JP5056468B2 - 巡回ロボット及び巡回ロボットの自律走行方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態に適用される発明の概念図である。
遠隔サーバ2は、管理情報DB2a、端末インタフェース2b、指示送信手段2c、情報受信手段2d、及び受信情報DB2eを有する。
巡回ロボット1の巡回対象範囲の地図情報と、巡回する指定地点を定義する巡回情報とが、遠隔サーバ2の管理情報DB2aに蓄積されている。これらの情報は、端末インタフェース2bを介して接続する端末装置からの指示に従って、編集や設定が行われた後、管理情報DB2aに格納されている。これがターゲットの巡回ロボット1に配信され、巡回ロボット1は、取得した地図情報と巡回情報とを地図/巡回情報DB1aに蓄積する。
本発明の実施の形態の巡回ロボット監視システムは、指定された巡回点を巡回するロボット100、ロボット100と無線通信で情報交換を行う遠隔サーバ200、ネットワーク400を介して遠隔サーバ200と接続する端末装置301,302を有する。
遠隔サーバ200は、無線通信でロボット100と接続し、ネットワーク400を介して端末装置301,302と接続する。接続するデータベース210には、ロボット100に配信する地図情報、巡回情報とともに、ロボット100から収集した走行情報や画像データが記憶される。ネットワーク400を介して接続する端末装置301,302から送られる指示に従って、データベース210に記憶する情報の読み出しや更新を行うとともに、ロボット100に対して動作指令を出力する。
図3は、本発明の実施の形態の巡回対象範囲の一例を示した巡回経路図である。
所定の巡回対象範囲の走行可能経路は、所定の領域に分割して管理する。図の例では、太線で示した巡回対象範囲を分割し、1から29まで順に番号を振る。それぞれの分割された領域が走行可能経路に相当し、図の各走行可能経路の左下には割り振られた識別ID(この例では、1から29の番号)が示されている。以下、左下の走行可能経路から右上の走行可能経路までを順に、経路1、経路2、経路3、・・・、経路28、経路29と表記する。なお、斜線で示された部分は走行ができない領域である。
本発明の実施の形態の巡回ロボット監視システムでは、経路1内の◎で示された地点にいるロボットを、巡回点A、巡回点B、巡回点Cの順に巡回させ、各巡回点で指定方向の撮影を行わせる。
図4は、本実施の形態の巡回ロボットの制御部のハードウェア構成例を示すブロック図である。図は、巡回ロボットの制御部とその周辺部のみを示しており、走行部などは省略している。
巡回ロボット100の巡回動作は、地図/巡回情報DB110に記憶される地図情報111及び巡回情報112と、経路情報DB120に記憶される巡回計画情報121、巡回経路情報122及び未巡回経路情報123とに基づいて、走行管理手段130、経路生成手段140、自律走行制御手段150、及び画像情報取得手段160が各処理手順を実行することにより実現する。
なお、各処理部から地図/巡回情報DB110及び経路情報DB120に格納される各情報へアクセスするときは、ファイル操作部170を介して行うとする。
図6は、本発明の実施の形態の地図情報の一例を示した図である。
付属情報は、この地図情報がどこの場所の地図であるかを示す情報である。図の例では、“Area(ABCビル)”と、“Floor(2階)”とが設定され、この地図情報が「ABCビルの2階」のものであることがわかる。
巡回情報1120には、図3に示した巡回経路図の巡回対象範囲内においてユーザが設定した巡回点または通過点が設定される。通過点は、作業を行う必要はないが、そこを必ず通過させたいときに設定する。以下、特に指定しないときは、「巡回点」には通過点が含まれるものとする。また、巡回は、No.の番号順に行われるとする。
巡回計画は、巡回計画部132が巡回情報112に基づいて生成する。巡回計画を図で表現した巡回計画図は、巡回経路の始点または終点となる地点の名称を枠内に表記し、進む方向を矢印で表現する。この例の巡回計画図1211は、「巡回点A→巡回点B→通過点C」という巡回計画を表している。この巡回計画は、巡回計画部132が図7に示した巡回情報1120に基づいて生成したものである。
