JPS6232514A

JPS6232514A - 走行ロボツトの方向制御方法

Info

Publication number: JPS6232514A
Application number: JP60171183A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Tsumura; 和弘津村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-08-05
Filing date: 1985-08-05
Publication date: 1987-02-12

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〕本発明は、走行ロボットの方向制御方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、原子カプラントや化学プラント等の大規模プラン
トではテレビカメラ、温度計、放射線検出器等を搭載し
た走行ロボットでプラントの保守点検を行うようになっ
てきている。このような走行ロボットを目的とする走行
ルートに沿って移動させる場合、従来では磁気又は光学
的手段を用いた誘導線による方法が使用されていた。と
ころが、磁気又は光学的手段を用いた誘導線による方法
は走行ロボットの走行ルート上に磁界を発生させるため
のガイドワイヤや反射帯等を敷設する必要があるため、
走行ロボットの自由度を大幅に減少させるという欠点が
あった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その目
的は走行ルート上に誘導のための設備を必要とせず、走
行ロボットを目的とする走行ルートに泊って移動させる
ことのできる走行ロボットの方向ｌｌｌｌ１１方法を提
供することにある。

（発明の概要）本発明に係る走行ロボットの方向制御方法は、走行ロボ
ットに搭載された超音波送波器から特定周波数の超音波
信号を送波し、この超音波信号を走行ロボットの走行領
域に設置された複数個の固定局で受波するとともに該固
定局からコード化された光信号を応答信号として発信し
、この光信号を走行ロボットに搭載された受光センサで
受光することにより前記超音波信号を送波してから光信
号を受光するまでの応答時間を計測し、この応答時間と
固定局の設置位置から走行ロボットの現在位置を検出し
て走行ロボットの走行方向を制御するようにしたことを
特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第８図を参照して
説明する。

第１図は走行ロボットとその制御系全体の概略構成を示
す図で、図中１は原子力発電プラント内の放射線線層率
を計測するための走行ロボット、２は走行ロボット１に
各種の指令を与える指令用計算機、３は走行ロボット１
の走行領域に設置された複数個の固定局で、これらの固
定局３は特定周波数の超音波に反応し、超音波を受波す
るとコード化された光信号を応答信号として発信する一
種の標識である。また４は走行ロボット１と指令用計算
機２との交信用送受信器、５は走行ロボット１の走行ル
ートや現在位置および走行ロボット１からの放射線計測
データ等を表示するための表示器である。

走行ロボット１は第２図に示すように３輪又は４輪の車
体１１からなり、車体１１上には放射線検出器１２、位
置検出器１３、通信用光センサ１４等が搭載され、さら
に車体１１の前部には衝突センサ１５が取付けられてい
る。この走行ロボット１の前輪１６ａは第３図に示す如
く前後進用モータ１７及びステアリング用モータ１８に
よって駆動され、これらのモータ１７，１８はドライバ
１９を介してマイクロプロセッサ（以下ＭＰＵと略す）
２０で制御されている。そして、前輪１６ａのステアリ
ング部にはステアリング角計測用エンコーダ２１が取付
けられており、後輪１６ｂには距離計測用エンコーダ２
２が取付けられている。

これらのエンコーダ２１．２２は入力インタフェース２
３に接続され、計測信号を入力インタフェース２３を介
して前記ＭＰＬＩ２０に供給している。

前記位置検出器１３は第３図に示す如く所定周波数の超
音波パルスを送波する超音波送波器２４と前記固定局３
からの光パルスを受光する受光センサ２５からなり、上
記超音波送波器２４は超音波発振回路２６からのトリガ
信号によって周波数ｆ、の超音波パルスを出力するよう
１構成されている。また受光センサ２５は計時カウンタ
ー２７と接続しており、この計時カウンター２７は第４
図に示す如く超音波パルスのトリがと同時にＯＮとなり
、受光センサ２５が固定局３からの光パルスを受光した
ときにＯＦＦとなるように構成されている。従って、計
時カウンター２７は位置検出器８が超音波パルスを送波
してから光パルスを受光するまでの応答時間Ｔを計測し
ている。

なお、固定局３からの光パルスはＳ／Ｎの向上を図るた
めに周波数Ｆｏ及びＦｔのキャリアで変調されており、
ＭＰＵ２０は最初に来る周波数Ｆａの信号をスタートビ
ット、その後に続く周波数Ｆ１の信号をデータビットと
して読取り、次に来る周波数Ｆａの信号をストップビッ
トと判断してコード化された光パルスをｎビットのパラ
レルデータに変換している。従って、計時カウンター２
７は上記の如くコード化された光パルスが受光されたと
きにＭＰｔＪ２０に対して割込みを発生させ、ｎビット
のデータと計数１１１（応答時間Ｔ）をＭＰＵ２０に供
給している。なお、第３図中２８は放射線検出器１２か
ら単位時間当りに入力されるパルス数を計測する線量率
カウンター、２９は通信用インタフェースである。

