JPH03284103A - 移動ロボットシステムにおける充電制御方式 - Google Patents

移動ロボットシステムにおける充電制御方式

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JPH03284103A
JPH03284103A JP2080164A JP8016490A JPH03284103A JP H03284103 A JPH03284103 A JP H03284103A JP 2080164 A JP2080164 A JP 2080164A JP 8016490 A JP8016490 A JP 8016490A JP H03284103 A JPH03284103 A JP H03284103A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、充電式バッテリが搭載された移動ロボットを
特定の充電ステーションに自動走行させて、その充電式
バッテリを自動的に充電する移動ロボットシステムにお
ける充電制御方式（以下、充電制御方式という。）に関
する。
「従来の技術」 近年のＦＡ（ファクトリ・オートメーション）化に伴い
、自動走行する移動ロボットが採用されることが多くな
ってきている。
この移動ロボットを含んだ従来の移動ロボットシステム
としては、複数の移動ロボットと、これらを統括して制
御する制御局２からなるものが代表的である。そして、
各移動ロボットは制御局の指示に従い、作業点や充電ス
テーション等の特定点まで自動走行して充電や荷揚げ等
の所定の作業を行う。制御局が移動ロボットの移動領域
の地図情報を管理するとともに、すべての移動ロボット
の現在位置や作業中か否かなとの状態を監視し、無線又
は有線などの通信手段により移動ロボットと交信しなが
ら作業指示を行う。
また、移動ロボットは通常充電式バッテリで駆動される
電動モータにより走行させられるようになっており、制
御局が充電式バッテリの充電後の経過時間を計測してお
り、経過時間が所定値毎、例えば、６０分毎に充電する
作業をさせるように指示を行う。この際、制御局は移動
ロボットに最寄りの充電ステーションを指示し、この移
動ロボットは、この充電ステーションに自動走行して行
って、自己の受電カブラを充電ステーションの給電カプ
ラに自動的に嵌合し、充電式バッテリを充電する ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の充電制御方式では、制御局が経過
時間を計測しているので、複数の移動ロボット毎に経過
時間を計測するために特別のプログラムを用意しなけれ
ばならず、制御局における処理が複雑になるという欠点
がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、制御局の
処理が簡単なる移動ロボットを提供することを目的とす
る。
「課題を解決するための手段」 本発明の充電制御方式は、 複数の充電ステーションと、前記複数の充電ステーショ
ンのうちから特定の充電ステーションを指定する制御局
と、搭載された充電式バッテリで前記充電ステーション
に向かって走行する複数の移動ロボットとを備えてなり
、 前記移動ロボットに、前記充電式バッテリの充電の要否
を判定する充電要否判定手段と、この判定手段で充電が
必要と判定されたときに充電要求信号を前記制御局に送
信する充電要求送信手段とを設けるとともに、 前記制御局に、前記充電要求信号を受信する充電要求受
信手段と、この受信手段で一の移動ロボットからの充電
要求信号が受信されたときに、他の移動ロボットが充電
中及び充電のために向かっている充電ステーション以外
の充電ステーションのうちから最寄りの充電ステーショ
ンを検索する充電ステーション検索手段と、この検索結
果を前記特定の充電ステーションとして指定して前記一
の移動ロボットに送信する充電ステーション送信手段と
を備えたことを特徴とする。
