JPH0786767B2 - Travel control method of the self-propelled robot - Google Patents

Travel control method of the self-propelled robot

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JPH0786767B2
JPH0786767B2 JP7401887A JP7401887A JPH0786767B2 JP H0786767 B2 JPH0786767 B2 JP H0786767B2 JP 7401887 A JP7401887 A JP 7401887A JP 7401887 A JP7401887 A JP 7401887A JP H0786767 B2 JPH0786767 B2 JP H0786767B2
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征夫 小畑
均 小笠原
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株式会社日立製作所
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自走ロボットに係り、特に部屋の壁ぎわ、あるいは障害物体のきわまで自走ロボットを接近させることに適した自走ロボットの走行制御方法に関する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention [relates] relates to a self-propelled robot, in particular a room wall Sai, or disorders objects self-propelled robot which is suitable for bringing closer the self-propelled robot until verge cruise control method for.

〔従来の技術〕 [Prior art]

部屋の壁ぎわの掃除をする方法として、例えば特開昭55 As a way to clean the wall Sai of the room, for example, JP 55
−97608号公報に示されるように、進行方向に対して左右に移動可能な吸引口ブラシを設け、横方向へ1ピッチ移動できないときは、吸引口ブラシのみ横方向に必要な間隔だけ移動させる方法である。 As shown in -97608 discloses a method, the movable suction port brush horizontally disposed to the traveling direction, when unable to one pitch movement in the lateral direction, to move by the distance required laterally only suction port brush it is. しかし、この方法では、吸引口ブラシ装置の追加により制御に時間がかかることと、自動掃除機の本体の大型化することとにより周囲環境への対応ができにくくなる点について配慮されていなかった。 However, in this method, and it takes time to control the addition of the suction brush device, has not been taken into account for the points to be difficult can correspond to the ambient environment by the increasing the size of the body of the automatic cleaner.

〔発明が解決しようとする問題点〕 [Problems to be Solved by the Invention]

従来技術は、吸引口ブラシ装置とそれを駆動する装置が必要である。 Prior art, it is necessary to suction port brush device and apparatus for driving it. そのため、直進あるいはUターン走行で、 Therefore, in straight or U-turn traveling,
吸引口ブラシの位置及び駆動のタイミングを考慮したロボットの走行制御と、吸引口ブラシの駆動制御が必要となるので制御が複雑になり、制御に時間が長くかかる。 And running control of the robot in consideration of the timing of the position and the driving of the suction brush, the drive control of the suction brush is required control is complicated, time control takes longer.
かつロボット本体も大型化する。 And also the size of the robot body. したがって、部屋の壁や障害物を避ける走行の対応性が悪くなる問題があった。 Therefore, there is a problem that the correspondence of the running to avoid the room of walls and obstacles is poor.

本発明の目的は、従来技術の進行方向に対して横方向に動く吸引口ブラシを設けないで掃除機構を簡単な構成とし、壁ぎわや障害物のぎわへ簡単な走行制御方法で正確に接近でき、壁ぎわや障害物のきわの掃除あるいは塗装作業などのやり残しをなくすことのできる自走ロボットの走行制御方法を提供することにある。 An object of the present invention, the cleaning mechanism without providing a suction port brush lateral movement and a simple construction with respect to the traveling direction of the prior art, accurate approach with a simple driving control method to the walls Sai and obstacles Nogiwa can, is to provide a traveling control method for a self-propelled robot that can eliminate the unfinished, such as cleaning or painting work of the verge of the wall Sai and obstacles.

〔問題点を解決するための手段〕 [Means for Solving the Problems]

上記目的は、自走ロボットを走行させる左右車輪及び駆動装置と、左右車輪を旋回軸心を中心に旋回する車輪旋回駆動装置と、車輪に連結して設けた車輪回転数を計測するエンコーダと、自走ロボットの走行方向変位を計測するジャイロを備えた自己装置測定装置と、超音波送受信器及び音波検出回路を備え、壁あるいは霜害物の検出する物体検出装置と、自己位置と障害物の位置を記憶する記憶装置と、車輪の駆動制御,車輪の旋回駆動制御, Above object, an encoder for measuring the left and right wheels and the drive device moving the self-propelled robot, a wheel swing drive system for turning the left and right wheels about a pivot axis, a wheel rotation speed provided by connecting to the wheel, and self-device measuring apparatus equipped with a gyro which measures the running direction displacement of the self-propelled robot, comprising an ultrasonic transceiver and acoustic wave detection circuit, and the object detecting device for detecting the wall or frost was the position of the self-position and the obstacle a storage device for storing drive control of the wheel, the turning drive control of the wheel,
自己位置及び障害物の位置座標の演算と記憶,自己位置座標と障害物の位置座標データより自走ロボットの直進走行とUターン可能かの判断等を行う制御装置を設けることで達成される。 Self-position and the position coordinate calculating and memory obstacle is achieved by providing a control device for performing straight-ahead running and U-turn allows determination of whether such a self-propelled robot the position coordinate data of the self position coordinates and the obstacle.

〔作用〕 [Action]

前記制御装置で、エンコーダでの車輪回転数データと、 In the control device, the wheel rotational speed data of the encoder,
ジャイロでの走行方向変位データより自己位置座標と自走ロボットの進行方向を演算し、前記記憶装置に記憶させる。 It calculates the traveling direction of the self position coordinates and self-propelled robot than the running direction displacement data in the gyro, is stored in the storage device. また超音波受信による物体検出装置での障害物データより壁または障害物の位置座標を演算し、同様に前記記憶装置に記憶させる。 Also it calculates the position coordinates of a wall or obstacle from the obstacle data in the object detection apparatus according to the ultrasonic reception, and stores in the storage device as well.

そして制御装置では、自己位置座標と進行方向と記憶された壁,障害物座標データより、自走ロボットの前方あるいはUターン領域内に障害物が有るか判断する。 Then the control unit, the self position coordinates and the traveling direction and the stored wall, from the obstacle coordinate data to determine whether an obstacle in front or U-turn in the region of the self-propelled robot there.

前方に障害物の座標データが有れば、走行停止を行い、 If there is coordinate data of the obstacle ahead, it performs running stop,
自走ロボットのUターン領域内に障害物データが無ければ左右車輪をUターン駆動を行わせる。 The left and right wheels if no obstacle data into the U-turn regions of the self-propelled robot to perform a U-turn driving.

Uターン領域内に障害物データが有ればUターンできないと判断し、制御装置ではロボットの向きを変えないで、前記車輪旋回駆動装置で車輪を旋回軸心を中心に車輪の向きだけを90゜旋回させ、壁あるいは障害物に向って横走行させる。 Determines that it can not U-turn if there is obstacle data into the U-turn regions, in the control unit does not change the orientation of the robot, about a pivot axis of the wheel in the wheel turning drive unit wheel orientation only 90 ° pivoted, is horizontal travel toward the wall or obstacle.

この横走行の走行距離は、前記自己位置座標と、Uターン領域内の障害物データの位置座標とにより、自走ロボットから壁あるいは障害物までの距離を演算し、上記横走行の走行距離を設定する。 Mileage of the lateral traveling, and the self position coordinates, the position coordinates of the obstacle data in the U-turn regions, and calculates the distance to the wall or obstacle self-propelled robot, a traveling distance of the transverse travel set to.

したがって上記横走行では、Uターンでのロボットの前後先端部の旋回がないので、自走ロボットを壁や障害物にUターンの場合より近づけることができる。 Therefore, in the horizontal running, since there is no pivoting of the front and rear tip of the robot in the U-turn, it can be brought closer than in the U-turn the self-propelled robot to a wall or an obstacle.