巡回経路は、地図情報1110及び巡回計画情報1210に基づき、巡回経路生成処理部141によって生成される。巡回経路生成処理部141では、現在地点から目標の巡回点までの走行可能経路を繋ぎ、巡回経路を生成する。このように巡回経路を構成する走行可能経路を経路と呼ぶ。巡回経路を図にした巡回経路接続図は、巡回経路を、通行する経路と、コネクタとで表現した巡回経路を可視化するための図である。経路の名称を楕円の枠内に表記し、コネクタを矢印で表現している。また、同時に、巡回計画図に記載される巡回点や現在地点の位置も示している。図の巡回経路接続図1221は、図8に示した巡回計画に基づき作成された巡回経路を示したものであり、巡回点Aのある経路2を現在地点、到達目標を巡回点Bとしたときの巡回経路を示している。地図情報1110に基づき、巡回点Aから巡回点Bに移動するためには、[経路2、コネクタCN2−3、経路3、コネクタCN3−4、経路4、コネクタCN4−5、経路5]という巡回経路を通ることを示している。
未巡回経路1230には、未巡回経路が発生したとき、その経路と、経路変更時間、この未巡回経路を再度走行しようとした試行回数が設定される。
以下、巡回ロボット100における自律走行動作について説明する。
図11は、本発明の実施の形態の巡回計画図とその巡回経路図を示した図である。(A)は巡回計画図、(B)は巡回経路図を示している。なお、(B)巡回経路図にはコネクタが表示されていないが、図3に示したように各走行可能経路はコネクタで接続されているとする。以下の巡回経路図も同様である。
巡回経路生成処理部141は、巡回計画に沿って、巡回点に到着するごとに、この巡回点を現在地点として次の巡回点までの巡回経路を生成する。この例では、現在地点601、巡回点A501、巡回点B502において次の巡回点までの巡回経路が生成される。図の例では、現在地点601から巡回点Aへの巡回経路701[経路1、コネクタCN1−2、経路2]と、巡回点Aから巡回点Bへの巡回経路702[経路2、コネクタCN2−3、経路3、コネクタCN3−4、経路4、コネクタCN4−5、経路5]と、巡回点Bから巡回点Cへの巡回経路703[経路5、コネクタCN5−8、経路8、コネクタCN8−13、経路13、コネクタCN13−16、経路16、コネクタCN16−21、経路21]と、が生成され、結果として、図のようにすべての巡回点を繋ぐ巡回経路が生成される。
図13は、本発明の実施の形態の巡回ロボットの走行管理処理の手順を示したフローチャートである。
[ステップS2] 巡回計画情報121に基づき、まだ巡回経路に組み込んでいない未実行の巡回点を検出し、この巡回点に関する情報を巡回経路情報122の「現在の巡回点」に設定する。未実行の巡回点が検出されないときは、未実行なしとする。なお、巡回経路に登録されたが通行不可により当該巡回経路を走行できなかったときは、この経路を通行して到着できなかった巡回点が未実行として残っており、未実行の巡回点の有無は、通行不可の経路の到着点の巡回点を含めて判断される。
以下、リルート処理について詳細に説明する。まず、(1)として、障害物が検出されて設定されていた巡回経路の通行が不可となったときのリルート処理について説明する。しかし、単に通行可能な巡回点を繋いでいくだけでは、同じ経路が重複して巡回経路に組み込まれたり、巡回経路に組み込まれない未巡回経路が生じたりすることがある。そこで、(2)として、リルート処理によって発生した重複する巡回経路を削除する処理について説明し、(3)として、未巡回経路を巡回経路へ挿し込むための未巡回経路挿入処理について説明する。また、リルート処理は、障害物が検出されたときばかりでなく、管理者が走行途中に巡回点の追加あるいは変更を指示した場合にも行われる。(4)として、走行途中で急に巡回点が設定されたときにその割込み巡回点を巡回経路に挿し込むための割込み巡回点挿入処理について説明する。さらに、経路によっては同じ障害物によって、次以降の巡回点にも到達できなくなるケースも生じる。(5)として、ある経路の通行が不可となると共に到達できなくなる巡回点をグループ化する処理について説明する。そして、障害物が検出されたときにはコネクタを切断してリルート処理が行われる。(6)として、このコネクタ切断時間の管理処理について説明する。
