JPS6180410A

JPS6180410A - 移動ロボツトの走行指令方式

Info

Publication number: JPS6180410A
Application number: JP59203326A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Kanayama; 金山　裕
Original assignee: Glory Ltd
Current assignee: Glory Ltd
Priority date: 1984-09-28
Filing date: 1984-09-28
Publication date: 1986-04-24
Also published as: FR2571158B1; DE3534183A1; GB8508253D0; FR2571158A1; US4875172A; GB2180958A; GB2202651A; GB8810753D0; GB2202651B; DE3534183C2; JPH0529924B2; GB2180958B

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）この発明は、無人走行車等の移動ロボットの走行指令方
式に関する。

（発明の技術的前景とその問題点）従来、移動ロボットの走行方式としては、ある特定の周
波数の誘導電波を誘導電線から放射し、その誘導電波を
移動ロボットが受信し、誘導Ｍｌ線の成す経路に沿って
走行する方式、また誘導電線の代りに光学反射テープを
用い、光電検出器を利用して走行するものがある。しか
しながら、このような移動ロボットはいずれも床面に敷
設された誘導電線もしくは光学反射テープからのずれ屋
を検出し、ずれを補正するように操舵制御するもので、
上記誘導体が必要不可欠であった。したがって１例えば
工場内の工作設備や倉庫設備等のレイアウトが変更にな
った場合には、各設備間の搬送経路も当然変更しなけれ
ばならず、誘導体の再敷設をもしなければならない、さ
らに、誘導電線を使用する場合にはその埋設工事に手間
がかかり、光学反射テープを用いる場合は塵埃に弱く、
汚損し易い等の欠点がある。

このような欠点を解決した走行指令方式として、特開昭
５７−８２４２４号公報に示されるものがある。この走
行指令方式は移動物体が進行すべき経路を複数点の座標
位置で表わし、この複数の座標位置をディジタル情報と
して発生し、この座標位置にｒＡ１！！Ｌで領域を想定
し、この領域と移動物体の１行方向前方の仮想位置とに
基づいて、移動物体が次に進むべき領域を特定すると共
に、その特定された領域内に含まれる少なくとも２つの
点を結ぶ線上の点と移動物体の進行方向前方の仮想位置
とに基づいて操舵信号を発生するようにしている。しか
しながら、この走行指令方式では、進行すべき経路を複
数点の座標位置で表わすようにしているので、たとえば
第１図（Ａ）に示すように平行な経路１．２の間で走行
レーンを変更する場合や、同図ＣＢ）に示すように経路
３をＵターンして同−路を戻るような場合、いずれも円
滑な経路指定及び制御を行ない得ない欠点がある。

（発明の目的）この発明の目的は、床面に誘導電線や光学反射テープを
敷設することなく移動ロボットを自由に走行するための
走行指令方式を提供することにある。

この発明の目的は、走行レーンの変更やＵターンをも筒
型に行ない得ると共に、任意な経路を走行しくりる簡易
な指令方式を提供することにある。

この発明の他の目的は、移動ロボットを自由にかつ簡単
な手段で走行させ、指令部とロボットとの間の通信制御
を効率的に行なう走行指令方式を提供することにある。

（発明の概要）この発明は、指令部と走行部を有し、指令部から走行部
へコマンドを送ることにより走行経路を指定する移動ロ
ボットの走行指令方式に関するもので、与えられた有向
直線上を走行することを基本の動作とし、上記有向直線
の位置。

方向及び向きを変えるコマンドを送ることにより、上記
走行経路を任意に指定し得るようにしたものである。ま
た、この発明は、指令部と走行部との間で通信を行ない
ながら走行部を移動するようになっている移動ロボット
に間するもので、先行部自体が走行制御を行なうための
フィードバック制御時間と、指令部からのコマンドを実
行制御するコマンド実行制御時間とを所定時間ずつ交互
に割当てたものである。

（発明の実施例）先ずこの発明の原理を、第２図を参照して説明する。

第２図において、移動ロボッ）Ｒ（Ｋ、？）は有向な走
行直線Ｘの上を矢印方向に走行しており、移動ロボフ）
Ｒはわずかに走行直線Ｘ上をＹ方向に外れることはある
が、大きく外れることがないようにサーボ機構で位置制
御されている。

