JP7238976B2 - ロボット制御システム、管制装置、移動ロボット、ロボット制御方法、及びプログラム - Google Patents

ロボット制御システム、管制装置、移動ロボット、ロボット制御方法、及びプログラム Download PDF

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Description

（関連出願についての記載）
本発明は、日本国特許出願：特願２０１９－０８１８１１号（２０１９年４月２３日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、ロボット制御システム、管制装置、移動ロボット、ロボット制御方法、及びプログラムに関する。
近年、人手不足を背景に、物流などの現場では荷物を搬送する移動ロボットの導入が進んでいる。また、取り扱われる荷物は変種変量化しており、移動ロボットには作業内容や倉庫内レイアウトの変化に対する汎用性が求められている。一方で、移動ロボットの高機能化や、それに伴う専用の台車、格納器具、付帯設備等の新規導入により、導入コストが増加している。
移動ロボットの汎用性を確保し、かつ、導入コストを低減する方法として、複数台の移動ロボットを協調（協働）させて荷物を搬送する方法（ロボット協調搬送方法）がある。ロボット協調搬送方法では、シンプルな機能を有する移動ロボットが複数台協調することで、様々な形状・重量の荷物に対応可能になるとともに、移動ロボットの単一化により故障対応やメンテナンスも容易に行うことができる。また、ロボット協調搬送方法においては、移動ロボット間の位置関係を維持して荷物を落とさないようにする必要があるため、移動ロボット間の同期を保ちながら移動することが重要となる。ロボット協調搬送方法を利用したシステムとして、以下のようなものがある。
例えば、特許文献１に記載のシステムでは、第１および第２ロボット上にそれぞれ位置誤差吸収機構を設けるとともに、第１および第２ロボットにそれぞれ作用する外力を推定し、推定した外力がゼロとなるように第１および第２ロボットを制御することにより、長尺重量物の協調搬送作業を可能にしている。
また、特許文献２に記載のシステムでは、各台車（ロボット）は、自らの自己情報を定期的に無線で同報送信し、各スレーブは、マスター及び他の一つ若しくは複数の各スレーブから同報送信された各自己情報に基づいて、自らの各全方向車輪の動作を自律的に制御して、自らの位置、進行方向、及び進行速度を自律的に変更することにより、荷物の形状（例えば、長い荷物）や使用環境（例えば、狭い通路）が限定されることなく低コストでの搬送を可能にしている。
特許文献３に記載のシステムでは、車間通信により相手の実加速度情報を取得し、取得した実加速度情報に合わせて自車（後続車両ロボット）の加減速を制御することにより、車間距離が必要以上に短くならないように自車を他車（先行車両ロボット）に精度良く追従走行させることを可能にしている。
特許文献４に記載のシステムでは、動作フィールド上の各ロボット装置の位置及び方向を監視し、各ロボット装置と通信し、監視結果並びに各ロボット装置から通信により取得されるロボット装置の状態情報に基づいて、各ロボット装置による同期協調的な動作を制御することにより、全体としてある特定の目的を実現することを可能にしている。
特許文献５に記載のシステムでは、スレーブロボットがスレーブ動作計画を作成してマスタロボットへ送信し、マスタロボットがマスタ動作計画、スレーブ動作計画をそれぞれ修正して修正マスタ動作計画修正、修正スレーブ動作計画を作成し、修正スレーブ動作計画をスレーブロボットへ送信し、マスタロボットが修正マスタ動作計画を実行して移動し、スレーブロボットが修正スレーブ動作計画を実行して移動することにより、ロボットの周囲状況が未知であっても、ロボットに高い処理能力を要求することなく複数台のロボットの協調移動を可能にしている。
特許第６１５１１５９号公報 特許第５５８８７１４号公報 特許第６２６５１９１号公報 特開２００６－９５４号公報 特開２０１６－１６４７５号公報
以下の分析は、本願発明者により与えられる。
しかしながら、特許文献１に記載のシステムでは、ロボット間で位置情報を交換するが、各ロボットでサンプリングタイミングが異なるため、うまく同期しない可能性がある。また、特許文献１に記載のシステムでは、機構が複雑であるため、ロボットのコストが増加するだけでなく、故障も増えてメンテナンスのコストが増加する可能性がある。
特許文献２に記載のシステムでは、相手の情報を受け取った後に制御するため、制御タイミングが遅れるだけでなく、床の凹凸などの影響で、移動量・移動方向の誤差が累積し、うまく同期しない可能性がある。
特許文献３に記載のシステムでは、先行車両の情報を受け取った後に制御するため、制御タイミングが遅れるだけでなく、先行車両が定速でない場合、目標値（車間距離）付近で制御のふらつきが大きくなり、うまく同期しない可能性がある。
特許文献４に記載のシステムでは、システムからの監視結果と、他のロボット装置からの状態情報と、のサンプリングタイミングが異なるため、うまく同期しない可能性がある。
特許文献５に記載のシステムでは、スレーブ動作計画とマスタ動作計画との作成タイミングが異なるため、うまく同期しない可能性がある。
本発明の主な課題は、コストを低減させるとともに、ロボット間の同期を保ちながら移動することに貢献することができるロボット制御システム、管制装置、移動ロボット、ロボット制御方法、及びプログラムを提供することである。
第１の視点に係るロボット制御システムは、複数の移動ロボットと、前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、を備えるロボット制御システムである。前記管制装置は、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成する処理と、生成された前記制御情報を前記複数の移動ロボットのそれぞれに送信する処理と、を行う。前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボットは、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記先導ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットを移動制御する処理と、を行う。前記複数の移動ロボットのうちの前記先導ロボット以外の後続ロボットは、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記制御情報における前記後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記後続ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットに追従するように、前記後続ロボットを移動制御する処理と、を行う。
第２の視点に係るロボット制御システムは、複数の移動ロボットと、前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、を備えるロボット制御システムである。前記管制装置は、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を用いて、前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記複数の移動ロボットのうちの前記先導ロボット以外の後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記先導ロボット及び前記後続ロボットのそれぞれの前記制御量に基づいて、前記先導ロボット及び前記後続ロボットを移動制御する処理と、を行う。
第３の視点に係る管制装置は、複数の移動ロボットと、前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、を備えるロボット制御システムにおける前記管制装置である。前記管制装置は、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成する処理と、生成された前記制御情報を前記複数の移動ロボットのそれぞれに送信する処理と、を行う。
前記第３の視点に係る管制装置の変形として、所定領域における第１移動ロボット及び第２移動ロボットをセンシングするセンサ装置からの情報に基づく、同一タイミングにおける前記第１移動ロボット及び前記第２移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成する処理と、生成された前記制御情報を前記第１移動ロボット及び前記第２移動ロボットのそれぞれに送信する処理と、を行い、前記制御情報は、前記第１移動ロボットが前記制御情報を用いて前記第１移動ロボットの制御量を算出するために生成され、かつ、前記第２移動ロボットが前記制御情報を用いて前記第１移動ロボットの制御量、及び、前記第２移動ロボットの制御量を算出するために生成される。
第４の視点に係る移動ロボットは、複数の移動ロボットと、前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、を備えるロボット制御システムにおける前記移動ロボットである。前記移動ロボットは、前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボット以外の後続ロボットとなるときに、前記管制装置から、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を取得する処理と、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記制御情報における前記後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記後続ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットに追従するように、前記後続ロボットを移動制御する処理と、を行う。
前記第４の視点に係る移動ロボットの変形として、所定領域における第１移動ロボット及び第２移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、前記センサ装置からの情報に基づいて制御情報を生成する管制装置と、前記制御情報を用いて算出される前記第１移動ロボットの制御量に基づいて、移動制御する前記第１移動ロボットと、前記制御情報を用いて算出される第１移動ロボットの制御量を用いて算出される前記第２移動ロボットの制御量に基づいて、移動制御する前記第２移動ロボットと、を備えるロボット制御システムにおける前記第２移動ロボットであって、前記管制装置から、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記第１移動ロボット及び前記第２移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む前記制御情報を取得する処理と、前記制御情報における前記第１移動ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記第１移動ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記第１移動ロボットの前記制御量と、前記制御情報における前記第２移動ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記第２移動ロボットの前記制御量を算出する処理と、算出された前記第２移動ロボットの前記制御量に基づいて、前記第１移動ロボットに追従するように、前記第２移動ロボットを移動制御する処理と、を行う。
第５の視点に係るロボット制御方法は、複数の移動ロボットと、前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、を備えるロボット制御システムを用いて前記複数の移動ロボットを制御するロボット制御方法である。前記ロボット制御方法は、前記管制装置において、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成するステップと、前記管制装置において、生成された前記制御情報を前記複数の移動ロボットのそれぞれに送信するステップと、前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボットにおいて、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出するステップと、前記先導ロボットにおいて、算出された前記先導ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットを移動制御するステップと、前記複数の移動ロボットのうちの前記先導ロボット以外の後続ロボットにおいて、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出するステップと、前記後続ロボットにおいて、算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記制御情報における前記後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出するステップと、前記後続ロボットにおいて、算出された前記後続ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットに追従するように、前記後続ロボットを移動制御するステップと、を含む。