図13に示したフローチャートにおいて、現在の巡回点に到着しなかったとき、通行できなかった経路を外して現在の巡回点まで走行するための変更巡回経路を生成するリルート処理が開始される。以下、図11及び図12に示した巡回経路を走行中、経路に障害物が置かれて通行ができなくなったときの処理を説明する。
(A)元の巡回計画図は、障害が検出される前に、地図/巡回情報DB110に格納される巡回情報112に基づいて生成された巡回計画であり、図11と同じものである。図の例では、巡回点A501−1、巡回点B502−1、巡回点C503−1の順に巡回するという計画が設定されている。
(C)リルート後の巡回計画図に示したように、図14(A)元の巡回計画図に示した最後の巡回点C503−1の次に、未巡回経路901の開始地点である現在地点602−1(図14の現在地点602に対応する)と、終点の巡回点B502−2を設定する。なお、巡回点Bでの作業は、変更巡回経路751により巡回点B502−1に到着したときに行われているので、最後は未巡回経路901を走行するのみでよい。そこで、2度目に到着する巡回点B502−2の巡回点種別を通過点に設定する。
図16は、リルート処理の手順を示したフローチャートである。
現在の巡回点に到着しなかったとき、処理が開始される。
図17は、リルート後の巡回経路に障害物があった場合の巡回経路と巡回計画を示した図である。(E)は巡回経路図(変更巡回経路に障害物有)、(F)はリルート後の巡回計画図である。
ところで、(1)リルート処理によって生成された変更巡回経路と、未巡回経路とは、経路の構成によっては、その一部が重複してしまう場合が発生する。同じ経路を複数回走行することは時間、コストの面からも無駄であるので、本発明の実施の形態では、さらに、重複する経路を未巡回経路から削除する処理を行う。
この例では、(A)最初の巡回計画に示したように、巡回情報に基づいて、巡回点D504−1、巡回点E505−1、巡回点F506−1の順に巡回させるという巡回計画が生成されたとする。
図20は、リルート後の重複削除処理の手順を示すフローチャートである。
リルート処理が行われた後、たとえば、図16のリルート処理のフローチャートでは、ステップS16において巡回点に到着し、処理を終了する前に処理が開始される。
これまでの説明では、未巡回経路の開始点と終了点を巡回計画の最後に追加し、元の巡回計画が終了してから未巡回経路を走行するようにしていた。
たとえば、図18、図19の例で示した巡回計画では、巡回点F506まで走行してから、コネクタCN1−2の位置まで戻って未巡回経路を走行するようになる。巡回点F506からコネクタCN1−2への移動に要する距離は、巡回点E505からコネクタCN1−2への移動に要する距離と比較してずいぶん長い。したがって、コネクタCN1−2への移動は、巡回点F506からよりも巡回点E505から行う方が、時間もコストも削減できる。
図21は、リルート後の未巡回経路を最短経路で挿し込む処理を説明する巡回経路図である。(A)巡回経路図は、図11及び図14に示した巡回経路図の巡回経路と同じである。
図22は、リルート後の未巡回経路を最短経路で挿し込む処理を説明する巡回経路接続図である。
図23は、リルート後の未巡回経路を最短経路で挿し込む処理を説明する巡回計画図である。(C)は、リルート後の巡回計画図、(D)は、最短経路で挿し込みを行った後の巡回計画図である。
図24は、リルート後の未巡回経路を最短経路で挿し込む処理の手順を示したフローチャートである。
[ステップS31] 到着した現在地点から未巡回経路までの距離を算出する。未巡回経路までの距離は、未巡回経路の開始地点と現在地点までの距離と、未巡回経路の終点と現在地点までの距離を合算して算出する。
[ステップS33] ステップS31で算出した現在地点から未巡回経路までの距離と、ステップS32で算出した各地点から未巡回経路までの距離とを比較し、最も短い距離の地点を抽出する。
以上の処理手順が実行されることにより、距離が最短になる地点から未巡回経路の走行が開始されるようになる。
