WO2023112690A1 - 移動ロボット、制御方法、プログラム、およびスイッチモジュール - Google Patents

移動ロボット、制御方法、プログラム、およびスイッチモジュール Download PDF

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WO2023112690A1
WO2023112690A1 PCT/JP2022/044326 JP2022044326W WO2023112690A1 WO 2023112690 A1 WO2023112690 A1 WO 2023112690A1 JP 2022044326 W JP2022044326 W JP 2022044326W WO 2023112690 A1 WO2023112690 A1 WO 2023112690A1
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WO
WIPO (PCT)
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exterior panel
mobile robot
switch module
magnet
contact position
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/044326
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
英貴 高橋
正 浅見
広章 山名
秀明 舘野
直樹 松下
有信 植田
Original Assignee
ソニーグループ株式会社
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H36/00Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding

Definitions

  • the present technology relates to mobile robots, control methods, programs, and switch modules, and more particularly to mobile robots, control methods, programs, and switch modules that enable accurate detection of contact positions of external objects.
  • sensing There are robots that sense their surroundings and move autonomously according to the sensing results.
  • a blind spot usually exists in the sensing range of such a robot.
  • sensing may not be performed normally depending on the surrounding environment such as brightness and temperature, and the state of the object such as color, material, and size.
  • the contact position can be detected accurately, it will be possible to make the robot take appropriate actions according to the contact position. For example, by applying feedback to the next action, it is possible to realize a safer autonomous action according to the contact position.
  • This technology was created in view of this situation, and enables the contact position of an external object to be detected with high accuracy.
  • a mobile robot includes: a plurality of switch modules that are arranged on the back side of an exterior panel attached to a housing and that are turned on when the exterior panel is pushed; A determination unit that determines a contact position of an external object with respect to the exterior panel based on the pattern of the switch module, and a control unit that controls an operation according to the contact position of the external object.
  • the contact position of the external object with respect to the exterior panel is determined based on the pattern of the switch modules that are turned on, and the operation is controlled according to the contact position of the external object.
  • a switch module includes: a movable member having a shaft; a magnet provided at the tip of the shaft and having a polarity different from that of an external magnet provided on the back surface of a detachable member; a case portion in which a space is formed to accommodate the movable member and restrict movement of the movable member in each of the depth direction, the pan direction, and the tilt direction; and a case portion provided between the magnet and the case portion. and a spring that expands and contracts in the depth direction to urge the magnet toward the rear surface side of the detachable member.
  • a positioning portion is formed in the space that narrows toward the insertion opening of the shaft portion and against which the movable member is pressed by the biasing force of the spring.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the appearance of a mobile robot according to an embodiment of the present technology
  • FIG. It is a figure which shows the external appearance of a mobile robot. It is a figure which shows the external appearance of a mobile robot. It is a figure which shows the external appearance of a mobile robot.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of movement of a mobile robot;
  • FIG. 4 is a diagram showing a turning range of the mobile robot;
  • It is a perspective view which shows the structure of the back surface of an exterior panel.
  • It is a figure which shows the mode of attachment or detachment of an exterior panel. It is a figure which expands and shows the vicinity of a switch module and an attachment member.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of arrangement positions of switch modules; It is a figure which shows the example of the movable direction of an exterior panel.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a contact position determination area;
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a contact position determination area;
  • FIG. 4 is a diagram showing a state in which a person is present in the traveling direction of the mobile robot; It is a figure which shows a mode that it contacted the object with height.
  • 1 is a block diagram showing a configuration example of a mobile robot;
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing a connection relationship between a switch module and a contact position determination section;
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a position determination table;
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining processing of a mobile robot;
  • FIG. 4 is a diagram showing the vicinity of the switch module and the mounting member from the lateral direction;
  • FIG. 10 is a diagram showing a state in which the switch module is fitted;
  • FIG. 4 is an exploded view of the switch module;
  • FIG. 4 is a top perspective view of the switch module;
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a switch module;
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing a movable range of a key member;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing movement in a tilt direction; It is a figure which shows the other example of the cross section of a case part.