前記第５の視点に係るロボット制御方法の変形として、複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置が、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成するステップと、前記管制装置が、生成された前記制御情報を前記複数の移動ロボットのそれぞれに送信するステップと、前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボットが、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出するステップと、前記先導ロボットが、算出された前記先導ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットを移動制御するステップと、前記複数の移動ロボットのうちの前記先導ロボット以外の後続ロボットが、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出するステップと、前記後続ロボットが、算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記制御情報における前記後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出するステップと、前記後続ロボットが、算出された前記後続ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットに追従するように、前記後続ロボットを移動制御するステップと、を含む。
第６の視点に係るプログラムは、複数の移動ロボットと、前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、を備えるロボット制御システムにおける前記管制装置で実行されるプログラムである。前記プログラムは、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成する処理と、生成された前記制御情報を前記複数の移動ロボットのそれぞれに送信する処理と、を実行させる。
前記第６の視点に係るプログラムの変形として、所定領域における第１移動ロボット及び第２移動ロボットをセンシングするセンサ装置からの情報に基づく、同一タイミングにおける前記第１移動ロボット及び前記第２移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成する処理と、生成された前記制御情報を前記第１移動ロボット及び前記第２移動ロボットのそれぞれに送信する処理と、を管制装置に実行させ、前記制御情報は、前記第１移動ロボットが前記制御情報を用いて前記第１移動ロボットの制御量を算出するために生成され、かつ、前記第２移動ロボットが前記制御情報を用いて前記第１移動ロボットの制御量、及び、前記第２移動ロボットの制御量を算出するために生成される。
なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント（non-transient）なものとすることができる。また、本開示では、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。プログラムは、コンピュータ装置に入力装置又は外部から通信インタフェイスを介して入力され、記憶装置に記憶されて、プロセッサを所定のステップないし処理に従って駆動させ、必要に応じ中間状態を含めその処理結果を段階毎に表示装置を介して表示することができ、あるいは通信インタフェイスを介して、外部と交信することができる。そのためのコンピュータ装置は、一例として、典型的には互いにバスによって接続可能なプロセッサ、記憶装置、入力装置、通信インタフェイス、及び必要に応じ表示装置を備える。
前記第１～５の視点によれば、コストを低減させるとともに、ロボット間の移動を同期させることに貢献することができる。
実施形態１に係るロボット制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。 実施形態１に係るロボット制御システムを用いて搬送対象物を搬送しているときの状態を模式的に示したイメージ図である。 実施形態１に係るロボット制御システムにおける移動ロボットの駆動部の制御量の算出方法の一例を説明するためのイメージ図である。 実施形態１に係るロボット制御システムにおけるセンサ装置の位置検出部の動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態１に係るロボット制御システムにおける管制装置の制御部の動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態１に係るロボット制御システムにおける先導ロボットの制御部の動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態１に係るロボット制御システムにおける後続ロボットの制御部の動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態２のロボット制御システムにおける移動ロボットの制御情報を取得したときの、第１制御情報に基づく第２制御情報取得時の計算上の現在地と、第２制御情報取得時の実際の現在地と、の誤差を説明するためのイメージ図である。 実施形態２のロボット制御システムにおける移動ロボットのベース速度の調整の仕方を説明するためのグラフである。 実施形態２に係るロボット制御システムにおける移動ロボットの制御部の駆動部の制御量の算出時の詳細な動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態３に係るロボット制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。 実施形態３に係るロボット制御システムにおける管制装置の制御部の動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態４に係るロボット制御システムにおける管制装置の制御部の動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態５に係るロボット制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。 ハードウェア資源の構成を模式的に示したブロック図である。
以下に説明する本開示では、モード１に係るロボット制御システム及びその変形モードを適宜選択して組み合わせることができる。
前記モード１に係るロボット制御システムとして、複数の移動ロボットと、前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、を備えるロボット制御システムであって、前記管制装置は、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成する処理と、生成された前記制御情報を前記複数の移動ロボットのそれぞれに送信する処理と、を行い、前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボットは、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記先導ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットを移動制御する処理と、を行い、前記複数の移動ロボットのうちの前記先導ロボット以外の後続ロボットは、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記制御情報における前記後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記後続ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットに追従するように、前記後続ロボットを移動制御する処理と、を行う、ロボット制御システムとすることが可能である。
前記モード１に係るロボット制御システムの変形モードとして、前記センサ装置は、前記所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングしたセンサ情報に基づいて、同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地を検出する処理と、同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記現在地に係る情報を前記管制装置に送信する処理と、を行い、前記管制装置は、前記制御情報を生成する処理において、前記センサ装置からの同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記現在地に係る情報を取得する処理と、前記現在地に係る情報、及び、予め設定された最終目的地に基づいて前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記中間目的地を算出する処理と、前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記現在地、前記中間目的地、及び、前記最終目的地に係る情報を含む前記制御情報を生成する処理と、を含む、制御システムとすることができる。
前記モード１に係るロボット制御システムの変形モードとして、前記センサ装置は、前記所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングしたセンサ情報を前記管制装置に送信する処理を行い、前記管制装置は、前記制御情報を生成する処理において、前記センサ情報に基づいて、同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地を検出する処理と、前記現在地に係る情報、及び、予め設定された最終目的地に係る情報に基づいて前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記中間目的地を算出する処理と、前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記現在地、前記中間目的地、及び、前記最終目的地に係る情報を含む前記制御情報を生成する処理と、を含む、ロボット制御システムとすることができる。
前記モード１に係るロボット制御システムの変形モードとして、前記先導ロボットにおける前記先導ロボットの前記制御量を算出する処理、及び、前記後続ロボットにおける前記先導ロボットの前記制御量を算出する処理では、前記制御情報としての第１制御情報に基づいて、前記第１制御情報の次の第２制御情報を取得した時の前記先導ロボットの計算上の現在地を算出する処理と、算出された前記先導ロボットの前記計算上の現在地と前記第２制御情報に含まれる前記先導ロボットの現在地との移動誤差を算出する処理と、算出された前記移動誤差を用いて前記先導ロボットのベース速度を算出する処理と、算出された前記先導ロボットの前記ベース速度、及び、前記第２制御情報に含まれる前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地を用いて、前記先導ロボットの前記制御量を算出する処理と、を行い、前記ベース速度を算出する処理では、前記移動誤差が大きくなるほど、低速となるように前記ベース速度を算出する、ロボット制御システムとすることができる。
前記モード１に係るロボット制御システムの変形モードとして、前記ベース速度を算出する処理では、算出された前記移動誤差におけるｘ方向の移動誤差、ｙ方向の移動誤差、及び、進行方向の角度誤差に対して重み付けを行って調整する、ロボット制御システムとすることができる。前記モード１に係るロボット制御システムの変形モードとして、前記ベース速度を算出する処理では、前記重み付けを前記先導ロボットの軌道の曲率に応じて変化させる、ロボット制御システムとすることができる。
本開示では、モード２に係るロボット制御システム及びその変形モードを適宜選択して組み合わせることができる。
