KR20100027013A - 자율 이동 로봇 장치 및 이러한 장치에 있어서의 튀어나옴 충돌 회피 방법 - Google Patents

자율 이동 로봇 장치 및 이러한 장치에 있어서의 튀어나옴 충돌 회피 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100027013A
KR20100027013A KR1020090079493A KR20090079493A KR20100027013A KR 20100027013 A KR20100027013 A KR 20100027013A KR 1020090079493 A KR1020090079493 A KR 1020090079493A KR 20090079493 A KR20090079493 A KR 20090079493A KR 20100027013 A KR20100027013 A KR 20100027013A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
obstacle
path
end point
autonomous mobile
collision
Prior art date
Application number
KR1020090079493A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101105139B1 (ko
Inventor
료오꼬 이찌노세
사꾸 에가와
유우지 호소다
Original Assignee
가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 filed Critical 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Publication of KR20100027013A publication Critical patent/KR20100027013A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101105139B1 publication Critical patent/KR101105139B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0238Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors
    • G05D1/024Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors in combination with a laser
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1656Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B25J9/1666Avoiding collision or forbidden zones
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0287Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling
    • G05D1/0289Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling with means for avoiding collisions between vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00Robots
    • Y10S901/01Mobile robot

Abstract

본 발명의 과제는 사람이나 로봇이 왕래하는 환경 하에서 사용되어, 튀어나옴에 의한 충돌을 회피하면서도 신속한 이동이 가능한 자율 이동 로봇 장치와 그것을 위한 튀어나옴 충돌 회피 방법을 제공하는 것이다.
장해물을 검출하는 장해물 검출부(3)와, 검출한 상기 장해물을, 미리 정해진회피 방법에 기초하여 회피하면서 목적지까지 도달하는 경로를 속도와 함께 설정하는 경로 생성부(7)와, 그들을 탑재하여 이동하는 이동부(2)를 구비하고, 사람 혼재 환경에 있어서 가동하는 자율 이동 로봇 장치는, 또한 당해 자율 이동 로봇 장치의 진행 방향에 존재하는 물체의 단부점과, 당해 단부점과의 사이의 거리를 측정하여, 당해 물체의 단부점을 검출한 경우, 당해 단부점을 중심으로 하여, 로봇 장치의 진행 방향에 있어서의 사각으로부터 튀어나오는 장해물과의 충돌을 회피하도록 그 경로와 속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.
자율 이동 로봇 장치, 장해물 검출부, 이동부, 경로 생성부, 제어부

Description

자율 이동 로봇 장치 및 이러한 장치에 있어서의 튀어나옴 충돌 회피 방법 {AUTONOMOUSLY MOVING ROBOT DEVICE AND METHOD OF THE DEVICE FOR AVOIDING SUDDEN COLLISION}
본 발명은 사람이나 다종의 로봇이 왕래하는 사이를 원활하게 이동하는 자율 이동 로봇 장치 및 자율 이동 로봇 장치의 튀어나옴 충돌 회피 방법에 관한 것이다.
최근, 종래의 산업용 로봇과 달리, 오피스 로봇, 애완 동물 로봇 등 사람의 생활 속에서 이용되는 로봇의 개발이 다수 행해지고 있다. 그들 로봇은 고정 설치가 아니라, 안내 업무, 반송 업무, 경비 업무 등 집이나 오피스 사이를 자율 이동하면서 작업을 행한다. 자율 이동하는 경우에는 안전을 위해 사람이나 물건에 충돌하지 않도록 이동해야만 한다.
종래에는, 초음파 센서나 레이저 레이더 등 진행 방향의 사람이나 물건 등을 검출하는 수단을 설치하여, 근거리에 사람이나 물건 등의 장해물을 검출한 경우에는 장해물을 우회하는 경로로 변경하고 있었다. 그러나, 이동 장해물도 로봇을 회피하려고 하여 동일한 방향으로 우회할 가능성이 있어, 그런 경우 서로 회피가 불 가능해진다. 또한, 회피하기 위해 우회 방향을 역방향으로 절환하려고 할 때 그 타이밍이 이동 장해물과 로봇이 동시이면 회피가 또 불가능해져, 그 사이에 이동 장해물과 로봇이 지나치게 접근하여 충돌 회피를 위해 감속, 정지가 필요해진다.
예를 들어, 이하의 특허 문헌 1에서는 장해물로부터 방사되는 적외선을 검출하는 적외선 센서를 설치하여 장해물이 사람인지 여부를 판단하여, 사람인 경우에는 정지하여 일정시간 대기하고, 진행 방향으로부터 사람이 떠나는 것을 기다려, 떠나면 이동을 재개한다고 하는 수단을 설치한 기술이 개시되어 있다.
또한, 이하의 특허 문헌 2에서는 본 발명과는 달리, 자동차에 관련하여 드라이버의 사각(死角)으로부터 튀어나오는 이동 물체와의 충돌을 예측하고, 그것에 의해 주행 지원 제어를 실행하는 기술이 개시되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 평9-185412호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 출원 공개 제2006-260217호 공보
그러나, 상기 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는, 사람이 많은 직장이나 거리에서 로봇이 이동하는 경우에는 진행 방향에 사람이 존재할 가능성이 높고, 그때마다 정지하게 되면 신속한 이동을 할 수 없어, 로봇의 작업의 효율이 떨어져 로봇의 이용 가치가 저하된다고 하는 문제점이 있었다. 또한, 상기 종래 기술에서는 사람 이외의 장해물에 대한 대책은 언급되어 있지 않다.
또한, 상기 특허 문헌 2에 기재된 기술은, 본 발명에 관한 자율 이동 로봇 장치가 동작하는 사람 혼재 환경인, 예를 들어 오피스나 공장 내에 있어서는, 당해 기술에 있어서 필수가 되는 교차점 통로 폭이 명확하지 않고, 또한 장해물의 진행 방향에 대해서도 특정할 수 없어, 그로 인해 그대로 채용할 수는 없다.
