JP7288416B2 - 自律作業システム、自律作業設定方法、およびプログラム - Google Patents

自律作業システム、自律作業設定方法、およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、自律作業システム、自律作業設定方法、およびプログラムに関する。
公園やゴルフ場や畑等の作業エリアを作業する場合は、例えば作業者による経験で自分が実施する作業を決定し、人が作業を行っている。
例えば、複数のトラクタに圃場で自律作業させる場合に、作業台数の変更に応じて作業様態と作業経路を変更するシステムが提案されている(例えば特許文献1参照)。
また、複数の床処理装置に室内の清掃をさせる場合に、共有データベースに割り当てられた所定の規則に従って、複数の床処理装置が互いに作用し合いかつ補助し合うようにさせるシステムが提案されている。このようなシステムでは、距離計測システムによって障害物や汚れを検知して領域マップを作成し、この領域マップを用いて、各床処理装置の移動計画を、床処理装置と通信可能な制御装置が生成する。複数の床処理装置は異なっていてもよく、例えば第1の床処理装置が乾式掃除装置であり、第2の床処理装置が湿式掃除装置であってもよい。例えば第1の床処理装置が作業に失敗した場合、制御装置は、前もって計画されている計画に基づいて第2の床処理装置に作業を行わせる(例えば特許文献2参照)。
特開2018-41356号公報 特開2019-3630号公報
しかしながら、特許文献1、2に記載の技術では、自律作業機が自分の作業能力と作業エリアを把握していても、それを他の自律作業機と共有していないため、作業分担ができていないという課題がある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、複数の装置で作業を行う際に作業効率を最大化することができる自律作業システム、自律作業設定方法、およびプログラムを提供することを目的とする。
(1)上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る自律作業システムは、第1作業機と、第2作業機と、設定装置を備え、前記設定装置は、全作業領域のうちの一部を前記第1作業機の作業を行う第1作業領域として設定し、前記第1作業機が前記第1作業領域の作業にかかる第1作業時間を算出し、前記全作業領域のうちの第1作業領域以外を前記第2作業機が作業を行う第2作業領域として設定し、前記第2作業機が前記第2作業領域の作業にかかる第2作業時間を算出し、前記第1作業時間と前記第2作業時間との差が所定値以内となるように、前記第1作業領域と前記第2作業領域を変更し、変更した前記第1作業領域に関する情報を前記第1作業機に送信し、変更した前記第2作業領域に関する情報を前記第2作業機に送信する。
(2)また、本発明の一態様に係る自律作業システムにおいて、前記設定装置は、前記第1作業機の作業能力と、前記第2作業機の作業能力を比較し、作業能力が大きい方を前記第1作業機に設定し、前記第1作業機の作業能力に基づいて、前記第1作業領域の面積を設定するようにしてもよい。
(3)また、本発明の一態様に係る自律作業システムにおいて、前記設定装置は、前記第1作業機と前記第2作業機のうち少なくとも1つから障害物の位置を示す障害物情報を取得し、取得した障害物情報に基づいて、前記第1作業領域と前記第2作業領域を変更するようにしてもよい。
(4)また、本発明の一態様に係る自律作業システムにおいて、前記第1作業機と、前記第2作業機は、芝刈機であり、前記設定装置は、前記第1作業機の作業能力が、前記第2作業機の作業能力より大きい場合、少なくとも前記全作業領域の境界部を前記第2作業領域に設定するようにしてもよい。
(5)上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る自律作業設定方法は、全作業領域のうちの一部を第1作業機の作業を行う第1作業領域として設定し、前記第1作業機が前記第1作業領域の作業にかかる第1作業時間を算出し、前記全作業領域のうちの第1作業領域以外を第2作業機が作業を行う第2作業領域として設定し、前記第2作業機が前記第2作業領域の作業にかかる第2作業時間を算出し、前記第1作業時間と前記第2作業時間との差が所定値以内となるように、前記第1作業領域と前記第2作業領域を変更し、変更された前記第1作業領域に関する情報を前記第1作業機に送信し、変更された前記第2作業領域に関する情報を前記第2作業機に送信する。
(6)上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、全作業領域のうちの一部を第1作業機の作業を行う第1作業領域として設定させ、前記第1作業機が前記第1作業領域の作業にかかる第1作業時間を算出させ、前記全作業領域のうちの第1作業領域以外を第2作業機が作業を行う第2作業領域として設定させ、前記第2作業機が前記第2作業領域の作業にかかる第2作業時間を算出させ、前記第1作業時間と前記第2作業時間との差が所定値以内となるように、前記第1作業領域と前記第2作業領域を変更させ、変更された前記第1作業領域に関する情報を前記第1作業機に送信さえ、変更された前記第2作業領域に関する情報を前記第2作業機に送信させる。
(1)~(6)によれば、複数の作業機の作業時間を合わせるようにしたので、複数の作業機で作業を行う際に作業効率を最大化することができる。
(2)によれば、複数の作業機の性能に基づいて合わせるようにしたので、複数の作業機で作業を行う際に作業効率を最大化することができる。
(3)によれば、作業領域に障害物が存在した場合に、複数の作業機の作業領域を変更するようにしたので、複数の作業機で作業を行う際に作業効率を最大化することができる。
(4)によれば、複数の作業機の性能に基づいて作業領域を設定するようにしたので、複数の作業機で作業を行う際に作業効率を最大化することができる。
実施形態に係る自律作業システムの構成例を示すブロック図である。 実施形態に係る作業機の側面図である。 全作業領域の例を示す図である。 実施形態に係る2つの作業機の作業領域例を示す図である。 実施形態に係る撮影装置が行う作業手順のフローチャートである。 撮影された画像の変換を説明するための図である。 実施形態に係る地図作成手順のフローチャートである。 実施形態に係るサーバーが行う作業機毎の作業領域の設定手順のフローチャートである。 実施形態に係る2つの作業機による作業時間の例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
