TWI716064B - 移動機器人 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種移動機器人，能夠對應於其他物體或移動體的動作執行各種各樣的動作以能夠擴大利用範圍。移動機器人具備：機器人主體(1)、控制單元(2)、行走單元(3)和檢測單元(4)。控制單元(2)具備：將由檢測單元(4)檢測的檢測資訊按時間序列存儲的存儲部(30)、作成機器人主體(1)的周圍的地圖之地圖作成部(25)、檢測不同於機器人主體(1)的移動體(100)的移動體檢測部(291)、將表示機器人主體(1)的移動路徑的機器人路徑資訊(32)和表示移動體(100)的移動路徑的移動體路徑資訊(33)與地圖相關聯的路徑控制部(26)、基於機器人路徑資訊(32)和移動體路徑資訊(33)協調機器人主體(1)相對於移動體(100)移動的協調移動控制部(28)。

Description

移動機器人
本發明關於一種能夠自律行走的移動機器人。
以往，服務機器人或家用機器人等能夠自律行走的移動機器人中，具體地實用化有掃除機器人或警備機器人、搬運機器人、嚮導機器人、看護機器人、農業機器人等各種移動機器人。這樣的移動機器人具備：用於使機器人主體移動的移動單元、檢測距機器人主體的移動範圍中的周圍物體的距離和方向的檢測單元、控制移動單元和檢測單元的控制單元。
另外，作為用於移動機器人自律行走的技術，採用稱作即時定位與地圖構建(SLAM,Simultaneous Localization and Mapping)的自我位置推定和環境地圖作成的技術。作為環境地圖有時使用基於移動機器人的移動範圍內物體的有無作成的佔用柵格地圖(例如參照專利文獻1)。佔用柵格地圖將移動範圍的平面或空間分割為多個區域(單區)進行存儲，並對分割的各區域給予對應於物體的有無的單區值。
移動機器人通過SLAM技術推定自我位置，並且基於作成的佔用柵格地圖的單區值判斷物體的有無，設定移動路徑而自律行走。即，存在物體的區域設定為不能通過，不存在物體的區域連續並對機器人主體能夠通過的區域設定移動路徑，與佔用柵格地圖相關聯地存儲移動路徑資訊。但是，物體中既有像建築物的牆壁或柱子、固定傢俱、固定物等這樣通常不移 動的不動體，也有可被人移動的小型的傢俱或儲備品、雜物類等可動體，或者自身移動的人或動物、汽車、其他移動機器人等移動體。
識別作為移動體的人(對象者)並檢測對象者的位置，在地圖上設定至對象者的移動路線，依照設定的路線追隨對象者的技術已經被提出(例如參照專利文獻2)。專利文獻2中記載的移動機器人(自律移動裝置)是追隨於對象者的看護用或寵物用、警備監視用、屋內掃除用的機器人，其構成為基於由撮像單元拍攝的畫面判斷是否為對象者，在為對象者的情況下算出至其位置的最佳移動路線，依照移動路線追隨對象者。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利申請(特開)JP2017-157087
專利文獻2：日本專利申請(特開)JP2018-49438
但是，專利文獻2所記載那樣的習知移動機器人是將作為追隨對象者的移動體的位置處理作為地圖上的點(一個座標)進行存儲，沿向該點的移動路線移動，不能進行與移動體移動情況下的移動路徑相應的任意動作。因此，習知的移動機器人難以對應於進行各種動作的移動體來進行各種各樣的動作，使機器人的利用範圍受到限定。
本發明的目的是提供能夠對應於移動體的動作來執行各種各樣的動作以能夠擴大利用範圍的移動機器人。
本發明的移動機器人具備：機器人主體、用於使所述機器人主體移動的移動單元、檢測至所述機器人主體的移動範圍中的周圍物體的距離和方向的檢測單元、以及控制所述移動單元和所述檢測單元的控制單元，其中，所述控制單元具備：按時間序列存儲由所述檢測單元檢測的檢測資訊的存儲部；基於存儲於所述存儲部的檢測資訊，作成所述機器人主體的周圍的地圖並存儲於所述存儲部的地圖作成部；檢測不同於所述機器人主體的移動體的移動體檢測部；使表示所述機器人主體的移動路徑的機器人路徑資訊與由所述地圖作成部作成的地圖，相關聯地存儲於所述存儲部的機器人路徑資訊存儲部；使表示所述移動體的移動路徑的移動體路徑資訊與由所述地圖作成部作成的地圖，相關聯地存儲於所述存儲部的移動體路徑資訊存儲部；以及基於所述機器人路徑資訊和所述移動體路徑資訊使所述機器人主體相對於所述移動體協調移動的協調移動控制部。
根據這樣的本發明，移動機器人的控制單元將自己的移動路徑作為機器人路徑資訊存儲，並將其他移動體的移動路徑作為移動體路徑資訊存儲，協調移動控制部基於機器人路徑資訊和移動體路徑資訊，使機器人主體相對於移動體協調移動，由此能夠使機器人主體相對於移動體高效率地移動，並且能夠對應於移動體的動作執行各種各樣的動作，以能夠擴大移動 機器人的利用範圍。並且，控制單元具備檢測移動體的移動體檢測部，由此能夠高精度地檢測移動體，能夠可靠地執行相對移動體的協調動作。
本發明中較佳係，所述協調移動控制部以使所述機器人主體的移動路徑相對於所述移動體的移動路徑從後接續重合的方式，由所述移動單元使所述機器人主體移動，由此使所述機器人主體追隨所述移動體移動。
根據這樣的構成，協調移動控制部使機器人主體以從後接續重合於移動體的移動路徑的方式移動而追隨移動體，由此能夠使機器人主體執行從移動體的後方追隨的追隨動作。即，不是單純地向移動體移動，而是移動機器人模仿移動體移動過的路徑而從後接續移動，由此能夠執行與移動體協調的作業等。
本發明中較佳係，所述協調移動控制部以使所述機器人主體的移動路徑相對於所述移動體的移動路徑不重合的方式由所述移動單元使所述機器人主體移動，由此使所述機器人主體在規定的移動區域與所述移動體進行分擔而移動。
根據這樣的構成，協調移動控制部使機器人主體以不重合於移動體的移動路徑的方式移動，使機器人主體在規定的作業區域與移動體分擔地移動，由此能夠使機器人主體執行與移動體不重合的分擔作業。即，機器人主體在規定的作業區域中與移動體移動過(或正在移動)的路徑不同的路徑中移動，由此能夠與移動體分擔作業的同時進行協調動作。
本發明中較佳係，所述協調移動控制部判定所述移動體的移動路徑是否相對於所述機器人主體的移動路徑從後接續重合，判定為重合的 情況下由所述移動單元使所述機器人主體移動，由此使所述機器人主體相對於所述移動體導引移動。