상기 문제점을 감안하여, 본 발명은 사람이나 로봇이 왕래하는 환경 하에서 사용되는, 특히 자율 이동 로봇 장치에 관련하여, 튀어나옴에 의한 충돌을 회피하면서도 신속하게 이동 가능해, 작업 효율을 저하시키지 않는 자율 이동 로봇 장치 및 자율 이동 로봇 장치의 튀어나옴 충돌 회피 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에서는 상술한 목적을 달성하기 위해, 우선 장해물을 검출하는 장해물 검출 수단과, 상기 장해물 검출 수단으로 검출한 상기 장해물을, 미리 정해진 회피 방법에 기초하여 회피하면서 목적지까지 도달하는 경로를, 그 속도와 함께 설 정하는 경로 생성 수단과, 상기 장해물 검출 수단 및 상기 경로 생성 수단을 탑재하여 이동하는 이동 수단을 구비하고, 그것에 의해 사람 혼재 환경에 있어서 가동하는 자율 이동 로봇 장치이며, 상기 장해물 검출 수단은, 또한 당해 자율 이동 로봇 장치의 진행 방향에 존재하는 물체의 단부점과, 당해 단부점과의 사이의 거리를 측정하고, 상기 경로 생성 수단은 상기 장해물 검출 수단에 의해 상기 물체의 단부점을 검출한 경우, 당해 단부점을 중심으로 하여, 상기 자율 이동 로봇 장치의, 진행 방향에 있어서의, 상기 단부점으로부터 튀어나오는 장해물과의 충돌을 회피하도록 그 경로와 속도 중 적어도 한쪽을 제어하는 자율 이동 로봇 장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 마찬가지로 상술한 목적을 달성하기 위해, 적어도, 장해물을 검출하는 장해물 검출 수단과, 상기 장해물 검출 수단으로 검출한 상기 장해물을, 미리 정해진 회피 방법에 기초하여 회피하면서 목적지까지 도달하는 경로를, 그 속도와 함께 설정하는 경로 생성 수단과, 상기 장해물 검출 수단 및 상기 경로 생성 수단을 탑재하여 이동하는 이동 수단을 구비하고, 그것에 의해 사람 혼재 환경에 있어서 가동하는 자율 이동 로봇 장치에 있어서의 튀어나옴 충돌 회피 방법이며, 상기 장해물 검출 수단에 의해, 당해 자율 이동 로봇 장치의 진행 방향에 존재하는 물체의 단부점과, 당해 단부점과의 사이의 거리를 측정하여, 상기 장해물 검출 수단에 의해 상기 물체의 단부점을 검출한 경우, 당해 단부점을 중심으로 하여, 상기 자율 이동 로봇 장치의, 진행 방향에 있어서의, 상기 단부점으로부터 튀어나오는 장해물과의 충돌을 회피하도록 그 경로와 속도 중 적어도 한쪽을 제어하는 자율 이동 로봇 장치에 있어서의 튀어나옴 충돌 회피 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에서는 상기에 기재한 자율 이동 로봇 장치, 또는 이러한 장치에 있어서의 튀어나옴 충돌 회피 방법에 있어서, 상기 경로 생성 수단은 당해 단부점을 중심으로 하여, 당해 로봇 장치의 정지 거리와 상기 장해물이 튀어나왔을 때에 당해 로봇 장치가 정지하기까지 상기 장해물이 진행되는 거리 중, 적어도 한쪽을 고려하여 충돌 회피 영역을 설정하고, 당해 설정되는 충돌 회피 영역에 기초하여 상기 단부점으로부터 튀어나오는 장해물과의 충돌의 가능성을 판정하는 것이 바람직하고, 또한 상기 경로 생성 수단은 상기 충돌 회피 영역을 기초로 판정된 상기 단부점으로부터 튀어나오는 장해물과의 충돌의 가능성에 의해, 그 경로와 속도 중 적어도 한쪽을 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 마찬가지로 상기에 기재한 자율 이동 로봇 장치, 또는 이러한 장치에 있어서의 튀어나옴 충돌 회피 방법에 있어서, 상기에 기재한 자율 이동 로봇 장치에 있어서, 상기 경로 생성 수단은 상기 충돌 회피 영역을 기초로 판정된 상기 단부점으로부터 튀어나오는 장해물과의 충돌의 가능성이 있는 경우이며, 당해 로봇 장치의 속도가 감속 가능한 경우에는 당해 속도를 감속시키고, 당해 로봇 장치의 속도가 감속 불가능한 경우에는 당해 로봇 장치의 행로를 우회시키는 것이 바람직하고, 또한 상기 경로 생성 수단은 상기 장해물이 튀어나왔을 때에 당해 로봇 장치가 정지하기까지 상기 장해물이 진행하는 거리를, 당해 장해물의 상정되는 최대 속도에, 상기 로봇 장치의 정지 시간을 승산하여 구하는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명에 따르면, 사람이나 로봇이 왕래하는 환경 하에서 사용되는, 특히 자율 이동 로봇 장치에 관련하여, 튀어나옴에 의한 충돌을 회피하면서도 신속하게 이동 가능해, 작업 효율을 저하시키지 않는 자율 이동 로봇 장치 및 자율 이동 로봇 장치의 튀어나옴 충돌 회피 방법이 달성된다고 하는, 우수한 효과를 발휘할 수 있다.
이하에, 본 발명의 실시 형태에 대해 첨부한 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 우선, 첨부한 도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 형태가 되는 자율 이동 로봇 장치의 외관 구조와 그 내부 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
이들 도면에 있어서, 부호 1은 자율 이동 로봇 장치의 전체이고, 부호 2는 장치의 이동 수단이고, 예를 들어 차륜과 모터, 모터 드라이버 등으로 구성되고, 그것에 의해 자율 이동 로봇 장치(1)를, 바닥면 상을 자유자재로 이동시킨다.
도면 중 부호 3은, 소위 장해물 검출부이고, 예를 들어 레이저 레이더와 연산 장치 등으로 구성되어 있고, 주위의 물건까지의 거리를 측정하여, 동일한 정도의 거리가 연속되는 영역을 하나의 장해물로 하여, 그 평균 거리로부터 자율 이동 로봇 장치(1)에 대한 상대 위치를 구하는 동시에, 특히, 예를 들어 연속되는 벽 등, 사각을 만들고 있는 장해물에 관해서는, 그 단부점을 구한다. 또한, 예를 들어 카메라와 화상 처리 장치 등으로 구성되는 검출 수단도 포함되어 있고, 당해 카메라로 촬영한 화상을 화상 처리 장치에서 처리함으로써, 그 배경 화상으로부터 장해물을 분리하여, 배경에 대한 장해물의 위치를 측정하고, 그것에 의해 배경이나 장해물의, 자율 이동 로봇 장치(1)에 대한 상대 위치를 구한다. 또한, 상술한 측정은 주기적으로 행해져, 전회 측정 데이터와의 유사가 큰 것을 동일 장해물로 하여, 상대 위치의 변화로부터 각 장해물의 속도를 구한다. 이 유사한 판단으로서는, 위치, 형상, 색 등을 이용할 수 있다. 또한, 당해 장해물 검출 수단(3)의 처리 능력이 낮은 경우에는 장해물의 속도 산출을 생략하는 것도 가능할 것이다.
도면 중 부호 4는 자기 위치ㆍ속도 검출부를 나타내고 있고, 당해 자기 위치ㆍ속도 검출부(4)는, 예를 들어 차륜의 누적 회전수를 취득함으로써, 자율 이동 로봇 장치가 존재하는 공간(평면) 내에 있어서의 원점 위치로부터의 주행 거리를 구함으로써, 당해 자율 이동 로봇 장치의 자기 위치 및 속도를 산출한다.
도면 중 부호 5는 회피 방법 기억부이고, 구체적으로는 장해물을 회피하는 경로를 생성하기 위한 알고리즘을 기억하는 것이고, 예를 들어 내장한 하드 디스크(HDD) 내에 알고리즘을 기입함으로써 실현할 수 있다. 또한, 도면 중 부호 6은 회피 방법 선택부이고, 상술한 회피 방법 기억부(5)에 회피 정보로서 기억되어 있는 회피 방법 중에서 적절한 회피 방법을 선택하기 위한 연산 장치이다. 또한, 그 구체적인 선택 방법에 대해서는 후술한다.
또한, 도면 중 부호 7은 경로 생성부이고, 구체적으로는 상기 장해물 검출 수단(3)이 검출한 장해물의 정보를 기초로, 상기 회피 방법 선택부(6)가 선택한 알고리즘에 따라서, 자율 이동 로봇 장치(1)의 이동 경로를 생성하기 위한 연산 장치이다.
또한, 도면 중 부호 8은 회피 방법 통지부이고, 상술한 회피 방법에 관한 정 보를, 예를 들어 무선 LAN이나 근거리 통신 등의 통신에 의해, 다른 로봇(이하, 「타자」라고도 함)에게 통지한다. 또한, 부호 9는 타자 회피 방법 취득부이고, 타자가 통지한 회피 방법에 관한 정보를 통신에 의해 취득한다. 또한, 부호 10은 제어 수단을 나타내고 있고, 자율 이동 로봇 장치를 구성하는 상기 또는 하기의 각 수단을 제어하는 연산 장치로 이루어지는 제어부이다.
즉, 도면 중 부호 11은 개체 식별 정보 통지 수단이고, 회피 방법에 관한 정보 중, 개체 식별 정보 등의 통신 이외의 수단으로 통지 가능한 정보를, 예를 들어 페인트, 액정 디스플레이 등의 시각적 표시로 다른 로봇이나 사람에게 통지한다. 그리고, 부호 12는 개체 식별 정보 검출 수단이고, 타자가 개체 식별 정보 통지 수단(11)으로 통지한 정보를, 예를 들어 카메라와 화상 처리 장치로 취득한다. 카메라로 취득한 화상을 화상 처리 장치에서 처리함으로써 개체 식별 정보를 검출하고, 또한 개체 식별 정보를 검출한 공간 위치도 구한다.
또한, 상기에서 서술한 자율 이동 로봇 장치는, 소위 고성능 로봇이고, 이하, 각 개체를 「로봇」이라고 칭한다. 또한, 상기 도 1에는, 참고를 위해 저성능 로봇(22)의 외관 구성이 도시되어 있다. 또한, 도면 중 부호 11-c는 램프에 의한 회피 방향 정보이고, 보다 구체적으로는 로봇의 좌우에 배치된 램프 중 어느 하나의 점등에 의해, 로봇이 좌측 또는 우측으로 그 진행 방향을 변경 중인 것을 나타낸다. 또한, 상술한 구성 이외에도 상기한 자율 이동 로봇 장치는 도 2에도 서술하는 구성 요건을 구비하고 있다.
