JPH04153709A - Guidance controller for moving robot - Google Patents

Guidance controller for moving robot

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Publication number
JPH04153709A
JPH04153709A JP2278423A JP27842390A JPH04153709A JP H04153709 A JPH04153709 A JP H04153709A JP 2278423 A JP2278423 A JP 2278423A JP 27842390 A JP27842390 A JP 27842390A JP H04153709 A JPH04153709 A JP H04153709A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
travel
run
dead reckoning
route
Prior art date
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Pending
Application number
JP2278423A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsuhiko Kato
加藤 敦彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP2278423A priority Critical patent/JPH04153709A/en
Publication of JPH04153709A publication Critical patent/JPH04153709A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the robot to run by itself in not only adjusted environment, but also environment which is not adjusted to some extent by selecting optimum run control among dead reckoning navigation, dead reckoning accumulative error corrective running, and obstacle avoiding running according to the circumferential environment of the robot. CONSTITUTION:A dead reckoning navigation part 70, an obstacle avoiding run part 80, and a position correction part 30 are three run modules of the device. A navigator 60 selects the most suitable run system for a run on a route selected by a route planner 55 among the three run systems, i.e. dead reckoning navigation, accumulative error corrective running by dead reckoning navigation, and obstacle avoiding running, and fuzzy reasoning is used to decide the intention. Namely, the navigator 60 knows the environmental state of an obstacle, etc., from the output of a range finder 20, calculates the effectiveness values of the three run systems by applying the fuzzy reasoning, and select the run system having the largest effectiveness. Consequently, the robot is enabled to run completely by itself even in unadjusted environment.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、搬送、ビル警備、プラントメンテナンスな
どに使われる移動ロボットの誘導制御装置に関し、特に
整理された環境および未知の環境それぞれに適した走行
方式で移動ロボ・ントを走行させるようにした移動ロボ
ットの誘導制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a guidance control device for mobile robots used for transportation, building security, plant maintenance, etc., and is particularly suitable for both organized environments and unknown environments. The present invention relates to a guidance control device for a mobile robot that allows the mobile robot to travel using a traveling method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来移動ロボットの走行誘導技術としては、■走行路に
誘導線や誘導体を配設して、予め設定した経路をロボッ
トを走行させるもの■推測航法(Dead Recko
n!ng)によりロボットを自立走行させるもの などがある。
Conventional travel guidance technologies for mobile robots include: ■ A guide line or guiding body is placed on the travel path and the robot travels along a preset route. ■ Dead Reckoning (Dead Recko)
n! ng), which allows the robot to run autonomously.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記■の従来技術では、ロボ・ントは決まったコースし
か走行することが出来ず、また走行コースを変更しよう
とすると大変な手間、労力を要するという問題がある。
In the prior art (2) above, the robot can only travel on a fixed course, and there is a problem in that changing the course requires a lot of time and effort.

上記■の従来技術では、ロボットは障害物の多い環境で
は走行することができず、ロボットを導入できる環境の
制約が多いという問題がある。
The problem with the prior art (2) above is that the robot cannot run in an environment with many obstacles, and there are many restrictions on the environment in which the robot can be introduced.

この発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、整
理された環境だけでなくある程度未整理の環境において
もロボットを自立走行させることかできる移動ロボット
の誘導制御装置を提供することを目的とする。
This invention was made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a guidance control device for a mobile robot that allows the robot to run independently not only in an organized environment but also in an unorganized environment to some extent. do.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明では、移動ロボットの走行路面に複数の誘導マ
ークを分散配置するとともに、移動ロボットに、前記複
数の誘導マークおよび走行目的地の位置が記憶された地
図メモリと、前記地図メモリの記憶情報および指示され
た走行目的地情報に基ずきロボットを走行させるルート
を選択するルート選択手段と、ロボットの走行長および
方位を計測する第1の計測手段と、この計測された走行
長および方位に基ずき自己位置を逐次推定し、前記ルー
ト選択手段によって選択されたルートに沿って推測航法
をもってロボットを走行させる第1の走行制御手段と、
前記誘導マークを計測する第2の計測手段と、この第2
の計測手段の検出出力に基ずき前記推測航法の累積誤差
を補正する走行制御を行なう第2の走行制御手段と、ロ
ボットの周囲の障害物を計測する第3の計測手段と、こ
の第3の計測手段の計測出力に基ずき障害物回避走行制
御を行なう第3の走行制御手段と、前記第1乃至第3の
計測手段の出力に基ずき前記第1乃至第3の走行制御手
段のうちの1つを選択するナビゲータ手段とを具えるよ
うにする。
In this invention, a plurality of guidance marks are distributed and arranged on a traveling road surface of a mobile robot, and the mobile robot has a map memory in which the positions of the plurality of guidance marks and a travel destination are stored, information stored in the map memory, and a route selection means for selecting a route for the robot to travel based on instructed traveling destination information; a first measuring means for measuring the traveling length and direction of the robot; and a first measuring means for measuring the traveling length and direction of the robot. first travel control means that sequentially estimates the robot's self-position and causes the robot to travel by dead reckoning along the route selected by the route selection means;
a second measuring means for measuring the guide mark;
a second travel control means that performs travel control to correct the cumulative error of dead reckoning based on the detection output of the measurement means; a third measurement means that measures obstacles around the robot; a third travel control means that performs obstacle avoidance travel control based on the measurement output of the measurement means; and the first to third travel control means based on the outputs of the first to third measurement means. and navigator means for selecting one of them.