<自律作業システム1の構成>
自律作業システム1の構成例を説明する。
図1は、本実施形態に係る自律作業システム1の構成例を示すブロック図である。図1のように、自律作業システム1は、第1の作業機2-1(第1作業機)、第2の作業機2-2(第2作業機)、撮影装置3、およびサーバー4(設定装置)を備えている。なお、以下の説明において、第1の作業機2-1、第2の作業機2-2のうち、いずれかを特定しない場合は、作業機2という。自律作業システム1は、少なくとも2つの作業機2を備えている。なお、自律作業システム1は、スマートフォンまたはタブレット端末等の端末5を備えていてもよい。
第1の作業機2-1、第2の作業機2-2、撮影装置3、サーバー4、端末5は、ネットワークNWを介して無線通信で接続されている。ネットワークNWは、例えばインターネット、無線LAN(Local Area Network)等である。
第n(nは1または2)の作業機2-nは、電源201-n、センサ202-n、通信部203-n、位置検出部204-n、制御部205-n、記憶部206-n、駆動部207-n、モータ208-n、車輪209-n、およびブレードカッター210-nを備えている。センサ202-nは、接触センサ221-n、車輪速センサ222-n、リフトセンサ223-n、およびジャイロセンサ224-nを備えている。なお、第1の作業機2-1と第2の作業機2-2の構成は同じであってもよく、異なっていてもよい。
以下の説明では、電源201-n、センサ202-n、通信部203-n、位置検出部204-n、制御部205-n、記憶部206-n、駆動部207-n、モータ208-n、車輪209-n、ブレードカッター210-n、接触センサ221-n、車輪速センサ222-n、リフトセンサ223-n、およびジャイロセンサ224-nにおいて、nを特定しない場合は、電源201、センサ202、通信部203、位置検出部204、制御部205、記憶部206、駆動部207、モータ208、車輪209、ブレードカッター210、接触センサ221、車輪速センサ222、リフトセンサ223、およびジャイロセンサ224という。
撮影装置3は、通信部31、制御部32、撮影部33、GPS受信部34、およびセンサ35を備えている。
サーバー4は、通信部41、制御部42、記憶部43を備えている。
<作業機2の機能>
次に、作業機2について説明する。
作業機2は、芝草を刈るように自主的に走行可能な無人走行式芝刈機(いわゆる、ロボット式芝刈機)である。以下の説明では、第1の作業機2-1の方が、第2の作業機2-2より作業能力が大きい例を説明する。第1の作業機2-1は、例えば、障害物が少なく、変形領域がない作業領域の中心領域の作業に適している。第2の作業機2-2は、小回りがきくため、例えば、作業領域の周辺領域や、障害物がある領域等の作業に適している。
電源201は、例えば充電可能な二次電池である。なお、電源201は、例えばパック方式で交換可能であってもよい。電源201は、各機能部に電力を供給する。
接触センサ221は、例えば赤外線センサ、反射型センサ、ToF(Time of Flight)センサ等である。接触センサ221は、障害物や異物との接触によって作業機2のフレーム252b(図2参照)がシャーシ252a(図2参照)から外れるとき、オン信号を制御部205に出力する。
車輪速センサ222は、車輪209の車輪速を示す情報を検出する。
リフトセンサ223は、人間などによってフレーム252bがシャーシ252aからリフトされた(持ち上げられた)とき、オン信号を制御部205に出力する。
ジャイロセンサ224は、作業機2の重心位置のz軸回りに生じる角速度(ヨーレート)を示す値を検出するYawセンサ(角速度センサ)と、作業機2に作用するX,Y,Z(3軸)方向の加速度Gを示す値を検出するGセンサ(加速度センサ)を備えている。
なお、センサ202は、カメラを備えていてもよい。
通信部203は、制御部205の制御に応じて、サーバー4が送信する作業情報を、ネットワークNWを介して受信する。通信部203は、制御部205が出力する送信情報を、ネットワークNWを介して、サーバー4に送信する。なお、作業情報には、作業領域に関する情報、作業開始時刻等の情報が含まれている。作業領域に関する情報は、例えば作業領域の緯度経度などの地図情報、または基準点を元にした作業領域の座標情報である。
位置検出部204は、例えば、GPS(Global Positioning System;全地球測位システム)受信機であり、衛星から受信した情報に基づいて、自装置の位置を検出する。または、位置検出部204は、例えば、作業領域の周囲に設置されている基地局と通信を行うことで、自装置の位置を検出する。なお、位置検出部204は、衛星または基地局から受信した情報に基づいて時刻情報を取得するようにしてもよい。
制御部205は、計時部を備え、時刻を計時する。なお、制御部205は、例えば位置検出部204から時刻情報を取得するようにしてもよい。制御部205は、通信部203がサーバー4から受信した作業情報を取得し、取得した作業情報を記憶部206に記憶させる。制御部205は、作業情報に基づいて作業指示を生成し、生成した作業指示を駆動部207に出力する。
制御部205は、位置検出部204が検出した位置情報を、通信部203とネットワークNWを介して、サーバー4に送信するようにしてもよい。
記憶部206は、作業情報を記憶する。記憶部206は、制御部205が制御に用いるプログラム、各種設定値等を記憶する。
駆動部207は、制御部205が出力する作業指示に応じてモータ208を駆動する。
モータ208は、車輪駆動用モータ208a(図2参照)とブレードカッター駆動用モータ208b(図2参照)を備えている。車輪駆動用モータ208aは、車輪209を駆動する。ブレードカッター駆動用モータ208bは、ブレードカッター210を駆動する。
車輪209は、前輪209a(図2参照)と後輪209b(図2参照)を備える。
ブレードカッター210は、芝を刈りとるカッターである。
なお、上述した作業機2の構成例は一例であり、これに限られない。例えば、作業機2は、操作部、表示部等を備えていてもよい。
<撮影装置3の機能>
次に、撮影装置3について説明する。
撮影装置3は、例えば、ドローン、または衛星カメラである。撮影装置3がドローンの場合、撮影装置3は、不図示のプロペラ、モータ、駆動部等も備えている。
通信部31は、制御部32が出力する撮影情報を、ネットワークNWを介してサーバー4に送信する。
