JPH05324057A - 自律走行方式の無人搬送車 - Google Patents
自律走行方式の無人搬送車Info
- Publication number
- JPH05324057A JPH05324057A JP4124512A JP12451292A JPH05324057A JP H05324057 A JPH05324057 A JP H05324057A JP 4124512 A JP4124512 A JP 4124512A JP 12451292 A JP12451292 A JP 12451292A JP H05324057 A JPH05324057 A JP H05324057A
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- JP
- Japan
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- guided vehicle
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- vehicle
- unmanned vehicle
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- Pending
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 走行距離及び車体角を正確に検出し、高精度
の自律走行を実現し得る自律走行方式の無人搬送車を提
供する。 【構成】 車体２の前後方向の中心線に対し左右対称な
位置に配設した後輪５ａ，５ｂの回転数を検出するエン
コーダ１２ａ，１２ｂを有し、各エンコーダ１２ａ，１
２ｂの出力信号の和及び差に基づき車体２の移動距離及
び車体角を求めるようにしたものである。
の自律走行を実現し得る自律走行方式の無人搬送車を提
供する。 【構成】 車体２の前後方向の中心線に対し左右対称な
位置に配設した後輪５ａ，５ｂの回転数を検出するエン
コーダ１２ａ，１２ｂを有し、各エンコーダ１２ａ，１
２ｂの出力信号の和及び差に基づき車体２の移動距離及
び車体角を求めるようにしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自律走行方式の無人搬送
車に関し、特にこの種の無人搬送車の正確な走行制御を
実現する場合に適用して有用なものである。
車に関し、特にこの種の無人搬送車の正確な走行制御を
実現する場合に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】工場等における部品、製品等の搬送及び
荷役に、各種の無人搬送車が汎用されている。この種の
無人搬送車を利用するシステムにおいては、近年の製
造、製品の多様化、短命化等を反映し、製造工程の変更
及びこれに伴なう無人搬送車の走行径路の変更を頻繁に
行なう必要がある。このため、誘導路が不要で、走行径
路の変更が容易な自律走行方式の無人搬送車の需要が急
増している。
荷役に、各種の無人搬送車が汎用されている。この種の
無人搬送車を利用するシステムにおいては、近年の製
造、製品の多様化、短命化等を反映し、製造工程の変更
及びこれに伴なう無人搬送車の走行径路の変更を頻繁に
行なう必要がある。このため、誘導路が不要で、走行径
路の変更が容易な自律走行方式の無人搬送車の需要が急
増している。
【０００３】この種の自律走行方式の無人搬送車は、走
行径路を示すデータが予めメモリに記憶されており、各
種のセンサにより現在位置を検出し乍ら車体位置が所定
の走行径路上に位置するように自律走行する。位置を求
めるセンサとしては、現在、走行距離を検出するパルス
エンコーダ（以下単にエンコーダと称す）及び空間フィ
ルタ形非接触式距離センサを用いている。
行径路を示すデータが予めメモリに記憶されており、各
種のセンサにより現在位置を検出し乍ら車体位置が所定
の走行径路上に位置するように自律走行する。位置を求
めるセンサとしては、現在、走行距離を検出するパルス
エンコーダ（以下単にエンコーダと称す）及び空間フィ
ルタ形非接触式距離センサを用いている。
【０００４】図３は、従来技術に係る無人搬送車の裏面
を概念的に示す説明図である。図３に示す無人搬送車１
は、前輪操舵前輪駆動形の無人搬送車であり、車体２の
床の裏面３の前部中央に水平軸及び垂直軸回りに回転可
能に取付けた操舵輪で、且つ駆動輪である１個の前輪４
と、前記裏面３の後部の左右両端部に水平軸回りに回転
可能に取付けた従動輪である２個の後輪５ａ，５ｂとを
有している。このとき、後輪５ａ，５ｂは、車体２の前
後方向の中心線に対し左右対象な位置に配設してある。
を概念的に示す説明図である。図３に示す無人搬送車１
は、前輪操舵前輪駆動形の無人搬送車であり、車体２の
床の裏面３の前部中央に水平軸及び垂直軸回りに回転可
能に取付けた操舵輪で、且つ駆動輪である１個の前輪４
と、前記裏面３の後部の左右両端部に水平軸回りに回転
可能に取付けた従動輪である２個の後輪５ａ，５ｂとを
有している。このとき、後輪５ａ，５ｂは、車体２の前
後方向の中心線に対し左右対象な位置に配設してある。
【０００５】上記無人搬送車１は、その前輪４の水平軸
回りの回転数を検出するエンコーダ６を有しており、こ
のエンコーダ６の出力信号に基づき走行距離を検出する
ように構成してある。すなわち、このエンコーダ６は、
前輪４の取付位置における前輪４と同一方向の移動量を
パルス出力により送出するようになっている。
回りの回転数を検出するエンコーダ６を有しており、こ
のエンコーダ６の出力信号に基づき走行距離を検出する
ように構成してある。すなわち、このエンコーダ６は、
前輪４の取付位置における前輪４と同一方向の移動量を
パルス出力により送出するようになっている。
【０００６】上記無人搬送車１は、エンコーダ６の出力
信号を処理してその走行距離及び車体角を演算する演算
部（図示せず）を有しており、この演算部の演算結果に
基づき前輪４を操舵することにより車体２が所定の走行
径路を走行するように制御している。
信号を処理してその走行距離及び車体角を演算する演算
部（図示せず）を有しており、この演算部の演算結果に
基づき前輪４を操舵することにより車体２が所定の走行
径路を走行するように制御している。
【０００７】このときの車体角は、次の演算により車体
角変位量Δφ／Δｔを求めることにより検出している。
すなわち、図４に示すように、微少時間Δｔに前輪４を
θだけ操舵して前輪４がΔｌだけ進む場合を考える。こ
の場合、前輪４の回転半径をＲ、前輪４の微少変位角を
Δφとすると、 Ｒ・Δφ＝Δｌ …（１） また、図４の幾何学的関係から、Ｒは、 Ｒ＝（Ｌ／sin θ） …（２） 式（１），（２）から、車体角変位量Δφ／Δｔは、 Δφ／Δｔ＝（Δｌ／Δｔ）・（sin θ／Ｌ）＝（Ｖ／Ｌ）sin θ …（３） となる。但し、Ｖ＝（Δｌ／Δｔ）である。
角変位量Δφ／Δｔを求めることにより検出している。
すなわち、図４に示すように、微少時間Δｔに前輪４を
θだけ操舵して前輪４がΔｌだけ進む場合を考える。こ
の場合、前輪４の回転半径をＲ、前輪４の微少変位角を
Δφとすると、 Ｒ・Δφ＝Δｌ …（１） また、図４の幾何学的関係から、Ｒは、 Ｒ＝（Ｌ／sin θ） …（２） 式（１），（２）から、車体角変位量Δφ／Δｔは、 Δφ／Δｔ＝（Δｌ／Δｔ）・（sin θ／Ｌ）＝（Ｖ／Ｌ）sin θ …（３） となる。但し、Ｖ＝（Δｌ／Δｔ）である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き無人搬送車
においては次の様な欠点がある。 １）エンコーダ６が駆動輪である前輪４に取付けてある
ため、無人搬送車１の加減速時にスリップが発生すると
走行距離の測定に誤差が生じる。 ２）追突等により後方からの外力を受けて無人搬送車１
が前方にスライドし、図５に実線で示す位置から同図に
点線で示す位置に前輪４及び後輪５ａ，５ｂが移動した
場合には、エンコーダ６が移動量Δｌを検出し、車体角
は変化していないにもかかわらず前記移動量Δｌ及び操
舵角θに基づき前記式（３）により車体角変位量（Δφ
／Δｔ）が検出されてしまう。このため、エンコーダ６
と操舵角θを検出するポテンショメータ（図示せず）と
の出力信号に基づき自律走行を行なった場合には、無人
搬送車１が見当違いの方向へ走行してしまう。
においては次の様な欠点がある。 １）エンコーダ６が駆動輪である前輪４に取付けてある
ため、無人搬送車１の加減速時にスリップが発生すると
走行距離の測定に誤差が生じる。 ２）追突等により後方からの外力を受けて無人搬送車１
が前方にスライドし、図５に実線で示す位置から同図に
点線で示す位置に前輪４及び後輪５ａ，５ｂが移動した
場合には、エンコーダ６が移動量Δｌを検出し、車体角
は変化していないにもかかわらず前記移動量Δｌ及び操
舵角θに基づき前記式（３）により車体角変位量（Δφ
／Δｔ）が検出されてしまう。このため、エンコーダ６
と操舵角θを検出するポテンショメータ（図示せず）と
の出力信号に基づき自律走行を行なった場合には、無人
搬送車１が見当違いの方向へ走行してしまう。
【０００９】本発明は、上記従来技術に鑑み、走行距離
及び車体角を正確に検出し、高精度の自律走行を実現し
得る自律走行方式の無人搬送車を提供することを目的と
する。
及び車体角を正確に検出し、高精度の自律走行を実現し
得る自律走行方式の無人搬送車を提供することを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、車体の前後方向の中心線に対し左右対象な
位置に水平軸回りに回転可能にそれぞれ取付けた２個の
車輪と、各車輪の水平軸回りの回転数を検出する回転数
検出手段と、各回転数検出手段の出力信号の和に基づき
車体の移動量を演算するとともに、前記各出力信号の差
に基づき車体角変位量を演算する演算部とを有すること
を特徴とする。
明の構成は、車体の前後方向の中心線に対し左右対象な
位置に水平軸回りに回転可能にそれぞれ取付けた２個の
車輪と、各車輪の水平軸回りの回転数を検出する回転数
検出手段と、各回転数検出手段の出力信号の和に基づき
車体の移動量を演算するとともに、前記各出力信号の差
に基づき車体角変位量を演算する演算部とを有すること
を特徴とする。
【００１１】
【作用】上記構成の本発明によれば、無人搬送車は、２
個のエンコーダの出力信号の和に基づき走行距離を検出
するとともに、前記各出力信号の差に基づき車体角変位
量を検出し乍ら所定の走行径路に沿い高精度に走行す
る。
個のエンコーダの出力信号の和に基づき走行距離を検出
するとともに、前記各出力信号の差に基づき車体角変位
量を検出し乍ら所定の走行径路に沿い高精度に走行す
る。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
明する。
【００１３】図１は本実施例に係る無人搬送車１１の裏
面を概念的に示す説明図である。この無人搬送車１１
は、図３に示すのと同様の前輪駆動形の無人搬送車であ
る。そこで、図１中、図３と同一部分には同一番号を付
し、重複する説明は省略する。
面を概念的に示す説明図である。この無人搬送車１１
は、図３に示すのと同様の前輪駆動形の無人搬送車であ
る。そこで、図１中、図３と同一部分には同一番号を付
し、重複する説明は省略する。
【００１４】図１に示すように、回転数検出手段である
エンコーダ１２ａ，１２ｂは、後輪５ａ，５ｂの水平軸
回りの回転数を検出するよう後輪５ａ，５ｂの近傍に配
設してある。車体２の移動距離は、演算部（図示せず）
で演算するエンコーダ１２ａ，１２ｂの出力信号の和に
基づき、また車体２の車体角は、同じく演算部で演算す
るエンコーダ１２ａ，１２ｂの出力信号の差に基づきそ
れぞれ検出するようになっている。
エンコーダ１２ａ，１２ｂは、後輪５ａ，５ｂの水平軸
回りの回転数を検出するよう後輪５ａ，５ｂの近傍に配
設してある。車体２の移動距離は、演算部（図示せず）
で演算するエンコーダ１２ａ，１２ｂの出力信号の和に
基づき、また車体２の車体角は、同じく演算部で演算す
るエンコーダ１２ａ，１２ｂの出力信号の差に基づきそ
れぞれ検出するようになっている。
【００１５】上記実施例によればエンコーダ１２ａ，１
２ｂの出力信号に基づき車体２の走行距離及び車体角を
検出する。
２ｂの出力信号に基づき車体２の走行距離及び車体角を
検出する。
【００１６】さらに詳言すると、図２に示すように、微
少時間Δｔでの後輪５ａ，５ｂの移動量を（ΔＹL ／Δ
ｔ），（ΔＹR ／Δｔ）、車体角変位量を（Δφ／Δ
ｔ）とすると、 （ΔＹL ／Δｔ）＝｛（cos θ／sin θ)・Ｌ＋（Ｗ／２）｝・(Δφ／Δｔ) …（４） （ΔＹR ／Δｔ）＝｛（cos θ／sin θ)・Ｌ−（Ｗ／２）｝・(Δφ／Δｔ) …（５） 式（４），（５）から車体角変位量（Δφ／Δｔ）は、 （Δφ／Δｔ）＝（１／Ｗ）・（ΔＹL −ΔＹR ／Δｔ） …（６） ∵（ΔＹL ／Δｔ）−（ΔＹR ／Δｔ）＝Ｗ・（Δφ／Δｔ） また移動量は、 Ｖcos θ＝（１／２）・（ΔＹL ＋ΔＹR ／Δｔ） …（７） ∵（ΔＹL ／Δｔ）＋（ΔＹR ／Δｔ） ＝２（cos θ／sin θ）・Ｌ・（Δφ／Δｔ） ＝２（cos θ／sin θ）・Ｌ・（Ｖ／Ｌ）・sin θ ＝２Ｖcos θ となる。但し、Ｖcos θは車体角の方向への微少時間Δ
ｔ当りの移動量である。
少時間Δｔでの後輪５ａ，５ｂの移動量を（ΔＹL ／Δ
ｔ），（ΔＹR ／Δｔ）、車体角変位量を（Δφ／Δ
ｔ）とすると、 （ΔＹL ／Δｔ）＝｛（cos θ／sin θ)・Ｌ＋（Ｗ／２）｝・(Δφ／Δｔ) …（４） （ΔＹR ／Δｔ）＝｛（cos θ／sin θ)・Ｌ−（Ｗ／２）｝・(Δφ／Δｔ) …（５） 式（４），（５）から車体角変位量（Δφ／Δｔ）は、 （Δφ／Δｔ）＝（１／Ｗ）・（ΔＹL −ΔＹR ／Δｔ） …（６） ∵（ΔＹL ／Δｔ）−（ΔＹR ／Δｔ）＝Ｗ・（Δφ／Δｔ） また移動量は、 Ｖcos θ＝（１／２）・（ΔＹL ＋ΔＹR ／Δｔ） …（７） ∵（ΔＹL ／Δｔ）＋（ΔＹR ／Δｔ） ＝２（cos θ／sin θ）・Ｌ・（Δφ／Δｔ） ＝２（cos θ／sin θ）・Ｌ・（Ｖ／Ｌ）・sin θ ＝２Ｖcos θ となる。但し、Ｖcos θは車体角の方向への微少時間Δ
ｔ当りの移動量である。
【００１７】したがって、上記実施例においては、図５
に示す場合であっても、エンコーダ１２ａ，１２ｂの出
力信号に基づく移動量ΔＹL ，ΔＹR は、ΔＹL ＝ΔＹ
R であるから車体角変位量（Δφ／Δｔ）＝０となる。
また、実際に車体角が変化した場合（駆動輪である前輪
４の向いている方向、つまりθ方向に移動した場合）に
も、エンコーダ１２ａ，１２ｂの出力信号の差をとって
いるので、精度の良い車体角変位量（Δφ／Δｔ）を求
めることができる。
に示す場合であっても、エンコーダ１２ａ，１２ｂの出
力信号に基づく移動量ΔＹL ，ΔＹR は、ΔＹL ＝ΔＹ
R であるから車体角変位量（Δφ／Δｔ）＝０となる。
また、実際に車体角が変化した場合（駆動輪である前輪
４の向いている方向、つまりθ方向に移動した場合）に
も、エンコーダ１２ａ，１２ｂの出力信号の差をとって
いるので、精度の良い車体角変位量（Δφ／Δｔ）を求
めることができる。
【００１８】なお、上記実施例は前輪操舵前輪駆動形の
無人搬送車に適用した場合を示したが、このタイプに限
定するものではなく、自律走行形の無人搬送車であれば
どの様のタイプでも良い。
無人搬送車に適用した場合を示したが、このタイプに限
定するものではなく、自律走行形の無人搬送車であれば
どの様のタイプでも良い。
【００１９】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、左右の車輪の回転数を検出する
回転数検出手段の出力信号の和及び差に基づき走行距離
及び車体角を検出しているので、加減速時のスリップに
よる測定誤差の除去及び車体角検出時の誤差の低減を達
成でき高精度の走行制御を実現することができる。
うに、本発明によれば、左右の車輪の回転数を検出する
回転数検出手段の出力信号の和及び差に基づき走行距離
及び車体角を検出しているので、加減速時のスリップに
よる測定誤差の除去及び車体角検出時の誤差の低減を達
成でき高精度の走行制御を実現することができる。
【図１】本発明の実施例に係る無人搬送車の裏面を概念
的に示す説明図である。
的に示す説明図である。
【図２】図１に示す実施例の走行モデルを示す説明図で
ある。
ある。
【図３】従来技術に係る無人搬送車の裏面を概念的に示
す説明図である。
す説明図である。
【図４】図３に示す従来技術の走行モデルを示す説明図
である。
である。
【図５】従来技術における誤差発生例のパターンを示す
説明図である。
説明図である。
２ 車体 ５ａ，５ｂ 後輪 １１ 無人搬送車 １２ａ，１２ｂ エンコーダ
Claims (1)
- 【請求項１】 車体の前後方向の中心線に対し左右対象
な位置に水平軸回りに回転可能にそれぞれ取付けた２個
の車輪と、 各車輪の水平軸回りの回転数を検出する回転数検出手段
と、 各回転数検出手段の出力信号の和に基づき車体の移動量
を演算するとともに、前記各出力信号の差に基づき車体
角変位量を演算する演算部とを有することを特徴とする
自律走行方式の無人搬送車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4124512A JPH05324057A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 自律走行方式の無人搬送車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4124512A JPH05324057A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 自律走行方式の無人搬送車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05324057A true JPH05324057A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=14887328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4124512A Pending JPH05324057A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 自律走行方式の無人搬送車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05324057A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002341939A (ja) * | 2001-05-17 | 2002-11-29 | Tohoku Electric Power Co Inc | 車両自動搬送システム |
| CN103201695A (zh) * | 2010-10-22 | 2013-07-10 | 库卡试验仪器有限公司 | 自主车辆、附属挂车和自主运输系统 |
| JP2016143260A (ja) * | 2015-02-03 | 2016-08-08 | 株式会社岡村製作所 | 移動方向測定装置及び自走式移動体 |
-
1992
- 1992-05-18 JP JP4124512A patent/JPH05324057A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002341939A (ja) * | 2001-05-17 | 2002-11-29 | Tohoku Electric Power Co Inc | 車両自動搬送システム |
| JP4575620B2 (ja) * | 2001-05-17 | 2010-11-04 | 東北電力株式会社 | 車両自動搬送システム |
| CN103201695A (zh) * | 2010-10-22 | 2013-07-10 | 库卡试验仪器有限公司 | 自主车辆、附属挂车和自主运输系统 |
| JP2016143260A (ja) * | 2015-02-03 | 2016-08-08 | 株式会社岡村製作所 | 移動方向測定装置及び自走式移動体 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000613 |