〔作用〕[Effect]

かかる構成によれば、ロボット周囲の環境に応じて、推
測航法、推測航法累積誤差補正走行および障害物回避走
行のうちの最適な走行制御が選択される。
According to this configuration, the optimal travel control among dead reckoning navigation, dead reckoning cumulative error correction travel, and obstacle avoidance travel is selected depending on the environment around the robot.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を添付図面にしたがって詳細に
説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第1図は、この発明の実施例の移動ロボットについて制
御系のハードウェア構成を示すものである。
FIG. 1 shows the hardware configuration of a control system for a mobile robot according to an embodiment of the present invention.

まず、前提条件として、この実施例では、以下の3つの
走行方式を環境条件に応じて切り替えて走行を行なう。
First, as a prerequisite, in this embodiment, the following three driving methods are switched according to environmental conditions to perform driving.

■推測航法(Dead Reckoning)■推測航
法の蓄積誤差補正走行(位置補正走行)■障害物回避走
行 第1図において、移動ロボットは、車体の左右に取り付
けられた一対の駆動輪を各別の走行モータIL、IRで
駆動する構成をとっており、左右車輪の回転速度の平均
値が車速を決定し、左右車輪の回転速度差でもって操舵
を決定する。
■Dead Reckoning ■Driving to compensate for accumulated errors in dead reckoning (position correction driving) ■Obstacle avoidance driving In Figure 1, the mobile robot drives a pair of drive wheels attached to the left and right sides of the vehicle body in different directions. The vehicle is configured to be driven by motors IL and IR, and the average value of the rotational speeds of the left and right wheels determines the vehicle speed, and the steering is determined based on the rotational speed difference between the left and right wheels.

走行制御部10はロボットの中核となるモジュールで後
述する処理によってロボットの移動アクチュエータであ
るモータ゛IL、IRをドライブしてロボットの車速お
よび操舵を制御する。
The travel control unit 10 is a core module of the robot, and controls the vehicle speed and steering of the robot by driving motors IL and IR, which are movement actuators of the robot, through processing to be described later.

レンジファインダ20は、ロボットの周りに存在する障
害物を検出するためのもので、変調をかけて細いビーム
に絞った赤外線(レーザ光またはLED光)を360度
回転走査することで全方位にわたってレーザ光を出射し
、受光した障害物からの散乱光と送波信号との位相差か
らロボットと障害物との距離dを求めるものであり、レ
ーザ投光方向θは上記回転走査角をエンコーダなどで検
出することで求めている。したがって、このレンジファ
インダ20からは上記レーザ投光方向θおよび距離dが
組み合わされた(d、  θ)信号が検出信号として出
力される。このレンジファインダ20についての詳細は
、本出願人が昭和63年8月10日に出願した特願昭6
3−19931.5号などに示されている。
The range finder 20 is used to detect obstacles around the robot, and uses modulated infrared rays (laser light or LED light) that are narrowed down to a narrow beam to rotate and scan 360 degrees. The distance d between the robot and the obstacle is determined from the phase difference between the transmitted signal and the scattered light from the obstacle that is emitted and received. We are looking for it by detecting it. Therefore, the range finder 20 outputs a (d, θ) signal, which is a combination of the laser projection direction θ and the distance d, as a detection signal. Details regarding this range finder 20 can be found in the patent application No. 6 filed by the applicant on August 10, 1988.
3-19931.5, etc.

