JP5465496B2 - 掃除ロボット及びそれを用いた掃除方法 - Google Patents
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Description
図4は、掃除対象となる部屋の壁面に分散配置されたRFIDタグの配置図である。清掃領域となる部屋10には、床2、壁12、キッチン14、食卓テーブル16、台18、デスク20、花瓶台22、長デスク23が存在し、掃除ロボットの障害物になっている。壁12には10個のRFIDタグ、即ちTA1〜TA10が適所に分散配置されている。本発明では、掃除ロボットはこの部屋10を清掃領域とする。
4 掃除ロボット
6 車輪
8 払拭体
10 部屋
12 壁
14 キッチン
16 食卓テーブル
18 台
20 デスク
22 花瓶台
23 長デスク
24 終了位置
AM その他データ記憶部
AP 演算部
AN RFIDアンテナ(リーダ)
C コンピュータ
CP 制御部
C1 再掃引領域1
C2 再掃引領域2
C3 再掃引領域3
C4 再掃引領域4
DM データ記憶部
F 壁面追従動作
IOP 入出力部
OM 軌道記憶部
PAM 位置姿勢データ記憶部
PM プログラム記憶部
R 反射動作
RCP 走行制御部
S スタート位置
S 螺旋動作
SP 各種センサ
SL1 螺旋軌道1
SL2 螺旋軌道2
SL3 螺旋軌道3
SL4 螺旋軌道4
TA RFIDタグ
TA1 RFIDタグ
TA2 RFIDタグ
TA3 RFIDタグ
TA4 RFIDタグ
TA5 RFIDタグ
TA6 RFIDタグ
TA7 RFIDタグ
TA8 RFIDタグ
TA9 RFIDタグ
TA10 RFIDタグ
WP 車輪部
(xC1,yC1) 中心1
(xC2,yC2) 中心2
(xC3,yC3) 中心3
(xC4,yC4) 中心4
Claims (8)
- 内蔵されるコンピュータからの指令により清掃領域内での走行を制御する走行制御部と、前記走行を検出するセンサを有して、走行しながら清掃領域を掃除する掃除ロボットにおいて、前記センサの信号を用いて前記コンピュータにより演算される時々刻々の位置を格納するデータ記憶部と、前記清掃領域の境界に分散配置された位置情報発信部と、前記位置情報発信部に接近したときに位置情報を受信する位置情報受信部と、受信された前記位置情報により現在位置から現在推定位置を最適推定し、且つ前記現在推定位置を用いて過去位置から過去推定位置を最適推定して、前記現在推定位置と前記過去推定位置からなる推定軌道を格納する軌道記憶部と、前記コンピュータからの指令を前記掃除ロボットに与えるプログラムを記憶するプログラム記憶部を有し、前記プログラムは、掃引時間Tを設定する初期設定のステップS1と、時刻t=0、パラメータI=0での初期位置X 0 =(x 0 、y 0 、θ 0 )を検出又は設定するステップS2と、前記初期位置を前記データ記憶部に格納保存するステップS3と、t=0、I=0から始まって計測の時間間隔Δtを用いてt=t+Δt、I=I+1で前記センサにより算出された位置X I =(x I 、y I 、θ I )を前記データ記憶部に格納保存するステップS4と、前記ステップS4に続いて前記位置情報発信部の検出が判断され、NOなら前記ステップS4に帰還してループを反復するステップS5と、前記位置情報発信部の検出がYESなら前記位置情報発信部の情報を受信してそのパラメータIをNとし、掃除ロボットの現在位置をX N =(x N 、y N 、θ N )で与えるステップS6と、前記現在位置X N から前記最適推定により現在推定位置X N/N =(x N/N 、y N/N 、θ N/N )を算出するステップS7と、前記現在推定位置X N/N を用いて過去位置(X 0 ・・・X N−1 )から前記最適推定により過去推定位置(X 0/N ・・・X N−1/N )を導出するステップS8と、前記現在推定位置と前記過去推定位置を合わせた全推定位置データ(X 0/N ・・・X N/N )を前記軌道記憶部に格納保存するステップS9と、前記現在推定位置X N/N を初期位置X 0 としてX 0 =(x N/N 、y N/N 、θ N/N )とするステップS10から少なくともなり、前記時刻tが前記掃引時間Tより小さいときにはステップS3に飛び、次の位置情報発信部を検出するまで同じステップルートを繰り返すことを特徴とする掃除ロボット。
- 前記位置情報発信部がRFIDタグであり、前記位置情報受信部がRFIDアンテナである請求項1に記載の掃除ロボット。
- 前記軌道記憶部に格納された軌道データから前記清掃領域内で軌道の無い及び/又は軌道の少ない再掃引領域を導出する再掃引領域導出手段と、前記再掃引領域内を走行させて前記再掃引領域を清掃する再掃引領域走行手段と、前記走行の開始から所定時間を検出する所定時間検出手段を設け、前記所定時間の経過後に前記再掃引領域走行手段を作動させ、前記プログラムは、前記軌道記憶部から軌道図を作成するステップS20と、前記軌道図に再掃引領域があるかどうかを判断するステップS21と、前記再掃引領域があるときに前記再掃引領域の外周を確認し前記再掃引領域の中心を導出するステップS22と、掃除ロボットを前記中心に移動するステップS23と、前記再掃引領域の外周から掃引動作を選択するステップS24と、前記再掃引領域の掃除を行うステップS25と、全再掃引領域の掃除が終了したかどうかを判断するステップS26と、全再掃引領域の掃除が終了していないときには前記ステップS22に飛び、前記ステップS21において再掃引領域が無いか又は全再掃引領域の掃除が終了したときには掃除ロボットを基地に帰還させるステップS27を有する請求項1又は2に記載の掃除ロボット。
- 前記位置はデッドレコニングにより演算される請求項1〜3のいずれかに記載の掃除ロボット。
- 前記最適推定は最小分散推定である請求項1〜4のいずれかに記載の掃除ロボット。
- 前記現在推定位置の前記最小分散推定は、拡張カルマンフィルタ法、パーティクルフィルタ法、ヒストグラムフィルタ法、カルマンフィルタ法、アンセンテッドカルマンフィルタ法又は情報フィルタ法により演算される請求項5に記載の掃除ロボット。
- 前記過去推定位置の前記最小分散推定は、固定区間スムージング法、固定点スムージング法又は固定ラグスムージング法により演算される請求項5又は6に記載の掃除ロボット。
- 前記清掃領域内の床面に接触するように払拭体を装備し、走行中に前記床面を前記払拭体により掃除する請求項1〜7のいずれかに記載の掃除ロボット。
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