前記モード２に係るロボット制御システムとして、複数の移動ロボットと、前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、を備えるロボット制御システムであって、前記管制装置は、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を用いて、前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記複数の移動ロボットのうちの前記先導ロボット以外の後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記先導ロボット及び前記後続ロボットのそれぞれの前記制御量に基づいて、前記先導ロボット及び前記後続ロボットを移動制御する処理と、を行う、ロボット制御システムとすることが可能である。
前記モード２に係るロボット制御システムの変形モードとして、前記先導ロボットの前記制御量を算出する処理では、前記現在地としての第１現在地に係る情報に基づいて、前記第１現在地に係る情報の次の第２現在地に係る情報を取得した時の前記先導ロボットの計算上の現在地を算出する処理と、算出された前記先導ロボットの前記計算上の現在地と前記先導ロボットの前記第２現在地との移動誤差を算出する処理と、算出された前記移動誤差を用いて前記先導ロボットのベース速度を算出する処理と、算出された前記先導ロボットの前記ベース速度、前記第２現在地、及び、前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの前記制御量を算出する処理と、を行い、前記ベース速度を算出する処理では、前記移動誤差が大きくなるほど、低速となるように前記ベース速度を算出するロボット制御システムとすることができる。
本開示では、モード３に係る管制装置として、複数の移動ロボットと、前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、を備えるロボット制御システムにおける前記管制装置であって、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成する処理と、生成された前記制御情報を前記複数の移動ロボットのそれぞれに送信する処理と、を行う、管制装置とすることが可能である。
本開示では、モード４に係る管制装置として、複数の移動ロボットと、前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、を備えるロボット制御システムにおける前記管制装置であって、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を用いて、前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記複数の移動ロボットのうちの前記先導ロボット以外の後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記先導ロボット及び前記後続ロボットのそれぞれの前記制御量に基づいて、前記先導ロボット及び前記後続ロボットを移動制御する処理と、を行う、管制装置とすることが可能である。
本開示では、モード５に係る移動ロボットとして、複数の移動ロボットと、前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、を備えるロボット制御システムにおける前記移動ロボットであって、前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボット以外の後続ロボットとなるときに、前記管制装置から、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を取得する処理と、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記制御情報における前記後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記後続ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットに追従するように、前記後続ロボットを移動制御する処理と、を行う、移動ロボットとすることが可能である。
本開示では、モード６に係るロボット制御方法として、複数の移動ロボットと、前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、を備えるロボット制御システムを用いて前記複数の移動ロボットを制御するロボット制御方法であって、前記管制装置において、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成するステップと、前記管制装置において、生成された前記制御情報を前記複数の移動ロボットのそれぞれに送信するステップと、前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボットにおいて、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出するステップと、前記先導ロボットにおいて、算出された前記先導ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットを移動制御するステップと、前記複数の移動ロボットのうちの前記先導ロボット以外の後続ロボットにおいて、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出するステップと、前記後続ロボットにおいて、算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記制御情報における前記後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出するステップと、前記後続ロボットにおいて、算出された前記後続ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットに追従するように、前記後続ロボットを移動制御するステップと、を含む、ロボット制御方法とすることが可能である。
本開示では、モード７に係るプログラムとして、複数の移動ロボットと、前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、を備えるロボット制御システムにおける前記管制装置で実行されるプログラムであって、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成する処理と、生成された前記制御情報を前記複数の移動ロボットのそれぞれに送信する処理と、を実行させる、プログラムとすることが可能である。
本開示では、モード８に係るプログラムとして、複数の移動ロボットと、前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、を備えるロボット制御システムにおける前記管制装置で実行されるプログラムであって、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を用いて、前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記複数の移動ロボットのうちの前記先導ロボット以外の後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記先導ロボット及び前記後続ロボットのそれぞれの前記制御量に基づいて、前記先導ロボット及び前記後続ロボットを移動制御する処理と、を実行させる、プログラムとすることが可能である。
本開示では、モード９に係るプログラムとして、複数の移動ロボットと、前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、を備えるロボット制御システムにおける前記移動ロボットで実行されるプログラムであって、前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボット以外の後続ロボットとなるときに、前記管制装置から、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を取得する処理と、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記制御情報における前記後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出する処理と、算出された前記後続ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットに追従するように、前記後続ロボットを移動制御する処理と、を実行させる、プログラムとすることが可能である。
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。また、下記の実施形態は、あくまで例示であり、本発明を限定するものではない。また、以降の説明で参照する図面等のブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号（データ）の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。さらに、本願開示に示す回路図、ブロック図、内部構成図、接続図などにおいて、明示は省略するが、入力ポート及び出力ポートが各接続線の入力端及び出力端のそれぞれに存在する。入出力インタフェイスも同様である。プログラムはコンピュータ装置を介して実行され、コンピュータ装置は、例えば、プロセッサ、記憶装置、入力装置、通信インタフェイス、及び必要に応じ表示装置を備え、コンピュータ装置は、通信インタフェイスを介して装置内又は外部の機器（コンピュータを含む）と、有線、無線を問わず、交信可能に構成される。
［実施形態１］
実施形態１に係るロボット制御システムについて図面を用いて説明する。図１は、実施形態１に係るロボット制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。図２は、実施形態１に係るロボット制御システムを用いて搬送対象物を搬送しているときの状態を模式的に示したイメージ図である。
ロボット制御システム１は、複数台の移動ロボット（図１では先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）を協調（協働）させながら移動させるように制御するシステムである（図１参照）。ロボット制御システム１は、先導ロボット１０Ａと後続ロボット１０Ｂとの間に搬送対象物２（例えば、荷物を搭載した台車）を挟み込んだ状態で、搬送対象物２を搬送する搬送システムとして用いることができる（図２参照）。ロボット制御システム１は、先導ロボット１０Ａと、後続ロボット１０Ｂと、管制装置２０と、センサ装置３０と、を有する。
先導ロボット１０Ａは、後続ロボット１０Ｂに対して先導する移動ロボットである（図１、図２参照）。後続ロボット１０Ｂは、先導ロボット１０Ａの移動に後続する移動ロボットである（図１、図２参照）。先導ロボット１０Ａ及び後続ロボット１０Ｂは、管制装置２０と無線通信（有線通信でも可）可能に接続する。先導ロボット１０Ａ及び後続ロボット１０Ｂは、管制装置２０の制御により、互いに協調（協働）しながら移動する。先導ロボット１０Ａ及び後続ロボット１０Ｂには、例えば、駆動用の左右の車輪１４Ｌ、１４Ｒが実質的に１つの軸上にあり、かつ、当該車輪１４Ｌ、１４Ｒの間隔が一定な一軸二輪型の移動ロボットを用いることができる（図２参照）。先導ロボット１０Ａ及び後続ロボット１０Ｂは、円運動もしくは直進可能である。先導ロボット１０Ａ及び後続ロボット１０Ｂは、スムーズな搬送のため、停止して旋回しないように構成してもよい。先導ロボット１０Ａ及び後続ロボット１０Ｂとは、同じ構成としてもよい。先導ロボット１０Ａ及び後続ロボット１０Ｂは、通信部１１と、制御部１２と、駆動部１３と、車輪１４Ｌ、１４Ｒと、を有する。
通信部１１は、管制装置２０と通信可能にする機能部である（図１参照）。通信部１１は、制御部１２によって制御される。
制御部１２は、管制装置２０から取得した制御情報に基づいて駆動部１３を制御する機能部である（図１参照）。制御部１２として、例えば、メモリ、プロセッサ等を含む制御ユニットを用いることができる。この場合、係る制御ユニットは、当該メモリを利用しながら、当該プロセッサにおいてプログラムを実行することにより、制御処理、情報処理、演算処理を行う構成であってもよい。制御部１２は、通信部１１を介して、管制装置２０と通信可能に接続することができる。制御部１２は、管制装置２０からの制御情報を取得する処理を行う。制御部１２は、取得した制御情報に基づいて駆動部１３の制御量を算出する処理を行う。制御部１２は、算出された制御量に基づいて駆動部１３を制御する処理を行う。制御部１２は、駆動部１３を制御することにより、移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の移動速度及び移動方向を調整することが可能である。制御部１２は、ロボット本体に取り付けられている。