位置補正部30は推測航法の蓄積誤差を補正するための
誘導マーク(ランドマーク)を検出する位置補正センサ
2の検出出力を用いて位置補正演算を行うものである。
The position correction unit 30 performs position correction calculations using the detection output of the position correction sensor 2 that detects guidance marks (landmarks) for correcting accumulated errors in dead reckoning navigation.

推測航法の蓄積誤差補正方式としては、各種の方式が提
案されているが、この場合は、例えば、2字状の金属テ
ープをロボットが走行する床面に適宜分散設置し、これ
をロボットに搭載した渦電流式の金属センサで検出し、
その検出出力に基ずきロボットの横ずれを検出する方式
を採用する。
Various methods have been proposed for correcting accumulated errors in dead reckoning, but in this case, for example, metal tape in the shape of two characters is distributed as appropriate on the floor where the robot runs, and these are mounted on the robot. Detected by an eddy current metal sensor,
A method is adopted to detect the robot's lateral deviation based on the detection output.

この2マークに関しては、本出願人が既に出願した特願
昭61−091515号、特願平1−175097号等
に示されている。
These two marks are shown in Japanese Patent Application No. 61-091515 and Japanese Patent Application No. 1-175097 filed by the present applicant.

作業機駆動部40は、ロボットの用途に応じて実装され
たマニピュレータやプッシュプルなどの移載機を目的地
において適宜駆動するものである。
The work machine drive unit 40 appropriately drives a transfer machine such as a manipulator or a push-pull mounted according to the purpose of the robot at the destination.

これら走行制御部10、レンジファインダ20、位置補
正部30および作業機駆動部40はパラレル通信バスを
介して接続され、これらモジュールはLAN (ローカ
ルエリアネットワーク)の通信技術を用いて互いに自在
に通信しあうことができる。
These travel control section 10, range finder 20, position correction section 30, and work equipment drive section 40 are connected via a parallel communication bus, and these modules freely communicate with each other using LAN (local area network) communication technology. We can meet.

第2図は、走行制御にかかるソフトウェア構造を示すも
のであり、このソフトウェア構造の中核部は主に走行制
御部lOに搭載されている。
FIG. 2 shows the software structure related to travel control, and the core part of this software structure is mainly installed in the travel control section IO.

マツプメモリ50はロボットが走行する環境の地図情報
が予め記憶されたものであり、その−例を第3図を用い
て説明する。
The map memory 50 stores map information of the environment in which the robot runs, and an example thereof will be explained with reference to FIG.

この第3図の例では、2つのロボット待機点C1、C2
と、10個のランドマーク#1〜#10(この場合はZ
字状マーク)と、4つの作業場A1〜A4とが配置され
た状況を想定しており、マツプメモリ50には各ランド
マーク#1〜#10の絶対座標およびこれらランドマー
ク材1〜#10間の連結情報(各ランドマークがどのラ
ンドマークと直接つながっているかを示す情報)と作業
場および待機点の絶対座標が記憶される。この場合には
、作業場の位置A1〜A4はランドマーク#1〜#4で
現すようにし、待機点C1,C2の位置はランドマーク
#9.#10で現すようにしている。
In this example of FIG. 3, there are two robot waiting points C1 and C2.
and 10 landmarks #1 to #10 (in this case Z
The map memory 50 stores the absolute coordinates of each landmark #1 to #10 and the information between these landmark materials 1 to #10. Connection information (information indicating which landmark each landmark is directly connected to) and absolute coordinates of the work place and waiting point are stored. In this case, the positions A1 to A4 of the workplace are represented by landmarks #1 to #4, and the positions of waiting points C1 and C2 are represented by landmarks #9. I try to show it in #10.

ルートプラナ55は目的地に至る最適ルートを決定する
もので、レンジファインダ20や位置補正センサ2など
のセンサ情報とマツプメモリ50の地図情報とオペレー
タに吃−って指定される走行指令に基ずき最適ルートを
決定する。最適性の指標としては、最短距離や最短時間
等が考えられるが、ここでは距離だけでなく旋回やカー
ブによる損失を考慮した最短時間をものさしにする。最
適かのアルゴリズムとしては、DP(動的計画法)やA
*アルゴリズムなどのヒユーリスティック手法やDji
kstra法等があるが、Djikstra法が最も適
していると思われる。
The route planner 55 determines the optimal route to the destination, based on sensor information such as the range finder 20 and position correction sensor 2, map information in the map memory 50, and travel commands specified by the operator. Determine the optimal route. Possible indicators of optimality include the shortest distance and shortest time, but here we use the shortest time, which takes into account not only distance but also losses due to turns and curves. Optimal algorithms include DP (dynamic programming) and A
*Huristic methods such as algorithms and Dji
Although there are methods such as kstra method, Djikstra method is considered to be the most suitable.