根據這樣的構成，協調移動控制部以使移動體從後接續重合於機器人主體的移動路徑而移動的方式，使機器人主體相對於移動體導引移動，由此能夠使機器人主體執行導引移動體的導引動作。即，判定移動體對機器人主體追隨而來的狀況的同時使機器人主體移動，由此能夠使得機器人主體進行導引的同時執行與移動體協調的作業。
本發明中較佳係，所述控制單元具備：比較由所述地圖作成部作成的新的地圖和存儲於所述存儲部的舊的地圖，由此檢測所述機器人主體的周圍物體有無的變化之物體變化檢測部。
根據這樣的構成，物體變化檢測部比較新的地圖和舊的地圖，檢測機器人主體的周圍物體的有無的變化，由此能夠與移動範圍的變化對應使機器人主體的動作變化。例如作業者使能夠移動的物體發生移動的情況下，由於因該物體而未能通過的區域成為能夠通過的區域，所以能夠使機器人主體1移動以在該區域AO中通過。
本發明中較佳係，所述地圖作成部作成：將所述機器人路徑資訊和所述移動體路徑資訊相關聯的低解析度且廣範圍的廣域地圖；和用於由所述物體變化檢測部檢測所述機器人主體的周圍物體有無的變化的高解析度的窄域地圖。
根據這樣的構成，地圖作成部作成廣域地圖和窄域地圖，由此能夠基於將機器人路徑資訊和移動體路徑資訊相關聯的低解析度且廣範圍的廣域地圖，來識別移動範圍全域的同時，基於用於由物體變化檢測部檢測 機器人主體的周圍物體的有無的變化的窄域地圖，來可靠地檢測周圍物體的有無的變化。另外，能夠使與廣域地圖相較資料量少的窄域地圖大量地事先存儲於存儲部。
本發明中較佳係，所述控制單元具備：使表示是否為能夠作業的區域的作業區域資訊相對於由所述地圖作成部作成的地圖，相關聯地存儲於所述存儲部的作業區域資訊存儲部；以及比較由所述地圖作成部作成的新的地圖和存儲於所述存儲部的舊的地圖，由此檢測所述作業區域資訊的變化的作業區域資訊變化檢測部。
根據這樣的構成，作業區域資訊存儲部使表示是否為能夠作業的區域的作業區域資訊相對且相關聯地存儲於存儲部，作業區域資訊變化檢測部透過比較新的地圖和舊的地圖來檢測作業區域資訊的變化，由此能夠與作業區域資訊的變化對應使機器人主體的動作變化。例如，在作業者使物體的位置發生移動的情況下，由於一直未能作業的區域變為能夠通過的區域，所以能夠由行走單元使機器人主體移動以在該區域作業。
本發明中較佳係，所述地圖作成部作成包括：所述機器人路徑資訊和所述移動體路徑資訊的低解析度且廣範圍的廣域地圖；和用於由所述作業區域資訊變化檢測部檢測所述作業區域資訊的變化的高解析度的窄域地圖。
根據這樣的構成，地圖作成部除了廣域地圖還作成用於由作業區域資訊變化檢測部檢測作業區域資訊的變化的高解析度的窄域地圖，由此能夠可靠地檢測作業區域資訊的變化。另外，能夠使與廣域地圖相較資料量少的窄域地圖大量地事先存儲於存儲部。
本發明中較佳係，所述控制單元具備使表示從作業物件排除的區域的排除區域資訊，相對於由所述地圖作成部作成的地圖相關聯地存儲於所述存儲部的排除區域資訊存儲部。
根據這樣的構成，排除區域資訊存儲部使排除區域資訊相對於地圖相關聯地存儲於存儲部，由此能夠使機器人主體的動作相對於根據排除區域資訊從作業物件排除的區域變化。例如作業者在某區域已經作業的情況下，以將該區域從作業物件排除的方式存儲排除區域資訊，由此能夠以使該區域中不作業的方式使機器人主體動作。
1:機器人主體
2:控制單元
3:行走單元(移動單元)
4:檢測單元
5:通訊單元
6:指示接受單元
7:作業單元
21:行走控制部
22:檢測控制部
23:通訊控制部
24:作業控制部
25:地圖作成部
26:路徑控制部(機器人路徑資訊存儲部、移動體路徑資訊存儲部)
27:區域資訊控制部
271:作業區域資訊存儲部
272:作業區域資訊變化檢測部
273:排除區域資訊存儲部
28:協調移動控制部
29:物體檢測控制部
291:移動體檢測部
292:物體變化檢測部
30:存儲部
31:地圖資訊
311:廣域地圖
312:窄域地圖
32:機器人路徑資訊
33:移動體路徑資訊
34:作業區域資訊
35:排除區域資訊
100:移動體
A、A1、A2:作業區域(移動範圍)
A3:排除區域(未能通過的區域)
A4:排除區域(從作業物件排除的區域)
AO:未作業且能夠作業的區域
C、Ca:單區
Cf1~Cf3:自由單區
Co:佔用單區
Cn:未觀測的單區
E1、E2:終點
K:邊界線
M、M1、M2:佔用柵格地圖(地圖)
O:物體
R1、R2:移動路徑
R1a:決定的移動路徑
S1~S2:起始點
ST1~ST10:步驟
ST21~ST23:步驟
ST31~ST35:步驟
ST41~ST43:步驟
W:牆壁
圖1是本發明的一實施方式所關於的移動機器人的方塊圖。
圖2是表示移動機器人中的存儲部所存儲的資訊的圖。
圖3是表示移動機器人中的控制單元的區域資訊控制部的圖。
圖4是表示控制單元的物體檢測控制部的圖。
圖5是表示移動機器人的移動範圍的佔用柵格地圖的直接值的示意圖。
圖6(A)~(C)是表示佔用柵格地圖的作成經過的示意圖。
圖7(A)、(B)是表示移動機器人作成的窄域地圖的示意圖。
圖8是表示移動機器人的動作的流程圖。
圖9(A)~(C)是表示移動機器人的作為協調移動的追隨動作的圖。
圖10是表示移動機器人的作為協調移動的追隨動作的流程圖。
圖11(A)~(C)是表示移動機器人的作為協調移動的分擔動作的圖。
圖12是表示移動機器人的作為協調移動的分擔動作的流程圖。
圖13(A)~(C)是表示移動機器人的作為協調移動的導引動作的圖。
圖14是表示移動機器人的作為協調移動的導引動作的流程圖。
圖15(A)~(C)是表示移動機器人的其他動作的圖。
圖16(A)~(C)是表示移動機器人的另外其他動作的圖。
以下，基於圖1~圖16說明本發明的一實施方式。
如圖1所示，本實施方式的移動機器人具備：機器人主體1、驅動控制機器人主體1的控制單元2、作為使機器人主體1移動的移動單元的行走單元3、用於檢測機器人主體1的周圍物體的檢測單元4、用於與其他機器通訊的通訊單元5、接受來自其他機器等的指示之指示接受單元6、用於伴隨機器人主體1的移動進行作業的作業單元7。該移動機器人通過SLAM技術進行自我位置推定和環境地圖作成，基於每個存儲於控制單元2的物件空間(移動範圍)的地圖和/或行走計畫，機器人主體1通過行走單元3自律行走。作為該地圖利用後述的佔用柵格地圖。