  • FIG. 11 is a perspective view showing another example of the appearance of the mobile robot;
  • FIG. 11 is a perspective view showing another example of the appearance of the mobile robot;
  • FIG. 11 is a perspective view showing another example of the appearance of the mobile robot;
  • FIG. 11 is a perspective view
  • FIG. 29 is a diagram showing the appearance of each side of the mobile robot of FIG. 28;
  • FIG. 11 is a perspective view showing another example of the appearance of the mobile robot;
  • 31 is a diagram showing the appearance of each side of the mobile robot of FIG. 30;
  • FIG. 11 is a perspective view showing another example of the appearance of the mobile robot;
  • FIG. 33 is a diagram showing the appearance of each side of the mobile robot of FIG. 32;
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the appearance of a mobile robot according to an embodiment of the present technology.
  • the mobile robot 1 is a mobile object that senses the surrounding conditions and autonomously moves (runs) according to the sensing results.
  • the mobile robot 1 is used indoors, for example.
  • Each part of the mobile robot 1 is provided with various sensors such as a camera, a distance sensor, and an infrared sensor.
  • a computer such as a PC, a battery, and the like are provided inside the housing.
  • the mobile robot 1 has a cylindrical housing with gently arcuate front and rear surfaces and flat left and right side surfaces. .
  • the mobile robot 1 has a height of about 50 cm.
  • the front of the housing of the mobile robot 1 is composed of a front exterior panel 11-1, and the right side is composed of a vertically long rectangular right exterior panel 11-4. Further, the upper surface of the housing is composed of a top plate 12 .
  • the front, rear, left, and right surfaces of the housing of the mobile robot 1 are made up of exterior panels made of resin or the like.
  • the front surface of the housing is composed of a front exterior panel 11-1 (A in FIG. 2), and the rear surface is composed of a rear exterior panel 11-2 (B in FIG. 2). Similar to the front exterior panel 11-1, the rear exterior panel 11-2 also has a generally gentle arc surface shape. Openings are formed at positions near the bottom of the front exterior panel 11-1 and the rear exterior panel 11-2. Surrounding conditions are sensed through openings formed at each position.
  • the left side of the housing is composed of the left exterior panel 11-3 (FIG. 3A), and the right side is composed of the right exterior panel 11-4 (FIG. 3B).
  • the left exterior panel 11-3 also has a vertically long rectangular shape as a whole.
  • the upper surface of the housing is composed of a substantially oval top plate 12 (A in FIG. 4).
  • a plurality of wheels that are rotated by the driving force of the motor are provided on the bottom surface of the mobile robot 1 (B in FIG. 4).
  • wheels 21L and 21R which are large wheels, are provided at positions near the left and right sides, respectively.
  • Small wheels 22-1L and 22-1R are provided on the front side, and small wheels 22-2L and 22-2R are provided on the rear side.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of movement of the mobile robot 1.
  • the mobile robot 1 By rotating the wheels provided on the bottom surface, the mobile robot 1 can turn as indicated by the arrow A1 in FIG. A dashed line in FIG. 5 indicates the pivot axis of the mobile robot 1 .
  • the solid line in FIG. 6 indicates the orientation of the top plate 12 when the front is directed in the direction of arrow A11, and the dashed line indicates the orientation of the top plate 12 when the front is directed in the direction of arrow A12.
  • the appearance of the mobile robot 1 is designed in consideration of the safety of the surroundings.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the rear surface of the exterior panel.
  • FIG. 7A shows the configuration of the rear surface of the front exterior panel 11-1
  • FIG. 7B shows the configuration of the rear surface of the left exterior panel 11-3.
  • Switch modules 31-1 to 31-4 are arranged at the four corners of the rear surfaces of the front exterior panel 11-1 and the left exterior panel 11-3.
  • Switch modules 31-1 to 31-4 are arranged at the four corners of the rear surface of the rear exterior panel 11-2 in the same manner as the rear surface of the front exterior panel 11-1, and at the four corners of the rear surface of the right exterior panel 11-4.
  • switch modules 31-1 to 31-4 are arranged on the rear surface of the left exterior panel 11-3.