制御部32は、撮影部33が撮影した画像に、撮影されたときにGPS受信部34が取得した位置情報とセンサ35が検出した検出値を関連付ける。制御部32は、画像に位置情報と検出値を関連付けた撮影情報を通信部31に出力する。
撮影部33は、制御部32の制御に応じて、作業領域を、例えば所定時間間隔で撮影する。
GPS受信部34は、衛星から受信した情報に基づいて、撮影装置3の位置情報を取得する。
センサ35は、例えばジャイロセンサである。センサ35は、撮影装置3の傾きを検出する。
<サーバー4の機能>
次に、サーバー4について説明する。
サーバー4は、撮影装置3が撮影した画像に基づいて作業領域の地図情報を作成する。サーバー4は、地図情報と作業機2に関する作業機情報を用いて、作業機2それぞれの作業情報を作成して、作成した作業情報を作業機2に送信する。なお、作業機情報には、例えば、作業機2の使用可能時間または電源が有するバッテリの容量、芝刈性能(最大作業エリア、刈り取れる芝高さ範囲、刈り取れる刈幅、最大登坂能力等)が含まれている。
通信部41は、撮影装置3が送信した撮影情報を、ネットワークNWを介して受信する。通信部41は、作業機2が送信した送信情報を、ネットワークNWを介して受信する。通信部41は、制御部42が出力する作業情報を、ネットワークNWを介して作業機2に送信する。なお、作業情報には、送信先の作業機2を識別するための識別情報が含まれていてもよい。
制御部42は、通信部41が受信した撮影情報を取得し、取得した撮影情報を記憶部43に記憶させる。制御部42は、通信部41が受信した送信情報を取得し、取得した送信情報を記憶部43に記憶させる。制御部42は、撮影情報を用いて、作業領域の地図情報を作成し、作成した地図情報を記憶部43に記憶させる。なお、地図情報の作成方法については後述する。制御部42は、地図情報と、記憶部43が記憶する作業機情報を用いて、作業機2それぞれの作業領域を設定する。なお、作業領域の設定方法については後述する。制御部42は、設定した作業機2それぞれの作業領域を示す情報を含む作業情報を通信部41に出力する。なお、制御部42は、送信情報に基づいて、作業情報を変更し、変更した作業情報を、通信部41とネットワークNWを介して作業機2へ送信するようにしてもよい。
記憶部43は、作業機情報を記憶する。記憶部43は、地図情報を記憶する。記憶部43は、撮影情報を記憶する。記憶部43は、送信情報を記憶する。記憶部43は、比較に用いられる所定値を記憶する。
<作業機2の外観例>
次に、作業機の外観例を説明する。図2は、本実施形態に係る作業機2の側面図である。
図2のように、作業機2は、フレーム252bと、シャーシ252aと、シャーシ252aの前部に備えた左右の前輪209aと、シャーシ252aの後部に備えた左右の後輪209bと、センサ202と、制御部205と、車輪駆動用モータ208aと、ブレードカッター駆動用モータ208bと、ブレードカッター210と、を含む。
車輪駆動用モータ208aは、例えば、左右の後輪209bそれぞれに取り付けられている。車輪駆動用モータ208aが互いに等速で正転、または互いに等速で逆転することによって、作業機2は前後方向に直進走行をする。また、作業機2は、左右の車輪駆動用モータ208aのいずれか一方だけが逆転することによって旋回する。
ブレードカッター210は、シャーシ252aに対して上下方向に延びている回転軸208cを中心に回転可能に、ブレードカッター駆動用モータ208bに取り付けられている。ブレードカッター210は、例えば3つの刃を備えている。ブレードカッター210は、例えば回転軸208cの中心CLを回転中心として円盤状に形成された、金属製板材のプレス成型品である。
回転軸208cは、シャーシ252aの上下方向に延びている。回転軸208cは、水平な芝地GL、つまり地面GLに対して略垂直になる。好ましくは、回転軸208cは、鉛直線VHに対し上から後下方へ若干傾いている。この理由は、作業機2が前進走行しつつ、ブレードカッター210によって刈った後の芝面に対して、ブレードカッター210擦らないための配慮である。
なお、ブレードカッター210は、制御部205の制御によって、シャーシ252aの上下方向に対する高さを、変更することが可能な構成になっている。
<作業領域>
次に、作業領域の例を説明する。
図3は、全作業領域500の例を示す図である。全作業領域500は、例えば公園である。図3に示すように、全作業領域500は、横長の形状であり、中心部501と、長手方向に凹凸があり突起部502~508を有している。
また、中心部501には、樹木511が植えられている。
従来、図3のような全作業領域500の芝刈り作業は、例えば作業者がエンジン式の乗用芝刈機で広範囲の芝刈りを行い、乗用芝刈機で刈れない樹木の周りなどを作業者が歩行芝刈機を手押ししながら芝刈りを行い、その後、歩行芝刈機が入り込めない領域を作業者が芝払機で刈る。なお、説明した作業内容と手順は一例である。
図3のような全作業領域500の芝刈りを作業機2によって行う場合、第1の作業機2-1では入り込めない領域が発生する。全ての領域を小回りのきく第2の作業機2-2で行うと、第1の作業機2-1を用いた場合と比較して作業時間が増大する。このため、本実施形態では、機能の異なる少なくとも2つの作業機2を用いて効率よく作業するように、サーバー4が計画を作成する。
図4は、本実施形態に係る2つの作業機2の作業領域例を示す図である。中心の広範囲な第1の作業領域520(第1作業領域)は、第1の作業機2-1が作業を行う領域である。全作業領域500において第1の作業領域520以外の第2の作業領域530(第2作業領域)は、第2の作業機2-2が作業を行う領域である。第2の作業領域530には、突起部502~508、長手方向において突起部502~504と第1の作業領域520との間の領域531、短手方向において第1の作業領域520の際(キワ)領域532、534(全作業領域500と作業領域外との境界部)、長手方向において突起部505~508と第1の作業領域520との間の領域533と、樹木の周囲領域535と、が含まれる。なお、各作業領域は、芝が生えている芝地(画像において緑部分)である。
このように、本実施形態では、サーバー4は、例えば図4のように、中心部や障害物がない領域を第1の作業領域に割り当て、障害物の周囲や作業領域のキワ等を第2の作業領域に割り当てる。なお、サーバー4は、第1の作業機2-1の作業効率が最大となるように第1の作業機2-1の作業エリアを設定してもよい。サーバー4は、例えば回転箇所を少なくし、最大速度で作業できる区間を増やすような形状としてもよい。
<作業領域の設定>