機器人主體1具備未圖示的機身和底盤，行走單元3例如具備左右一對車輪和分別獨立地旋轉驅動一對車輪的馬達。通訊單元5是通過Wi-Fi(Wireless Fidelity(無線上網)註冊商標)或Bluetooth((藍牙)註冊商標)、紅外線通訊等各種無線通訊方式在機器人主體1與其他機器之間雙向進行通訊的，具備未圖示的天線或紅外線發光部等。通訊單元5可以是透過規定頻率 的電波或紅外線直接與其他機器進行通訊的，也可以是經由局域網(LAN：Local Area Network)或廣域網路(WAN：Wide Area Network)等網路線路、用於行動電話等的無線和有線電話網等與其他機器進行通訊的。
在此，作為與通訊單元5通訊的其他機器，例如可以是行動電話、智慧手機、平板終端、筆記型電腦、個人數位助理(PDA,Personal Digital Assistant)、智慧手錶、智慧音箱等無線通訊裝置，也可以是進行基於紅外線的訊號的接收發送的遙控器，也可以是以有線方式與機器人主體1連接而進行通訊的裝置。指示接受單元6例如是根據經由通訊單元5從其他機器接收的訊號接受指示。另外指示接受單元6也可以是設於機器人主體1的觸摸感測器式的開關，也可以是由接收聲音的麥克風和分析聲音判別指示的聲音識別單元構成。進而，指示接受單元6還可以是通過照相機等撮像單元拍攝作業者，基於拍攝的畫面分析作業者的動作，由此接受來自作業者的指示的單元。
例如若移動機器人是掃除機器人，則作業單元7是吸引物件空間的地面的灰塵等的吸引單元或對地面等擦拭掃除的擦拭掃除單元等。另外，若移動機器人是警備機器人，則作業單元7是拍攝物件空間的入侵者等的照相機等撮像單元或對入侵者發出警報的警報單元、經由通訊單元5對其他機器等發送警報的發送單元等。若移動機器人是搬運機器人，則作業單元7是抬起重物搬運的搬送單元。若移動機器人是嚮導機器人，則作業單元7是對嚮導物件透過光傳遞消息的發光單元、或通過聲音傳遞消息的聲音嚮導單元等。若移動機器人是看護機器人，則作業單元7是對看護對象者進行動作輔助的單元、或搬送物體的單元等。若移動機器人是農業機器人，則作業單 元7是耕種作為物件空間的農地或進行施肥或農作物收割等的單元。這樣的作業單元7可以直接設於機器人主體1，也可以由與機器人主體1分離設置的機器構成。
檢測單元4例如具備：設於移動體主體1的前部的前方感測器、設於移動體主體1的上部的環境感測器和設於移動體主體1的後部的後方感測器。環境感測器是將紅外線雷射等的雷射向周圍照射，測量至物體的距離的雷射掃描器(LIDAR(Light Detection and Ranging：光探測與測量；或Laser Imaging Detection and Ranging：雷射成像探測與測量))。該環境感測器以通過SLAM技術取得的自我位置即感測器中心和方位作為基準位置(x，y，θ)T，基於距感測器中心的距離和圍繞感測器中心的角度(方向)檢測物體的有無位置。該物體檢測(以下有時單稱為掃描)中，環境感測器的1個週期(例如1個旋轉、360°)量的檢測中基於以規定的解析度(例如1°)照射的雷射光束以1個週期量的檢測值為1個單位(1個掃描)，該1個掃描的檢測值作為檢測資訊按時間序列存儲於存儲部30。
控制單元2具備CPU(Central Processing Unit：中央處理器)等運算單元和ROM(Read-Only Memory：唯讀記憶體)、RAM(Random Access Memory：隨機讀取記憶體)等存儲單元而控制移動體主體1的動作，其具備控制行走單元3的行走控制部21、控制檢測單元4的檢測控制部22、控制通訊單元5的通訊控制部23和控制作業單元7的作業控制部24。進而，控制單元2具備如後述的佔用柵格地圖的作成所涉及的地圖作成部25、路徑控制部(機器人路徑資訊存儲部、移動體路徑資訊存儲部)26、區域資訊控制部(作業 區域資訊存儲部)27、協調移動控制部28、物體檢測控制部29和存儲作成的佔用柵格地圖和各種資料的存儲部30而構成。
圖2是表示存儲於移動機器人中的存儲部30的資訊的圖。如圖2所示，存儲部30中作為地圖作成部25作成的地圖資訊31存儲廣域地圖311和窄域地圖312。該廣域地圖311和窄域地圖312是後述的佔用柵格地圖M，存儲著伴隨移動機器人的行動即時更新的新的地圖和過去作成的舊的地圖。另外，存儲部30中存儲路徑控制部26作成的機器人路徑資訊32和移動體路徑資訊33。機器人路徑資訊32是表示機器人主體1的移動路徑，且被與廣域地圖311相關聯地存儲。移動體路徑資訊33是表示不同於機器人主體1的(後述)移動體100的移動路徑，且被與廣域地圖311相關聯地存儲。存儲部30中存儲區域資訊控制部27作成的作業區域資訊34及排除區域資訊35。
圖3是表示移動機器人中的控制單元2的區域資訊控制部27的圖。區域資訊控制部27具備作業區域資訊存儲部271、作業區域資訊變化檢測部272和排除區域資訊存儲部273。作業區域資訊存儲部271將表示是否為能夠作業的區域的作業區域資訊34，相對於廣域地圖311和/或窄域地圖312相關聯地存儲於存儲部30。作業區域資訊變化檢測部272基於廣域地圖311和/或窄域地圖312比較舊的地圖和新的地圖，由此檢測作業區域資訊34的變化，作業區域資訊存儲部271基於檢測結果更新作業區域資訊34。排除區域資訊存儲部273將表示從作業物件排除的區域的排除區域資訊35，相對於廣域地圖311和/或窄域地圖312相關聯地存儲於存儲部30。
圖4是表示控制單元2的物體檢測控制部29的圖。物體檢測控制部29具備移動體檢測部291和物體變化檢測部292。移動體檢測部291 基於廣域地圖311和/或窄域地圖312將檢測單元4檢測的機器人主體1的周圍物體中自主移動的物體作為移動體100檢測，將檢測的移動體100的資訊交接給路徑控制部26，與佔用柵格地圖M相關聯地作為移動體路徑資訊33存儲。物體變化檢測部292基於廣域地圖311和/或窄域地圖312比較舊的地圖和新的地圖，由此檢測機器人主體1的周圍物體的變化，將被人等移動的物體作為可動體識別，將因可動體的移動而作業區域變化的情報交接給作業區域資訊存儲部271，使作業區域資訊存儲部271更新作業區域資訊34。
接著，參照圖5、圖6說明佔用柵格地圖的作成所涉及的基本的概念。圖5是表示移動機器人的移動範圍的佔用柵格地圖M的直接值的示意圖，圖6是表示佔用柵格地圖M的作成經過的示意圖。佔用柵格地圖M將對象空間規定為二維平面，將該平面分割為規定尺寸(例如5平方釐米)的柵格，對每個分割的區域即單區C設定單區值(區域值)。作為該佔用柵格地圖M的作成方法，例如光線投射法(ray casting)是標準的，以下說明使用光線投射法的佔用柵格地圖M的作成步驟。