  • the switch modules are arranged on the back sides of the front side exterior panel 11-1 to the right side exterior panel 11-4 with their positions shifted in the horizontal and vertical directions.
  • the switch modules 31-1 to 31-4 on the back side of the same exterior panel are arranged on the same plane.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of switch modules 31-1 to 31-4 arranged on the back side of the left exterior panel 11-3.
  • the switch modules 31-1 to 31-4 are attached to the main body of the mobile robot 1, for example.
  • Mounting members 32-1 to 32-4 are provided at positions on the rear surface of the left exterior panel 11-3 corresponding to the positions of the switch modules 31-1 to 31-4, as shown on the left side of FIG.
  • the switch modules 31-1 to 31-4 and the mounting members 32-1 to 32-4 have structures that can be attached and detached by magnets.
  • an S-pole magnet is provided on the tip side of the switch modules 31-1 to 31-4
  • an N-pole magnet is provided on the mounting member 32-1 to 32-4 side.
  • FIG. 9 is an enlarged view showing the vicinity of the switch module 31-1 and the mounting member 32-1.
  • the thin cylindrical member at the tip of the switch module 31-1 and the thin cylindrical member of the mounting member 32-1, which are shown in color in FIG. 9, are magnets.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of arrangement positions of switch modules.
  • switch modules 31-1 to 31-4 are provided at the four corners of the front, rear, left, and right surfaces of the main body 1A of the mobile robot 1. As shown in FIG. The switch modules 31-1 to 31-4 provided on each surface allow the front side exterior panel 11-1 to the right side exterior panel 11-4 to be detachable.
  • the front side exterior panel 11-1 to the right side exterior panel 11-4 are collectively referred to as the exterior panel 11 when there is no need to distinguish between them.
  • Other configurations that are provided in plurality will also be collectively described in the same manner.
  • the switch modules 31-1 to 31-4 are collectively referred to as the switch modules 31 when there is no need to distinguish between them.
  • magnets are provided on the switch module 31 side of the main body 1A and on the mounting member 32 side of the exterior panel 11, respectively, and furthermore, the mounting member 32 side is provided with a projecting portion formed with a slanted surface that serves as a pull-in shape. be done.
  • the attracting force and the attracting shape of the magnets Due to the attracting force and the attracting shape of the magnets, it is possible to easily attach and detach the exterior panel 11 and the switch module 31 with good positional accuracy. For example, when a magnet and a magnetic material such as metal are attracted, the position may be misaligned, and it is difficult to maintain the accuracy of the position at all times. It is possible to perform suction with high positional accuracy without shifting.
  • the attachment and detachment of the exterior panel 11 may be realized by using a combination of a magnet and a magnetic body instead of using magnets. If the pull-in shape can be made sufficiently large, for example, a magnet can be provided on the switch module 31 side of the main body 1A and a metal can be provided on the attachment member 32 side of the exterior panel 11. FIG.
  • 11A and 11B are diagrams showing examples of movable directions of the exterior panel 11.
  • the switch module 31 arranged on the back side of the exterior panel 11 has a movable range in three axial directions of the depth direction, the pan direction, and the tilt direction, as will be described in detail later.
  • the switch module 31 is turned on in response to pressing in all three axial directions.
  • the exterior panel 11 By arranging the switch modules 31 having movable ranges in three axial directions on the same plane corresponding to the four corners of the exterior panel 11, the exterior panel 11 can also be moved in the depth direction and the pan as shown in FIG. It has a movable range in three axial directions, direction and tilt. By arranging the switch modules 31 on the same plane corresponding to the four corners of the exterior panel 11, the exterior panel 11 can be smoothly moved in three dimensions.
  • the exterior panel 11 as a whole moves in one of the depth, pan, and tilt directions. move to One of the switch modules 31 arranged on the back side of the exterior panel 11 is turned on according to the movement of the exterior panel 11 as a whole.
  • the mobile robot 1 can determine which position on the surface of the exterior panel 11 has come into contact with an external object according to the pattern of the switch modules 31 that are turned on.
