JPH06149358A - 移動ロボット - Google Patents
移動ロボットInfo
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- JPH06149358A JPH06149358A JP4303409A JP30340992A JPH06149358A JP H06149358 A JPH06149358 A JP H06149358A JP 4303409 A JP4303409 A JP 4303409A JP 30340992 A JP30340992 A JP 30340992A JP H06149358 A JPH06149358 A JP H06149358A
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- JP
- Japan
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- robot
- distance
- data
- absolute position
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】施工が容易で、信頼性の高い絶対位置補正手段
を有する移動ロボットを提供することにある。 【構成】センサデータ取り込み手段４０は超音波センサ
３…を起動し、周囲の空き空間距離データを取り込む。
この取り込み後センサデータ取り込み手段４０はデッド
レコニング装置６からロボットの位置座標及び進行方向
角を読み込み、距離データと共に経路追従手段４１に伝
達する。経路追従手段４１は距離データ、ロボットの位
置座標及びと進行方向角を読み込み、これらデータに基
づいて現在位置が予め設定してある絶対位置補正地点で
あるかどうかを判断する。絶対位置補正地点にロボット
が到着していると判断された場合、絶対位置補正手段４
２は、超音波センサ３…を起動して周囲の壁までの距離
を測定させ、その距離データの値が理想値を示していな
い場合には、位置、方向の補正を行う。
を有する移動ロボットを提供することにある。 【構成】センサデータ取り込み手段４０は超音波センサ
３…を起動し、周囲の空き空間距離データを取り込む。
この取り込み後センサデータ取り込み手段４０はデッド
レコニング装置６からロボットの位置座標及び進行方向
角を読み込み、距離データと共に経路追従手段４１に伝
達する。経路追従手段４１は距離データ、ロボットの位
置座標及びと進行方向角を読み込み、これらデータに基
づいて現在位置が予め設定してある絶対位置補正地点で
あるかどうかを判断する。絶対位置補正地点にロボット
が到着していると判断された場合、絶対位置補正手段４
２は、超音波センサ３…を起動して周囲の壁までの距離
を測定させ、その距離データの値が理想値を示していな
い場合には、位置、方向の補正を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、移動ロボットに関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の移動ロボットには、移動ロボット
を走行させる場所（空間）の天井に据えつけたＴＶカメ
ラが、移動ロボットの像や、移動ロボット上に搭載され
た発光体の像等を捉え、目標とする位置、方向に移動ロ
ボットが存在するのかどうかを判断し、もし存在しなけ
れば、その位置、方向になるように誘導するものがあっ
た。
を走行させる場所（空間）の天井に据えつけたＴＶカメ
ラが、移動ロボットの像や、移動ロボット上に搭載され
た発光体の像等を捉え、目標とする位置、方向に移動ロ
ボットが存在するのかどうかを判断し、もし存在しなけ
れば、その位置、方向になるように誘導するものがあっ
た。
【０００３】また移動ロボット内部に搭載されたデッド
レコニング装置によりロボット自体で自らの位置及び方
向を認識するものがあった。
レコニング装置によりロボット自体で自らの位置及び方
向を認識するものがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の前者の従来例の
場合、走行させる場所に対応してＴＶカメラの設置を行
う必要があり、施工が大掛かりとなるという問題があっ
た。また上記の後者の従来例の場合、ロボットの車輪
と、走行させる場所の床面（環境）とのスリップ等によ
り誤差が累積して信頼性がおけないという問題があっ
た。
場合、走行させる場所に対応してＴＶカメラの設置を行
う必要があり、施工が大掛かりとなるという問題があっ
た。また上記の後者の従来例の場合、ロボットの車輪
と、走行させる場所の床面（環境）とのスリップ等によ
り誤差が累積して信頼性がおけないという問題があっ
た。
【０００５】本発明は、これらの問題点に鑑みて為され
たもので、その目的とすることろは、施工が容易で、信
頼性の高い絶対位置補正手段を有する移動ロボットを提
供することにある。
たもので、その目的とすることろは、施工が容易で、信
頼性の高い絶対位置補正手段を有する移動ロボットを提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、ロボットの車輪回転速度及び車輪の向