즉, 상기 도 1에 있어서, 부호 11-a는 로봇의 하우징 표면에 페인트한 개체 식별 정보이다. 예를 들어, 로봇(19)에는 「71」이라는 번호가 페인트되어 있다. 이는 각 로봇마다 상이한 번호이다. 또한, 부호 11-b는 로봇(19)의 액정 디스플레이에 표시한 회피 성능 정보 및 회피 방향 정보이다. 예를 들어, 로봇(19)에는 현재, 「A」, 「=>」로 표시되어 있고, 여기서, 「A」는 회피 성능이 고성능인 것을 나타내고, 「=>」는 현재의 진행 방향을 로봇으로부터 볼 때 좌측 방향으로 변경 중인 것을 나타낸다.
다음에, 첨부한 도 3은 상기 자율 이동 로봇 장치에 있어서, 특히 그 경로 생성부(7)에 의해 생성된 이동 경로의 예를 도시하는 도면이다. 여기서, 부호 41은 자기 로봇(이하, 「자기」라고도 함)을, 또한 부호 42, 43, 44는 장해물을 각각 나타내고 있다. 또한, 부호 41-b는 자기 로봇(41)의 현재 속도를 나타내는 벡터이다. 또한, 도면 중 다른 벡터(42-b, 43-b, 44-b)도 각각 장해물의 현재 속도를 나타내고 있다. 이와 같이, 상술한 경로 생성부(7)는 자기 로봇(41)과 각 장해물이 서로 충돌하지 않도록 그 경로를 산출한다. 이하, 이 경로 생성 방법을 경로 생성 방법 a로 한다.
도 4는 상기 자율 이동 로봇 장치에 의해 생성된 다른 생성 이동 경로의 일례를 도시한다. 본 예는, 상술한 장해물 검출부(3)의 처리 능력이 낮기 때문에 장해물의 속도를 산출할 수 없는 경우에, 상기 경로 생성부(7)가 생성하는 이동 경로이다. 이 경우, 자기 로봇(41)이 장해물(42, 43, 44)의 현재 위치에 대응하여, 서로 충돌하지 않는 경로를 산출한다. 이하, 이 경로 생성 방법을 경로 생성 방법 b라고 칭한다.
계속해서, 첨부한 도 5는 회피 방법에 관한 정보의 일례를 도시한다. 또한, 이 회피 방법에 관한 정보는 상술한 회피 방법 통지부에 의해, 예를 들어 무선 LAN이나 근거리 통신 등, 통신 수단을 통해 다른 로봇(이하, 「타자」라고도 함)에게 통지된다.
이 회피 방법에 관한 정보에 포함되는 정보는 로봇의 성능에 따라서 상이하다. 또한, 이 회피 방법에 관한 정보에 대한 구체적인 내용은 이하에 설명한다.
(1) 「회피 성능」은 로봇의 장해물 검출 능력 및 경로 생성 능력을 나타내는 정보이고, 로봇의 구성에 따라서 상이하다. 예를 들어, 고성능 로봇은 고정밀도로 장해물의 위치 및 속도가 검출 가능하고, 그로 인해, 경로 생성 방법 a에 의한 경로 생성이 가능하다. 한편, 저성능 로봇은 장해물의 속도의 검출은 할 수 없고, 저정밀도의 위치의 검출만이 가능하므로, 경로 생성 방법 b에 의한 경로 생성을 행한다.
(2) 「회피 방향」은 회피할 때에, 우측으로 회피할지 좌측으로 회피할지의 정보이다. 우측, 좌측의 표현 방법에는 2가지가 있다. 제1 표현 방법은 현재의 자기의 진행 방향에 대해, 자기의 진행 방향을 좌측으로 변경할지 우측으로 변경할지이다. 제2 표현 방법은 각 장해물과 스쳐 지나갈 때에, 자기 로봇으로부터 볼 때 상기 장해물의 우측을 통과할지 좌측을 통과할지이다. 회피 방향 정보에는 어떤 표현 방법으로 나타낼지의 정보를 포함한다. 제1보다도 제2 표현 방법의 쪽이, 로봇끼리가 서로의 회피 방향을 인식하는 쪽이 보다 원활한 회피 경로를 생성하는 것이 가능하다. 그러나, 제2 표현 방법은 장해물의 속도를 검출하여 스쳐 지나갈 때의 위치 관계를 예측할 필요가 있으므로, 저성능인 로봇에서는 제2 표현 방법으로 나타낼 수는 없다.
(3) 「위치 정보」는 통지한 로봇의 현재 위치 정보이다. 회피 방법에 관한 정보를 취득한 로봇이, 취득한 회피 방법과 장해물 검출부(3)가 검출한 장해물과의 대조 등에 이용한다.
(4) 「개체 식별 정보」는 로봇 하나하나를 식별하기 위한 각 로봇 고유의 번호를 나타내는 정보이다. 회피 방법에 관한 정보를 취득한 로봇이, 취득한 회피 방법과, 후술하는 개체 식별 정보 검출 수단(12)으로 취득한 개체 식별 정보 및 개체 식별 정보가 존재하는 위치와, 장해물 검출 수단(3)이 검출한 장해물의 위치를 대조하여, 취득한 회피 방법과 장해물 검출 수단(3)이 검출한 장해물을 대조하기 위해 이용한다.
또한, 로봇의 구성에 의해, 상기 (3) 또는 (4) 중 어느 하나가 있으면, 취득한 회피 방법과 장해물 검출 수단(3)이 검출한 장해물과의 대조는 가능하므로, 상기 (3) 또는 (4) 중 어느 하나가 있으면 된다. 또한, 후술하는 자기와 타자의 회피 방향의 비교에 있어서, 어떤 회피 방향을 우선할지를 정할 때에도 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 개체 식별 정보를 수치로 하고, 수치의 대소에 의해 우선하는 방향을 정한다.
(5) 「통지 시각」은 회피 방법에 관한 정보를 통지한 시각이고, 후술하는 자기와 타자의 회피 방향 비교에 있어서, 어떤 회피 방향을 우선할지를 결정할 때 등에 사용한다. 예를 들어, 통지 시각이 빠른 쪽을 우선으로 한다. 회피 방향의 우선의 결정 방법은 상기 (4) 또는 (5) 중 어느 것이라도 좋고, 불필요한 쪽은 상기 통지 정보에 포함하지 않아도 상관없다.
(6) 「동반의 유무ㆍ동반의 위치」는 자기에게 동반이 있는 것을 나타내는 플래그와, 그 동반의 현재 위치를 나타내는 정보이다. 자기 로봇이 타자와 동반 사이를 통과하지 않도록 하는 것을 목적으로 하고 있다.
또한, 첨부한 도 6은 상기 자율 이동 로봇 장치에 의해 생성된 다른 생성 이동 경로의 일례를 도시한다. 도면의 부호 91이 자기 로봇, 부호 92, 부호 93이 자기 로봇(91)에 대해 장해물이 되는 타자이다. 자기 로봇(91)이 수신한 타자(92)로부터의 타자의 회피 방법에 관한 정보에, 동반의 유무나 동반의 위치 정보가 포함되어 있었던 경우, 타자의 회피 방법에 관한 정보에 있어서의 자기 위치 정보 및 동반의 위치를 검출한 장해물의 위치와 대조하여, 해당하는 동반을 수반하는 로봇끼리를 장해물로서 특정한다. 그리고, 경로 생성 수단(7)은 동반끼리의 사이를 통과하는 경로 이외의 경로를 생성한다.
(7) 「통과 금지 방향」은 타자가 부근을 통과할 때에 통행해서는 안되는 방향을 나타내는 정보이다.