  • the mobile robot 1 has the function of determining the contact position of an external object. Since the switch modules 31 are provided on the front, rear, left, and right surfaces of the housing, all the front, rear, left, and right surfaces function as contact sensors. Instead of providing the switch module 31 on the back side of all the front, rear, left, and right surfaces, the switch module 31 may be provided on the back side of at least one of the surfaces.
  • FIG. 12 shows the front and back judgment areas
  • FIG. 13 shows the left and right judgment areas.
  • the colored circles shown at the four corners of the exterior panel 11 indicate the arrangement positions of the switch modules 31.
  • Numbers 1 to 4 on colored circles indicate switch modules 31-1 to 31-4, respectively.
  • Switch modules 31-1 to 31-4 are arranged at positions corresponding to the upper left, upper right, lower left, and lower right corners of the exterior panel 11, respectively.
  • a switch module 31-1 is provided on the back side of the determination area A, which is the upper left area of the exterior panel 11, and a switch module 31-2 is provided on the back side of the determination area C, which is the upper right area. Further, a switch module 31-3 is provided on the back side of the determination area G which is the lower left area, and a switch module 31-4 is provided on the back side of the determination area I which is the lower right area.
  • the switch module 31-1 when the front exterior panel 11-1 (A in FIG. 12) moves in response to contact with an external object and the switch module 31-1 is turned on, the switch module 31-1 is arranged on the back side. The position within the determination area A on the front side of the object is determined as the contact position of the external object. Similarly, when the switch module 31-4 is turned on, the position within the determination area I on the front side where the switch module 31-4 is arranged on the back side is determined as the contact position of the external object.
  • the judgment area A where the switch module 31-1 is arranged and the judgment area C where the switch module 31-2 is arranged on the back side is determined as the contact position of the external object.
  • the determination area C in which the switch module 31-2 is arranged and the determination area C in which the switch module 31-4 is arranged on the back side A position within the determination area F between I is determined as the contact position of the external object.
  • the contact position is determined in the same way for each of the back, left, and right sides.
  • switch modules 31 are arranged for one exterior panel 11, but any number of switch modules 31 may be arranged according to the shape of the exterior panel 11. It is possible to Also, although the switch modules 31 are arranged at the four corners of the exterior panel 11, the switch modules 31 can be arranged at any position such as the center. The switch modules 31 may be arranged on different planes instead of on the same plane.
  • the mobile robot 1 can determine the contact position of an external object according to the pattern of the switch modules 31 that are turned on. In addition, the mobile robot 1 can feed back the determination result of the contact position to the next operation, such as stopping the movement or moving in the direction of the surface opposite to the contact surface (separate direction). Become.
  • the mobile robot 1 Since the mobile robot 1 is a moving body capable of detecting contact on each of its front, rear, left, and right surfaces, a person in the direction of travel does not know the position of the emergency stop button or how to stop it, as shown in FIG. Even if it does not exist, the mobile robot 1 can be brought to an emergency stop simply by touching an arbitrary surface on the spur of the moment. Since the switch module 31 contains a spring as will be described later, even if the mobile robot 1 comes into contact with the mobile robot 1, the switch module 31 can absorb the impact caused by the contact.
  • the mobile robot 1 can detect even when it contacts a tall object such as a stroller or a wheelchair shown in FIG. It is possible to make an emergency stop. If there is a limit to the area that can detect contact with an external object, such as detecting contact with only a bumper installed near the floor, Although contact cannot be detected, it is possible to prevent such a thing.
  • the mobile robot 1 it is possible to detect contact that occurs in the range up to the same height as the housing from each of the front, back, left, and right directions.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of the mobile robot 1. As shown in FIG.
  • the mobile robot 1 is composed of a control unit 51, a moving unit 52, a camera 53, a sensor 54, a communication unit 55, and a power supply unit 56.
  • the control unit 51 is configured by an information processing device such as a computer.
  • the control unit 51 executes a predetermined program using the CPU and controls the overall operation of the mobile robot 1 .
  • the moving unit 52 rotates the tires by driving the motors and gears, and realizes the movement of the mobile robot 1 .
  • the moving unit 52 functions as a moving unit that realizes movement of the mobile robot 1 while controlling the speed and direction of movement under the control of the control unit 51 .
