JPS6249520A - 自走式移動ロボツトの制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自走式移動ロボットの制御方法に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

最近、外界センサで得た周辺検知信号と、内蔵する地図
メモリとの比較により該地図に従って走行する自走式移
動ロボットが６徨開発されている。

然るに地図全内蔵した自走式移動ロボットにおいては、
現在自分が地図上のどの位置にいるかを認識することが
重要である。

特に初期状態、すなわち、初めて地図の世界に入るとき
は今までの走行結果がないために自分の位＆認識（自己
定位）が非常に困難である。

第８図において１．　（ＩＩは自走式移動ロボットｉ表
わすが、メモリ（２）、ＣＰＵ（４）を内蔵し、メモリ
（２）中には地図メモリ（３）が設けられている。地図
メモリ（３〕には走行上の特殊地点（以下、ノードと称
する。例えば交差点や作業点など。）や谷ノード間ａボ
ッ）　１１１は更に外界センサとして超音波センサ（５
）を備え、これには送波器（５ａ）及び受波器（５ｈ〕
が接続されている。送波器（５ａ）からは超音波Ｗが投
射され、これが壁Ｐに反射することによって得られる反
射波Ｗ’ｆ受波器（５ｈ）で受信することにより、送受
の時間々隔から壁Ｐまでの距ｌ１ｉｉｔ其出している。

このような超音波センサ（５〕の出力を受けてＣＰＵ（
４）はメモリ（２）及び走行駆動系（６）（例えば車輪
や多足など）各種制御信号を与えるようにしている。

以上のようにして、ロボットは走行しなから６壁からの
距離全測定し、複数の測定距離から情況を検出する。現
在どのノードからどのノードに向かって走行しているか
はわかっているので地図上の対応するノード間情況と現
在検出した情況を比較することにより、ノード間のどの
位置におり、また地図阻界全体での絶対位ｔｉｔｔ”ｇ
識することができる。

然るに、地図世界に初めて入るとき現在どのノードと、
どのノードの間にいるかがわからず地図上のどの情況と
比較すればよいかわからない。

また、人間が手動により、あるノードまでロボット全移
動し、正確に方向や数ｍｍの位置決めを行なうことはロ
ボットが内蔵の地図をもとに無軌道上全走行するため非
常に困難である。

〔発明が解決しようとする間粗点〕

不発明は上記問題に鑑みてなされ、面倒ｆｘ操作を要す
ることなく、はゾ自動的にロボットが地図に従９状況に
導入させ得る制御方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

以上の目的は、外界センサで得た周辺検知信号と、内蔵
する地図メモリとの比較によシ該地図に従って走行する
自走式移動ａボットにおいて、前記地図上の第１地点と
第２地点との間に前記ロボット全位置させ、かつ前記第
１地点から前記第２地点に向って方向規制手段により移
動方向を規制して移動させると共に、前記第１地点から
前記第２地点に向っていること及び前記方向規制手段の
終端と前記第２地点までの距離を該ロボットに入力して
、該ロボットｅ前記地図に従って走行する状態に導入さ
せるようにしたことを特徴とする制一方法、によって達
成される。

〔実施例〕

以下、本発明の制御方法を具体化する実施例の自走式移
動ロボットについて第１図〜第３図全参照して説明する
。

図において、ロボット（１１自体は従来例金示す第７図
のロボット（１１と同一構成である。本発明によれば、
電気的にはこれに入力装＆ＱＱ及びレール終端検出器時
が付加される。この入力装置αｑはロボット（１）に固
定されるようにしてもよく、またケーブルで接続するよ
うにしてもよい。あるいは無線で制御信号を発信するよ
うにしてもよい。入カ装ａａｃｔは単にブロックで図示
しているが、各種ボタン及びキイスイッチ等を備えてい
るものとする。

レール終端検出器Ｃ１，）は例えばリミットスイッチで
ある。

第２図は上記ロボット（１）の機械的構成金示すもので
あるが、本体Ｑ３ｅ有し、これが上述のメモリ（２）、
ＣＰＵ（４）など全内蔵している。本体Ｑ３ｖ下部には
車輪（１２ａ）（１２ｂ）が設けられ、これによυ床（
６）上を走行するようになっている。

第３図に示すように床（６）上でノードＮｌとノードＮ
２との間にはレール（ト）が敷設されている。ロボッ）
　［１１の本体（至）の底面にはこのレール四と係合す
るように被ガイド部材α弔が固定されている。レール（
へ）はノードＮ２に向って延びているが、その終端部に
は小突起（至）が形成され、ロボッ）　（１１側に固定
されたリミットスイッチαηがこれによシ作動させられ
るようになっている。

なお几、〜域は壁である。

本実施例の操作方法は以下の通シである。

内蔵する地図メモリ（３）に記憶されているノード（Ｉ
Ｉ　’ｔ−人間が手動で移動させる。入力装置Ｃ１Ｏの
ボタン操作で駆動するようにしてもよい。かつレール□
□□に被ガイド部材α４を第２図に示すよりに係合さぜ
る。次いで、ノードＮｌからノードＮ２に向って移動す
ること、及びレール（ト）の終端部からノードＮ２まで
の距離（これは予め測定されているものとする〕が入力
装置αｑによシロボット（１）に入力される。かつ入力
装置αｑの自己定位指令ボタンを押す。するとａボッ）
　（ＩＪはレール（ト）に沿って走行し始める。レール
（２）の終端部に達すると、リミットスイッチ＜１７１
が作動して、これを検出し、この後は入力された距離だ
け今までの方向を保持しながら走行してノードＮ２に達
すると停止する。