制御部１２は、先導ロボット１０Ａとして動作する場合、又は、移動ロボットが単独移動する場合、管制装置２０から通信部１１を通じて、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の目的地（中間目的地、最終目的地）に係る情報、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地（位置座標、方向）に係る情報を含む制御情報を取得することにより、制御情報に含まれた自身の目的地（目的座標、目的方向）と自身の現在地とに基づいて自身の駆動部１３の制御量を算出し、算出された制御量に基づいて自身の駆動部１３を制御し、自身の移動を制御する。ここで、後続ロボット１０Ｂの目的地は、先導ロボット１０Ａの目的地と同じでもよい。
制御部１２は、後続ロボット１０Ｂとして動作する場合、管制装置２０から通信部１１を通じて、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の目的地（中間目的地、最終目的地）に係る情報、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地に係る情報を含む制御情報を取得することにより、取得した制御情報に含まれた先導ロボット１０Ａの目的地と先導ロボット１０Ａの現在地とに基づいて先導ロボット１０Ａの駆動部１３の制御量を算出し、算出された先導ロボット１０Ａの駆動部１３の制御量と、制御情報に含まれた後続ロボット１０Ｂ自身の目的地と、後続ロボット１０Ｂ自身の現在地と、に基づいて後続ロボット１０Ｂ自身の駆動部１３の制御量を算出し、算出された後続ロボット１０Ｂ自身の駆動部１３の制御量に基づいて後続ロボット１０Ｂ自身の駆動部１３を制御し、先導ロボット１０Ａに追従するように後続ロボット１０Ｂの移動を制御する。
駆動部１３は、車輪（図２の１４Ｌ、１４Ｒ）を駆動する機能部である（図１参照）。駆動部１３として、例えば、モータ、減速機、ドライバ、各種のセンサ（電流センサ、トルクセンサ、位置センサ等）、レギュレータ、シャフト等を含む駆動ユニットを用いることができる。駆動部１３は、ロボット本体に取り付けられている。駆動部１３は、左側の回転動力と、右側の回転動力と、を別々に出力する。駆動部１３の左側の回転動力は、車輪１４Ｌに伝達可能である。駆動部１３の右側の回転動力は、車輪１４Ｒに伝達可能である。
車輪１４Ｌ、１４Ｒは、移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の移動を実現する駆動輪である（図２参照）。車輪１４Ｌ、１４Ｒは、駆動部１３によってそれぞれ別々に駆動される。車輪１４Ｌ、１４Ｒは、互いに同軸となるように配されている。なお、車輪１４Ｌ、１４Ｒは、傾くように（キャンバー角を有するように）配されていてもよく、サスペンション、等速ジョイント等を用いて傾きが変動するように（キャンバー角が変動するように）設計してもよい。
管制装置２０は、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）を管理及び制御する装置である（図１、図２参照）。管制装置２０は、通信部２１と、制御部２２と、を有する。
通信部２１は、移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）と通信可能にする機能部である（図１参照）。通信部２１は、センサ装置３０と通信可能に接続されている。通信部２１は、制御部２２によって制御される。
制御部２２は、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）を制御する機能部である（図１参照）。制御部２２には、例えば、メモリ、プロセッサ等を含むコンピュータ装置を用いることができる。この場合、係るコンピュータ装置は、当該メモリを利用しながら、当該プロセッサにおいてプログラムを実行することにより、制御処理、情報処理、演算処理を行う構成であってもよい。制御部２２は、通信部２１を介して、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）及びセンサ装置３０と通信可能に接続することができる。制御部２２は、センサ装置３０から通信部２１を通じて各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地に係る情報を取得する処理を行う。制御部２２は、取得した各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地に係る情報と、最終目的地に係る情報と、に基づいて、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）を現在地から所望経路で最終目的地に移動させるための各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の中間目的地を算出する処理を行う。制御部２２は、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地に係る情報、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の目的地（中間目的地、最終目的地を含む）に係る情報を含む制御情報を生成する処理を行う。制御部２２は、生成された制御情報を、通信部２１を通じて各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）に送信する処理を行う。
センサ装置３０は、所定の領域における各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の位置をセンシングする装置である（図１、図２参照）。センサ装置３０は、通信部３１と、位置検出部３２と、センサ部３３と、を有する。
通信部３１は、管制装置２０と通信可能にする機能部である（図１参照）。通信部３１は、位置検出部３２によって制御される。
位置検出部３２は、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の位置を検出する機能部である（図１参照）。位置検出部３２は、メモリ、プロセッサ等を含むコンピュータ装置を用いることができる。この場合、係るコンピュータ装置は、当該メモリを利用しながら、当該プロセッサにおいてプログラムを実行することにより、制御処理、情報処理、演算処理を行う構成であってもよい。位置検出部３２は、所定のタイミング（予め設定されたサンプリング周期；例えば、数１０ｍｓ（ミリ秒））でセンサ部３３でセンシングされたセンサ情報を取得する処理を行う。位置検出部３２は、センサ情報に基づいて、画像処理（例えば、精細化、高解像度化、ノイズ除去、低解像度化、オープニング処理、モルフォロジー変換、点群処理等）を行うことによって、同一タイミングにおける各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地を検出する処理を行う。位置検出部３２は、同一タイミングにおける各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地に係る情報を、通信部３１を通じて管制装置２０に送信する処理を行う。
センサ部３３は、所定の領域における各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の位置をセンシングする機能部である（図１参照）。センサ部３３には、例えば、可視カメラ、赤外線カメラ、ハイパースペクトルカメラ、ＲＧＢ（Red Green Blue）カメラ等のカメラや、レーザスキャナ、２Ｄ（2-Dimensions）レーザ距離計、ステレオカメラ、ＴｏＦ（Time of Flight）センサ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）センサ等のデプスセンサや、３次元センサ等を用いることができる。センサ部３３は、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）をセンシングしたセンサ情報を、位置検出部３２に向けて出力する。
次に、実施形態１に係るロボット制御システムにおける移動ロボットの駆動部の制御量の算出方法の一例について図面を用いて説明する。図３は、実施形態１に係るロボット制御システムにおける移動ロボットの駆動部の制御量の算出方法の一例を説明するためのイメージ図である。ここでは、移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）が一軸二輪型の移動ロボットである場合について説明する。
図３を参照すると、先導ロボット１０Ａが制御情報取得時ｔの現在地（重心位置）（ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ））から中間目的地（ｐｘ、ｐｙ）を目指し、ベース速度ｖｂａｓｅ、かつ、円軌道で移動する場合、制御情報取得時ｔにおける先導ロボット１０Ａの進行方向の角度をθ（ｔ）とし、先導ロボット１０Ａの左右の車輪間距離（左右の各車輪の幅の中心間の距離）をｌとすると、制御情報取得時ｔにおける先導ロボット１０Ａの進行方向（円軌道の接線方向）と先導ロボット１０Ａの現在地から中間目的地への方向とのなす角度φ、先導ロボット１０Ａの現在地と中間目的地との間の距離ｄ、先導ロボット１０Ａの右車輪１４Ｒの速度ｖｒ（ｔ）、及び、先導ロボット１０Ａの左車輪１４Ｌの回転速度ｖｌ（ｔ）は、それぞれ数式１のように表すことができる。後続ロボット１０Ｂは、制御情報取得時ｔの先導ロボット１０Ａの中間目的地（ｐｘ、ｐｙ）と先導ロボット１０Ａの現在地（ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ））と先導ロボット１０Ａの進行方向の角度θ（ｔ）と、先導ロボット１０Ａのベース速度ｖｂａｓｅと、先導ロボット１０Ａの左右の車輪間距離ｌと、から先導ロボット１０Ａの駆動部１３の制御量（左右の車輪１４Ｌ、１４Ｒの回転速度（ｖｒ（ｔ）、ｖｌ（ｔ））を算出できるので、算出された先導ロボット１０Ａの駆動部１３の制御量に合わせて先導ロボット１０Ａに追従するように後続ロボット１０Ｂ自身の駆動部１３の制御量（左右の車輪１４Ｌ、１４Ｒの回転速度（ｖｒ（ｔ）、ｖｌ（ｔ））を算出して左右の車輪１４Ｌ、１４Ｒを制御することができる。なお、ベース速度ｖｂａｓｅは、低速にすることができ、円軌道の曲率が大きくなるほど低速になるようにすることができる。
［数式１］
Figure 0007238976000001
次に、実施形態１に係るロボット制御システムの動作について図面を用いて説明する。図４は、実施形態１に係るロボット制御システムにおけるセンサ装置の位置検出部の動作を模式的に示したフローチャートである。図５は、実施形態１に係るロボット制御システムにおける管制装置の制御部の動作を模式的に示したフローチャートである。図６は、実施形態１に係るロボット制御システムにおける先導ロボットの制御部の動作を模式的に示したフローチャートである。図７は、実施形態１に係るロボット制御システムにおける後続ロボットの制御部の動作を模式的に示したフローチャートである。なお、ロボット制御システム１の構成部については、図１を参照されたい。
センサ装置３０の位置検出部３２の動作について説明する。
図４を参照すると、まず、センサ装置３０の位置検出部３２は、所定のタイミング（予め設定されたサンプリング周期）でセンサ部３３からのセンサ情報を取得する（ステップＡ１）。ここで、センサ情報は、センサ部３３で、所定の領域における各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）をセンシングした情報である。
次に、センサ装置３０の位置検出部３２は、取得したセンサ情報に基づいて、画像処理を行うことによって、同一タイミングにおける各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地を検出する（ステップＡ２）。
次に、センサ装置３０の位置検出部３２は、検出された同一タイミングにおける各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地に係る情報を、通信部３１を通じて管制装置２０に送信する（ステップＡ３）。その後、終了し、スタートに戻る。
管制装置２０の制御部２２の動作について説明する。
図５を参照すると、まず、管制装置２０の制御部２２は、センサ装置３０から通信部２１を通じて、同一タイミングにおける各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地に係る情報を取得する（ステップＢ１）。