〔実施例〕 〔Example〕

以下、本発明の一実施例を、掃除を目的とした自走掃除ロボットの例で、図面により説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention, an example of a self-propelled cleaning robot for the purpose of cleaning, will be described with reference to the drawings.

第3図は、自走掃除ロボットの構成を示す斜視図であり、1は左車輪、2は左車輪駆動モータ、3は左車輪の横走行駆動部、4は右車輪、5は右車輪駆動モータ、6 Figure 3 is a perspective view showing the structure of a self-propelled cleaning robot, 1 left wheel, the two left wheel drive motor, 3 is the horizontal travel drive of the left wheel, 4 is the right wheel, 5 right wheel drive motor, 6
は右車輪の横走行駆動部、7は超音波送受信器、8は回転円板、9は回転円板8の回転軸、10は回転円板に固定されたパラボラアンテナ、11は超音波レーダ回転モータ、12は超音波レーダ用エンコーダ、13はジャイロ、14 Horizontal travel drive unit of the right wheel, 7 ultrasonic transducer, 8 rotating disk, the rotation shaft of the rotary disk 8 9, parabolic antenna fixed to the rotary disk 10, 11 is an ultrasonic radar rotation motor, 12 is an ultrasonic radar encoder, 13 a gyro, 14
は掃除機、15はごみ吸口、16は掃除機モータ、17は測定回路部、18は走行制御部、19は制御用電源、20は駆動用電源、21はロボット本体フレーム、22はキャスタ、23はロボットボディである。 Cleaner, 15 Wagomi mouthpiece, the cleaner motor 16, 17 the measuring circuit section, 18 travel control unit, 19 control power supply, 20 is a drive power source, 21 is a robot body frame, 22 casters, 23 it is a robot body.

第3図において、ロボット本体フレーム21には、左車輪 In FIG. 3, the robot main body frame 21, left wheel
1,右車輪4が、また前部中央にキャスタ22が設けられている。 1, the right wheel 4 is also caster 22 is provided at the front center. 左車輪1の横走行駆動部3及び右車輪4の横走行駆動部6の詳細図を第4図と第5図に示す。 It shows a detailed view of the horizontal travel drive unit 6 of the transverse travel drive unit 3 and the right wheel 4 of the left wheel 1 in Figure 4 and Figure 5.

第4図で、1は前記した左車輪、2は左車輪駆動モータ、4は右車輪、5は右車輪である。 In FIG. 4, 1 is the left wheel, 2 a left wheel driving motor described above, 4 right wheel, 5 is a right wheel. 24は車輪1及び4 24 wheels 1 and 4
を横走行させる車輪旋回モータ、25と26はかさ歯車、27 A wheel turning motor for horizontal travel, 25 and 26 bevel gears, 27
と28はウオーム歯車、29はウオーム歯車軸、30は左車輪駆動かさ歯車、31は右車回転用かさ歯車、32は左車輪旋回軸、33は右車輪旋回軸、34は左右車輪が90゜旋回したことを検出する旋回スイッチ、35は左右車輪が0゜位置に戻ったことを検出する復帰スイッチ、36は車輪旋回の検出カムである。 When 28 worm gear 29 is a worm gear shaft, 30 is a left wheel drive bevel gear, the right wheel rotating bevel gear 31, 32 is left wheel pivot axis, 33 right wheel pivot axis 34 is the left and right wheels 90 ° turn switch for detecting that swiveled, 35 return switch for detecting that the right and left wheels is returned to 0 ° position, 36 is a detection cam wheel turning. 21はこれらの各部を固定あるいは設置した前記ロボット本体フレームである。 21 is the robot main body frame fixed or installed these units. 第4図のAA断面が第5図である。 AA section of FIG. 4 is a Figure 5. 第5図で1は前記左車輪、2は左車輪駆動モータ、21はロボット本体フレーム、27はウオーム歯車、29はウオーム軸、30は左車輪回転用かさ歯車、32 Figure 5 in 1 is the left wheel, the left wheel drive motor 2, 21 robot main body frame, the worm gear 27, 29 is the worm shaft, 30 is left wheel rotation bevel gear, 32
は旋回軸、32aは旋回軸の軸心である。 The pivot axis, 32a is the axis of the pivot axis. 36は前記車輪旋回検出カムであり、旋回軸心32aに固定されている。 36 is the wheel turning detection cam is fixed to the pivot axis 32a. 37 37
は車輪駆動軸、38及び39は車輪駆動軸37の上下に固定したかさ歯車、40は左車輪1に固定した歯車、41はウオーム歯車27とかみ合うホイル歯車、43は旋回軸の軸心32a Wheel drive shaft 38 and 39 or a bevel gear fixed to the top and bottom of the wheel drive shaft 37, the gear 40 is fixed to the left wheel 1, the wheel gear meshing with the worm gear 27 is 41, the axis 32a of the pivot axis 43
を旋回可能に支持する軸受で本体フレーム21に固定されている。 It is fixed to the main body frame 21 by a bearing which pivotally supports the. 44は、車輪1及び車輪駆動軸37の回転数を計測する左車輪エンコーダ、45は軸37とエンコーダ44の軸を連結する連結部である。 44, left wheel encoder for measuring the rotational speed of the wheel 1 and the wheel drive shaft 37, 45 is a connecting portion connecting the axes of 37 and the encoder 44. 右車輪4の横走行部6は第5図の36の検出カムがないだけの同一構成である。 Horizontal running portion of the right wheel 4 6 have the same configuration only no 36 of the detection cams of Figure 5.

第5図で、左車輪1は、歯車40と車輪駆動用かさ歯車39 In FIG. 5, the left wheel 1, the gear 40 and the wheel driving bevel gear 39
と車輪駆動軸37と歯車38,30を介し、左車輪駆動モータ2と左車輪用エンコーダ44とに連結され、同様に右車輪4も第5図の構成で第4図の右車輪駆動モータ5とに連結されている。 Via the wheel drive shaft 37 and the gear 38,30 and is connected to a left wheel drive motor 2 and the left wheel encoder 44, of FIG. 4 in similarly right wheel 4 also of FIG. 5 configured right wheel drive motor 5 It is connected to the door. これにより、左車輪1と右車輪4とは別々のモータによって駆動され、これらの車輪の回転数が別々のエンコーダで測定される。 Thus, the left wheel 1 and the right wheel 4 is driven by a separate motor, the rotational speed of the wheel is measured by a separate encoder.

自掃掃除ロボットの壁ぎわへ近づく横走行は、ロボット本体フレーム21及び後で説明するロボットボディ23の向き、いわゆる自走掃除ロボットの進行方向を変えないで、左車輪1及び右車輪4の走行方向を90゜旋回させ、 Horizontal travel closer to the walls Sai of the self sweep cleaning robot, the orientation of the robot main body frame 21 and the robot body 23 to be described later, without changing the traveling direction of the so-called self-propelled cleaning robot, the traveling of the left wheel 1 and the right wheel 4 the direction is pivoted 90 degrees,
横に走行させる。 To travel to the side. この車輪の90゜旋回方向を次に述べる。 Describe the 90 ° turning direction of the wheel then.

