is shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b).
The ultrasonic sensor 81d is for detecting an obstacle on the left side of the robot R, and its detection region γ4 is shown in FIG.

超音波センサ81a〜81dによる検知領域γ1〜γ4を合計した検知領域γの位置座標情報(障害物検知領域情報)は、予め測定されて、ロボットのステータス情報としてロボット制御装置3に記憶されている。
超音波センサ81a〜81dが障害物を検知した場合には、検知した超音波センサの識別番号を含む障害物検知連絡信号を制御部83に出力する。超音波センサ81a〜81dが発生する超音波は透明な物質でも反射するので、障害物検知部80は、画像処理部10では検知できないガラスなどの透明な障害物も検知することができる。
The position coordinate information (obstacle detection area information) of the detection area γ, which is the sum of the detection areas γ1 to γ4 by the ultrasonic sensors 81a to 81d, is measured in advance and stored in the robot controller 3 as robot status information. .
When the ultrasonic sensors 81 a to 81 d detect an obstacle, the obstacle detection communication signal including the identification number of the detected ultrasonic sensor is output to the control unit 83. Since the ultrasonic waves generated by the ultrasonic sensors 81 a to 81 d are reflected even by a transparent substance, the obstacle detection unit 80 can detect a transparent obstacle such as glass that cannot be detected by the image processing unit 10.

制御部83は、超音波センサ81a〜81dが出力した障害物検知連絡信号と、超音波センサ81a〜81dの配置方向を記憶したテーブルと、に基づいて、ロボットRの所定距離内のどの方向に障害物があるのか、を判定し、障害物の方向データを生成する。この障害物の方向データは、主制御部40に出力される。
また、制御部83は、後記するロボット制御装置3からの強度低下命令に基づいて、超音波センサ81a〜81dの出力する超音波の強度を低下させるように制御する。この場合、制御部83は、表示ランプ82を点灯または点滅させるように制御する。これにより、ロボットRが超音波センサ81a〜81dの出力する超音波の強度を低下させていることを、報知することができる。
Based on the obstacle detection communication signal output from the ultrasonic sensors 81a to 81d and the table storing the arrangement directions of the ultrasonic sensors 81a to 81d, the control unit 83 determines which direction within the predetermined distance of the robot R. It is determined whether there is an obstacle, and obstacle direction data is generated. The obstacle direction data is output to the main control unit 40.
Further, the control unit 83 controls to reduce the intensity of the ultrasonic waves output from the ultrasonic sensors 81a to 81d based on an intensity reduction command from the robot controller 3 described later. In this case, the control unit 83 controls the display lamp 82 to light up or blink. Thereby, it can be notified that the robot R is reducing the intensity of the ultrasonic waves output from the ultrasonic sensors 81a to 81d.

[ロボット制御装置]
図1におけるロボット制御装置3は、主として、ロボットRに実行させるタスクの実行計画(タスクスケジュール)を、ロボットR毎に設定すると共に、接近中のロボットR間の距離に基づいて、ロボットRの超音波センサ81a〜81dの制御を行うものである。
図5に示すように、ロボット制御装置3は、入出力手段100と、記憶手段200と、制御手段300とを主要部として含んで構成される。
[Robot controller]
1 mainly sets an execution plan (task schedule) of tasks to be executed by the robot R for each robot R, and based on the distance between the approaching robots R, the robot R 3 The sound wave sensors 81a to 81d are controlled.
As shown in FIG. 5, the robot control device 3 includes an input / output unit 100, a storage unit 200, and a control unit 300 as main parts.

[入出力手段]
入出力手段100は、基地局1やネットワーク4を介して、ロボットRや端末5との間でデータ交換を行うためのインタフェースである。
本実施形態の場合、ロボットRから送信されるステータス情報及び受信報告信号、端末5から送信されるタスクの登録や更新を要求する信号(タスク要請信号)、後記するタスク実行命令生成手段340で生成されるタスク実行命令、そして後記するセンサ制御手段400で生成される強度低下命令および速度低下命令が、この入出力手段100を介して、やり取りされる。
入出力手段100は、外部から入力されるステータス情報とタスク要請信号と受信報告信号とをデータベース管理手段310に出力する。
[Input / output means]
The input / output unit 100 is an interface for exchanging data with the robot R and the terminal 5 via the base station 1 and the network 4.
In the case of the present embodiment, status information and reception report signal transmitted from the robot R, a signal for requesting registration or update of a task transmitted from the terminal 5 (task request signal), and generated by a task execution command generation means 340 described later. A task execution command to be executed, and a strength reduction command and a speed reduction command generated by the sensor control unit 400 described later are exchanged via the input / output unit 100.
The input / output unit 100 outputs status information, a task request signal, and a reception report signal input from the outside to the database management unit 310.

[記憶手段]
記憶手段200は、ロボットRの制御に必要な情報を記憶するものであり、この記憶手段200には、地図情報データベース210と、タスク情報データベース220と、タスクスケジュールデータベース230と、ロボット情報データベース240と、が少なくとも記憶されている。
[Storage means]
The storage means 200 stores information necessary for controlling the robot R. The storage means 200 includes a map information database 210, a task information database 220, a task schedule database 230, a robot information database 240, and the like. , Is stored at least.

<地図情報データベース>
地図情報データベース210は、ロボットRがタスクを実行する領域(タスク実行エリアE)の地図情報(グローバルマップ)を格納するデータベースである。
この地図情報データベース210では、タスク実行エリアE内に存在するもの、例えば、通路、階段、エレベータ、部屋などの情報が、タスク実行エリアE内における位置を示す座標データと関連づけて登録されている。
<Map information database>
The map information database 210 is a database that stores map information (global map) of an area (task execution area E) in which the robot R executes tasks.
In the map information database 210, information such as passages, stairs, elevators, and rooms existing in the task execution area E is registered in association with coordinate data indicating positions in the task execution area E.

したがって、本実施形態の場合、ロボットR自身の現在位置をもとに地図情報データベース210を参照することで、タスク実行エリアE内に配置されたロボットRと、タスク実行エリアE内の特定物(目標)との位置関係を知ることができる。例示すると、ロボットRから目標までの距離や、目標がロボットRの正面を基準として、どの方向に位置するかなどが判ることになる。   Therefore, in the case of the present embodiment, referring to the map information database 210 based on the current position of the robot R itself, the robot R arranged in the task execution area E and a specific object in the task execution area E ( You can know the positional relationship with the target. For example, the distance from the robot R to the target, the direction in which the target is located with respect to the front of the robot R, and the like are known.

よって、この位置関係に基づいて、ロボットRの自律移動やタスクの実行を命令する信号(タスク実行命令)をロボット制御装置3において生成することで、ロボットRを、タスク実行エリアE内の所望の位置(例えば、タスクの開始位置)に、最短かつ最適の経路を経て、移動させることができるので、ロボットRの自律移動やロボットRによるタスクの実行が可能となる。
なお、本実施形態の場合、地図情報データベース210に記憶される地図情報の更新は、オペレータが操作する端末5からデータを入力することで、データベース管理手段310が行うように設定されている。
Therefore, based on this positional relationship, the robot control device 3 generates a signal (task execution command) for instructing the autonomous movement of the robot R or the execution of the task in the robot control device 3, so that the robot R can be selected in the task execution area E. Since the robot can be moved to a position (for example, the start position of the task) through the shortest and optimum route, the robot R can autonomously move and execute the task by the robot R.
In the present embodiment, updating of the map information stored in the map information database 210 is set to be performed by the database management means 310 by inputting data from the terminal 5 operated by the operator.

<タスク情報データベース>
タスク情報データベース(タスク情報記憶手段)220は、ロボットRに実行させるタスクに関する情報(タスクデータ)を記憶するデータベースである。
このタスク情報データベースには、情報項目として、タスク毎に割り当てられた固有の識別子であるタスクID、タスクを優先的に実行すべき度合いを示す優先度、タスクの重要度、タスクを実行させるロボットの識別子であるロボットID、案内や運搬などのタスクの内容、タスク実行エリアE内におけるタスクを開始する位置(開始位置)、タスク実行エリアE内におけるタスクを終了する位置(終了位置)、タスクの実行に要する時間(所要時間)、そして、タスクの進行状況として、タスクの開始予定時刻(開始時刻)、タスクの終了予定時刻(終了時刻)、タスクの状態(完了、実行中、未処理)などが、含まれている。
<Task information database>
The task information database (task information storage means) 220 is a database that stores information (task data) related to tasks to be executed by the robot R.
In this task information database, as information items, a task ID that is a unique identifier assigned to each task, a priority indicating the degree to which the task should be executed preferentially, the importance of the task, and the robot that executes the task The robot ID that is the identifier, the task content such as guidance and transportation, the position where the task starts in the task execution area E (start position), the position where the task ends within the task execution area E (end position), and the execution of the task The time required to complete (required time), and the progress status of the task, such as scheduled task start time (start time), scheduled task end time (end time), task status (completed, running, unprocessed), etc. ,include.

<タスクスケジュールデータベース>
タスクスケジュールデータベース230は、ロボットRに実行させるタスクの実行順位、タスク情報データベース220に登録されたタスクを特定するためのタスクID、タスクの優先度、タスクの内容、そしてタスクの状態を情報項目として記憶するデータベースである。
このタスクスケジュールデータベース230では、これら情報項目が、タスク実行エリアE内に配置されたロボットR毎に整理されており、どの様なタスクが、どのような順番で各ロボットRに割り当てられているのかを把握できるようになっている。
<Task schedule database>
The task schedule database 230 uses the task execution order to be executed by the robot R, the task ID for identifying the task registered in the task information database 220, the priority of the task, the contents of the task, and the state of the task as information items. A database to memorize.
In this task schedule database 230, these information items are arranged for each robot R arranged in the task execution area E, and what kind of tasks are assigned to each robot R in what order. Can be grasped.

このタスクスケジュールデータベース230は、タスク情報データベース220に登録されたタスクのうちの未処理のタスクの各ロボットRへの割り当てと、各ロボットRにおけるタスクの実行順序を規定する。   This task schedule database 230 defines the assignment of unprocessed tasks among the tasks registered in the task information database 220 to each robot R and the execution order of tasks in each robot R.

<ロボット情報データベース>
ロボット情報データベース(ロボット情報記憶手段)240は、ロボットRの状態に関するデータ(ステータス情報)を格納するデータベースである。
ロボット情報データベース240には、前記した現在位置情報、障害物検知領域情報、タスク情報、バッテリ残量情報、そしてロボットRの駆動系異常の有無などに関する情報(データ)などが情報項目として含まれており、これら情報項目はロボットID(識別情報)に関連付けて整理されている。なお、現在位置情報は過去所定時間に亘って時刻別に所定数格納されている。
このロボット情報データベース240に記憶される各情報項目の内容の更新は、ロボットRから送信されたステータス情報に基づいて、後記する制御手段300のデータベース管理手段310により行われる。
<Robot information database>
The robot information database (robot information storage means) 240 is a database that stores data (status information) relating to the state of the robot R.
The robot information database 240 includes information items such as the current position information, obstacle detection area information, task information, battery remaining amount information, and presence / absence of abnormality in the driving system of the robot R as information items. These information items are arranged in association with the robot ID (identification information). Note that a predetermined number of current position information is stored for each time over the past predetermined time.
The content of each information item stored in the robot information database 240 is updated by the database management means 310 of the control means 300 described later based on the status information transmitted from the robot R.