次に、管制装置２０の制御部２２は、取得した同一タイミングにおける各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地に係る情報と、最終目的地に係る情報と、に基づいて、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）を現在地から所望経路で最終目的地に移動させるための各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の中間目的地を算出する（ステップＢ２）。ここで、最終目的地に係る情報は、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）を制御する前に管制装置２０に入力設定された最終目的地の情報である。
次に、管制装置２０の制御部２２は、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地に係る情報、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の目的地（中間目的地、最終目的地を含む）に係る情報を含む制御情報を生成する（ステップＢ３）。
次に、管制装置２０の制御部２２は、生成された制御情報を、通信部２１を通じて各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）に送信する（ステップＢ４）。その後、終了し、スタートに戻る。
先導ロボット１０Ａの制御部１２の動作について説明する。
図６を参照すると、最初に、又は、自身の現在地が自身の最終目的地に到達していない場合（ステップＣ５のＮＯ）、先導ロボット１０Ａの制御部１２は、管制装置２０から通信部１１を通じて目的地（中間目的地、最終目的地を含む）に係る情報、各移動ロボット１０Ａ、１０Ｂの現在地に係る情報を含む制御情報を取得する（ステップＣ１）。
ステップＣ１の後、又は、ステップＣ４の後、先導ロボット１０Ａの制御部１２は、制御情報に含まれた自身の現在地が、制御情報に含まれた自身の中間目的地（前方に有る直近の自身の中間目的地）に到達しているか否かを判定する（ステップＣ２）。自身の現在地が自身の中間目的地に到達している場合（ステップＣ２のＹＥＳ）、ステップＣ５に進む。
自身の現在地が自身の中間目的地に到達していない場合（ステップＣ２のＮＯ）、先導ロボット１０Ａの制御部１２は、制御情報を用いて、駆動部１３の制御量（例えば、図２の車輪１４Ｌ、１４Ｒの各回転速度）を算出する（ステップＣ３）。なお、制御量の算出については、上記の図３の説明を参照されたい。
次に、先導ロボット１０Ａの制御部１２は、算出された制御量に基づいて自身の駆動部１３を制御し（ステップＣ４）、その後、ステップＣ２に戻る。
自身の現在地が中間目的地に到達している場合（ステップＣ２のＹＥＳ）、先導ロボット１０Ａの制御部１２は、自身の現在地が制御情報に含まれた自身の最終目的地に到達しているか否かを判定する（ステップＣ５）。自身の現在地が自身の最終目的地に到達していない場合（ステップＣ５のＮＯ）、ステップＣ１に戻る。
自身の現在地が自身の最終目的地に到達している場合（ステップＣ５のＹＥＳ）、先導ロボット１０Ａの制御部１２は、自身の駆動部１３の制御を停止し（ステップＣ６）、その後、終了する。
後続ロボット１０Ｂの制御部１２の動作について説明する。
図７を参照すると、最初に、又は、自身又は先導ロボット１０Ａの現在地が自身の最終目的地に到達していない場合（ステップＤ６のＮＯ）、後続ロボット１０Ｂの制御部１２は、管制装置２０から通信部１１を通じて、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の目的地（中間目的地、最終目的地）に係る情報、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地に係る情報を含む制御情報を取得する（ステップＤ１）。
ステップＤ１の後、又は、ステップＤ５の後、後続ロボット１０Ｂの制御部１２は、制御情報に含まれた自身又は先導ロボット１０Ａの現在地が、制御情報に含まれた自身の中間目的地（前方に有る直近の自身の中間目的地）に到達しているか否かを判定する（ステップＤ２）。自身又は先導ロボット１０Ａの現在地が自身の中間目的地に到達している場合（ステップＤ２のＹＥＳ）、ステップＤ６に進む。
自身又は先導ロボット１０Ａの現在地が自身の中間目的地に到達していない場合（ステップＤ２のＮＯ）、後続ロボット１０Ｂの制御部１２は、取得した制御情報に含まれた先導ロボット１０Ａの中間目的地と、先導ロボット１０Ａの現在地と、を用いて、先導ロボット１０Ａの駆動部１３の制御量（例えば、図２の車輪１４Ｌ、１４Ｒの各回転速度）を算出する（ステップＤ３）。これにより、後続ロボット１０Ｂは、先導ロボット１０Ａの次の動きを把握することができる。なお、制御量の算出については、上記の図３の説明を参照されたい。
次に、後続ロボット１０Ｂの制御部１２は、算出された先導ロボット１０Ａの駆動部１３の制御量と、制御情報に含まれた後続ロボット１０Ｂ自身の目的地と、後続ロボット１０Ｂ自身の現在地と、を用いて、後続ロボット１０Ｂ自身の駆動部１３の制御量（例えば、図２の車輪１４Ｌ、１４Ｒの各回転速度）を算出する（ステップＤ４）。なお、制御量の算出については、上記の図３の説明を参照されたい。
次に、後続ロボット１０Ｂの制御部１２は、算出された後続ロボット１０Ｂ自身の駆動部１３の制御量に基づいて自身の駆動部１３を制御し（ステップＤ５）、その後、ステップＤ２に戻る。
自身又は先導ロボット１０Ａの現在地が自身の中間目的地に到達している場合（ステップＤ２のＹＥＳ）、後続ロボット１０Ｂの制御部１２は、自身又は先導ロボット１０Ａの現在地が制御情報に含まれた自身の最終目的地に到達しているか否かを判定する（ステップＤ６）。自身又は先導ロボット１０Ａの現在地が自身の最終目的地に到達していない場合（ステップＤ６のＮＯ）、ステップＤ１に戻る。
自身又は先導ロボット１０Ａの現在地が自身の最終目的地に到達している場合（ステップＤ６のＹＥＳ）、後続ロボット１０Ｂの制御部１２は、自身の駆動部１３の制御を停止し（ステップＤ７）、その後、終了する。
実施形態１によれば、後続ロボット１０Ｂは自身の目的地及び現在地だけでなく先導ロボット１０Ａの目的地及び現在地並びに制御量を把握して後続ロボット１０Ｂの制御量を算出するので、移動ロボット間の同期を保ちながら移動することに貢献することができる。また、実施形態１によれば、先導ロボット１０Ａ及び後続ロボット１０Ｂを同じ構成とすることで、メンテナンスが容易になるので、コストを低減させることができる。
［実施形態２］
実施形態２に係るロボット制御システムについて図面を用いて説明する。図８は、実施形態２のロボット制御システムにおける移動ロボットの制御情報を取得したときの、第１制御情報に基づく第２制御情報取得時の計算上の現在地と、第２制御情報取得時の実際の現在地と、の誤差を説明するためのイメージ図である。図９は、実施形態２のロボット制御システムにおける移動ロボットのベース速度の調整の仕方を説明するためのグラフである。図１０は、実施形態２に係るロボット制御システムにおける移動ロボットの制御部の駆動部の制御量の算出時の詳細な動作を模式的に示したフローチャートである。
実施形態２は、実施形態１の変形例である。実施形態２に係るロボット制御システムの構成は、図１の実施形態１に係るロボット制御システム１の構成と同様であるが、実施形態２では、移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）において、第１制御情報取得時ｔ－１に第１制御情報に基づいて駆動部の制御量を算出して第１制御情報取得時ｔ－１の実際の現在地（ｘ（ｔ－１）、ｙ（ｔ－１））から移動制御した後に、第１制御情報に基づく第２制御情報取得時ｔの計算上の現在地（ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ））と、第２制御情報取得時ｔの実際の現在地（ｘ’（ｔ）、ｙ’（ｔ））と、の差（移動誤差Δτ）が大きいときに移動速度（ベース速度ｖｂａｓｅ）を低速にするようにしたものである（図８参照）。
すなわち、移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）が第１制御情報取得時ｔ－１に第１制御情報を取得した後、第１制御情報の次の第２制御情報を取得したときに、第１制御情報取得時ｔ－１から計算通りに移動した場合の移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の第２制御情報取得時ｔの計算上の現在地（ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ））と、第２制御情報に含まれる第２制御情報取得時ｔの実際の現在地（ｘ’（ｔ）、ｙ’（ｔ））と、を比較し、それらの移動誤差Δτが大きくなるにつれ移動速度（ベース速度ｖｂａｓｅ）を低速になるようにする。ここで、第１制御情報は、第１制御情報取得時ｔ－１の各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の実際の現在地（ｘ（ｔ－１）、ｙ（ｔ－１））に係る情報と、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の目的地（中間目的地、最終目的地を含む）と、を含む。第２制御情報は、第２制御情報取得時ｔの各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の実際の現在地（ｘ’（ｔ）、ｙ’（ｔ））に係る情報と、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の目的地（中間目的地、最終目的地を含む）と、を含む。
なお、制御情報取得時ｔ－１と制御情報取得時ｔとの時間差をΔｔとし、制御情報取得時ｔ－１の移動ロボットの左右の車輪の回転速度を（ｖｒ（ｔ－１）、ｖｌ（ｔ－１））とし、制御情報取得時ｔ－１の移動ロボットの進行方向の角度をθ（ｔ－１）とし、移動ロボットの左右の車輪間距離（左右の各車輪の幅の中心間の距離）をｌとすると、第２制御情報取得時ｔの計算上の現在地（ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ））、及び、進行方向の角度θ（ｔ）は、以下の数式２のように表すことができる。
［数式２］
Figure 0007238976000002
また、移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）のベース速度ｖｂａ ｓｅは、以下のような数式３を用いて調整することができる。実際の現在地と計算上の現在地との誤差ΔＴが大きくなるほど、すなわち移動誤差の評価値であるＪが大きくなるほど、ベース速度ｖｂａｓｅを図９のように低速にする。また、ベース速度ｖｂａｓｅは、ｘ方向の移動誤差、ｙ方向の移動誤差、進行方向の角度θの誤差に対して、重み行列Ｑによって重み付けを行って調整することができる。さらに、重み行列Ｑは、移動ロボットの軌道の曲率に応じて、行列成分ｑ１１～ｑ６６（重み付け係数）を変化させることができる。
［数式３］
Figure 0007238976000003
なお、数式３における符号の定義は、以下のとおりである。
α：図９の曲線の曲がり具合を決めるパラメータ
Ｊ：移動誤差の評価値
ｖｍａｘ：ベース速度の最大値
ｖｍｉｎ：ベース速度の最小値
ΔＴ：実際の現在地と計算上の現在地との誤差（誤差ベクトルの転置ベクトル）
Δｘ１：先導ロボットのｘ成分の位置誤差（Δｘ１=ｘ１（ｔ）－ｘ１’（ｔ））
Δｙ１：先導ロボットのｙ成分の位置誤差（Δｙ１=ｙ１（ｔ）－ｙ１’（ｔ））
Δθ１：先導ロボットのθ成分の角度誤差（Δθ１=θ１（ｔ）－θ１’（ｔ））
Δｘ２：後続ロボットのｘ成分の位置誤差（Δｘ２=ｘ２（ｔ）－ｘ２’（ｔ））
Δｙ２：後続ロボットのｙ成分の位置誤差（Δｙ２=ｙ２（ｔ）－ｙ２’（ｔ））
Δθ２：後続ロボットのθ成分の角度誤差（Δθ２=θ２（ｔ）－θ２’（ｔ））
Ｑ：重み行列
ｑ１１～ｑ６６：行列成分
Δ：誤差ベクトル
実施形態２に係るロボット制御システムの構成は、図１の実施形態１に係るロボット制御システムの構成と同様であるが、実施形態２では、移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）における制御部１２において、第１制御情報に基づく第２制御情報取得時ｔの計算上の現在地（ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ））を算出し、算出された第２制御情報取得時ｔの計算上の現在地（ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ））と第２制御情報に含まれる第２制御情報取得時ｔの実際の現在地（ｘ’（ｔ）、ｙ’（ｔ））との差（移動誤差）を算出し、算出された移動誤差に基づいてベース速度ｖｂａｓｅを算出し、ベース速度ｖｂａｓｅに基づいて駆動部の制御量を算出している点で、実施形態１と異なる。なお、ベース速度ｖｂ ａｓｅの算出では、移動誤差が大きくなるほど、ベース速度ｖｂａｓｅが低速となるように算出する。