きの制御を行う車輪回転速度・方向制御装置と、移動時
のロボット周囲の空き空間距離、あるいは物体があれば
物体までの距離を計測する距離センサと、走行用車輪の
回転数によりロボットの絶対位置及び車輪の向きからロ
ボットの進行方向を求めるデッドレコニング装置と、距
離センサ及びデッドレコニング装置を駆動し、距離セン
サからの距離データとデッドレコニング装置からのロボ
ットの位置データ及び方向データを読み込むセンサデー
タ取り込み手段と、予め設定された経路をロボットが追
従するために、距離データ、位置データ及び方向データ
を基にロボットが新たにとるべき進行速度及びステアリ
ング角を決めてこれらの進行速度及びステアリング角の
値になるように車輪回転速度・方向制御装置に指令を与
える経路追従手段と、距離センサを起動し、この距離セ
ンサの距離データを基にロボットの絶対位置及び進行方
向の補正を行う絶対位置補正手段とを備え、センサデー
タ取り込み手段、経路追従手段、絶対位置補正手段で演
算処理装置を構成したものである。
めに、本発明は、ロボットの車輪回転速度及び車輪の向
きの制御を行う車輪回転速度・方向制御装置と、移動時
のロボット周囲の空き空間距離、あるいは物体があれば
物体までの距離を計測する距離センサと、走行用車輪の
回転数によりロボットの絶対位置及び車輪の向きからロ
ボットの進行方向を求めるデッドレコニング装置と、距
離センサ及びデッドレコニング装置を駆動し、距離セン
サからの距離データとデッドレコニング装置からのロボ
ットの位置データ及び方向データを読み込むセンサデー
タ取り込み手段と、予め設定された経路をロボットが追
従するために、距離データ、位置データ及び方向データ
を基にロボットが新たにとるべき進行速度及びステアリ
ング角を決めてこれらの進行速度及びステアリング角の
値になるように車輪回転速度・方向制御装置に指令を与
える経路追従手段と、距離センサを起動し、この距離セ
ンサの距離データを基にロボットの絶対位置及び進行方
向の補正を行う絶対位置補正手段とを備え、センサデー
タ取り込み手段、経路追従手段、絶対位置補正手段で演
算処理装置を構成したものである。
【０００７】
【作用】本発明の構成によれば、デッドレコニング装置
で求める絶対位置の値に走行する床面等の環境により誤
差が生じても、絶対位置補正手段が距離センサを起動し
て距離センサの距離データを基にロボットの絶対位置及
び進行方向の補正を行うため、走行場所（環境）に対応
してＴＶカメラを設置する必要がなく、施工が容易で、
信頼性の高い移動ロボットを実現できる。
で求める絶対位置の値に走行する床面等の環境により誤
差が生じても、絶対位置補正手段が距離センサを起動し
て距離センサの距離データを基にロボットの絶対位置及
び進行方向の補正を行うため、走行場所（環境）に対応
してＴＶカメラを設置する必要がなく、施工が容易で、
信頼性の高い移動ロボットを実現できる。
【０００８】
【実施例】以下本発明を実施例図により説明する。図２
は一実施例の移動ロボットの斜視図を示しており、本実
施例の移動ロボットは装置本体１の下部の前後、左右に
は走行用車輪２…が、また装置本体１の両側側面及び前
後の端面には夫々２個ずつ超音波センサ３…が夫々設け
られ、また装置本体１の上面には演算処理装置４が配設
され、走行用車輪２…の回転により自走することができ
るようになっている。
は一実施例の移動ロボットの斜視図を示しており、本実
施例の移動ロボットは装置本体１の下部の前後、左右に
は走行用車輪２…が、また装置本体１の両側側面及び前
後の端面には夫々２個ずつ超音波センサ３…が夫々設け
られ、また装置本体１の上面には演算処理装置４が配設
され、走行用車輪２…の回転により自走することができ
るようになっている。
【０００９】走行用車輪２…は図１に示す車輪回転速度
・方向制御装置５により回転速度と、ステアリング角と
が制御されるもので、走行やステアリングの駆動源とし
ては電動モータ等が使用される。また走行用車輪２…に
は走行用車輪２…の回転数によりロボットの絶対位置を
求め、また走行用車輪２の方向からロボットの進行方向
を求めるデッドレコニング装置６が付設されている。
・方向制御装置５により回転速度と、ステアリング角と
が制御されるもので、走行やステアリングの駆動源とし
ては電動モータ等が使用される。また走行用車輪２…に
は走行用車輪２…の回転数によりロボットの絶対位置を
求め、また走行用車輪２の方向からロボットの進行方向
を求めるデッドレコニング装置６が付設されている。
【００１０】上記超音波センサ３…は移動時の装置本体
１の周囲の空き空間距離、或いは障害物までの距離を計
測する距離センサを構成するものである。演算処理装置
４は、上記超音波センサ３…の距離データと、デッドレ
コニング装置６で求めたロボットの絶対位置のデータ及
び進行方向のデータを取り込むセンサデータ取り込み手
段４０と、センサデータ取り込み手段４０を通じて伝達
された各データに基づいて新たな進行速度、ステアリン
グ角を決定して上記車輪回転速度・方向制御装置５に指
令を与える経路追従手段４１と、ロボットの絶対位置及