첨부한 도 7은 상기한 자율 이동 로봇 장치에 의해 생성된 다른 생성 이동 경로의 일례를 도시한다. 도면의 부호 101이 자기 로봇, 부호 102가 자기 로봇(101)에 대해 장해물이 되는 타자, 부호 103이 그 밖의 장해물이다. 예를 들어, 타자(102)가 장해물(103)을 검출하여, 자기 로봇(101)의 「북(北)」 방향을 타자(102)가 통과하면 위험하다고 판단했을 때에 통행 금지 방향에 「북」이라는 정 보를 넣는다. 자기 로봇(101)이 수신한, 타자(102)로부터의 타자 회피 방법 정보 중에, 통과 금지 방향에 관한 정보가 포함되어 있었던 경우, 경로 생성 수단(7)은 지정된 방향을 통과하는 경로 이외의 경로를 생성한다.
(8) 「장해물 검출 정보」는 자기 로봇이 검출한 장해물의 장해물 위치ㆍ속도 정보이다. 타자가 경로 생성을 행할 때에 이용하기 위한 것이다.
첨부한 도 8은 상기 자율 이동 로봇 장치에 의해 생성된 다른 생성 이동 경로의 일례를 도시하는 도면이다. 부호 111이 자기 로봇, 부호 112가 자기 로봇(111)에 대해 장해물이 되는 타자, 부호 113, 부호 114가 그 밖의 장해물이다. 예를 들어, 로봇(112)이 장해물(113, 114)을 검출한 경우, 장해물(113, 114)의 위치 속도 정보를 로봇(112)은 장해물 검출 정보에 넣는다. 자기 로봇(111)이 수신한, 로봇(112)으로부터의 타자 회피 방법 정보 중에, 상기 장해물 검출 정보가 포함되어 있었던 경우, 경로 생성부(7)는 자기 로봇(111)이 검출한 장해물에 로봇(112)으로부터의 타자 회피 방법 정보 중의 장해물 검출 정보를 포함하여, 전체 장해물을 회피하는 경로를 생성한다.
도 9는 상기 자율 이동 로봇 장치가 회피 방법을 선택하는 예를 도시하는 도면이다. 자율 이동 로봇 장치(1)의 회피 방법 선택부(6)는 타자 회피 방법 취득부(9)가 다른 로봇의 회피 방법에 관한 정보를 취득하였는지 여부를 판정하여, 취득한 경우에는 다른 로봇의 회피 방법에 관한 정보의 내용에 따라서 선택하는 회피 방법을 변경한다.
한편, 다른 로봇이 통지한 회피 방법에 관한 정보가 취득되지 않은 경우에 는, 회피 방법에 관한 정보가 취득되지 않은 경우의 회피 방법을 선택하고, 취득된 경우에는 취득된 경우의 회피 방법을 선택한다. 이하, 전자를 회피 방법 A, 후자를 회피 방법 B라고 칭한다.
회피 방법 A의 경우, 장해물에 충돌하지 않고 목적지까지 도달하는 경로를 생성한다. 복수의 경로가 고려되는 경우에는 그 중 하나를 선택한다. 선택 기준으로서는, 최단 거리, 장해물에 대해 장해물의 진행 방향과 반대측을 통과하는 경로 등이 있다.
회피 방법 B의 경우, 다른 로봇이 통지한 회피 방법에 관한 정보에 기초하여, 자기와 다른 로봇의 회피 방향을 비교한다. 만약, 양자가 충돌할 가능성이 있는 경우, 어느 한쪽이 회피 방향을 변경한다. 어느 것이 변경할지를 정하는 방법의 일례로서는, 예를 들어 자기와 다른 로봇의 회피 성능을 비교하여, 회피 성능이 높은 쪽이 변경한다. 만약, 동일 성능이었던 경우에는, 예를 들어 개체 식별 정보인 고유 번호를 비교하여, 작은 쪽을 우선한다. 또한, 다른 예에서는 통지 시각을 비교하여, 빠른 쪽을 우선한다. 그리고, 그것으로 구한 회피 방향을 만족시키는 목적지까지의 경로를 생성한다.
또한, 본 발명의 특징이 되는 「튀어나옴 충돌 방지」에 대해 설명한다. 또한, 이 「튀어나옴 충돌 방지」는, 예를 들어 벽 등에 의해 자율 이동 로봇 장치의 사각이 만들어져, 당해 사각으로부터 튀어나올 가능성이 있는 장해물(사람, 또는 다른 로봇 등)에 대해, 충돌을 회피하기 위한 기능이다.
첨부한 도 10에 의해, 본 발명에 있어서의 「튀어나옴 충돌 방지」의 원리에 대해 설명한다. 즉, 도면은 상기한 자율 이동 로봇 장치가, 예를 들어 속도 「v」로 이동하고 있고, 그 진행 방향에는 사각을 만들고 있는 물체가 존재하고 있는 경우를 도시하고 있다. 이 경우, 도면에 파선의 원으로 나타낸 바와 같이, 사각을 만들고 있는 물체의 이면측에는 존재할지도 모르는 장해물(사람, 또는 다른 로봇)이 사각으로부터 튀어나오는 것이 상정된다. 또한, 여기서, 도면의 「L」은 사각을 만들고 있는 물체의, 특히 그 단부점으로부터 로봇까지의 거리이고, 「a」는 로봇의 정지 거리(즉, 정지 동작의 개시로부터 실제로 로봇이 정지하기까지 이동하는 거리)이고, 로봇의 속도에 의존한다. 그리고, 「b」는 상정되는 장해물의 이동 거리이고, 장해물의 속도(예를 들어, 상정 최대 속도) × 로봇의 정지 시간(즉, 정지 동작의 개시로부터 실제로 로봇이 정지하기까지의 시간)이고, 보다 구체적으로는, 장해물이 튀어나왔을 때에 로봇이 긴급 정지하기까지 당해 장해물이 진행되는 거리를 나타내고 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기본적으로는 상기 각 거리 「a」 및 「b」의 관계를 고려하여, 예를 들어 이하의 조건을 만족시키도록 자율 이동 로봇 장치의 속도 또는 행로를 제어함으로써, 인간이 혼재하는 오피스나 공장 내에서의 「튀어나옴 충돌 방지」를 도모하는 것이다.
L > a + b
계속해서, 본 발명의 「튀어나옴 충돌 방지」에 있어서의, 자율 이동 로봇 장치의 장해물 회피의 방법에 대해, 첨부한 도 11을 참조하면서 설명한다. 즉, 도 11의 (a)는 로봇이 사각을 만들고 있는 물체의 단부점의 근방에 있어서, 그 행로를 그 외측으로 우회하고, 그것에 의해 장해물의 튀어나옴에 의한 충돌을 회피하는 모습을, 한편, 도 11의 (b)는 로봇이 사각을 만들고 있는 물체의 단부점의 근방에 있어서, 그 속도를 저하(감속)시킴으로써, 장해물의 튀어나옴에 의한 충돌을 회피하는 모습을 각각 도시하고 있다. 또한, 도면 중 E는 물체의 단부점을 나타내고 있다. 그리고, 본 발명에서는 이들 회피 방법을, 상황에 따라서 적절하게 채용함으로써, 보다 확실하게 자율 이동 로봇 장치의 장해물 회피를 행하는 동시에, 사람이나 로봇이 왕래하는 환경 하에서 사용되어, 장해물의 튀어나옴에 의한 충돌을 회피하면서도, 또한 신속한 이동이 가능하고, 그것에 의해 작업 효율을 저하시키는 경우가 없는 자율 이동 로봇 장치가 달성된다.
또한, 첨부한 도 12 및 도 13에는 상기 본 발명의 「튀어나옴 충돌 방지」 동작을 달성하기 위한 흐름도가 도시되어 있다. 또한, 이 흐름도는 상기 제어부(10)(도 2를 참조)를 구성하는 연산 장치의 기억부에 소프트웨어로서 기억되어, 당해 연산 장치에 의해 실행되는 것이다.
우선, 도 12에 있어서, 처리가 개시되면, 우선 물체(즉, 벽 등)의 단부점(도 11의 부호 「E」를 참조)을 검출하고(스텝 S121), 또한 자율 이동 로봇 장치 자체의 현재의 속도 「v」를 검출한다(스텝 S122). 계속해서, 상기한 검출 결과에 기초하여, 상기 물체의 단부점을 중심으로 하여, 반경(거리)(Cd)의 충돌 회피 영역을 설정한다(스텝 S123). 또한, 이 충돌 회피 영역의 반경(거리)(Cd)은 장해물의 튀어나옴 시에 로봇이 긴급 정지하기까지 당해 장해물이 진행되는 거리 「b」와 함께, 상기 검출한 현속도 「v」에도 의존하고 있고, Cd = f(v) 또는 Cd = f(b, v) 로서 나타낼 수 있다.