「作用」 本発明の充電制御方式によれば、移動ロボット内で充電
要否判定手段により充電式バッテリの充電の要否が判定
され、充電を要すると判定されたときには、充電要求送
信手段により制御局に対して充電要求信号が送信される
。
制御局では、一の移動ロボットからの充電要求信号が充
電要求受信手段により受信されると、充電ステーション
検索手段により、他の移動ロボットが充電中及び充電の
ために向かっている充電ステーション以外の充電ステー
ションのうちから最寄りの充電ステーションが検索され
る。この検索結果である充電ステーション情報が、充電
ステーション送信手段により一の移動ロボットに対して
送信される。
検索された充電ステーション情報が送信されて、充電ス
テーションが指示されると、一の移動ロボットはその充
電ステーションに向かって自動走行して、その充電ステ
ーションで充電式バッテリを充電する。
このように、移動ロボットが自分で充電の要否を判定す
るようにしているので、制御局側で充電の経過時間をす
るといった処理の必要がなくなり、この分だけ制御局の
処理が簡素化される。また、制御局では、他の移動ロボ
ットが充電中又は充電するために向かっている充電ステ
ーション以外の充電ステーションを、一の移動ロボット
に対して指定するようにしているので、複数の移動ロボ
ットが重複して同じ充電ステーションに集中するといっ
た事態が防止される。
「実施例」 以下に、図面を参照して、本発明の一実施例の移動ロボ
ットを含む移動ロボットシステムについて説明する。第
１図はこの移動ロボットシステムの全体構成を示すブロ
ック図である。この図において、１は制御局、２−１〜
２−１０は移動ロボットであり、制御局１と各移動ロボ
ット２−１から２−１０　（以下、移動ロボットを総称
していうときは単に番号２を付す。）とは無線によって
接゛続されている。移動ロボット２は第４図に示すよう
に予め決められた走行路の床面に貼付された磁気テープ
に沿って走行するようになっており、また、走行路には
適宜の間隔をおいてノードマークが設定されている。
第２図は制御局１の構成を示すブロック図である。図中
において、１ａはＣＰＵ　（中央処理装置）、１ｂはＣ
ＰＵ１ａにおいて用いられるプログラムが記憶されたプ
ログラムメモリ、ＩＣはロボット間の衝突を防止するた
めのデータが記憶され＝７ た衝突テーブルである。
１ｄは地図メモリであり、第４図に示す各ノード■〜＠
の（Ｘ　−Ｙ）座標、ノードの種別（たとえば、作業ス
テーション、充電ステーション等）を示すデータ、その
ノードに接続されている他のノードの番号、そのノード
に接続されている各地のノードまでの距離等が記憶され
て構成されている。さらに、地図メモリ１ｄには、床面
に複数設けられた充電ステーションＳｌ、３２の座標が
記憶されている。
ｌｅはデータ記憶用のデータメモリであり、１ｆはキー
ボードを含んだ操作部である。さらに、１ｇは後述する
移動ロボット２と通信するための通信装置であり、この
通信装置１ｇはＣＰＵ１ａから供給されるデータを２０
０〜３００ＭＨｚの搬送波に乗せて発信し、また、移動
ロボット２１〜２−１０から搬送波に乗せて送信された
データを受信する。
第３図は移動ロボット２の構成を示すブロック図である
。
この図において、２ａはＣＰＵ、２ｂはＣＰＵにおいて
用いられるプログラムが記憶されたプログラムメモリ、
２Ｃはデータ記憶用のデータメモリ、２ｄはキーボード
を含んだ操作部、２ｅは制御局１と制御信号のやり取り
を行う通信装置である。２ｆは制御局１に内蔵された地
図メモリｌｄと同じ構成の走行路データが記憶された地
図メモリである。
２ｇは走行制御装置であって、ＣＰＵ２ａから供給され
る行き先データを受け、磁気センサによって床面の磁気
テープ及びノードマークを検出しつつ駆動モータを制御
し、移動ロボットを目的ノードまで走行させる。
２ｈはアーム制御装置であり、ＣＰＵ２ａから供給され
る作業プログラム番号を受け、移動ロボットが作業ノー
ドに到達した時点でその番号の作業プログラムを内部の