図25は、未巡回経路の挿し込み処理の実行判断を行う処理の手順を示したフローチャートである。障害物を回避して変更巡回経路を設定するときには、未巡回経路を巡回計画の最後の巡回点の後に走行するように設定するとともに、変更時間を未巡回経路情報123に設定する。そして、たとえば、図13に示した処理手順における経路生成(ステップS4)の処理で以下の処理手順を行う。処理は、未巡回経路情報123の最上位にポインタを設定し、最上位の登録から順に行うとする。
また、試行回数が規定値以上になると、今回の巡回では通行不能であったとして、未巡回経路の挿し込み及び追加をやめる。また、管理者が障害物が無くなったことを確認したときは、ネットワーク経由で未巡回経路情報123を手動で更新することができる。このときは、更新された情報に基づいて未巡回経路を走行する。
上記の説明は、巡回経路に一時的な障害物が置かれるなどして通行不可となったときに行われる巡回経路の変更処理に関するものである。ところで、巡回経路のフレキシブルな変更は、通行不可の場合だけではない。たとえば、巡回ロボットが走行中に、「以降の巡回計画にはないが急いで巡回ロボットを向かわせて所定の作業を行わせたい。」というような要求が考えられる。
(A)巡回経路図は、図11及び図14に示した巡回経路図の巡回経路と同じである。
巡回点A501から巡回点B502に向かう巡回経路702を走行中、ユーザの「急いで巡回点G510へ向かうように」という指示が、遠隔サーバ200経由で巡回ロボット100に入力されたとする。以下、割り込みで指示された巡回点を割込み巡回点と呼ぶこととする。
これを巡回経路接続図で説明する。
(B)巡回経路接続図に示したように、巡回点A501から巡回点B502へ向かう巡回経路702の途中、経路4で巡回点G510への走行を指示する割込みを入力し、停止する。そして、経路4の停止地点を開始点とし、指定された巡回点G510までの巡回経路750[経路3、コネクタCN3−7、経路7、コネクタCN7−11、経路11、コネクタCN11−15、経路15、コネクタCN15−19、経路19、コネクタCN19−23、経路23、コネクタCN23−27、経路27、コネクタCN27−28、経路28(割込み巡回点G)]が生成される。
図28は、割込み巡回点を巡回経路に挿し込む処理を説明する巡回計画図である。(C)は割込み前の巡回計画図、(D)は割込み後の巡回計画図である。
この巡回経路に従って巡回点A501−1から巡回点B502−1まで走行中に割込み巡回点510−1が指定されたので、走行を停止し、次の目標の巡回点を巡回点G510−1に設定する。したがって、巡回点A501−1の次の目標は、割込み巡回点G510−1になる。さらに、その次の目標地点を停止地点610−1として元の巡回経路に戻るようにする。このため、割込み巡回点G510−1の次の目標は停止地点610−1になる。このように、元の巡回経路である巡回点A501−1から巡回点B502−1までの経路の間に割り込みで挿入された巡回点G510−1までの経路と、停止地点610−1までの経路を割込み巡回経路910とする。
[ステップS54] ステップS51で停止した停止地点を次の巡回点とし、変更巡回経路が生成される。ここでは、停止地点へ向かう巡回経路が生成される。
以上の処理手順が実行されることにより、割込みで設定された割込み巡回点を自動で走行し、元の巡回経路に戻ってくることが可能となる。
図26と同様に、巡回点A501から巡回点B502に向かう巡回経路702を走行中、ユーザの「急いで巡回点H512へ向かうように」という指示が、遠隔サーバ200経由で巡回ロボット100に入力されたとする。
図31は、割込み巡回経路との重複経路を削除する処理を説明する巡回経路接続図である。
図32は、割込み巡回経路との重複経路を削除する処理を説明する巡回計画図である。
(C)は、割込み巡回経路生成後の巡回計画図、(D)は、重複経路削除後の巡回計画図である。
フローチャートを用いて処理手順を説明する。
[ステップS61] 割込み巡回点から停止地点まで戻る割込み巡回経路と、停止地点から次の巡回点までの経路を比較する。