まず、撮影装置3が行う作業手順例を説明する。
図5は、本実施形態に係る撮影装置3が行う作業手順のフローチャートである。
(ステップS1)撮影部33は、所定の時間間隔毎に作業領域の撮影を行う。
(ステップS2)GPS受信機34は、所定の時間間隔毎に位置情報を取得する。
(ステップS3)センサ35は、撮影装置3の傾きを検出する。制御部32は、センサ35が検出した検出値を取得する。
(ステップS4)制御部32は、所定の時間間隔毎に画像に位置情報と検出値を関連付けた撮影情報を、通信部31とネットワークNWを介してサーバー4へ送信する。
(ステップS5)制御部32は、全作業領域500の全ての領域での撮影を終了したか否かを判別する。制御部32は、撮影を終了したと判別した場合(ステップS5;YES)、処理を終了する。制御部32は、撮影を終了していないと判別した場合(ステップS5;NO)、ステップS1の処理に戻す。
次に、サーバー4が行う地図情報の作成手順例を説明する。
図6は、撮影された画像の変換を説明するための図である。
撮影部33で撮影された画像は、撮影部33が有するレンズの中心を視点とする中心投影(g12)の画層g11である。このため、レンズの中心から対象物までの距離の違いにより、画像上の像に位置ズレが生じる。g12のように画像に写る対象物が地面から高いほど、また画像の中心から周縁部に向かうほど、この位置ズレは大きくなる。ドローンによって上空から撮影した空中写真では、土地の起伏(高低差)による位置ズレが生じる。
このため、制御部42は、中心投影の画像を、画像上の像の位置ズレをなくし空中写真を地図と同じく、真上から見たような傾きのない、正しい大きさと位置に表示され歪みのない正射投影(g32)の画像に変換(正射変換g21)して、オルソ画像(g31)を生成する。オルソ画像は、写された像の形状が正しく、位置も正しく配置されているため、画像上で位置、面積及び距離などを正確に計測することができる。
制御部42は、予め設定されている標定点と検証点を用いて、中心投影の空中写真を正射変換し、変換された画像を結合させてオルソ画像を作成する。なお、標定点とは、水平位置と高さの基準となる地点(緯度経度)である。また、検証点とは、標定点とは別に計測データを点検するために設けておく地点(緯度経度)である。なお、本実施形態で用いる地図は、正確な測量のための地図ではなく、作業機2の作業領域を設定するためのものである。このため、標定点や検証点は、全作業領域500内であってもよく、全作業領域500外であってもよい。または、検証点を設けなくてもよい。
図7は、本実施形態に係る地図作成手順のフローチャートである。
(ステップS11)制御部42は、撮影装置3が撮影した撮影情報を、ネットワークNWと通信部41を介して取得し、取得した画像情報を記憶部43に記憶させる。
(ステップS12)制御部42は、写真測量による空中写真の立体視による図化や、重なりあう空中写真に写った情報を比較して画像上の位置から地物の標高を自動的に計算して、画像上の各地点の標高値を計測する。続けて、制御部42は、これらの計測点のうち、隣り合う計測点3点をむすんで三角形をつくって、地表面の形状にあてはめた内挿補間により、等間隔の格子状に標高をあらわした数値標高モデルを作成する。
(ステップS13)制御部42は、数値標高モデルを用いて、中心投影の空中写真から、写真上の像の位置ズレを補正する正射変換を行い、オルソ画像を作成する。空中写真からは撮影した枚数分の正射画像がそれぞれ作成されるので、制御部42は、これらをつなぎ目が目立たないよう接合(モザイク)し、統合した一枚のオルソ画像を作成する。
(ステップS14)制御部42は、作成したオルソ画像を用いて地図情報を作成する。
なお、制御部42は、全作業領域において、画像処理によって芝地のみを抽出し、抽出した芝地の領域を示す情報を地図情報に盛り込む。また制御部42は、画像処理によって、芝地とその他の領域の際を抽出し、抽出した際を示す情報を地図情報に盛り込む。
なお、上述した例ではオルソ画像を用いて地図情報を作成する例を説明したが、これに限らない。制御部42は、例えばドローンで空中から取得したXYZ軸の情報である点群データを用いて、地点Aから特定の地点Bまでの距離の計測や盛土の体積算出、3Dモデル作成、図面作成を行うようにしてもよい。または、サーバー4は、例えばGPSを備える作業機に、作業対象エリアを実際に走行させて得られた測量データに基づいて地図情報を作成するようにしてもよい。あるいは、サーバー4は、二次元の地図情報に対して、作業対象エリアに高度センサを設置し、高度を計測するための作業機に作業対象エリアを走行させて、得られた高度情報に基づいて高さ情報を有する地図情報を作成するようにしてもよい。
<作業機2毎の作業領域の設定方法>
次に、サーバー4が行う作業機2毎の作業領域の設定方法例を説明する。
なお、以下の説明では、作業機2が2つ(第1の作業機2-1、第2の作業機2-2)の例を説明する。図8は、本実施形態に係るサーバー4が行う作業機2毎の作業領域の設定手順のフローチャートである。
(ステップS100)制御部42は、記憶部43が記憶する作業機2に関する情報に基づいて、複数の作業機2の作業能力を比較し、作業能力が大きい作業機2を第1の作業機2-1に設定する。なお予め作業能力が大きい作業機2が分かっている場合は、この処理を行わなくてもよい。
(ステップS101)制御部42は、地図情報と、記憶部43が記憶する作業機情報を用いて、第1の作業機2-1の第1の作業領域R(面積と位置)(第1作業領域)を仮設定する。第1の作業機2-1の方が第2の作業機2-2より作業能力が大きい場合、制御部42は、第1の作業機2-1の作業能力に基づいて、第1の作業領域Rの面積を仮設定することになる。
(ステップS102)制御部42は、地図情報と、記憶部43が記憶する作業機情報を用いて、仮設定した第1の作業領域Rにおいて第1の作業機2-1が作業にかかる第1の作業時間T(第1作業時間)を算出する。なお、制御部42は、第1の作業時間Tの算出の際、第1の作業機2-1の作業開始位置(緯度経度)、作業ルート、および作業終了位置(緯度経度)を、第1の作業時間Tが最小になる最短経路を、周知の手法(例えばダイクストラ法)によって設定する。
(ステップS103)制御部42は、地図情報と、ステップS101で仮設定した第1の作業領域Rとを用いて、残りの作業領域R(面積と位置)を算出する。
(ステップS104)制御部42は、ステップS103で算出した残りの作業領域Rと、記憶部43が記憶する作業機情報を用いて、第2の作業機2-2が作業を行う第2の作業領域R(面積と位置)(第2作業領域)を仮設定する。続けて、制御部42は、地図情報と、記憶部43が記憶する作業機情報を用いて、仮設定した第2の作業領域Rにおいて第2の作業機2-2が作業にかかる第2の作業時間T(第2作業時間)を算出する。なお、制御部42は、第2の作業時間Tの算出の際、第2の作業機2-2の作業開始位置(緯度経度)、作業ルート、および作業終了位置(緯度経度)を、第2の作業時間Tが最小になる最短経路を、周知の手法によって設定する。
(ステップS105)制御部42は、第1の作業時間Tと第2の作業時間Tとの差が所定値以内であるか否かを判別する。制御部42は、第1の作業時間Tと第2の作業時間Tとの差が所定値以内であると判別した場合(ステップS105;YES)、ステップS115の処理に進める。制御部42は、第1の作業時間Tと第2の作業時間Tとの差が所定値より大きいと判別した場合(ステップS105;NO)、ステップS106の処理に進める。
(ステップS106)制御部42は、第1の作業時間Tが第2の作業時間T未満であるか否かを判別する。制御部42は、第1の作業時間Tが第2の作業時間T未満であると判別した場合(ステップS106;YES)、ステップS107の処理に進める。制御部42は、第1の作業時間Tが第2の作業時間T以上であると判別した場合(ステップS106;NO)、ステップS111の処理に進める。
(ステップS107)制御部42は、第1の作業領域Rを拡大する。
(ステップS108)制御部42は、地図情報と、記憶部43が記憶する作業機情報を用いて、拡大した第1の作業領域Rの作業にかかる第1の作業時間Tを算出する。
(ステップS109)制御部42は、地図情報と、拡大した第1の作業領域Rとを用いて、残りの作業領域Rを算出する。
(ステップS110)制御部42は、残りの作業領域Rと、記憶部43が記憶する作業機情報を用いて、第2の作業領域Rを再設定する。続けて、制御部42は、地図情報と、記憶部43が記憶する作業機情報を用いて、再設定した第2の作業領域Rの作業にかかる第2の作業時間Tを算出する。処理後、制御部42は、ステップS105の処理に戻す。
(ステップS111)制御部42は、第2の作業領域Rを拡大する。
(ステップS112)制御部42は、地図情報と、記憶部43が記憶する作業機情報を用いて、拡大した第2の作業領域Rの作業にかかる第2の作業時間Tを算出する。
(ステップS113)制御部42は、地図情報と、拡大した第2の作業領域Rとを用いて、残りの作業領域Rを算出する。
(ステップS114)制御部42は、残りの作業領域Rと、記憶部43が記憶する作業機情報を用いて、第1の作業領域Rを再設定する。続けて、制御部42は、地図情報と、記憶部43が記憶する作業機情報を用いて、再設定した第1の作業領域Rの作業にかかる第1の作業時間Tを算出する。処理後、制御部42は、ステップS105の処理に戻す。
(ステップS115)制御部42は、第1の作業機2-1に対する作業情報を生成し、第2の作業機2-2に対する作業情報を生成する。続けて、制御部42は、第1の作業機2-1に対する作業情報を、通信部41とネットワークNWを介して第1の作業機2-1に送信する。制御部42は、第2の作業機2-2に対する作業情報を、通信部41とネットワークNWを介して第2の作業機2-2に送信する。
なお、ステップS101において、制御部42は、第1の作業機2-1と第2の作業機2-2の性能(例えば刈幅等)に基づいて第1の作業領域Rを仮に設定するようにしてもよく、記憶部43に予め第1の作業機2-1と第2の作業機2-2の作業能力の割合を初期値として記憶させておいてもよい。例えば初期値が0.7である場合、制御部42は、全作業領域の面積を求め、全体面積の7割にあたる中心領域を第1の作業領域Rとして設定するようにしてもよい。
なお、ステップS106において、第1の作業時間Tと第2の作業時間Tとの差が所定値以内であるか否かを判別する例を説明したが、これに限らない。制御部42は、第1の作業時間Tと第2の作業時間Tとの比が所定値以内であるか否かを判別するようにしてもよい。この場合、制御部42は、第1の作業時間Tと第2の作業時間Tとの比が所定値以上であると判別した場合(ステップS106;YES)、ステップS107の処理に進めるようにしてもよい。制御部42は、第1の作業時間Tと第2の作業時間Tとの比が所定値未満であると場合(ステップS106;NO)、ステップS111の処理に進めるようにしてもよい。
なお、図8では、2つの作業機2を用いて作業領域を設定する例を説明したが、これに限らない。サーバー4は、3つ以上の作業機2それぞれに作業領域を設定するようにしてもよい。例えば、第1の作業機2-1を1つと、第2の作業機2-2を2つ用いる例を説明する。以下の説明では、第2の作業機2-21、第3の作業機2-22とする。
制御部42は、ステップS101~S103の処理を行う。
制御部42は、第2の作業領域Rを、第2の作業領域R21と第3の作業領域R22に分割する。制御部42は、第2の作業領域R21の作業を第2の作業機2-21に割り当て、第3の作業領域R22の作業を第3の作業機2-22に割り当てる。
制御部42は、第1の作業領域Rに対する第1の作業機2-1による第1の作業時間Tを算出する。制御部42は、第2の作業領域R21に対する第2の作業機2-21による第2の作業時間T21を算出し、第3の作業領域R22に対する第3の作業機2-22による第3の作業時間T22を算出する。
制御部42は、第1の作業時間Tと第2の作業時間T21と差が所定値以内になり、第1の作業時間Tと第3の作業時間T22との差が所定値以内になり、第2の作業時間T21と第3の作業時間T22との差が所定値以内になるように、第1の作業領域R、第2の作業領域R21、第3の作業領域R22それぞれを調整する。
なお、複数の作業機2が、例えば3つの場合、3つの作業機2それぞれの性能は異なっていてもよい。このような場合、制御部42は、例えば刈幅が大きい順に作業領域を割り当てるようにしてもよく、刈幅が小さい順に作業領域を仮に割り当てるようにしてもよい。
このように、本実施形態では、サーバー4は、複数の作業機2の作業時間がほぼ同じになるように、すなわち、複数の作業機2の作業が、ほぼ同じ時刻に終了するように、作業機2毎に作業領域を割り当てるように調整する。
このため、本実施形態では、作業領域にて、ドローンまたは衛星カメラ等の撮影装置3を用いて、作業領域全体(全作業領域)の画像を取得する。全作業領域における芝地(緑部分)を、作業効率が高い第1の作業機2-1が行うように設定する。また、本実施形態では、例えば、木や障害物などの影部分を、第2の作業機2-2が行うように設定する。サーバー4は、面積をそれぞれ計算し、各作業機2の作業能力から必要な作業時間を推定する。そして、サーバー4は、第1の作業機2-1と第2の作業機2-2で作業終了予定時刻が同じになるように、第1の作業領域と第2の作業領域を設定する。
以上のように、本実施形態によれば、複数の作業機の作業時間を作業領域と作業機の性能に基づいて合わせるようにしたので、複数の作業機で作業を行う際に作業効率を最大化することができる。この結果、本実施形態によれば、作業効率を最大化できる。また、本実施形態によれば、推定した作業時間に基づいて作業終了時間を推定できる。本実施形態によれば、推定される作業終了時間を作業者または作業支持者あるいは管理者が確認することで、作業のスケジュール設定が容易となる。
図9は、本実施形態に係る2つの作業機2による作業時間の例を示す図である。なお、図9に示す例では、サーバー4による作業機2への作業領域の割り当てが終了している。
時刻t0において、第1の作業機2-1と第2の作業機2-2それぞれは、サーバー4が送信した作業情報を、ネットワークNWを介して受信する。なお、作業情報には、送信相手を識別するための識別情報が含まれ、識別情報は、第1の作業機2-1の記憶部206-1が記憶し、第2の作業機2-2の記憶部206-2が記憶している。そして、制御部205-nは、受信した作業情報に含まれる識別子に基づいて自装置に対する作業情報を取得する。
第1の作業機2-1の作業領域は、第1ゾーン(例えば図4において第1の作業領域520)であるとする。また、第2の作業機2-2の作業領域は、複数(第2ゾーン、第3ゾーン、…、第m(mは3以上の整数)ゾーン(例えば図4において第2の作業領域530))であるとする。
時刻t1において、第1の作業機2-1は、第1ゾーンの作業を開始する。第2の作業機2-2は、第2ゾーン作業を開始する。
時刻t2において、第2の作業機2-2は、第2ゾーンの作業を終了し、第3ゾーンの作業を開始する。なお、第1の作業機2-1は、第1ゾーンの作業を継続する。
時刻t3において、第2の作業機2-2は、第3ゾーンの作業を終了し、第4ゾーンの作業を開始する。なお、第1の作業機2-1は、第1ゾーンの作業を継続する。
時刻t4において、第1の作業機2-1は、第1ゾーンの作業を終了し、第2の作業機2-2は、第mゾーンの作業を終了する。なお、時刻t4は、範囲を有する時刻であり、例えば午後3時55分~4時である。
ここで、複数の作業機2の作業時間をほぼ同じ時刻にする理由を説明する。
公園などの芝刈り作業は、例えば芝刈り業者に委託する場合がある。このような場合、業者は、作業に必要な芝刈機を、例えばトラックで搬送する。業者は、所有している芝刈機を有効活用したい。このため、第1の作業機2-1と第2の作業機2-2を公園へ搬送した場合、例えば第1の作業機2-1が先に作業が終了した場合に、委託を受けている他の公園等に第1の作業機2-1だけを搬送するのは効率が悪い。第1の作業機2-1と第2の作業機2-2の作業がほぼ同時に終了すれば、業者は2つの作業機2を一緒に他の公園等へ搬送して、作業を行うことができる。
このため、本実施形態では、複数の作業機2の作業時間をほぼ同じ時刻にするように作業領域を設定する。これにより、本実施形態によれば、複数の装置で作業を行う際に作業効率を最大化することができる。
なお、上述した例では、第1の作業機2-1の方が、第2の作業機2-2より作業能力が大きい例を説明したが、これに限らない。第1の作業機2-1と第2の作業機2-2の作業能力は、同じであってもよい。または、第2の作業機2-2の方が、第1の作業機2-1より作業能力が大きくてもよい。
また、上述した例では、作業時間を算出する例を説明したが、これに限らない。制御部42は、作業終了時間を算出するようにしてもよい。この場合、制御部42は、作業機2それぞれの作業終了時間が所定の範囲(例えば10分以内)になるように、作業機2それぞれの作業領域を設定するようにしてもよい。例えば、作業機2の確保の都合で、時刻t1の時点で第1の作業機2-1しか作業開始できない場合であっても、例えば時刻t2から第2の作業機2-2が作業開始できるのであれば、制御部42は、時刻t4に第1の作業機2-1と第2の作業機2-2の作業が終了するように作業領域を設定するようにしてもよい。なお、このように、後から作業機2を追加する場合、制御部42は、第1の作業時間Tと、第2の作業時間Tと、第2の作業機2-2が作業に参加するまでの時間T201を用いて、(T―T202)とTとの差が所定値以内になるように作業領域を設定するよいにしてもよい。
<変形例>
以下では、実施形態の変形例を説明する。
(第1変形例)
作業領域内には、例えばドローンによって撮影した画像に基づいて地図を作成する際には無かった障害物(落とし物等)が作業時に存在する場合もありえる。このような場合、作業機2は、センサ202によって検出した検出値を、ネットワークNWを介してサーバー4へ送信するようにしてもよい。
サーバー4は、作業機2からこのような障害物に関する情報を受信した場合、作業領域を修正し、作業情報も修正するようにしてもよい。そして、サーバー4は、修正した作業情報を、ネットワークNWを介して作業機2へ送信するようにしてもよい。
これにより、本実施形態によれば、地図作製後に障害物の増加等の作業領域に変化が生じた場合であっても、作業領域を適切に設定することができる。
(第2変形例)
本実施形態では、例えば撮影装置3がドローン等である例を説明したが、これに限らない。撮影装置3は、例えば第1の作業機2-1と第2の作業機2-2のうち少なくとも1つが備えていてもよい。この場合、作業機2は撮影した画像に位置情報を関連付けて、ネットワークNWを介してサーバー4へ送信するようにしてもよい。そして、サーバー4は、例えばHector SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)法(例えば参考文献1参照)を用いて、二次元地図情報の生成を行うようにしてもよい。
参考文献1 S. Kohlbrecher and J. Meyer and O. von Stryk and U. Klingauf, “A Flexible and Scalable SLAM System with Full 3D Motion Estimation”, in Proc. of IEEE International Symposium on Safety, Security and Rescue Robotics (SSRR), pp. 155-160, 2011.
(第3変形例)
地図作成機能や作業能力の割り当て作業をサーバー4が行う例を説明したが、これに限らない。地図作成機能や作業能力の割り当て作業は、例えば作業機2の親機、例えば第1の作業機2-1が行うようにしてもよい。この場合、第1の作業機2-1が、地図作成機能や作業能力の割り当て作業を行い、作業情報を他の作業機2に送信するようにしてもよい。
(第4変形例)
サーバー4は、芝の種類、芝の生育状態、季節、天候なども加味して、作業機2の作業時間の算出するようにしてもよい。
(第5変形例)
上述した例では、作業に用いる作業機2の台数を予め設定している例を説明したが、これに限らない。例えば、2つの作業機2を用いて、午前中にA公園の芝刈りを行い、午後にB公園の芝刈りを行うとする。A公園で作業を開始した後、障害物が増えていたり、または芝の生育状態が想定より成長していて刈る量が多い場合もある。このような場合、2つの作業機2では、午前中に作業を終えられない場合もある。
このような場合、作業機2それぞれは、位置検出部204が検出した位置情報を、作業時に所定の時間後とまたは所定時刻に、ネットワークNWを介して、サーバー4に送信するようにしてもよい。位置情報は、例えば障害物の存在する位置を示す障害物情報であってもよい。
サーバー4は、取得した位置情報と、図9のスケジュールを比較する。なお、サーバー4の制御部42は、作業領域や作業時間を算出した後、作業機2それぞれのスケジュールを算出して、算出したスケジュールに関する情報を記憶部43に記憶させるようにしてもよい。なお、スケジュールは、例えば、作業開始時刻から所定時間毎に、予定の何%まで作業終了または作業機2が作業を行っている位置(緯度経度)等の情報であってもよい。制御部42は、作業が遅れている場合、例えば第2の作業機2-2の作業が遅れている場合に、作業機2を追加するようにしてもよい。このような場合、制御部42は、追加する作業機2も含めて、作業領域と作業時間の算出を更新し、更新した作業情報を作業中の作業機2と、追加する作業機2へ送信するようにしてもよい。
また、制御部42は、作成したスケジュールの情報を、作業の管理者または作業者が所持する端末5等に送信するようにしてもよい。
これにより、作業の管理者または作業者は作業の終了予定時間または作業にかかる時間を確認することができるので、作業機2で行う作業のスケジュール設定(例えば午前中で作業が終了する場合、午後から別の作業のスケジュールを組む)が容易になる。
なお、上述した実施形態や変形例では、作業機2が芝刈機の例を説明したが、これに限らない。複数の作業機2は、芝刈機に加え、自走式の芝払機や、自走式のブロア(刈り取った芝を敷地内に戻す装置)等であってもよい。
また、作業機2は、所定の領域を複数の作業機で作業を行う装置であってもよい。例えば、作業機2は、自走式の清掃ロボットであってもよく、工場内の自走式の搬送装置であってもよく、自走式の監視装置等であってもよい。
なお、本発明における作業機2の機能の全てまたは一部、撮影装置3の機能の全てまたは一部、サーバー4の機能の全てまたは一部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより作業機2が行う処理の全てまたは一部、撮影装置3が行う処理の全てまたは一部、サーバー4が行う処理の全てまたは一部、を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等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内において種々の変形および置換を加えることができる。
1…自律作業システム、
2,2-1,2-1,2-21,2-22,・・・,2-m…作業機、
3…撮影装置、
4…サーバー、
5…端末、
NW…ネットワーク、
31…通信部、32…制御部、33…撮影部、34…GPS受信部、35…センサ、
41…通信部、42…制御部、43…記憶部、
201,201-1,201-2,・・・,201-n…電源、
202,202-1,202-2,・・・,202-n…センサ、
203,203-1,203-2,・・・,203-n…通信部、
204,204-1,204-2,・・・,204-n…位置検出部、
205,205-1,205-2,・・・,205-n…制御部、
206,206-1,206-2,・・・,206-n…記憶部、
207,207-1,207-2,・・・,207-n…駆動部、
208,208-1,208-2,・・・,208-n…モータ、
209,209-1,209-2,・・・,209-n…車輪、
210,210-1,210-2,・・・,210-n…ブレードカッター、
221,221-1,221-2,・・・,221-n…接触センサ、
222,222-1,222-2,・・・,222-n…車輪速センサ、
223,223-1,223-2,・・・,223-n…リフトセンサ、
224,224-1,224-2,・・・,224-n…ジャイロセンサ、
,R,R21,R22…作業領域、
,T,T21,T22…作業時間

Claims (6)

  1. 第1作業機と、
    第2作業機と、
    設定装置を備え、
    前記設定装置は、
    全作業領域のうちの一部を前記第1作業機の作業を行う第1作業領域として設定し、前記第1作業機が前記第1作業領域の作業にかかる第1作業時間を算出し、
    前記全作業領域のうちの第1作業領域以外を前記第2作業機が作業を行う第2作業領域として設定し、前記第2作業機が前記第2作業領域の作業にかかる第2作業時間を算出し、
    前記第1作業時間と前記第2作業時間との差が所定値以内となるように、前記第1作業領域と前記第2作業領域を変更し、
    変更した前記第1作業領域に関する情報を前記第1作業機に送信し、
    変更した前記第2作業領域に関する情報を前記第2作業機に送信する、
    自律作業システム。
  2. 前記設定装置は、
    前記第1作業機の作業能力と、前記第2作業機の作業能力を比較し、作業能力が大きい方を前記第1作業機に設定し、
    前記第1作業機の作業能力に基づいて、前記第1作業領域の面積を設定する、
    請求項1に記載の自律作業システム。
  3. 前記設定装置は、
    前記第1作業機と前記第2作業機のうち少なくとも1つから障害物の位置を示す障害物情報を取得し、取得した障害物情報に基づいて、前記第1作業領域と前記第2作業領域を変更する、
    請求項1または請求項2に記載の自律作業システム。
  4. 前記第1作業機と、前記第2作業機は、芝刈機であり、
    前記設定装置は、
    前記第1作業機の作業能力が、前記第2作業機の作業能力より大きい場合、少なくとも前記全作業領域の境界部を前記第2作業領域に設定する、
    請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の自律作業システム。
  5. 全作業領域のうちの一部を第1作業機の作業を行う第1作業領域として設定し、前記第1作業機が前記第1作業領域の作業にかかる第1作業時間を算出し、
    前記全作業領域のうちの第1作業領域以外を第2作業機が作業を行う第2作業領域として設定し、前記第2作業機が前記第2作業領域の作業にかかる第2作業時間を算出し、
    前記第1作業時間と前記第2作業時間との差が所定値以内となるように、前記第1作業領域と前記第2作業領域を変更し、
    変更された前記第1作業領域に関する情報を前記第1作業機に送信し、
    変更された前記第2作業領域に関する情報を前記第2作業機に送信する、
    自律作業設定方法。
  6. コンピュータに、