例えば、第3図において、マーク#9の位置で待機して
いるロボットにマーク#4の作業場にいって作業しろと
いう走行指令が出されたとすると、マーク#9からマー
ク#4に至るルートは複数あるが、ルートプラナ55は
上記Djikstra法による最短時間のものさしをも
って最適ルートを決定する。例えば、#9→#7−#3
→#4のルートが選択される。
For example, in Figure 3, if a robot waiting at mark #9 is given a run command to go to the work area marked #4 and work, there are multiple routes from mark #9 to mark #4. However, the route planner 55 determines the optimal route using the shortest time measure based on the Djikstra method. For example, #9→#7-#3
→Route #4 is selected.

推測航法部70は推測航法を用いてロボットを走行させ
るものであり、この推測航法で用いられるセンサはロボ
ットの各駆動輪にとりつけられたエンコーダのみである
。すなわち、推測航法部70ではこのエンコーダの検出
出力から各駆動輪の走行長を計算し、この計算値を用い
てロボットの移動距離および進行方位を計算する。そし
て、推測航法部70ではこの計算値を自己位置の推定値
とし、さらに2つのランドマークを結ぶ直線コースから
の横ずれおよび角度ずれを求め、これらのずれを零にし
て正しくコース上を走行できるよう各走行モータIL、
IRの回転速度を制御する。
The dead reckoning unit 70 uses dead reckoning to drive the robot, and the only sensors used in this dead reckoning are encoders attached to each drive wheel of the robot. That is, the dead reckoning section 70 calculates the traveling length of each drive wheel from the detection output of this encoder, and uses this calculated value to calculate the moving distance and traveling direction of the robot. Then, the dead reckoning unit 70 uses this calculated value as an estimated value of the self-position, and further calculates the lateral deviation and angular deviation from the straight course connecting the two landmarks, and eliminates these deviations so that the vehicle can travel on the course correctly. Each traveling motor IL,
Controls the rotation speed of IR.

想定コースとしては、直線コースだけでなく、円弧ある
いは曲線コースを採用することもてき、この場合も前記
同様のフィードバック走行によってろロボットを走行さ
せる。なお、推測航法による走行制御の際、上記エンコ
ーダに加えてジャイロなどの方位センサを用いるように
してもよい。
As the assumed course, not only a straight course but also a circular arc or curved course can be adopted, and in this case as well, the robot is caused to travel by feedback travel similar to that described above. Note that when controlling the vehicle by dead reckoning navigation, a direction sensor such as a gyro may be used in addition to the encoder described above.

障害物回避走行部80はレンジファインダ2゜の出力に
基ずき障害物に衝突しないでゴールに向かえるように走
行制御を行うもので、この走行制御の際にもファジー推
論を用いるようにしている。
The obstacle avoidance travel section 80 performs travel control based on the output of the range finder 2° so that the vehicle can head toward the goal without colliding with obstacles, and fuzzy reasoning is also used during this travel control. .

例えば障害物回避走行部80においては、障害物を避け
るよう通過ルートを選択する際に走行領域を区分すると
ともに、各区分領域が通過可能が否かを判定する通過可
能判定部や、複数の通過可能領域があるとき最適な通過
可能領域を一つ選択する通過可能領域選択部等を有して
おり、上記最適な通過可能領域を選択する際などに、フ
ァジー推論を用いるようにしている。この障害物回避の
技術は、例えば本出願人が既に出願した特願平1−22
6568号に示されている。
For example, the obstacle avoidance traveling unit 80 includes a passability determination unit that divides the travel area when selecting a route to avoid obstacles, and determines whether each divided area is passable or not, and a passability determination unit that determines whether or not each divided area is passable. It has a traversable area selection unit that selects one optimal traversable area when there are traversable areas, and uses fuzzy inference when selecting the optimal traversable area. This obstacle avoidance technique is known, for example, in Japanese Patent Application No. 1-22 filed by the present applicant.
No. 6568.