ロボット100が巡回経路を走行中に自律走行制御手段150によって障害物が検出されると、図16に示したように、通過予定のコネクタを一時切断してリルート処理が行われる。リルート処理で得られた変更巡回経路を走行し、それでも巡回点に到達できなかったときは、走行管理部131は、この巡回点をあきらめ次の巡回点に向かうように巡回経路生成処理部141に指示し、リルート処理が行われる。しかし、同じ障害物によって次以降の巡回点へも到達できないときは、障害物が除去されるまでロボット100が無駄な走行をしてしまう恐れがある。具体例を挙げて説明する。
なお、(B)の巡回経路図では、図3と同様に、走行可能経路を所定の領域に分割し、1から10まで順に番号を振っている。また、各経路は、図示しないコネクタによって接続されている。経路1と経路2を繋ぐコネクタをCN1−2、経路2と経路3を繋ぐコネクタをCN2−3、経路2と経路9を繋ぐコネクタをCN2−9、経路3と経路4を繋ぐコネクタをCN3−4、経路4と経路5を繋ぐコネクタをCN4−5、経路5と経路6を繋ぐコネクタをCN5−6、経路6と経路7を繋ぐコネクタをCN6−7、経路7と経路8を繋ぐコネクタをCN7−8、経路8と経路9を繋ぐコネクタをCN8−9、及び経路8と経路10を繋ぐコネクタをCN8−10とする。
[ステップS71] 処理対象の巡回点のグループ番号を記憶するグループ番号記憶領域を初期化する。巡回計画情報121に基づいて、次の巡回点の情報を巡回情報112から取り出し、現在の巡回点へ設定する。そして、現在の巡回点に向かって移動を開始させる。
[ステップS73] 自律走行制御手段150が走行を停止したとき、走行管理部131は、障害物が検出されて停止したのかどうかを判定する。障害物が検出されて停止したときは、処理をステップS74へ進める。障害物が検出されて停止したのではないときは、処理をステップS77へ進める。
[ステップS75] ステップS74の処理により、リルート経路が生成されたかどうかを判定する。リルート経路が生成されたときは、ステップS72に戻り、このリルート経路を走行して巡回点へ移動する処理を行う。リルート経路が生成されなかったときは、この巡回点へ移動する巡回経路がないということであるので、巡回点のグループ番号をグループ番号記憶領域に記憶させ、処理をステップS78に進める。
[ステップS81] ステップS80で抽出した次の巡回点のグループ番号と、ステップS76で記憶しておいた到達をあきらめた巡回点のグループ番号とを照合する。一致しているときは、ステップS78に戻って、次の巡回点についての処理を繰り返す。一致していないときは、処理をステップS71に戻し、グループ番号記憶領域の初期化からの処理を繰り返す。
ところで、図16に示したように、通過予定の経路に障害物が検出されたときは、その経路に繋がるコネクタを一時切断してリルート処理が行われる。この処理では、コネクタを一時的に切断することにより、その経路を巡回経路の候補から外すが、実際には、障害物が除去されるまでその経路を通過することはできない。すなわち、コネクタは切断状態を継続している。このため、一時的にコネクタを切断するだけであると、すぐにそこを走行しようとして再び通行不可となってしまう可能性がある。しかし、障害物の種類、及び経路の特徴などにより、障害物がそこに留まる時間は一様ではない。障害物の種類であれば、たとえば、障害物が人などの動体であれば、障害物としてそこに留まる時間は短いと考えられる。また、その経路が人などの通行路となっていた場合、障害物は動体である可能性が高く、同様に、障害物が除去されるまでの時間は短いと考えられる。このように、コネクタの切断時間を一様に決めることは難しいが、コネクタ切断時間を適切に管理すれば、さらに効率よくロボットを巡回させることが可能となる。
図38は、コネクタ切断時間を利用したリルート処理の一例を示した巡回経路図である。(D)巡回経路図(コネクタ切断)の経路は、図34に示した(B)巡回経路図の巡回経路と同じ経路である。
(A)のタグ付き走行制限パネル2100は、所定の位置にICタグ2101が搭載されている。ICタグ2101には、作業開始前に、作業予定時間などの情報が登録される。ロボット100は、無線通信によってICタグ2101と接続し、ICタグ2101に登録されている作業予定時間を読み取る。そして、読み取った作業予定時間に基づいて、コネクタ切断時間を設定する。