그 후, 상기 설정한 충돌 회피 영역에 기초하여, 자율 이동 로봇 장치가 현재의 행로이고, 또한 현속도로 진행된 경우, 장해물(사람, 또는 다른 로봇)이 사각(즉, 상기 물체의 단부점)으로부터 튀어나온 경우에, 자율 이동 로봇 장치가 당해 장해물과 충돌할 가능성을 판정한다(스텝 S124). 그 결과, 자율 이동 로봇 장치와 당해 장해물의 충돌의 가능성은 없다고(「충돌 가능성 없음」) 판정된 경우에는, 자율 이동 로봇 장치는 그대로의 속도로 현재의 행로를 진행하게 된다(스텝 S125). 한편, 상기 판정의 결과, 자율 이동 로봇 장치와 당해 장해물이 충돌할 가능성이 있다고(「충돌 가능성 있음」) 판정된 경우에는 이하의 충돌 회피 처리를 실행하게 된다.
첨부한 도 13은 상기한 판정에 있어서 「충돌 가능성 있음」이라고 판정된 경우에 실행되는 충돌 회피 처리를 도시한다. 즉, 상기에서 「충돌 가능성 있음」이라고 판정된 경우, 우선, 자율 이동 로봇 장치가 그 현속도 「v」를 더욱 감속(저하)시킬 수 있는지 여부를 판정한다(스텝 S131). 그 결과, 현속도 「v」의 감속(저하)이 가능하다고 판정된 경우(도면의 「예」)에는 자율 이동 로봇 장치는 그 현속도 「v」를 저하시켜(소위, 서행하여), 그것에 의해 사각으로부터 튀어나올 가능성이 있는 장해물과의 충돌을 회피한다. 한편, 현속도 「v」의 감속(저하)이 불가능한 경우(도면의 「아니오」)에는 장해물과의 충돌을 회피하기 위한 충돌 회피로를 선택ㆍ설정하여, 사각으로부터 튀어나올 가능성이 있는 장해물과의 충돌을 회피한다. 즉, 이상의 처리를 반복해서 실행함으로써, 보다 확실하게 자율 이동 로 봇 장치의 장해물 회피를 행하는 동시에, 사람이나 로봇이 왕래하는 환경 하에서 사용되어, 장해물의 튀어나옴에 의한 충돌을 회피하면서도 신속하게 이동 가능해, 로봇의 작업 효율을 저하시키는 경우도 없다.
또한, 상술한 자율 이동 로봇 장치의 튀어나옴 충돌 회피 방법에 대한 보다 구체적인 예에 대해, 첨부한 도 14의 (a) 및 도14의 (b)를 참조하면서 설명한다. 또한, 이들 도면에서는 본 발명이 되는 자율 이동 로봇 장치가, 소위 「T」자로를 통과하는 경우의 동작을 도시하는 것이다. 또한, 이들 도면에 있어서, 부호 200은 로봇의 존재 공간을 구획하는 벽면을 나타내고 있고, 특히 로봇에 의해 검출되는 벽면(200)의 윤곽이 굵은 선에 의해 나타나 있다. 또한, 도면 중 사선부(201)는 로봇이 통행 가능한 영역을 나타내고 있고, 또한 「E」는 벽면의 단부점을 나타낸다. 그리고, 본 발명이 되는 자율 이동 로봇 장치(1)는 상기 통행 가능한 영역(사선부)의 내부에 있어서, 특히 진행 중의 사각이 되는 상기 벽면의 단부점 「E」를 중심으로, 장해물이 튀어나올 때에 로봇이 긴급 정지하기까지 당해 장해물이 진행되는 거리 「b」와 함께, 로봇의 정지 거리 「a」를 고려하면서 그 행로(부호 202의 2개의 곡선으로 나타냄) 및/또는 속도를 결정한다.
도 14의 (a)는, 특히 로봇이 폭이 넓은 「T」자로를 통과하는 경우의 예를 도시하고 있고, 도면으로부터도 명백한 바와 같이, 통로의 폭이 넓기 때문에 단부점 「E」 부근에서는 그 행로를 우회함으로써, 가능성이 있는 장해물의 튀어나옴에 의한 충돌을 회피하고 있다. 한편, 도 14의 (b)는, 특히 로봇이 폭이 좁은 「T」자로를 통과하는 경우의 예를 도시하고 있고, 이 경우, 도면으로부터도 명백한 바 와 같이, 단부점「E」 부근에서는 그 행로를 우회하는 것이 불가능하므로, 로봇의 속도를 저하(소위, 서행)시킴으로써, 가능성이 있는 장해물의 튀어나옴에 의한 충돌을 회피하고 있다.
또한, 도 15의 (a) 내지 도 15의 (e)는 본 발명이 되는 자율 이동 로봇 장치(1)가, 사각을 형성하는 물체[본 예에서는, 파티션(203)]로부터 튀어나온 인간(300)과의 충돌을 피하는 모습이 도시되어 있다. 즉, 도 15의 (a)에서는 자율 이동 로봇 장치(1)는 소정의 속도로 설정된 행로를 따라서 진행하고 있지만, 도 15의 (b)에서는 상기 물체인, 파티션(203)의 단부점 「E」를 검출함으로써 그 속도를 저하(감속)시킨다. 그 결과, 도 15의 (c)에서는 파티션(203)으로부터 튀어나온 인간(203)과의 충돌을 피하기 위해, 정지, 또는 최저 속도로 서행하고, 그 후, 도 15의 (d)에서는 튀어나온 인간이 통과하고, 도 15의 (e)에서는 설정된 행로를 따라서 소정의 속도로 다시 진행하는 모습이 도시되어 있다.
상술한 자율 이동 로봇 장치에 있어서, 장해물 및 물체의 단부점을 검출한 경우의 장해물 회피 방법의 구체적인 예에 대해, 첨부한 도 16의 (a) 및 도 16의 (b)를 참조하면서 설명한다. 첨부한 도 16은 장해물을 검지한 경우의 취할 수 있는 회피 경로를 도시하고 있다. (a)는 물체의 단부점을 검출하고 있지 않은 경우, (b)는 물체의 단부점(E)을 검출한 경우의 예이다. 장해물을 검지한 경우, 장해물의 우측을 통과하는 회피 경로와 좌측을 통과하는 회피 경로가 고려된다. (a)는 물체의 단부점을 검출하고 있지 않으므로, 사각으로부터 장해물이 튀어나올 가능성이 없으므로, 예를 들어 거리가 짧은 쪽이라는 선택 기준으로 회피 경로를 선택한 다. 도면의 예에서는 파선으로 나타낸 우측의 회피 경로보다도 실선으로 나타낸 좌측의 회피 경로의 쪽이 거리가 짧으므로 좌측의 회피 경로를 선택한다. (b)는 물체의 단부점을 검출하고 있으므로, 사각으로부터 장해물이 튀어나올 가능성이 있으므로, 튀어나옴 충돌 방지를 위해 감속할 필요가 있다. 도면의 예에서는, 실선으로 나타낸 우측의 회피 경로의 쪽이 파선으로 나타낸 좌측의 회피 경로보다도 감속량이 적으므로, 우측의 회피 경로를 선택한다. 이에 의해, 장해물을 회피하면서, 튀어나옴 충돌도 방지하면서 가능한 한 신속하게 이동하는 것이 가능하다. 만약, 한쪽의 회피 경로가 물체의 단부점보다도 충분히 멀면, 그 회피 경로를 선택함으로써, 만약 사각으로부터 장해물이 튀어나와도 긴급 정지를 할 필요도 없어, 보다 원활하게 주행 가능하다.