[制御手段]
制御手段300は、図5に示すように、データベース管理手段310と、優先度データ生成手段320と、タスク管理手段330と、タスク実行命令生成手段340と、センサ制御手段400とを含んで構成される。
[Control means]
As shown in FIG. 5, the control unit 300 includes a database management unit 310, a priority data generation unit 320, a task management unit 330, a task execution command generation unit 340, and a sensor control unit 400. The

<データベース管理手段>
データベース管理手段310は、記憶手段200に記憶された各データベース210〜240へのデータの登録や、各データベース210〜240に登録されたデータの更新などを行うものである。
例えば、データベース管理手段310は、ロボットRの状態を示すステータス情報が、入出力手段100を介して入力されると、ステータス情報に含まれるロボットIDに基づいて、ロボット情報データベース240を参照し、ロボットIDにより特定されるロボットRに関する情報項目の内容(データ)を、ステータス情報から取得した情報項目の内容(データ)に更新する。
また、データベース管理手段310は、ステータス情報に含まれるタスク情報が、ロボットRがタスクの実行を完了していることを示している場合は、ロボットRに割り当てられた次のタスクを当該ロボットRに実行させるために、タスクの実行をロボットRに命令するタスク実行命令の生成をタスク実行命令生成手段340に要求する信号(実行命令要求信号)を生成し、生成した実行命令要求信号をタスク実行命令生成手段340に出力する。
<Database management means>
The database management unit 310 registers data in the databases 210 to 240 stored in the storage unit 200, updates data registered in the databases 210 to 240, and the like.
For example, when status information indicating the state of the robot R is input via the input / output unit 100, the database management unit 310 refers to the robot information database 240 based on the robot ID included in the status information, and The content (data) of the information item related to the robot R specified by the ID is updated to the content (data) of the information item acquired from the status information.
If the task information included in the status information indicates that the robot R has completed the execution of the task, the database management unit 310 sends the next task assigned to the robot R to the robot R. In order to execute, a signal (execution instruction request signal) for requesting the task execution instruction generation means 340 to generate a task execution instruction for instructing the robot R to execute the task is generated, and the generated execution instruction request signal is used as the task execution instruction. Output to the generating means 340.

さらに、データベース管理手段310は、端末5において入力された新規タスクの登録やタスクの変更を要求する信号(タスク要請信号)が、入出力手段100を介して入力されると、タスク情報データベース220の更新(情報項目の内容の更新)を行い、タスク情報データベース220の更新が行われたことを示す信号(タスク更新信号)を生成し、生成したタスク更新信号を優先度データ生成手段320に出力する。   Further, when a signal (task request signal) for requesting registration of a new task or a change of a task input in the terminal 5 is input via the input / output unit 100, the database management unit 310 stores the task information database 220. Update (update the contents of the information item), generate a signal (task update signal) indicating that the task information database 220 has been updated, and output the generated task update signal to the priority data generation means 320 .

<優先度データ生成手段>
優先度データ生成手段320は、ロボットRに実行させるタスクの優先度を決定するものである。
具体的には、この優先度データ生成手段320は、データベース管理手段310から、タスク更新信号が入力された場合、タスク情報データベース220に登録されているタスクであって、未処理(未実行)のタスクの優先度を決定する。
そして、タスク情報データベース220に登録されたタスクの中で、未実行のタスクについてのスケジューリングを行うことを要求する信号(スケジュール要求信号)を生成し、タスク管理手段330に出力する。
<Priority data generation means>
The priority data generation means 320 determines the priority of tasks to be executed by the robot R.
Specifically, the priority data generation unit 320, when a task update signal is input from the database management unit 310, is a task registered in the task information database 220 and is not processed (unexecuted). Determine task priority.
Then, a signal (schedule request signal) for requesting scheduling for an unexecuted task among the tasks registered in the task information database 220 is generated and output to the task management unit 330.

本実施形態の場合、タスクの優先度の決定は、タスク情報データベース220にタスクを登録する際に設定されたタスクの重要度、タスクの開始位置から最も近い位置にいるロボットRと当該タスクの開始位置との離間距離、現在の時刻からタスクの開始時刻や終了時刻までの時間的余裕、を加味した上で行われる。   In the case of this embodiment, the priority of a task is determined by the importance of the task set when the task is registered in the task information database 220, the robot R closest to the start position of the task, and the start of the task. This is performed in consideration of the distance from the position and the time margin from the current time to the start time and end time of the task.

具体的には、優先度データ生成手段320が、各タスクの優先度Pを下記式(1)に基づいて算出することで、タスクの優先度が決定される。   Specifically, the priority data generation unit 320 calculates the priority P of each task based on the following formula (1), thereby determining the priority of the task.

P = (Tpri + n(Tsp))・f(Terr) ・・・・(1) P = (T pri + n (T sp )) ・ f (T err ) ・ ・ ・ ・ (1)

ここで、「Tpri」は、タスク情報データベース220にタスクを登録する際に任意に決定されたタスクの重要度である。
本実施形態では、このタスクの重要度を示す値は、1.0から5.0の間で、0.5刻みで設定されており、重要度の最も小さいタスクは1.0で、重要度が最も大きいタスクは5.0で、それぞれ示されている。
Here, “T pri ” is the importance of the task arbitrarily determined when the task is registered in the task information database 220.
In this embodiment, the value indicating the importance level of this task is set in steps of 0.5 between 1.0 and 5.0, and the task with the lowest importance level is 1.0. The task with the largest is 5.0, each shown.

また、「Tsp」は、タスクの開始位置に最も近い位置にいるロボットRが、当該タスクの開始位置まで移動するのに要する時間であり、「n(Tsp)」は、タスクの開始位置の近くにロボットRが存在する場合に、当該ロボットRにタスクを優先させて実行させるための距離依存重要度である。
「n(Tsp)」の値は、ロボットRがタスクの開始位置の近くに位置するほど、大きくなるように設定されており、本実施形態では、「Tsp」が所定の閾値以下となる場合にのみ、「n(Tsp)」が所定の正の値をとるように設定されており、「Tsp」が所定の閾値よりも大きい場合には、「n(Tsp)」の値は「0」となるように設定されている。
“T sp ” is the time required for the robot R closest to the task start position to move to the task start position, and “n (T sp )” is the task start position. Is a distance-dependent importance for causing the robot R to execute the task with priority when the robot R is present near.
The value of “n (T sp )” is set so as to increase as the robot R is positioned closer to the task start position. In this embodiment, “T sp ” is equal to or less than a predetermined threshold. Only when “n (T sp )” is set to take a predetermined positive value, and “T sp ” is larger than a predetermined threshold value, the value of “n (T sp )” is set. Is set to be “0”.

さらに、「f(Terr)」は、現在の時刻からタスクの開始時刻や終了時刻までの時間的余裕に基づいて、タスクを優先させて実行させるための時間依存重要度である。
本実施形態の場合、「f(Terr)」は、0〜1までの値となるように設定されており、その値は、タスク開始時刻が近づくに従って急激に増加して「0」から「1」に近づき、基準時刻(タスク開始時刻よりもタスクの実行に要する時間分だけ前の時刻)からタスク終了時刻までの間は最大値である「1」となり、タスク終了時刻が経過すると、徐々に減少して「0」となるように設定されている。
Furthermore, “f (T err )” is a time-dependent importance for preferentially executing a task based on a time margin from the current time to the task start time and end time.
In the present embodiment, “f (T err )” is set to be a value from 0 to 1, and the value increases rapidly from “0” to “0” as the task start time approaches. It approaches “1” and becomes “1” which is the maximum value from the reference time (time before the task start time by the time required for task execution) to the task end time, and gradually when the task end time elapses It is set to decrease to “0”.

より具体的に説明すると、本実施形態の場合、現在時刻が基準時刻よりも前である場合は下記式(2)で、現在時刻が基準時刻以降であってタスク終了時刻が経過する前である場合は下記式(3)で、現在時刻がタスク終了時刻以降である場合は下記式(4)で、時間依存重要度f(Terr)が算出される。 More specifically, in the present embodiment, when the current time is before the reference time, the following equation (2) indicates that the current time is after the reference time and before the task end time elapses. In this case, the time-dependent importance f (T err ) is calculated by the following equation (3), and when the current time is after the task end time, the following equation (4).

f(Terr) = exp(-K((Terr-Ttime)/Ttime)) ・・・・(2)
f(Terr) = 1 ・・・・(3)
f(Terr) = (1+cos((π/Ttime)(Terr/Cobli)))/2 ・・・・(4)
f (T err ) = exp (-K ((T err -T time ) / T time )) ・ ・ ・ ・ (2)
f (T err ) = 1 (3)
f (T err ) = (1 + cos ((π / T time ) (T err / C obli ))) / 2 (4)

ここで、Terrは、現在時刻とタスク開始時刻との間の時間間隔であり、タスク開始時刻の前では正の値となり、タスク開始時刻の後では負の値となる。また、Ttimeは、タスクの実行に要する時間(タスク所要時間)であり、Cobliは、忘却係数であり、Terr= -Cobli・Ttimeとなった場合に、f(Terr) = 0となるように設定された係数である。 Here, Terr is a time interval between the current time and the task start time, and is a positive value before the task start time and a negative value after the task start time. T time is the time required to execute the task (task required time), C obli is the forgetting factor, and when T err = -C obli · T time , f (T err ) = The coefficient is set to be zero.

このように、タスクを登録する際に設定されたタスクの重要度、タスクの開始位置から最も近い位置にいるロボットRと当該タスクの開始位置との離間距離、現在の時刻からタスクの開始時刻や終了時刻までの時間的余裕、を加味した上で、各タスクの優先度Pが算出されるので、タスクの優先度として好適な値を得ることができる。   As described above, the importance of the task set when registering the task, the separation distance between the robot R closest to the start position of the task and the start position of the task, the start time of the task from the current time, Since the priority P of each task is calculated in consideration of the time margin until the end time, a suitable value can be obtained as the priority of the task.

<タスク管理手段>
タスク管理手段330は、ロボットRに実行させるタスクの実行計画(タスクスケジュール)をロボットR毎に設定するものである。
タスク管理手段330は、タスク毎に決定された優先度に基づいて、各タスクを実行するロボットRを決定すると共に、ロボットRに割り当てられたタスクの実行順序を、ロボットR毎に設定するものである。
すなわち、タスク管理手段330は、各ロボットRに実行させるタスクの実行計画(タスクスケジュール)を設定するものである。
<Task management means>
The task management unit 330 sets a task execution plan (task schedule) to be executed by the robot R for each robot R.
The task management means 330 determines the robot R that executes each task based on the priority determined for each task, and sets the execution order of tasks assigned to the robot R for each robot R. is there.
That is, the task management unit 330 sets an execution plan (task schedule) of tasks to be executed by each robot R.

