JPS6182777A - ホビ−用走行ロボツト - Google Patents

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】 （ａ）産業上の利用分野 本発明は走行パターンをパーソナルコンビ二一夕等の外
部プログラム機器によりプログラミングすることが可能
なホビー用走行ロボットに関するものである。

（ｂ）従来の技術 従来の走行専用のホビー用走行ロボットは電気モータと
ゴム車輪等を用いた走行機構部とレジスタ回路やカウン
ター回路等を用いた電子回路による制御部より成り、該
制御部には基本動作パターン（前進、後退、右折、左折
、停止等）が記憶されており、内蔵の記憶キーにより前
記基本動作パターンを任意に順次直列的に組合せて走行
パターンのプログラムを組み、最後にそのプログラム通
りの走行を再現するというものが殆どで、一部には障害
物等を感知するためのセンサ（光或いは超音波等の）を
利用して障害物を回避するものもあったが、その回避動
作はあくまでも一過性のものであり、自己走行プログラ
ムの修正能力は有していなかった。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点 以上の如〈従来のホビー用走行ロボットは予め用意され
た極めて限定された基本動作（前進、後退、右折、左折
、停止等）を適宜直列的に組み合わせて一連の走行パタ
ーンを完成する方式であるため、どんなにプログラムス
テップを多くしても、そのプログラムによる動作は僅か
な種類の基本動作の繰り返しであると共に完全に固定さ
れたプログラムであるため、使用する人の探求心を呼び
起こしたり好奇心を持続させることが難しく、単なる高
価な玩具として直に飽きられてしまうという面が強かっ
た。

本発明は上述の如き点に鑑み案出されたもので、近頃理
由は多少異なるが同様な運命経過をたどって活用の場か
ら離れてしまった多くのパーソナルコンピュータと融合
することにより、遊びながらにして機械制御の方法、及
びより深い学習を伴ったパーソナルコンピュータの拡張
ｉ＋ｊ用を可能とするホビー用走行ロボットの提供を目
的とするものである。

（ｄ）問題を解決するための手段 以上の問題は可視光りセンサ、赤外線センサ、超音波セ
ンサ等により壁等の障害物を検知する障害物感知装置と
、駆動軸回転数検出部を備えてなる電気駆動装置を有し
てなる走行機構部と、該走行機構部の駆動軸回転数検出
部障害物感知装置の検知出力信号に基づいて前記走行機
構部の制御を行う電子制御装置、及び遠隔操作用のリモ
ートコントロール装置とによりなる走行専用のホビー用
走行ロボットに於いて、電子制御装置が、パーソナルコ
ンピュータ等の外部プログラム機器によって適宜作成さ
れたプログラムを受け入れた後、該外部プログラム機器
から離脱して単独で動作することができることを特徴と
するホビー用ロホ・７トにより解決される。

（ｅ）実施例 以下図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るホビー用走行ロホノト
の部分断面概略斜視図であり、図に於いてホビー用走行
ロボット１は左右別々に駆動可能なゴム車輪２ａと、定
位置回転動作をスムースに実現するためのホールキャス
ター２ｂ、そして前記ゴム車輪２ａに回転動力を伝える
ギアホックス２ｃと該ギアボックス２Ｃに回転動力を与
える電気モータ２ｄ、及び前記ギアホックス２Ｃの任意
の回転軸に取り付は可能な光間欠通過部を有する回転円
板２ｅとフォトインターラプタ２ｆを組合せてなる駆動
軸回転数検出部２ｇ等によりなる走行機構部２を最下部
に配し、該走行機構部２の上部周囲には壁等の障害物を
検知するための可視光センサ、赤外線センサ、及び超音
波センサ等の障害物感知装置３を前後左右に配し、更に
該障害物感知装置３の上方には前記駆動軸回転数検出部
２ｇ及び前記障害物感知装置３の検知出力信号に基づい
て前記走行機構部２の制御を行うマイクロプロセッサ（
ＬＳＩ）やＩＣメモリ等の半導体部品を主とする電子制
御装置４を、そして更にその上のドーム天井の頂部には
リモートコントロール用の赤外線センサ５を配置してな
るものである。そして６は前記赤外線センサ５に赤外線
によるコントロール信号を送るリモートコントロール装
置であり、６ａは赤外線発光ダイオード、６ｂは前進、
後退、右折、左折、停止等の限定動作指示を与える動作
指示キーである。

なお必要により取り付けが可能であるが、機能上には無
用であるので同図中には側面の外装は示していない。

また第２圓は電子制御装置４を詳述するためのブロック
ダイヤグラムの一例で、図に於いて電子制御装置４はマ
イクロプロセッサ（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ−
Ｕｎｉｔ）　４　ａ　、走行プログラムを記憶する読み
出し専用メモリ　（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ−Ｍｅｍｏｒｙ
）　　４　ｂと随時書込み読み出しメモリ　（俗称ＲＡ
　Ｍ　：　Ｒａｎｄｏｍ−Ａｃｃｅｓｓ−Ｍｅｍｏｒｙ
）　４　ｃとによりなるメモリ回路４ｄ、及び前記マイ
クロプロセッサ（ＭＰＵ）４ａと外部との入出力信号（
例えば各種センサ信号、モータ制御信号等）を仲介する
人出力（Ｉｎｐｕ　ｔ−Ｏｕ　ｔｐｕ　ｔ）ポート４ｅ
を主要素として構成されている。

尚、同図中２ｄは走行駆動用の電気モータ、２ｒは駆動
軸の回転数を検出するフォトインターラプタ（Ｐｈｏｔ
ｏ−１ｎｔｅｒｒｕｐｔｅｒ　）　、３　ａは壁等の障
害物感知用の超音波（Ｕｌｔｒａ−５ｏｎｉｃ　）送受
器、５はリモートコントロール用の赤外線（Ｉｎｆｒａ
−Ｒｅｄ　）センサ、７は走行ロボットシステムの状態
（前進、後退・・・等々）を外部に示す発光ダイオード
（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ−Ｄｉｏｄｅ）　、８
は外部プログラム機器としてのパーソナルコンピュータ
（Ｐｅｒｓｏｎａｌ−Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　）　、９は補
償電源（Ｂａｔｔｅｒｙ　）である。

（ｆ）発明の作用 本発明の作用を第１図及び第２図に基ついて説明する。

まず汎用のパーソナルコンピュータを用いて、例えば機
械語に１対１で対応するアセンブリ言語で組まれた走行
ロボットシステム（以下システムという）を実際に駆動
するブロクラムを前記パーソナルコンピュータに内蔵さ
れたアセンブラ（翻訳プログラム）を通して機械語に変
換された後、電子制御装置４のＩ１０ポー）４ｅを通し
てシステムのコンピュータ回路のデータバスに送り込ま
れ、メモリ　（スタティックＲＡＭ等）内の所定のアド
レスにに格納される。そして一旦格納されたプログラム
は消去命令がかからない限り不揮発状態を保ち、擬似的
なＲＯＭと見なせる状態を維持し、プログラム転送後は
システムは待機状態となり、パーソナルコンピュータと
の接続ケーブルは取り外し可能となる。尚、システムの
電源が投入された瞬間にはハードウェア上でのりセット
回路（パワーオンリセソ日が作用するため、電子制御部
４及び走行機構部２を含めた全ての機能ａＩＳ分は初期
状態にセットされ、走行スタートの指令待ちの状態に入
る。そしてプログラムの上では種々の組合せが考えられ
るが、基本的にはスタートスイッチによるスタート詣令
の検出から始まって、シーケンシャルなプログラム走行
を実行中に、随時各センサ（駆動軸回転数検出部２ｇ、
障害物感知装置３、及び赤外線センサ５等）の出力チェ
’７り動作をプログラム上で挿入し、若しセンサ出力を
検出した場合には予め用意された処理ルーチンに移行し
て所定の回避行動等に移るものである。

そしてその実行走行軌跡は全て時系列的に予め確保され
ているメモリ　（ＲＡＭ）領域内に記憶される。このよ
うな実走行パターン記憶を利用すると非自刃走行時に人
力等の外力により強制走行をさせて、全ての走行パター
ンを記憶させるティーチング操作も実現することができ
る。また、リモートコントロール装置６からの赤外線信
号が赤外線センサ５により検出された場合には前記各セ
ンサと同様の方法でリモートコントロールの処理ルーチ
ンに入る。勿論各センサ出力にはプログラム上で優先順
位をつけることは可能であり、リモートコントロールに
よる制御を最優先扱いにしておくと実走行中にリモート
コントロールで随時割り込んで、走行パターンに修正を
加えることができ非常に便利である。なお、プログラム
やデータの入出力、及び実走行パターンの記憶等システ
ム全体の基本機能を管理するシステムモニタープログラ
ムは予めＲＯＭに記憶してシステムに搭載してお（のが
最も一般的で且つ実用的である。そして又、メモリ回路
４ｄは同一アドレス空間にＲＯＭとＲＡＭを適宜組み合
わせて重複配置しておくと、切り換えによってＲＯＭの
形態による既成のソフトウェアも利用することができ、
自分ではどうしてもプログラムを組むことができない人
、或いはパーソナルコンピュータ等の外部プログラム機
器を持たない人は串なる玩具として利用することも可能
である。

（ｇ）発明の効果 以上の如く本発明によれば、従来の走行ロホソトには見
いだすことができなかった、パーソナルコンピュータの
一つの端末装置と見なせる、即ち殆どの動作及び制御を
司るプログラムを、従来実際には活用される機会が乏し
かった個人の所有するパーソナルコンピュータを用いて
容易に組むことができ、遊びながらにしてパーソナルコ
ンピュータのより深い学習、及び延いては産業用搬送ロ
ボットの応用にも繋がる有用なホビー用走行ロボットの
実現が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るホビー用走行ロボット
を示す部分断面概略斜視図、第２図は第１図のホビー用
走行ロボットの電子制御装置の構成を示すブロックダイ
ヤグラムである。 ２ａ・・・ゴム車輪、　２ｂ・・・ポールキャスター、
　２ｃ・・・ギアボックス、　２ｄ・・・電気モータ、
　　２ｅ・・・回転円板、　　２ｆ・・・フォトイン々
−ラプタ、　　３ａ・・・超音波センサ、　４ａ・・・
マイクロプロセッサ、　４ｄ・・・メモリ回路、　　４
ｅ・・・入出力ポート、５・・・赤外線センサ、　６・
・・リモートコントロール装置、　６ａ・・・赤外線発
光ダイオード、　６ｂ・・・動作指示キー、　８・・・
パーソナルコンピュータ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）可視光センサ、赤外線センサ、超音波センサ等に
   より壁等の障害物を検知する障害物感知装置と、駆動軸
   回転数検出部を備えてなる電気駆動装置を有する走行機
   構部と、該走行機構部の駆動軸回転数検出部及び前記障
   害物感知装置の検知出力信号に基づいて前記走行機構部
   の制御を行う電子制御装置、及び遠隔操作用のリモート
   コントロール装置とによりなる走行専用のホビー用走行
   ロボットに於いて、電子制御装置が、パーソナルコンピ
   ュータ等の外部プログラム機器によって適宜に作成され
   たプログラムを受け入れた後、該外部プログラム機器か
   ら離脱して単独で動作することができることを特徴とす
   るホビー用走行ロボット。
2. （２）電子制御装置は、マイクロプロセッサと、読み出
   し専用半導体メモリ及び補償電源を伴った随時書込み読
   み出し自在の半導体メモリを適宜組合せて成るメモリ回
   路と、パーソナルコンピュータ等の外部のプログラム機
   器に接続する入出力ポート及びインターフェース回路か
   ら成り、外部で作成された走行パターンのプログラムを
   メモリ回路に移植することができ、プログラム移植後は
   前記プログラム機器から切り離して単独で走行すること
   ができ、且つ実際の走行軌跡をリモートコントロール動
   作も含めて記憶することができることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載のホビー用走行ロボット。
3. （３）駆動軸回転数検出部が、光間欠透過部を有する回
   転円板とフォトインターラプタによりなり、専用のギア
   ボックス或いは走行機構部の回転軸の回転数の異なる任
   意の軸部に取りつけ可能であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項に記載のホビー用走行ロボッ
   ト。
4. （４）走行機構部が、車輪とホールキャスターの組合せ
   、或いはキャタピラー機構よりなることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載のホビー用走行ロ
   ボット。
5. （５）メモリ回路が読み出し専用半導体メモリと随時書
   込み読み出し半導体メモリとを同一アドレス空間に重複
   配置し、各々を切り換えて利用できることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項に記載のホビー用走行ロボット。
6. （６）補償電源が再充電可能な電池と充電回路とにより
   なることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のホ
   ビー用走行ロボット。
7. （７）リモートコントロール装置が赤外線信号発生装置
   と赤外線信号受信装置とによりなることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載のホビー用走行ロ
   ボット。
8. （８）リモートコントロール装置による制御が最優先権
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
   ２項に記載のホビー用走行ロボット。
9. （９）非自力走行状態に於いて、プログラム機器と接続
   せずに人力等の外力で強制走行させることにより走行パ
   ターンを記憶するティーチングを行うことができること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   ホビー用走行ロボット。