この左車輪1及び右車輪4の走行方向の90゜旋回は、第4図の車輪旋回モータ24を駆動して行う。 90 ° turning of the traveling direction of the left wheel 1 and the right wheel 4 is performed by driving the wheels turning motor 24 of FIG. 4. 車輪旋回モータ24が回転すると、かさ歯車25,26を介してウオーム軸9を回転し、左右のウオーム歯車27と28同時に回転する。 The wheel turning motor 24 is rotated to rotate the worm shaft 9 via the bevel gears 25 and 26 rotate simultaneously the left and right of the worm gear 27 and 28. ウオーム歯車27の回転にともない、第5図のウオーム歯車27とかみ合うホイル歯車41が回転し、旋回軸32a With the rotation of the worm gear 27, wheel gear 41 meshing with worm gear 27 of FIG. 5 is rotated, the pivot axis 32a
が回転し、左車輪1の回転軸BBを形成する旋回軸32が旋回軸32aの軸心CCを軸に旋回する。 There is rotated, the pivot axis 32 to form a rotation axis BB of the left wheel 1 is turned to the axis CC of the pivot shaft 32a as an axis. この旋回方向は右旋回である。 The turning direction is a right turn. 第5図では、左車輪1の90゜旋回駆動部を示しているが、左車輪4の90゜旋回駆動部も第5図と同一構成であり、したがって右車輪4は、左車輪のウオーム歯車27と同時に回転する第4図のウオーム歯車28の回転により軸心CCを軸に旋回する。 In FIG. 5, there is shown a 90 ° turn driving portion of the left wheel 1, 90 ° turning drive unit of the left wheel 4 is also FIG. 5 the same structure, therefore the right wheel 4, the left wheel worm gear by the rotation of the fourth diagram of worm gear 28 to 27 at the same time as rotating swivel the axis CC to the shaft. また左車輪1及び右車輪4の旋回軸32の軸CCとした90゜旋回角度は、第5図の旋回軸心32aに固定した検出カム36の回転によって、第4 The 90 ° turning angle around an axis CC of the pivot shaft 32 of the left wheel 1 and the right wheel 4, by the rotation of the detection cam 36 fixed to the pivot axis 32a of FIG. 5, 4th
図の検出カム36に接触している旋回スイッチ34がONし、 Turn switch 34 which is in contact with the detection cam 36 in figure turned ON,
このON信号を第6図の車輪旋回角度検出回路52で検出して、その信号データを中央処理部46に伝達する。 The ON signal is detected by a wheel turning angle detecting circuit 52 of FIG. 6, and transmits the signal data to the central processing unit 46. 中央処理部46では、検出カム36のON信号を入力すると車輪旋回モータ24の駆動を停止して、左右車輪の90゜旋回を終る。 The central processing unit 46 stops driving the wheel turning motor 24 by entering the ON signal of the detection cam 36, ends 90 ° turning of the left and right wheels.

ロボット本体フレーム21には、超音波レーダが搭載されている。 The robot main body frame 21, an ultrasonic radar is mounted. 第1図の超音波レーダ回転モータ11と回転円板8の回転軸9が連結され、11の回転によって回転円板8 First view of a rotary shaft 9 of the ultrasonic radar rotary motor 11 and the rotary disk 8 is connected, the rotary disk 8 by the rotation of 11
及びパラボラアンテナ10は回転軸9を中心に回転する。 And parabola antenna 10 is rotated about the axis of rotation 9.
パラボラアンテナ10と超音波送受信器7では、破線で示す指向性の鋭い超音波の送受信を行う。 In a parabola antenna 10 ultrasonic transducers 7, to transmit and receive directional sharp ultrasound indicated by a broken line. 回転軸9には超音波レーダエンコーダ12が連結されており、12によってパラボラアンテナからの超音波の発射方向が検出される。 The rotary shaft 9 is coupled ultrasound radar encoder 12, the firing direction of the ultrasonic waves from the parabolic antenna is detected by 12. 超音波送受信器7から発射された超音波は、部屋の壁や障害物などに当たると反射され、反射超音波のうちのパラボラアンテナ10に帰ってきたものが超音波送受信器で受信され、超音波が発射されてから受信されるまでの時間と超音波レーダエンコーダ12によって検出される超音波の発射方向とから、壁や障害物の位置が測定される。 The ultrasonic wave emitted from the ultrasonic transceiver 7 is reflected impinges on such as a room wall or obstacle, that is back to the parabola antenna 10 of the reflected ultrasonic wave is received by the ultrasonic transducer, ultrasonic There the firing direction of the ultrasonic wave detected by the time the ultrasonic radar encoder 12 to be received after being fired, the position of the walls and obstacles is measured.

さらに、ロボット本体フレーム21には、第1図の自走掃除ロボットの進行方向の角度変化を計測するためのジャイロ13,掃除機14,測定回路部17,走行制御部18のための制御用電源19,駆動用電源20などが搭載されており、超音波レーダの超音波送受信器7,回転円板8,パラボラアンテナ10以外がロボットボディ23で覆われている。 Further, the robot main body frame 21, a gyro 13 for measuring the traveling direction of the angular variation of the self-propelled cleaning robot of FIG. 1, the vacuum cleaner 14, the measuring circuit section 17, control power for the running control section 18 19, a driving power source 20 is mounted, ultrasonic transducer 7 of the ultrasonic radar, rotating disc 8, except parabola antenna 10 is covered by the robot body 23. 掃除機 Vacuum cleaner
14には、掃除機モータ16とロボット本体フレーム21の幅にほぼ等しい幅のごみ吸口15が設けられ、自走掃除ロボットの走行とともに、ロボット本体フレーム21の幅の塵芥を吸収する。 The 14, vacuum motor 16 and the dust suction port 15 is approximately equal width to the width of the robot body frame 21 is provided, the running of the self-propelled cleaning robot, to absorb the dust of the width of the robot main body frame 21.

第6図は、第3図における走行制御系の全体を示すシステムブロック図であり、46は中央処理部(CPU)、47はメモリ、48は超音波レーダ検出回路、49はレーダエンコーダ測定回路、50はジャイロ測定回路、51は車輪エンコーダ測定回路、52は車輪の90゜旋回角度検出回路であり、他の部分は第3図,第4図,第5図と同一符号をつけている。 Figure 6 is a system block diagram showing the entire travel control system in Figure 3, 46 is a central processing unit (CPU), a memory 47, 48 is an ultrasonic radar detector, the radar encoder measurement circuit 49, 50 gyro measuring circuit, 51 a wheel encoder measurement circuit 52 is 90 ° turning angle detecting circuit of the wheel, the other parts are attached Figure 3, Figure 4, the Figure 5 the same reference numerals.

第3図の測定回路部17は、第6図の超音波送受信器7の出力信号を検出する超音波レーダ検出回路48と、超音波レーダエンコーダ12からのデータを測定するレーダエンコーダ測定回路49と、ジャイロ13からのデータを測定するジャイロ測定回路50と、左車輪エンコーダ44および右車輪エンコーダ44aのデータを測定する車輪エンコーダ測定回路51と、90゜旋回スイッチ34及び復帰スイッチ35 Measuring circuit portion 17 of FIG. 3 includes an ultrasonic radar detection circuit 48 for detecting an output signal of the ultrasonic transducer 7 of Figure 6, a radar encoder measurement circuit 49 for measuring the data from the ultrasonic radar encoder 12 , the gyro measurement circuit 50 and a wheel encoder measuring circuit 51 for measuring the data of the left wheel encoder 44 and right wheel encoders 44a, 90 ° turn switch 34 and the return switch 35 for measuring the data from the gyro 13
の信号を検出する車輪旋回角度検出回路とからなる。 Consisting of a wheel turning angle detecting circuit for detecting the signal. 一方、走行制御部18は、前記中央処理部46とメモリ47とからなる。 On the other hand, the travel control unit 18 is composed of the central processing unit 46 and a memory 47.. 中央処理部46は、超音波レーダ検出回路48,レーダエンコーダ測定回路49,ジャイロ測定回路50,車輪エンコーダ測定回路51及び車輪旋回角度検出回路52からのデータを周期的に取り込んで自走掃除ロボットの自己位置と部屋の壁や障害物の位置を計算し、この結果をメモリ47に記憶する。 The central processing unit 46, an ultrasonic radar detection circuit 48, the radar encoder measurement circuit 49, the gyro measurement circuit 50, the self-propelled cleaning robot captures data from the wheel encoder measurement circuit 51 and the wheel turning angle detecting circuit 52 periodically It calculates the position of the self-position and the wall or obstacle room, and stores the result in the memory 47. この結果に応じて左右車輪駆動モータ Left and right wheel driving motor in response to the result
2,5と、車輪旋回モータ24と、掃除機モータ16及び超音波レーダ回転モータ11などの制御信号を形成する。 And 2,5, the wheel turning motor 24, to form a control signal, such as a vacuum cleaner motor 16 and ultrasonic radar rotation motor 11.