位置補正部30は前述したように推測航法の蓄積誤差を
補正するためのランドマークを検出する位置補正センサ
2の検出出力を用いて位置補正演算を行うものである。
As described above, the position correction unit 30 performs position correction calculations using the detection output of the position correction sensor 2 that detects landmarks for correcting accumulated errors in dead reckoning navigation.

これらの推測航法部70、障害物回避走行部80、およ
び位置補正部30が本装置における3つの走行モジュー
ルであり、これら走行モジュールのうちの一つがナビゲ
ータ60によって選択される。
The dead reckoning navigation section 70, the obstacle avoidance traveling section 80, and the position correction section 30 are three traveling modules in this device, and one of these traveling modules is selected by the navigator 60.

ナビゲータ60はルートプラナ55によって選択された
ルート上を走行させるのに最も適した走行方式を上記3
つの走行方式、■推測航法(DeadReckonin
g)■推測航法の蓄積誤差補正走行(位置補正走行)■
障害物回避走行、のなかから選択するものであり、この
意思決定の際にはファジー推論が用いられる。すなわち
、ナビゲータ60では、レンジファインダ20の出力か
ら障害物などの周囲の環境状況を知り、これに基づいて
上記3つの走行方式の有効度をファジー推論を用いて導
出し、有効度の最も大きな走行方式を選択する。
The navigator 60 selects the three driving methods most suitable for driving on the route selected by the route planer 55.
Two driving methods, ■ Dead Reckoning (Dead Reckoning)
g) ■Dead Reckoning Accumulated Error Correction Driving (Position Correction Driving)■
The choice is between driving to avoid obstacles, and fuzzy reasoning is used to make this decision. That is, the navigator 60 learns the surrounding environmental conditions such as obstacles from the output of the range finder 20, derives the effectiveness of the above three driving methods using fuzzy reasoning based on this, and selects the driving method with the highest effectiveness. Select a method.

このナビゲータ60による走行方式の選択手法は基本的
には以下の通りである。
The method of selecting the driving method by the navigator 60 is basically as follows.

■通常は推測航法が選択される。■Dead reckoning is usually selected.

■推測航法中にランドマークを検出すると、位置補正走
行を選択する。
■If a landmark is detected during dead reckoning, position correction driving is selected.

■推測航法中に回避できそうな障害物を発見すると、障
害物回避走行を選択する。
■If it discovers an obstacle that can be avoided during dead reckoning, it selects obstacle avoidance driving.

なお、障害物が回避できないほど大きいとか、袋小路に
迷い込んだりしたときは選択されている走行モジュール
はナビゲータ60に対して走行不可のメツセージを送る
。これを受けたナビゲータ60はルートプラナ55に対
して代替ルートの作成を要請する。この要請を受けたル
ートプラナ55は代替ルートの作成し、作成した代替ル
ートをナビゲータ60に再入力する。
Note that if the obstacle is too large to avoid or if the user gets lost in a dead end, the selected travel module sends a message to the navigator 60 that the vehicle cannot travel. Upon receiving this, the navigator 60 requests the route planner 55 to create an alternative route. Upon receiving this request, the route planner 55 creates an alternative route and re-inputs the created alternative route into the navigator 60.

また、ナビゲータ60はルートプラナ55からルートが
与えられると、このルート中にある各ランドマークを各
走行区間毎の中間ゴールとして扱った走行制御を行なう
。例えば、第3図において、#9→#7→#3→#4の
ルートが選択されたとすると、最初はランドマーク#7
を中間ゴールとして扱い、このランドマーク#7に到達
すると、今度はランドマーク#3を次の中間ゴールとす
るといった走行制御を実行する。
Further, when the navigator 60 is given a route from the route planer 55, it performs travel control by treating each landmark in the route as an intermediate goal for each travel section. For example, in Figure 3, if the route #9 → #7 → #3 → #4 is selected, the landmark #7 is the first route selected.
is treated as an intermediate goal, and when the landmark #7 is reached, travel control is executed to set landmark #3 as the next intermediate goal.

かかる実施例の作用を第4図のフローチャートにしたが
って説明する。
The operation of this embodiment will be explained with reference to the flowchart of FIG.