在光線投射法中，從感測器中心延伸出類比雷射光束的直線，更新光束通過的單區C的值。如圖6所示，若雷射掃描器(環境感測器)的測量範圍為在圓內，則處於光束照到物體的位置的單區C為佔用(例如單區值=1)，光束通過的單區C為自由(例如單區值=-1)。測量範圍內沒有物體的情況下光束不返回，所以成為未觀測，通常不改變單區值。佔用柵格地圖M的單區值藉由對數優勢管理，加總多個掃描的單區值計算對數優勢。例如某單區C的佔用為3次、自由為2次，則對數優勢為3+(-2)=1。根據該對數優勢計算佔用概率。其中，圖6中為了簡便，簡單地將單區值塗滿覆蓋。
接著，使用圖5、圖6說明本發明的佔用柵格地圖M的作成方法的方案。圖5是佔用柵格地圖M的直接值，實際環境中設置存在於牆壁W和物體O。圖6(A)是控制單元2通過檢測單元4取得第1次掃描(360°掃描)時的佔用柵格地圖M的單區值。在此，第1次掃描的自由單區Cf1以白色表示。同樣地，圖6(B)、(C)是第2次掃描、第3次掃描的單區值，這些自由單區Cf2、Cf3分別以中間灰和深灰表示。圖6中佔用單區Co都以黑色表示，未觀測的單區Cn以淺灰表示。各掃描中照射多條(例如每1°有360條)雷射光束，對每1條雷射光束通過的單區如上所述，透過對數優勢計算單區值。
另外，佔用柵格地圖M需要反映環境的變化隨時更新，作為其更新頻度可考慮以實際時間更新的情況和每日定期更新的情況等各種方式。另外，要減小地圖形狀的歪曲而保持一貫性，需要進行迴圈閉包。在此，迴圈是指移動體在相同場所通過的環繞路徑，對迴圈進行檢測而消除地圖的歪曲的處理稱作迴圈閉包。具體地，檢測移動機器人的行走軌跡的迴圈，通過姿勢調整進行迴圈閉包。姿勢調整是使用表示移動機器人的位置的約束關係之姿勢曲線圖進行的技術，姿勢曲線圖由表示移動機器人的位置的節點和表示節點間的相對位置的弧線構成，能夠表示移動機器人的推定位置和測量值的偏差。姿勢調整將該偏差最小化，由此修正地圖的歪曲。
如以上所示作成的佔用柵格地圖M、作為路徑資訊的節點以及弧線被作為地圖資訊31存儲於存儲部30。作為該地圖資訊31存在隨著移動機器人的行動而即時作成、更新的新的地圖和此前作成存儲的舊的地圖。舊的地圖是每隔適宜的時間間隔，與當時時刻相關聯地被保留，且包含存在於物件空間(或者過去存在)的物體等的資訊的地圖。另外，圖2所示的地圖資 訊31中，廣域地圖311包含對於物件空間整體的單區C的單區值，該廣域地圖311與機器人路徑資訊32及移動體路徑資訊33相關聯。另一方面，地圖資訊31中，窄域地圖312是隨著機器人主體1的作為周圍物體的可動體和/或作業區域的變化而詳細存儲其形狀和有無、移動等的變化的地圖，利用於物體變化檢測部292和作業區域資訊變化檢測部272。
圖7是表示移動機器人作成的窄域地圖的示意圖。如圖7所示，在作為廣域地圖311的佔用柵格地圖M1中，對存在於其一部分的物體O的周圍的有限的單區C作成作為窄域地圖312的佔用柵格地圖M2。佔用柵格地圖M1的單區C被分割為比較粗的柵格(例如5平方釐米的柵格)，相對於此，佔用柵格地圖M2中，對每個分割為細柵格(例如1平方釐米的柵格)的單區Ca設定單區值。該佔用柵格地圖M2通過對每個單區Ca規定自由單區或佔用單區，由此能夠詳細展現物體O的形狀。另外，隨著時間推移而物體O移動的情況下，即，處於圖7(A)所示的位置的物體O移動到圖7(B)所示的位置的情況下，原始的佔用柵格地圖M2被刪除或作為舊的地圖(窄域地圖312)被保留，並作成新位置的佔用柵格地圖M2，作為窄域地圖312存儲於存儲部30。這樣隨時地作成佔用柵格地圖M2(窄域地圖312)，物體變化檢測部292和作業區域資訊變化檢測部272參照該窄域地圖312，由此能夠即時檢測物體O(可動體)的移動和作業區域資訊34的變化。
接著，同時參照圖8說明移動機器人的動作。圖8是表示移動機器人的動作的流程圖。移動機器人以規定週期(例如1秒程度的短時間)反復進行圖8所示的步驟ST1~ST10，由此作成或更新對象空間的佔用柵格地圖 M的同時，基於作成的佔用柵格地圖M透過行走單元3而自律行走，並且使用作業單元7進行作業。
移動機器人中隨著行動開始，指示接受單元6接受來自使用者或其他機器的指示(指示接受步驟：步驟ST1)。作為該指示接受步驟(步驟ST1)中接受的指示是有關於後述的協調移動中執行的追隨動作模式、分擔動作模式和導引動作模式中任一移動模式的指示，或者也可以是執行單獨動作模式的指示。作為指示接受單元6接受來自使用者的指示的方法，指示接受單元6可以基於通過通訊單元5從其他機器接收的訊號判斷指示內容，指示接受單元6是麥克風的情況下可以接受利用聲音的指示，指示接受單元6是照相機的情況下可以接受利用姿態手勢等的指示。指示接受單元6判斷接受的指示並交接給控制單元2，控制單元2使指示資訊存儲於存儲部30。此外，指示接受步驟(步驟ST1)中沒有接受到指示的情況下，控制單元2不執行後述的步驟ST8、ST9，控制機器人主體1反復執行步驟ST2~ST7。
接著，在指示接受步驟(步驟ST1)之後，控制單元2通過檢測控制部22驅動控制環境感測器檢測周圍物體以取得檢測資訊(檢測資訊取得步驟：步驟ST2)，並通過SLAM技術推定自我位置的同時，將由環境感測器檢測的檢測值與自我位置相關聯地作為檢測資訊存儲於存儲部30(檢測資訊存儲步驟：步驟ST3)。檢測資訊以環境感測器的1個週期量的檢測值為1個掃描，以該1個掃描作為一個檢測資訊存儲於存儲部30。接著，控制單元2基於存儲於存儲部30的檢測資訊使地圖作成部25作成佔用柵格地圖M(地圖作成或更新步驟：步驟ST4)，使作成的佔用柵格地圖M存儲於存儲部30。該地圖作成或更新步驟(步驟ST4)中，作成物件空間整體的佔用柵格地圖M1作 為廣域地圖311存儲於存儲部30，並與可動體的有無或移動、區域的變化相應地，關於該可動體的周邊或變化的區域作成高解析度的佔用柵格地圖M2並作為窄域地圖312存儲於存儲部30。
接著，控制單元2使物體檢測控制部29檢測機器人主體1的周邊物體，移動體檢測部291檢測移動體100(移動體檢測步驟：步驟ST5)，並且物體變化檢測部292根據物體的變化判別可動體。移動體檢測步驟(步驟ST5)中，移動體檢測部291和物體變化檢測部292透過比較由地圖作成部25作成的新的佔用柵格地圖M1、M2和存儲於存儲部30的舊的佔用柵格地圖M1、M2，來檢測機器人主體1的周圍物體的有無的變化。像這樣比較新的地圖和舊的地圖，透過運算求得新舊地圖間的差異，藉此移動體檢測部291檢測移動體100，物體變化檢測部292判別可動體的有無和移動。移動體檢測部291判別物體是否在繼續移動，將在繼續移動的物體判別為移動體100。物體變化檢測部292檢測物體出現或移動後是否靜止，或者存在著的物體是否已不存在，判別該物體的狀態是否持續，將移動後處於靜止這樣的物體判別為可動體。
