JP7435491B2 - 自律移動体 - Google Patents
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Description
<自律移動体10の構成について>
以下、本発明を具体化した第1実施形態を、図面を用いて説明する。図1に示すように、自律移動体10は、全方向移動車両であって、例えば、「無人搬送車」(AGV:Automatic Guided Vehicle)である。自律移動体10は、例えば、本体に人手または自動で荷物を積み込み、指示された場所まで自律的に走行し、人手または自動で荷卸しをする無軌道車両を意味する。自律移動体10には、例えば、無人牽引車および無人フォークリフトが含まれる。
図2に示す通り、制御装置100には、測域センサ40と、自律移動体10が備える車輪30,31,32,33に対応した駆動部65,66,67,68とが接続される。また、駆動部65,66,67,68には、モータ61,62,63,64が接続される。モータ61の出力軸には、車輪30が駆動連結され、モータ62の出力軸には、車輪31が駆動連結され、モータ63の出力軸には、車輪32が駆動連結され、モータ64の出力軸には、車輪33が駆動連結される。これにより、モータ61,62,63,64は、車輪30,31,32,33を駆動することができる。
制御部110は、例えば、認識部60と、動作情報生成部80と、走行制御部120と、更新部130とを備える。走行制御部120は、行動計画生成部122と、駆動制御部124とを備える。
図3において、直交するX,Y方向は、水平面を規定している。図3に示す通り、センシング範囲Asは、例えば、自律移動体10の進行方向前方において、水平方向の所定角度の270°となる範囲である。各棚Raは、X方向に延びるように配置され、棚Ra1,Ra2の間には、通路70が区画形成されている。通路70はX方向に延びている。各棚Raには、部品が保管されている。そして、作業者M1は、通路70を歩行しつつ必要な部品を棚Raから取り出す作業を行う。
図4に示すように、棚Ra1と棚Ra2との間には、通路70が区画形成され、棚Ra2と棚Ra3との間には、通路71が区画形成され、棚Ra4と棚Ra5との間には、通路72が区画形成され、棚Ra5と、棚Ra6との間には、通路73が区画形成される。この一例において、棚Ra1~Ra3及び通路70,71の範囲は、既学習範囲AR1であり、棚Ra4~Ra6及び通路72,73の範囲は、未学習範囲AR2である。
<動作フロー>
以下、第1実施形態における更新部130の更新処理の詳細について、フローチャートを用いて説明する。なお、図6に示すフローチャートの処理とは別途、測域センサ40の検出結果に基づいて、認識部60が自律移動体10の周囲環境を認識する処理と、認識部60の認識結果、又は動作履歴情報212に基づいて、走行制御部120が駆動部65,66,67,68を制御する処理とが実行される。
(1-1)自律移動体10は、機台20と、機台20を走行させる駆動部65,66,67,68と、機台20の移動量、及び機台20の回転角度を示す動作情報を生成する動作情報生成部80と、機台20の周囲に存在する物体を認識する認識部60と、駆動部65,66,67,68を制御する制御装置100と、を備える。制御装置100は、走行制御部120と、更新部130とを有する。走行制御部120は、追尾走行モード、自律走行モード、又は動作情報走行モードによって、駆動部65,66,67,68を制御する。走行制御部120は、追尾走行モードにおいて認識部60により認識された追尾対象者を追尾するように機台20を走行させるべく駆動部65,66,67,68を制御する。走行制御部120は、自律走行モードにおいて認識部60の認識結果と地図情報210とに基づいて機台20を自律走行させるべく駆動部65,66,67,68を制御する。走行制御部120は、動作情報走行モードにおいて、追尾走行モードで走行している間に動作情報生成部80により生成された動作情報に基づいて、地図情報210に示される既学習範囲AR1以外の未学習範囲AR2において機台20を自律走行させるべく駆動部65,66,67,68を制御する。更新部130は、機台20の周囲に存在する物体のうち追尾対象者以外の物体を動作情報生成部80が認識した認識結果に基づいて自律走行する範囲の地図情報210を更新する。
以下、本発明を具体化した第2実施形態を、図面を用いて説明する。第2実施形態では、自律移動体10が第1測域センサ41と、第2測域センサ42との二つの測域センサ40を備える場合について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
図7に示すように、本実施形態の自律移動体10は、第1測域センサ41と、第2測域センサ42との二つの測域センサ40を備える。機台20には第1測域センサ41及び第2測域センサ42が装着されている。本実施形態では、第1測域センサ41及び第2測域センサ42は、機台20の上面に固定されており、機台20の平面上における第1測域センサ41と第2測域センサ42との設置位置が、前方及び後方の180°異なる位置である。
以下、第2実施形態における更新部130の更新処理について説明する。作業者M1は、自律移動体10の払出場ARdから、自律移動体10を追尾走行モードによって走行を開始させ、自律移動体10は、追尾走行モードによって走行し、作業者M1を追尾する。作業者M1及び自律移動体10は、払出場ARdから通路71を移動する経路RT1と、既学習範囲AR1と未学習範囲AR2との境界の位置P1と、通路72と通路73とを移動する経路RT2とを経由して、棚Ra5,Ra6との間の位置P2まで移動する。作業者M1は、位置P2においてピッキング作業を行う。
以下、第1実施形態における更新部130の更新処理の詳細について、フローチャートを用いて説明する。なお、図9に示すフローチャートの処理とは別途、測域センサ40の検出結果に基づいて、認識部60が自律移動体10の周囲環境を認識する処理と、認識部60の認識結果、又は動作履歴情報212に基づいて、走行制御部120が駆動部65,66,67,68を制御する処理とが実行される。
(2-1)自律移動体10は、進行方向前方に存在する物体を検出する第1検出部(この一例では、第1測域センサ41)と、進行方向後方に存在する物体を検出する第2検出部(この一例では、第2測域センサ42)とを備える。認識部60は、追尾走行モードにおいて第2測域センサ42が検出した検出結果に基づいて、機台20の周囲に存在する物体のうち追尾対象者以外の物体を認識する。
なお、上述では、更新部130は、動作情報走行モードにより復路を走行した後に、地図情報210を更新する場合について説明したが、これに限られない。更新部130は、例えば、追尾走行モードにおいて、第2測域センサ42が検出した検出結果に基づいて、機台20の周囲に存在する物体のうち追尾対象者以外の物体を認識部60が認識した認識結果に基づいて、地図情報210を更新してもよい。この場合、更新部130は、例えば、往路を走行した後に、地図情報210の更新が可能となる。
以下、上述した第1実施形態にかかる変形例1を、図面を用いて説明する。第1実施形態では、自律移動体10の自己位置が既学習範囲AR1内であると判定した場合、自律移動体10が開始位置まで到着したものとみなし、更新部130が地図情報210を更新する場合について説明した。変形例1では、自律移動体10が既学習範囲AR1に戻り、且つ戻り位置が開始位置であると判定した場合に、更新部130が地図情報210を更新する場合について説明する。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
図10に示す通り、変形例1の制御装置100は、制御部110に代えて、制御部111を備える。制御部111は、制御部110が備える構成に加えて、判定部140を備える。判定部140は、認識部60の認識結果に基づいて、往路と、復路とを走行した後、自律移動体10が開始位置に到着したか否かを判定する。
以下、変形例1における更新部130の更新処理の詳細について、フローチャートを用いて説明する。なお、図11に示すフローチャートの処理とは別途、測域センサ40の検出結果に基づいて、認識部60が自律移動体10の周囲環境を認識する処理と、認識部60の認識結果、又は動作履歴情報212に基づいて、走行制御部120が駆動部65,66,67,68を制御する処理とが実行される。また、図11に示す処理のうち、図6に示す処理と同様の処理については、同一のステップ符号を付して説明を省略する。