또한, 상기한 실시예의 상세한 설명에 있어서는, 진행 중의 사각이 되는 상기 벽면의 단부점 「E」를 중심으로, 장해물이 튀어나올 때에 로봇이 긴급 정지하기까지 당해 장해물이 진행되는 거리 「b」와 함께, 로봇의 정지 거리 「a」를 고려하면서 그 행로 및/또는 속도를 결정하는 것으로서 설명하였지만, 본 발명은 이것으로만 한정되지 않고, 예를 들어 상기 도 14의 (b)에 도시한 바와 같은 폭이 좁은 「T」자로에서는 상기 「a」를 고려하지 않고 행로 및/또는 속도를 결정하는 것도 가능할 것이다. 또한, 이상의 설명에서는, 거리 「b」는 장해물의, 예를 들어 상정 최대 속도를 고려하여 결정되는 것으로 설명되었지만, 불필요한 감속이나 서행을 피하고, 로봇의 작업 효율 저하를 방지하기 위해서는, 예를 들어 로봇의 사용 환경에 있어서의 경험을 바탕으로 적절하게 설정되는 것이 바람직할 것이다. 즉, 장해물이 튀어나왔을 때에, 로봇과의 충돌을 회피할 수 있으면 좋다. 또한, 이상의 설명에서는, 그 예로서, 장해물이, 사각을 형성하는 벽면의 단부 「E」로부터 튀어나오는 예에 대해서만 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들어 로봇의 행로의 도중에 존재하는 큰 물체에 대해, 마찬가지로 적용할 수 있는 것은 당업자라면 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태가 되는 자율 이동 로봇 장치의 전체 외관 구성의 일례를 도시하는 사시도.
도 2는 상기 자율 이동 로봇 장치의 내부 구성의 일례를 도시하는 블록도.
도 3은 상기 자율 이동 로봇 장치에 의해 생성된 이동 경로의 예를 도시하는 도면.
도 4는 상기 자율 이동 로봇 장치에 의해 생성된 다른 생성 이동 경로의 일례를 도시하는 도면.
도 5는 상기 자율 이동 로봇 장치에 있어서의 회피 방법에 관한 정보의 일례를 도시하는 도면.
도 6은 상기 자율 이동 로봇 장치에 의해 생성된 다른 생성 이동 경로의 일례를 도시하는 도면.
도 7은 상기 자율 이동 로봇 장치에 의해 생성된 다른 생성 이동 경로의 일례를 도시하는 도면.
도 8은 상기 자율 이동 로봇 장치에 의해 생성된 다른 생성 이동 경로의 일례를 도시하는 도면.
도 9는 상기 자율 이동 로봇 장치가 회피 방법을 선택하는 예를 도시하는 도면.
도 10은 상기 자율 이동 로봇 장치에 있어서의 튀어나옴 충돌 방지의 원리에 대해 설명하는 도면.
도 11은 상기 자율 이동 로봇 장치의 장해물 회피의 방법에 대해 설명하는 도면.
도 12는 상기 자율 이동 로봇 장치에 있어서의 장해물 회피의 방법의 일례를 구체적으로 도시하는 흐름도.
도 13은 상기한 도 12와 마찬가지로 상기 자율 이동 로봇 장치에 있어서의 장해물 회피의 방법의 일례를 구체적으로 도시하는 흐름도.
도 14는 상기 자율 이동 로봇 장치가 「T」자로를 통과하는 경우의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 15는 상기 자율 이동 로봇 장치가, 사각을 형성하는 물체로부터 튀어나온 인간과의 충돌을 피하는 모습을 도시하는 도면.
도 16은 상기 자율 이동 로봇 장치가, 장해물 및 물체의 단부점을 검출한 경우의 장해물 회피 방법에 대해 설명하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 자율 이동 로봇 장치
2 : 이동 수단
3 : 장해물 검출 수단
4 : 자기 위치ㆍ속도 검출 수단
5 : 회피 방법 기억 수단
6 : 회피 방법 선택 수단
7 : 경로 생성 수단
8 : 회피 방법 통지 수단
9 : 타자 회피 방법 취득 수단
10 : 제어 수단

Claims (11)

  1. 장해물을 검출하는 장해물 검출 수단과,
    상기 장해물 검출 수단으로 검출한 상기 장해물을, 미리 정해진 회피 방법에 기초하여 회피하면서 목적지까지 도달하는 경로를, 그 속도와 함께 설정하는 경로 생성 수단과,
    상기 장해물 검출 수단 및 상기 경로 생성 수단을 탑재하여 이동하는 이동 수단을 구비하고, 그것에 의해 사람 혼재 환경에 있어서 가동하는 자율 이동 로봇 장치이며,
    상기 장해물 검출 수단은, 또한 당해 자율 이동 로봇 장치의 진행 방향에 존재하는 물체의 단부점과, 당해 단부점과 당해 자율 이동 로봇 장치 사이의 거리를 측정하고,
    상기 경로 생성 수단은 상기 장해물 검출 수단에 의해 상기 물체의 단부점을 검출한 경우, 당해 단부점을 중심으로 하여, 상기 자율 이동 로봇 장치의, 진행 방향에 있어서의 상기 단부점으로부터 튀어나오는 장해물과의 충돌을 회피하도록 그 경로와 속도 중 적어도 한쪽을 제어하는 것을 특징으로 하는, 자율 이동 로봇 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 경로 생성 수단은 당해 단부점을 중심으로 하여, 당해 로봇 장치의 정지 거리와 상기 장해물이 튀어나왔을 때에 당해 로봇 장치가 정지하 기까지 상기 장해물이 진행되는 거리 중, 적어도 한쪽을 고려하여 충돌 회피 영역을 설정하고, 당해 설정되는 충돌 회피 영역에 기초하여 상기 단부점으로부터 튀어나오는 장해물과의 충돌의 가능성을 판정하는 것을 특징으로 하는, 자율 이동 로봇 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 경로 생성 수단은 상기 충돌 회피 영역을 기초로 판정된 상기 단부점으로부터 튀어나오는 장해물과의 충돌의 가능성에 의해, 그 경로와 속도 중 적어도 한쪽을 제어하는 것을 특징으로 하는 자율 이동 로봇 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 경로 생성 수단은 상기 충돌 회피 영역을 기초로 판정된 상기 단부점으로부터 튀어나오는 장해물과의 충돌의 가능성이 있는 경우이며, 당해 로봇 장치의 속도가 감속 가능한 경우에는 당해 속도를 감속시키고, 당해 로봇 장치의 속도가 감속 불가능한 경우에는 당해 로봇 장치의 행로를 우회시키는 것을 특징으로 하는, 자율 이동 로봇 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 경로 생성 수단은 상기 장해물이 튀어나왔을 때에 당해 로봇 장치가 정지하기까지 상기 장해물이 진행되는 거리를, 당해 장해물의 상정되는 최대 속도에, 상기 로봇 장치의 정지 시간을 승산하여 구하는 것을 특징으로 하는, 자율 이동 로봇 장치.
  6. 적어도, 장해물을 검출하는 장해물 검출 수단과, 상기 장해물 검출 수단으로 검출한 상기 장해물을, 미리 정해진 회피 방법에 기초하여 회피하면서 목적지까지 도달하는 경로를, 그 속도와 함께 설정하는 경로 생성 수단과, 상기 장해물 검출 수단 및 상기 경로 생성 수단을 탑재하여 이동하는 이동 수단을 구비하고, 그것에 의해 사람 혼재 환경에 있어서 가동하는 자율 이동 로봇 장치에 있어서의 튀어나옴 충돌 회피 방법이며,
    상기 장해물 검출 수단에 의해, 당해 자율 이동 로봇 장치의 진행 방향에 존재하는 물체의 단부점과, 당해 단부점과 당해 자율 이동 로봇 장치 사이의 거리를 측정하고,
    상기 장해물 검출 수단에 의해 상기 물체의 단부점을 검출한 경우, 당해 단부점을 중심으로 하여, 상기 자율 이동 로봇 장치의, 진행 방향에 있어서의, 상기 단부점으로부터 튀어나오는 장해물과의 충돌을 회피하도록 그 경로와 속도 중 적어도 한쪽을 제어하는 것을 특징으로 하는, 자율 이동 로봇 장치에 있어서의 튀어나옴 충돌 회피 방법.
