JP5088875B2 - Mobile robot and behavior control method of mobile robot - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、強力犯や武装勢力が潜む危険地帯において、前記強力犯や武装勢力を目標として接近して情報収集を行うのに好適な移動ロボット及び移動ロボットの行動制御方法に関するものである。   The present invention relates to a mobile robot and a mobile robot behavior control method suitable for, for example, collecting information by approaching the powerful crime or armed force as a target in a danger zone where a powerful crime or armed force lurks. .

従来、上記した移動ロボットとしては、例えば、レーザレンジファインダやステレオカメラ等の外界計測手段と、GPSやオドメータ等の自己位置計測手段と、外界計測手段で得た環境データ及び自己位置計測手段で得た自己位置データを処理するデータ処理部を備えた自律走行式のものがある。
このような移動ロボットにおいて、目標まで自律走行する際には、搭載する外界計測手段や自己位置計測手段により得られる周囲の環境データに基づいて、障害物に対して一定の距離を保ちつつ移動(いわゆる壁沿い移動)したり、この壁沿い移動と直進移動とを組み合わせて移動したり、予め有する地図データベース上で選択した最良の経路上を移動したりするように制御され、これらの制御方法は、運用目的に応じて適宜選択されるものとなっている(例えば、特許文献1〜3参照)。
特開2006-309544号公報 特許第3536418号公報 特開2007-260822号公報
Conventionally, as the above-described mobile robot, for example, external environment measuring means such as a laser range finder or stereo camera, self-position measuring means such as GPS or odometer, environmental data obtained by the external environment measuring means and self-position measuring means can be obtained. There is an autonomous traveling type equipped with a data processing unit for processing self-position data.
In such a mobile robot, when autonomously traveling to a target, the robot moves while maintaining a certain distance from an obstacle based on the surrounding environment data obtained by the external environment measurement means and the self-position measurement means ( It is controlled to move along the wall), to move in combination with the movement along the wall and straight movement, or to move on the best route selected on the map database in advance, these control methods are Are appropriately selected according to the operation purpose (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
JP 2006-309544 JP Japanese Patent No. 3536418 JP 2007-260822 A

上記した移動ロボットの運用目的として、例えば、強力犯や武装勢力が潜む危険地帯における情報収集活動が挙げられるが、この情報収集活動には、目標である強力犯や武装勢力に対して極力見つからないようにして接近することが要求される。
ところが、上記した従来の移動ロボットに採用されている制御法では、目標に対する接近時にこの目標に身を晒す頻度が高いため、この情報収集活動には不向きである。
The operational purpose of the mobile robot mentioned above is, for example, information gathering activities in dangerous zones where powerful criminals and armed forces lurk, but this information gathering activity is not found as much as possible for the target powerful criminals and armed forces. Thus approaching is required.
However, the control method employed in the conventional mobile robot described above is not suitable for this information gathering activity because the frequency of exposure to the target is high when approaching the target.

また、上記危険地帯が市街地である場合には、市民の日々の生活により周囲環境が頻繁に変化するため、予め有する地図データベースの情報に基づいて事前に行動を計画しておくといった対応の仕方では、環境の変化についていけないという問題を有しており、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。
本発明は、上述した従来の課題に着目してなされたもので、例えば、強力犯や武装勢力が潜む危険地帯における情報収集活動に用いる場合において、目標である強力犯や武装勢力に接近する際に発見される可能性を少なく抑えることができ、環境の変化に左右されることなく常にその場に即した移動が可能である移動ロボット及び移動ロボットの行動制御方法を提供することを目的としている。
Also, when the danger zone is an urban area, the surrounding environment changes frequently due to the daily life of the citizens. However, it has a problem that it cannot keep up with changes in the environment, and solving these problems has been a conventional problem.
The present invention has been made by paying attention to the above-described conventional problems. For example, in the case of using for information gathering activities in a danger zone where powerful crimes and armed forces lurk, when approaching the targeted powerful crimes and armed forces, The purpose is to provide a mobile robot and a mobile robot action control method that can suppress the possibility of being detected in a small amount and can always move in accordance with the environment without being influenced by environmental changes. .

