JPS63251813A

JPS63251813A - 無軌道走行台車の走行方向の補正方法

Info

Publication number: JPS63251813A
Application number: JP62086277A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Hasegawa; 清長谷川
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1987-04-08
Filing date: 1987-04-08
Publication date: 1988-10-19

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１例えばロボット搬送用の自走式の無軌道走行
台車（以下台車）のように、走行中にその走行方向を変
更することが可能な台車の走行方向を補正する方法に関
するものである。

従来技術例えば、建築物にロックウール等の吹付作業を行う場合
、吹付作業を行う各作業ステーションを結んで予め設定
された走行経路に沿って吹付作業用のロボットを搭載し
た台車を走行させ、まず第１の作業ステージシンの目標
位置で停止し吹付作業を行った後、次の第２の作業ステ
ーションの目標位置へ移動して、更に次の吹付作業を行
う、そして、上記台車が第１の作業ステーションの停止
位置から第２の作業ステージタンの目標位置へ移動する
際のこの台車の位置補正方法としては、近年、例えば以
下に示す方法が開発されている。

即ち、この方法は第３図に示す如く、後述の台車Ｃ（第
４図ｔａ１．　（ｂｌ＞の第１の作業ステーションにお
ける目標物から停止位置Ｐ１までの距離を距離検出セン
サで検出し、次の第２の作業ステーションの目標位ｆｔ
　Ｐ　２へ移動する際、目標物に対する上記第２の作業
ステーションにおいて予想される仮想停止位ｉＰ３と第
２の作業ステーションの目標位置Ｐ、との誤差ａを補正
すべく、マイクロコンピュータで算出された上記停止位
置Ｐ、と目標位置Ｐ２との間を結ぶ連続した円弧及び逆
円弧状の軌跡Ｌ□、Ｌｂに沿って制御装置で上記台車Ｃ
を移動制御し、該台車Ｃの走行軌跡の補正をするもので
ある。

詳述すると、上記位置補正方法を実施し得る台車Ｃには
、第４図（ａｌ、　（ｂｌに示す如く、吹付対象物（目
標物）４にロックウール等の吹付をするための吹付ノズ
ル８及び距離検出センサ３を有する吹付作業口ボン）Ｂ
が制御装置７と共に台車本体２の上部に搭載され、上記
台車本体２の下部には台車Ｃの進行方向（矢印９方向）
に対して、取付間隔寸法ｄを有する車輪５．６がそれぞ
れ単独に回転駆動できるように軸着されている。

上記距離検出センサ３は、吹付対象物４から上記台車Ｃ
の停止位置までの距離を検出すべく、吹付対象物４から
距離検出センサ３の検出面までの距離を検出するための
ものである（尚、この場合、距離検出センサ３の取付位
置から無軌道走行台車Ｃの中心位置までの距離は予め所
定寸法に定められている）、また、上記車輪５．６は上
述のようにそれぞれ単独で回転駆動され、該車輪５．６
の回転速度を変化させることにより、上記台車Ｃの走行
方向が変更される。

上記制御装置７は、マイクロコンピュータ、メモリ、電
源等で構成され、例えば第３図における停止位置Ｐ、と
目標位置Ｐ２との間を結ぶ連続した円弧及び逆円弧状の
移動軌跡り、、Ｌ、を算出すると共に、該移動軌跡１．
．．Ｌ、、に沿って上記台車Ｃを移動すべく、上記車輪
５．６の図示せぬモータを制御するためのものである。

走行軌跡の補正は以下の如く行われる。

まず、距離検出センサ３で吹付対象物４から上記台車Ｃ
の停止位！ｉ　ｐ　＋までの距離を検出すべく、吹付対
象物４から距離検出センサ３の検出面までの距離Ｘを測
定する。

上記比Ｎｘの値に基づき、前記マイクロコンピュータで
台車Ｃの停止位置Ｐ、と目標位置Ｐ、との間を結ぶ連続
した円弧及び逆円弧状の移動軌跡Ｌａ、Ｌｂ（距離ＩＩ
）を算出すると共に、該移動軌跡１．．，１．．．に沿
って台車Ｃの車輪５．６の停止位置Ｐ、から目標位置Ｐ
２に至る円弧及び逆円弧状の移動軌跡と距離１．．１．
とを算出する。

更に上記マイクロコンピュータで上記車輪５゜６の移動
距離’２＋’３及び車輪５，６の直径から車輪５，６の
それぞれの回転速度を算出し、前記制御手段７で上記車
輪５．６の図示せぬモータを制御する。