び進行方向の補正を行う絶対位置補正手段４２とから構
成される。
１の周囲の空き空間距離、或いは障害物までの距離を計
測する距離センサを構成するものである。演算処理装置
４は、上記超音波センサ３…の距離データと、デッドレ
コニング装置６で求めたロボットの絶対位置のデータ及
び進行方向のデータを取り込むセンサデータ取り込み手
段４０と、センサデータ取り込み手段４０を通じて伝達
された各データに基づいて新たな進行速度、ステアリン
グ角を決定して上記車輪回転速度・方向制御装置５に指
令を与える経路追従手段４１と、ロボットの絶対位置及
び進行方向の補正を行う絶対位置補正手段４２とから構
成される。
【００１１】センサデータ取り込み手段４０の動作は図
３に示すフローチャートに基づくもので、図４のように
装置本体１の周囲に取り付けてある超音波センサ３…を
ステップで起動して装置本体１の周囲の空き空間の距
離データ（Ｗ1 ，Ｗ2 …，Ｗ 8 ）を取り込む。尚図４の
矢印Ａは進行方向を示す。さて次のステップではデッ
ドレコニング装置６からロボットの絶対位置の座標及び
進行方向角を読み込み、周囲の空き空間の距離データと
共に経路追従手段４１に伝達する。経路追従手段４１は
ステップでセンサデータ取り込み手段４０から現在の
距離データ、ロボットの絶対位置の座標及び進行方向角
を読み込み、これら読み込んだデータに基づいて現在位
置が予め設定してある図５に示す絶対位置補正地点Ｘで
あるかどうかを判断する。
３に示すフローチャートに基づくもので、図４のように
装置本体１の周囲に取り付けてある超音波センサ３…を
ステップで起動して装置本体１の周囲の空き空間の距
離データ（Ｗ1 ，Ｗ2 …，Ｗ 8 ）を取り込む。尚図４の
矢印Ａは進行方向を示す。さて次のステップではデッ
ドレコニング装置６からロボットの絶対位置の座標及び
進行方向角を読み込み、周囲の空き空間の距離データと
共に経路追従手段４１に伝達する。経路追従手段４１は
ステップでセンサデータ取り込み手段４０から現在の
距離データ、ロボットの絶対位置の座標及び進行方向角
を読み込み、これら読み込んだデータに基づいて現在位
置が予め設定してある図５に示す絶対位置補正地点Ｘで
あるかどうかを判断する。
【００１２】絶対位置補正地点Ｘでなければ、ズテップ
で予め与えられた経路Ｙを追従するべく、読み込みデ
ータを基に、進行速度及びステアリング角を決定し、ス
テップでこれら決定した進行速度及びステアリング角
の値になるように走行用車輪２…を制御するコマンドを
車輪回転速度・方向制御装置５に与え、時刻更新をステ
ップで行う。
で予め与えられた経路Ｙを追従するべく、読み込みデ
ータを基に、進行速度及びステアリング角を決定し、ス
テップでこれら決定した進行速度及びステアリング角
の値になるように走行用車輪２…を制御するコマンドを
車輪回転速度・方向制御装置５に与え、時刻更新をステ
ップで行う。
【００１３】上記ステップで絶対位置補正地点Ｘに移
動ロボットが到着していると判断された場合、車輪回転
速度・方向制御装置５に停止指令を与えて移動ロボット
の走行を一旦停止し、ステップで絶対位置補正手段４
２に制御を切り替える。図６は絶対位置補正手段４２の
動作のフローチャートを示し、上記のように制御が切り
替わると、絶対位置補正手段４２は、超音波センサ３…
をステップで起動して環境、例えば図５に示す装置本
体１の周囲の壁Ｚまでの距離Ｗを測定させ、その距離デ
ータを取り込む。この取り込んだ距離データの値が、絶
対位置補正地点Ｘに装置本体１がいれば計測されるべき
望ましい距離及び方向の値（理想値）を示しているかを
ステップで判断し、理想値を示している場合には、セ
ンサデータ取り込み手段４０、経路追従手段４１のルー
プに制御をステップで戻す。もし理想値を示していな
い場合には、位置、方向の補正のために移動ロボットが
進む距離、向くべき方向の値をステップで求め、その
求めた値に対応するコマンドをステップで車輪回転速
度・方向制御装置５に与え、時刻更新をステップで行
う。
動ロボットが到着していると判断された場合、車輪回転
速度・方向制御装置５に停止指令を与えて移動ロボット
の走行を一旦停止し、ステップで絶対位置補正手段４
２に制御を切り替える。図６は絶対位置補正手段４２の
動作のフローチャートを示し、上記のように制御が切り
替わると、絶対位置補正手段４２は、超音波センサ３…
をステップで起動して環境、例えば図５に示す装置本
体１の周囲の壁Ｚまでの距離Ｗを測定させ、その距離デ
ータを取り込む。この取り込んだ距離データの値が、絶
対位置補正地点Ｘに装置本体１がいれば計測されるべき
望ましい距離及び方向の値（理想値）を示しているかを
ステップで判断し、理想値を示している場合には、セ
ンサデータ取り込み手段４０、経路追従手段４１のルー
プに制御をステップで戻す。もし理想値を示していな
い場合には、位置、方向の補正のために移動ロボットが
進む距離、向くべき方向の値をステップで求め、その
求めた値に対応するコマンドをステップで車輪回転速
度・方向制御装置５に与え、時刻更新をステップで行
う。
【００１４】絶対位置補正手段４２が超音波センサ３…
で計測した壁Ｚまでの距離データＷにより方向補正を行
う場合のルールは例えば図７に示すように行う。つまり
図７において、装置本体１の進行方向Ａに平行する右側
面の超音波センサ３、３が測定した右側方の壁Ｚ1 との
距離データＷ3 、Ｗ4 を取り込み、進行方向Ａの前側の
超音波センサ３の距離データＷ3 と、後側の超音波セン
サ３の距離データＷ4との関係により方向補正を行うの
である。この場合Ｗ3 ≫Ｗ4 であれば、壁Ｚ1に本来平
行するべき進行方向Ａが大きく左に傾いているため、進
行方向Ａを大きく右方向に補正するようにステアリング
角を求める。またＷ3 ＞Ｗ4 であれば、壁Ｚ1 に平行す
るべき進行方向Ａが少し左に傾いているため、進行方向
Ａを少し右方向に補正するようにステアリング角を求め
る。Ｗ3 ≒Ｗ4 であれば装置本体１の進行方向Ａが略正
しい方向に向いていると判断し、この場合は補正を行わ
ない。Ｗ3 ＜Ｗ4 であれば、壁Ｚ1 に平行するべき進行
方向Ａが少し右に傾いているため、進行方向Ａを少し左
方向に補正するようにステアリング角を求める。Ｗ 3 ≪
Ｗ4 であれば、壁Ｚ1 に平行するべき進行方向Ａが大き
く右に傾いているため、進行方向を大きく左方向に補正
するようにステアリング角を求める。このようにして方
向補正は進行方向Ａに平行するべき壁Ｚとの距離データ
に基づいて行うのである。
で計測した壁Ｚまでの距離データＷにより方向補正を行
う場合のルールは例えば図７に示すように行う。つまり
図７において、装置本体１の進行方向Ａに平行する右側
面の超音波センサ３、３が測定した右側方の壁Ｚ1 との
距離データＷ3 、Ｗ4 を取り込み、進行方向Ａの前側の
超音波センサ３の距離データＷ3 と、後側の超音波セン
サ３の距離データＷ4との関係により方向補正を行うの
である。この場合Ｗ3 ≫Ｗ4 であれば、壁Ｚ1に本来平
行するべき進行方向Ａが大きく左に傾いているため、進
行方向Ａを大きく右方向に補正するようにステアリング
角を求める。またＷ3 ＞Ｗ4 であれば、壁Ｚ1 に平行す
るべき進行方向Ａが少し左に傾いているため、進行方向
Ａを少し右方向に補正するようにステアリング角を求め
る。Ｗ3 ≒Ｗ4 であれば装置本体１の進行方向Ａが略正
しい方向に向いていると判断し、この場合は補正を行わ
ない。Ｗ3 ＜Ｗ4 であれば、壁Ｚ1 に平行するべき進行
方向Ａが少し右に傾いているため、進行方向Ａを少し左
方向に補正するようにステアリング角を求める。Ｗ 3 ≪
Ｗ4 であれば、壁Ｚ1 に平行するべき進行方向Ａが大き
く右に傾いているため、進行方向を大きく左方向に補正
するようにステアリング角を求める。このようにして方
向補正は進行方向Ａに平行するべき壁Ｚとの距離データ
に基づいて行うのである。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、上述のように構成し、距離セ
ンサを起動し、この距離センサの距離データを基にロボ
ットの絶対位置及び進行方向の補正を行う絶対位置補正
手段を備えているので、走行する場所の床面等の環境に
よりデッドレコニング装置で求める絶対位置に誤差が生
じても、絶対位置補正手段によりロボットの絶対位置及
び進行方向を補正することができ、そのため走行場所に
対応してＴＶカメラを設置する等の必要がなく、施工が
容易で、信頼性の高い移動ロボットを実現できるという
効果がある。
ンサを起動し、この距離センサの距離データを基にロボ
ットの絶対位置及び進行方向の補正を行う絶対位置補正
手段を備えているので、走行する場所の床面等の環境に
よりデッドレコニング装置で求める絶対位置に誤差が生
じても、絶対位置補正手段によりロボットの絶対位置及
び進行方向を補正することができ、そのため走行場所に
対応してＴＶカメラを設置する等の必要がなく、施工が
容易で、信頼性の高い移動ロボットを実現できるという
効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す回路ブロック図であ
る。
る。
【図２】同上の斜視図である。
【図３】同上のセンサデータ取り込み手段及び経路追従
手段の動作説明用のフローチャートである。
手段の動作説明用のフローチャートである。
【図４】同上の超音波センサの配置例の説明図である。
【図５】同上の追従経路と絶対位置補正地点の説明図で
ある。
ある。
【図６】同上の絶対位置補正手段の動作説明用のフロー
チャートである。
チャートである。
【図７】同上の絶対位置補正手段で用いる方向補正のル
ールの説明図である。
ールの説明図である。
３ 超音波センサ ４ 演算処理装置 ４０ センサデータ取り込み手段 ４１ 経路追従手段 ４２ 絶対位置補正手段 ５ 車輪回転速度・方向制御装置 ６ デッドレコニング装置
Claims (1)
- 【請求項１】ロボットの車輪回転速度及び車輪の向きの
制御を行う車輪回転速度・方向制御装置と、移動時のロ
ボット周囲の空き空間距離、あるいは物体があれば物体
までの距離を計測する距離センサと、走行用車輪の回転
数によりロボットの絶対位置及び車輪の向きからロボッ
トの進行方向を求めるデッドレコニング装置と、距離セ
ンサ及びデッドレコニング装置を駆動し、距離センサか
らの距離データとデッドレコニング装置からのロボット
の位置データ及び方向データを読み込むセンサデータ取
り込み手段と、予め設定された経路をロボットが追従す
るために、距離データ、位置データ及び方向データを基
にロボットが新たにとるべき進行速度及びステアリング
角を決めてこれらの進行速度及びステアリング角の値に
なるように車輪回転速度・方向制御装置に指令を与える
経路追従手段と、距離センサを起動し、この距離センサ
の距離データを基にロボットの絶対位置及び進行方向の
補正を行う絶対位置補正手段とを備え、センサデータ取
り込み手段、経路追従手段、絶対位置補正手段で演算処
理装置を構成したことを特徴とする移動ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4303409A JPH06149358A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 移動ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4303409A JPH06149358A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 移動ロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06149358A true JPH06149358A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17920680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4303409A Withdrawn JPH06149358A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 移動ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06149358A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992003841A2 (de) * | 1990-08-22 | 1992-03-05 | Plasco Dr. Ehrich Plasma-Coating Gmbh | Vorrichtung zur materialverdampfung mittels vakuumlichtbogenentladung und verfahren |
| JP2002178283A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-25 | Honda Motor Co Ltd | 自律ロボット |
| JP2009070315A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Yaskawa Electric Corp | 移動ロボット制御装置 |
| JP2010534334A (ja) * | 2007-07-23 | 2010-11-04 | エレクトロニクス アンド テレコミュニケーションズ リサーチ インスチチュート | 室内環境地図の作成方法及びシステム |
| JP2014164665A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Brother Ind Ltd | 自律移動型装置 |
| JP6109435B1 (ja) * | 2016-04-15 | 2017-04-05 | 三菱電機株式会社 | 搬送装置、搬送装置の速度制御方法及び搬送装置の制御プログラム |
-
1992
- 1992-11-13 JP JP4303409A patent/JPH06149358A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992003841A2 (de) * | 1990-08-22 | 1992-03-05 | Plasco Dr. Ehrich Plasma-Coating Gmbh | Vorrichtung zur materialverdampfung mittels vakuumlichtbogenentladung und verfahren |
| WO1992003841A3 (de) * | 1990-08-22 | 1992-04-16 | Ehrich Plasma Coating | Vorrichtung zur materialverdampfung mittels vakuumlichtbogenentladung und verfahren |
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| WO2017179204A1 (ja) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 三菱電機株式会社 | 搬送装置、搬送装置の速度制御方法及び搬送装置の制御プログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000201 |