本発明の請求項1に係る移動ロボットは、駆動部と、自己位置を求める自己位置計測部と、自己位置から目標にかけて存在する遮蔽物の位置を計測する外界計測部と、前記自己位置計測部で得た自己位置データ及び前記外界計測部で得た環境データに基づいて目標を反映させた局所地図を作成する制御部を備え、前記制御部は、前記局所地図上において前記外界計測部により認識した遮蔽物を多角体に近似すると共に、この遮蔽物の近似多角体の複数の頂点に対して前記目標からそれぞれレイトレースして該遮蔽物の近似多角体による遮蔽領域を設定し、立体化した自己モデルが前記遮蔽領域に対して露出する割合を算出すると共に、この露出する割合が低い移動経路及び行動パターンを決定して、前記駆動部に指令信号を出力する構成としたことを特徴としており、この移動ロボットの構成を前述の従来の課題を解決するための手段としている。   A mobile robot according to a first aspect of the present invention includes a drive unit, a self-position measuring unit that obtains a self-position, an external environment measuring unit that measures the position of a shield that exists from the self-position to a target, and the self-position measuring unit. And a controller that creates a local map that reflects a target based on the self-location data obtained in step 1 and the environmental data obtained by the external field measurement unit, the control unit being recognized by the external field measurement unit on the local map The shielding object is approximated to a polyhedron, and ray tracing is performed from the target with respect to a plurality of vertices of the approximate polygon of the shielding object to set a shielding area by the approximate polygon of the shielding object, and three-dimensionalized While calculating the rate at which the self model is exposed to the shielding area, determining a movement route and action pattern with a low rate of exposure, and outputting a command signal to the drive unit. And characterized by, that the configuration of the mobile robot as a means for solving the conventional problems described above.

この場合、自己位置から目標にかけて存在する遮蔽物の位置を計測する外界計測部としては、例えば、レーザレンジファインダやステレオカメラを用いることができる。
一方、自己位置を求めて上記外界計測部による計測地点を明確化する自己位置計測部としては、例えば、絶対位置精度が得られるGPSや慣性計測装置を用いることができるほか、連続性がある計測が可能なオドメータを用いることができ、GPS及びオドメータからそれぞれ得られる自己位置データを併用することが望ましい。
In this case, for example, a laser range finder or a stereo camera can be used as the external measurement unit that measures the position of the shielding object existing from the self position to the target.
On the other hand, as a self-position measuring unit that obtains a self-position and clarifies a measurement point by the external measuring unit, for example, a GPS or an inertial measurement device that can obtain absolute position accuracy can be used, and measurement with continuity is possible. Can be used, and it is desirable to use the GPS and the self-position data respectively obtained from the odometer.

また、本発明に係る移動ロボットにおいて、請求項2として、前記制御部は、立体化した自己モデルが前記遮蔽領域に対して露出する割合を算出する段階において、立体都市モデル(都市を高い視点から描画した鳥瞰図的な3次元地図)などの補完手段を用いる構成としている。
そして、本発明の請求項3に係る移動ロボットの行動制御方法では、上記した移動ロボットの行動を制御するに際して、自己位置計測部により自己位置を認識すると共に、外界計測部により環境データを取得した後、制御部において、前記自己位置データ及び環境データに基づいて目標を反映させた局所地図を作成するのに続いて、この局所地図上で前記外界計測部により認識した遮蔽物を多角体に近似すると共に、この遮蔽物の近似多角体の複数の頂点に対して前記目標からそれぞれレイトレースして該遮蔽物の近似多角体による遮蔽領域を設定し、次いで、立体化した自己モデルが前記遮蔽領域に対して露出する割合を算出すると共に、この露出する割合が低い移動経路及び行動パターンを決定した後、駆動部に指令信号を出力する構成としている。
Moreover, in the mobile robot according to the present invention, as claimed in claim 2, the control unit calculates a ratio of the three-dimensional self-model exposed to the shielding area in a three-dimensional city model (from a high viewpoint of the city). A supplementary means such as a drawn bird's-eye view three-dimensional map) is used.
In the behavior control method for a mobile robot according to claim 3 of the present invention, when controlling the behavior of the mobile robot described above, the self-position measurement unit recognizes the self-position and the external measurement unit obtains environment data. Subsequently, in the control unit, after creating a local map reflecting the target based on the self-location data and the environment data, the shielding object recognized by the external measurement unit on the local map is approximated to a polygon. In addition, ray tracing is performed for each of a plurality of vertices of the approximate polygon of the shielding object from the target to set a shielding area by the approximate polygon of the shielding object. Of calculating the exposure ratio with respect to the vehicle, and determining a movement route and an action pattern with a low exposure ratio and then outputting a command signal to the drive unit It is.