実施形態２に係るロボット制御システムの動作は、図４～図７の実施形態１に係るロボット制御システムの動作と同様であるが、実施形態２では、図６のステップＣ３の駆動部の制御量の算出、及び、図７のステップＤ３の先導ロボットの駆動部の制御量の算出において、図１０のように、第１制御情報に基づく第２制御情報取得時ｔの計算上の現在地（ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ））を算出し（ステップＥ１）、算出された第２制御情報取得時ｔの計算上の現在地（ｘ（ｔ）、ｙ（ｔ））と第２制御情報に含まれる第２制御情報取得時ｔの実際の現在地（ｘ’（ｔ）、ｙ’（ｔ））との差（移動誤差）を算出し（ステップＥ２）、算出された移動誤差に基づいて、ベース速度ｖｂａｓｅを算出し（ステップＥ３）、算出されたベース速度ｖｂａｓｅと、第２制御情報と、を用いて、駆動部の制御量を算出（ステップＥ４）している点で、実施形態１と異なる。なお、ステップＥ３のベース速度ｖｂａｓｅの算出では、移動誤差が大きくなるほど、ベース速度ｖｂａｓｅが低速となるように算出する。
実施形態２によれば、実施形態１と同様に、コストを低減させるとともに、ロボット間の移動を同期させることに貢献することができるとともに、移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の移動中に、計算上の現在地と、実際の現在地との移動誤差を監視し、移動誤差が大きくなるほど移動速度（ベース速度ｖｂａｓｅ）を低速にするように調整することで、移動誤差を抑制することに貢献することができる。
［実施形態３］
実施形態３に係るロボット制御システムについて図面を用いて説明する。図１１は、実施形態３に係るロボット制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。図１２は、実施形態３に係るロボット制御システムにおける管制装置の制御部の動作を模式的に示したフローチャートである。
実施形態３は、実施形態１の変形例であり、センサ装置３０において位置検出部（図１の３２）をなくし、図１の位置検出部３２で行っていた各種の処理を管制装置２０の制御部２２で行うようにしたものである（図１１参照）。
センサ装置３０は、センサ部３３からのセンサ情報を、各移動ロボットの現在地を検出することなく、通信部３１を通じて管制装置２０に送信する。
管制装置２０の制御部２２は、図１２のように動作することができる。
まず、管制装置２０の制御部２２は、所定のタイミング（予め設定されたサンプリング周期）でセンサ装置３０からのセンサ情報を取得する（ステップＦ１）。
次に、管制装置２０の制御部２２は、取得したセンサ情報に基づいて、画像処理を行うことによって、同一タイミングにおける各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地を検出する（ステップＦ２）。
次に、管制装置２０の制御部２２は、取得した同一タイミングにおける各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地に係る情報と、最終目的地に係る情報と、に基づいて、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）を現在地から所望経路で最終目的地に移動させるための各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の中間目的地を算出する（ステップＦ３）。
次に、管制装置２０の制御部２２は、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地に係る情報、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の目的地（中間目的地、最終目的地を含む）に係る情報を含む制御情報を生成する（ステップＦ４）。
次に、管制装置２０の制御部２２は、生成された制御情報を、通信部２１を通じて各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）に送信する（ステップＦ５）。その後、終了し、スタートに戻る。
その他の構成及び動作は、実施形態１と同様である。なお、実施形態３は、実施形態２に適用することができる。
実施形態３によれば、実施形態１、２と同様に、コストを低減させるとともに、ロボット間の移動を同期させることに貢献することができ、移動誤差を抑制することに貢献することができるとともに、現在地を検出に関する処理を管制装置２０で行うようにすることで、センサ装置３０の構成の簡素化に伴うコストをさらに低減させることができる。
［実施形態４］
実施形態４に係るロボット制御システムについて図面を用いて説明する。図１３は、実施形態４に係るロボット制御システムにおける管制装置の制御部の動作を模式的に示したフローチャートである。
実施形態４は、実施形態１の変形例である。実施形態４に係るロボット制御システムの構成は、図１の実施形態１に係るロボット制御システム１の構成と同様であるが、実施形態４では、移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の制御部１２で行っていた処理（駆動部１３の制御を除く）を管制装置２０の制御部２２で行うようにしている。移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の制御部１２は、管制装置２０の制御部２２の制御に従って、駆動部１３の制御を行うが、その他の情報処理を行っていない。
管制装置２０の制御部２２は、図１３のように動作することができる。
すなわち、最初に、又は、各移動ロボットの現在地が最終目的地に到達していない場合（ステップＧ７のＮＯ）、管制装置２０の制御部２２は、センサ装置３０から通信部２１を通じて、同一タイミングにおける各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地に係る情報を取得する（ステップＧ１）。
次に、管制装置２０の制御部２２は、取得した同一タイミングにおける各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地に係る情報と、最終目的地に係る情報と、に基づいて、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）を現在地から所望経路で最終目的地に移動させるための各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の中間目的地を算出する（ステップＧ２）。
ステップＧ２の後、又は、ステップＧ６の後、管制装置２０の制御部２２は、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地が中間目的地（前方に有る直近の自身の中間目的地）に到達しているか否かを判定する（ステップＧ３）。各移動ロボットの現在地が中間目的地に到達している場合（ステップＧ３のＹＥＳ）、ステップＧ７に進む。
各移動ロボットの現在地が中間目的地に到達していない場合（ステップＧ３のＮＯ）、管制装置２０の制御部２２は、先導ロボット１０Ａの中間目的地と、先導ロボット１０Ａの現在地と、を用いて、先導ロボット１０Ａの駆動部１３の制御量（例えば、図２の車輪１４Ｌ、１４Ｒの各回転速度）を算出する（ステップＧ４）。
次に、管制装置２０の制御部２２は、算出された先導ロボット１０Ａの駆動部１３の制御量と、後続ロボット１０Ｂの目的地と、後続ロボット１０Ｂの現在地と、を用いて、後続ロボット１０Ｂの駆動部１３の制御量（例えば、図２の車輪１４Ｌ、１４Ｒの各回転速度）を算出する（ステップＧ５）。
次に、管制装置２０の制御部２２は、算出された各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の駆動部１３の制御量に基づいて各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の駆動部１３を制御し（ステップＧ６）、その後、ステップＧ３に戻る。
各移動ロボットの現在地が中間目的地に到達している場合（ステップＧ３のＹＥＳ）、管制装置２０の制御部２２は、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の現在地が最終目的地に到達しているか否かを判定する（ステップＧ７）。各移動ロボットの現在地が最終目的地に到達していない場合（ステップＧ７のＮＯ）、ステップＧ１に戻る。
各移動ロボットの現在地が最終目的地に到達している場合（ステップＧ７のＹＥＳ）、管制装置２０の制御部２２は、各移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の駆動部１３の制御を停止し（ステップＧ８）、その後、終了する。
その他の構成及び動作は、実施形態１と同様である。なお、実施形態４は、実施形態２、３にも適用することができる。
実施形態４によれば、実施形態１～３と同様に、コストを低減させるとともに、ロボット間の移動を同期させることに貢献することができ、移動誤差を抑制することに貢献することができ、センサ装置３０の構成の簡素化に伴うコストをさらに低減させることができるとともに、制御量の算出に関する処理を管制装置で行うようにすることで、移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）の構成の簡素化に伴うコストをさらに低減させることができる。
［実施形態５］
実施形態５に係るロボット制御システムについて図面を用いて説明する。図１４は、実施形態５に係るロボット制御システムの構成を模式的に示したブロック図である。
ロボット制御システム１は、センサ装置３０と、管制装置２０と、複数の移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）と、を備えるシステムである。
センサ装置３０は、管制装置２０と通信可能に接続されるとともに、所定領域における複数の移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）をセンシングする装置である。
管制装置２０は、複数の移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）と通信可能に接続されるとともに、複数の移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）を管理及び制御する装置である。管制装置２０は、センサ装置３０からの情報に基づく同一タイミングにおける複数の移動ロボット（先導ロボット１０Ａ、後続ロボット１０Ｂ）のそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成する処理を行う。管制装置２０は、生成された前記制御情報を前記複数の移動ロボットのそれぞれに送信する処理を行う。
複数の移動ロボットのうちの先導ロボット１０Ａは、制御情報における先導ロボット１０Ａの現在地及び中間目的地に係る情報を用いて、先導ロボット１０Ａの制御量を算出する処理を行う。先導ロボット１０Ａは、算出された先導ロボット１０Ａの制御量に基づいて、先導ロボット１０Ａを移動制御する処理を行う。
複数の移動ロボットのうちの先導ロボット１０Ａ以外の後続ロボット１０Ｂは、制御情報における先導ロボット１０Ａの現在地及び中間目的地に係る情報を用いて、先導ロボット１０Ａの制御量を算出する処理を行う。後続ロボット１０Ｂは、算出された先導ロボット１０Ａの制御量と、制御情報における後続ロボット１０Ｂの現在地及び中間目的地に係る情報を用いて、後続ロボット１０Ｂの制御量を算出する処理を行う。後続ロボット１０Ｂは、算出された後続ロボット１０Ｂの制御量に基づいて、先導ロボット１０Ａに追従するように、後続ロボット１０Ｂを移動制御する処理を行う。
実施形態５によれば、後続ロボット１０Ｂは自身の目的地及び現在地だけでなく先導ロボット１０Ａの目的地及び現在地並びに制御量を把握して後続ロボット１０Ｂの制御量を算出するので、移動ロボット間の同期を保ちながら移動することに貢献することができる。また、実施形態５によれば、先導ロボット１０Ａ及び後続ロボット１０Ｂを同じ構成とすることで、メンテナンスが容易になるので、コストを低減させることができる。
なお、実施形態１～５に係る管制装置は、いわゆるハードウェア資源（情報処理装置、コンピュータ）により構成することができ、図１５に例示する構成を備えたものを用いることができる。例えば、ハードウェア資源１００は、内部バス１０４により相互に接続される、プロセッサ１０１、メモリ１０２、ネットワークインタフェイス１０３等を備える。
なお、図１５に示す構成は、ハードウェア資源１００のハードウェア構成を限定する趣旨ではない。ハードウェア資源１００は、図示しないハードウェア（例えば、入出力インタフェイス）を含んでもよい。あるいは、装置に含まれるプロセッサ１０１等のユニットの数も図１５の例示に限定する趣旨ではなく、例えば、複数のプロセッサ１０１がハードウェア資源１００に含まれていてもよい。プロセッサ１０１には、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等を用いることができる。