次に以上の自走掃除ロボットの制御方法を示す。 Next showing a control method of the above self-propelled cleaning robot. この実施例の走行制御は、第7図に示すように、基本的には直進とUターンとを繰り返して走行させ、部屋の壁や障害物にロボットが接近した時に壁や障害物のきわへ横方向に移動させるものである。 Travel control of this embodiment, as shown in FIG. 7, Kiwae basic caused to travel by repeating the straight and U turn, the wall or obstacle when the robot approaches the walls and obstacles room it is to move laterally.

第1図と第2図は、本発明による自走ロボットの制御方法の実施例を示すフローチャートである。 Figure 1 and Figure 2 is a flow chart illustrating an embodiment of a method of controlling a self-propelled robot according to the invention. 第1図において、自走掃除ロボットの動作開始時には、中央処理部46 In FIG. 1, at the start of operation of the self-propelled cleaning robot, the central processing unit 46
は、メモリ47の内容をクリアし、掃除機モータ16を起動させて掃除を開始させて、次のステップの自走掃除ロボットをUターンさせるための制御フラグ(以下Uターンフラグという)のリセットと、ロボットを壁や障害物に向って横に走行(以下横走行という)させるための制御フラグ(以下横走行フラグという)のリセットをする。 Clears the contents of the memory 47, to initiate cleaning activates the cleaner motor 16, and reset control flag for the self-propelled cleaning robot of the following steps a U-turn (hereinafter referred to as U-turn flag) , the reset control flag for running laterally toward the robot to a wall or an obstacle (hereinafter referred to as horizontal travel) (referred to horizontal travel flag below).

次のステップでは、室内での自走掃除ロボットの自己位置が検出される。 In the next step, the self-position of the self-propelled cleaning robot in the room is detected. この自己位置は、一定時間間隔おきに、左車輪エンコーダ44と右車輪エンコーダ44a及びジャイロ13の出力信号をもとに測定される。 The self-position is in the predetermined time intervals are measured based on the output signal of the left wheel encoder 44 and the right wheel encoder 44a and the gyro 13. 左車輪エンコーダ44から左車輪1の回転速度を表すデータ(パルス数)が出力され、車輪エンコーダ測定回路51でこのデータから左車輪1の走行距離が測定される。 Data from the left wheel encoder 44 represents the rotational speed of the left wheel 1 (number of pulses) is output, the travel distance of the left wheel 1 from the data in the wheel encoder measuring circuit 51 is measured. 同様に、右車輪エンコーダ44aから右車輪4の回転速度を表すデータ(パルス数)が出力され、このデータから車輪エンコーダ測定回路51で右車輪4の走行距離が測定される。 Similarly, the output data representing the rotational speed of the right wheel encoder 44a right wheel 4 from (pulse number), the travel distance of the right wheel 4 is determined from this data by the wheel encoder measurement circuit 51. またジャイロ13からは、一定時間間隔おきに、自走掃除ロボットの進行方向の角度変化量が測定される。 Also from the gyro 13, the predetermined time intervals, angle variation in the traveling direction of the self-propelled cleaning robot is measured. この左右車輪の走行距離と進行方向の角度変化量が中央処理部46に取り込まれ、自己位置座標が計算される。 Angle variation of the traveling distance and the traveling direction of the left and right wheels is taken into the central processing unit 46, the self position coordinates are calculated. 第7図の53 Of Figure 7 53
は、以上で検出した自己位置座標の軌跡を示したもので、自己位置データはX−Y座標として得られる。 Is shows the locus of the self position coordinates detected by the above, location data is obtained as X-Y coordinates. このX−Y座標は、自走掃除ロボットが作業を行うために部屋の床面に置かれたときに決まり、その置かれた位置を原点0とし、そのときのロボットの向いている方向をy The X-Y coordinates are determined when the self-propelled cleaning robot is placed on the floor of the room to perform the work, and the placed position as the origin 0, the direction facing the robot at that time y
軸、これに直角方向をx軸とする。 Axis, the direction perpendicular to the x-axis thereto. ロボットの進行方向のX−Y座標上の角度が、ジャイロ13から測定される角度変化量の累積で計算される。 Angle on X-Y coordinate in the traveling direction of the robot is calculated by the cumulative angular variation to be measured from the gyro 13. そして一定時間間隔ごとに、自走掃除ロボットの自己位置座標が、前記左右車輪の平均走行距離と、上記進行方向のX−Y座標上の角度の三角関数との、積により次々に計算される。 And every predetermined time intervals, the self position coordinates of the self-propelled cleaning robot, the average mileage of the right and left wheels, the angle of the trigonometric function on X-Y coordinates of the traveling direction, it is calculated one after another by the product .

次のステップでは、壁や障害物の位置が検出される。 In the next step, the position of the wall or obstacle is detected. 壁や障害物の位置の測定は、第3図,第6図の超音波レーダのデータを用いて行われる。 Measurement of the position of the walls and obstacles, FIG. 3 is performed using data of the ultrasonic radar Figure 6. 第3図の超音波送受器7 Figure 3 ultrasound handset 7
及びパラボラアンテナ10は、ロボット上部で回転しながら、超音波の発射と受信を行っている。 And parabolic antenna 10, while rotating the robot upper is performed to receive and firing of the ultrasound. したがってパラボラアンテナ10が壁あるいは障害物の超音波発射方向に垂直な面に向いたとき、超音波送受信器7で発射された超音波はこの垂直面で反射されて、再びパラボラアンテナ10及び超音波送受信器7で受信される。 Therefore, when the parabolic antenna 10 is oriented in a plane perpendicular to the ultrasonic emitting direction of the wall or obstacle, ultrasonic waves emitted by the ultrasonic transducer 7 is reflected by the vertical surface, again parabola antenna 10 and the ultrasonic It is received by transceiver 7. そこで、超音波が超音波送受信器7から発射されてから壁や障害物の垂直面で反射され、再び超音波送受信器7で受信される往復時間と超音波の速度との積により、自走ロボットの自己位置から壁あるいは障害物までの距離が計測される。 Therefore, the product of the ultrasonic wave is reflected by the vertical surface of the wall or obstacle is emitted from the ultrasonic transceiver 7, the round-trip time and the ultrasonic velocity to be received by the ultrasonic transducer 7 again, the self-propelled distance from the self position of the robot to the wall or the obstacle is measured. また壁あるいは障害物の方向は、超音波レーダエンコーダ12で、パラボラアンテナ10からの超音波の発射及び受波方向の測定により計測される。 Direction The wall or obstacle, ultrasonic radar encoder 12 is measured by ultrasound firing and reception direction measurements from parabola antenna 10. この壁あるいは障害物の位置座標は、第6図のメモリ47に記憶され、その一例を第7図に示す。 The position coordinates of the wall or obstruction is stored in the memory 47 of FIG. 6, an example of which is shown in Figure 7. 第7図は、長方形の部屋の中で、 Figure 7 is in a rectangular room,
ロボットが部屋の左下隅から走行を開始して、直進とU Robot starts to travel from the lower-left corner of the room, straight and U
ターンを繰り返して走行している間に検出した部屋の壁の位置を示したもので、54は左の壁、55は上の壁、56は右の壁、57は手前の壁のデータである。 Shows the position of the walls of the room detected while traveling repeatedly turn, left wall 54, 55 is the wall of the upper, 56 the right wall, 57 is a data short of wall .