また、本発明に係る移動ロボットの行動制御方法では、請求項4として、前記制御部において、立体化した自己モデルが前記遮蔽領域に対して露出する割合を算出するに際して、立体都市モデルなどの補完手段を用いる構成としている。
本発明に係る移動ロボット及び移動ロボットの行動制御方法では、例えば、強力犯や武装勢力が潜む危険地帯における情報収集活動に用いる場合において、道路上に放置してある車両や道路脇の樹木などの点在する遮蔽物を外界計測部により計測し、これで認識し且つ設定した遮蔽物の近似多角体による遮蔽領域に基づいて自己モデルの露出する割合が低い移動経路及び行動パターンを決定し、これで決定された移動経路及び行動パターンにおいて、遮蔽領域では身を隠しながら普通速度で移動すると共に、遮蔽領域以外では高速度で移動するようにして、目標である強力犯や武装勢力に向けて接近するので、ほとんど発見されずに目標まで接近し得ることとなり、この際、外界計測部により常に周辺を計測しているので、環境変化に左右されずにその場に適した移動を行い得ることとなる。
In the mobile robot behavior control method according to the present invention, as claimed in claim 4, when the control unit calculates a ratio at which the three-dimensional self-model is exposed with respect to the shielding area, the three-dimensional city model is supplemented. The means is used.
In the mobile robot and the mobile robot action control method according to the present invention, for example, when used for information gathering activities in a dangerous zone where powerful criminals and armed forces lurk, such as vehicles left on the road and trees beside the road The scattered obstacles are measured by the external measurement unit, and the movement path and the action pattern with a low exposure rate of the self model are determined based on the shielding area by the approximate polygon of the shielding object that is recognized and set by this. In the movement route and action pattern determined in Step 1 , move at a normal speed while hiding in the shielded area, and move at a high speed outside the shielded area to approach the target powerful offender and armed forces. than you, it will be obtained close to the target is hardly found, this time, since the constantly measured near the external measuring unit, is influenced by environmental changes Movement so that the the may be made suitable for the place without.

本発明の請求項1に係る移動ロボット及び請求項3に係る移動ロボットの行動制御方法では、それぞれ上記した構成としたから、例えば、強力犯や武装勢力が潜む危険地帯における情報収集活動に用いる場合において、目標である強力犯や武装勢力に対してほとんど発見されずに接近することが可能であり、加えて、環境の変化に左右されることなく常にその場に適した移動を行うことができるという非常に優れた効果がもたらされる。   Since the mobile robot according to claim 1 and the mobile robot action control method according to claim 3 of the present invention are configured as described above, for example, when used for information gathering activities in a danger zone where powerful crimes and armed forces lurk. , It is possible to approach the target powerful criminals and armed forces almost without being discovered, and in addition, it is possible to always move suitable for the place without being influenced by environmental changes This is a very good effect.

また、本発明の請求項2に係る移動ロボット及び請求項4に係る移動ロボットの行動制御方法では、それぞれ上記した構成としているので、搭載している計測手段では計測し得なかった部分、例えば、樹木で覆われた建物があったとしても、この建物を多角体に近似してこの建物による遮蔽領域をも設定することが可能であり、その結果、目標である強力犯や武装勢力に接近する際に発見される頻度をより一層少なく抑えることができるという非常に優れた効果がもたらされる。   Moreover, since the mobile robot according to claim 2 of the present invention and the behavior control method of the mobile robot according to claim 4 are respectively configured as described above, a portion that could not be measured by the mounted measuring means, for example, Even if there is a building covered with trees, it is possible to approximate this building to a polygon and set the shielding area by this building, and as a result, it will approach the target powerful crimes and armed forces This is a very good effect that the frequency of discovery can be further reduced.