メモリ１０２には、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等を用いることができる。
ネットワークインタフェイス１０３には、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）カード、ネットワークアダプタ、ネットワークインタフェイスカード等を用いることができる。
ハードウェア資源１００の機能は、上述の処理モジュールにより実現される。当該処理モジュールは、例えば、メモリ１０２に格納されたプログラムをプロセッサ１０１が実行することで実現される。また、そのプログラムは、ネットワークを介してダウンロードするか、あるいは、プログラムを記憶した記憶媒体を用いて、更新することができる。さらに、上記処理モジュールは、半導体チップにより実現されてもよい。即ち、上記処理モジュールが行う機能は、何らかのハードウェアにおいてソフトウェアが実行されることによって実現できればよい。
上記実施形態の一部または全部は以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
［付記１］
複数の移動ロボットと、
前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、
前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、
を備えるロボット制御システムであって、
前記管制装置は、
前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成する処理と、
生成された前記制御情報を前記複数の移動ロボットのそれぞれに送信する処理と、
を行い、
前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボットは、
前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出する処理と、
算出された前記先導ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットを移動制御する処理と、
を行い、
前記複数の移動ロボットのうちの前記先導ロボット以外の後続ロボットは、
前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出する処理と、
算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記制御情報における前記後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出する処理と、
算出された前記後続ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットに追従するように、前記後続ロボットを移動制御する処理と、
を行う、
ロボット制御システム。
［付記２］
前記センサ装置は、
前記所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングしたセンサ情報に基づいて、同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地を検出する処理と、
同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記現在地に係る情報を前記管制装置に送信する処理と、
を行い、
前記管制装置は、
前記制御情報を生成する処理において、
前記センサ装置からの同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記現在地に係る情報を取得する処理と、
前記現在地に係る情報、及び、予め設定された最終目的地に基づいて前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記中間目的地を算出する処理と、
前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記現在地、前記中間目的地、及び、前記最終目的地に係る情報を含む前記制御情報を生成する処理と、
を含む、
付記１記載のロボット制御システム。
［付記３］
前記センサ装置は、前記所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングしたセンサ情報を前記管制装置に送信する処理を行い、
前記管制装置は、
前記制御情報を生成する処理において、
前記センサ情報に基づいて、同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地を検出する処理と、
前記現在地に係る情報、及び、予め設定された最終目的地に係る情報に基づいて前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記中間目的地を算出する処理と、
前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記現在地、前記中間目的地、及び、前記最終目的地に係る情報を含む前記制御情報を生成する処理と、
を含む、
付記１記載のロボット制御システム。
［付記４］
前記先導ロボットにおける前記先導ロボットの前記制御量を算出する処理、及び、前記後続ロボットにおける前記先導ロボットの前記制御量を算出する処理では、
前記制御情報としての第１制御情報に基づいて、前記第１制御情報の次の第２制御情報を取得した時の前記先導ロボットの計算上の現在地を算出する処理と、
算出された前記先導ロボットの前記計算上の現在地と前記第２制御情報に含まれる前記先導ロボットの現在地との移動誤差を算出する処理と、
算出された前記移動誤差を用いて前記先導ロボットのベース速度を算出する処理と、
算出された前記先導ロボットの前記ベース速度、及び、前記第２制御情報に含まれる前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地を用いて、前記先導ロボットの前記制御量を算出する処理と、
を行い、
前記ベース速度を算出する処理では、前記移動誤差が大きくなるほど、低速となるように前記ベース速度を算出する、
付記１乃至３のいずれか一に記載のロボット制御システム。
［付記５］
前記ベース速度を算出する処理では、算出された前記移動誤差におけるｘ方向の移動誤差、ｙ方向の移動誤差、及び、進行方向の角度誤差に対して重み付けを行って調整する、付記４記載のロボット制御システム。
［付記６］
前記ベース速度を算出する処理では、前記重み付けを前記先導ロボットの軌道の曲率に応じて変化させる、
付記５記載のロボット制御システム。
［付記７］
複数の移動ロボットと、
前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、
前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、
を備えるロボット制御システムであって、
前記管制装置は、
前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を用いて、前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボットの制御量を算出する処理と、
算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記複数の移動ロボットのうちの前記先導ロボット以外の後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出する処理と、
算出された前記先導ロボット及び前記後続ロボットのそれぞれの前記制御量に基づいて、前記先導ロボット及び前記後続ロボットを移動制御する処理と、
を行う、
ロボット制御システム。
［付記８］
前記先導ロボットの前記制御量を算出する処理では、
前記現在地としての第１現在地に係る情報に基づいて、前記第１現在地に係る情報の次の第２現在地に係る情報を取得した時の前記先導ロボットの計算上の現在地を算出する処理と、
算出された前記先導ロボットの前記計算上の現在地と前記先導ロボットの前記第２現在地との移動誤差を算出する処理と、
算出された前記移動誤差を用いて前記先導ロボットのベース速度を算出する処理と、
算出された前記先導ロボットの前記ベース速度、前記第２現在地、及び、前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの前記制御量を算出する処理と、
を行い、
前記ベース速度を算出する処理では、前記移動誤差が大きくなるほど、低速となるように前記ベース速度を算出する、
付記７記載のロボット制御システム。
［付記９］
複数の移動ロボットと、
前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、
前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、
を備えるロボット制御システムにおける前記管制装置であって、
前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成する処理と、
生成された前記制御情報を前記複数の移動ロボットのそれぞれに送信する処理と、
を行う、
管制装置。
［付記１０］
複数の移動ロボットと、
前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、
前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、
を備えるロボット制御システムにおける前記管制装置であって、
前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を用いて、前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボットの制御量を算出する処理と、
算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記複数の移動ロボットのうちの前記先導ロボット以外の後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出する処理と、
算出された前記先導ロボット及び前記後続ロボットのそれぞれの前記制御量に基づいて、前記先導ロボット及び前記後続ロボットを移動制御する処理と、
を行う、
管制装置。
［付記１１］
複数の移動ロボットと、
前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、
前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、
を備えるロボット制御システムにおける前記移動ロボットであって、
前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボット以外の後続ロボットとなるときに、
前記管制装置から、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を取得する処理と、
前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出する処理と、
算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記制御情報における前記後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出する処理と、
算出された前記後続ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットに追従するように、前記後続ロボットを移動制御する処理と、
を行う、
移動ロボット。
［付記１２］
複数の移動ロボットと、
前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、
前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、
を備えるロボット制御システムを用いて前記複数の移動ロボットを制御するロボット制御方法であって、
前記管制装置において、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成するステップと、
前記管制装置において、生成された前記制御情報を前記複数の移動ロボットのそれぞれに送信するステップと、
前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボットにおいて、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出するステップと、