接著，控制單元2使區域資訊控制部27按物件空間內的每個區域識別區域資訊，使區域資訊存儲於存儲部30(區域資訊作成或更新步驟：步驟ST6)。作為該區域資訊例如有，作成的佔用柵格地圖M中機器人主體1能夠通過的可通過區域、存在牆壁W或物體O而機器人主體1不能通過的不可通過區域、指示接受步驟(步驟ST1)中，從使用者收到了要作業或不要移動的指示之指示區域等，區域資訊控制部27使各該區域資訊與佔用柵格地圖M相關聯地存儲於存儲部30。另外，區域資訊控制部27的作業區域資訊存儲 部271將表示是否為能夠使用作業單元7作業的區域的作業區域資訊34與佔用柵格地圖M相關聯地存儲於存儲部30。在此，作業區域的變化的判斷是與前述的物體變化檢測部292同樣地，透過作業區域資訊變化檢測部272將舊的地圖和新的地圖比較而檢測物體的有無的變化來進行的。另外，區域資訊控制部27的排除區域資訊存儲部273使表示從作業物件排除的區域的排除區域資訊35與佔用柵格地圖M相關聯地存儲於存儲部30。
接著，控制單元2使路徑控制部26將表示物件空間內的機器人主體1的移動路徑的機器人路徑資訊32存儲於存儲部30，並使表示不同於機器人主體1的移動體100的移動路徑的移動體路徑資訊33存儲於存儲部30(路徑資訊作成或更新步驟：步驟ST7)。機器人路徑資訊32以基於如前述作成的佔用柵格地圖M和各種區域資訊(作業區域資訊34、排除區域資訊35等)、並且與移動模式對應的相對移動體100的位置關係和/或移動體100的移動速度和方向等作為運算參數，透過路徑控制部26進行運算，算出機器人主體1能夠移動且能夠高效率地移動的路徑。移動體路徑資訊33基於在前述的移動體檢測步驟(步驟ST5)之移動體檢測部291檢測出的移動體100的移動，透過路徑控制部26進行隨時運算而算出。另外，基於算出的移動體路徑資訊33，路徑控制部26修正機器人路徑資訊32。
接著，控制單元2通過行走控制部21使機器人主體1移動或停止(移動或停止步驟：步驟ST8)。該移動或停止步驟(步驟ST8)中，基於由路徑資訊作成或更新步驟(步驟ST7)設定的機器人路徑資訊32，隨著沿該路徑的行進路徑，使機器人主體1移動或使沿著路徑移動的機器人主體1停止。行走控制部21驅動控制行走單元3，由此進行調整機器人主體1的行走 速度或進行前進、後退、轉向等行走動作並避讓由前方感測器或後方感測器檢測出的障礙物或暫時停止等，以適當地控制機器人主體1的行走。另外，控制單元2判斷作成的佔用柵格地圖M和各種區域資訊、機器人路徑資訊32、移動體路徑資訊33等存在任何不齊全、行走不能繼續的情況下，也會使機器人主體1的行走停止，直至由下次以後的更新取得地圖資訊或區域資訊、路徑資訊的整合性保持停止狀態。
接著，控制單元2透過協調移動控制部28使機器人主體1與移動體100協調移動，執行協調移動(協調移動執行步驟：步驟ST9)。此外，該協調移動執行步驟(步驟ST9)在當移動模式是單獨動作模式、或由移動體檢測步驟(步驟ST5)未能判別移動體100或未能取得移動體路徑資訊33等執行協調移動的條件不齊全的情況下，會被跳過。協調移動執行步驟(步驟ST9)中，協調移動控制部28基於指示接受步驟(步驟ST1)接受的指示，執行後述的追隨動作模式、分擔動作模式和導引動作模式中任一移動模式。
接著，控制單元2判斷是否繼續機器人主體1的行動(步驟ST10)，繼續行動的情況下(步驟ST10中為“是”)，返回指示接受步驟(步驟ST1)，反復進行前述的各步驟ST1~ST9。步驟ST10中不繼續行動的情況下(步驟ST10為“否”)，控制單元2使機器人主體1的各部分的動作停止使行動停止。
接著，參照圖9、圖10，說明追隨動作模式中的移動機器人的動作。圖9是表示移動機器人的作為協調移動的追隨動作的圖。圖10是表示追隨動作的流程圖。圖9(A)~(C)中，物件空間整體被作為作業區域A與佔用柵格地圖M相關聯，該作業區域A被作為作業區域資訊34存儲於存儲部 30。另外，存在於物件空間的物體的移動由移動體檢測部291檢測，將該物體判別為移動體100，移動體100的移動路徑R2被作為移動體路徑資訊33與佔用柵格地圖M相關聯。進而，用於追隨移動體100算出的機器人主體1的移動路徑R1被作為機器人路徑資訊32與佔用柵格地圖M相關聯。
首先，行動開始時，如圖9(A)所示，設機器人主體1位於起始點S1，從開始時刻規定時間中移動體100從起始點S2沿移動路徑R2發生了移動。在此，如圖10所示，控制單元2的協調移動控制部28基於通過前述的路徑資訊作成或更新步驟(步驟ST7)存儲於存儲部30的移動體路徑資訊33，取得移動體100的移動路徑R2(移動體路徑資訊取得步驟：步驟ST21)。接著，協調移動控制部28基於通過路徑資訊作成或更新步驟(步驟ST7)存儲於存儲部30的機器人路徑資訊32，沿著機器人主體1的移動路徑R1開始行走，追隨移動體100(移動體追隨步驟：ST22)。從行走開始至到達移動體100的移動路徑R2，如圖9(B)所示，沿著至移動路徑R2最短距離的移動路徑R1移動。在移動體100的追隨中，如圖9(C)所示，以從後接續重合於移動體100的移動路徑R2的方式，隨時更新機器人主體1的移動路徑R1，沿移動路徑R1繼續追隨移動體100。
以追隨移動體100的方式使機器人主體1移動，並且控制單元2透過作業控制部24控制作業單元7執行規定的協調作業或停止作業(協調作業執行或停止步驟：ST23)。即，追隨動作模式中，追隨移動體100的同時與移動體100協調地執行作業。作為該協調作業能夠示例這樣的作業：例如移動機器人是掃除機器人、移動體100是其他掃除機器人的情況下，機器人主體1對移動體100進行了吸入掃除後的地面執行擦拭掃除。這時，移動體 100也可以是人，機器人主體1對人進行清掃掃除後的地面執行吸入掃除或擦拭掃除。此外，移動機器人是掃除機器人之外的機器人，追隨其他作業機器人或人、汽車等的同時協調進行的作業能夠任意選擇，能夠在警備或搬運、嚮導、看護、農業等各種領域中執行適當的作業。