  • the camera 53 is composed of a depth camera that captures a distance image, an RGB camera that captures an RGB image, an IR camera that captures an IR image, and the like. An image captured by the camera 53 is output to the control section 51 .
  • the sensor 54 is composed of various sensors such as an acceleration sensor, a gyro sensor, a motion sensor, an encoder for detecting the amount of rotation of the tire provided in the moving part 52, and a LiDAR. Information representing the result of sensing by the sensor 54 is output to the control unit 51 .
  • At least one of the camera 53 and the sensor 54 may be provided outside the mobile robot 1.
  • the image captured by the camera 53 provided outside the mobile robot 1 and the information representing the sensing result by the sensor 54 are transmitted to the mobile robot 1 via wireless communication.
  • the communication unit 55 performs wireless communication with an external device.
  • the movement of the mobile robot 1 may be controlled by an external control device.
  • the communication unit 55 receives control commands transmitted from an external control device, and transmits sensor data measured by the sensor 54 to the external control device.
  • the power supply unit 56 has a battery.
  • the power supply unit 56 supplies power to each unit of the mobile robot 1 .
  • the contact position determination section 61 and the motion control section 62 are realized by executing a predetermined program by the CPU of the computer that constitutes the control section 51 .
  • the contact position determination unit 61 determines the contact position of an external object based on information supplied from the switch module 31 arranged on the back side of each exterior panel 11 .
  • FIG. 17 is a diagram showing the connection relationship between the switch modules on each surface and the contact position determination section 61. As shown in FIG.
  • the switch modules 31-1 to 31-4 arranged on the back side of the front exterior panel 11-1 and the back side of the rear exterior panel 11-2 are connected.
  • the switch modules 31-1 to 31-4 are connected respectively.
  • ON/OFF information representing ON/OFF of contact is supplied from each switch module 31 to the contact position determination unit 61 .
  • the contact position determination unit 61 determines whether
  • FIG. 18 is a diagram showing an example of a position determination table used for determining contact positions.
  • the contact position determination unit 61 is prepared in advance with a position determination table that is information that associates the patterns of the switch modules 31 that are turned on and the contact positions.
  • the position within the determination area A where the switch module 31-1 is arranged on the back side is the position of the external object. It is determined as a contact position.
  • a position within the determination area B between the determination area C and the determined area C is determined as the contact position of the external object.
  • the position within the determination area C where the switch module 31-2 is arranged on the back side is determined as the contact position of the external object. be done.
  • a position in the determination area D between the determination area G and the determination area G is determined as the contact position of the external object.
  • the judgment area A where the switch module 31-1 is arranged on the back side, and the switch module 31-2 are turned on.
  • the position in the judgment area E between the judgment area C where the switch module 31-3 is arranged, the judgment area G where the switch module 31-3 is arranged, and the judgment area I where the switch module 31-4 is arranged is an external object. is determined as the contact position of
  • the determination area C where the switch module 31-2 is arranged and the switch module 31-4 are arranged on the back side.
  • a position within the determination area F between the determination area I and the determination area I is determined as the contact position of the external object.
  • the position within the determination area G where the switch module 31-3 is arranged on the back side is determined as the contact position of the external object. be done.
  • a position within the determination area H between the determination area I and the determination area I is determined as the contact position of the external object.
  • the position within the determination area I where the switch module 31-4 is arranged on the back side is determined as the contact position of the external object. be done.
  • the contact position determination unit 61 determines the contact position with a granularity of area units obtained by dividing the exterior panel 11 into 9 areas based on the ON/OFF information supplied from the switch modules 31 of the front, rear, left, and right exterior panels 11 . can judge. Five or more switch modules 31 may be arranged for one exterior panel 11 to determine the contact position with finer granularity.
  • the contact position may be determined with finer granularity based on the timing at which the switch module 31 is turned on. For example, when the switch module 31-1 is turned on earlier than the switch module 31-2, the switch module 31-1 that is turned on earlier in the determination area B is placed on the back side according to the time difference when it is turned on. A position closer to the determination area A arranged on the side is determined as the contact position of the external object.