ここでは、巡回点A(501)の周辺を含む経路4で工事が行われているとする。走行制限パネル2001,2002は、この経路4の区間を挟むように設置される。
以上の処理が行われることにより、走行制限パネル2001,2002に挟まれた区間は、走行制限パネル2001,2002から読み取った作業予定時間が終了するまで、コネクタが切断されている。これにより、ロボットの無駄な動きは省き、巡回に要する時間と、バッテリの消耗とを抑えることができる。
指定地点を含む巡回対象範囲内の走行可能経路を所定の地図表現形式で表した地図情報と、前記所定の地図表現形式で表した前記指定地点の位置及び必要に応じて設定される巡回順を含む巡回情報と、を記憶する地図/巡回情報記憶手段と、
前記指定地点を巡回する巡回経路に関する経路情報を記憶する経路情報記憶手段と、
経路生成指示が入力されると、前記地図情報及び前記巡回情報に基づいて現在地点から目標の指定地点までの前記走行可能経路を繋いで巡回経路情報を生成し、前記経路情報記憶手段に記憶する経路生成手段と、
走行指示が入力されると、前記経路生成手段の生成した前記巡回経路情報に基づく巡回経路を前記目標の指定地点まで自律走行するとともに、前記巡回経路が通行できないことが検出されたときは走行を停止する自律走行制御手段と、
前記自律走行制御手段によって、前記目標の指定地点に到達した場合には、前記目標の指定地点を前記現在地点として前記経路生成手段に次の目標の指定地点への経路生成指示を行い、前記目標の指定地点に到達していない場合には、停止した位置を前記現在地点とするとともに前記自律走行制御手段が通行不可と判断した経路を前記走行可能経路から外し、前記経路生成手段に経路生成指示を行って巡回経路を変更し、生成された変更巡回経路の走行指示を前記自律走行制御手段に出力する走行管理手段と、
を有することを特徴とする巡回ロボット。
前記経路生成手段は、前記経路情報記憶手段に前記未巡回経路が記憶されているときは、前記目標の指定地点に到着した後の任意の前記巡回経路生成時に、前記未巡回経路を組み込んだ巡回経路を生成する、
ことを特徴とする付記1記載の巡回ロボット。
ことを特徴とする付記2記載の巡回ロボット。
ことを特徴とする付記2記載の巡回ロボット。
ことを特徴とする付記2記載の巡回ロボット。
ことを特徴とする付記5記載の巡回ロボット。
ことを特徴とする付記5記載の巡回ロボット。
前記経路生成手段は、前記経路変更時間から所定の時間が経過したとき、前記未巡回経路を前記巡回経路に組み込む、
ことを特徴とする付記2記載の巡回ロボット。
ことを特徴とする付記8記載の巡回ロボット。
前記経路生成手段は、前記未巡回経路情報に設定される試行回数を読み出して予め設定された所定の規定値と比較し、前記試行回数が前記所定の規定値を超えていたときには、当該未巡回経路を前記巡回経路に組み込む処理を行わない、
ことを特徴とする付記2記載の巡回ロボット。
前記経路生成手段は、前記停止地点から前記割込み指定地点までの走行可能領域を繋いで変更巡回経路を生成する、
ことを特徴とする付記1記載の巡回ロボット。
ことを特徴とする付記11記載の巡回ロボット。
ことを特徴とする付記11記載の巡回ロボット。
前記走行管理手段は、前記目標の指定地点に到達できなかったときは、前記巡回情報から到達できなかった前記目標の指定地点の前記グループ番号を抽出し、抽出された前記グループ番号と同じグループ番号に属する前記他の指定地点を、前記次の目標の指定地点の候補から外し、前記経路生成手段に経路生成指示を行う、
ことを特徴とする付記1記載の巡回ロボット。
ことを特徴とする付記1記載の巡回ロボット。
前記走行管理手段は、前記自律走行制御手段が前記障害物を検出したときに、前記障害物が動体であるか否かを検出する動体検出手段を有し、前記動体検出手段により前記障害物が動体であることが検出されたときは、前記障害物が検出された経路を通行不可とする時間を前記予め決められた所定の時間よりも短く設定する、
ことを特徴とする付記15記載の巡回ロボット。