まず、オペレータによって目的値を示す走行指令が与え
られると、ルートプラナ55は前述した手法によって経
路を決定しくステップ100,110)、これをナビゲ
ータ6oに知らせる。ナビゲータ60は、選択されたル
ート上を走行させるのに最も適した走行モジュールをフ
ァジー推論によって推測航法部70.障害物回避走行部
8o、および位置補正部3oの中から選択し、選択した
走行モジュールを起動する(ステップ12o)。
First, when a travel command indicating a target value is given by the operator, the route planner 55 determines a route using the method described above (steps 100, 110), and notifies the navigator 6o of this. The navigator 60 uses fuzzy reasoning to determine the most suitable travel module for traveling on the selected route using the dead reckoning unit 70. The driver selects the obstacle avoidance travel module 8o and the position correction module 3o, and activates the selected travel module (step 12o).

なお、ナビゲータ60は各種センサの出力などから当該
コースを走行させることが不可能と判断した場合は、ル
ートプラナ55にコースの再立案を要求する(ステップ
130)。
Note that if the navigator 60 determines that it is impossible to run the course based on the outputs of various sensors, etc., it requests the route planner 55 to replan the course (step 130).

起動された走行モジュールでは、当該走行モジュールの
走行方式をもって走行制御を行っているか(ステップ1
40)、周囲の環境に変化が生じ、当該走行モジュール
の走行方式では走行が不可能なことを各種センサの出力
から判断したとすると、ナビゲータ60に走行モジュー
ルの再選択要求を出す(ステップ150)。
Does the activated travel module perform travel control using the travel method of the travel module? (Step 1)
40) If a change occurs in the surrounding environment and it is determined from the outputs of various sensors that it is impossible to travel with the travel method of the travel module in question, a request is made to the navigator 60 to reselect the travel module (step 150). .

この様な制御を目的地に到達するまで繰り返し実行する
Such control is repeatedly executed until the destination is reached.

すなわち、この走行制御においては、制御は原則として
上位の階層から下位へと流れ、ルートプラナ55が目的
地に至る経路を発生し、これを順次下の階層へ展開する
ことで走行制御が実行される。ロボットが所定の目的地
で作業を終了させることで1つの仕事が終了し、ロボッ
トは次の命令に待機する。
That is, in this travel control, the control basically flows from the upper hierarchy to the lower hierarchy, and the route planer 55 generates a route to the destination, and travel control is executed by sequentially deploying this to the lower hierarchy. Ru. One task is completed when the robot finishes its work at a predetermined destination, and the robot waits for the next command.

情報が、下位の層から上位へ流れる例としては、2通り
ある。1つは、上位で決定された計画が実行不可能な場
合であり、このときは下位が上位に対して計画の際立案
を要求できる。もう1つは周囲の環境に変化が生じた場
合であり、このときはセンサ情報がトリガとなってまず
ナビゲータ60が起動される。この場合、大部分は走行
モジュールの代替で対処される。この様な場合の例とし
ては、前述したように ・推測航法中にランドマークを検出すると、位置補正走
行を選択する。
There are two ways in which information flows from a lower layer to an upper layer. One case is when the plan determined by the higher level cannot be executed, and in this case, the lower level can request the higher level to formulate a plan. The other case is when a change occurs in the surrounding environment, in which case the sensor information serves as a trigger and the navigator 60 is activated first. In this case, most of the problems are handled by replacing the travel module. An example of such a case is as described above: When a landmark is detected during dead reckoning navigation, position correction driving is selected.

・推測航法中に回避できそうな障害物を発見すると、障
害物回避走行を選択する。
- If the vehicle discovers an obstacle that can be avoided during dead reckoning, it selects obstacle avoidance driving.

しかし、障害物か回避できないほど大きいとか、袋小路
に迷い込んだりしたときはルートプラナ55まで戻って
ルートの再立案を実行する。
However, if an obstacle is too large to be avoided, or if the vehicle gets lost in a dead end, it returns to the route planer 55 and re-plans the route.