以下、本発明に係る移動ロボット及び移動ロボットの行動制御方法を図面に基づいて説明する。
図1〜図5は、本発明に係る移動ロボットの一実施形態を示しており、この実施形態では、本発明に係る移動ロボットを武装勢力が潜む危険地帯における情報収集活動に用いる場合を例に挙げて説明する。
Hereinafter, a mobile robot and a mobile robot action control method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 5 show an embodiment of a mobile robot according to the present invention. In this embodiment, the mobile robot according to the present invention is used as an example for information gathering activities in a danger zone where armed forces lurk. I will give you a description.

図1及び図2に示すように、この移動ロボット1は、駆動部2と、デッドレコニング用のホイルオドメータ,ヨーレートセンサ及びGPSを具備して自己位置を求める自己位置計測部3と、レーザレンジファインダ,ステレオカメラ及び他のセンサ類を具備して自己位置から目標である武装勢力にかけて存在する遮蔽物の位置を計測する外界計測部4と、この外界計測部4で得た環境データ及び自己位置計測部3で得た自己位置データに基づいて目標を反映させた局所地図を作成する制御部5を備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the mobile robot 1 includes a drive unit 2, a dead-reckoning wheel odometer, a yaw rate sensor, and a GPS, a self-position measuring unit 3 that obtains a self-position, and a laser range finder. , A stereo camera and other sensors, and an external measurement unit 4 for measuring the position of a shielding object existing from the self-position to the target armed force, and environmental data and self-position measurement obtained by the external measurement unit 4 A control unit 5 is provided that creates a local map reflecting a target based on the self-location data obtained by the unit 3.

この場合、駆動部2は車体Cの中央部に搭載されており、自己位置計測部3は制御部5とともに車体Cの後端部(図1右端部)に搭載され、一方、外界計測部4は車体Cの前端部(図1左端部)に搭載されているほか、通信機器6及び電源7が車体Cに内蔵されていて、車体Cの後端部にはGPS用のアンテナ8が配置してある。
前記制御部5は、図3及び図4にも示すように、局所地図上において外界計測部4により認識した遮蔽物としての車両Aや樹木Bを多角体(この実施形態では方体)に近似すると共に、この遮蔽物の近似多角体A1,B1の複数の頂点に対して目標Tからそれぞれレイトレースしてこれらの近似多角体A1,B1による遮蔽領域A2,B2を設定し、立体化した自己モデル(移動ロボット1自体のモデル)がこれらの遮蔽領域A2,B2に対して露出する割合を算出すると共に、この露出する割合が低い移動経路及び行動パターンを決定して、駆動部2に指令信号を出力するものとなっている。
In this case, the drive unit 2 is mounted at the center of the vehicle body C, and the self-position measuring unit 3 is mounted at the rear end portion (right end portion in FIG. 1) together with the control unit 5, while the outside measurement unit 4. Is mounted at the front end of the vehicle body C (left end portion in FIG. 1), the communication device 6 and the power source 7 are built in the vehicle body C, and the GPS antenna 8 is disposed at the rear end portion of the vehicle body C. It is.
The control portion 5, as shown in FIGS. 3 and 4, polyhedrin the vehicle A and trees B as shield recognized by external measurement unit 4 on the local map (straight rectangular parallelepiped in this embodiment) In addition to the approximation, ray tracing is performed from the target T to a plurality of vertices of the approximate polygons A1 and B1 of the shielding object, and the shielding regions A2 and B2 by these approximate polygons A1 and B1 are set and three-dimensionalized. The ratio of exposure of the self model (the model of the mobile robot 1 itself) to these shielding areas A2 and B2 is calculated, the movement path and the action pattern with a low exposure ratio are determined, and the drive unit 2 is instructed. A signal is output.

この実施形態において、制御部5は、立体化した自己モデルの遮蔽領域A2,B2に対する露出度を算出する段階において、補完手段として立体都市モデルを用いるようにしている。
次に、武装勢力が潜む危険地帯において情報収集活動を行う際の上記移動ロボット1の移動要領を説明する。
In this embodiment, the control unit 5 uses the three-dimensional city model as a complementing means at the stage of calculating the degree of exposure of the three-dimensional self model with respect to the shielding areas A2 and B2.
Next, the movement procedure of the mobile robot 1 when performing information gathering activities in a danger zone where armed forces are hidden will be described.

