JPS62107604A - 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 大発明は、ロボット本体の移行手段を搭ａｔ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。

く口）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号公報に開示きれているように、ロボット本体の移
行手段（たとえばモータ）を搭載電池に工駆動して自走
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ットがある。

また、第２の従来装置として、特開昭６０−１０６３０
２号公報に開示されているように、ロボット本体に設け
た作業手段を作動させる各ステーション毎ニ給電コンセ
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連結して、ロボット本
体を移行させる搭載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
、搭載電池の充電類度が多くなる。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されるステ
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される欠点がある。

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
動範囲を拡大することができ、且給電手段を探索するこ
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
電手段を探索してロボット本体を給電手段に近接するよ
うに、ロボット本体に設けた移行手段と搭載電池を制御
手段を介して制御する探索センサーと、前記給電手段に
連結される受電手段及びそのフードを含み、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
を具備してなるものである。

（ホ）　作用 探索センサーが屋内に設けた給電手段を探索し、その探
索出力にて制御手段が作動して、移行手段及び搭載電池
を作動きせ、ロボット本体を給電手段に近接するように
移行する。

この近接位置において、ロボット本体に設けた受電手段
が、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。

（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、二次電池３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シャルギアを介して駆動する第
１のモータ２ｂを有し、とのモータは二次電池３にて作
動し得る６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Ｗ、源に接続された給電手段７、たとえば給電コン
セントに連結される受電手段５ａ、たとえば受電プラグ
と、受電手段５ａに接続されたフード５ｂと、フードリ
ール５ｃと、フードリール５ｃを回転してフード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５ｃとを有する。受電手段５
ａ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と連結され、ロック手段５ｃにて
その連結状態が保持きれる。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に接続され、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モータ２ｂと、充電回路手段
９を介して二次電池３等に供給される。

給電手段７は、第２図に示すように、受電手段５日との
連結部７ａが枢支ピン７ｂにて揺動自在に枢支されてお
り、受電手段５ａの向きが傾いている場合にも、連結部
７ａが破線で示す如く揺動して受電手段５ａと連結する
ように構成きれている。

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
から放射きれる電波、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はロボッ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、いず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人
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ｉｌＩ指令部は予め記憶きれたデータに
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ボット本
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１を源として移行手段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、受電手段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。このロック手段は機
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〜−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５
ａ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
される。このため、移行手段２の作動により、ロボット
本体１は、第３図に示すようにフードリール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
領域に入ると、指令手段１２の指令に基づいて作業手段
４が作動して、ロボット大体１が移動しながら、床面の
清掃を行う。このように受電手段５ａが給１手段７に連
結した状態Ｃごおいては、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１池３
を充電回路手段９を介してコード５ｂからの電力にて充
１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、自刃的に探索センサー１１が給電手段７への誘導信
号を検出して給電手段７からの電力にてａポｙト本体ｌ
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が作動してフードリール５ｃにてコー
ド５ｂ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、フード５ｂを巻き取りながらロボット大体１
が給電手段７に所定状態に近接すると、ロック手段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から分離される。

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電３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を探索してロボット大
体を給電手段に近接するように、ロボット本体に設けた
移行手段及び搭載電池を制御手段を介して制御する探索
センサーと、前記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を具備してなるものである
から、探索センサーが給電手段を探索して、移行手段及
び搭載電池を作動させ、ロボット本体を給電手段に近接
するように移行さセることかでき、このため搭載電池は
、作業手段の不作動時であって、給電連結手段の受電手
段が給電手段に連結していない時に、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、また作業手段はフードの伸長により
、ロボット本体の移動時に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図は給電手段の説明図、第３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・・・電
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
   を探索してロボット本体を給電手段に近接するように前
   記移行手段と搭載電池を制御手段を介して制御する探索
   センサーと、 前記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、 を具備してなる自走式作業ロボット。