前記走行管理手段は、前記自律走行制御手段が前記情報提供手段を備えた障害物を検出したときは、前記情報提供手段から前記作業予定時間情報を取得し、取得した前記作業予定時間に基づいて前記障害物が検出された経路を通行不可とする時間を設定する、
ことを特徴とする付記15記載の巡回ロボット。
前記走行管理手段は、光学的手段によって前記マーカに記録された前記作業予定時間情報を読み取る、
ことを特徴とする付記18記載の巡回ロボット。
前記走行管理手段は、前記ICタグと通信を行って前記作業予定時間情報を取得する、
ことを特徴とする付記18記載の巡回ロボット。
前記巡回ロボットの走行管理手段が、指定地点を含む巡回対象範囲内の走行可能経路を所定の地図表現形式で表した地図情報と、前記所定の地図表現形式で表した前記指定地点の位置及び必要に応じて設定される巡回順を含む巡回情報とを取得して地図/巡回情報記憶手段に記憶した後、現在の位置を現在地点として経路生成指示を行うステップと、
前記巡回ロボットの経路生成手段が、前記経路生成指示が入力されると、前記地図情報と前記巡回情報とに基づいて前記現在地点から目標の指定地点までの前記走行可能経路を繋いで巡回経路情報を生成し、経路情報記憶手段に記憶するステップと、
前記走行管理手段が、生成された前記巡回経路情報に基づく巡回経路の走行指示を出力するステップと、
前記巡回ロボットの自律走行制御手段が、前記走行指示が入力されると、生成された前記巡回経路情報に基づく巡回経路を自律走行するとともに、前記巡回経路が通行できないことが検出されたときは走行を停止するステップと、
前記走行管理手段が、前記自律走行制御手段によって、前記目標の指定地点に到達した場合には、前記目標の指定地点を現在地点として前記経路生成手段に次の目標の指定地点への経路生成指示を行い、前記目標の指定地点に到達していない場合には、停止した位置を現在地点とするとともに前記自律走行制御手段が通行不可と判断した経路を前記走行可能経路から外し、前記経路生成手段に経路生成指示を行って前記巡回経路を変更するステップと、
を有し、前記巡回情報に設定された前記指定地点の巡回が完了するまで、前記経路生成手段による前記巡回経路の生成からのステップを繰り返すことを特徴とする巡回ロボットの自律走行方法。
1a 地図/巡回情報DB(データベース)
1b 経路情報DB(データベース)
1c 経路生成手段
1d 走行管理手段
1e 自律走行制御手段
2 遠隔サーバ
2a 管理情報DB(データベース)
2b 端末インタフェース
2c 指示送信手段
2d 情報受信手段
2e 受信情報DB(データベース)
Claims (6)
- 予め指定された地点を巡回する巡回ロボットにおいて、
指定地点を含む巡回対象範囲内の走行可能経路を所定の地図表現形式で表した地図情報と、前記所定の地図表現形式で表した前記指定地点の位置及び必要に応じて設定される巡回順を含む巡回情報と、を記憶する地図/巡回情報記憶手段と、
前記指定地点を巡回する巡回経路に関する経路情報を記憶する経路情報記憶手段と、
経路生成指示が入力されると、前記地図情報及び前記巡回情報に基づいて現在地点から目標の指定地点までの前記走行可能経路を繋いで巡回経路情報を生成し、前記経路情報記憶手段に記憶する経路生成手段と、
走行指示が入力されると、前記経路生成手段の生成した前記巡回経路情報に基づく巡回経路を前記目標の指定地点まで自律走行するとともに、前記巡回経路が通行できないことが検出されたときは走行を停止する自律走行制御手段と、
前記自律走行制御手段によって、前記目標の指定地点に到達した場合には、前記目標の指定地点を前記現在地点として前記経路生成手段に次の目標の指定地点への経路生成指示を行い、前記目標の指定地点に到達していない場合には、停止した位置を前記現在地点とするとともに前記自律走行制御手段が通行不可と判断した経路を前記走行可能経路から外し、前記経路生成手段に経路生成指示を行って巡回経路を変更し、生成された変更巡回経路の走行指示を前記自律走行制御手段に出力する走行管理手段と、
を有し、
前記走行管理手段は、前記巡回経路が通行できないことが検出されたとき、前記通行不可と判断された、前記停止した位置から前記目標の指定地点までの経路を、未巡回経路として前記経路情報記憶手段に記憶させ、