  • the contact position information determined by the contact position determination unit 61 as described above is supplied to the operation control unit 62 in FIG.
  • the motion control unit 62 controls the motion of the mobile robot 1 according to the contact position. For example, the following operations are performed under the control of the operation control unit 62 .
  • the module mounted on the mobile robot 1, such as a camera or monitor toward the contact position
  • the contact position ⁇ Light up the contact position
  • the contacting object based on the contact position (height), such as the foot of a pedestrian, the tire of a two-wheeled vehicle, or the bumper of a car.
  • the contact position determination result may be used to move other robots, such as a robot stuck in a ditch or step and unable to move, or a robot unable to move due to a dead battery.
  • the mobile robot 1 brings the housing into contact with another robot so that the contact position faces the direction of the destination, and moves the other robot.
  • the determination result of the contact position may be used to move movable objects other than robots, such as luggage, carts, medical equipment, garbage cans, and wheelchairs.
  • step S1 the contact position determination unit 61 determines which of the front, back, left, and right surfaces an external object has come into contact with based on the ON/OFF information supplied from the switch module 31 arranged on the back side of each exterior panel 11. determine whether
  • step S2 the contact position determination unit 61 detects the ON/OFF signals supplied from the switch modules 31-1 to 31-4 arranged on the back side of the front exterior panel 11-1. Get information.
  • step S3 the contact position determination unit 61 receives signals from the switch modules 31-1 to 31-4 arranged on the back side of the left exterior panel 11-3. Get ON/OFF information.
  • step S4 the contact position determination unit 61 detects the ON/ Get OFF information.
  • step S5 the contact position determination unit 61 detects the ON/ Get OFF information.
  • step S6 After the ON/OFF information supplied from the switch modules 31-1 to 31-4 arranged on the back side of the exterior panel 11 of the touched surface is acquired, the process proceeds to step S6.
  • step S6 the contact position determination unit 61 refers to the position determination table to determine the contact position.
  • step S7 the motion control unit 62 performs motion according to the contact position.
  • Various operations described above are performed according to the contact position, such as by driving the moving portion 52 .
  • the mobile robot 1 can detect contact with an external object and determine the contact position using the entire external panel 11 that moves three-dimensionally. Also, the mobile robot 1 can take appropriate actions according to the contact position, such as stopping safely.
  • the mobile robot 1 can detect objects that cannot be detected by visual sensors such as cameras and infrared sensors.
  • Objects that cannot be detected by visual sensors include glass, thin strings such as nets, and reflective objects such as mirrors.
  • the mobile robot 1 can detect obstacles and the like by lightly touching an external object located in a blind spot for visual sensors.
  • the switch module 31 has at least the following mechanisms. ⁇ Magnet attach/detach mechanism ⁇ Shock absorbing spring mechanism ⁇ 3-axis (depth/pan/tilt) movable mechanism ⁇ Positioning mechanism ⁇ High sliding mechanism
  • FIG. 20 is a diagram showing the vicinity of the switch module 31 and the mounting member 32 from the lateral direction.
  • the case portion 101 of the switch module 31 shown in FIG. 20 is fixed to the main body portion 1A of the mobile robot 1 (FIG. 10).
  • a key member is housed in a flat rectangular parallelepiped case portion 101 with a thin rod-shaped shaft portion 111A projecting therefrom.
  • the key member is a movable member that moves in each of the depth direction, pan direction, and tilt direction.
  • a thin columnar magnet 131 as described with reference to FIG. 9 is provided at the tip of the shaft portion 111A.
  • a spring 141 which is an elastic body, is provided around the shaft portion 111A to bias the magnet 131 toward the back side of the exterior panel 11. As shown in FIG. A spring 141 is provided between the magnet 131 and the case portion 101 and expands and contracts in the depth direction.
  • a microswitch 102 is provided on the upper surface side of the switch module 31 .
  • the microswitch 102 is attached to the tip of a plate-like connecting member 103 fixed to the upper surface of the case portion 101 .
  • the microswitch 102 is turned on in response to the magnet 131 being pushed rightward in FIG.
  • the spring 141 contracts from its natural state (unloaded state).