  7. 제6항에 있어서, 당해 단부점을 중심으로 하여, 당해 로봇 장치의 정지 거리와 상기 장해물이 튀어나왔을 때에 당해 로봇 장치가 정지하기까지 상기 장해물이 진행되는 거리 중, 적어도 한쪽을 고려하여 충돌 회피 영역을 설정하고, 당해 설정되는 충돌 회피 영역에 기초하여 상기 단부점으로부터 튀어나오는 장해물과의 충돌의 가능성을 판정하는 것을 특징으로 하는, 자율 이동 로봇 장치에 있어서의 튀어 나옴 충돌 회피 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 충돌 회피 영역을 기초로 판정된 상기 단부점으로부터 튀어나오는 장해물과의 충돌의 가능성에 의해, 그 경로와 속도 중 적어도 한쪽을 제어하는 것을 특징으로 하는, 자율 이동 로봇 장치에 있어서의 튀어나옴 충돌 회피 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 충돌 회피 영역을 기초로 판정된 상기 단부점으로부터 튀어나오는 장해물과의 충돌의 가능성이 있는 경우이며, 당해 로봇 장치의 속도가 감속 가능한 경우에는 당해 속도를 감속시키고, 당해 로봇 장치의 속도가 감속 불가능한 경우에는 당해 로봇 장치의 행로를 우회시키는 것을 특징으로 하는, 자율 이동 로봇 장치에 있어서의 튀어나옴 충돌 회피 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 장해물이 튀어나왔을 때에 당해 로봇 장치가 정지하기까지 상기 장해물이 진행되는 거리를, 당해 장해물의 상정되는 최대 속도에, 상기 로봇 장치의 정지 시간을 승산하여 구하는 것을 특징으로 하는, 자율 이동 로봇 장치에 있어서의 튀어나옴 충돌 회피 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 장해물 검출 수단에 의해 장해물을 검출하고, 또한 상기 단부점을 검출한 경우, 상기 경로 생성 수단은 검출한 상기 장해물을 회피하면 서 목적지까지 도달하는 경로가 복수 구해지는 경우에는, 상기 단부점으로부터 튀어나오는 장해물과의 충돌을 회피하기 위해 제어하는 속도 변경량이 적은 경로를 선택하는 것을 특징으로 하는, 자율 이동 로봇 장치.
KR1020090079493A 2008-08-29 2009-08-27 자율 이동 로봇 장치 및 이러한 장치에 있어서의 튀어나옴 충돌 회피 방법 KR101105139B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2008-221722 2008-08-29
JP2008221722A JP4717105B2 (ja) 2008-08-29 2008-08-29 自律移動ロボット装置及びかかる装置における飛び出し衝突回避方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100027013A true KR20100027013A (ko) 2010-03-10
KR101105139B1 KR101105139B1 (ko) 2012-01-16

Family

ID=42071321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090079493A KR101105139B1 (ko) 2008-08-29 2009-08-27 자율 이동 로봇 장치 및 이러한 장치에 있어서의 튀어나옴 충돌 회피 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8504202B2 (ko)
JP (1) JP4717105B2 (ko)
KR (1) KR101105139B1 (ko)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160144848A (ko) * 2015-06-09 2016-12-19 한화테크윈 주식회사 이동 로봇 제어 장치 및 방법
KR20200092857A (ko) * 2019-01-25 2020-08-04 주식회사 베어로보틱스코리아 로봇의 이동 경로를 결정하는 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체
KR20210034859A (ko) * 2019-09-23 2021-03-31 주식회사 라운지랩 위험도 판단에 기초한 로봇 움직임 제어 방법 및 이를 이용한 로봇 장치
CN113316501A (zh) * 2019-05-31 2021-08-27 乐恩吉室株式会社 以危险度判断为基础的机器人移动控制方法及利用其的移动机器人装置
KR20210106077A (ko) * 2020-02-20 2021-08-30 호서대학교 산학협력단 이동로봇의 경로 회피 안내 장치 및 그 방법
KR20210113135A (ko) * 2019-10-16 2021-09-15 네이버 주식회사 개인 영역을 고려하여 친인간적으로 주행하는 로봇이 배치되는 건물
US20220063100A1 (en) * 2018-12-28 2022-03-03 Kyocera Document Solutions Inc. Control apparatus
WO2022102967A1 (ko) * 2020-11-11 2022-05-19 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 제어 방법

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4375320B2 (ja) * 2005-10-27 2009-12-02 株式会社日立製作所 移動ロボット
KR101169674B1 (ko) * 2010-03-11 2012-08-06 한국과학기술연구원 원격현전 로봇, 이를 포함하는 원격현전 시스템 및 이의 제어 방법
JP2011220904A (ja) * 2010-04-13 2011-11-04 Advanced Telecommunication Research Institute International 位置検出システム
WO2012024487A2 (en) * 2010-08-18 2012-02-23 Savannah River Nuclear Solutions, Llc System and method for the identification of radiation in contaminated rooms
WO2012039280A1 (ja) * 2010-09-21 2012-03-29 トヨタ自動車株式会社 移動体
JP5669528B2 (ja) 2010-11-17 2015-02-12 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置
JP5480799B2 (ja) 2010-12-14 2014-04-23 本田技研工業株式会社 移動装置およびロボットならびにこれらの制御システム
JP5830533B2 (ja) 2011-05-31 2015-12-09 株式会社日立製作所 自律移動システム
JP5824936B2 (ja) * 2011-07-25 2015-12-02 富士通株式会社 携帯型電子機器、危険報知方法及びプログラム
US20130085602A1 (en) * 2011-10-04 2013-04-04 Hei Tao Fung Office Robot System
US8781721B2 (en) 2012-06-06 2014-07-15 Google Inc. Obstacle evaluation technique
JP5900368B2 (ja) * 2013-01-31 2016-04-06 トヨタ自動車株式会社 移動体
JP5807170B2 (ja) * 2013-03-21 2015-11-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 自律走行装置の自律走行制御方法及び装置並びに自律走行制御装置用プログラム
JP6584048B2 (ja) * 2013-07-05 2019-10-02 綜合警備保障株式会社 経路生成装置および経路生成方法
JP6072934B2 (ja) * 2013-11-15 2017-02-01 株式会社日立製作所 移動ロボットシステム
JP6003942B2 (ja) * 2014-04-24 2016-10-05 トヨタ自動車株式会社 動作制限装置及び動作制限方法
US9927797B2 (en) * 2014-08-29 2018-03-27 Amazon Technologies, Inc. Safety compliance for mobile drive units
JP6537251B2 (ja) * 2014-11-14 2019-07-03 シャープ株式会社 自律走行装置
JP6462328B2 (ja) * 2014-11-18 2019-01-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 走行制御システム
US9623560B1 (en) * 2014-11-26 2017-04-18 Daniel Theobald Methods of operating a mechanism and systems related therewith
US10331140B2 (en) 2014-12-25 2019-06-25 Equos Research Co., Ltd. Moving body
US20180099846A1 (en) 2015-03-06 2018-04-12 Wal-Mart Stores, Inc. Method and apparatus for transporting a plurality of stacked motorized transport units
US20160255969A1 (en) 2015-03-06 2016-09-08 Wal-Mart Stores, Inc. Shopping facility assistance systems, devices and methods pertaining to movement of a mobile retail product display
WO2016142794A1 (en) 2015-03-06 2016-09-15 Wal-Mart Stores, Inc Item monitoring system and method
US9607285B1 (en) * 2015-03-17 2017-03-28 Amazon Technologies, Inc. Entity monitoring for kiva robotic floors
US10133276B1 (en) * 2015-06-19 2018-11-20 Amazon Technologies, Inc. Object avoidance with object detection and classification
JP6836100B2 (ja) * 2016-01-18 2021-02-24 株式会社エクォス・リサーチ 移動体
CN107041718B (zh) * 2016-02-05 2021-06-01 北京小米移动软件有限公司 清洁机器人及其控制方法
US10924881B2 (en) * 2016-03-03 2021-02-16 Husqvarna Ab Device for determining construction device and worker position
CA2961938A1 (en) 2016-04-01 2017-10-01 Wal-Mart Stores, Inc. Systems and methods for moving pallets via unmanned motorized unit-guided forklifts
JP6771730B2 (ja) * 2016-07-08 2020-10-21 株式会社システック 自律調整動作体
CN108136579A (zh) * 2016-07-29 2018-06-08 深圳市赛亿科技开发有限公司 一种自动探测和规避障碍物的机器人、系统及方法