その結果、上記台車Ｃは停止位置Ｐ１から目標位置Ｐ２
へ移動する。

従来技術の問題点ところが、上記位置補正方法においては、台車Ｃの走行
方向を変えることなく、台車Ｃを目標位置へ誘導するも
のでるため、第５図に示す如く、台車Ｃの走行軸が目標
とする位置（ＣＬ）に対して所定の角度を有している場
合、目標位ｔＰ２と仮想停止位置Ｐ３との間には常に位
置ずれが生じることになり、目標物に沿った直線状の走
行軌跡がいつまでも得られないという問題点がある。ま
た、スタート時の走行方向設定が正しくても、実走行中
には走行方向が徐々にづれていくのが現状で、このよう
なずれをその都度是正する方法がｌ・要である。

発明の目的本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであり、台
車の走行時にその都度走行方向の補正を行う補正方法の
提供を目的とするものである。

発明の構成上記目的を達成するために、本発明が採用する主たる手
段は、その要旨とするところが、走行中に自己の走行方
向の変更を可能とした台車の走行方向の補正方法におい
て、上記台車の走行途中の任意の第１及び第２の位置で
台車から走行基準となる目標物までの距離を測定するこ
とにより、台車の走行方向の上記目標物に対する角度誤
差を求め、この角度誤差を補正すべく算出された略円弧
状のり【跡に沿って上記台車を移動制御し、台車の走行
方向を補正することとした点に係る台車の走行方向の補
正方法である。

実施例以下添付図面を参照して、本発明を具体化した実施例に
つき説明し、本発明の理解に供する。

尚、以下の実施例は本発明を具体化した一例であって、
本発明の技術的範囲を限定する正確のものではない。

ここに第１図は本発明の一実施例に係る台車の走行方向
の補正方法を表す説明図、第２図は上記走行方向の補正
方法の実施に使用する台車に通用し得る距離検出センサ
の側断面図である。

また、前記台車Ｃの位ｒ！ｌ補正方法（第３図及び第４
図（ａ）　、　ｌｂ）参照）と共通する要素には同一の
符号を使用して説明する。

この実施例に係る台車の走行方向の補正方法では、第１
図に示す如く、予め、前記台車Ｃ（第４図ｆａｌ、　（
ｂｌ参照）の走行基準となる吹付対象物（目標物）４に
対する目標位置ＣＬ（センターライン）の座標と共に、
この目標位置ＣＬに対する不感帯領域２ｈ及び許容ずれ
幅領域２Ｈを制御定数として設定しておく、そして、上
記台車Ｃが走行する際、この台車Ｃから上記吹付対象物
４までの距離を距離検出センサ１０（第２図参照）で連
続的又は間欠的に測定することにより、台車Ｃが不感帯
領域２ｈから脱出する位Ｗ（第１の位置）Ｐ５を検出し
、更に適宜の距離Ｓを走行して上記許容ずれ幅領域２Ｈ
に達する位置（第２の位置）Ｐ６を検出する。

その結果、上記台車Ｃの走行方向の上記目標位置ＣＬに
対する角度誤差（本実施例ではθ１）が求まり、この角
度誤差θ１を補正すべく、マイクロコンピュータで算出
された円弧状の移動軌跡Ｌｃに沿って上記台車Ｃをこの
台車ｃｃ６走行方向と上記目標位置ＣＬとが平行になる
まで移動制御し、台車Ｃの走行方向の補正をするもので
ある。

上記距離検出センサ１０は、第２図に示す如く、円筒カ
バー１１に昇降可能に嵌入されてモータ１２で昇降駆動
される支持部材１３の上端部に、超音波センサ１４を取
り付けることにより構成されている。

そして、この距ｍ検出センサ１０は、上記台車Ｃ（第４
図ｆａｎ、　（ｂｌ参照）における距離検出センサ３に
代わってこの台車Ｃに装着され、超音波センサ１４が昇
降駆動されつつ、連続的に吹付対象物４との距離を測定
するものである。

尚、第２図において、１５．１６はそれぞれ支持部材１
３の上下限位置検出用のリミットスイッチ、１７は上記
支持部材１３に対する超音波センサ１４の取り付は高さ
を手動で設定するための手動調整ピンである。