具体的には、タスク管理手段330は、優先度データ生成手段320からスケジュール要求信号が入力されると、タスク情報データベース220に登録されているタスクの中から、未実行(未処理)のタスクに関するデータ(タスクデータ)を取得する。そして、タスク管理手段330は、タスクデータに含まれる優先度に基づいて、タスクをグループ分けする。   Specifically, when the schedule request signal is input from the priority data generation unit 320, the task management unit 330 relates to an unexecuted (unprocessed) task among the tasks registered in the task information database 220. Get data (task data). Then, the task management unit 330 groups the tasks based on the priority included in the task data.

ここで、タスクの優先度の値が、2未満の場合はグループ「C」にグループ分けし、2以上〜4未満の場合はグループ「B」にグループ分けし、4以上の場合はグループ「A」にグループ分けすることが決められている場合であって、図6に示すように、タスクID=10〜タスクID=15のタスクが未実行であり、優先度データ生成手段320で決定されたタスクの優先度の値が、それぞれ図6中において示す値である場合を例に挙げて説明する。この場合、タスク管理手段330は、タスクIDが「11」のタスクと、タスクIDが「13」のタスクとをグループ「C」に振り分け、タスクIDが「10」のタスクと、タスクIDが「15」のタスクとをグループ「B」に振り分け、タスクIDが「12」のタスクと、タスクIDが「14」のタスクとをグループ「A」に振り分ける。   Here, when the priority value of the task is less than 2, it is grouped into a group “C”, when it is between 2 and less than 4, it is grouped into a group “B”. , And the task with task ID = 10 to task ID = 15 has not been executed and is determined by the priority data generation unit 320 as shown in FIG. The case where the task priority values are the values shown in FIG. 6 will be described as an example. In this case, the task management means 330 sorts the task with the task ID “11” and the task with the task ID “13” into the group “C”, the task with the task ID “10”, and the task ID “ The task with the task ID “12” and the task with the task ID “14” are allocated to the group “A”.

続いて、タスク管理手段330は、3つ存在するグループ(グループ「A」〜グループ「C」)の中から、優先度の高いタスクから構成されるグループ(この場合、グループ「A」)のタスクについて、スケジューリングを行う。
具体的には、タスク管理手段330は、タスク実行エリアE内に配置されたロボットRの各々に、どのタスクを割り当て、かつ割り当てたタスクをどの順番で行わせるのかを規定する組合せをすべて挙げる。そして、タスク管理手段330は、各組み合わせにおいて規定されるタスクのロボットRへの割当て及びタスクの実行順序に従ってすべてのタスクを実行した場合に必要とされる全体コストを組合せごとに求め、求めた全体コストが最小となる組み合わせを検索する。
Subsequently, the task management unit 330 performs tasks of a group (in this case, the group “A”) composed of tasks having a high priority among the three groups (group “A” to group “C”). Schedule for.
Specifically, the task management unit 330 lists all combinations that specify which tasks are assigned to each of the robots R arranged in the task execution area E and in which order the assigned tasks are performed. Then, the task management means 330 obtains the total cost required for every combination in accordance with the assignment of the tasks specified in each combination to the robot R and the execution of all tasks according to the execution order of the tasks. Find the combination with the lowest cost.

ここで、タスク実行エリアE内に配置されたロボットRが2台(RA、RB)であり、前記したグループ「A」に含まれるタスクが、タスクIDが「12」のタスクと、タスクIDが「14」のタスクである場合を例に挙げて説明をする。
この場合、ロボットRAとRBに対して行われるタスクの割り当てと実行順序の組み合わせは、実行順序を含めれば、両方のタスクを1台のロボットRA(RB)で行う場合(4通り)と、2台のロボットRA,RBで行う場合(2通り)の合計6通り存在することになる。
Here, there are two robots R (RA, RB) arranged in the task execution area E, the tasks included in the group “A” are tasks having a task ID of “12” and a task ID of “12”. The case where the task is “14” will be described as an example.
In this case, the combination of task assignment and execution order performed for the robots RA and RB includes the case where both tasks are performed by one robot RA (RB) (4 types) and 2 There are six types in total (two types) when performed by two robots RA and RB.

よって、この場合、タスク管理手段330は、6個の各組合せに規定されるタスクスケジュールに従って、すべてのタスクを、タスク実行エリアE内に配置されたロボットR(RA、RB)で実行した場合に必要となる全体コストを算出する。   Therefore, in this case, the task management unit 330 executes all tasks by the robot R (RA, RB) arranged in the task execution area E according to the task schedule defined for each of the six combinations. Calculate the total cost required.

本実施形態の場合、全体コスト(Ctotal)は、下記式(5)を用いて算出される。 In the case of the present embodiment, the total cost (C total ) is calculated using the following formula (5).

Ctotal = w・Call + (1-w)・Call complete ・・・・(5) C total = w ・ C all + (1-w) ・ C all complete・ ・ ・ ・ (5)

前記式(5)において、「Call」は、総てのタスクを終了するまでに、ロボット制御システムAに含まれるすべてのロボットRが消費するバッテリの総量(動作コスト)であり、「Call complete」は、すべてのタスクを終了するまでに、各ロボットに割り当てられた全タスクのうちの、一番最初に行われるタスクの開始予定時刻から一番最後に行われるタスクの終了予定時刻までの時間(時間コスト)である。
さらに、「w」は、動作コストと時間コストのどちらに重点を置くかを決める「重み値」であり、0≦w≦1の範囲内で任意に設定される値である。ここで、「w」値が大きいと、全体コスト(Ctotal)において、バッテリ消費量を重視する傾向が大きくなり、小さいと、すべてのタスク遂行するまでに要する時間(所要時間)を重視する傾向が大きくなる。
In the formula (5), "C all" is to finish all the tasks, a total of a battery all the robots R included in the robot control system A is consumed (operating costs), "C all `` complete '' means that all tasks assigned to each robot are completed from the scheduled start time of the first task to the scheduled end time of the last task, before all tasks are completed. It is time (time cost).
Further, “w” is a “weight value” that determines whether to focus on the operation cost or the time cost, and is a value that is arbitrarily set within the range of 0 ≦ w ≦ 1. Here, when the “w” value is large, the tendency to place importance on the battery consumption increases in the total cost (C total ), and when it is small, the tendency to place importance on the time (required time) required to complete all tasks. Becomes larger.

具体的に説明すると、ロボットRAはタスクIDが「12」のタスクを実行し、ロボットRBはタスクIDが「14」のタスクを実行する場合、「Call」は、ロボットRAが「12」のタスクを実行する際に消費するバッテリ量と、ロボットRBが「14」のタスクを実行する際に消費するバッテリ量とを加算した値である。
また、「Call complete」は、ロボットRAが「12」のタスクを開始する時刻と、ロボットRBが「14」のタスクを開始する時刻のうちの早いほうの時刻から、ロボットRAが「12」のタスクを終了する時刻と、ロボットRBが「14」のタスクを終了する時刻のうちの遅いほうの時刻までの時間である。
また、ロボットRBが「14」のタスクの次に、「12」のタスクを実行する場合、「Call」は、ロボットRBが「14」のタスクを開始してから「12」のタスクを終了するまでに消費するバッテリ量の値であり、「Call complete」は、ロボットRBが「14」のタを開始する時刻から、ロボットRBが「12」のタスクを終了する時刻までの時間である。
More specifically, when the robot RA executes a task with a task ID “12” and the robot RB executes a task with a task ID “14”, “C all ” indicates that the robot RA is “12”. This is a value obtained by adding the battery amount consumed when the task is executed and the battery amount consumed when the robot RB executes the task “14”.
“C all complete ” indicates that the robot RA is “12” from the earlier of the time when the robot RA starts the task “12” and the time when the robot RB starts the task “14”. This is the time until the later time of the time when the task is finished and the time when the robot RB finishes the task “14”.
When the robot RB executes the task “12” next to the task “14”, “C all ” ends the task “12” after the robot RB starts the task “14”. The value of the amount of battery consumed until “C all complete ” is the time from the time when the robot RB starts “14” to the time when the robot RB ends the task “12”. .

よって、本実施形態の場合、タスク管理手段330は、組合せ毎に全体コスト(Ctotal)を求め、求めた全体コスト(Ctotal)の値が、最も小さくなる組合せにおいて規定されるタスクの割り当て、及びタスクの実行順序を、タスクスケジュールとして決定する。 Therefore, in this embodiment, the task management unit 330 obtains the cost (C total) total for each combination, the value of the total calculated cost (C total) are assigned the task defined in the smallest combination, And the execution order of tasks is determined as a task schedule.

タスク管理手段330は、同様の操作を、残りのグループ(グループ「B」及びグループ「C」)について、優先度の高いグループから順に行って、タスク情報データベース220に登録されているタスクのうちの未処理のタスクについて、実行するロボットRを決定すると共に、ロボットRに割り当てられたタスクの実行順序を、ロボットR毎に設定する。   The task management unit 330 performs the same operation for the remaining groups (group “B” and group “C”) in order from the group with the highest priority, and among the tasks registered in the task information database 220, For an unprocessed task, the robot R to be executed is determined, and the execution order of tasks assigned to the robot R is set for each robot R.

<タスク実行命令生成手段>
図5に示したタスク実行命令生成手段340は、ロボットRにタスクを実行させるためのタスク実行命令(データ)を生成するものである。
<Task execution instruction generation means>
The task execution command generation means 340 shown in FIG. 5 generates a task execution command (data) for causing the robot R to execute a task.

タスク実行命令生成手段340は、タスク実行命令の生成を要求する信号(実行命令要求信号)が、データベース管理手段310やタスク管理手段330から入力された場合に、受信した実行命令要求信号に含まれるロボットIDをもとに、タスクスケジュールデータベース230を参照し、当該タスクスケジュールデータベース230に登録されたタスクを確認する。
そして、タスク実行命令生成手段340は、ロボットIDにより特定されるロボットRに割り当てられた未実行のタスクが存在する場合、当該タスクをロボットRに実行させるためのタスク実行命令(データ)を、タスク情報データベース220の各情報項目のデータを参照して生成し、生成したタスク実行命令を、入出力手段100を介して、ロボットIDにより特定されるロボットRに向けて出力する。
The task execution instruction generation unit 340 is included in the received execution instruction request signal when a signal (execution instruction request signal) requesting generation of a task execution instruction is input from the database management unit 310 or the task management unit 330. Based on the robot ID, the task schedule database 230 is referred to, and the task registered in the task schedule database 230 is confirmed.
Then, when there is an unexecuted task assigned to the robot R specified by the robot ID, the task execution instruction generating unit 340 outputs a task execution instruction (data) for causing the robot R to execute the task. The task execution command generated by referring to the data of each information item in the information database 220 is output to the robot R specified by the robot ID via the input / output unit 100.