まず、図5に示すように、ステップS1において自己位置計測部3により自己位置を認識するのに続いて、ステップS2において外界計測部4により自己位置から目標Tにかけて存在する遮蔽物A,Bの位置を含めた環境の3次元計測を行う。
次いで、ステップS3において制御部5が外界計測部4で得た環境データ及び自己位置計測部3で得た自己位置データに基づいて局所地図を作成すると共に、ステップS4においてこの局所地図に目標Tを反映させ、次いで、ステップS5において同じく制御部5が局所地図上において外界計測部4により認識した遮蔽物としての車両Aや樹木Bを多角体に近似すると共に、ステップS6においてこの遮蔽物の近似多角体A1,B1の複数の頂点に対して目標Tからそれぞれレイトレースしてこれらの近似多角体A1,B1による遮蔽領域A2,B2を設定する。
First, as shown in FIG. 5, following the recognition of the self position by the self position measurement unit 3 in step S1, the external measurement unit 4 of the shielding objects A and B existing from the self position to the target T in step S2 Perform three-dimensional measurement of the environment including the position.
Next, in step S3, the control unit 5 creates a local map based on the environmental data obtained by the external field measurement unit 4 and the self-position data obtained by the self-position measurement unit 3, and in step S4 the target T is set on the local map. Next, in step S5, the control unit 5 similarly approximates the vehicle A and the tree B as the shielding object recognized by the external measurement unit 4 on the local map to a polygon, and in step S6, the approximate polygon of the shielding object. Ray tracing is performed from the target T to a plurality of vertices of the bodies A1 and B1, and shielding areas A2 and B2 by these approximate polygons A1 and B1 are set.

そして、ステップS7において制御部5では立体化した自己モデル(移動ロボット1自体のモデル)がこれらの遮蔽領域A2,B2に対して露出する割合を算出すると共に、ステップS8,9においてこの露出する割合が低い移動経路及び行動パターンを決定し、最後に、ステップS10において駆動部2に指令信号を出力すると、移動ロボット1は、遮蔽物の近似多角体A1,B1による遮蔽領域A2,B2において、図3における薄い矢印に沿って普通の速度で移動し、一方、遮蔽物の近似多角体A1,B1による遮蔽領域A2,B2以外の領域では、図3における濃い矢印に沿って高速で移動することとなる。   In step S7, the control unit 5 calculates the rate at which the three-dimensional self-model (the model of the mobile robot 1 itself) is exposed to these shielding areas A2 and B2, and in step S8 and 9 the rate of exposure. When the movement path and the action pattern with a low value are determined and finally a command signal is output to the drive unit 2 in step S10, the mobile robot 1 displays the figure in the shielding areas A2 and B2 of the shielding object approximate polygons A1 and B1. 3 moving at a normal speed along the thin arrows in FIG. 3, while moving at high speed along the dark arrows in FIG. 3 in the areas other than the shielding areas A2 and B2 by the approximate polygons A1 and B1 of the shielding object. Become.

上記ステップS6で立体化した自己モデルが遮蔽領域A2,B2に対して露出する割合を算出するに際して、補完手段として立体都市モデルを用いることができ、この場合には、搭載している計測手段4では計測し得なかった部分、例えば、樹木で覆われた建物があったとしても、ステップS11,12においてこの建物を多角体に近似してこの建物による遮蔽領域をも設定することができる。   When calculating the ratio at which the self-model three-dimensionalized in step S6 is exposed to the shielding areas A2 and B2, a three-dimensional city model can be used as a supplementary means. In this case, the mounted measuring means 4 Then, even if there is a part that could not be measured, for example, a building covered with trees, in steps S11 and S12, the building can be approximated to a polygon and a shielding area by this building can be set.