次に、第１図及び第４図（ａ）、　（ｂ）に基づき、上
記台車Ｃの走行方向の補正手順について詳述する。

先ず、上記台車Ｃをこの台車Ｃの走行軸を走行方向（矢
印９）にほぼ一致させてスタート地点Ｐ。

に配置し、矢印９方向へ走行させる。尚、この場合、上
記距離検出センサ１０で吹付対象物４までの距離を連続
的に測定する。

そして、台車Ｃが不感帯領域２ｈから脱出する第１の位
置Ｐ！ｌの座標値を記憶し、更に距離Ｓ走行して許容ず
れ幅領域２Ｈに達する第２の位置ＰＧの座標値を記憶す
る。

尚、この時、上記距離Ｓは、台車Ｃの移動速度をＶ、第
１の位置Ｐ、から第２の位置ＰＧに至るまでの所要時間
をｔとすると、Ｓ工■・ｔ　・・・■ で表される。

次に、上記台車Ｃの走行方向の目標位置ＣＬに対する角
度誤差θＩを求める。

上記角度誤差θ１は、ｔ２ｗ　θ　＋　　−（Ｈ−ｈ）　　／Ｓ−（Ｈ−ｈ）
　　／Ｖ　　ｔθ鉱を微小角度とすると麺θ＋＃Ｓｉｎ
θ１よりｓｉｎθ＋　−（Ｉ（−ｈ）　／Ｖｔ、、θｒ　−５ｉｎ’　　（Ｈｈ）　／Ｖｔ　　・・・
＠で与えられる。

上記角度誤差θ１の値に基づき、前記マイクロコンピュ
ータで台車Ｃの第２の位置ＰＧからこの台車Ｃの走行方
向と目標位置ＣＬとが平行になるｆ！４３の位ｒ！！Ｐ
ｙとの間を結ぶ円弧状の移動１１１Ｌ跡り。

（距離ｌ◆）を算出すると共に、この移動軌跡Ｌｃに沿
って台車Ｃの車輪５．６（第４図参照）の第２の位１１
Ｚｐａから第３の位置Ｐ７に至る円弧状の移動軌跡及び
距１ｌｔ１５．ＩＧを算出する。

この場合、上記距離’４＋　　１６．ＩＩＧは、それぞ
れ、１４−ＲθＩ　　・・・■ １、−１．−ｄθ、／２　・・・■ １ら−ｌ◆＋ｄθ１／２　・・・■ で与えられる。

尚、上記Ｒは、修正半径として予め与えておく制御定数
である。

更に、上記マイクロコンピュータで上記車輪５．６の移
動距ｊ！ＩＩｔｔ、う、ＩＧ、車輪５，６の直径、台車
Ｃの移動速度Ｖ等から車輪５．６のそれぞれの回転速度
を算出し、前記制御手段７で上記車輪５．６を回転させ
る図示せぬモータを制御する。

その結果、上記台車Ｃは、第２の位置ＰＧから第３の位
置Ｐ７へ移動し、この台車Ｃの走行方向の補正が行われ
る。

更に引き続き、上記したようにして退行方向の補正が行
われた台車Ｃを上記第３の位置Ｐ７がら目標位置ＣＬま
で位置補正する場合の手順につぃて説明する。

この場合の手順は、基本的には、第３図に基づいて説明
した前記台車Ｃの位置補正方法によって行うのであるが
、ここで、第２の位ＨＰ　Ｇから第３の位置Ｐ７までの
走行方向に直角な方向の距離をαとすると、前記幅寄せ
ｆｌａ　＜第３図参照）は、α＋Ｈで表される。

また、前記半径ｒ（第３図参照）に対応する修正半径Ｒ
は、上記走行方向の補正の場合同様、予め制御定数とし
て与えてお（。

第１図において、まず、位置補正を行うための修正角度
θ２を求める（第３図におけるθに相当）。

上記修正角度θ２は、Ｒ（１１５０２＝Ｒ（（ｒ＋Ｈ）　／　２　　・＝■ま
た α−Ｒ（１−□□□０１）　　　　　・・・■上記■、
■式よりｃｏｓ　θ２−（１＋閏０１）／２ −Ｈ／２Ｒ・・・■ 、°、θ２−ＣＱＳ″’（（１＋（Ｏ２Ｏ３）／２−Ｈ
／２Ｒ１・・・■ で与えられる。