接著，參照圖11、圖12說明分擔動作模式中的移動機器人的動作。圖11是表示移動機器人的作為協調移動的分擔動作的圖。圖12是表示分擔動作的流程圖。圖11(A)~(C)中，物件空間整體被作為作業區域A與佔用柵格地圖M相關聯，該作業區域A被作為作業區域資訊34存儲於存儲部30。該作業區域A如圖11中點鏈線的邊界線K所示，被分割為機器人主體1執行作業的作業區域A1和移動體100執行了作業的作業區域A2。即，移動體檢測部291檢測的移動體100的移動路徑R2被作為移動體路徑資訊33與佔用柵格地圖M相關聯，根據該移動路徑R2移動體100已經執行了作業的區域為作業區域A2，用於與該移動體100分擔執行作業而算出的機器人主體1的移動路徑R1作為機器人路徑資訊32與佔用柵格地圖M相關聯。
首先，行動開始時，如圖11(A)所示，設機器人主體1位於起始點S1，從開始時刻規定時間中移動體100從起始點S2沿移動路徑R2產生了移動。在此，如圖12所示，控制單元2的協調移動控制部28基於通過前述的路徑資訊作成或更新步驟(步驟ST7)存儲於存儲部30的移動體路徑資訊33，取得移動體100的移動路徑R2(移動體路徑資訊取得步驟：步驟ST31)。接著，區域資訊控制部27基於移動體100的移動路徑R2通過運算求得移動體100的作業區域A2(移動體作業區域算出步驟：ST32)，將該作業區域A2作為作業完成的區域更新存儲部30的作業區域資訊34(區域資訊更新步驟： ST33)。具體地，將佔用柵格地圖M中經移動體100移動的區域作為作業區域A2且定為作業完成，此外的區域作為機器人主體1的作業區域A1，隨著時間的推移若移動體100的移動路徑R2變動，則與此相應地，將包括邊界線K和作業區域A1、A2的作業區域資訊34進一步更新。
接著，路徑控制部26對應於機器人主體1的作業區域A1將機器人主體1的移動路徑R1(機器人路徑資訊32)更新(機器人路徑資訊更新步驟：ST34)，控制單元2沿著移動路徑R1開始機器人主體1的行走。這時，機器人主體1的移動路徑R1設定為如圖11(B)所示，朝著從移動體100的移動路徑R2離開的方向，並如圖11(C)所示逐漸靠近移動體100的移動路徑R2，以使移動體100在終點E2停止後，物件空間整體中沒有未作業區域的方式，設定機器人主體1的作業區域A1和移動路徑R1的終點E1。即，為了使佔用柵格地圖M中機器人主體1和移動體100分擔作業，路徑控制部26以使彼此的移動路徑R1、R2儘量不重合且沒有未作業區域，而決定機器人主體1的移動路徑R1a。
像這樣地使機器人主體1在不同於移動體100的路徑中移動，並且控制單元2通過作業控制部24控制作業單元7執行規定的協調作業或停止作業(協調作業執行或停止步驟：ST35)。即，分擔動作模式中，機器人主體1和移動體100分擔作業區域A1、A2的同時，移動機器人與移動體100協調執行作業。作為該協調作業，移動機器人和移動體100可以進行相同的作業，也可以進行不同的作業。另外，與上述同樣地，關於移動機器人和移動體100執行的協調作業，可以執行掃除或警備、搬運、嚮導、看護、農業等各種領域中適當的作業。
接著，參照圖13、圖14說明導引動作模式中的移動機器人的動作。圖13是表示移動機器人的作為協調移動的導引動作的圖。圖14是表示導引動作的流程圖。圖13(A)~(C)中，物件空間整體被作為作業區域A與佔用柵格地圖M相關聯，該作業區域A被作為作業區域資訊34存儲於存儲部30。並且，存在於物件空間的物體的移動係由移動體檢測部291檢測，將該物體判別為移動體100，移動體100的移動路徑R2被作為移動體路徑資訊33與佔用柵格地圖M相關聯。進而，用於導引移動體100而算出的機器人主體1的移動路徑R1被作為機器人路徑資訊32與佔用柵格地圖M相關聯。
首先，行動開始時，如圖13(A)所示，設機器人主體1位於起始點S1，從開始時刻規定時間中移動體100從起始點S2沿著移動路徑R2產生了移動。在此，如圖13所示，控制單元2的協調移動控制部28基於通過前述的路徑資訊作成或更新步驟(步驟ST7)存儲於存儲部30的移動體路徑資訊33，取得移動體100的移動路徑R2(移動體路徑資訊取得步驟：步驟ST41)。接著，協調移動控制部28基於通過路徑資訊作成或更新步驟(步驟ST7)存儲於存儲部30機器人路徑資訊32，沿著機器人主體1的移動路徑R1開始行走，導引移動體100(移動體導引步驟：ST42)。從行走開始至到達移動體100的移動路徑R2的前方為止，如圖13(B)所示，沿著構成最短距離的移動路徑R1移動，在導引移動體100期間，如圖13(C)所示，以移動體100的移動路徑R2從後接續重合於機器人主體1的移動路徑R1的方式隨時更新移動路徑R1，驅動控制機器人主體1的行走單元3。在此，移動機器人也可以具備報知單元，判定移動體100的移動路徑R2正重合於還是離開機器人主體 1的移動路徑R1，若判定移動路徑R2離開，則報知單元向移動體100通過光或聲、通訊進行報知。
以導引移動體100的方式使機器人主體1移動，並且控制單元2通過作業控制部24控制作業單元7執行規定的協調作業或停止作業(協調作業執行或停止步驟：ST43)。即，導引動作模式中，導引移動體100的同時與移動體100協調執行作業。作為該協調作業，與上述同樣地，移動機器人和移動體100可以進行相同的作業，也可以進行不同的作業。並且，關於移動機器人和移動體100執行的協調作業，可以執行掃除或警備、搬運、嚮導、看護、農業等各種領域中適宜的作業。
接著，參照圖15、圖16說明與上述的追隨動作模式、分擔動作模式和導引動作模式中任一移動模式同時或獨立地執行的移動機器人的動作。圖15是表示移動機器人的其他的動作的圖，也是表示物體O產生了移動的情況下檢測作業區域的變化，更新機器人主體1的移動路徑R1而移動的動作的圖。圖16是表示移動機器人的另外其他動作的圖，也是表示存在由使用者從作業物件排除的排除區域的情況下更新機器人主體1的移動路徑R1而移動的動作的圖。
圖15(A)~(C)中，物件空間整體被作為作業區域A與佔用柵格地圖M相關聯，該作業區域A被作為作業區域資訊34存儲於存儲部30。並且，行動開始時，如圖15(A)所示，由於存在於物件空間的物體O的周圍是不能作業的區域，所以作為從作業物件排除的排除區域A3與佔用柵格地圖M相關聯，在存儲部30中存儲排除區域資訊35。這樣的具有作業區域A以及排除區域A3的佔用柵格地圖M中，以機器人主體1能夠不包括除排除區 域A3外的作業區域A全體而移動的方式，設定機器人主體1的移動路徑R1。