以上によりロボット（１）は現在の自分の方向と、それ
自体の位置決め精度による現在位置全認識したことにな
り、以後地図メモリ（３）に従って走行することができ
る。なお、ノードＮ２で−たん停止せず、そのま＼地図
の世界に導入するよ５にしてもよい。

第４図〜第７図は本発明の他実施例を示すが、本実施例
では上述のレール終端検出器Ｏηの代わ９に光学センサ
（７）が設けられている。第５図に示すように本体＠の
底部に光学センサ（４）が固定され。

これが未明上に貼着された光反射テープＱ１１に対向す
るようにロボッ）　（ＩＩが配置される。第５図に示す
ように光反射テープ（２ＤはノードＮｌとノードＮ２と
の間の未明上に貼着されている。

不実施例の操作方法は以下の通りである。

ノードＮｌとノードＮ２との間の光反射テープ罪に光学
センサ（７）が対向するようにロボット（１）ｔ−移動
させる。光学センサーは光反射テープｃ！Ｄに厳密に対
向する必要はなく、また初期位置Ｑ′はテープ（２Ｄ上
であれば任意の点であってよい。

次いで、ノードＮｌからノードＮ２に向って、移動する
こと、及びテープ−〇終端部からノードＮ２までの距離
（これは予め測定されているものとする）が入力装！叫
によシロボット（ＩＪに入力される。

かつ入力装置ＱＱの自己定位指令ボタン全弁す。すると
ロボット（１）はテープＣ！υに沿って走行し始める。

光学センサ（１）によシロボット（１１はテープｃ！Ｄ
に沿うように方向制御される。テープＱＤの終端部に達
すると、光学センサ（１）はこれを検出し、この後は入
力された距離だけ今までの方向を保持しながら走行して
ノードＮ２に達すると停止する。

以上によりロボット（１）は現在の自分の方向と、それ
自体の位置決め精度による現在位ｔＩＬ？認識し友こと
になり、以後地□□□メモリ（３）に従って走行するこ
とができる。なお、ノードＮ２で−たん停止せず、その
ま＼地図の世界に導入するようにしてもよい。

なお、以上の両実施例によれば、第６図に示すようにロ
ボット（１）が走行する未明′の両側の壁Ｓ１、Ｓ、に
凹凸がなくても、すなわち情景パターンに変化がなくて
も正確に自己定位させることができる。

の技術的思想に基づいて、種々の変形が可能である。

例えば、以上の実施例では外界センサとして超音波セン
サが用いられたが、これに限ることなく他の外界センサ
、例えばレーザセンサや画像入力装置が用いられてもよ
い。

また以上の実施例では方向規制手段として光反射テープ
やレールが用いられたが、その他の手段、例えば磁性材
で成るテープ全床上に貼着し、検出コイルをロボット側
に固定するようにしてもよい。

ま友以上の実施例ではレール（ト）及びテープＱＤはノ
ードＮ２まで達しないようにしたが、これに達するよう
にしてもよい。この場合にはこれらの終端からノードＮ
２までの距離として入力される値は０となる。

ま友テープ（７！Ｄは自己定位時のみ貼着するようにす
れば汚れ等全心配する必要がない。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の自走式移動ロボット　、の制
御方法によれば、ロボットヲ地図の世界に導入させるの
には人間はラフな方向位置決めをするト自身の位置決め
精度で位置決めできる。更に地図上のどの地点からでも
地固世界に入れるという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による自走式移動ロボット
を示すブロック図、第２図は同ロボットの機械的構成を
示す背面図、第３図は同ロボットの操作方法を示すため
の地図上にある場所の部分平面図、第４図は本発明の第
２実施例による自走式移動ロボットを示すブロック図、
第５図は同ロボットの機械的構成を示す背面図、第６図
は同ロボットの操作方法を示すための地図上にある場所
の部分平面図、第７図は第６図の変形例會示す部分平面
図、及び第８図は自走式移動ロボットの従来例を示すブ
ロック図である。 なお図において、 （１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・　自走式
移動ロボット（３）・・・・・・・・・・・・・・・・
・・　地図メモリＱＱ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・入力装置α弔・・・・・・・・・・・・・・・・
・・　被ガイド部材（至）・・・・・・・・・・・・・
・・・・・　　　し　　　−　　　ル■・・・・・・・
・・・・・・・・・・・　光学センサシト・・・・・・
・・・・・・・・・・・　光反射テープ第１図 第２図 第６図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）外界センサで得た周辺検知信号と、内蔵する地図
   メモリとの比較により該地図に従って走行する自走式移
   動ロボットにおいて、前記地図上の第１地点と第２地点
   との間に前記ロボットを位置させ、かつ前記第１地点か
   ら前記第２地点に向って方向規制手段により移動方向を
   規制して移動させると共に、前記第１地点から前記第２
   地点に向っていること及び前記方向規制手段の終端と前
   記第２地点までの距離を該ロボットに入力して、該ロボ
   ットを前記地図に従って走行する状態に導入させるよう
   にしたことを特徴とする制御方法。
2. （２）前記方向規制手段は床に敷設したレールと前記ロ
   ボットに固定した前記レールとの係合手段とから成る前
   記第１項に記載の制御方法。
3. （３）前記方向規制手段は床に貼着した光反射テープと
   前記ロボットに固定した光学センサとから成る前記第１
   項に記載の制御方法。