前記先導ロボットにおいて、算出された前記先導ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットを移動制御するステップと、
前記複数の移動ロボットのうちの前記先導ロボット以外の後続ロボットにおいて、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出するステップと、
前記後続ロボットにおいて、算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記制御情報における前記後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出するステップと、
前記後続ロボットにおいて、算出された前記後続ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットに追従するように、前記後続ロボットを移動制御するステップと、
を含む、
ロボット制御方法。
［付記１３］
複数の移動ロボットと、
前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、
前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、
を備えるロボット制御システムにおける前記管制装置で実行されるプログラムであって、
前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成する処理と、
生成された前記制御情報を前記複数の移動ロボットのそれぞれに送信する処理と、
を実行させる、
プログラム。
［付記１４］
複数の移動ロボットと、
前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、
前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、
を備えるロボット制御システムにおける前記管制装置で実行されるプログラムであって、
前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を用いて、前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボットの制御量を算出する処理と、
算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記複数の移動ロボットのうちの前記先導ロボット以外の後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出する処理と、
算出された前記先導ロボット及び前記後続ロボットのそれぞれの前記制御量に基づいて、前記先導ロボット及び前記後続ロボットを移動制御する処理と、
を実行させる、
プログラム。
［付記１５］
複数の移動ロボットと、
前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、
前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、
を備えるロボット制御システムにおける前記移動ロボットで実行されるプログラムであって、
前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボット以外の後続ロボットとなるときに、
前記管制装置から、前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を取得する処理と、
前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出する処理と、
算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記制御情報における前記後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出する処理と、
算出された前記後続ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットに追従するように、前記後続ロボットを移動制御する処理と、
を実行させる、
プログラム。
なお、上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとし、必要に応じて本発明の基礎ないし一部として用いることが出来るものとする。本発明の全開示（特許請求の範囲及び図面を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせないし選択（必要により不選択）が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。また、本願に記載の数値及び数値範囲については、明記がなくともその任意の中間値、下位数値、及び、小範囲が記載されているものとみなされる。さらに、上記引用した文献の各開示事項は、必要に応じ、本発明の趣旨に則り、本発明の開示の一部として、その一部又は全部を、本書の記載事項と組み合わせて用いることも、本願の開示事項に含まれるものと、みなされる。
１ ロボット制御システム
２ 搬送対象物
１０Ａ 先導ロボット（移動ロボット）
１０Ｂ 後続ロボット（移動ロボット）
１１ 通信部
１２ 制御部
１３ 駆動部
１４Ｌ、１４Ｒ 車輪
２０ 管制装置
２１ 通信部
２２ 制御部
３０ センサ装置
３１ 通信部
３２ 位置検出部
３３ センサ部
１００ ハードウェア資源
１０１ プロセッサ
１０２ メモリ
１０３ ネットワークインタフェイス
１０４ 内部バス

Claims (5)

  1. 複数の移動ロボットと、
    前記複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置と、
    前記管制装置と通信可能に接続されるとともに、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置と、
    を備えるロボット制御システムであって、
    前記管制装置は、
    前記センサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成する処理と、
    生成された前記制御情報を前記複数の移動ロボットのそれぞれに送信する処理と、
    を行い、
    前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボットは、
    前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出する処理と、
    算出された前記先導ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットを移動制御する処理と、
    を行い、
    前記複数の移動ロボットのうちの前記先導ロボット以外の後続ロボットは、
    前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出する処理と、
    算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記制御情報における前記後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出する処理と、
    算出された前記後続ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットに追従するように、前記後続ロボットを移動制御する処理と、
    を行う、
    ロボット制御システム。
  2. 前記センサ装置は、
    前記所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングしたセンサ情報に基づいて、同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地を検出する処理と、
    同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記現在地に係る情報を前記管制装置に送信する処理と、
    を行い、
    前記管制装置は、
    前記制御情報を生成する処理において、
    前記センサ装置からの同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記現在地に係る情報を取得する処理と、
    前記現在地に係る情報、及び、予め設定された最終目的地に基づいて前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記中間目的地を算出する処理と、
    前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記現在地、前記中間目的地、及び、前記最終目的地に係る情報を含む前記制御情報を生成する処理と、
    を含む、
    請求項１記載のロボット制御システム。
  3. 前記センサ装置は、前記所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングしたセンサ情報を前記管制装置に送信する処理を行い、
    前記管制装置は、
    前記制御情報を生成する処理において、
    前記センサ情報に基づいて、同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地を検出する処理と、
    前記現在地に係る情報、及び、予め設定された最終目的地に係る情報に基づいて前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記中間目的地を算出する処理と、
    前記複数の移動ロボットのそれぞれの前記現在地、前記中間目的地、及び、前記最終目的地に係る情報を含む前記制御情報を生成する処理と、
    を含む、
    請求項１記載のロボット制御システム。
  4. 前記先導ロボットにおける前記先導ロボットの前記制御量を算出する処理、及び、前記後続ロボットにおける前記先導ロボットの前記制御量を算出する処理では、
    前記制御情報としての第１制御情報に基づいて、前記第１制御情報の次の第２制御情報を取得した時の前記先導ロボットの計算上の現在地を算出する処理と、
    算出された前記先導ロボットの前記計算上の現在地と前記第２制御情報に含まれる前記先導ロボットの現在地との移動誤差を算出する処理と、
    算出された前記移動誤差を用いて前記先導ロボットのベース速度を算出する処理と、
    算出された前記先導ロボットの前記ベース速度、及び、前記第２制御情報に含まれる前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地を用いて、前記先導ロボットの前記制御量を算出する処理と、
    を行い、
    前記ベース速度を算出する処理では、前記移動誤差が大きくなるほど、低速となるように前記ベース速度を算出する、
    請求項１乃至３のいずれか一に記載のロボット制御システム。
  5. 複数の移動ロボットと通信可能に接続されるとともに、前記複数の移動ロボットを管理及び制御する管制装置が、所定領域における前記複数の移動ロボットをセンシングするセンサ装置からの情報に基づく同一タイミングにおける前記複数の移動ロボットのそれぞれの現在地、及び、中間目的地に係る情報を含む制御情報を生成するステップと、
    前記管制装置が、生成された前記制御情報を前記複数の移動ロボットのそれぞれに送信するステップと、
    前記複数の移動ロボットのうちの先導ロボットが、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出するステップと、
    前記先導ロボットが、算出された前記先導ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットを移動制御するステップと、
    前記複数の移動ロボットのうちの前記先導ロボット以外の後続ロボットが、前記制御情報における前記先導ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記先導ロボットの制御量を算出するステップと、
    前記後続ロボットが、算出された前記先導ロボットの前記制御量と、前記制御情報における前記後続ロボットの前記現在地及び前記中間目的地に係る情報を用いて、前記後続ロボットの制御量を算出するステップと、
    前記後続ロボットが、算出された前記後続ロボットの前記制御量に基づいて、前記先導ロボットに追従するように、前記後続ロボットを移動制御するステップと、
    を含む、
    ロボット制御方法。
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