接著，在機器人主體1的行走中或下次行動開始時，如圖15(B)所示，作為可動體的物體O發生了移動的情況下，當作業區域資訊變化檢測部272檢測出物體O的移動，作業區域資訊存儲部271對應移動後的物體O的位置更新作業區域資訊34，並刪除舊的排除區域A3，來作為未作業且能夠作業的區域AO替換作業區域資訊34，並且排除區域資訊存儲部273且將新的排除區域A3與佔用柵格地圖M相關聯地替換排除區域資訊35。經過這樣地更新區域資訊後，路徑控制部26基於替換後的作業區域資訊34，更新機器人主體1的移動路徑R1，控制單元2沿著移動路徑R1使機器人主體1行走。接著，如圖15(C)所示，在沒有作為可動體的物體O的情況下，該情況由作業區域資訊變化檢測部272檢出後，作業區域資訊存儲部271更新作業區域資訊34，並刪除舊的排除區域A3，來作為未作業且能夠作業的區域AO替換作業區域資訊34。經過這樣地更新區域資訊後，路徑控制部26基於替換後的作業區域資訊34，更新機器人主體1的移動路徑R1，控制單元2沿著移動路徑R1使機器人主體1行走。
圖16(A)~(C)中，物件空間整體被作為作業區域A且與佔用柵格地圖M相關聯，該作業區域A作為作業區域資訊34存儲於存儲部30。並且，行動開始時，如圖16(A)所示，佔用柵格地圖M中以機器人主體1能夠不包括作業區域A全體地移動的方式，設定機器人主體1的移動路徑R1。在此，指示接受步驟(步驟ST1)中，從使用者接受的指示是從作業物件排除的區域的情況下，如圖16(B)所示，排除區域資訊存儲部273將排除區域A4與佔 用柵格地圖M相關聯而更新排除區域資訊35。經過這樣地更新區域資訊後，路徑控制部26基於更新的作業區域資訊34和排除區域資訊35，更新機器人主體1的移動路徑R1，控制單元2使機器人主體1沿著移動路徑R1行走。接著，如圖16(C)所示，進一步地根據由指示接受步驟(步驟ST1)接受的指示而排除區域A4發生了變化的情況下，排除區域資訊存儲部273更新排除區域資訊35，路徑控制部26更新機器人主體1的移動路徑R1。並且，在機器人主體1的行走中接受到排除區域A4被解除的指示的情況下，曾為排除區域A4的區域變為未作業且能夠作業的區域，所以作業區域資訊存儲部271更新作業區域資訊34，路徑控制部26更新機器人主體1的移動路徑R1。
根據這樣的本實施方式，能夠產生以下的作用和效果。
(1)移動機器人的控制單元2將自己的移動路徑R1作為機器人路徑資訊32存儲，並將移動體檢測部291檢測的移動體100的移動路徑R2作為移動體路徑資訊33存儲，協調移動控制部28基於機器人路徑資訊32和移動體路徑資訊33，使機器人主體1相對於移動體100協調移動，由此能夠使機器人主體1相對於移動體100高效率地移動，並且能夠回應於移動體100的動作執行各種各樣的動作，以能夠擴大移動機器人的利用範圍。並且，移動體檢測部291檢測移動體100，由此能夠可靠地執行相對移動體100的協調動作。
(2)如圖9、圖10所示，協調移動控制部28使機器人主體1以從後接續重合於移動體100的移動路徑R2的方式移動而追隨移動體100，由此能夠使機器人主體1執行從移動體100的後方追隨的追隨動作。即，不是 單純地朝移動體100移動，而是移動機器人模仿移動體100移動過的路徑而從後接續移動，由此能夠執行與移動體100協調的作業等。
(3)如圖11、圖12所示，協調移動控制部28使機器人主體1以不重合於移動體100的移動路徑R2的方式移動，使機器人主體1在規定的作業區域A1移動，與在作業區域A2移動的移動體100分擔作業，由此能夠使機器人主體1執行與移動體100不重合的分擔作業。即，機器人主體1在規定的作業區域A中與移動體100移動過(或正在移動)的移動路徑R2不同的移動路徑R1中移動，由此能夠與移動體100分擔作業的同時進行協調動作。
(4)如圖13、圖14所示，協調移動控制部28以使移動體100從後接續重合於機器人主體1的移動路徑R1而移動的方式，使機器人主體1相對於移動體100導引移動，由此能夠使機器人主體1執行導引移動體100的導引動作。即，判定移動體100對機器人主體1追隨而來的狀況的同時使機器人主體1移動，由此能夠使得機器人主體1進行導引的同時執行與移動體100協調的作業。
(5)物體變化檢測部292比較新的地圖和舊的地圖，檢測機器人主體1的周圍物體O的有無的變化，由此能夠與作業區域A的變化對應使機器人主體1的動作變化。例如作業者使能夠移動的物體O發生移動的情況下，由於因該物體O而未能通過的區域A3成為能夠通過的區域AO，所以能夠更新機器人路徑資訊32使機器人主體1移動以在該區域AO中通過。
(6)地圖作成部25作成廣域地圖311和窄域地圖312，由此能夠在基於將機器人路徑資訊32和移動體路徑資訊33相關聯的低解析度且廣範圍的廣域地圖311，來識別作業區域A全域的同時，基於用於由物體變化 檢測部292檢測機器人主體1的周圍物體O的有無的變化的窄域地圖312，來可靠地檢測周圍物體O的有無的變化。另外，能夠使與廣域地圖311相較資料量少的窄域地圖312大量地事先存儲於存儲部30。
(7)作業區域資訊存儲部271使表示是否為能夠作業的區域的作業區域資訊34相對於佔用柵格地圖M相關聯地存儲於存儲部30，作業區域資訊變化檢測部272透過比較新的地圖和舊的地圖來檢測作業區域資訊34的變化，由此能夠與作業區域資訊34的變化對應，來使機器人主體1的動作變化。例如，作業者使物體O的位置發生移動的情況下，由於一直未能作業的區域A3變為能夠通過的區域AO，所以能夠由行走單元3使機器人主體1移動以在該區域AO作業。
(8)地圖作成部25除了廣域地圖311外，還作成用於由作業區域資訊變化檢測部272檢測作業區域資訊34的變化的窄域地圖312，由此能夠可靠地檢測作業區域資訊34的變化。另外，能夠使與廣域地圖311相較資料量少的窄域地圖312大量地事先存儲於存儲部30。
(9)排除區域資訊存儲部273使排除區域資訊35相對於佔用柵格地圖M相關聯地存儲於存儲部30，由此能夠使機器人主體1的動作相對於根據排除區域資訊35從作業物件排除的區域A4變化。例如作業者在某區域已經作業的情況下，以將該區域A4從作業物件排除的方式存儲排除區域資訊35，由此能夠以使該區域A4中不作業的方式使機器人主體1動作。
〔實施方式的變形〕
此外，本發明不限於上述實施方式，能夠達成本發明的目的之範圍內的變形、改良等，皆被包含於本發明。
