JPS62107603A - 自走式作業ロボツト - 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】 （イ〉　産業上の利用分野 本発明は、ロボット本体の移行手段を搭載電池にて駆動
して自走させ、その自走とともに作業をする作業手段を
有する自走式作業１７ボｙｈに関し、たとえば床面の清
掃を行う清掃ロボットとして使用することができるもの
である。

（ロ）従来の技術 この種の第１の従来装置として、特開昭５９−２０１１
１５号公報に開示されているように、ロボｙ　ｈ本体の
移行手段（たとえばモータ）を搭載電池にて駆動して自
走させ、又この搭載電池にてロボット本体に設けた作業
手段を作動させるロボン１〜がある。

また、第２の従来装置として、特開昭６０〜１０６３０
２号公報に開示きれているように、ロボット本体に設け
た作業手段を作動１ｔする各ステーション毎に給電フン
セントを設け、このステーションにおいて、ロボット本
体の受電プラグを給電コンセントに３！！結して、ロボ
ット本体を移行させる搭＃、電池を充電すると共に、ロ
ボット本体の静止状態において、作業手段を給電コンセ
ントからの電力で作動させるロボットがある。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記第１の従来装置においては、ロボット本体の移行手
段及び作業手段を搭載電池にて作動させるため、その作
動時間が短かく、搭載電池の充電頻度が多くなる。また
この充電頻度を少なくするには大容量電池を搭載すれば
よいが、ロボット本体の重量が大となり、大型となる欠
点がある。

また、上記第２の従来装置においては、ロボット本体の
作業手段は、ロボット本体の搭載電池が充電諮れるステ
ーションのみで作動するものであるから、作業手段の作
動範囲が極めて限定啓れる欠点がある。

本発明はかかる点に鑑み発明されたものにして、搭載電
池の容量を少なくすることができると共に作業手段の作
動範囲を拡大でき、旦夕なくともロボット本体の移行作
業時に搭載電池を充電することができる自走式作業ロボ
ットを提供せんとするものである。

（ニ）　問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため、本発明は屋内に設けた給
電手段に連結される受電手段及びそのコードを含み、受
電手段の連結状態でロボット本体を移行可能にする給電
連結手段と、前記受電手段からの電力にてロボット本体
に設けられた作業手段及び移行手段を作動させる作動回
路手段と、前記受電手段からの電力に基づくロボット本
体の少°なくとも移行作業時に、搭載電池を前記電力か
ら充電する充電回路手段と、を具備してなるものである
。

（ホ〉・作用 ロボット本体に設けた受電手段が、ロボット本体が移行
する領域内に設けた壁コンセント等の給電手段に連結さ
れると、受電手段からの電力にて、ロボット本体に設け
た作業手段及び移行手段が作動する。この移行手段の作
動にてロボット本体は自走し、給電連結手段のコードが
伸び、給電状態のまま自走し、且作業手段が作動する。

このロボット本体の少なくとも移行作業時に、ロボット
本体に搭載きれる電池を充電し、受電手段が給電手段に
連結されていない状態におけるロボット本体の移行１１
Ｌ源として準備きれる。

くへ）実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は自走式作業ロボットの模型原理図である。

この図面においては、１は作業ロボットにして、ロボッ
ト本体に移行手段２、二次電ｉ３及び作業手段４等を搭
載している。移行手段２は４個の車輪２ａとその内の２
個の車輪をディファレンン〜ルギアを介して駆動する第
１のモータ２ｂを有し、このモータは二次電池３にて作
動し得る０作業手段４はこの実施例では床面掃除機であ
り、集塵ファン４ａ及びその駆動用の第２のモータ４ｂ
を含むものである。

５は給電連結手段にして、建物の壁面６等に設けられ、
商用電源に接続された給１手段７、たとえば給電フンセ
ントに連結きれる受電手段５ｇ、たとえば受電プラグと
、受電手段５ａに接続されたコード５ｂと、コードリー
ル５Ｃと、コードリール５ｃを回転してコード５ｂを巻
取る巻取機５ｄと、受電手段５ａと給電手段７の連結状
態を保持するロック手段５ｅとを有する。受電手段５ａ
はロボット本体１が給電手段７を設けた壁面６に近接す
るとき、給電手段７と連結きれ、ロック手段５ｃにてそ
の連結状態が保持される。尚、このロック手段は給電手
段７を設けた壁面６に設けてもよい。

コード５ｂは作動回路手段８に接ｍきれ、コード５ｂか
らの電力は、作動回路手段８を介して、交流電力のまま
、又は直流電力に変換されて、作業手段４の第２モータ
４ｂと、移行手段２の第１モー）１２ｂと、充電回路手
段９を介して二次電池３等に供給きれる。

ロボット本体１は制御手段１０を有し、この制御手段は
給電手段７を探索するセンサー１１の出力に基づいて、
ロボット本体１を給電手段７に近接するように移行手段
２の第１モータ２ｂ及び電池３の接続状態を制御するも
のである。

探索センサー１１は給電手段７への誘導信号を検出する
ものであり、誘導信号としては、給電手段７の近傍位置
から放射される電波、光等であってもよく、床面に設け
た光反射テープからの反射光、あるいは床面に配設した
電磁誘導線からの磁界であってもよい。