一方、前記固定局３は第５図に示す如く超音波受波器３
１、発光素子３２、フィルター３３、波形整形回路３４
、同期発振回路３５、制御信号発生回路３６、デジスイ
ッチ３７、ドライバー３８等から構成され、超音波受波
器３１で受波された超音波パルスはｆｏの周波数帯域を
持つフィルター３３で周波数選別された後、第６図に示
す如く波形整形回路３４によってパルス化される。そし
て、波形整形回路３４の出力がトリがとなって同期発振
回路３５から周波数Ｆｆｆの信号が出力され、この周波
数ＦＯの信号とデジスイッチ３７のデジタル値をベース
に制御信号発生回路３６でスタートビット、データビッ
ト、ストップビットで構成される識別用コードを持つ光
パルスが生成される。

なお、デジスイッチ３７は固定局３の識別コードを任意
にセットするためのもので、ドライバー３８は制御信号
発生回路３６の出力信号で発光素子３２を駆動するため
のものである。

また、指令用計算機２は走行ロボット１が走行可能な領
域つまり通路に間する情報を直線の方程式を表わす係数
又は二点の座標等で記憶している。

第７図（ｂ）は同図（ａ）に示す通路を二点の座標で表
わしたもので、この情報にデータナンバーを付加し、デ
ータナンバーは第７図（Ｃ）に示す単位記憶域に格納さ
れている。この単位記憶域は放射線計測空間（平面）の
小ａｍに相当し、小領域は放射線計測空間を適当な区画
で分割したちのである。従って、指令用計算機２は単位
記憶酸に記憶された情報から全ての通路を知ることがで
き、その情報を表示器５に表示するようになっている。

なお、走行ロボット１が放射線計測を行うための放射線
計測位置と入口及び出口の指示はキーボード等の入力機
器によって入力でき、指令用針Ｉ１機２はこれらの入力
データに基づいて走行ルートを決定する。

次に本実施例の作用について説明する。

走行ロボット１を目的とする走行ルートに沿って移動さ
せるためには、まず指令用計算機２に出入口の指示と放
射線計測位置の指示を与える。今、走行ロボット１は第
１図に示すＡの位置にあり、ここを入口とし、出口をＢ
とする場合は第７図に示すＡ点の座標（Ｘ工、Ｖｌ）と
Ｂ点の座標（Ｘｓ　、　ｙｓ　）を指令用計算機２に入
力する。そして、第７図中Ｏ印で示す座標を放射線計測
位置として入力すると、指令用計算ｆｌ１２はこれらの
入力データを含む小領域に相当する単位記憶域からデー
タナンバーを取出し、通路の分岐点及び走行ルートを決
定する。このとき走行ロボット１に通知される情報は第
８図（ａ）に示す如く入口Ａを原点に直進か旋回かで指
示され、走行ロボット１は指令用計算ｔ１２からの情報
に基づいて直進及び旋回を行い、走行ルートに沿って移
動する。

走行ロボット１に搭載されたＭＰｔＪ２０は固定局３の
有無によってエンコーダ２１．２２の情報を利用するか
否かの判断を行う。すなわち固定局３が利用可能な位置
（範囲）にあればＭＰＵ２０は位置検出器１３からの情
報を優先し、固定局３が利用できない場所又は固定局３
が１個しかない場所ではエンコーダ２１．２２の情報を
優先する。

そして、この情報を通信用光センサ１４を介して指令用
針１ｓ機２に通知する。指令用計算機２は固定局３が利
用可能な場合には第８図（ｂ）に示す各固定局３の座標
データから走行ロボット１の現在位置を割出し、走行ロ
ボット１の走行方向を制御して走行ルートに沿って移動
させる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、走行ロボットの走行領域
に走行ロボットからの特定周波数の超音波信号を受波し
、かつこの超音波信号に反応してコード化された光信号
を応答信号として発信する複数個の固定局を設置するだ
けで走行ロボットの現在位置を検出できるので、従来の
ように走行ルート上に誘導のための設備を必要とせず、
自由度の大きい走行ロボットを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８因は本発明の一実施例を説明するための
もので、第１図は走行ロボットとその制御系全体の概略
構成図、第２図は走行ロボットの外観図、第３図は走行
ロボットの構成図、第４図は位置検出器の機能を示す信
号波形図、第５図は固定局の構成図、第６図は固定局の
機能を示す信号波形図、第７図は指令用計算機の機能を
示す説明図、第８因は走行データの説明図である。１・・・走行ロボット、２・・・指令用計算機、３・・
・固定局、５・・・表示器。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ′５Ｘ２図１１パ　　　第３図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

走行ロボットに搭載された超音波送波器から特定周波数
の超音波信号を送波し、この超音波信号を走行ロボット
の走行領域に設置された複数個の固定局で受波するとと
もに該固定局からコード化された光信号を応答信号とし
て発信し、この光信号を走行ロボットに搭載された受光
センサで受光することにより前記超音波信号を送波して
から光信号を受光するまでの応答時間を計測し、この応
答時間と固定局の設置位置から走行ロボットの現在位置
を検出して走行ロボットの走行方向を制御するようにし
たことを特徴とする走行ロボットの方向制御方法。