上述實施方式中作為移動體雖沒有例示具體的方案，但作為移動體可例如是服務機器人、家用機器人等移動機器人，更具體地能夠例示掃除機器人、警備機器人、搬運機器人、嚮導機器人等。另外，作為移動體也可以是自動駕駛的汽車或作業車等。另外，移動體的移動範圍不限於二維平面空間，也可以是三維空間，這種情況下移動體可以是無人機等飛行器。即，上述實施方式中，作為SLAM技術示出了使用2D-SLAM的例子，但本發明的地圖生成系統也能夠應用於以三維空間為物件的3D-SLAM。
上述實施方式中，協調移動控制部28是基於在指示接受步驟(步驟ST1)接受的指示來執行追隨動作模式、分擔動作模式和導引動作模式中任一移動模式的，但是也可以不執行追隨動作模式、分擔動作模式和導引動作模式的全部，可以執行其中一個或兩個移動模式。並且，指示接受步驟(步驟ST1)中沒接受到指示的情況下，也可以不與移動體100協調移動，而以預先設定的機器人主體1單獨的單獨移動模式行動。另外，以某移動模式移動中在指示接受步驟(步驟ST1)中接受到新的指示的情況下，也可以切換成基於新的指示的移動模式而行動。
上述實施方式中，移動機器人的機器人主體1具備控制單元2，該控制單元2中設置有地圖作成部25和存儲部30，但作成佔用柵格地圖M的地圖作成單元和存儲佔用柵格地圖M的存儲單元等也可以不只設於機器人主體1，還設於能夠與移動體主體通訊的其他機器上，以移動體主體1基於由其他機器作成的佔用柵格地圖M自律行走的方式構成。並且移動機器人 具備檢測單元，但也可以不只設於機器人主體1上，在其他機器上也設置檢測單元，接收由其他機器檢測移動範圍和移動體的檢測資訊，使用該檢測資訊作成地圖或作成移動體的移動路徑或作成區域資訊。
上述實施方式中，通過基於由地圖作成部25作成的佔用柵格地圖M來比較舊的地圖和新的地圖，藉此由移動體檢測部291檢測移動體100，但也可以與該方法另外地設置直接檢測移動體的移動體檢測單元。作為該移動體檢測單元能夠示例具備照相機等撮像單元、處理由撮像單元拍攝的畫面之畫面處理單元、基於畫面處理的結果檢測物體的移動的分析單元。根據這樣的構成，通過設置直接檢測機器人主體1的周圍的移動體之移動體檢測單元，能夠精度良好地檢測移動體，能夠可靠地執行相對移動體的協調動作。進而，作為移動體檢測單元，可以透過與移動體之間直接或間接進行通訊來檢測移動體，也可以事先在移動體上設置信標等被檢測單元，將該被檢測單元光學讀取或電子讀取來檢測移動體。
上述實施方式中，作為由地圖作成部25作成的佔用柵格地圖M的地圖資訊31，係由廣域地圖311和窄域地圖312兩種解析度不同的地圖構成，但也可以是地圖資訊31僅由包含移動範圍整體的廣域地圖構成，該廣域地圖具有高解析度。並且，作為地圖資訊31並不限於廣域地圖311和窄域地圖312兩種，也可以具有解析度不同的三種以上的地圖而構成。另外，作為地圖資訊，不限於解析度不同，也可以包含與空間的高度資訊或牆面資訊、物體的立體形狀資訊等各種資訊相應的多個地圖而構成。
[產業上的可利用性]
如以上所示，本發明能夠很好地利用於能夠對應於其他物體或移動體的動作，而執行各種各樣的動作以能夠擴大利用範圍的移動機器人。
1:機器人主體
2:控制單元
3:行走單元(移動單元)
4:檢測單元
5:通訊單元
6:指示接受單元
7:作業單元
21:行走控制部
22:檢測控制部
23:通訊控制部
24:作業控制部
25:地圖作成部
26:路徑控制部(機器人路徑資訊存儲部、移動體路徑資訊存儲部)
27:區域資訊控制部
28:協調移動控制部
29:物體檢測控制部
30:存儲部

Claims (7)

  1. 一種移動機器人，其特徵在於，所述移動機器人具備：機器人主體、用於使所述機器人主體移動的移動單元、檢測至所述機器人主體的移動範圍中的周圍物體的距離和方向的檢測單元、以及控制所述移動單元和所述檢測單元的控制單元，其中，所述控制單元具備：按時間序列存儲由所述檢測單元檢測的檢測資訊的存儲部；基於存儲於所述存儲部的檢測資訊，作成所述機器人主體的周圍的地圖並存儲於所述存儲部的地圖作成部；檢測不同於所述機器人主體的移動體的移動體檢測部；使表示所述機器人主體的移動路徑的機器人路徑資訊與由所述地圖作成部作成的地圖，相關聯地存儲於所述存儲部的機器人路徑資訊存儲部；使表示所述移動體的移動路徑的移動體路徑資訊與由所述地圖作成部作成的地圖，相關聯地存儲於所述存儲部的移動體路徑資訊存儲部；基於所述機器人路徑資訊和所述移動體路徑資訊使所述機器人主體相對於所述移動體協調移動的協調移動控制部；以及比較由所述地圖作成部作成的新的地圖和存儲於所述存儲部的舊的地圖，由此檢測所述機器人主體的周圍物體有無的變化之物體變化檢測部； 其中，所述地圖作成部作成：將所述機器人路徑資訊和所述移動體路徑資訊相關聯的低解析度且廣範圍的廣域地圖；和用於由所述物體變化檢測部檢測所述機器人主體的周圍物體有無的變化的高解析度的窄域地圖。
  2. 如請求項1所述的移動機器人，其中，所述協調移動控制部以使所述機器人主體的移動路徑相對於所述移動體的移動路徑從後接續重合的方式，由所述移動單元使所述機器人主體移動，由此使所述機器人主體追隨所述移動體移動。
  3. 如請求項1所述的移動機器人，其中，所述協調移動控制部以使所述機器人主體的移動路徑相對於所述移動體的移動路徑不重合的方式，由所述移動單元使所述機器人主體移動，由此使所述機器人主體在規定的移動區域與所述移動體進行分擔而移動。
  4. 如請求項1所述的移動機器人，其中，所述協調移動控制部判定所述移動體的移動路徑是否相對於所述機器人主體的移動路徑從後接續重合，判定為重合的情況下由所述移動單元使所述機器人主體移動，由此使所述機器人主體相對於所述移動體導引移動。
  5. 如請求項1所述的移動機器人，其中，所述控制單元具備： 使表示是否為能夠作業的區域的作業區域資訊相對於由所述地圖作成部作成的地圖相關聯地存儲於所述存儲部的作業區域資訊存儲部；以及比較由所述地圖作成部作成的新的地圖和存儲於所述存儲部的舊的地圖，由此檢測所述作業區域資訊的變化的作業區域資訊變化檢測部。
  6. 如請求項5所述的移動機器人，其中，所述地圖作成部作成包括：所述機器人路徑資訊和所述移動體路徑資訊的低解析度且廣範圍的廣域地圖；和用於由所述作業區域資訊變化檢測部檢測所述作業區域資訊的變化的高解析度的窄域地圖。
  7. 如請求項1~6中任一項所述的移動機器人，其中，所述控制單元具備：使表示從作業物件排除的區域的排除區域資訊相對於由所述地圖作成部作成的地圖相關聯地存儲於所述存儲部的排除區域資訊存儲部。
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