上記したように、この移動ロボット1では、武装勢力が潜む危険地帯において情報収集活動を行う場合、道路上に放置してある車両Aや道路脇の樹木Bなどの点在する遮蔽物を外界計測部4により計測し、これで認識して設定した遮蔽物の近似多角体A1,B1による遮蔽領域A2,B2に基づいて移動ロボット1自体の露出する割合が低い移動経路及び行動パターンを決定し、これで決定された移動経路及び行動パターンにおいて、遮蔽領域A2,B2では身を隠しながら普通速度で移動すると共に、遮蔽領域A2,B2以外では高速度で移動するようにして、目標である武装勢力に向けて接近するので、ほとんど発見されずに目標まで接近し得ることとなり、この際、外界計測部4により常に周辺を計測しているので、環境変化に左右されずにその場に適した移動を行い得ることとなる。 As described above, in the mobile robot 1, when information gathering activities are performed in a danger zone where armed forces are lurking, scattered obstacles such as vehicles A left on the road and trees B beside the road are measured. Based on the shielding areas A2 and B2 by the approximate polygons A1 and B1 of the shielding object that are measured by the unit 4 and recognized and set, a movement path and an action pattern with a low exposure rate of the mobile robot 1 itself are determined. In the movement path and action pattern determined in this way, the shielded areas A2 and B2 move at a normal speed while hiding themselves, and other than the shielded areas A2 and B2, they move at a high speed so that the target armed force than you approach towards, will be obtained close to the target is hardly found, so this time, are constantly measured near the external measuring unit 4, it is dependent on environmental change Movement so that the the may be made suitable for the place without.

加えて、この実施形態では、立体化した自己モデルの遮蔽領域A2,B2に対する露出度を算出する段階において、制御部5が補完手段として立体都市モデルを用いるようにしているので、搭載している計測手段4では計測し得なかった部分、例えば、樹木で覆われた建物があったとしても、この建物を多角体に近似してこの建物による遮蔽領域をも設定することができるので、武装勢力に接近する際に発見される頻度をより一層少なく抑え得ることとなる。   In addition, in this embodiment, since the control unit 5 uses the three-dimensional city model as a complementing means in the step of calculating the exposure to the shielding areas A2 and B2 of the three-dimensional self-model, it is installed. Even if there is a part that could not be measured by the measuring means 4, for example, a building covered with trees, this building can be approximated to a polygon and a shielding area by this building can be set. It is possible to further reduce the frequency of discovery when approaching.

上記した一実施形態では、移動ロボット1が車両タイプのロボットである場合を示したが、これに限定されるものではない。
また、上記した一実施形態では、本発明に係る移動ロボットを武装勢力が潜む危険地帯における情報収集活動に用いる場合を例に挙げて説明したが、本発明に係る移動ロボットの運用形態はこれに限定されるものではなく、本発明に係る移動ロボットを遮蔽領域外において故意に目立つように移動させるようになせば、警備行動として運用することができる。
In the above-described embodiment, the case where the mobile robot 1 is a vehicle type robot has been described. However, the present invention is not limited to this.
Further, in the above-described embodiment, the case where the mobile robot according to the present invention is used for information collection activities in a danger zone where armed forces lurk is described as an example, but the operation form of the mobile robot according to the present invention is described here. The present invention is not limited, and can be used as a guard action if the mobile robot according to the present invention is intentionally moved outside the shielding area.

本発明に係る移動ロボットの一実施形態を示す側面説明図である It is side explanatory drawing which shows one Embodiment of the mobile robot which concerns on this invention . 図1における移動ロボットの構成ブロック図である。FIG. 2 is a configuration block diagram of the mobile robot in FIG. 1. 図1における移動ロボットの行動制御を説明する俯瞰図である。It is an overhead view explaining action control of the mobile robot in FIG. 図1における移動ロボットの行動制御を説明する平面説明図(a)及び移動ロボットからの俯瞰図(b)である。FIG. 2 is an explanatory plan view (a) illustrating behavior control of the mobile robot in FIG. 1 and an overhead view (b) from the mobile robot. 図1における移動ロボットの行動制御を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining action control of the mobile robot in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 移動ロボット
2 駆動部
3 自己位置計測部
4 外界計測部
5 制御部
A 車両(遮蔽物)
A1 車両の近似多角体
A2 車両の近似多角体による遮蔽領域
B 樹木(遮蔽物)
B1 樹木の近似多角体
B2 樹木の近似多角体による遮蔽領域
T 目標
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mobile robot 2 Drive part 3 Self-position measurement part 4 External field measurement part 5 Control part A Vehicle (shielding object)
A1 Approximate polygon of vehicle A2 Shield area by approximate polygon of vehicle B Tree (shield)
B1 Approximate polyhedron of tree B2 Shielded area by approximate polyhedron of tree T Target