つまり、常に７−０となるようにサーボ制御されている
。そして、移動ロボットＲをターンないしは方向変換す
る場合には、他の走行直線Ｘ′を与えると共に、直線Ｘ
から直線Ｘ′への過渡状態の開始点Ｅ（＠、ｏ）を遷移
点として指定する。これにより、移動ロボットＲは遷移
点Ｅまでは定速走行し、その後装しい走行直線Ｘ′へ乗
り移るように制御される。ここに、走行直線又はｘＹ座
標系のＸ軸であり、原点０（０，０）が決められており
、移動ロボットＲがＸ≧ｅのときに原点ｏ　’　（ｏ、
ｏ）のＸ’　　Ｙ’座標系へ乗り移るための過渡状態の
制御に入り、Ｘ′軸上のある点で完全にＸ′軸上に乗り
移る。その点をＦとする。移動ロボットＲは遷移点Ｅに
達するまでは自己の中で位１（ｉ、ｔ）と方向０を有し
ており、検出器等で常に現在値を更新している。方向θ
はＸ軸と移動ロボッ）Ｒがなす角度で、　ＣＣＷ方向を
正にとり、（ｘ、ｙ、θ）を移動ロボットＲの姿勢とし
、定常状態ではｙ−ｏを目標値とする制Ｗ機能が作用す
る。ａ極点Ｅ以後、移動ロポッ）Ｈの姿勢（ｘ、ｙ、θ
）は新しい×′Ｙ′座標系における姿勢（ｘ’、ｙ′、
θ′）で管理されるように座標変換される。

ここで、上記ｘＹ座標系からｘ’　　ｙ′座標系への座
標変換を第３図の座標を参照して説明すると、旧座標系
ＸＹに対して＜ｇｏ＞コマンド（後述する）により新座
標系×′　ｙ′が指定されたとし、ロポッ）Ｈの姿勢が
旧座標系では（Ｘ。

ｙ、０）であり、新座標系では（ｘ′、ｙ′。

θ′）であるとする、このとき両者の間になる関係が成
立する。したがって、上記（１）式よりが導かれ、＜ｇｏ＞コマンド等が実行されるときには、
最初に上記（２）式の座標変換、つまり（ｘ、ｙ、θ）
−（ｘ′、ｙ’、θ′）が行なわれる。

移動ロボットの走行部等とこれに指令を与えるコンピュ
ータ等で成る指令部との関係は第４図及び第５図に示す
ようになっており、指令部１０には外界を識別するため
センサ等の視覚手段１１やマニピュレータ等で成る手ｅ
腕機構１２その他が接続されており、走行部２０と指令
部１０との間ではコマンド（Ｃｏｌ■ａｎｄ）Ｃとこれ
に応じた応答（Ｒ＠ｐｌｙ）ＲＰとによる通信が後述す
るタイミングで行なわれるようになっている。コマンド
Ｃは指令部１０から走行部２０へ１バイト毎に送られ、
コマンドとコマンドとの間にはセパレータ（たとえばコ
ードや；）が挿入され、コマンドＣには−Ｈバッファメ
モリに蓄積された後に先着順に実行されるスローコマン
ド（Ｓｌｏｗ　Ｃｏ１−５ａｎｄ）　ＳＣと、直ちに実
行されるファーストコマンド（Ｆｉｒｓｔ　Ｇｏ層■ａ
ｎｄ）　ＦＳとがありスローコマンドＳＣは一旦バッフ
７メモリ開に記憶された後、先着順（ｆｉｒｓｔ−ｉｎ
、ｆｉｒｓｔ−ｏｕｔ）で実行され。

ファーストコマンドＦＳはバッファメモリＢＭを通さず
に直ちに実行される。ここに、走行部２０は待ｆｉ（ｗ
ａｉｔ）状態と動作（ａｃｔｉｖｅ）状態との２つの状
態を有しており、待機状態ではバッツＴメモリＢＭ中の
コマンドは実行されず、後述するく５ｔａｒｔ　＞コマ
ンドなるファーストコマンドが指令部ｌＯから入力され
たときに作動状態になる。

走行部２０は初期化された初期状態にはこの待機状態に
なっている。また、動作状態では走行部２０はバッファ
メモリＢ阿中のコマンドを先Ｍ＃ｌＩに実行する。各コ
マンドＣの実行は、その次のコマンド（例えばＣＩ）の
遷移点に到達したときに終了し、次のコマンドＣＩの実
行が開始される。

あるコマンド（例えばＣＯ）の実行中に次のコマンドが
存在しないとき、つまりバッファメモリＢＭが空である
と！、コマンラドＯの実行は終了しない、ただし、＜ｇ
ｏ＞　、　＜５ｔｏｐ　Ｏ）　、　＜ａｄｊｕｓｔ＞等
のコマンドを送ることによって、このコマンドＧＯの実
行を終了させることは常に可能でる。なお、動作状態か
ら待機状態に移行するのは、後述する＜ｗａｉｔ＞コマ
ンドが実行されたときであり、これ自身はスローコマン
ドであり、動作状態のときのみに受付けられる。また、
応答ＲＰにはロボヤト自体の姿勢データを示す＜：ｐｏ
ｓｔｕｒｅ　＞と、ロボットが遷移点Ｅを過ぎて次の座
標のＦ点に達していない過渡状態であることを示す＜　
ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　＞と、定常状態であることを示す
＜５ｔａｔｉｏｎａｒｙ＞と、長時間定常状態に戻らな
いような事故発生を示す＜ｅｒｒｏｒ　＞とがある。

ところで、＜ｇｏ）　、　＜１ｐｉｎ＞、　＜５ｔｏｐ
＞。

＜ａｄｊｕｓｔ＞、　＜５ｔｏｐ　Ｏ＞などのコマンド
実行に際しての制御アルゴリズムの一例を示す、ここで
は、移動ロボットの速度Ｖ及び角速度ωを目標値に追従
させるように、　ＣＰＵとＲＯＭ、　ＲＡＭに記憶され
たプログラム、データとによってソフトウェアサーボを
行なう。

ロボットに対して目標位置！ｄを停止点とする＜ｇｏコ
マンラドが指令された場合、定速モードによる速度制御
を行ない、所定状態となった時に減速モードで速度制御
を行ない、更に減速モードによる制御の結果が所定値と
なった時に位置制御モードに切換え、ｉ＆終的に停止モ
ードに切換えるようになっている。すなわち、コマンド
実行のためには現在位置ｘ（ｔ）に応じて減速するよう
な目標速度Ｖｒ（ｔ）を与え、実際の速度Ｖ（ｋ）−〇
で！（ｔ）！；ｘｄとなった時にサーボループを速度サ
ーボから位置サーボに切換える。Ｘ軸上を一定速度で目
標位５１ａｄまで行って丁度停止するためには、ｘ点の
速度Ｖ（りをＶ（ｘ）−ｋｌａｓｉｇｎ（ｘｄ−１）Ｉｌｌ−一−Ｉ−
＝ｉマ［−一：−−］１−１・・・・・・・・・・・・
　（３）と干る。なお、減速度を＾マとすれば係数ｋｌはｋｌｓＪ
″ＴＴＴｖ　　　　　・・・・・・・・・・・・　（０
である。また、コマンド実行中にＶｒ（ｔ）≧Ｖ（舅（１）　）　−＠　　　・・・・・・
・・・・・・　（５）となった時に減速モードに入るよ
うにする。なお、（は非常に小さいｆｌとする。

減速モードに入ったらコマンドＭ制御のうち。

角速度ωの制御についてはｆ（ｒ、θ、ω）をｆ６　（
ｒ、　０．（＋１）　ＩＩ　ｋ２ｅθ−に３ｅω・・・
・・・・・・・・・　（８）に変更し、この制御を位置制御モードでも継続する。ま
た、速度Ｖの制御はＶｒ−Δｔ−ｇ＜−ＶｍａｘのときＶｒ　（ｔ◆　Δｔ）寓−Ｖ■ａ！・・・・・・・・・・・・　（７）とし、Ｖｍａｘ　　＜　Ｖｒ争ムｔ＠ｇのときむ（ｔ　
＋　Δｔ　）　ｍ　Ｖｍａｘ・・・・・・・・・・・・　（８）とし、−Ｖｓａｚ　　≦Ｖｒ＋Δｔ＠ｇ≦Ｖｓａｘのと
きＶｒ　　（ｔ　＋　　Δｔ　　）　　−Ｖｒ　（ｔ）　
　◆　ΔＬ＊ｇａＸ　　（Ｖ（ｔ）　　、　　Ｘ（ヒ）
）・・・・・・・・・・・・　（８）とする、なお、ｇｏは一＾マ又はＡマである。そして、
減速モードによる制御の結果となった時に制御系を位置制御モードに切換え、位置制
御モードではＶｒ（Ｌ）＝に４・（ｘｄ−ｚ（ｔ））・・・・・・・
・・・・・　（１１）で制御する。この位置制御の結果となった時に目標位ａＦｘｄに停止したと判断し。

停止モードに切換える。

第６図はこの発明を動輪操舵方式の移動ロボットに適用
した例の外観を示すもので、底部には走行用の左右１対
の間隔ｌの車輪１０１及び１０２が設けれており、頂部
には超音波距離測定線Ｍ　１０３が設けられている。ま
た、指令部ｌＯからのコーラドＣを解析したり、車輪１
０１，１０２を駆動したりする走行部はラック１０４内
にプリント板等に′ＩＩＫ着されて収納されており、こ
の走行部は上述走行部２０の一部を構成しており、その
詳細は第７図のような構成となっている。すなわち、走
行部はマイクロコンピュータ等のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａ
ｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　１ｌｕｉｔ）１１０を有し
ており、（：ＰＵｌｌＧには指令部との間で通信を行な
うための通信制御部ＩＩＩが接続されると共に、プログ
ラムやパラメータ等を格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎ
ｌテＭｅｍｏｒｙ）＋１２及び制御に必要なデータを一
時的に記憶するＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓ　Ｍ
ｅｍｏｒｙ）１１３が接続されている。また、（：ＰＵ
ｌｌｏにはロボット左側の車輪１０１を駆動制御するた
めのコントローラ！＋４Ｌと、ロボット右側の車輪＋０
２を駆動制御するためのコントローラ１１４Ｒとが接続
され、コントローラ１１４Ｌ及び１１４Ｒはそれぞれモ
ータ１１５Ｌ及び１１５Ｒを介して車輪＋０１及び１０
２を駆動制御するようになっており、車輪１０１及び１
０２にはそれぞれシャフトエンコーダｌｌ７Ｌ及び１１
７Ｒが接続され、シャフトエンコーダ１１７Ｌ及び１Ｉ
７Ｒのパルス出力ＰＲＬ及びρＲＲはそれぞれＣＰＵｌ
ｌ０を介してコントローラ１１４Ｌ及び＋１４Ｒに入力
され、ブレーキ１１８Ｌ及びＩＩＩＩＲはＣＰＵｌｌ０
からのブレーキ制御信号Ｂで、コントローラ＋　！４Ｌ
及び１１４Ｒを介して駆動される駆動モータ１１８Ｌ及
び１１８Ｒによって制御される。

このような構成において、ｃｐｕ　ｔ　ｔ　ｏはコント
ローラ１１４Ｌ及び＋　＋４Ｒに対して目標速度ＶｒＬ
及びＶｒＲを与えるが、先ず目標速度Ｖル及びＶｒＲの
決定法を説明する。移動ロボット１０Ｇの速度をＶ、角
速度をωとすると・・・・・・・・・・・・　（１３）が成立するので、この（１３）式よりとなる。したがって、ロボッ）　＋００の速度Ｖ及び角
速度ωが与えられると、上ｇ（１４）式に従って左右車
輪の速度ＶＬ及びＶＲを計算し、これを目標速度Ｖル及
びＶｒＲとしてそれぞれコントローラ１１４Ｌ及び１１
４Ｒに与える。左右車輪［０１及び１０２の速度ＶＬ及
びＶＲはそれぞれシャフトエンコーダ１１７Ｌ及び１１
７Ｒで計測され、その出力ＰＲＬ及びρＲＲがそれぞれ
（：ＰＵｌ！０を介してコントローラ■４Ｌ及び１１４
Ｒに入力されているので、速度ＶＬ及びＶＲは最終的に
目標速度ＶｒＬ及びＶｒＲと一致するように制御される
。

なお、ここでは動輪操舵方式の移動ロボットにおける制
御方式について述べたが、前輪操舵・後輪駆動による方
式などについても、この制御方式を適用することは同様
に可能である。

一方、第８図は走行部の動作タイミングと動作モードを
示すものであり、電源投入時等の時点ｔ１にロボット１
００は初期化されて、所定時間Ｔｏが経過するまで初期
化モードを継続し、この間に現在位置（ｘ、ｙ）を（０
，０）にセットしたり。

０−〇にセットすると共に、必要な制御パラメータ等を
自動設定する１時間Ｔｏが経過した時点Ｅ２以後、時間
ＴＩのフィードバック制御モードと時間Ｔ２のコマンド
実行制御モードとを周期Ｔで＆！ｊ＆す、フィードバッ
ク制御モードは第７図の制御系で上述したような速度制
御や位置制御を行なうために割当てられており、コマン
ド実行制御モードは指令部から通＠制御部Ｉ１１を介し
て受信したコマンドの内容を解析し、解析結果を実行す
るように割当てられており、いずれも十分に余裕のある
時間が割当てられている。

走行部は時間Ｔの周期でフィードバック制御モードとコ
マンド実行制御モードとを順次繰返すが、指令部から必
要な場合に所定の応答要求信号が伝送されて来ると直ち
に通信制御モードとなって必要な通信を所定時間内に行
なうようになっている。この通信方式は、常に走行部の
状態を指令部へ送るのに比べ、通信量が過大にならない
という利点を有する。所定の時間が経過すると元のモー
ドに復帰して、当該モードを継続する。第８図ではフィ
ードバック制御モードの途中の時点ｔ３に通信要求信号
が伝送された場合と、コマンド実行制御モードの途中の
時点ｔ４に通信要求信号が伝送された場合とを示し、い
ずれも通信制御モードの終了後は直ちに尤のモードに復
帰している。これにより、走行部の走行動作と通信動作
を見かけ上回時並行して実行することが可能となる。

第９図は指令部と走行部との通信の動作を示すフローチ
ャートである。ロボットｌＯＯのｃｐｕ＋１０は常に指
令部からの応答要求信号があるか否かを判断しており（
ステップＳｔ）　、応答要求信号が入力されて受信要求
のある場合はｌバイト単位のコマンドを指令部から通信
制御部Ｉ１１を介して入力しくステップＳ２）、入力さ
れているコマンドデータが完全に入力されるのを待つ（
ステップＳ３）、コマンドが確定した後、入力されたコ
マンドがファーストコマンドであるか否かを判断しくス
テップＳ０．ファーストコマンドである場合には直ちに
当該コマンドを実行しくステップＳ５）　、　ファース
トコマンドでない場合はスローコマンドであるのでこれ
をバッファメモリ８％に蓄積して登鎧する（ステップＳ
６）、そして、指令部にデータを伝送する要求があるか
否かを判断しくステップＳ７）、送信要求がある場合は
１バイト単位のデータ、たとえばロボット１００の現在
姿勢を示すデータを指令部に送って終了となる（ステッ
プＳ８）。

第１０図はフィードバック制御モードの動作例を示すフ
ローチャートであり、（：ＰＵＩ　１０は常に指令部か
らのデータ伝送要求があるか否かを判断しており（ステ
ップ５１０）、要求がある場合はパルスエンコーダ＋１
？Ｌ及び１１？ＲからのパルスデータＰＲＬ及びＰＲＲ
を読取って速度データを入力する（ステップ５ｌｌ）、
その後、走行部が動作状態となっているか否かを判断し
くステップ５１２）。

動作状態の場合には現在位置！０）、目標位置！ｄ等か
ら演算された制御量ＶｒＬ、ＶｒＲを出力しくステップ
５１３）、現在位置（ｘ（ｔ）、　ｙ（ｔ）、θ（ｔ）
）を更新する（ステップ９１４）、そして、更に走行部
が動作状態であるか否かを判断しくステップ５１５）、
動作状態でない場合はブレーキ制御信号ＢＧをオンして
ブレーキをかける（ステップ５１８）、また、動作状態
の場合は＜ｇｏ＞コマンドであるか否かを判断しくステ
ップ２０）　、　＜ｇｏ）コマンドの場合は更に現在位
ｊｌＸ（ｔ）と目標位置！ｄの比較を行なう（ステップ
５２１）、　＜ｇｏ＞コマンドでない場合及び＜ｇｏ＞
コマンドであって目標位置ｘｄ（たとえばＥ点）が現在
位１Ｋ（ｔ）より大きい場合は、過渡状態か定常状態か
を判断して（ステップ５２２）からコマンドが終了とな
ったか否かを判断する（ステップ５２３）、コマンド終
了でない場合にはそのまま、コマンド終了である場合は
バッファメモリＢ）Ｉに格納されているスローコマンド
を実行（ステップＳ２すして後に、次回の目標速度を計
算する（ステップ５２５）、また、上記ステップＳ２１
で現在位１Ｋ（ｔ）が目標位Ｚｆｆｉｄ以上の場合は、
前述した如き座標変換を行なって終了となる（ステップ
５２Ｂ）。

ざらに、第１１図はコブラド実行制御モードの動作例を
示すフローチャートであり、コマンド制御（ステップ５
３０）になると先ずコマンドの形式的なチェックを行な
って誤りがないか否かを判断しくステップＳ３１．５３
２）、誤りがある場合はコマンドエラーとする（ステッ
プ５３３）、　誤りかない場合は更に最終的なチェック
（ステップ５３４）を行なって後、実行に適した内部形
式にコマ７１’ｔｆ換Ｌ（ステップ５３５）、スローコ
マンドであるか否かを判断する（ステップ５３ｆｌ）、
スローコマンドの場合には当該スローコマンドをバッツ
アメモリＢＭに蓄積しくステップ５３７）、スローコマ
ンドでない場合、つまりファーストコマンドである場合
はファーストコマンドの場合分けを行なって実行する（
ステップ５４０）。

次にこの発明に用いるコマンドＣの種類とその内容につ
いて説明する。

コマンＦＣには、スローコマンドＳＣとファーストコマ
ンドＦＣの２種類があり、スローコマンドＳＣには＜ｇ
ｏ＞コマンド、　＜５ｔｏｐ）コマンド。

＜ｗａｉｔ＞コマンド、　＜ｒｅｖｅｒｓｅ　＞、　＜
ｖｅｌｏｃｉ　−ｔ７＞コマンド、　＜　ｃｏｒ＋Ｌｒ
ｏｌ　＞コマンド、くｓｅｔ　ｂｒａｋ＠＞コーｙラド
及び＜　ｒｓｓｅｔ　ｂｒａｋｅ　＞　コマントカアリ
、ファーストコマンドＦＣにはくｇａ　Ｏ＞コマンド、
　＜５ｔａｒｔ　＞コマンド、く５ｔｏｐ　Ｏ＞　：１
　マｙド、　＜ａｄｊｕｓｔ＞　コ−Ｆ　７ド、くｖｅ
ｌｏｃｉｔｙ　Ｏ＞コマンド、　＜ｇｅｔ　）：Ｉ”Ｆ
ラド。

＜　ｃａｎｃｅｌ＞コマンド、　＜　ｒｒ＠＠ｍｏＬｏ
ｒ＞　コ−２７）’　、　＜５ｅｔｖｏ　＞コマンドが
ある。ここで、各コマンドの内容を説明する。

（１）　＜ｇｏ）コマンド　→　Ｇｓ、　ｇ、　Ｔ＋　
θ；新しい座標系Ｘ’　　Ｙ’は現在の座標系ＸＹを（
ＬＦ）だけ平行移動し、θだけ回転移動したものであり
、移動ロボット１００は新しいＸ′軸へ乗り、その遷移
点Ｅは旧座標系におけるＸｓｅつまり点（Ｓ、Ｏ）であ
る、停止状態において、指令部ｌＯから各種＜ｇｏ＞コ
マンドが指令された場合の移動ロボット１００の経路を
第１２（Ａ）〜（Ｃ）図に示して説明する。

Ｇ　ｏ、ｏ、ｏ、ｏ；”は方向変更もないので第１２図
（Ａ）のように走行直１１Ｘ（−Ｘ′）上をそのまま走
行し、コマンドＮＧ０．５Ｇ、　０．４５；”は点（ｓ
ｏ、０）を原点とするＸ’　　Ｙ′座標系を指定し、そ
の回転角θが４５＠であるので同図（Ｂ）のようにして
Ｘ′軸に乗り移る。また、コマンド”Ｇｏ、　Ｏ，０，
１８０；”は原点（０，０）での方向転換を意味してお
り、第１２図（Ｃ）に示すように逆方向に走行する　次
に、走行中に＜ｇＯ〉コマンドを受けたときの移動ロボ
ット１００のターンの様子について説明する。コマンド
”　０８０．１００．０．３０．”は新座標Ｘ’　　Ｙ
’の原点を（＋ｏｏ、Ｏ）として傾斜を３０’とし、ａ
極点Ｅを（ＳＯ，Ｏ）としているので移動ロボット１０
０の走行経路は同図（０）のようになり、遷移点Ｅを（
５０，０）として傾斜角度θを１４００とした場合には
同図（Ｅ）のようになる、さらに、コマンド”　Ｇ１１
０．１００．０．　ｓｏＨ”が指令された場合は新しい
原点（１００，０）を通り過ぎた位置！（１１０，０）
を遷移点としているので、移動ロボットｔｏｏの走行路
は第１２図（Ｆ）のようになり、回転角０−９００で走
行移動する。

コマンド″ＧＩＯ０，０，４０，ｏ；″が入力されると
、遷移点Ｅ　（１００，０）から移動ロボット１００は
新しいＸ′軸に乗り移るので、同図ＣＧ）ようになり、
Ｕターンを意味するθ−１１８０＠が指令され、コマン
ド″ＧＩＧＯ，Ｏ，−５０，１８０，”が入力されると
同図（）Ｉ）のようになる。

（２）　＜　５ｐｉｎ＞　コマンド　−ＮＯ。

このコマンドは停止状態にあるときにのみ機能し、それ
以外のときは無視され、Ｑで示される角度だけスピン（
信地旋回）シ、実行後は停止する。なお、このコマンド
では座標変換を行なりない。

（３）　＜　５ｔｏｐ＞　コマンド−＋ｐ３；このコマ
ンドは移動ロボット１００をＸ軸上の点（ｇ　、　ａ）
に停市させるもので１行き過ぎたときは後退して上記点
（ｓ　、ｏ）に停止する。このコマンドは移動ロボシ）
　１００の停止中には無視される。

（４）　＜Ｗａｉｔ＞コマンド　→　Ｗ；移動ロボット
ＩＧＯを待機状態とするコマンドである。

（５）　＜ｒｅｖｅｒｓｅ　＞コマンド−＋ｌ１６；こ
れ以後走行ロボフトｌＯＯは前面と後面とを変えて走行
し始めるが、経路そのものの定義は＜ｒｅｖｅｒｓｅ　
＞コマンドの前後で変化はない。

（６）＜マｅｌｏｃｉｔｙ＞コマンド　→　Ｖマ；定常
状態での走行速度を変化するコマンドであり、これ以後
に現われる＜ｇｏ〉コマンドと＜１ｐｉｎ＞コマンドの
速度が決められる。

（７）　＜ｃａｎｔｒａｌ　＞コマンド　−ＣＰＩ、Ｐ
２；サーボループで制御パラメータを変更するスローコ
マンドであり、過渡状態での移動ロボッ）１００の経路
や所要時間等を制御する。

ｐｌはパラメータの種類、ｐ２はその値を示している。

（８）　＜ｓｅｔ　ｂｒａｋｅ　＞：Ｉ−Ｆ７ド　→Ｂ
；移動ロボット１００のブレーキ１１ＳＬ、１１８Ｒに
対してブレーキをかけるコマンドである。

（９）　＜ｒｅｓｅｔ　ｂｒａｋｅ　＞＝＋マント　→
に移動ロボット１００のブレーキ解除を行なうコマンド
である。

（１Ｇ）＜５ｔａｒｔ　＞コマンド　−Ｓ。

待機状態にある移動ロボット１００を、動作状態へ変化
させることにより走行開始させるためのコマンドである
。

（１１）＜５ｔｏｐ　Ｏ＞コマンド　→Ｑ：ロボット１
００を非常停止させるコマンドであり、　＜５ｔｏｐ＞
コマンドと異なってＳの指定はない。

（１２）（ａｄｊｕｓｔ＞コマンド　−＊Ａ　ｚ、１．
θ：新しい座標系へ移行する点では前述の＜ｇｏ）コマンドと同一であるが、ａ路の微調整や原点
位置の修正等のために、他の＜８０〉コマンドの実行中
に用いられる。よって、遷移点Ｅの指定はない。

（＋３）＜ｖｅｌｏｃｉｔ７０＞：！−／７ドー＋ｌｌ
ｙ；ある１つのコマンドの実行中に、移動ロボット１０
０の速度を変えるものである。

（１４）＜ｇｅｔ　＞コｑラド　→Ｔ。

ロボット１００に対して現在の状態のデータの送信を要
求するコマンドであり、これに対してロボット１００は
リプライＲＰを送る。

（１５）＜ｃａｎｃｅｌ＞コマンド　−１−Ｌ；バッフ
ァメモリＢ）Ｉに蓄えられたスローコマンドＳＣをキャ
ンセルして実行しないようにするコマンドである。

（１６）＜ｆｒｅｅ　ｍｏｔｏｒ）コマンド　→Ｆ；手
動でロボット１００を走行させるようにするコマンドで
ある。

（１７）＜５ｅｒｖＯ＞コマンド　→Ｅ。

ロボ−ｔ　）　ＩＯＧをサーボ機構で作動させるコマン
ドである。

第１３図に示すように１位ＷＰｌに停止している移動ロ
ボット１００を２２位置まで、走行させた後、後退して
Ｐ３位置に走行させる場合のコマンド列は次のようにな
る。

醇後ノ＜　５ｔａｒｔ　＞コマンドＳによって移動ロボ
ット１００の走行が開始される。

（発明の効果）以上のようにこの発明によれば、簡単な指令コマンドで
ロボットを自由に走行させることができ、効率的なロボ
ット制御を実現することができる。また、走行部が独立
しており、無線等によってコマンドが送られて来るとき
も同様の効果が得られる

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）及び（Ｂ）は移動ロボットの走行例を示す
図、第２図及び第３図はそれぞれこの発明の詳細な説明
するための図、第４図はこの発明の移動ロボットにおけ
る走行部と指令部との関係を示すブロック図、第５図は
指令部と走行部との間の通信の様子を示す図、第６図は
この発明の移動ロボットの一例を示す外１１図、第７図
はその制御系を示すブロック構成図、第８図は動作状態
のタイミングを示す図、第９図〜第１１図はそれぞれそ
の動作例を示すフローチャート、第１２図（Ａ）〜（Ｈ
）は＜ｇｏ＞コマンドによる移動ロボットの移動の様子
を示す図、第１３図は移動ロボット走行例を示す図であ
る。１０・・・指令部、２０・・・走行部、Ｒ，ｔｏｏ・・
・移動ロボット、　１０１，１０２・・・車輪、１１０
・・・ｃｐυ、Ｉｌｌ・・・通信制御部、１１４Ｌ、１
１４Ｒ・・・コントローラ。出願人代理人　　安　形　雄　三蔓　４　図第　１３　　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）指令部と走行部を有し、指令部から走行部へコマ
ンドを送ることにより走行経路を指定する移動ロボット
において、与えられた有向直線上を走行することを基本
の動作とし、前記有向直線の位置、方向及び向きを変え
るコマンドを送ることにより、前記走行経路を任意に指
定し得るようにしたことを特徴とする移動ロボットの走
行指令方式。
（２）座標値ＸＹと、自身及びＸ軸のなす角度値θとを
常時計算し、指定された前記有向直線上を走行するため
に利用するようにした特許請求の範囲第１項に記載の移
動ロボットの走行指令方式。
（３）現在の有向直線及び次の有向直線の位置関係を、
座標変換を利用したコマンドにより指定するようにした
特許請求の範囲第２項に記載の移動ロボットの走行指令
方式。
（４）前記指令部からのコマンドにより、前記走行部が
座標値ＸＹ、Ｘ軸となす角度θ、あるいは走行状態を前
記指令部へ返答として送信するようになっている特許請
求の範囲第２項に記載の移動ロボットの走行指令方式。
（５）前記コマンドが他の走行直線への過渡状態の遷移
点を指示する座標値を含んでいる特許請求の範囲第１項
に記載の移動ロボットの走行指令方式。
（６）指令部と走行部との間で通信を行ないながら動作
する移動ロボットにおいて、ロボット自体が走行制御を
行なうためのフィードバック制御時間と、前記指令部か
らのコマンドを実行制御するコマンド実行制御時間とが
所定時間ずつ交互に割当てられていることを特徴とする
移動ロボットの走行指令方式。移動ロボットの走行指令方式。
（７）前記コマンドが、一旦バッファメモリに蓄積され
た後に先着順に実行されるスローコマンドと、直ちに実
行されるファーストコマンドとで形成されている特許請
求の範囲第６項に記載の移動ロボットの走行指令方式。
（８）前記走行部から前記指令部への応答を前記指令部
から応答要求コマンドが送られた場合にのみ行なうよう
にした特許請求の範囲第６項に記載の移動ロボットの走
行指令方式。
（９）前記応答要求コマンドを前記移動ロボットのフィ
ードバック制御時間又はコマンド実行制御時間の任意時
間に伝送できるようになっている特許請求の範囲第８項
に記載の移動ロボットの走行指令方式。
（１０）指令部と走行部との間で通信を行ないながら動
作するようになっている移動ロボットにおいて、前記走
行部は、走行部自体が走行制御を行なうためのフィード
バック制御モードと、前記指令部からのコマンドを実行
制御するコマンド実行制御モードとを有し、前記コマン
ドとして前記走行部の走行直線の位置及び方向を座標変
換を用いて指定し、与えられたコマンドを前記コマンド
実行制御モードで解析し、この解析された結果に従って
前記フィードバック制御モードで走行制御するようにし
たことを特徴とする移動ロボットの走行指令方式。
（１１）前記コマンドが他の走行直線への過渡状態の遷
移点を指示する座標値を含んでいる特許請求の範囲第１
０項に記載の移動ロボットの走行指令方式。