(3-1)変形例1の制御部111は、制御部110の構成に加えて、判定部140を更に備える。判定部140は、認識部60の認識結果に基づいて、往路と、復路とを走行した後、開始位置に到着したか否かを判定する。更新部130は、判定部140の判定結果が開始位置に到着したことを示す場合、地図情報210を更新し、判定部140の判定結果が開始位置に到着したことを示さない場合、地図情報210を更新しない、
かかる構成において、更新部130は、判定部140の判定結果が、未学習範囲AR2から既学習範囲AR1に戻った自律移動体10の自己位置が、未学習範囲AR2の走行を開始した開始位置ではないと判定した場合には、地図情報210を更新しない。
上記各実施形態は以下のように変更してもよい。なお、上記実施形態及び以下の各別例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせてもよい。
〇測域センサ40に代えて(或いは、加えて)、カメラやレーダ装置が用いられてもよい。この場合、カメラは、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラは、自律移動体10の任意の箇所に取り付けられる。カメラは、例えば、周期的に繰り返し自律移動体10の周囲を撮像する。カメラは、ステレオカメラであってもよい。また、レーダ装置は、自律移動体10の周囲にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波(反射波)を検出して少なくとも物体の位置(距離および方位)を検出する。レーダ装置は、自律移動体10の任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置は、FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。
○図4ではセンシング範囲Asが扇形である場合について説明したが、これに限られない。例えば、測域センサ40のセンシング範囲Asに指向性が存在する場合、センシング範囲Asは、当該指向性の方向に突出した形状であってもよい。
Claims (4)
- 機台と、
前記機台を走行させる駆動部と、
前記機台の移動量、及び前記機台の回転角度を示す動作情報を生成する動作情報生成部と、
前記機台の周囲に存在する物体を認識する認識部と、
前記駆動部を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
追尾走行モードにおいて前記認識部により認識された追尾対象者を追尾するように前記機台を走行させるべく前記駆動部を制御し、自律走行モードにおいて前記認識部の認識結果と地図情報とに基づいて前記機台を自律走行させるべく前記駆動部を制御し、動作情報走行モードにおいて前記追尾走行モードで走行している間に前記動作情報生成部により生成された前記動作情報に基づいて、前記地図情報に示される範囲以外の範囲において前記機台を自律走行させるべく前記駆動部を制御する走行制御部と、
前記機台の周囲に存在する物体のうち追尾対象者以外の物体を前記認識部が認識した認識結果に基づいて自律走行する範囲の前記地図情報を更新する更新部と、を有する、
ことを特徴とする自律移動体。 - 進行方向前方に存在する物体を検出する第1検出部を備え、
前記動作情報生成部は、前記地図情報に示される範囲以外の範囲の走行を開始した開始位置から目的地までの往路において、前記動作情報を生成し、
前記認識部は、前記動作情報走行モードにおいて前記第1検出部が検出した検出結果に基づいて、前記機台の周囲に存在する物体のうち追尾対象者以外の物体を認識する、
請求項1に記載の自律移動体。 - 前記往路と、前記目的地から前記開始位置までの復路とを走行した後、前記開始位置に到着したか否かを判定する判定部を更に備え、
前記更新部は、前記判定部の判定結果が前記開始位置に到着したことを示す場合、前記地図情報を更新し、前記判定部の判定結果が前記開始位置に到着したことを示さない場合、前記地図情報を更新しない、
ことを特徴とする請求項2に記載の自律移動体。 - 進行方向前方に存在する物体を検出する第1検出部と、
進行方向後方に存在する物体を検出する第2検出部とを備え、
前記認識部は、前記追尾走行モードにおいて前記第2検出部が検出した検出結果に基づいて、前記機台の周囲に存在する物体のうち追尾対象者以外の物体を認識する、
ことを特徴とする請求項1に記載の自律移動体。
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