JPH07160329A - 走行ロボットの誘導システム - Google Patents

走行ロボットの誘導システム

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Publication number
JPH07160329A
JPH07160329A JP5341524A JP34152493A JPH07160329A JP H07160329 A JPH07160329 A JP H07160329A JP 5341524 A JP5341524 A JP 5341524A JP 34152493 A JP34152493 A JP 34152493A JP H07160329 A JPH07160329 A JP H07160329A
Authority
JP
Japan
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traveling
robot
traveling robot
distance
sub
Prior art date
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Pending
Application number
JP5341524A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasutaku Ishida
泰干 石田
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.)
Mutoh Industries Ltd
Original Assignee
Mutoh Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP5341524A priority Critical patent/JPH07160329A/ja
Publication of JPH07160329A publication Critical patent/JPH07160329A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 走行方向に連続した誘導ガイドを要しない走
行ロボットの誘導システムを提供する。 【構成】 所定の走行プログラムに従い走行する走行ロ
ボット1と、走行路2の一定距離毎及び各コーナ毎に当
走行路を幅方向に横切って設けられた帯状のサブゴール
マーク3と、走行ロボットに搭載されたサブゴール検出
手段11,12及び走行距離計測手段13及びサブゴー
ルマーク検出時に計測距離を補正する手段14及びロボ
ットの走行速度検出手段15及び2ケの検出器11,1
2間の時間差検出手段16、更には、時間差と走行速度
を基に、当走行ロボットの走行方向を検出する手段17
とより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、所定の走行プログラム
に従って自律的に走行するロボットの誘導システムに関
する。
【0002】
【従来の技術】病院や工場等で荷物を運搬する走行ロボ
ットは、予め定められたコースを自律的に走行する。走
行ロボットが走行するコースを磁気テープや反射テープ
等のガイドテープを走行路の延長方向に敷設する誘導ガ
イド方式では、ガイドテープの敷設コストや保守コスト
がかさむため、最近ではこのガイドテープを要しないガ
イドレス方式が研究され始めている。
【0003】ガイドレス方式の走行ロボットは、走行路
のマッピングデータを使用する走行プログラムに従い自
律的に走行する。この場合、マッピングデータは誘導ガ
イド方式のガイドテープに相当し、何m直進したら右旋
回する等の地図情報がベクタデータで記述されている。
【0004】ガイドレス方式の走行ロボットは、走行途
中で障害物を検出すると、その障害物を迂回しながら走
行する。障害物の迂回に要する距離はマッピングデータ
には含まれていないので、そのまま走行すると、次のコ
ーナでの旋回に支障が生ずる。走行距離を計測するエン
コーダの計測誤差も距離データに影響を与えるため、走
行距離の計測誤差を累積させないためには、何らかの誤
差補正が必要になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のガイドレス方式
で、走行路の特徴点(例えば、コーナ)の画像を予め記
憶しておき、走行中は常時TVカメラ等で周囲を監視
し、TVカメラで撮像した画像が記憶してある特徴点の
画像と一致したとき、走行距離の計測誤差を補正する方
法がある。しかしながら、この方法は高価であるため、
安価に実施するには不向きである。
【0006】走行ロボットの走行路の途中に磁気プレー
トや反射プレート等のディスクリートなサブゴールプレ
ートを貼り、これをロボット側のセンサで検出したとき
に走行距離の計測誤差を補正する方法もある。この方法
は安価に実施できるが、サブゴールプレートは走行路の
幅方向の一部だけに貼られるため、ロボット側のセンサ
で検出し損なうことがあり、確実性がない。
【0007】本発明の第1の目的は、サブゴールマーク
を帯状にして走行路の幅方向一杯に敷設することで、距
離計測の誤差補正が必要なガイドレス方式のロボット側
センサで確実に検出できるようにする走行ロボットの誘
導システムを提供することにある。
【0008】本発明の第2の目的は、前記サブゴールマ
ークを2個のサブマーク検出手段で検出することによ
り、その検出時間差から走行ロボットの走行方向を算出
できるようにする走行ロボットの誘導システムを提供す
ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る走行ロボッ
トの誘導システムは、所定の走行プログラムに従い走行
する走行ロボットと、この走行ロボットが走行する走行
路と、この走行路の一定距離毎および各コーナ毎に、前