メモリから読み出し、読み出したプログラムによってロ
ボットアームを制御して各種の作業を行わせる。
２ｊは充電式バッテリの充電の要否を判定する充電要否
判定装置である。この充電要否判定装置２ｊはバッテリ
電圧検出装置と計時装置とからなっている。このバッテ
リ電圧検出装置は、充電式バッテリの電圧を常時監視し
、充電式バッテリの電圧が所定値に低下したときにＣＰ
Ｕ２ａに信号を送るようになっている。また、計時装置
は、充電式バッテリを充電した時からの経過時間を計測
し、経過時間が所定値（たとえば、６０分）になったと
きに、ＣＰＵ２ａに信号を送るようになっている。
次に、上述した移動ロボットシステムの動作について説
明する。
移動ロボット２は制御局１からの指示により、地図メモ
リ２ｆを参照しつつ、走行制御装置２ｇにより目的地に
走行して、アーム制御装置２ｈにより作業を行う。この
走行や作業は、移動ロボット２に搭載された充電式バッ
テリにより行われるので、この充電式バッテリが徐々に
消耗して、充電式バッテリの電圧が漸減する。
ここで、充電要否判定手段２ｊによりバッテリを充電す
る必要と判定されたとき、すなわち、バッテリ電圧検出
装置により電圧が所定値になったことが検出されたこと
を示す信号又は計時装置により経過時間が所定値になっ
たことが検出されたことを示す信号のうち最先のものが
ＣＰＵ２ａに伝えられると、ＣＦ’　Ｕ　２　ａはプロ
グラムメモリ２ｂを呼び出して、通信装置２ｅから制御
局ｌに向かって充電要求信号が発信される。
この充電要求信号が制御局１の通信装置１ｇからＣＰＵ
１ａに入力されると、データメモリｌｅ内に設けられた
充電ステーション登録テーブルが呼び出される。ここで
、この充電ステーション登録テーブルは、複数の充電ス
テーション認識符号に記憶エリアそれぞれ割り振られた
構成をしている。後述するように、制御局１が移動ロボ
ット２に対して充電する特定の充電ステーションを指定
したときに、その特定の充電ステーション認識符号の記
憶エリアに認識記号が記憶されるとともに、移動ロボッ
ト２が発した充電が終了した旨の信号を受信したときに
認識記号を抹消するようにして＋１ いる。したがって、充電ステーション登録テーブルの記
憶エリアをサーチすると、認識記号が記憶されている充
電ステーション認識符号に対応する充電ステーションは
、移動ロボット２が充電中又は充電するために向かって
いる充電ステーションであることが解る。
さらに、充電要求信号が制御局１の通信装置１ｇから受
信されＣＰＵＩ　ａに入力されると、プログラムメモリ
１ｂが呼び出され、地図メモリ１ｄを参照して、最寄り
の充電ステーションが検索される。そして、この検索さ
れた充電ステーションに関して、上述した充電ステーシ
ョン登録テーブルをサーチして、該当する充電ステーシ
ョン認識符号の記憶エリアに認識記号が記憶されている
か検査する。
ここで、当該記憶エリアに認識記号が記憶されていない
場合には、当該記憶エリアに認識記号を登録した後に、
当該充電ステーション認識符号を移動ロボット２に送信
する。
一方、当該記憶エリアに既に認識記号が登録さ２ れているときには、対応する充電ステーションを除いた
他の充電ステーションの中から移動ロボット２の最寄り
の充電ステーションを、上述と同様に地図メモリ１ｄを
参照して検索する。この後、上述と同様に充電ステーシ
ョン登録テーブルをサーチと充電ステーションの検索と
を繰り返してして記憶エリアに認識記号のない充電ステ
ーション認識符号を探し、この充電ステーション認識符
号を移動ロボット２に送信する。
移動ロボット２に特定の充電ステーション認識符号が送
信されると、移動ロボット２は、自己内にもつ地図メモ
リ２ｆを参照しつつ、走行制御装置２ｇにより、送信に
より特定された充電ステーションに向かって自動走行す
る。
そして、移動ロボット２が充電ステーションに着くと、
従来のように、充電ステーション側の給電カプラに移動
ロボット２側の受電カプラを嵌挿して自動的に充電式バ