  • a magnet 201 having substantially the same shape as the magnet 131 is provided on the mounting member 32 provided on the rear surface of the exterior panel 11 corresponding to the position of the switch module 31 .
  • the magnet 201 is a magnet with a polarity different from that of the magnet 131, such that the magnet 131 side has the S pole and the magnet 201 side has the N pole.
  • projections 202-1 to 202-3 which are three projecting members, are provided.
  • a sloping surface is formed inside the protrusions 202-1 to 202-3 so that the magnet 131 of the switch module 31 is pulled in. As shown in FIG.
  • the switch module 31 is fitted into the mounting member 32 as shown in FIG. 21A shows the state in which the switch module 31 is fitted from the side, and FIG. 21B shows the state in which the switch module 31 is fitted from the bottom. FIG. 21B also shows the state inside the case portion 102 of the switch module 31 .
  • the exterior panel 11 is attached to the main body 1A.
  • the switch module 31 implements a magnet attachment/detachment mechanism.
  • the switch module 31 is provided with a spring 141 that biases the magnet 131 toward the back side of the exterior panel 11 in a natural state. Since a plurality of switch modules 31 are provided on the back side of the exterior panel 11, the springs 141 of the plurality of switch modules 31 cause the exterior panel 11 as a whole to function as a shock absorbing member.
  • the switch module 31 realizes a shock absorption mechanism using a spring.
  • the constant (strength of repulsive force) of the spring 141 or adjusting the stroke amount it is possible to adjust the amount of shock absorption. It is possible to make the entire exterior panel 11 a shock absorbing member that is friendly to surrounding people and objects.
  • a compression coil spring is used as the spring 141, but a spring of another shape may be used.
  • the switch module 31 may be provided with another elastic member such as a member made of a rubber material.
  • FIG. 22 is an exploded view of the switch module 31.
  • FIG. 22 shows the microswitch 102 and the connecting member 103.
  • the push-in portion 102A which is a thin plate spring member, is provided in a state of protruding from a small box-shaped unit so that its tip contacts the back surface of the magnet 131 (FIG. 21).
  • the pressing portion 102A is pressed in response to the pressing of the magnet 131, and the microswitch 102 is turned on.
  • a key member 111 which is a key-shaped member shown in the third row from the top, is configured by forming a shaft portion 111A in front of a movable portion 111B.
  • the movable portion 111B has a knob-like shape that widens rearward and narrows forward.
  • Grooves 121A-1 and 121A-2 having a symmetrical shape and a predetermined depth are formed on the upper surface of the movable portion 111B.
  • Steel balls 152A and 153A are placed in the grooves 121A-1 and 121A-2, respectively.
  • the steel balls 152A and 153A are small spherical members having diameters slightly longer than the depths of the grooves 121A-1 and 121A-2.
  • a steel ball 151A is arranged on the upper surface of the movable portion 111B at a position near the shaft portion 111A.
  • the steel ball 151A is fitted into a recess formed inside (on the key member 111 side) of the case cover member 101-1 (B in FIG. 24).
  • the steel balls 152A and 153A can roll within the ranges of the groove portions 121A-1 and 121A-2, respectively. is fixed.
  • the lower surface side of the movable portion 111B is also provided with the same configuration as the upper surface side.
  • Grooves 121B-1 and 121B-2 having a symmetrical shape and a predetermined depth are formed on the lower surface of the movable portion 111B (B in FIG. 21).
  • Steel balls 152B and 153B are placed in the grooves 121B-1 and 121B-2, respectively.
  • the steel balls 152B and 153B are small spherical members having diameters slightly longer than the depths of the grooves 121B-1 and 121B-2.
  • a steel ball 151B is arranged on the lower surface of the movable portion 111B at a position closer to the shaft portion 111A (B in FIG. 21).
  • the steel ball 151B is fitted into a recess formed inside (on the key member 111 side) of the case cover member 101-3 (B in FIG. 24).
  • the steel balls 152B and 153B can roll within the ranges of the groove portions 121B-1 and 121B-2, respectively. is fixed.