<センサ制御手段>
センサ制御手段400は、複数のロボットRの間の距離に基づいて、ロボットRの超音波センサ81a〜81dの出力強度を低下させるための命令(強度低下命令)などを生成するものである。
このセンサ制御手段400は、図7に示すように、ロボット間距離算出手段402と、ロボット間距離判定手段404と、検出限度間距離算出手段406と、検出限度間距離判定手段408と、優先順位判定手段410と、速度算出手段420と、強度低下命令生成手段430とを含んで構成される。
<Sensor control means>
The sensor control unit 400 generates a command for reducing the output intensity of the ultrasonic sensors 81 a to 81 d of the robot R (strength reduction command) based on the distance between the plurality of robots R.
As shown in FIG. 7, the sensor control unit 400 includes a robot distance calculation unit 402, a robot distance determination unit 404, a detection limit distance calculation unit 406, a detection limit distance determination unit 408, and a priority order. The determination unit 410, the speed calculation unit 420, and the strength reduction command generation unit 430 are configured.

ロボット間距離算出手段402は、ロボット情報データベース240に記憶されているロボットRの現在位置情報に基づいて、任意の2つのロボットR間の距離(ロボット間距離)D1を算出し、ロボット間距離判定手段404に出力するものである。例えば2つのロボットRA,RBのロボット間距離D1は、図8に示すように、ロボットRA,RBの現在位置間の水平距離で表される。   The inter-robot distance calculation means 402 calculates a distance (inter-robot distance) D1 between any two robots R based on the current position information of the robot R stored in the robot information database 240, and determines the inter-robot distance. This is output to the means 404. For example, the robot distance D1 between the two robots RA and RB is represented by a horizontal distance between the current positions of the robots RA and RB as shown in FIG.

ロボット間距離判定手段404は、ロボット間距離算出手段402で算出されたロボット間距離D1が設定値α(第1の所定値)以下であるかどうかを判定するものである。この設定値αとしては、2つのロボットRの超音波センサ81a〜81dの送受信波が干渉しないようなレベルを予め求めて設定してある。このロボット間距離判定手段404は、ロボット間距離D1が設定値α以下である場合に、両ロボットRA,RBのロボットIDを含む信号を検出限度間距離判定手段408に出力する。また、ロボット間距離判定手段404は、ロボット間距離D1が設定値α以下の状態から設定値αより大きい状態に変わった場合に、そのことを示す信号(接近解除信号)を強度低下命令生成手段430に出力する。   The inter-robot distance determination unit 404 determines whether the inter-robot distance D1 calculated by the inter-robot distance calculation unit 402 is equal to or less than a set value α (first predetermined value). As the set value α, a level is set in advance so as to prevent the transmission / reception waves of the ultrasonic sensors 81a to 81d of the two robots R from interfering with each other. This inter-robot distance determination means 404 outputs a signal including the robot IDs of both robots RA and RB to the detection limit distance determination means 408 when the inter-robot distance D1 is less than or equal to the set value α. Further, the inter-robot distance determining means 404, when the inter-robot distance D1 changes from a state below the set value α to a state greater than the set value α, a signal (approach cancellation signal) indicating that fact is an intensity reduction command generating means. Output to 430.

検出限度間距離算出手段406は、両ロボットRA,RBのロボットIDを含む信号が入力された場合に、このロボットIDで特定される2つのロボットR(RA、RB)のそれぞれの超音波センサ81a〜81dの検知領域γA,γB(障害物検知領域情報)および現在位置情報に基づいて、ロボットRAの障害物の検出限度とロボットRBの障害物の検出限度との間の最短距離(検出限度間距離)D2を算出するものである。この検出限度間距離D2を図8に例示する。この検出限度間距離算出手段406は、ロボット間距離判定手段404からロボットIDが入力したときに、ロボット情報データベース240に記憶されているロボットRの現在位置情報、移動方向およびセンサ検知領域(γA,γB)に基づいて、検出限度間距離D2を算出し、ロボットIDと共に検出限度間距離判定手段408に出力する。 When a signal including the robot IDs of both the robots RA and RB is input, the detection limit distance calculation unit 406 detects the ultrasonic sensors 81a of the two robots R (RA and RB) specified by the robot IDs. The shortest distance between the obstacle detection limit of the robot RA and the obstacle detection limit of the robot RB (detection) based on the detection areas γ A and γ B (obstacle detection area information) of -81d and the current position information (Distance between limits) D2 is calculated. This distance D2 between detection limits is illustrated in FIG. When the robot ID is input from the inter-robot distance determination unit 404, the detection limit distance calculation unit 406 stores the current position information, movement direction, and sensor detection area (γ A ) of the robot R stored in the robot information database 240. , Γ B ), the distance between detection limits D2 is calculated and output to the distance between detection limits determination means 408 together with the robot ID.

検出限度間距離判定手段408は、検出限度間距離算出手段406から出力される検出限度間距離D2が設定値β(第2の所定値)以下であるかどうかを判定するものである。この設定値βとしては、2つのロボットRの超音波センサ81a〜81dの送受信波が干渉しないようなレベルを予め求めて設定してある。この検出限度間距離判定手段408は、検出限度間距離D2が設定値β以下である場合に、両ロボットのロボットIDを含む信号を、優先順位判定手段410と速度算出手段420とに出力する。   The detection limit distance determination unit 408 determines whether or not the detection limit distance D2 output from the detection limit distance calculation unit 406 is equal to or less than a set value β (second predetermined value). As this set value β, a level is set in advance so as to prevent interference between transmission and reception waves of the ultrasonic sensors 81a to 81d of the two robots R. The distance between detection limits determination means 408 outputs a signal including the robot IDs of both robots to the priority order determination means 410 and the speed calculation means 420 when the distance between detection limits D2 is equal to or less than the set value β.

優先順位判定手段410は、検出限度間距離判定手段408から出力されるロボットIDで特定される2つのロボットR(RA、RB)の優先順位を判定し、判定結果を強度低下命令生成手段430に出力するものである。この優先順位判定手段410は、図7に示すように、タスク優先度判定部411と、バッテリレベル判定部412と、識別番号判定部413とを含んで構成される。   The priority order determination means 410 determines the priority order of the two robots R (RA, RB) specified by the robot ID output from the detection limit distance determination means 408, and sends the determination result to the strength reduction instruction generation means 430. Output. As illustrated in FIG. 7, the priority order determination unit 410 includes a task priority determination unit 411, a battery level determination unit 412, and an identification number determination unit 413.

タスク優先度判定部411は、検出限度間距離判定手段408で判定された2つのロボットR(RA、RB)が実行中のタスクの優先度の高低を、タスク情報データベース220を参照して判定するものである。このタスク優先度判定部411は、2つのロボットR(RA、RB)が実行中のタスクの優先度が異なる場合に、優先度の低いロボットRのロボットIDを含む信号(非優先ロボット特定信号)を強度低下命令生成手段430に出力する。また、タスク優先度判定部411は、2つのロボットR(RA、RB)が実行中のタスクの優先度が同じ場合に、両ロボットRA,RBのロボットIDを含む信号をバッテリレベル判定部412に出力する。   The task priority determination unit 411 determines the priority level of tasks being executed by the two robots R (RA, RB) determined by the detection limit distance determination unit 408 with reference to the task information database 220. Is. This task priority determination unit 411 is a signal including a robot ID of a robot R having a low priority (non-priority robot specifying signal) when the priorities of tasks being executed by two robots R (RA, RB) are different. Is output to the strength reduction command generation means 430. In addition, the task priority determination unit 411 sends a signal including the robot IDs of both the robots RA and RB to the battery level determination unit 412 when the priorities of the tasks being executed by the two robots R (RA and RB) are the same. Output.

バッテリレベル判定部412は、タスク優先度判定部411からロボットIDを含む信号が入力された場合、このロボットIDで特定される2つのロボットR(RA、RB)のバッテリレベルの高低を、ロボット情報データベース240を参照して判定するものである。このバッテリレベル判定部412は、2つのロボットR(RA、RB)のバッテリレベルが異なる場合に、バッテリレベルの高いロボットRのロボットIDを含む信号(非優先ロボット特定信号)を強度低下命令生成手段430に出力する。また、バッテリレベル判定部412は、2つのロボットR(RA、RB)のバッテリレベルが同じ場合に、両ロボットのロボットIDを含む信号を識別番号判定部413に出力する。   When a signal including a robot ID is input from the task priority determination unit 411, the battery level determination unit 412 determines whether the battery level of the two robots R (RA, RB) specified by the robot ID is high or low. The determination is made with reference to the database 240. The battery level determination unit 412 generates a strength reduction command generating means for generating a signal (non-priority robot specifying signal) including the robot ID of the robot R having a high battery level when the battery levels of the two robots R (RA, RB) are different. Output to 430. In addition, when the battery levels of the two robots R (RA, RB) are the same, the battery level determination unit 412 outputs a signal including the robot IDs of both robots to the identification number determination unit 413.

識別番号判定部413は、バッテリレベル判定部412からロボットIDを含む信号が入力された場合、このロボットIDの番号に基づいて、ロボットR(RA、RB)の優先順位を判定するものである。具体的には、識別番号判定部413は、ロボットID番号の大きいロボットRを優先順位が低いロボットRであると判定し、このロボットIDを含む信号(非優先ロボット特定信号)を強度低下命令生成手段430に出力する。なお、ロボットID番号の小さいロボットRを優先順位が低いロボットRであると判定してもよいし、ロボットIDで特定できれば、ロボット情報データベース240内のなんらかの数字の大小関係で判定するようにしてもよい。   When a signal including a robot ID is input from the battery level determination unit 412, the identification number determination unit 413 determines the priority order of the robot R (RA, RB) based on the number of the robot ID. Specifically, the identification number determination unit 413 determines that the robot R having a large robot ID number is a robot R having a low priority, and generates a signal including the robot ID (non-priority robot identification signal) as a strength reduction command. Output to means 430. Note that the robot R with the lower robot ID number may be determined to be the robot R with the lower priority, or if it can be specified by the robot ID, it may be determined based on the magnitude relationship of some number in the robot information database 240. Good.

速度算出手段420は、ロボット情報データベース240に記憶された時刻別の現在位置情報に基づいて、ロボットRの速度を算出するものである。この速度算出手段420は、検出限度間距離判定手段408から出力されるロボットIDを含む信号が入力された場合、このロボットIDで特定されるロボットRの移動速度をそれぞれ求め、強度低下命令生成手段430に出力する。   The speed calculation means 420 calculates the speed of the robot R based on the current position information for each time stored in the robot information database 240. When the signal including the robot ID output from the detection limit distance determination unit 408 is input, the speed calculation unit 420 obtains the moving speed of the robot R specified by the robot ID, and the strength reduction command generation unit. Output to 430.