前記経路生成手段は、
前記経路情報記憶手段に前記未巡回経路が記憶されているときは、前記目標の指定地点に到着した後の任意の前記巡回経路生成時に、前記未巡回経路を組み込んだ巡回経路を生成し、
前記通行不可の経路が検出されて再生成された前記変更巡回経路と、前記未巡回経路とを比較し、前記未巡回経路と前記変更巡回経路とに重複する経路がある場合には、重複する経路を前記未巡回経路から削除する、
ことを特徴とする巡回ロボット。 - 前記走行管理手段は、さらに、前記未巡回経路とともに前記巡回経路を変更した経路変更時刻を前記経路情報記憶手段に記憶させ、
前記経路生成手段は、前記経路変更時刻から所定の時間が経過したとき、前記未巡回経路を前記巡回経路に組み込む、
ことを特徴とする請求項1記載の巡回ロボット。 - 前記走行管理手段は、前記未巡回経路への走行指示を出力したときは、当該未巡回経路とともに走行を試した試行回数を前記経路情報記憶手段に記憶しておき、
前記経路生成手段は、前記未巡回経路とともに記憶された試行回数を読み出して所定の規定値と比較し、前記読み出した試行回数が前記所定の規定値を超えていたときには、当該未巡回経路を前記巡回経路に組み込む処理を行わない、
ことを特徴とする請求項1または2記載の巡回ロボット。 - 前記経路生成手段は、前記変更巡回経路を走行して前記目標の指定地点に到着したら、到着した前記指定地点及びまだ巡回していない前記指定地点から前記未巡回経路への距離を算出して比較し、前記未巡回経路に最も近いと判断される前記指定地点から次の前記指定地点へ向かう巡回経路に前記未巡回経路を挿し込む、
ことを特徴とする請求項2または3記載の巡回ロボット。 - 前記走行管理手段は、前記巡回経路を走行途中に、割込み指示入力で前記指定地点の指示を受けつけると、前記自律走行制御手段による走行を停止させ、停止した停止地点を開始地点とし、割込み指示された割込み指定地点を次の目標の指定地点として前記経路生成手段に経路生成を指示し、
前記経路生成手段は、前記停止地点から前記割込み指定地点までの走行可能領域を繋いで巡回経路を再生成する、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の巡回ロボット。 - 予め指定された地点を巡回する巡回ロボットの自律走行方法において、
指定地点を含む巡回対象範囲内の走行可能経路を所定の地図表現形式で表した地図情報と、前記所定の地図表現形式で表した前記指定地点の位置及び必要に応じて設定される巡回順を含む巡回情報とが記憶された地図/巡回情報記憶手段を参照し、現在の位置を現在地点として、前記地図情報と前記巡回情報とに基づいて前記現在地点から目標の指定地点までの前記走行可能経路を繋いで巡回経路情報を生成し、
生成された前記巡回経路情報に基づく巡回経路を自律走行し、
前記目標の指定地点に到達した場合には、前記目標の指定地点を現在地点として、当該現在地点から次の目標の指定地点への巡回経路情報を生成して自律走行する一方、前記巡回経路が通行できないことが検出された場合には、走行を停止し、停止した位置を現在地点とするとともに通行不可と判断された経路を前記走行可能経路から外して巡回経路を変更し、変更された巡回経路を自律走行する、
処理を含み、
前記巡回情報に設定された前記指定地点の巡回が完了するまで、前記巡回経路情報の生成及び当該巡回経路情報に基づく巡回経路の自律走行を繰り返し、
さらに、
前記巡回経路が通行できないことが検出されたとき、前記通行不可と判断された、前記停止した位置から前記目標の指定地点までの経路を、未巡回経路として経路情報記憶手段に記憶させ、
前記経路情報記憶手段に前記未巡回経路が記憶されているときは、前記目標の指定地点に到着した後の任意の前記巡回経路生成時に、前記未巡回経路を組み込んだ巡回経路を生成し、
前記通行不可の経路が検出されて巡回経路が変更された変更巡回経路と、前記未巡回経路とを比較し、前記未巡回経路と前記変更巡回経路とに重複する経路がある場合には、重複する経路を前記未巡回経路から削除する、
処理を含むことを特徴とする巡回ロボットの自律走行方法。
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