ッテリの充電を行い、充電が終了したらその旨を制御局
ｌに送信する。この後に、制御局１に指示に従って走行
や各種の作業を行う。
本実施例によれば、充電式バッテリの電圧が所定値以下
に下回ったり、充電後盾定時間が経過したりしたとき、
すなわち、充電式バッテリに充電の必要が生じたときに
、移動ロボット２が自ら制御局１に充電要求を発信する
ようにしているので、従来のように制御局１側において
移動ロボット２の充電時期を監視するためのプログラム
が不要となり、制御局１側の処理が簡単になる。
また、本実施例によれば、制御局１内で充電ステーショ
ン登録テーブルをサーチすることにより移動ロボット２
が充電中及び充電のために向かっている充電ステーショ
ンが解り、これらの充電ステーションを除いた充電ステ
ーションのうち最寄りのものを移動ロボット２に指示し
、この充電ステーションに向けて自動走行させるように
している。したがって、既に充電中または直後に充電中
となる充電ステーションには複数の移動ロボットが重複
して走行することがなくなり、移動ロボット２を複数の
充電ステーションに分散させることができ、移動ロボッ
トを効率的に走行させることができる。
「発明の効果」 以上説明したように、本発明の充電制御方式によれば、
充電式バッテリの要否を移動ロボット自身が判定し、制
御局側で他の移動ロボットが充電中及び充電のために向
かっている充電ステーション以外の充電ステーションを
指示するようにし、この指示された充電ステーションに
向かって移動ロポッＩ・を自動走行させるようにしてい
るので、制御局の処理が簡単になり、−個の充電ステー
ションに複数の移動ロボットが集中することが防止され
移動ロボットの効率的な走行を可能とすることかできる
という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図から第４図は本発明の一実施例の移動ロボットシ
ステムを示す図であって、第１図はその全体構成を示す
ブロック図、第２図はその制御局の構成を示すブロック
図、第３図はその移動ロボットの構成を示すブロック図
、第４図は移動ロポ５ ットが走行する走行路の一例を示す図である。 １・・・制御局、１ａ・・・ＣＰＵ、ｌｂ・・・プログ
ラムメモリ、２ｄ・・・地図メモリ、ｌｅ・・・データ
メモリ、Ｉｇ−−−通信装置、２−１−２−１０−・・
移！７１ｒ：Ｉポット、２ａ・・・ＣＰＵ、２ｂ・・・
プログラムメモリ、２ｆ・・・地図メモリ、２ｇ・・・
走行制御装置、２ｊ・・・充電要否判定装置、Ｓｌ、Ｓ
２・・・充電ステーション。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数の充電ステーションと、前記複数の充電ステーショ
    ンのうちから特定の充電ステーションを指定する制御局
    と、搭載された充電式バッテリで前記充電ステーション
    に向かって走行する複数の移動ロボットとを備えた移動
    ロボットシステムにおける充電制御方式において、 前記移動ロボットに、前記充電式バッテリの充電の要否
    を判定する充電要否判定手段と、この判定手段で充電が
    必要と判定されたときに充電要求信号を前記制御局に送
    信する充電要求送信手段とを設けるとともに、 前記制御局に、前記充電要求信号を受信する充電要求受
    信手段と、この受信手段で一の移動ロボットからの充電
    要求信号が受信されたときに、他の移動ロボットが充電
    中及び充電のために向かっている充電ステーション以外
    の充電ステーションのうちから最寄りの充電ステーショ
    ンを検索する充電ステーション検索手段と、この検索結
    果を前記特定の充電ステーションとして指定して前記一
    の移動ロボットに送信する充電ステーション送信手段と
    を備えたことを特徴とする移動ロボットシステムにおけ
    る充電制御方式。
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