強度低下命令生成手段430は、優先順位判定手段410から出力される非優先ロボット特定信号に基づいて、非優先ロボットの超音波センサ81a〜81dの出力強度を(100−ζ(v))%に低下させるための命令(強度低下命令)を生成するものである。ここで、ζ(v)は、速度算出手段420から出力される非優先ロボットの移動速度vに依存して、その値が0〜100の範囲で変化する関数であり、この移動速度が大きいほど大きな値となるものである。なお、2つのロボットの相対速度に依存するようにしてもよいし、速度に依存しない一定値としてもよい。   Based on the non-priority robot identification signal output from the priority determination unit 410, the strength reduction command generation unit 430 sets the output intensity of the ultrasonic sensors 81a to 81d of the non-priority robot to (100−ζ (v))%. A command for reducing (strength reduction command) is generated. Here, ζ (v) is a function whose value varies in the range of 0 to 100 depending on the moving speed v of the non-priority robot output from the speed calculating means 420. It is a big value. Note that it may depend on the relative speed of the two robots, or may be a constant value that does not depend on the speed.

また、強度低下命令生成手段430は、強度低下命令を生成した場合、非優先ロボットの移動速度を(1−ζ(v))%に低下させるための命令(速度低下命令)を生成する。ここで生成された強度低下命令および速度低下命令は、入出力手段100を介して、非優先ロボットに送信される。さらに、強度低下命令生成手段430は、ロボット間距離算出手段402から出力される接近解除信号に基づいて、強度低下命令および速度低下命令を解除する復帰命令を生成し、入出力手段100を介して、非優先ロボットに送信する。   In addition, when the strength reduction command generation unit 430 generates the strength reduction command, the strength reduction command generation unit 430 generates a command (speed reduction command) for reducing the moving speed of the non-priority robot to (1-ζ (v))%. The strength reduction command and the speed reduction command generated here are transmitted to the non-priority robot via the input / output unit 100. Further, the strength reduction command generation unit 430 generates a return command for canceling the strength reduction command and the speed reduction command based on the approach release signal output from the inter-robot distance calculation unit 402, and passes through the input / output unit 100. Send to non-priority robots.

(ロボット制御システムの動作)
はじめに、タスク情報が端末5(図1参照)において入力され、端末5にネットワーク4を介して接続されたロボット制御装置3に出力される。ロボット制御装置3は、端末5から入出力手段100(図5参照)を介して入力されたタスク情報を、データベース管理手段310によって、タスク情報データベース220に登録する。そして、端末5における入力が完了した後、各ロボットR(例えばRA,RB)は、それぞれ所定の位置(ホームポジション)で待機する。
(Robot control system operation)
First, task information is input at the terminal 5 (see FIG. 1), and is output to the robot control device 3 connected to the terminal 5 via the network 4. The robot controller 3 registers the task information input from the terminal 5 via the input / output unit 100 (see FIG. 5) in the task information database 220 by the database management unit 310. Then, after the input at the terminal 5 is completed, each robot R (for example, RA, RB) stands by at a predetermined position (home position).

ロボットRの主制御部40(図2参照)は、無線通信部60を介してロボット制御装置3から取得したタスク実行命令に基づいて、タスクを実行する。すなわち、各ロボットRは、スケジュールに従って、ロボットRの現在位置(ホームポジション)からタスク実行位置までの経路探索および移動、タスクの実行、タスク終了位置からホームポジションまでの経路探索および移動の各行動を順次実行する。このロボットRは、移動に際しては、地図情報データベース210(図5参照)に記憶された地図データを取得参照し、障害物検知部80(図2参照)によって、障害物を回避しながら、最短距離で目的地に到達することができる。なお、ロボットRが人を識別したときに、その人に対応した会話用データを、ロボット制御装置3の図示しない会話データ記憶部から取得して、音声合成部21a(図2参照)に出力すると、例えば、「×××さんですか。」という音声が出力される。この場合、「はい、そうです。」との回答を音声認識部21b(図2参照)が認識したときに、ロボットRは、識別した人が「×××さん」であると認識して案内や運搬などのタスクを実行する。   The main control unit 40 (see FIG. 2) of the robot R executes a task based on a task execution command acquired from the robot control device 3 via the wireless communication unit 60. That is, each robot R performs the route search and movement from the current position (home position) of the robot R to the task execution position, the execution of the task, and the path search and movement from the task end position to the home position according to the schedule. Run sequentially. When the robot R moves, the map data stored in the map information database 210 (see FIG. 5) is acquired and referenced, and the obstacle detection unit 80 (see FIG. 2) avoids the obstacle while avoiding the obstacle. To reach your destination. When the robot R identifies a person, the conversation data corresponding to the person is acquired from a conversation data storage unit (not shown) of the robot control device 3 and output to the speech synthesizer 21a (see FIG. 2). For example, the voice “is Mr. XXX?” Is output. In this case, when the voice recognition unit 21b (see FIG. 2) recognizes the answer “Yes, yes”, the robot R recognizes that the identified person is “Mr. XXX” and guides it. Execute tasks such as transportation and transportation.

ロボットRA,RBは、それぞれ、主制御部40によって、ロボットRA,RBの状態に関するデータ(ステータス情報)を、所定時間間隔毎に生成し、生成したステータス情報を無線通信部60を介してロボット制御装置3に出力する。ここで、ステータス情報には、現在位置情報と、バッテリ残量情報と、ロボットIDとが含まれている。そして、ロボット制御装置3は、入出力手段100を介して受信し(受信ステップ)、入力されたステータス情報を、データベース管理手段310によって、ロボット情報データベース240に登録する。   Each of the robots RA and RB generates data (status information) related to the states of the robots RA and RB at predetermined time intervals by the main control unit 40 and controls the generated status information via the wireless communication unit 60. Output to device 3. Here, the status information includes current position information, battery remaining amount information, and robot ID. The robot control device 3 receives the received status information via the input / output means 100 (receiving step), and registers the input status information in the robot information database 240 by the database management means 310.

[ロボット制御装置3における処理]
次に、図9を参照(適宜図5および図7参照)して、2つのロボットR(RA,RB)が接近する際の、ロボット制御装置3において行われる処理について説明する。図9は、ロボット制御装置のセンサ制御手段の処理を示すフローチャートである。
[Processing in the robot controller 3]
Next, referring to FIG. 9 (refer to FIG. 5 and FIG. 7 as appropriate), processing performed in the robot controller 3 when the two robots R (RA, RB) approach each other will be described. FIG. 9 is a flowchart showing processing of the sensor control means of the robot control apparatus.

ロボット制御装置3は、図9に示すように、センサ制御手段400によって、以下の処理を実行する。すなわち、センサ制御手段400は、ロボット間距離算出手段402によって、ロボット情報データベース240に記憶されているロボットRA,RBの現在位置情報に基づいて、ロボット間距離D1(図8参照)を算出する(ステップS1:ロボット間距離算出ステップ)。そして、センサ制御手段400は、ロボット間距離判定手段404によって、ロボット間距離D1が設定値α以下であるかどうかを判定する(ステップS2:ロボット間距離判定ステップ)。   As shown in FIG. 9, the robot control device 3 performs the following processing by the sensor control unit 400. That is, the sensor control unit 400 calculates the inter-robot distance D1 (see FIG. 8) by the inter-robot distance calculation unit 402 based on the current position information of the robots RA and RB stored in the robot information database 240 (see FIG. 8). Step S1: Distance calculation between robots). Then, the sensor control unit 400 determines whether the inter-robot distance D1 is equal to or less than the set value α by the inter-robot distance determination unit 404 (step S2: inter-robot distance determination step).

ロボット間距離D1が設定値αより大きい場合(ステップS2:No)、センサ制御手段400は、処理を終了する。一方、ロボット間距離D1が設定値α以下である場合(ステップS2:Yes)、センサ制御手段400は、検出限度間距離算出手段406によって、ロボットRA,RBのそれぞれの障害物検知領域情報および現在位置情報に基づいて、検出限度間距離D2(図8参照)を算出する(ステップS3:検出限度間距離算出ステップ)。   When the robot distance D1 is larger than the set value α (step S2: No), the sensor control unit 400 ends the process. On the other hand, when the inter-robot distance D1 is equal to or less than the set value α (step S2: Yes), the sensor control unit 400 causes the detection limit distance calculation unit 406 to check the obstacle detection area information and the current information of the robots RA and RB. Based on the position information, a distance D2 between detection limits (see FIG. 8) is calculated (step S3: distance calculation between detection limits).

そして、センサ制御手段400は、検出限度間距離判定手段408によって、検出限度間距離D2が設定値β以下であるかどうかを判定する(ステップS4:検出限度間距離判定ステップ)。検出限度間距離D2が設定値βより大きい場合(ステップS4:No)、センサ制御手段400は、処理を終了する。一方、検出限度間距離D2が設定値β以下である場合(ステップS4:Yes)、検出限度間距離判定手段408は、ロボットRA,RBのロボットIDを含む信号を、優先順位判定手段410と速度算出手段420とに出力する。そして、センサ制御手段400は、タスク優先度判定部411によって、ロボットRAが実行中のタスクの優先度PAとロボットRBが実行中のタスクの優先度PBとの高低を、タスク情報データベース220を参照して判定する(ステップS5)。また、速度算出手段420は、ロボット情報データベース240に記憶された時刻別の現在位置情報に基づいて、ロボットRA,RBの移動速度をそれぞれ算出し、強度低下命令生成手段430に出力する(速度算出ステップ)。 Then, the sensor control unit 400 determines whether the detection limit distance D2 is equal to or less than the set value β by the detection limit distance determination unit 408 (step S4: detection limit distance determination step). When the distance D2 between detection limits is larger than the set value β (step S4: No), the sensor control unit 400 ends the process. On the other hand, when the distance between detection limits D2 is equal to or less than the set value β (step S4: Yes), the distance between detection limits determination unit 408 sends a signal including the robot IDs of the robots RA and RB to the priority order determination unit 410 and the speed. It outputs to the calculation means 420. Then, the sensor control means 400 uses the task priority determination unit 411 to determine the level of the priority P A of the task being executed by the robot RA and the priority P B of the task being executed by the robot RB is the task information database 220. (Step S5). Further, the speed calculation means 420 calculates the moving speeds of the robots RA and RB based on the current position information for each time stored in the robot information database 240, and outputs them to the strength reduction command generation means 430 (speed calculation). Step).

ステップS5において、ロボットRAのタスクの優先度の方が高い場合(PA>PB)、タスク優先度判定部411は、ロボットRBを特定する信号(非優先ロボット特定信号)を強度低下命令生成手段430に出力する。具体的には、客を案内中(案内タスク)であったり、バッテリを補給するために移動中(補給タスク)であるロボットRは、待機するためにホームポジションに帰る途中であったり、到着時間に余裕のある運搬(運搬タスク)を実行しているロボットRよりも高い優先度が付与されている。 In step S5, when the priority of the task of the robot RA is higher (P A > P B ), the task priority determination unit 411 generates a signal for specifying the robot RB (non-priority robot specifying signal) to reduce the strength. Output to means 430. Specifically, the robot R that is guiding a customer (guidance task) or moving to replenish the battery (replenishment task) is in the middle of returning to the home position to wait, or arrival time. Is given a higher priority than the robot R which is carrying a generous transport (transportation task).

そして、センサ制御手段400は、強度低下命令生成手段430によって、ロボットRBの速度vBに基づいて、ロボットRBの超音波センサ81a〜81dの出力強度を(1−ζ(v))%に低下させるための命令(強度低下命令)を生成する(ステップS8:強度低下命令生成ステップ)。そして、この強度低下命令生成手段430は、さらに、ロボットRBの移動速度を(1−ζ(v))%に低下させるための命令(速度低下命令)を生成する(ステップS9:速度低下命令ステップ)。そして、センサ制御手段400は、強度低下命令生成手段430によって、強度低下命令および速度低下命令を入出力手段100に出力し(ステップS10)、入出力手段100を介して、ロボットRBに送信する(送信ステップ)。これにより、ロボットRBは、超音波センサ81a〜81dの強度と、移動速度を低下する。このとき、ロボットRBは、制御部83によって、表示ランプ82を点灯または点滅させるので、超音波センサ81a〜81dの出力する超音波の強度を低下させていることを報知することができる。 Then, the sensor control means 400 reduces the output intensity of the ultrasonic sensors 81a to 81d of the robot RB to (1-ζ (v))% based on the speed v B of the robot RB by the intensity reduction command generation means 430. A command (strength reduction command generation step) is generated (step S8: strength reduction command generation step). The strength reduction command generation unit 430 further generates a command (speed reduction command) for reducing the moving speed of the robot RB to (1-ζ (v))% (step S9: speed reduction command step). ). Then, the sensor control unit 400 outputs the strength reduction command and the speed reduction command to the input / output unit 100 by the strength reduction command generation unit 430 (step S10), and transmits it to the robot RB via the input / output unit 100 (step S10). Send step). As a result, the robot RB decreases the strength and the moving speed of the ultrasonic sensors 81a to 81d. At this time, the robot RB lights or blinks the display lamp 82 by the control unit 83, so that it is possible to notify that the intensity of the ultrasonic waves output from the ultrasonic sensors 81a to 81d is reduced.

また、ステップS5において、ロボットRBのタスクの優先度の方が高い場合(PA<PB)、タスク優先度判定部411は、ロボットRAを特定する信号(非優先ロボット特定信号)を強度低下命令生成手段430に出力する。そして、センサ制御手段400は、強度低下命令生成手段430によって、ロボットRAの速度vAに基づいて、ロボットRAの超音波センサ81a〜81dの出力強度を(1−ζ(v))%に低下させるための命令(強度低下命令)を生成する(ステップS11)。そして、この強度低下命令生成手段430は、さらに、ロボットRAの移動速度を(1−ζ(v))%に低下させるための命令(速度低下命令)を生成する(ステップS12)。そして、センサ制御手段400は、ステップS10に進む。これにより、非優先ロボットとしてのロボットRAは、制御部83によって、超音波センサ81a〜81dの強度を(1−ζ(v))%に低下させると共に、移動速度を(1−ζ(v))%に低下させる。 In step S5, when the priority of the task of the robot RB is higher (P A <P B ), the task priority determination unit 411 reduces the strength of the signal for specifying the robot RA (non-priority robot specification signal). It outputs to the instruction generation means 430. Then, the sensor control unit 400 reduces the output intensity of the ultrasonic sensors 81a to 81d of the robot RA to (1-ζ (v))% based on the speed v A of the robot RA by the intensity reduction command generation unit 430. A command (strength lowering command) is generated (step S11). The strength reduction command generation means 430 further generates a command (speed reduction command) for reducing the moving speed of the robot RA to (1-ζ (v))% (step S12). Then, the sensor control unit 400 proceeds to step S10. Thereby, the robot RA as the non-priority robot reduces the strength of the ultrasonic sensors 81a to 81d to (1-ζ (v))% by the control unit 83 and reduces the moving speed to (1-ζ (v)). )%.

また、ステップS5において、ロボットRA,RBのタスクの優先度が等しい場合(PA=PB)、センサ制御手段400は、バッテリレベル判定部412によって、ロボットRAのバッテリレベルLAと、ロボットRBのバッテリレベルLBとの高低を、ロボット情報データベース240を参照して判定する(ステップS6)。 In step S5, when the priority of the tasks of the robots RA and RB is equal (P A = P B ), the sensor control unit 400 causes the battery level determination unit 412 to set the battery level L A of the robot RA and the robot RB. of the level of the battery level L B, it determines by referring to the robot information database 240 (step S6).

ステップS6において、ロボットRAのバッテリレベルの方が高い場合(LA>LB)、バッテリレベル判定部412は、ロボットRBを特定する信号(非優先ロボット特定信号)を強度低下命令生成手段430に出力する。そして、センサ制御手段400は、ステップS8に進む。 In step S6, when the battery level of the robot RA is higher (L A > L B ), the battery level determination unit 412 sends a signal for specifying the robot RB (non-priority robot specification signal) to the strength reduction command generation means 430. Output. Then, the sensor control unit 400 proceeds to step S8.

また、ステップS6において、ロボットRBのバッテリレベルの方が高い場合(LA<LB)、バッテリレベル判定部412は、ロボットRAを特定する信号(非優先ロボット特定信号)を強度低下命令生成手段430に出力する。そして、センサ制御手段400は、ステップS8に進む。 In step S6, when the battery level of the robot RB is higher (L A <L B ), the battery level determination unit 412 generates a signal for specifying the robot RA (non-priority robot specifying signal) as a strength reduction command generating unit. Output to 430. Then, the sensor control unit 400 proceeds to step S8.

また、ステップS6において、バッテリレベルLA,LBが等しい場合(LA=LB)、センサ制御手段400は、識別番号判定部413によって、ロボットRAのID番号NAと、ロボットRBのID番号NBとの大小を、ロボット情報データベース240を参照して判定する(ステップS7)。なお、前記したステップS5〜ステップ7は、特許請求の範囲に示す優先順位判定ステップに相当する。 In step S6, when the battery levels L A and L B are equal (L A = L B ), the sensor control means 400 uses the identification number determination unit 413 to identify the ID number N A of the robot RA and the ID of the robot RB. the magnitude of the number N B, determines by referring to the robot information database 240 (step S7). Steps S5 to S7 described above correspond to priority order determination steps shown in the claims.

ステップS7において、ロボットRAのID番号の方が大きい場合(NA>NB)、識別番号判定部413は、ロボットRBを特定する信号(非優先ロボット特定信号)を強度低下命令生成手段430に出力する。そして、センサ制御手段400は、ステップS8に進む。 In step S7, when the ID number of the robot RA is larger (N A > N B ), the identification number determination unit 413 sends a signal for specifying the robot RB (non-priority robot specification signal) to the strength reduction command generation means 430. Output. Then, the sensor control unit 400 proceeds to step S8.

また、ステップS7において、ロボットRBのID番号の方が大きい場合(NA<NB)、識別番号判定部413は、ロボットRAを特定する信号(非優先ロボット特定信号)を強度低下命令生成手段430に出力する。そして、センサ制御手段400は、ステップS8に進む。 In step S7, if the ID number of the robot RB is larger (N A <N B ), the identification number determination unit 413 generates a signal for specifying the robot RA (non-priority robot specifying signal) as a strength reduction command generating unit. Output to 430. Then, the sensor control unit 400 proceeds to step S8.

また、センサ制御手段400は、ステップS10の処理を実行した後(非優先ロボットRの超音波センサ81a〜81dの出力強度および移動速度が低下している場合)、再び、ロボット間距離判定手段404によって、ロボット間距離D1が設定値α以下であるかどうかを判定する(ステップS2)。そして、ロボット間距離D1が設定値αより大きくなった場合(ステップS2:No)、センサ制御手段400は、ロボット間距離算出手段402によって、接近解除信号を強度低下命令生成手段430に出力する。強度低下命令生成手段430は、非優先ロボットRの超音波センサ81a〜81dの出力強度および移動速度を通常状態に戻すための命令(復帰命令)を生成し、入出力手段100を介して、非優先ロボットRに出力する(ステップS10)。これにより、非優先ロボットRは、超音波センサ81a〜81dの強度および移動速度を通常状態に復帰させる。   In addition, the sensor control unit 400 executes the process of step S10 (when the output intensity and the moving speed of the ultrasonic sensors 81a to 81d of the non-priority robot R are reduced), and again, the inter-robot distance determination unit 404. Thus, it is determined whether the inter-robot distance D1 is equal to or smaller than the set value α (step S2). When the inter-robot distance D1 becomes larger than the set value α (step S2: No), the sensor control unit 400 outputs an approach cancellation signal to the strength decrease command generation unit 430 by the inter-robot distance calculation unit 402. The strength reduction command generation means 430 generates a command (return command) for returning the output intensity and the moving speed of the ultrasonic sensors 81 a to 81 d of the non-priority robot R to the normal state. Output to the priority robot R (step S10). Thereby, the non-priority robot R returns the strength and the moving speed of the ultrasonic sensors 81a to 81d to the normal state.

なお、本発明のロボット制御装置3による前記した各ステップを、一般的なコンピュータに実行させることによりロボット制御プログラムとして実現することもできる。このロボット制御プログラムは、通信回線を介して配布することも可能であるし、CD−ROM等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。   Note that each step described above by the robot control device 3 of the present invention can be realized as a robot control program by causing a general computer to execute the steps. This robot control program can be distributed via a communication line, or can be written on a recording medium such as a CD-ROM for distribution.

本実施形態によれば、ロボット制御装置3は、センサ制御手段400によって、強度低下命令および速度低下命令を、接近しつつあるロボットRA,RBのいずれか(非優先ロボットR)に発信する。非優先ロボットRは、超音波センサ81a〜81dの出力強度を低下させるので、ロボットRA,RBから出力されるパルス波は干渉することがない。そのため、ロボットRA,RBは、障害物を精度よく検出することができる。   According to the present embodiment, the robot control device 3 transmits the strength reduction command and the speed reduction command to either of the approaching robots RA and RB (non-priority robot R) by the sensor control unit 400. Since the non-priority robot R decreases the output intensity of the ultrasonic sensors 81a to 81d, the pulse waves output from the robots RA and RB do not interfere with each other. Therefore, the robots RA and RB can accurately detect the obstacle.

また、非優先ロボットRは、通常よりも障害物を検出しにくくなっているが、速度低下命令によって、移動速度を低下させるので、障害物に衝突しにくくなる。なお、低下させた移動速度を0(停止)としてもよい。また、非優先ロボットRは、障害物検知部80の制御部83によって、強度低下命令に基づいて、表示ランプ82を点灯または点滅させる。これによって、非優先ロボットRの近くにいる人は、この非優先ロボットRが通常よりも障害物を検出しにくくなっていることを認識することができる。   In addition, the non-priority robot R is less likely to detect an obstacle than usual, but the movement speed is reduced by a speed reduction command, so that it is difficult to collide with the obstacle. The reduced moving speed may be 0 (stopped). In addition, the non-priority robot R causes the control unit 83 of the obstacle detection unit 80 to turn on or blink the display lamp 82 based on the strength reduction command. Thereby, a person near the non-priority robot R can recognize that the non-priority robot R is more difficult to detect an obstacle than usual.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。例えば、優先度を決定するための観点として、タスクを開始する時刻が近づいたらタスク優先度を上げるものとしたが、これに限定されるものではなく、種々の観点を導入することができる。例えば、(1)人とコミュニケーションをとっているタスクは最優先する、(2)全体としてタスクを一刻も早く終了させる、(3)全体としてバッテリ消費電力を少しでも節約する、(4)操作者(ユーザ)が任意に設定する、などしてもよく、あるいは、これらを適宜組み合わせるようにしてもよい。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A design change is possible suitably in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, as a viewpoint for determining the priority, the task priority is increased when the task start time approaches, but the present invention is not limited to this, and various viewpoints can be introduced. For example, (1) Tasks that communicate with humans have the highest priority, (2) End tasks as soon as possible as a whole, (3) Save battery power as a whole, (4) Operator It may be arbitrarily set by the (user), or may be appropriately combined.

また、本実施形態では、ロボット制御装置3の強度低下命令生成手段430は、ロボットRの超音波センサ81a〜81dの出力強度を(100−ζ(v))%に指定する強度低下命令を生成するものとしたが、超音波センサ81a〜81dの検知距離を指定する強度低下命令を生成するようにしてもよい。これにより、強度低下命令を受けたロボットRは、指定された検知距離になるように出力強度を低下させる。この場合には、接近しつつある2台のロボットRの超音波センサ81a〜81dが状況に応じて出力強度を変化させていたり、超音波センサ81a〜81dの配設位置が異なっていたり、あるいは超音波センサ81a〜81dの性能が互いに異なっていたとしても、双方の超音波センサ81a〜81dによる干渉を防止することができる。   In the present embodiment, the strength reduction command generation means 430 of the robot control device 3 generates a strength reduction command that designates the output strength of the ultrasonic sensors 81a to 81d of the robot R as (100−ζ (v))%. However, it is also possible to generate an intensity reduction command that specifies the detection distances of the ultrasonic sensors 81a to 81d. Thereby, the robot R that has received the strength reduction command reduces the output intensity so that the designated detection distance is reached. In this case, the ultrasonic sensors 81a to 81d of the two robots R that are approaching change the output intensity depending on the situation, the arrangement positions of the ultrasonic sensors 81a to 81d are different, or Even if the performances of the ultrasonic sensors 81a to 81d are different from each other, interference by both of the ultrasonic sensors 81a to 81d can be prevented.

また、本実施形態では、超音波センサ81a〜81dの検知領域は、水平面上に円形であるものとして説明したが、センサの種類、個数、および配置によって、円形にならない場合には、実機ごとにロボットRの超音波センサ81a〜81dの検知領域を合成した検知領域γを予め測定しておく。この場合、センサ強度が何dBになっているかを示す線をトレースすることにより、この合成した検知領域γの境界線を求めることができる。なお、外界センサを超音波センサ81a〜81dとして説明したが、本発明において、外界センサは、反射波により障害物を検出するセンサであればよく、送信波は、例えば光や電波等であってもよい。   In the present embodiment, the detection areas of the ultrasonic sensors 81a to 81d have been described as being circular on a horizontal plane. However, depending on the type, number, and arrangement of sensors, the detection area may be different for each actual machine. A detection region γ obtained by combining the detection regions of the ultrasonic sensors 81a to 81d of the robot R is measured in advance. In this case, the boundary line of the combined detection region γ can be obtained by tracing a line indicating how much the sensor intensity is dB. Although the external sensor has been described as the ultrasonic sensors 81a to 81d, in the present invention, the external sensor may be any sensor that detects an obstacle using a reflected wave, and the transmitted wave is, for example, light or radio wave. Also good.

本発明の実施形態に係るロボット制御システムAのシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a robot control system A according to an embodiment of the present invention. ロボットのブロック図である。It is a block diagram of a robot. 図2に示す障害物検知部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the obstruction detection part shown in FIG. 図2に示す障害物検知部による検知領域を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。It is a figure which shows the detection area | region by the obstruction detection part shown in FIG. 2, (a) is a top view, (b) is a side view. ロボット制御装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of a robot control apparatus. ロボット制御装置のタスク管理手段で行われる処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the process performed by the task management means of a robot control apparatus. ロボット制御装置のセンサ制御手段のブロック構成図である。It is a block block diagram of the sensor control means of a robot control apparatus. ロボット制御装置のセンサ制御手段で行われる処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the process performed by the sensor control means of a robot control apparatus. ロボット制御装置のセンサ制御手段の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the sensor control means of a robot control apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 基地局
2 ルーター
3 ロボット制御装置
4 ネットワーク
5 端末
80 障害物検知部
81a〜81d 超音波センサ(外界センサ)
82 表示ランプ(表示手段)
83 制御部
100 入出力手段
200 記憶手段
210 地図情報データベース
220 タスク情報データベース(タスク情報記憶手段)
230 タスクスケジュールデータベース
240 ロボット情報データベース(ロボット情報記憶手段)
300 制御手段
310 データベース管理手段
320 優先度データ生成手段
330 タスク管理手段
340 タスク実行命令生成手段
400 センサ制御手段
402 ロボット間距離算出手段
404 ロボット間距離判定手段
406 検出限度間距離算出手段
408 検出限度間距離判定手段
410 優先順位判定手段
411 タスク優先度判定部
412 バッテリレベル判定部
413 識別番号判定部
420 速度算出手段
430 強度低下命令生成手段
R ロボット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base station 2 Router 3 Robot control apparatus 4 Network 5 Terminal 80 Obstacle detection part 81a-81d Ultrasonic sensor (external sensor)
82 Indicator lamp (display means)
83 Control Unit 100 Input / Output Unit 200 Storage Unit 210 Map Information Database 220 Task Information Database (Task Information Storage Unit)
230 Task schedule database 240 Robot information database (robot information storage means)
300 control means 310 database management means 320 priority data generation means 330 task management means 340 task execution command generation means 400 sensor control means 402 distance between robots calculation means 404 distance between robots determination means 406 distance calculation between detection limits 408 between detection limits Distance determination means 410 Priority order determination means 411 Task priority determination section 412 Battery level determination section 413 Identification number determination section 420 Speed calculation means 430 Strength reduction command generation means R Robot

Claims (18)

現在位置に関する現在位置情報を検出する位置情報検出手段と、超音波または電磁波を送信波として出力し反射波により周囲の障害物を検出する外界センサとを有して所定のタスクを実行する複数の移動ロボットを制御するロボット制御装置であって、
前記位置情報検出手段で検出された現在位置情報を、前記複数の移動ロボットから入力すると共に、所定の命令を前記複数の移動ロボットに出力する入出力手段と、
この入出力手段に入力する現在位置情報を前記移動ロボットの識別情報と共に記憶するロボット情報記憶手段と、
このロボット情報記憶手段に記憶された現在位置情報に基づいて、前記移動ロボットの外界センサを制御する命令を生成するセンサ制御手段とを備え、
前記センサ制御手段は、
前記ロボット情報記憶手段に記憶された現在位置情報に基づいて、任意の2つの移動ロボット間の距離を算出するロボット間距離算出手段と、
このロボット間距離算出手段で算出された距離が、2つの前記移動ロボットの前記外界センサの送受信波が干渉しないようなレベルを予め求めて設定された第1の所定値以下であるかどうかを判定するロボット間距離判定手段と、
このロボット間距離判定手段で距離が前記第1の所定値以下であると判定された2つの移動ロボットに対して、所定の基準に基づいて、優先順位を判定する優先順位判定手段と、
この優先順位判定手段で判定された優先順位が低い移動ロボットに対して、この移動ロボットの外界センサの出力する送信波の強度を低下させる命令である強度低下命令を生成する強度低下命令生成手段と、
を有することを特徴とするロボット制御装置。
A plurality of position information detecting means for detecting current position information relating to the current position, and an external sensor that outputs an ultrasonic wave or an electromagnetic wave as a transmission wave and detects surrounding obstacles by a reflected wave, and performs a predetermined task. A robot control device for controlling a mobile robot,
Input / output means for inputting the current position information detected by the position information detecting means from the plurality of mobile robots and outputting a predetermined command to the plurality of mobile robots;
Robot information storage means for storing current position information input to the input / output means together with identification information of the mobile robot;
Sensor control means for generating a command for controlling an external sensor of the mobile robot based on current position information stored in the robot information storage means,
The sensor control means includes
An inter-robot distance calculation means for calculating a distance between any two mobile robots based on the current position information stored in the robot information storage means;
It is determined whether or not the distance calculated by the inter-robot distance calculating means is equal to or less than a first predetermined value set in advance so as to obtain a level at which transmission / reception waves of the external sensors of the two mobile robots do not interfere with each other. Means for determining the distance between the robots,
Relative distance the robot distance determining means said first two mobile robot is determined to be equal to or less than a predetermined value, based on a predetermined criterion, and determining priority determining means priorities,
Strength reduction command generation means for generating a strength reduction command that is a command to reduce the strength of a transmission wave output from an external sensor of the mobile robot for a mobile robot having a low priority determined by the priority determination means; ,
A robot control apparatus comprising:
前記ロボット間距離判定手段で距離が前記第1の所定値以下であると判定された2つの移動ロボットのそれぞれの外界センサの検出限度距離の間の最短距離を算出する検出限度間距離算出手段と、
この検出限度間距離算出手段で算出された距離が、2つの前記移動ロボットの前記外界センサの送受信波が干渉しないようなレベルを予め求めて設定された第2の所定値以下であるかどうかを判定する検出限度間距離判定手段とをさらに備え、
前記優先順位判定手段は、前記検出限度間距離判定手段で距離が前記第2の所定値以下であると判定された2つの移動ロボットに対して、前記所定の基準に基づいて、優先順位を判定することを特徴とする請求項1に記載のロボット制御装置。
A distance between detection limit calculation means for calculating the shortest distance between the detection limit distances of the external sensors of each of the two mobile robots determined by the distance determination means between the robots to be equal to or less than the first predetermined value; ,
Whether or not the distance calculated by the distance between detection limit calculation means is equal to or less than a second predetermined value set in advance by obtaining a level at which transmission / reception waves of the external sensors of the two mobile robots do not interfere with each other. It further comprises a detection distance determination means for determining,
The priority determining means, with respect to the distance by the detection limit distance determining means and the second of the two mobile robot is determined to be equal to or less than a predetermined value, based on said predetermined criterion, determining the priority The robot control apparatus according to claim 1, wherein:
前記タスクを優先的に実行すべき度合いを示す優先度と、前記タスクの進行状況とを移動ロボット別に記憶するタスク情報記憶手段をさらに備え、
前記所定の基準は、前記移動ロボットが実行中のタスクについての前記タスク情報記憶手段に記憶された優先度を含んで決定されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のロボット制御装置。
Task information storage means for storing a priority indicating the degree to which the task should be preferentially executed and a progress status of the task for each mobile robot;
The robot control according to claim 1 or 2, wherein the predetermined criterion is determined including a priority stored in the task information storage unit for a task being executed by the mobile robot. apparatus.
前記入出力手段は、前記移動ロボットのバッテリ残量情報をさらに入力し、
前記ロボット情報記憶手段は、この入出力手段に入力するバッテリ残量情報をさらに記憶し、
前記所定の基準は、前記タスク情報記憶手段に記憶された優先度と、前記ロボット情報記憶手段に記憶されたバッテリ残量情報とを含んで決定されることを特徴とする請求項3に記載のロボット制御装置。
The input / output means further inputs battery remaining amount information of the mobile robot,
The robot information storage means further stores battery remaining amount information input to the input / output means,
The said predetermined reference | standard is determined including the priority memorize | stored in the said task information storage means, and the battery residual amount information memorize | stored in the said robot information storage means. Robot control device.
前記所定の基準は、前記タスク情報記憶手段に記憶された優先度と、前記ロボット情報記憶手段に記憶されたバッテリ残量情報および前記移動ロボットの識別情報とから決定されることを特徴とする請求項4に記載のロボット制御装置。   The predetermined criterion is determined from priority stored in the task information storage unit, remaining battery information stored in the robot information storage unit, and identification information of the mobile robot. Item 5. The robot control device according to Item 4. 前記強度低下命令生成手段は、前記強度低下命令と共に、前記移動ロボットの移動速度を低下させる命令である速度低下命令を生成することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のロボット制御装置。   The said strength reduction command generation means produces | generates the speed reduction command which is a command to reduce the moving speed of the said mobile robot with the said strength reduction command, It is any one of Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. The robot control device described. 前記センサ制御手段は、
前記ロボット情報記憶手段に記憶された時刻別の現在位置情報に基づいて、前記移動ロボットの速度を算出する速度算出手段をさらに備え、
前記強度低下命令生成手段は、
前記速度算出手段で算出された速度に基づいて、前記外界センサの出力する送信波の強度を低下させる割合を変化させるような強度低下命令を生成することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載のロボット制御装置。
The sensor control means includes
Further comprising speed calculation means for calculating the speed of the mobile robot based on the current position information for each time stored in the robot information storage means;
The strength reduction instruction generation means includes
7. An intensity reduction command for changing a rate of reducing the intensity of a transmission wave output from the external sensor based on the speed calculated by the speed calculation means. The robot control device according to any one of the above.
前記強度低下命令生成手段は、前記外界センサの出力する送信波の強度または前記外界センサの検知距離を指定する強度低下命令を生成することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のロボット制御装置。 8. The intensity reduction command generation unit generates an intensity reduction command that specifies the intensity of a transmission wave output from the external sensor or a detection distance of the external sensor. The robot control device according to the item. 請求項1乃至請求項8に記載のロボット制御装置から前記強度低下命令を受ける移動ロボットであって、
前記外界センサの出力する送信波の強度が低下している場合に、そのことを示す表示手段を備えることを特徴とする移動ロボット。
A mobile robot that receives the strength reduction command from the robot control device according to claim 1,
A mobile robot comprising display means for indicating when the intensity of a transmission wave output from the external sensor is low.
現在位置に関する現在位置情報を検出する位置情報検出手段と、超音波または電磁波を送信波として出力し反射波により周囲の障害物を検出する外界センサとを有して所定のタスクを実行する複数の移動ロボットを制御するロボット制御装置のロボット制御方法であって、
前記位置情報検出手段で検出された現在位置情報を、前記複数の移動ロボットから受信する受信ステップと、
受信した現在位置情報に基づいて、任意の2つの移動ロボット間の距離を算出するロボット間距離算出ステップと、
このロボット間距離算出ステップで算出された距離が、2つの前記移動ロボットの前記外界センサの送受信波が干渉しないようなレベルを予め求めて設定された第1の所定値以下であるかどうかを判定するロボット間距離判定ステップと、
このロボット間距離判定ステップで距離が前記第1の所定値以下であると判定された2つの移動ロボットに対して、所定の基準に基づいて、優先順位を判定する優先順位判定ステップと、
この優先順位判定ステップで判定された優先順位が低い移動ロボットに対して、この移動ロボットの外界センサの出力する送信波の強度を低下させる命令である強度低下命令を生成する強度低下命令生成ステップと、
この強度低下命令生成ステップで生成された強度低下命令を、前記優先順位判定ステップで判定された優先順位が低い移動ロボットに送信する送信ステップと、
を含むことを特徴とするロボット制御方法。
A plurality of position information detecting means for detecting current position information relating to the current position, and an external sensor that outputs an ultrasonic wave or an electromagnetic wave as a transmission wave and detects surrounding obstacles by a reflected wave, and performs a predetermined task. A robot control method of a robot control device for controlling a mobile robot,
A receiving step of receiving current position information detected by the position information detecting means from the plurality of mobile robots;
An inter-robot distance calculating step for calculating a distance between any two mobile robots based on the received current position information;
It is determined whether or not the distance calculated in the inter-robot distance calculation step is equal to or less than a first predetermined value set in advance so as to obtain a level at which transmission / reception waves of the external sensors of the two mobile robots do not interfere with each other. A step for determining the distance between robots,
Relative distance the robot distance determining step of the first two mobile robot is determined to be equal to or less than a predetermined value, based on a predetermined criterion, and determining priority judging step priorities,
A strength reduction command generation step for generating a strength reduction command that is a command to reduce the strength of the transmission wave output from the external sensor of the mobile robot for a mobile robot having a low priority determined in the priority order determination step; ,
A transmission step of transmitting the strength reduction command generated in the strength reduction command generation step to a mobile robot having a low priority determined in the priority determination step;
A robot control method comprising:
前記ロボット間距離判定ステップに続いて、
前記ロボット間距離判定ステップで距離が前記第1の所定値以下であると判定された2つの移動ロボットのそれぞれの外界センサの検出限度距離の間の最短距離を算出する検出限度間距離算出ステップと、
この検出限度間距離算出ステップで算出された距離が、2つの前記移動ロボットの前記外界センサの送受信波が干渉しないようなレベルを予め求めて設定された第2の所定値以下であるかどうかを判定する検出限度間距離判定ステップとをさらに含み、
前記優先順位判定ステップは、前記検出限度間距離判定ステップで距離が前記第2の所定値以下であると判定された2つの移動ロボットに対して、前記所定の基準に基づいて、優先順位を判定することを特徴とする請求項10に記載のロボット制御方法。
Following the robot distance determination step,
A distance between detection limits calculation step for calculating the shortest distance between the detection limit distances of the respective external sensors of the two mobile robots for which the distance is determined to be equal to or less than the first predetermined value in the distance determination step between the robots; ,
It is determined whether the distance calculated in the detection limit distance calculating step is equal to or less than a second predetermined value set in advance by obtaining a level at which transmission / reception waves of the external sensors of the two mobile robots do not interfere with each other. Further including a determination step for determining a distance between detection limits,
The priority determining step, with respect to the distance by the detection limit distance determining step said second two mobile robot is determined to be equal to or less than a predetermined value, based on said predetermined criterion, determining the priority The robot control method according to claim 10, wherein:
前記所定の基準は、前記所定のタスクを優先的に実行すべき度合いを示す優先度を含んで決定されることを特徴とする請求項10または請求項11に記載のロボット制御方法。   The robot control method according to claim 10 or 11, wherein the predetermined criterion is determined including a priority indicating a degree to which the predetermined task should be preferentially executed. 前記所定の基準は、前記優先度と、前記移動ロボットのバッテリ残量を示すバッテリ残量情報とを含んで決定されることを特徴とする請求項12に記載のロボット制御方法。   The robot control method according to claim 12, wherein the predetermined reference is determined including the priority and battery remaining amount information indicating a remaining battery amount of the mobile robot. 前記所定の基準は、前記優先度と、前記バッテリ残量情報および前記移動ロボットの識別情報とから決定されることを特徴とする請求項13に記載のロボット制御方法。   The robot control method according to claim 13, wherein the predetermined reference is determined from the priority, the remaining battery information, and the identification information of the mobile robot. 前記強度低下命令生成ステップに続いて、前記移動ロボットの移動速度を低下させる命令である速度低下命令を生成する速度低下命令ステップをさらに含み、
前記送信ステップは、この速度低下命令を前記強度低下命令と共に、前記優先順位判定ステップで判定された優先順位が低い移動ロボットに送信することを特徴とする請求項10乃至請求項14のいずれか一項に記載のロボット制御方法。
Subsequent to the strength reduction command generation step, the method further includes a speed reduction command step of generating a speed reduction command that is a command to reduce the moving speed of the mobile robot,
15. The transmission step transmits the speed reduction command together with the strength reduction command to a mobile robot having a low priority determined in the priority determination step. The robot control method according to the item.
前記受信ステップで受信された現在位置情報に基づいて、前記移動ロボットの速度を算出する速度算出ステップをさらに含み、
前記強度低下命令生成ステップは、前記速度算出ステップで算出された速度に基づいて、前記外界センサの出力する送信波の強度を低下させる割合を変化させるような強度低下命令を生成することを特徴とする請求項10乃至請求項15のいずれか一項に記載のロボット制御方法。
A speed calculating step of calculating a speed of the mobile robot based on the current position information received in the receiving step;
The strength reduction command generation step generates a strength reduction command that changes a rate of decreasing the strength of the transmission wave output from the external sensor based on the speed calculated in the speed calculation step. The robot control method according to any one of claims 10 to 15.
前記強度低下命令生成ステップは、前記外界センサの出力する送信波の強度または前記外界センサの検知距離を指定する強度低下命令を生成することを特徴とする請求項10乃至請求項16のいずれか一項に記載のロボット制御方法。 17. The intensity reduction command generation step generates an intensity reduction command that specifies the intensity of a transmission wave output from the external sensor or a detection distance of the external sensor. The robot control method according to the item. 請求項10乃至請求項17のいずれか一項に記載のロボット制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするロボット制御プログラム。   A robot control program causing a computer to execute the robot control method according to any one of claims 10 to 17.
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