なお、本発明は上記実施例に示したものに限らず、適宜
の変更実施が可能なものであり、ランドマークは、光学
的なマーク、例えば再帰反射性を有するマークをロボッ
ト搭載の光源で光照射し、その反射光をTVカメラなど
で撮像するようにしてもよい。またレンジファインダと
して、三角測量方式を採用するようにしてもよい。
Note that the present invention is not limited to what is shown in the above embodiments, and can be modified as appropriate. Landmarks can be optical marks, such as marks with retroreflectivity, that are illuminated by a light source mounted on a robot. Alternatively, the reflected light may be imaged with a TV camera or the like. Further, a triangulation method may be adopted as the range finder.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したようにこの発明によれば、ロボット周囲の
環境に応じて、推測航法、推測航法累積誤差補正走行お
よび障害物回避走行のうちの最適な走行制御が選択され
るようにしたので、整理されていない環境でも人間の助
けを必要とせずに、ロボットを完全に自立走行させるこ
とができ、この結果移動ロボットの適用および行動範囲
を拡大することができる。
As explained above, according to the present invention, the optimal travel control among dead reckoning, dead reckoning cumulative error correction travel, and obstacle avoidance travel is selected according to the environment around the robot. The robot can run completely autonomously without the need for human assistance even in environments where mobile robots are not used, and as a result, the range of applications and activities of mobile robots can be expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の実施例の/%−ドウエア構成例を示
す図、第2図はこの発明の実施例のソフトウェア構成例
を示す図、第3図は地図メモリの記憶内容を説明する図
、第4図−は実施例の作用を示すフローチャートである
。 IR,IL・・・走行モータ、2・・・位置補正センサ
、10・・・走行制御部、20・・・レンジファインダ
、30・・・位置補正部、40・・・作業機駆動部、5
0・・・マツプメモリ、55・・・ルートプラナ、60
・・・ナビゲータ、 70・・・推測航法部、80・・
・障害物回避走行部 第1図 第2図 A2 第3図 第4図
FIG. 1 is a diagram showing an example of the /%-ware configuration according to the embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of the software configuration according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram explaining the stored contents of the map memory. , FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the embodiment. IR, IL... Travel motor, 2... Position correction sensor, 10... Travel control section, 20... Range finder, 30... Position correction section, 40... Working machine drive section, 5
0...Map memory, 55...Root planar, 60
...Navigator, 70...Dead Reckoning Department, 80...
・Obstacle avoidance traveling section Fig. 1 Fig. 2 A2 Fig. 3 Fig. 4

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)移動ロボットの走行路面に複数の誘導マークを分
散配置するとともに、 前記複数の誘導マークおよび走行目的地の位置が記憶さ
れた地図メモリと、 前記地図メモリの記憶情報および指示された走行目的地
情報に基づきロボットを走行させるルートを選択するル
ート選択手段と、 ロボットの走行長および方位を計測する第1の計測手段
と、 この計測された走行長および方位に基ずき自己位置を逐
次推定し、前記ルート選択手段によって選択されたルー
トに沿って推測航法をもってロボットを走行させる第1
の走行制御手段と、 前記誘導マークを計測する第2の計測手段と、この第2
の計測手段の検出出力に基づき前記推測航法の累積誤差
を補正する走行制御を行なう第2の走行制御手段と、 ロボットの周囲の障害物を計測する第3の計測手段と、 この第3の計測手段の計測出力に基ずき障害物回避走行
制御を行なう第3の走行制御手段と、前記第1乃至第3
の計測手段の出力に基ずき前記第1乃至第3の走行制御
手段のうちの1つを選択するナビゲータ手段と、 を移動ロボットに具えるようにした移動ロボットの誘導
制御装置。
(1) A plurality of guidance marks are distributed and arranged on the traveling road surface of the mobile robot, and a map memory in which the positions of the plurality of guidance marks and the travel destination are stored, and the information stored in the map memory and the designated travel purpose are provided. a route selection means for selecting a route for the robot to travel based on ground information; a first measuring means for measuring the travel length and direction of the robot; and sequential estimation of the self-position based on the measured travel length and direction. and causing the robot to travel by dead reckoning along the route selected by the route selection means.
a traveling control means, a second measuring means for measuring the guide mark, and a second measuring means for measuring the guide mark;
a second travel control means that performs travel control to correct the cumulative error of dead reckoning based on the detection output of the measurement means; a third measurement means that measures obstacles around the robot; and a third measurement means that measures obstacles around the robot. a third travel control means that performs obstacle avoidance travel control based on the measured output of the means;
A guidance control device for a mobile robot, the mobile robot comprising: a navigator means for selecting one of the first to third travel control means based on the output of the measuring means;
(2)前記ナビゲータ手段は前記第1乃至第3の走行制
御手段による走行が不可能なときは前記ルート選択手段
に代替ルートの作成を行なわせる請求項(1)記載の移
動ロボットの誘導制御装置。
(2) The guidance control device for a mobile robot according to claim 1, wherein the navigator means causes the route selection means to create an alternative route when traveling by the first to third travel control means is impossible. .
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