上記修正角度θ２の値に基づき、前記マイクロコンピュ
ータで台車Ｃの第３の位置Ｐ７と目標位置ＣＬ上の第５
の位置Ｐ、との間を結ぶ連続した円弧及び逆円弧状の移
動軌跡ＬＪ、Ｌ、と共に、距離１７を算出し、更に、こ
の移動軌跡１．、、．１．ｅに沿って台車Ｃの車輪５．
６の第３の位置Ｐ７から中間の第４の位置ｐｇをへて第
５の位置Ｐうに至る円弧状及び逆円弧状の移動距離’Ｓ
＋１２１を算出する。

この場合、上記距離’７．’＊ｒ　　’９は、それぞれ
、１７＝Ｒθ２　　・・・［相］Ｉｌ、＝１７　＋ｄθ２／２　・・・■ｊ、−１．−ｄ
θ２／２　・・・＠で与えられる。

更に、上記マイクロコンピュータで上記車輪５．６の移
動距ｊ！ｌｊ’ｓ　＋　　１ｇ　、車輪５．６の直径、
台車Ｃの移動速度ｖ等から車輪５．６のそれぞれの回転
速度を算出し、前記制御手段７で上記車輪５．６を駆動
する図示せぬモータを制御する。

上記台車Ｃが走行し、第４の位置Ｐ８に達した時、左右
の車輪５．６が走行する距離を車輪５が１８、車輪６が
１．となるように反転する。

その結果、上記台車Ｃは前記第３の位置Ｐ７から目標位
置ＣＬへ移動し、この台車Ｃの位置補正が行われる。　
　　゛このようにして、台車Ｃの走行方向の補正及び位置補正
を、滑らかな連続した円弧及び逆円弧状の軌跡に沿って
行うことができる。

尚、上記台車Ｃの移動軌跡には、円弧以外に、２次以上
の高次の関数式により算出される軌跡や、サイクロイド
、双曲線、その他の清らかな曲線を用いることも可能で
ある。

また、上記実施例では目標物との距離を絶えず計測して
、台車Ｃが不感製領域２ｈから出た時から方向補正を行
うようにしているが、上記距離計測を定期的に行ってそ
の都度、測定されたずれ量を補正するようにしてもよい
。

発明の効果本発明は、上記したように、走行中に自己の走行方向の
変更を可能とした台車の走行方向の補正方法において、
上記台車の走行途中の任意の第１及び第２の位置で台車
から走行基準となる目標物までの距離を測定することに
より、台車の走行方向の上記目標物に対する角度誤差を
求め、この角変誤差を補正すべく算出された略円弧状の
軌跡に沿って上記台車を移動制御し、台車の走行方向を
補正することとした台車の走行方向の補正方法であるか
ら、台車をスタート地点に配置する時、この台車の走行
軸を走行方向に対して高精度に一致させる必要がないの
で、作業能率が向上すると共に、走行！ｌＩＬ跡が高精
度に目標軌跡と一致するので、吹き付は斑等の作業斑が
なく　ｆ、Ｌる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る台車の走行方向の補正
方法を表す説明図、第２図は上記走行方向の補正方法の
実施に使用する台車に適用し得る距離検出センサの側断
面図、第３図は上記実施例に係る台車の走行方向の補正
方法の背景技術である台車の位置補正方法を表す説明図
、第４図Ｆａ＋は上記走行方向及び位置の補正方法の実
施に使用する台車に吹付作業ロボットを搭載した状態の
平面図、同図（ｂ＋は同図（ａｌにおけるＡ矢視側面図
、第５図は上記台車が位置補正走行動作を行った場合の
移動軌跡を示す説明図である。（符号の説明）４・・・吹付対象物（目標物）ｌＯ・・・距離検出センサＣ・・・無軌道走行台車ＣＬ・・・目標位Ｒ（センターライン）２ｈ・・・不感
帯領域　　　　２　Ｈ・・・許容ずれ幅領域Ｌｃ・・・
円弧状の移動軌跡Ｐ５・・・第１の位置　　　　ＰＧ・・・第２の位置Ｓ
・・・距離　　　　　　　　θ１・・・角度誤差。

Claims

【特許請求の範囲】

走行中に自己の走行方向の変更を可能とした無軌道走行
台車の走行方向の補正方法において、上記無軌道走行台
車の走行途中の任意の第１及び第２の位置で無軌道走行
台車から走行基準となる目標物までの距離を測定するこ
とにより、無軌道走行台車の走行方向の上記目標物に対
する角度誤差を求め、この角度誤差を補正すべく算出さ
れた略円弧状の軌跡に沿って上記無軌道走行台車を移動
制御し、無軌道走行台車の走行方向を補正することとし
た無軌道走行台車の走行方向の補正方法。