記走行路を幅方向に横切って設けられた帯状のサブゴー
ルマークと、前記走行ロボットに搭載され、前記サブゴ
ールマークを検出するサブゴール検出手段と、前記走行
ロボットに搭載され、前記走行ロボットの走行距離を計
測する距離計測手段と、前記走行ロボットに搭載され、
前記サブゴール検出手段が前記サブゴールマークを検出
したとき、前記距離計測手段の計測値を補正する距離補
正手段とを備えることを第1の特徴とする。
【0010】本発明に係る走行ロボットの誘導システム
は、所定の走行プログラムに従い走行する走行ロボット
と、この走行ロボットが走行する走行路と、この走行路
の一定距離毎および各コーナ毎に、前記走行路を幅方向
に横切って設けられた帯状のサブゴールマークと、前記
走行ロボットに搭載され、前記サブゴールマークを検出
する2個のサブゴール検出手段と、前記走行ロボットに
搭載され、前記走行ロボットの走行距離を計測する距離
計測手段と、前記走行ロボットに搭載され、前記サブゴ
ール検出手段が前記サブゴールマークを検出したとき、
前記距離計測手段の計測値を補正する距離補正手段と、
前記走行ロボットに搭載され、前記走行ロボットの走行
速度を検出する速度検出手段と、前記走行ロボットに搭
載され、前記2個のサブゴール検出手段が前記サブゴー
ルマークを検出したときの時間差を検出する時間差検出
手段と、この時間差検出手段で検出された時間差と前記
速度検出手段で検出された前記走行ロボットの走行速度
とを基に、前記走行ロボットの走行方向を検出する方向
検出手段とを備えることを第2の特徴とする。
【0011】
【作用】本発明の第1の特徴によると、ロボット側で計
測される走行距離はサブゴールマーク検出の都度補正さ
れるため、走行距離の計測誤差が累積される度合いは、
サブゴールを設定しない場合比し低減される。しかも、
本発明のサブゴールマークは帯状であって、走行路の幅
方向一杯に敷設されているため、ロボットの走行位置が
走行路の幅方向にずれても検出し損なうことがない。
【0012】本発明の第2の特徴によると、距離補正用
のサブゴールマークを利用してロボットの走行方向を検
出することができるので、ロボットの走行方向をマッピ
ングデータ通りに補正することができる。方向検出用に
は、2個のサブゴールマーク検出手段が必要であるが、
その内の1個は距離補正用のものを共用できる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。図1は、本発明に係る走行ロボットの誘導シス
テムの一実施例を示す平面図である。この図において、
1は車輪を回転させて工場や病院等の床面を走行する走
行ロボット、2はこのロボット1が走行する様に計画さ
れた走行路、3は走行路2の所定距離(例えば、10
m)毎に、およびコーナ毎に敷設されたサブゴールテー
プである。
【0014】サブゴールテープ3は磁気テープや反射テ
ープであり、走行ロボット1の底面に設置された2個の
サブゴール検出部11,12で検出される。サブゴール
テープ3は、走行路2の幅方向一杯に敷設されるため、
ロボット1が走行路2の右端部、中央部、左端部のいず
れを通過しても、サブゴール検出部11,12で確実に
検出できる。
【0015】走行ロボット1は、走行路2の全てのマッ
ピングデータを記憶しているので、所定の走行プログラ
ムに従って走行路2を直進、旋回しながらゴールに到達
できる。走行時には壁面検出部4で走行路端部の壁面5
を検出し、常にロボット1と壁面5との距離が一定にな
るように制御する。このことで、ロボット1を壁面5に
沿って直進させることができる。
【0016】走行ロボット1は走行方向前方の障害物6
を障害物検出部7で検出し、その障害物6との衝突を回
避するために、一時的に迂回する衝突回避動作を行う。
この衝突回避を行うと、ロボットの走行距離の計測値が
当初予定されている走行路2のマーク間距離より大きく
なるので、そのままでは次のコーナでの旋回に支障がで
る。
【0017】例えば、サブゴールテープ3aを通過する
際に距離補正したが、その後障害物6を迂回すると、そ
の分走行距離の計測値が増加し、次のサブゴールテープ
3bに到達する前に左旋回の指令がでる。これでは、左
旋回で壁面5に衝突することになるので、この場合はコ
ーナ直前のサブゴールテープ3bを検出するまで左旋回
の命令を実行しないようにする。
【0018】サブゴールテープ3bを検出したら、距離
補正をすると共にマッピングデータに従い左旋回する。
この左旋回を完了して次のサブゴールテープ3cを検出
したら、距離補正すると共に、直線走行に移行する。
【0019】2個のサブゴール検出部11,12を用い
ることで、サブゴールテープ3を検出する都度走行方向
を確認し、直線部分で壁面5に沿って直進できるように
方向制御する。このサブゴール検出による方向制御は、
前述した壁面検出部4で壁面5を検出し、ロボット1と
壁面5との距離を一定に保つ制御と併用することができ
る。
【0020】図2は、ロボット1に搭載される各種検出
部および制御部の内、本発明の実施に必要な部分のブロ
ック図である。この図において、11および12は前述
した2個のサブゴール検出部である。第1のサブゴール
検出部11は距離補正用に使用され、第1および第2の
サブゴール検出部11,12は方向検出用に使用され
る。
【0021】距離計測部13は、ロボット1の車輪に連
動した図示せぬロータリエンコーダからのパルスをカウ
ントして走行距離を計測する。サブゴール検出部11は
サブゴールマーク3を検出する毎にサブゴール検出信号
を発生する。距離補正部14はサブゴール検出部11か
らのサブゴール検出信号を受けると、距離計測部13の
計測値をゼロ補正する。このことにより、距離計測部1
3の距離計測値は常に累積誤差の少ない状態に保たれ
る。
【0022】時間差検出部16は2個のサブゴール検出
部11,12からのサブゴール検出信号の発生時間の差
Δtを検出する。例えば、2個のサブゴール検出部1
1,12が図3に示すように、走行方向に直交して距離
Dだけ離れて配置されている場合、実線で示す走行方向
が破線で示す指示方向から角度θ回転した方向を指向し
ているとしたら、一方のサブゴール検出部11がサブゴ
ールテープ3を検出してから他方のサブゴール検出部1
2が同じサブゴールテープ3を検出するまでにΔtの時
間差が発生する。角度θはそのときの走行速度Vを用い
ると次式で表される。
【0023】
【数1】tanθ=V・Δt/D
【0024】従って、速度検出部15で走行速度Vを検
出し、これを方向検出部17に入力する。方向検出部1
7は時間差検出部16からの時間差Δtと速度検出部1
5からの走行速度Vを基に方向θを算出する。走行制御
部18は、予め記憶されているマッピングデータに基づ
き所定の走行プログラムを実行する際に、上述した方向
θ、速度V、距離Lを参照する。
【0025】以上の実施例では、2個のサブゴール検出
部11,12を走行方向と直交する方向に配置したが、
走行方向に沿って配置しても良い。また、サブゴールテ
ープ3を1箇所に2本離して並行に敷設しても良い。更
に、サブゴールテープ3そのもの、またはその近傍に位
置情報を示すIDタグやバーコードを設け、これをロボ
ット側で検出して使用するようにしても良い。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、サブ
ゴールマークを帯状にして走行路の幅方向一杯に敷設す
るようにしたので、距離計測の誤差補正が必要なガイド
レス方式のロボット側センサで前記サブゴールマークを
確実に検出できる走行ロボットの誘導システムを提供す
ることができる。また、本発明によれば、前記サブゴー
ルマークを2個のサブマーク検出手段で検出する様にし
たので、その検出時間差から走行ロボットの走行方向を
算出できる走行ロボットの誘導システムを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る走行ロボットの誘導システムの
一実施例を示す平面図である。
【図2】 本発明に係るロボット側の各種検出部および
制御部のブロック図である。
【図3】 ロボットの走行方向検出原理の説明図であ
る。
【符号の説明】
1…走行ロボット、2…走行路、3…サブゴールテー
プ、4…壁面検出部、5…壁面、6…障害物、7…障害
物検出部、11…第1のサブゴール検出部、12…第2
のサブゴール検出部、13…距離計測部、14…距離補
正部、15…速度検出部、16…時間差検出部、17…
方向検出部、18…走行制御部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の走行プログラムに従い走行する走
    行ロボットと、 この走行ロボットが走行する走行路と、 この走行路の一定距離毎および各コーナ毎に、前記走行
    路を幅方向に横切って設けられた帯状のサブゴールマー
    クと、 前記走行ロボットに搭載され、前記サブゴールマークを
    検出するサブゴール検出手段と、 前記走行ロボットに搭載され、前記走行ロボットの走行
    距離を計測する距離計測手段と、 前記走行ロボットに搭載され、前記サブゴール検出手段
    が前記サブゴールマークを検出したとき、前記距離計測
    手段の計測値を補正する距離補正手段と、を備えること
    を特徴とする走行ロボットの誘導システム。
  2. 【請求項2】 所定の走行プログラムに従い走行する走
    行ロボットと、 この走行ロボットが走行する走行路と、 この走行路の一定距離毎および各コーナ毎に、前記走行
    路を幅方向に横切って設けられた帯状のサブゴールマー
    クと、 前記走行ロボットに搭載され、前記サブゴールマークを
    検出する2個のサブゴール検出手段と、 前記走行ロボットに搭載され、前記走行ロボットの走行
    距離を計測する距離計測手段と、 前記走行ロボットに搭載され、前記サブゴール検出手段
    が前記サブゴールマークを検出したとき、前記距離計測
    手段の計測値を補正する距離補正手段と、 前記走行ロボットに搭載され、前記走行ロボットの走行
    速度を検出する速度検出手段と、 前記走行ロボットに搭載され、前記2個のサブゴール検
    出手段が前記サブゴールマークを検出したときの時間差
    を検出する時間差検出手段と、 この時間差検出手段で検出された時間差と前記速度検出
    手段で検出された前記走行ロボットの走行速度とを基
    に、前記走行ロボットの走行方向を検出する方向検出手
    段と、を備えることを特徴とする走行ロボットの誘導シ
    ステム。
JP5341524A 1993-12-10 1993-12-10 走行ロボットの誘導システム Pending JPH07160329A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5341524A JPH07160329A (ja) 1993-12-10 1993-12-10 走行ロボットの誘導システム

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61196307A (ja) * 1985-02-25 1986-08-30 インダストリアル・コントラクターズ・ホランド・ベー・ブエー 無人自走車両の操縦制御装置及び操縦方法
JPS62288909A (ja) * 1986-06-09 1987-12-15 Fanuc Ltd 無人搬送車の距離測定装置
JPH03192406A (ja) * 1989-12-22 1991-08-22 Nec Corp 搬送車の走行制御方法

Patent Citations (3)

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