    全作業領域のうちの一部を第1作業機の作業を行う第1作業領域として設定させ、
    前記第1作業機が前記第1作業領域の作業にかかる第1作業時間を算出させ、
    前記全作業領域のうちの第1作業領域以外を第2作業機が作業を行う第2作業領域として設定させ、
    前記第2作業機が前記第2作業領域の作業にかかる第2作業時間を算出させ、
    前記第1作業時間と前記第2作業時間との差が所定値以内となるように、前記第1作業領域と前記第2作業領域を変更させ、
    変更された前記第1作業領域に関する情報を前記第1作業機に送信さえ、
    変更された前記第2作業領域に関する情報を前記第2作業機に送信させる、
    プログラム。
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FR2103013A FR3108466A1 (fr) 2020-03-27 2021-03-25 Systeme de travail autonome, procede de definition de travail autonome, et programme
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023180763A1 (en) * 2022-03-25 2023-09-28 Micropply Limited A method and system for matching events and surfaces to a suitable autonomous vehicle for deployment
GB2616900A (en) * 2022-03-25 2023-09-27 Micropply Ltd Method and system for identifying and activating surfaces

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009199359A (ja) 2008-02-21 2009-09-03 Yanmar Co Ltd 自律型ロボット及び自律型ロボットを複数用いる協調作業システム
JP2014200449A (ja) 2013-04-04 2014-10-27 シャープ株式会社 自走式掃除機
JP2014230667A (ja) 2013-05-29 2014-12-11 シャープ株式会社 サーバ、制御システム、自走式掃除機、制御方法、プログラム、および記録媒体
JP2017176115A (ja) 2016-03-31 2017-10-05 本田技研工業株式会社 自律走行作業車の制御装置
JP2017176116A (ja) 2016-03-31 2017-10-05 本田技研工業株式会社 自律走行作業車の制御装置
US20170364091A1 (en) 2016-06-15 2017-12-21 James Duane Bennett Modular multitier mobile units
WO2018142791A1 (ja) 2017-01-31 2018-08-09 本田技研工業株式会社 無人作業システム、サーバーコンピューター、及び無人作業機

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10098277B2 (en) * 2011-08-11 2018-10-16 Chien Ouyang Robotic lawn mower with boundary stands
DE102011083309A1 (de) * 2011-09-23 2013-03-28 Robert Bosch Gmbh Autonomes Arbeitsgerät
JP6384545B2 (ja) * 2015-02-13 2018-09-05 ヤンマー株式会社 自律走行作業車両の制御システム
DE102015121666B3 (de) * 2015-12-11 2017-05-24 RobArt GmbH Fernsteuerung eines mobilen, autonomen Roboters
JP6621724B2 (ja) 2016-09-09 2019-12-18 ヤンマー株式会社 経路生成システム
CN108267752B (zh) * 2016-12-15 2022-01-18 苏州宝时得电动工具有限公司 自移动设备的工作区域的分区方法、装置和电子设备
WO2018142482A1 (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 本田技研工業株式会社 無人作業システム、管理サーバー、及び無人作業機
EP3412134B1 (de) * 2017-06-09 2020-08-19 Andreas Stihl AG & Co. KG Bodenbearbeitungssystem mit einem endlosen begrenzungsdraht
EP3412132B1 (de) * 2017-06-09 2021-05-12 Andreas Stihl AG & Co. KG Bodenbearbeitungssystem mit mindestens einer intensivzone
DE102017113288A1 (de) * 2017-06-16 2018-12-20 Vorwerk & Co. Interholding Gmbh System mit mindestens zwei Bodenbearbeitungseinrichtungen
JP2020193630A (ja) 2019-05-24 2020-12-03 本田技研工業株式会社 乾式摩擦クラッチ
CN113625701A (zh) * 2020-05-09 2021-11-09 苏州宝时得电动工具有限公司 一种割草机器人路径规划方法及割草机器人
US20230147624A1 (en) * 2021-11-11 2023-05-11 Rapyuta Robotics Co., Ltd. Autonomous mobile robots for coverage path planning

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009199359A (ja) 2008-02-21 2009-09-03 Yanmar Co Ltd 自律型ロボット及び自律型ロボットを複数用いる協調作業システム
JP2014200449A (ja) 2013-04-04 2014-10-27 シャープ株式会社 自走式掃除機
JP2014230667A (ja) 2013-05-29 2014-12-11 シャープ株式会社 サーバ、制御システム、自走式掃除機、制御方法、プログラム、および記録媒体
JP2017176115A (ja) 2016-03-31 2017-10-05 本田技研工業株式会社 自律走行作業車の制御装置
JP2017176116A (ja) 2016-03-31 2017-10-05 本田技研工業株式会社 自律走行作業車の制御装置
US20170364091A1 (en) 2016-06-15 2017-12-21 James Duane Bennett Modular multitier mobile units
WO2018142791A1 (ja) 2017-01-31 2018-08-09 本田技研工業株式会社 無人作業システム、サーバーコンピューター、及び無人作業機

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