WO2018018596A1 (zh) * 2016-07-29 2018-02-01 深圳市赛亿科技开发有限公司 一种自动探测和规避障碍物的机器人
US10255582B2 (en) 2016-08-18 2019-04-09 Amazon Technologies, Inc. AGV traffic management system
US20180181094A1 (en) * 2016-12-23 2018-06-28 Centurylink Intellectual Property Llc Smart Home, Building, or Customer Premises Apparatus, System, and Method
CN107678424A (zh) * 2017-08-22 2018-02-09 广东美的智能机器人有限公司 机器人避免路径冲突的方法及其装置
US10703340B2 (en) * 2018-02-02 2020-07-07 Ford Global Technologies, Llc Sensor cleaning system
JP6748145B2 (ja) 2018-05-15 2020-08-26 ファナック株式会社 ロボットシステム
JP2019207617A (ja) * 2018-05-30 2019-12-05 日本電気株式会社 情報処理システム
JP7002415B2 (ja) * 2018-06-28 2022-01-20 株式会社日立製作所 情報処理装置および情報処理方法
JP2020008892A (ja) * 2018-07-02 2020-01-16 株式会社Soken 移動体制御装置
US20210270858A1 (en) * 2018-07-27 2021-09-02 Hitachi High-Tech Corporation Automatic analysis system
DE112019006440T5 (de) * 2018-12-27 2021-09-16 Honda Motor Co., Ltd. Pfad-Bestimmungsvorrichtung, Roboter und Pfad-Bestimmungsverfahren
KR20200115696A (ko) 2019-03-07 2020-10-08 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 제어 방법
US11560153B2 (en) 2019-03-07 2023-01-24 6 River Systems, Llc Systems and methods for collision avoidance by autonomous vehicles
JPWO2020241303A1 (ko) 2019-05-27 2020-12-03
WO2021065196A1 (en) * 2019-10-03 2021-04-08 Mitsubishi Electric Corporation Method and system for trajectory optimization for nonlinear robotic systems with geometric constraints
CN110653837B (zh) * 2019-10-31 2021-08-13 灵动科技(北京)有限公司 自主移动装置及仓储物流系统
CN111267107B (zh) * 2020-03-23 2021-07-02 上海高仙自动化科技发展有限公司 控制方法、机器人、电子设备和可读存储介质
CN111653113B (zh) * 2020-04-20 2022-09-27 浙江吉利汽车研究院有限公司 车辆的局部路径确定方法、装置、终端和存储介质
CN113261879B (zh) * 2021-04-29 2022-10-11 深圳市无限动力发展有限公司 角落清洁方法、装置、计算机设备和存储介质
KR20230056272A (ko) * 2021-10-20 2023-04-27 네이버랩스 주식회사 로봇 친화형 건물, 건물을 주행하는 로봇 제어 방법 및 시스템
JP2023125754A (ja) * 2022-02-28 2023-09-07 株式会社日立製作所 軌道計画装置及び軌道計画方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09185412A (ja) 1995-12-28 1997-07-15 Yaskawa Electric Corp 自律移動装置
JP4409035B2 (ja) * 2000-03-22 2010-02-03 本田技研工業株式会社 画像処理装置、特異箇所検出方法、及び特異箇所検出プログラムを記録した記録媒体
JP3642308B2 (ja) * 2001-10-04 2005-04-27 日産自動車株式会社 車両用制動制御装置
WO2006070865A1 (ja) * 2004-12-28 2006-07-06 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho 車両運動制御装置
JP2006260217A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Advics:Kk 車両用走行支援装置
JP4579191B2 (ja) 2006-06-05 2010-11-10 本田技研工業株式会社 移動体の衝突回避システム、プログラムおよび方法
JP4893118B2 (ja) * 2006-06-13 2012-03-07 日産自動車株式会社 回避制御装置、この回避制御装置を備える車両および回避制御方法
JP4699426B2 (ja) * 2006-08-08 2011-06-08 パナソニック株式会社 障害物回避方法と障害物回避移動装置
JP5112666B2 (ja) 2006-09-11 2013-01-09 株式会社日立製作所 移動装置
US7881868B2 (en) * 2007-06-12 2011-02-01 Palo Alto Research Center Incorporated Dual assessment for early collision warning
JP2009217330A (ja) * 2008-03-07 2009-09-24 Toyota Motor Corp 移動ロボットシステム及びその制御方法
JP5160311B2 (ja) * 2008-06-05 2013-03-13 株式会社Ihi 自律移動装置及び自律移動装置の制御方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160144848A (ko) * 2015-06-09 2016-12-19 한화테크윈 주식회사 이동 로봇 제어 장치 및 방법
US20220063100A1 (en) * 2018-12-28 2022-03-03 Kyocera Document Solutions Inc. Control apparatus
KR20200092857A (ko) * 2019-01-25 2020-08-04 주식회사 베어로보틱스코리아 로봇의 이동 경로를 결정하는 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체
CN113316501A (zh) * 2019-05-31 2021-08-27 乐恩吉室株式会社 以危险度判断为基础的机器人移动控制方法及利用其的移动机器人装置
KR20210034859A (ko) * 2019-09-23 2021-03-31 주식회사 라운지랩 위험도 판단에 기초한 로봇 움직임 제어 방법 및 이를 이용한 로봇 장치
KR20210113135A (ko) * 2019-10-16 2021-09-15 네이버 주식회사 개인 영역을 고려하여 친인간적으로 주행하는 로봇이 배치되는 건물
KR20210106077A (ko) * 2020-02-20 2021-08-30 호서대학교 산학협력단 이동로봇의 경로 회피 안내 장치 및 그 방법
WO2022102967A1 (ko) * 2020-11-11 2022-05-19 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101105139B1 (ko) 2012-01-16
US8504202B2 (en) 2013-08-06
JP4717105B2 (ja) 2011-07-06
JP2010055498A (ja) 2010-03-11
US20100222954A1 (en) 2010-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101105139B1 (ko) 자율 이동 로봇 장치 및 이러한 장치에 있어서의 튀어나옴 충돌 회피 방법
JP4658155B2 (ja) 自律移動ロボット装置及び自律移動ロボット装置の回避方法
US10223916B2 (en) Automated guided vehicle system based on autonomous mobile technique and a method for controlling the same
US10065314B2 (en) System and method for manipulation platform
US9079307B2 (en) Autonomous locomotion apparatus, autonomous locomotion method, and program for autonomous locomotion apparatus
JP5062364B2 (ja) 自律移動体及びその制御方法
JP5402057B2 (ja) 移動ロボット制御システム、経路探索方法、経路探索プログラム
JP4978494B2 (ja) 自律移動体、及びその制御方法
JP4699426B2 (ja) 障害物回避方法と障害物回避移動装置
US8924068B2 (en) Autonomous mobile body
RU2631543C1 (ru) Устройство и способ для управления движением транспортного средства
JP4256812B2 (ja) 移動体の障害物回避方法及び該移動体
JP4351261B2 (ja) 先導者追従車両
US9020682B2 (en) Autonomous mobile body
JPH07306718A (ja) 自律移動装置の衝突回避方法
US20200209869A1 (en) Information processing device, autonomous mobile device, method, and program
JP2011141663A (ja) 無人搬送車、および、その走行制御方法
JPH0926826A (ja) 自動走行車の障害物検知方法及び装置
JP2007213367A (ja) 移動体の追従方法
KR101140984B1 (ko) 가시적으로 차단된 동적 장애물의 출현을 고려한 안전 경로 생성 방법 및 이를 이용한 이동 로봇
Tews et al. Avoiding detection in a dynamic environment
JP6795730B2 (ja) 移動体の管理システム、移動体、走行管理装置およびコンピュータプログラム
JP2005316759A (ja) 移動体の障害物回避方法及び該移動体
JP2022181105A (ja) 移動体、制御装置及びそのプログラム
CN115933683A (zh) 移动机器人避障防护方法、装置、电子设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141219

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151217

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161219

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171219

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee