JPH07104852A - 自走式ロボットの電源コードの張力制御装置およびその制御方法 - Google Patents
自走式ロボットの電源コードの張力制御装置およびその制御方法Info
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- JPH07104852A JPH07104852A JP6208681A JP20868194A JPH07104852A JP H07104852 A JPH07104852 A JP H07104852A JP 6208681 A JP6208681 A JP 6208681A JP 20868194 A JP20868194 A JP 20868194A JP H07104852 A JPH07104852 A JP H07104852A
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- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/40—Working vehicles
Abstract
した場合に、電源コードに印加される張力を解除して自
走式ロボットが走行方向から離脱するのを防止できる自
走式ロボットの電源コードの張力制御装置およびその制
御方法を提供する。 【構成】 マイクロコンピュータ100と、電源コード
の引出または巻き戻しを感知してその感知信号を前記マ
イクロコンピュータに出力する引出/巻き戻し感知手段
200と、前記電源コードに印加される張力を変化させ
るためにマイクロコンピュータからのモータ駆動信号を
うけてモータを回転させるモータ駆動部400と、前記
モータの回転数を感知してその回転数信号を前記マイク
ロコンピュータに出力するホールセンサ600とからな
る。
Description
中、突発的状況が生じた場合や急に方向転換をする際
に、電源コードに印加される張力を解除して自走式ロボ
ットの走行方向が乱れるのを防止する自走式ロボットの
電源コードの張力制御装置およびその制御方法に関す
る。
ドの張力制御装置は、電源コードを巻戻す張力を付与す
る板ばねと、電源コードの出入を感知する第1および第
2光センサと、電源コードに印加される張力を一定の力
で保持するために、回転板の巻き戻しまたは解除を行な
うモータとからなっていた。
ごとき自走式ロボットの電源コードの張力制御装置は、
平坦面の走行時には自走式ロボットと電源コンセント間
の距離変化に対応して電源コードに印加される張力を一
定に保持することができるが、自走式ロボットが急に方
向転換をする場合や突発的状況の発生によって電源コー
ドに張力が強く印加される場合、その電源コードに印加
される張力を正確かつ迅速に調整するのが不可能であっ
た。
張力により駆動輪の滑り現象が生じて、車輪が摩耗する
ほか、本来の走行方向から離脱して作業性能が低下する
といった問題点があった。
を解決するためになされたものであって、本発明の目的
は、自走式ロボットの駆動中、突発的状況が発生した場
合、電源コードに印加される張力を解除して自走式ロボ
ットが走行方向から離脱する現象を防止できる自走式ロ
ボットの電源コードの張力制御装置およびその制御方法
を提供することにある。
に、本発明による自走式ロボットの電源コードの張力制
御装置は、マイクロコンピュータと、電源コードの引出
および巻き戻しを感知してその感知信号を前記マイクロ
コンピュータに出力する引出/巻き戻し感知手段と、前
記電源コードに印加される張力を変化させるために前記
マイクロコンピュータからのモータ駆動信号をうけてモ
ータを回転させるモータ駆動部と、前記モータの回転数
を感知してその回転数信号を前記マイクロコンピュータ
に出力するホールセンサとからなることを特徴とする。
コードの張力制御方法は、自走式ロボットが方向転換を
したかを判別する第1方向転換判別ステップと、前記第
1方向転換判別ステップで方向転換をしていないと判別
した場合に、自走式ロボットが方向転換中であるかを判
別する第2方向転換判別ステップと、前記第2方向転換
判別ステップで自走式ロボットが方向転換中でないと判
別した場合に、電源コードが引出されているかを判別す
る電源コード引出判別ステップと、前記電源コード引出
判別ステップで電源コードが引出されたと判別した場合
に、カウント値を増加するカウント増加ステップと、前
記カウント値がマイクロコンピュータに予め設定された
第1設定値であるかを判別するカウント値判別ステップ
と、前記カウント値判別ステップでカウント値がマイク
ロコンピュータに予め設定された第1設定値であると判
別した場合には、電源コードに印加される張力が解除さ
れるようマイクロコンピュータに予め設定された第2設
定値だけモータを駆動させる張力解除ステップとからな
ることを特徴とする。
詳述する。
の縁部には第1光センサ210と第2光センサ220か
ら放射される光を周期的に遮断するのこ歯状部712が
形成されている。
00を巻き戻しするよう、前記回転板710に回転力を
付与する板ばね720が設けられている。
力制御装置を示し、マイクロコンピュータ100内には
電源コード引出/巻き戻し信号とモータの回転数信号を
カウントするカウンタ110が内装されている。電源コ
ード300の引出又は巻き戻しを感知してその感知信号
を前記マイクロコンピュータ100に出力する引出/巻
き戻し感知手段200は、第1光センサ210と第2光
センサ220とからなる。電源コード300に印加され
る張力の強さを変化させるよう、前記マイクロコンピュ
ータ100からのモータ駆動信号をうけてモータ500
を回転させるモータ駆動部400は、前記マイクロコン
ピュータ100からの駆動信号をうけてモータ500に
正方向電圧と逆方向電圧およびOV電圧を印加する直流
電圧供給回路とからなる。電源コード300の張力を調
整可能とするためにモータ500の回転数を感知して、
その感知信号を前記マイクロコンピュータ100に入力
するホールセンサ600は、モータ500の回転軸の周
囲に設けられている。
実施例による自走式ロボットの電源コードの張力制御装
置と関連して、本発明の一実施例による自走式ロボット
の電源コードの張力制御方法について述べる。
板710から引出してコンセント(図示せず)に挿入す
る。すると、図6の時間T0−T2において、電源コー
ド300に対する初期張力を合わせるために張力制御プ
ロセスが行われる。従って、電源コード300に印加さ
れる張力が初期張力となる。ここで、初期張力とは、自
走式ロボットの初期位置がコンセントに近い場合には電
源コードの最初張力が弱く、自走式ロボットの初期位置
がコンセントから遠い場合には電源コードの初期張力が
大であるため、動作初期の適切な張力を意味する。
れた操作ボートや無線リモートコントローラを通して前
記マイクロコンピュータ100に動作命令を入力する
と、自走式ロボットは予定された行路を移動しながら掃
除と侵入者監視など予め設定された作業を行う。
と、ステップS1において、前記マイクロコンピュータ
100が超音波センサなどにより感知され、入力された
周辺物体との距離を判断してロボットが方向転換をした
かを判別する。
転換をしていないと判別した場合には、現在方向転換中
であるか又は直進走行中の状態であることを意味してい
るので、ステップS2に移行して前記マイクロコンピュ
ータ100は超音波センサなどを通して探知された周辺
物体との距離変化を識別して自走式ロボットが方向転換
中であるか否かを判別する。
在方向転換中でないと判別した場合には、現在自走式ロ
ボットがコンセントから遠ざかる方向に直進走行中の状
態であることを示しているので、ステップS3に移行し
て電源コード300が引出されたかを判別する。すなわ
ち、ステップS3において、前記マイクロコンピュータ
100は、第1光センサ210と第2光センサ220か
らの入力信号の位相順を把握することにより、前記電源
コード300が引出されたかを判別する。
0と第2光センサ220からの入力信号の位相順が図3
(A)に示すような状態にあって、電源コード300が
引出されたと判別した場合には、電源コード300が急
速に引出されるかあるいは緩やかな速度で引出されるか
を把握するためにステップS4に移行する。ステップS
4において、マイクロコンピュータ100のマイクロプ
ロセッサ120は、第1光センサ210から入力される
信号のパルス数をカウンタ110に入力する。これによ
り、カウンタ110では、パルス数を計数してカウント
値をカウント=0から第1光センサ210からの入力信
号のパルス数だけ増加させる。
コンピュータ100は前記カウンタ110で計数したカ
ウント値がカウント=Zであるかを判別する。ここで、
「Z」は電源コード300が急速に引出されたかを判別
するためにマイクロコンピュータ100にあらかじめ設
定された値であって、例えば、「3」である。すなわ
ち、単位時間(たとえば、1秒)間にカウント=0から
カウント=3まで変化したかをマイクロコンピュータ1
00で判別する。
の時間T3で示すように、電源コード300が急速に引
出される状態にあるため、自走式ロボットの走行方向が
乱れないようにするために、ステップS6において、マ
イクロコンピュータ100の出力端子01からモータ駆
動部400にモータ500を正方向(電源コードを解放
する方向)にY回回転させる駆動信号が出力される。こ
こで、「Y」は突発的な状況発生時と走行方向変更時の
下限値或いは電源コード300に印加される張力が0に
なるように、マイクロコンピュータ100にあらかじめ
設定された値であり、たとえば、「350」である。
0に正方向電圧が印加されてモータ500が正方向にY
回回転され、そのモータ500のY回回転によって、回
転板710が正方向(時計方向)にY回回転して、図6
の時間T3−T4で示すように、電源コード300に印
加される張力が下限値或いは0になる。この場合、モー
タ500の回転数はホールセンサ600により感知され
てマイクロコンピュータ100の入力端子I3に入力さ
れ、カウンタ110で計数された値に基づいてマイクロ
コンピュータ100が正確にモータ500をY回回転さ
せる。従って、電源コード300に印加される張力が0
となるので、自走式ロボットは走行方向を乱すことなく
走行を継続する。
T7で示すように、自走式ロボットが現在方向転換中で
あると判別した場合には、電源コードに印加される張力
を下限値或いは0にする必要がある状態であることを示
しているので、ステップS6に移行してモータ500を
正方向にY回回転することにより、図6の時間T8で示
すように、電源コード300に印加される張力を解除す
る。従って、ロボットは走行方向が乱れることなく、所
望の方向へ正確に方向転換をしうるようになる。
間T9で示すように、ロボットが方向転換をしたと判別
した場合には、電源コード300に印加される張力が下
限値或は0の状態であり、電源コード300がコンセン
トと自走式ロボット間に長く垂れている状態であること
を示しているので、電源コードを適切に巻き取るため
に、ステップS7において、マイクロコンピュータ10
0の出力端子01からモータ駆動部400にモータ50
0を逆方向(電源コードの巻取方向)にY回(例えば3
50回)回転させる駆動信号が出力される。従って、モ
ータ駆動部400からモータ500へ逆方向電圧が印加
され、モータ500が逆方向にY回回転して、このモー
タ500のY回回転により回転板710が逆方向(電源
コードの巻取方向)へY回回転して電源コード300に
印加される張力を図6の時間T10で示すように、初期
張力の適切な状態になるようにする。
ド300が引出されていないと判別した場合には、ステ
ップS8に移行して、マイクロコンピュータ100は電
源コード300が巻き戻されたかを判別する。ここで、
マイクロコンピュータ100は、第1光センサ210と
第2光センサ220からの入力信号の位相順を把握する
ことにより、電源コード300が巻き戻されたか或いは
巻き戻されていないかを判別する。すなわち、ステップ
S8において、第1光センサ210と第2光センサ22
0からの入力信号の位相順が図3(B)に示すような状
態にあって、マイクロコンピュータ100が電源コード
300が巻き戻されたと判別した場合には、図6の時間
T1−T2或いは時間T7−T8で示すように、電源コ
ード300の張力が弱くなる状態であるので、ステップ
S9に移行して、電源コード300を適正の長さだけ巻
き戻すために、マイクロコンピュータ100の出力端子
01からモータ駆動部400にモータ500を逆方向に
X回回転させる駆動信号が出力される。ここで、「X」
は電源コード300に印加される張力を適切に変化させ
るために、マイクロコンピュータ100に予め設定され
た値であって、たとえば「8」である。
0に逆方向電圧が印加されてモータ500が逆方向にX
回回転することにより、回転板710が逆方向(電源コ
ードの巻戻し方向)にX回回転して、電源コード300
を適正の長さだけ(例えば、7cm)巻き戻すことによ
り、電源コード300に印加される張力が初期張力を保
持するようになる。
300が巻き戻されていないと判別した場合には、図6
の時間T2−T3或いは時間T6−T7で示すように、
電源コード300の引出または巻き戻しが停止された状
態であるので、電源コード300に印加される張力を現
在の状態のままに保持するために、マイクロコンピュー
タ100の出力端子01からモータ駆動部400にモー
タ500の回転を停止する信号が出力される。その後、
モータ駆動部400からモータ500にOVの直流電圧
が印加されてモータ500は停止され、そのモータ50
0の停止により回転板710の回転も停止して、電源コ
ード300に印加される張力の変化がなくなる。
Zでない場合には、図6の時間T2−T3或いはT6−
T7で示すように、電源コード300が緩やかな速度で