Claims (4)

駆動部と、
自己位置を求める自己位置計測部と、
自己位置から目標にかけて存在する遮蔽物の位置を計測する外界計測部と、
前記自己位置計測部で得た自己位置データ及び前記外界計測部で得た環境データに基づいて目標を反映させた局所地図を作成する制御部を備え、
前記制御部は、前記局所地図上において前記外界計測部により認識した遮蔽物を多角体に近似すると共に、この遮蔽物の近似多角体の複数の頂点に対して前記目標からそれぞれレイトレースして該遮蔽物の近似多角体による遮蔽領域を設定し、立体化した自己モデルが前記遮蔽領域に対して露出する割合を算出すると共に、この露出する割合が低い移動経路及び行動パターンを決定して、前記駆動部に指令信号を出力する
ことを特徴とする移動ロボット。
A drive unit;
A self-position measuring unit for obtaining self-position;
An external measurement unit that measures the position of a shield that exists from its own position to the target;
A control unit for creating a local map reflecting a target based on the self-position data obtained by the self-position measurement unit and the environmental data obtained by the external measurement unit;
The control unit approximates the shielding object recognized by the external field measurement unit on the local map to a polygon, and ray-traces the plurality of vertices of the approximate polygon of the shielding object from the target, respectively. Set the shielding area by the approximate polygon of the shielding object, calculate the rate at which the three-dimensional self-model is exposed to the shielding area, determine the movement route and the action pattern with a low exposure rate, and A mobile robot characterized by outputting a command signal to a drive unit.
前記制御部は、立体化した自己モデルが前記遮蔽領域に対して露出する割合を算出する段階において、立体都市モデルなどの補完手段を用いる請求項1に記載の移動ロボット。   The mobile robot according to claim 1, wherein the control unit uses a complementing means such as a three-dimensional city model in a step of calculating a ratio at which the three-dimensional self-model is exposed to the shielding area. 請求項1に記載の移動ロボットの行動制御方法であって、
自己位置計測部により自己位置を認識すると共に、外界計測部により環境データを取得した後、
制御部において、前記自己位置データ及び環境データに基づいて目標を反映させた局所地図を作成するのに続いて、この局所地図上で前記外界計測部により認識した遮蔽物を多角体に近似すると共に、この遮蔽物の近似多角体の複数の頂点に対して前記目標からそれぞれレイトレースして該遮蔽物の近似多角体による遮蔽領域を設定し、次いで、立体化した自己モデルが前記遮蔽領域に対して露出する割合を算出すると共に、この露出する割合が低い移動経路及び行動パターンを決定した後、駆動部に指令信号を出力する
ことを特徴とする移動ロボットの行動制御方法。
A behavior control method for a mobile robot according to claim 1,
After recognizing the self-position by the self-position measurement unit and acquiring environmental data by the external measurement unit,
In the control unit, after creating the local map reflecting the target based on the self-location data and the environment data, the shielding object recognized by the external measurement unit on the local map is approximated to a polygon. Then, a plurality of vertices of the approximate polygon of the shielding object are ray-traced from the target to set a shielding area by the approximate polygon of the shielding object, and then the three-dimensional self-model is applied to the shielding area. A mobile robot behavior control method comprising: calculating an exposure ratio and determining a movement path and an action pattern having a low exposure ratio and then outputting a command signal to the drive unit.
前記制御部において、立体化した自己モデルが前記遮蔽領域に対して露出する割合を算出するに際して、立体都市モデルなどの補完手段を用いる請求項3に記載の移動ロボットの行動制御方法。   The behavior control method for a mobile robot according to claim 3, wherein the control unit uses a complementing means such as a three-dimensional city model when calculating a ratio at which the three-dimensional self-model is exposed to the shielding area.
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