１２はロボ／ト本体に設けられた指令手段にして、手動
指令部と自動指令部を有し、いｒれかの指令部からの指
令により、制御手段１０及び作動回路手段８が作動する
。手動指令部は電池３の充電開始時点、あるいは作業手
段の作業開始時点、作業範囲、作業順序等を手動にて入
力して、その入力に基づいて指令信号を出力するもので
ある。また、自動指令部は予め記憶されたデータに基づ
いて自動的に制御手段１０及び作動回路手段８を作動さ
せるものである。

以上の構成において、指令手段１２からの指令に基づい
て、作業手段４が作業を開始するに際して、探索センサ
ー１１が給電手段７への誘導信号を検出してロポ・ノド
本体１を給電手段７に近接するように制御手段１０を制
御する。すなわち、電池３をｔ＊として移行手段２の第
１モータ２ｂを駆動する。この移行手段２の作動により
、ロボット本体１が給電手段７に対し所定位置に近接す
ると、受”覆手段５ａが給電手段７に連結され、この連
結状態をロック手段５ｃが保持する。この０７９手段は
機械的なものでもよく、電気的なものでもよい。実施例
では電磁プランジャーからなり、受電手段５ａが給電手
段７に連結されると、その給電手段からの電力にてプラ
ンジャーが給電手段７の掛止部に掛止されて、受電手段
５ａと給電手段７の連結状態を保持する。

この連結状態において、コード５ｂからの電力は、作動
回路手段８を介して移行手段２及び作業手段４等に供給
きれる。このため、移行手段２の作動により、ロボット
本体１は、第２図に示すようにコードリール５ｃからコ
ード５ｂを伸ばしながら移動し、ロボット本体１が作業
領域に大乙と、指令手段１２の指令に基づいて作業手段
４が作動して、ロボット本体１が移動しながら、床面の
清掃を行う。このように受１手段５ａが給電手段７に連
結した状態においては、主として作業手段４が作動する
期間が長いため、少なくともこの移行作動時に電池３を
充電回路手段９を介してコード５ｂからの１力にて充電
する。

而して、作業領域における作業手段４の作動が終了する
と、自動的に探索センサー１１が給電手段７への誘導信
号を検出してロボット本体１を給電手段７の近傍位置ま
で移動させる。この移動に際して、巻取機５ｄが作動し
てコードリール５ｃにてコー＋：ｓｂを巻き取っていく
、この巻取機はコード５ｂからの電力にて作動するもの
でもよいし、移行手段２の作動による回転力を利用した
ものでもよい。

カくシて、コード５ｂを巻き取りながらロボット本体１
が給電手段７に所定状態に近接すると、ロング手段５ｅ
の作動状態が解除されロボット本体１の移動により、受
電手段５ａが給電手段７から分離きれる。

尚、受電手段５ａと給電手段７は、電源トランスの１次
コイルと２次コイルを分離したいわゆる１忍誘導結合方
式で構成してもよい。

（ト）　　発明の効果 本発明は、屋内に設けた給電手段に連結される受電手段
及びそのコードを含み、受電手段の連結状態でロボ／ト
本体を移行可能にする給電連結手段と、前記受電手段か
らの電力にてロボ；・ト本体に設けられた作業手段及び
移行手段を作動許せる作動回路手段と、前記受電手段か
らの電力に基つくロボット本体の少なくとも移行作業時
に、ロボット本体の搭載電池を前記電力から充電する充
電回路手段と、を具備してなるから、前記作業手段の作
動時に、前記給電連結手段のコードの伸長を伴なって、
前記移行手段の作動にてロボット本体を移行させること
ができ、ロボット本体に搭載される電池は、作業手段の
不作動時でＪ〕って、給電連結手段の受電手段が給電手
段に連結Ｉ７てぃない時に、移行手段を作動させる電池
容量を有するものでよいため、従来装置に比し、小型軽
量となり、またその小容ｔＶ池をロボット本体の移行作
業時に充電することができる。一方、作業手段はコード
の伸長により、ロボ・ノド本体の移動時に受電手段から
の電力にて作動することができるので、作業領域が従来
装置に比し広くなる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は作業ロボット
の模型原理図、第２図は作業ロボットの作業状態を説明
するための模型図である。 １・・・ロボット本体、２・・・移行手段、３・・・１
池、４・・・作業手段、５・・・給電連結手段、７・・
・給電手段、８・・・作動回路手段、９・・・充電回路
手段、１０・・・制御手段、１１・・・探索センサー、
１２・・・指令手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロボット本体の移行手段を搭載電池にて駆動して
   自走させ、その自走とともに作業をする作業手段を有す
   る自走式作業ロボットにおいて、屋内に設けた給電手段
   に連結される受電手段及びそのコードを含み、受電手段
   の連結状態でロボット本体を移行可能にする給電連結手
   段と、前記受電手段からの電力にて前記作業手段及び移
   行手段を作動させる作動回路手段と、 前記受電手段からの電力に基づくロボット本体の少なく
   とも移行作業時に前記搭載電池を前記電力から充電する
   充電回路手段と、 を具備してなる自走式作業ロボット。