引出される状態であるため、ステップS10に移行して
電源コード300に印加される張力を適当量減少させる
ために、マイクロコンピュータ100の出力端子01か
らモータ駆動部400にモータ500を正方向にX回回
転させる駆動信号が出力される。従って、モータ駆動部
400からモータ500に正方向電圧が印加されてモー
タ500が正方向にX回回転して、このモータ500の
X回回転により回転板710が正方向(電源コード30
0の引出方向)にX回回転して電源コード300を適正
量(例えば、7cm)引き出すことにより、電源コード
300に印加される張力が初期張力を保持するようにな
る。
ットの電源コードの張力制御装置及びその制御方法によ
れば、自走式ロボットの走行中突発的状況が生じた場合
や自走式ロボットが方向転換する場合に電源コードに印
加される張力はほとんど0となるので、自走式ロボット
の滑り現象を回避して、その結果、走行方向の乱れを防
止することができる。
コードの張力制御装置の縦断面図である。
ンサと第2光センサから出力される引出信号の波形図で
あり、図3(B)は、電源コードの巻き戻し時に第1光
センサと第2光センサから出力される巻き戻し信号の波
形図である。
源コードの張力制御装置のブロック図である。
源コードの張力制御方法のフローチャートである。
Claims (6)
- 【請求項1】 マイクロコンピュータと、 電源コードの引出および巻き戻しを感知してその感知信
号を前記マイクロコンピュータに出力する引出/巻き戻
し感知手段と、 前記電源コードに印加される張力を変化させるために前
記マイクロコンピュータからのモータ駆動信号をうけて
モータを回転させるモータ駆動部と、 前記モータの回転数を感知してその回転数信号を前記マ
イクロコンピュータに出力するホールセンサとからなる
ことを特徴とする自走式ロボットの電源コードの張力制
御装置。 - 【請求項2】 自走式ロボットが方向転換をしたかを判
別する第1方向転換判別ステップと、 前記第1方向転換判別ステップで方向転換をしていない
と判別した場合に、自走式ロボットが方向転換中である
かを判別する第2方向転換判別ステップと、 前記第2方向転換判別ステップで自走式ロボットが方向
転換中でないと判別した場合に、電源コードが引出され
ているかを判別する電源コード引出判別ステップと、 前記電源コード引出判別ステップで電源コードが引出さ
れたと判別した場合に、カウント値を増加するカウント
増加ステップと、 前記カウント値がマイクロコンピュータに予め設定され
た第1設定値であるかを判別するカウント値判別ステッ
プと、 前記カウント値判別ステップでカウント値がマイクロコ
ンピュータに予め設定された第1設定値であると判別し
た場合には、電源コードに印加される張力が解除される
ようマイクロコンピュータに予め設定された第2設定値
だけモータを駆動させる張力解除ステップとからなるこ
とを特徴とする自走式ロボットの電源コードの張力制御
方法。 - 【請求項3】 前記第1方向転換判別ステップで方向転
換をしたと判別した場合には、電源コードに印加される
張力を強くするよう、マイクロコンピュータに予め設定
された第3設定値だけモータを駆動させる第1張力調整
ステップを含むことを特徴とする請求項2記載の自走式
ロボットの電源コードの張力制御方法。 - 【請求項4】 前記第2方向転換判別ステップで自走式
ロボットが方向転換中であると判別した場合に、電源コ
ードに印加される張力を解除するために前記張力解除ス
テップに移行することを特徴とする請求項2記載の自走
式ロボットの電源コードの張力制御方法。 - 【請求項5】 前記電源コード引出判別ステップで電源
コードが引出されていないと判別した場合に、電源コー
ドが巻き戻されるかを判別する電源コード巻き戻し判別
ステップと、 前記電源コード巻き戻し判別ステップで電源コードが巻
き戻されたと判別した場合には、電源コードに印加され
る張力が強くなるよう、マイクロコンピュータに予め設
定された第3設定値だけモータを駆動させる第2張力調
整ステップに移行することを特徴とする請求項2記載の
電源コードの張力制御方法。 - 【請求項6】 前記カウント値判別ステップで前記カウ
ント値がマイクロコンピュータに予め設定された第1設
定値でないと判別した場合には、電源コードに印加され
る張力が弱くなるよう、マイクロコンピュータに予め設
定された第3設定値だけモータを回転させる第3張力調
整ステップとからなることを特徴とする請求項2記載の
電源コードの張力制御方法。
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