次のステップでは、以下で得られた自走掃除ロボットと壁もしくは障害物の位置座標をメモリ47に記憶し、壁や障害物の位置関係を表す情景地図を作成し、そこに自走掃除ロボットの走行経路を画く。 In the next step, the position coordinates of the obtained self-propelled cleaning robot and the wall or obstacle below and stored in the memory 47, creates a scene map representing the positional relationship between the walls and obstacles, there self cleaning robot draw a travel route. その1例が第7図である。 One example is a seventh diagram.

次のステップでは、自走掃除ロボットの進行方向に直進走行を阻げる壁もしくは障害物があるか否かを判定する。 In the next step it is determined whether or not the straight traveling in the traveling direction of the self-propelled cleaning robot has inhibitory gel walls or obstacles. 先に説明したように、自走掃除ロボットは直進とU As described above, the self-propelled cleaning robot is straight and U
ターンとを繰り返しながら走行するが、中央処理部46では、進行方向の壁もしくは障害物との間隔を第7図の情景地図とロボットの走行経路をもとに常時監視しており、この間隔がロボットボディ23の前先端寸法近くになったとき、壁もしくは障害物が有ると判定する。 Travels while repeating the turn, but the central processing unit 46 monitors constantly the distance between the traveling direction of the wall or the obstacle based on the traveling path of the seventh view of scene maps and robot, this distance when it is near the front tip dimensions of the robot body 23, it is determined that the wall or obstacle there. 前方に壁もしくは障害物がなければ、ロボットを直進走行させる。 Without wall or obstacle ahead, it is straight running robot. この直進走行は、左車輪モータ2と右車輪モータを同時に回転させ、第5図の歯車30,歯車38,車輪駆動軸3 The straight running simultaneously rotates the left wheel motor 2 and the right wheel motor, gear 30 of FIG. 5, the gear 38, the wheel drive shaft 3
7,歯車39,歯車40の順に動力を伝達して、左車輪1及び右車輪4とを駆動することによって行われる。 7, the gear 39, transmits power in the order of the gear 40, is performed by driving the left wheel 1 and the right wheel 4. そして前方に壁もしくは障害物が有ると判定されない限り、直進走行の結合子Bにより処理は、前記ロボットの位置検出,障害物の位置検出,位置データの情景地図へのメモリ,前方障害物有るかの判断及び直進走行指令の動作が繰り返えされ、自走掃除ロボットを直進走行させる。 And unless it is determined that the wall or obstacle ahead is present, or processed by a connector B of straight traveling, the position detection of the robot, the position detection of the obstacle, the memory of the scene map location data, there front obstacle judgment and operations of the straight running command is repeated Kaee, it is straight running a self-propelled cleaning robot. この直進走行中、ロボットの位置座標と壁もしくは障害物の位置座標が検出され、それぞれの位置座標が順次メモリ47に記憶され、メモリ47では第7図に示す情景地図が次第に詳しくなり、そこに自走掃除ロボットの走行経路も画かれる。 During this straight travel, the position coordinates of the position coordinates and the wall or obstacle the robot is detected, are stored in the respective position coordinates are sequentially memory 47, the scene shown in Figure 7 in the memory 47 map gradually become familiar, there traveling path of the self-propelled cleaning robot also Eka.

直進走行中に、前方に壁もしくは障害物が有ると判定すると、次のステップで自走掃除ロボットを停止させ、U During straight running, if it is determined that the wall or obstacle ahead is present, it stops the self-propelled cleaning robot in the next step, U
ターンあるいは横走行であることを示すフラグ(旋回中フラグという)をセットすす。 Set soot flag (called turning flag) indicating a turn or transverse travel.

次のステップでは、Uターン方向及び横走行方向の反転を行う。 In the next step, it performs U turn and transverse traveling direction reversal. 先に説明したように、自走掃除ロボットは、壁や障害物に近づくまでは直進走行とUターンとを繰り返して走行させ、壁や障害物にロボットが接近した時に、 As described above, the self-propelled cleaning robot, until close to the wall or an obstacle is run by repeating the straight running and the U-turn, when the robot is close to the wall or an obstacle,
壁や障害物のきわへ横方向に走行させるが、第7図では、軌跡53で示すように、最初のUターン方向は右方向であるが、次のUターンは左方向に行われる。 Although caused to travel transversely to the verge of wall or an obstacle, in the FIG. 7, as shown by the trajectory 53, but the first U-turn direction is right, the next U-turn is made in the left direction. つまりU That U
ターンする毎にその方向は右と左に交互に変わり、これによって自走掃除ロボットはy軸方向に往復走行しつつx軸方向に進むことになる。 Its direction for each turning changes to alternately right and left, whereby the self-propelled cleaning robot will proceed to the x-axis direction while reciprocating travel in the y-axis direction. ロボットが壁に接近して横走行をさせる時点第7図の57では、横走行の方向をどちらにするか決定する必要があり、この横走行の方向は、 In the robot of time Figure 7 to the horizontal traveling close to the wall 57, it is necessary to decide whether to either the direction of the transverse travel, the direction of the lateral traveling,
前のUターンでのUターン方向の逆の方向を指定する。 Specifying the opposite direction U-turn direction in front of the U-turn.
すなわち第7図の57の横走行の方向は、前の58でのUターンが左Uターンであるので、その逆の右方向に指定する。 That is, the direction of the transverse travel of the seventh diagram 57, U-turn in front of 58 since the left U-turn, specifies the right in the opposite direction. 前のUターンが右Uターンであれば、横走行の方向は左に指定する。 If the front of the U-turn right U-turn, the direction of the transverse traveling to specify to the left.

次のステップでは、Uターン可能かを判定する。 In the next step, it is determined whether the U-turn possible. ここで自走掃除ロボットのUターンの方法を第8図で説明する。 Here will be described the method of U-turn of the self-cleaning robot in FIG. 8. 第8図は右Uターンの例で、1aはUターン前の左車輪、1bはUターン後の左車輪、4aは右車輪、23aはUターン前のロボットボディ、23bはUターン後のロボットボディ、61aは自走掃除ロボット自己位置としている左右車輪の中央点のUターン前の位置、61bはUターン後の自己位置、62aと62bはロボットボディの左前先端部、 In the example of FIG. 8 is right U-turn, 1a is U-turn before left wheel, 1b left wheels after U-turn, 4a right wheel, 23a is a U-turn before the robot body, 23b can after U-turn robot body, 61a are self-propelled cleaning robot self-position and to have a U-turn before the position of the center point of the left and right wheels, 61b is self-position after U-turn, 62a and 62b are left tip of the robot body,
63aと63bはロボットボディほ左後先端部である。 63a and 63b are robot body ho left rear tip. 右Uターンは、右車輪4aを停止させて、左車輪1aを前進方向に駆動し、ロボットボディ23aを右車輪4aを中心に旋回させる。 Right U-turn, stops the right wheel 4a, and drives the left wheel 1a in the forward direction, pivoting the robot body 23a around the right wheel 4a. このUターンを行うことにより、掃除機14のごみ吸口15の幅はロボットボディ23a,23bの幅にほぼ等しいから、Uターン前後の掃除範囲はEbだけオーバラップする。 By performing this U-turn, the width of the dust suction port 15 of the cleaner 14 from approximately equal to the width of the robot body 23a, 23b, cleaning range around U-turn overlap by Eb. このUターンは、ロボットボディ23a,23bの先端から車輪軸までの距離と、右車輪4aを中心にしたロボットボディの前先端部62a,62b及び後先端部63a,63bの回転範囲で決まる領域a 1 b 1 c 1 d 1内に壁や障害物がない時に可能である。 The U-turn, the robot body 23a, a distance from the tip of 23b to the wheel axis, front tip 62a of the robot body centered on the right wheel 4a, 62b and the rear tip 63a, the region determined by the rotational range of 63 b a it is possible when there is no wall or obstacle 1 b 1 c 1 d 1. Uターン可能であれば、Uターン走行を指令するUターンフラグをセットし、処理をBに戻す。 U-turn if possible, it sets a U-turn flag for commanding the U-turn traveling, and the process returns to B. Uターン中は、第1図のロボット位置座標の検出,障害物の位置検出,位置データの情景地図へのメモリ,次の旋回中かの判断yes,旋回走行終りかの判断NO,結合子Bへ戻る動作を繰り返す。 During U-turn, the detection of robot position coordinates of Figure 1, the position detection of the obstacle, the memory of the scene map location data, if during the next turning determination yes, turning the end of the determination NO, connector B repeated to return operations. Uターンが終れば、上記旋回走行終りかの判断はyesとなり、つづいて旋回中フラグがリセットされ、前記直進走行の動作に移り、第8図の矢印65の方向に再び直進走行させる。 If U-turn you're done, the turning end of the decision is yes, is followed by the turning flag is reset, the routine goes to the operation of the straight running, is running straight again in the direction of arrow 65 of Figure 8. 以上のUターンの場合、壁 In the case of more than U-turn, wall
64のきわに幅Eaの掃除残りが生じる。 64 cleaning the rest of the width Ea occurs in Nokiwa.

前ステップのUターン可能かの判断で、壁もしくは障害物が第8図の前記領域a 1 b 1 c 1 d 1に有り、Uターンできない場合、次のステップの壁や障害物に向って横走行の動作に移る。 Horizontal previous Step U-turn allows determination of whether the wall or the obstacle is in the region a 1 b 1 c 1 d 1 of Figure 8, when it is not possible U-turn, toward the wall or obstacle next step Turning to the operation of traveling. ここで横走行の動作を説明する。 Here will be described the operation of the transverse travel. 第9図は、 FIG. 9 is,
右側に横走行する例であり、1cは横走行前の左車輪、1d An example in which the lateral travel on the right side, 1c is a front transverse traveling left wheel, 1d
は横走行させるために車輪のみ90゜右旋回させた後の左車輪、1eは壁69に向って横走行後の左車輪、1fは壁に接近した後車輪のみ逆に90゜左旋回させて車輪の走行方向を横走行前と同じロボットの進行方向に戻した後の左車輪、4cは横走行前の右車輪、4dは横走行させるために車輪のみ90゜右旋回させた後の右車輪、4eは壁69に向って横走行後の右車輪、4fは壁に接近した後車輪のみ逆に90 Conversely to 90 ° left turn only the wheel after approaching the left wheel of the rear transverse travel, 1f on the wall left wheel, 1e is towards the wall 69 after being wheel only 90 degrees right turn in order to the horizontal traveling Te left wheels after returning to the traveling direction of the same robot as before transverse traveling along the traveling direction of the wheel, 4c are horizontal traveling before the closing wheel, 4d is after being wheel only 90 degrees right turn in order to transverse travel right wheel, 4e right wheel after lateral travel toward the wall 69, 4f is reversed only rear wheels close to the wall 90
゜左旋回させて走行方向を横走行前と同じ方向に戻した後の右車輪、23cは横走行前のロボットボディ、23dは横走行で壁69に接近した後のロボットボディ、67cと67dは第5図の左車輪の旋回時32aの軸心CCの横走行前と壁接近後の位置、68cと68dは右車輪の旋回軸の軸心CCの横走行前と壁接近後の位置、66cはこの自走掃除ロボットの自己位置と考えている位置で、上記左車輪の旋回軸心67 ° turning left is not right wheel after releasing the running direction in the same direction as the front transverse travel, 23c horizontal travel before the robot body, 23d robot body after approaching the wall 69 in horizontal travel, 67c and 67d are axis CC transverse travel before the position of the rear wall close to the pivot at 32a of the left wheel of FIG. 5, 68c and 68d are horizontal traveling before and wall close position after the axis CC of the right wheel pivot axis, 66c at the position are thinking and self-position of the self-propelled cleaning robot, swivel axis 67 of the left wheel
cと右車輪の旋回軸心68cの中央点である。 It is the central point of the pivot axis 68c of the c and the right wheel. この66cはまた第1図の超音波レーダのパラボラアンテナ10の回転軸9の回転軸心と一致させて、自己位置座標と壁もしくは障害物の検知位置とを関連させている。 The 66c is also made to coincide with the rotation axis of the rotary shaft 9 of the parabolic antenna 10 of the ultrasonic radar of FIG. 1, and in conjunction with the detection position of the self position coordinates and the wall or obstacle. 66dは同様に壁接近後の左右車輪の旋回軸心67dと68dの中央点である。 66d is a central point of the swivel axis 67d and 68d of the left and right wheels of the rear wall close as well.
69は部屋の壁である。 69 is a wall of the room. 横走行の動作は、まず左車輪1cと右車輪4cを、ロボットボディ23cの向きを変えないで、1 Horizontal travel of the operation, first the left wheel 1c and the right wheel 4c, without changing the orientation of the robot body 23c, 1
dと4dまでの軸心67c,68cを中心にそれぞれ90゜右旋回させる。 Axis to d and 4d 67c, is respectively 90 ° right turn around the 68c. 左右車輪の90゜旋回方法は、前に説明したように、第4図の車輪旋回モータ24を駆動し、第5図の旋回軸32を旋回させて行い、旋回角度90゜の検出は検出カム As 90 ° turning method of the left and right wheels, previously described, a wheel turning motor 24 of FIG. 4 is driven, performed by pivoting the pivot shaft 32 of FIG. 5, the turning angle 90 ° Detection Detection cam
36と旋回スイッチ34で検出する。 36 and detected by the turn switch 34.

次にロボットの自己位置の点66cから壁69までの距離L Then the distance from 66c in terms of the self-position of the robot to the wall 69 L
を第7図の情景地図の右側の壁56のデータから計算する。 The calculated from data of the right wall 56 of the scene map Figure 7. その壁までの距離Lに応じて、第9図の左車輪1dと右車輪4dを1eと4eまで、距離lだけ壁69に向って横に走行させる。 Depending on the distance L to the wall, the left wheel 1d and right wheels 4d of Figure 9 to 1e and 4e, the distance l is traveling laterally towards only the wall 69. この横走行によりロボットボディ23dを壁69 Wall 69 robot body 23d by the lateral travel
にLcまで接近させる。 It brought close to Lc to. 次に左車輪1eと右車輪4eを1fと4f 1f the left wheel 1e and the right wheel 4e then and 4f
まで、前記90゜右旋回とは逆に、90゜左旋回させて、左右車輪の走行方向を、横走行前の状態に戻す。 Until the contrary to the 90 ° turning right, by 90 ° turning left, the running direction of the left and right wheels, return to the horizontal travel previous state. つづいて左車輪1fと4fは、ロボットボディ23dが壁69に沿うように後退させる。 Left wheel 1f and 4f Subsequently, the robot body 23d retracts along the wall 69. その後退走行は、第7図の59から60に示すように後方に壁58もしくは障害物が検知されるまで行われる。 Its reverse travel is performed until the wall 58 or obstacles rearward as shown in 59 and 60 of Figure 7 is detected.

以上が横走行の動作であるが、横走行に入る前に上記の横走行の走行距離lを決定しなければならない。 The above is the operation of the transverse travel, it must be determined travel distance l of the lateral travel before entering the transverse travel. そこで第1図のフローチャートに戻るが、前ステップのUターン可能かの判断でUターンできないと判定された場合、 If So Returning to the flowchart of FIG. 1, it is determined that it U-turn at the previous step of the U-turn allows determination of whether,
次のステップで横走行可能かの判断と横走行距離の決定を行う。 Performing horizontal drivable determination of whether the horizontal travel distance determined in the next step. この横走行距離lの演算方法を第2図に示し、 Shows the method of calculating the horizontal travel distance l in Figure 2,
第2図は第1図の横走行距離の決定という処理のサブルーチンである。 Figure 2 is a subroutine of a process of determining the horizontal travel distance of the first view. 第2図でL及びlは長さを表し、Lは第7図の57、第9図の66cで示す自走掃除ロボットの自己位置点から部屋の壁まで距離を、Laは第8図のUターン可能な壁までの距離の最小距離、Lbは第8図のロボットボディ23の幅から前に説明した掃除のオーバラップ幅Eb L and l in Fig. 2 represents the length, L is the distance from the self-location points of the self-propelled cleaning robot indicated by 66c 57, FIG. 9 of Figure 7 to the wall of a room, La is the Figure 8 the minimum distance of the distance to U-turn can wall, Lb is the overlap width Eb of cleaning previously described from the width of the robot body 23 of FIG. 8
を差し引いた長さ、Lcは第9図の横走行させた後のロボットボディ23dと壁とのすきま幅、lは横走行させるべき走行距離をそれぞれ示す。 The minus length, Lc represents the gap width between the robot body 23d and the wall after being lateral traveling of FIG. 9, l is the distance traveled to be transverse travel, respectively.

第2図において、横走行の走行距離lは、自走掃除ロボットの自己位置から壁までの距離Lに応じて、LがLb< In Figure 2, the travel distance l horizontal traveling, according to the distance L from the self-position of the self-propelled cleaning robot to the wall, L is Lb <
L≦Laの範囲の場合は、ロボットボディ23の幅から掃除のオーバラップ幅Ebを引いた長さLbに決定される。 For the range of L ≦ La, is determined to a length Lb minus the overlap width Eb of cleaning from the width of the robot body 23. また壁までの距離Lが、Lc<L≦Lbの範囲の場合は、走行距離lは、壁までの距離Lから横走行後のロボットボディと壁とのすきま幅Lcを引いた長さL−Lcに決定される。 The distance L to the wall, Lc <L For the range of ≦ Lb, mileage l is length minus the gap width Lc of the robot body and the wall after the horizontal travel from the distance L to the wall of L- It is determined to Lc.
さらに壁までの距離LがL<Lcの場合、横走行はできないと判断して次の走行距離lをl=0にする。 Further when the distance L to the wall of the L <Lc, the horizontal traveling, it is determined that it can not be the next running distance l to l = 0. 横走行可能ならば、次に横走行を指令するフラグ(横走行フラグという)をセットし、結合子Bに戻る。 If the horizontal can travel, it sets a flag (called transverse travel flag) which then command the horizontal travel and returns to connector B.

横走行中は、第1図のロボット位置座標の検出,障害物の位置検出,位置データの情景地図へのメモリ,次の旋回中フラグ有るかの判断yes,旋回走行終りかの判断NO, During horizontal traveling, the detection of robot position coordinates of Figure 1, the position detection of the obstacle, the memory of the scene map location data, if there following the turning flag decision yes, turning the end of the determination NO,
結合子Bへ戻るのを動作を繰り返す。 It repeats the operation from returning to connector B.

横走行は、第7図に示すメモリ内の情景地図では57から Horizontal travel from 57 in scene map in memory shown in FIG. 7
59まで壁56に向って横に走行し、つづいて壁56に沿って Traveling laterally towards the wall 56 to 59, along the wall 56 Following
59から60まで後退走行する。 59 from to 60 to reverse drive.

横走行の終ると第1図の旋回走行終りかの判断がyesとなり、次の旋回中フラグをリセットして結合子Bに戻る。 Horizontal travel of ending the first view of the turning end of the determination is yes, and the reset through the next turning flag returns to connector B.

横走行が終り、第7図の60の点に達すると、もはやUターンや後退ができなくなり、かつ前方はすでに59から60 Horizontal travel end reaches the point 60 of Figure 7, no longer able to U-turn and retreat, and from the front is already 59 60
の走行で掃除がすんでいるので直進走行の必要もない。 There is no need for straight-ahead running since the cleaning in the running lives.
したがって第1図の処理は、前方に障害物が有るかの判断がyes(第7図の走行経路53,57,59,60は障害物の1つと見なす)、Uターン可能かはNO,横走行可能かはNOと進み、次のステップで、掃除終りかを判定する。 Thus the process of the first figure, or a determination of yes obstacle ahead exists (travel path 53,57,59,60 of Figure 7 is regarded as one of the obstacles), U-turn possible or is NO, horizontal travelable or proceeds NO, and in the next step determines whether cleaning end.

この判定は、第6図のメモリ47に形成された第7図の例で示す情景地図と自走掃除ロボットが走行した経路とから未掃除エリアを探すことによって行われる。 This determination is made by looking for uncleaned areas from a path scene map a self-propelled cleaning robot illustrated in the example of Figure 7, which is formed in the memory 47 of Figure 6 has traveled. 第7図の場合には、掃除が終ったものと判定されるが、室内に障害物があったり部屋が四角形でない場合などに、未掃除エリアが存在する場合がある。 In the case of Figure 7, which is determined that the cleaning is finished, or when obstacles chamber is a or room is not rectangular, it may uncleaned area is present. 未掃除エリアが見つかると、自走掃除ロボットをその未掃除エリアに走行させ、 When uncleaned area found, allowed to run the self-propelled cleaning robot to the uncleaned area,
つづいて処理を結合子Aに戻し、未掃除エリアに対して上記の直進,Uターン,横走行等の動作が行われる。 Back the process to connector A Then, the above-described straight against uncleaned area, U-turn, the operation of the transverse travel, etc. are performed.

以上のように、この実施例では、自走掃除ロボットを壁ぎわや障害物のきわ(第9図のLc)まで簡単かつ正確に接近させることができ、壁や障害物のきわの掃除のやり残しをなくすことができる。 As described above, in this embodiment, self-propelled cleaning robot can be easily and accurately close as verge of wall Sai and obstacles (Lc of FIG. 9), spear cleaning verge of wall or obstacle leave can be eliminated. また実施例では、横走行で左右車輪の旋回と回転という簡単な駆動制御だけですみ、従来のような吸引口ブラシの操作制御や吸引口を出したことによるロボットの外形形状の変化を考慮した走行制御をなくしてもよく、走行方法の判断や決定に要する時間を短縮でき、かつ吸引口ブラシの駆動装置が不要であるのでロボットボディも小形化できる。 In addition embodiments, only need a simple drive control of the turning and rotation of the left and right wheels in the transverse travel, taking into account the change in the outer shape of the robot by issuing the operation control and the suction port of a conventional such suction ports brush cruise control may be eliminated and can shorten the time required for determination and the determination of the running process, and can miniaturize also the robot body since the driving device of the suction brush is not required. したがって、超音波レーダで得られるまわりの壁や障害物の位置データ及び情景地図データの変化にすばやく対応できることになる。 Therefore, it becomes possible to respond quickly to changes in the position data and the scene map data walls and obstacles around obtained by ultrasonic radar.

なお、第1図,第2図,第7図〜第9図では、壁について説明したが、障害物であっても同様である。 Incidentally, FIG. 1, FIG. 2, in the FIG. 7-Fig. 9, has been described wall, the same applies to the obstacle. また、上記実施例では、自走ロボットとして掃除機を搭載したものとしたが、塗装を行うなどの他の作業を行うものであってもよいことは明らかである。 In the above embodiment, it is assumed equipped with cleaner as self-propelled robot, it is obvious that may perform other tasks, such as performing a painting.

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、自走ロボットを壁ぎわや障害物のきわまで簡単でかつ正確に接近させることができる効果がある。 As has been described [Effect of the Invention According to the present invention, there is an effect that can be simple and accurate approach to verge of the self-propelled robot walls Sai and obstacles.

また自走ロボットに載置される掃除機及び塗装装置などの作業機器を制御する必要がなく、車輪のみ走行制御だけでよいので制御の簡略化ができ、かつ作業機器の機構部や駆動部の簡略化され自走ロボットの小形化も図れる。 Also it is not necessary to control the working equipment such as vacuum cleaners and coating device placed on the self-propelled robot, it is only running control only wheels can be simplified control, and the mechanism portion and the driving portion of the work equipment simplified attained also miniaturization of the self-propelled robot. これら制御の簡略化と作業機器の簡略化及び自走ロボットの小形化とにより、自走ロボットの走行方法の判断や決定を迅速に行うことができ、部屋の壁や障害物に対応して自走ロボットの動作変化を迅速に行え、作業時間を大幅に短縮できる効果がある。 By the simplification and miniaturization of the self-propelled robot simplified and working equipment of these control quickly it can make decisions and decisions of the running method of the self-propelled robot, own in response to walls and obstacles room running behavior change of the robot quickly carried out, there is an effect that can significantly reduce the work time.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

第1図と第2図は本発明による自走ロボットの走行制御方法の一実施例を示すフローチャート、第3図は自走ロボットの一具体例を示す構成図、第4図と第5図は本発明の車輪駆動装置の一実施例を示す構成図、第6図は第3図,第4図,第5図に示した自走ロボットにおける走行制御系全体を示すシステムブロック図、第7図は自走ロボットの制御装置で認識される情景地図データを示す説明図、第8図は自走ロボットのUターン方法を示す説明図、第9図は本発明の自走ロボットの走行方法を示す説明図である。 Flowchart showing an embodiment of FIG. 1 and FIG. 2 running control method of self-propelled robot according to the invention, FIG. 3 is a configuration diagram showing a specific example of a self-propelled robot, FIG. 4 and FIG. 5 is constitutional view showing one embodiment of a wheel driving apparatus of the present invention, FIG. 6 is a third view, FIG. 4, a system block diagram showing the overall running control system in the self-propelled robot shown in FIG. 5, FIG. 7 is an explanatory view, FIG. 8 is an explanatory diagram showing a U-turn method of self-propelled robot, FIG. 9 is running method of self-propelled robot of the present invention showing the scene map data that is recognized by the control device of the self-propelled robot it is an explanatory diagram. 1,1a〜1f……左車輪、2……左車輪モータ、 3,6……横走行駆動部、4,4a〜4f……右車輪、 5……右車輪モータ、7……超音波送受信器、 10……パラボラアンテナ、 12……超音波レーダエンコーダ、 13……ジャイロ、14……掃除機、 15……ごみ吸口、17……測定回路部、 18……走行制御部、 21……ロボット本体フレーム、 24……車輪旋回モータ、27,28……ウオーム歯車、 29……ウオーム軸、32……車輪旋回軸、 32a……旋回軸心、34……旋回スイッチ、 35……復帰スイッチ、 36……車輪旋回角度の検出カム、 37……車輪駆動軸、 30,38,39,40……かさ歯車、 44,44a……車輪エンコーダ、 46……中央処理部、 52……車輪旋回角度検出回路。 1,1A~1f ...... left wheel, 2 ...... left wheel motor, 3,6 ...... horizontal travel drive unit, 4,4A~4f ...... right wheel, 5 ...... right wheel motor, 7 ...... ultrasonic transducer vessel, 10 ...... parabolic antenna, 12 ...... ultrasonic radar encoder, 13 ...... gyro, 14 ...... cleaner, 15 ...... dust suction port, 17 ...... measurement circuit section, 18 ...... driving control unit, 21 ...... robot body frame, 24 ...... wheel turning motor, 27, 28 ...... worm gear, 29 ...... worm shaft, 32 ...... wheels pivot, 32a ...... swivel axis, 34 ...... turn switch, 35 ...... return switch , 36 ...... wheel turning angle detecting cam, 37 ...... wheel drive shafts, 30,38,39,40 ...... bevel gears, 44, 44a ...... wheel encoder, 46 ...... central processing unit, 52 ...... wheel turning angle detection circuit.

Claims (1)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】自走ロボット本体の向きを変化させないで車輪を旋回させる車輪旋回駆動装置と、この車輪旋回角度を測定する旋回角度測定装置と、車輪の走行距離測定装置と、走行方向を測定する方向測定装置と、超音波によって物体までの距離および方向を測定する超音波物体検知装置と、前記走行距離測定装置と方向測定装置とから得られる自己位置座標と超音波物体検知装置から得られる物体の位置座標とを記憶する記憶装置と、この記憶装置のデータをもとに前記車輪旋回駆動装置を制御する制御装置とを備えた自走ロボットにおいて、前記制御装置で、記憶装置に記憶した自己位置座標及び走行方向と物体の位置座標データとを読み出し、その自己位置座標と物体の位置座標データより、自走ロボットを走行前方に物体が有るまで And 1. A self-propelled without changing the orientation of the robot body wheel swing drive system for turning the wheels, and the turning angle measuring device for measuring the wheel turning angle, a traveling distance measuring device of the wheel, the traveling direction measuring obtained and direction measuring apparatus, and ultrasonic object detector for measuring the distance and direction to the object by the ultrasound, from the running distance measuring device and the self position coordinates obtained from the direction measuring device ultrasonic object detector for a storage device for storing the position coordinates of the object, the self-propelled robot and a control unit that controls the wheel turning drive unit the data of the storage device based, at the control device, stored in the storage device It reads the self position coordinates and the position coordinates of the traveling direction and the object data, the position coordinate data of the self position coordinates and the object, to the object to travel forward self-propelled robot there 進走行させ、走行前方に物体が有れば走行停止とUターンをさせる車輪駆動制御を行い、前記物体の位置座標データが、自走ロボットのUターン領域に有り、制御装置でUターンできないと判断した場合に、自走ロボット本体の向きを変化させないで、前記車輪旋回駆動装置を前記旋回角度測定装置での測定角度をもとに90゜旋回させて車輪の走行方向を自走ロボット本体の向きに対して直角方向に向け、この車輪を、前記記憶装置に記憶されている自走ロボットの自己位置座標データと障害物などの物体の位置座標データをもとに、自己位置から物体までの距離に応じた距離だけ走行させ、 Advances were run performs running stop the wheel drive control to the U-turn if there is an object to travel forward, position coordinate data of the object is in the U-turn regions of the self-propelled robot, Failure to U-turn control device If it is determined, without changing the orientation of the self-propelled robot, a traveling direction of said wheel swing drive system based on pivoted 90 degrees measured angle in the turning angle measuring device the wheels of the self-propelled robot body towards the direction perpendicular to the orientation of the wheel, based on the position coordinate data of an object, such as self-location coordinate data and obstacle self-propelled robot stored in the storage device, from the self-position to the object distance by a distance corresponding to the allowed to run,
    自走ロボット本体を部屋の壁や障害物などの物体に向って横方向に接近させることを特徴とした自走ロボットの走行制御方法。 Travel control method for the self-propelled robot is characterized in that to approach the laterally self-propelled robot body toward the object such as a wall or an obstacle in a room.
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