  • the movable portion 111B of the key member 111 is fitted in the space 101A formed inside the housing member 101-2, and the case cover member 101-1 and the case cover member 101-3 are placed on the top and bottom of the key member 111 to form the movable portion of the key member 111.
  • 111B is housed in the case portion 101 .
  • a shaft portion 111A formed in front of the movable portion 111B is inserted through an insertion opening 101B formed in the front side of the space 101A, and protrudes outside the case portion 101.
  • a spring 141 is attached around the shaft portion 111A, and a magnet 131 is attached to the tip of the shaft portion 111A.
  • FIG. 23 and 24 show the combined state of the members shown in FIG. 22 as described above.
  • 24A shows the upper surface configuration of the switch module 31 of FIG. 23
  • FIG. 24B shows the cross-sectional configuration of the case portion 101. As shown in FIG.
  • grooves are formed on each of the upper surface and the lower surface, which is the back surface, of the key member 111 .
  • Steel balls (steel balls 152A and 153A) that roll between the upper surface of the key member 111 and the inner surface of the case cover member 101-1 are provided in the grooves on the upper surface side.
  • Steel balls (steel balls 152B and 153B) that roll between the lower surface of the key member 111 and the inner surface of the case cover member 101-3 are provided in the groove on the lower surface side.
  • FIG. 25 is a diagram showing the movable range of the key member 111.
  • FIG. 25 shows the movable part 111B in a state of being housed in the space 101A of the housing member 101-2.
  • the state shown in the upper center of FIG. 25 shows the state of the movable portion 111B when the switch module 31 is in the natural state.
  • the key member 111 When the switch module 31 is in the natural state, the key member 111 is pulled forward (upward in FIG. 25) of the switch module 31 by the biasing force of the spring 141 .
  • the front side surface of the movable portion 111B which is formed so as to narrow toward the shaft portion 111A, is pressed against the wall surfaces 101A-1 and 101A-2 formed in front of the space 101A in a V shape when viewed from above. , thereby positioning the movable portion 111B.
  • Wall surfaces 101A-1 and 101A-2 indicated by dashed lines are surfaces formed inside the space 101A so as to narrow toward the insertion opening 101B, and the movable portion 111B is pressed by the biasing force of the spring 141. It functions as a positioning unit that positions the
  • a wall surface 101A-4 which is the right wall surface of the space 101A, is formed behind the wall surface 101A-1, and a wall surface 101A-5, which is the left wall surface of the space 101A, is formed behind the wall surface 101A-2. be done.
  • a wall surface 101A-3 is formed which is gently connected to each of the wall surfaces 101A-4 and 101A-5.
  • the size of the space 101A which has a substantially rounded pentagonal shape, is larger than the size of the movable portion 111B. The movement of the movable portion 111B is restricted by each wall surface of the space 101A.
  • a positioning mechanism for the key member 111 is realized by the configuration of the switch module 31 as described above.
  • the positioning mechanism prevents misalignment and allows the exterior panel 11 to be attached at the correct position. By attaching the exterior panel 11 to the correct position, it is possible to correctly determine the contact position.
  • the state of the movable portion 111B becomes the state shown in the lower center of FIG. Further, when the load on the movable portion 111B is removed, the state of the movable portion 111B returns to the state shown in the upper center of FIG.
  • a gap is formed between the right end of the key member 111 and the wall surface 101A-4 of the space 101A, and a gap is formed between the left end of the key member 111 and the wall surface 101A-5 of the space 101A.
  • the range between the wall surfaces 101A-4 and 101A-5 is the movable range of the key member 111 in the pan direction, as indicated by arrow #2.
  • the state of the movable portion 111B is the state shown on the right side of FIG. becomes the state shown in . Further, when the load on the movable portion 111B is removed, the state of the movable portion 111B returns to the state shown in the upper center of FIG.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view schematically showing movement in the tilt direction.
  • the state shown in the center of FIG. 26 shows the state of the movable portion 111B when the switch module 31 is in the natural state.
  • the steel balls 152A arranged in the grooves 121A-1 on the upper side of the movable part 111B and the steel balls 152B arranged in the grooves 121B-1 on the lower side of the movable part 111B for example, roll to a position closer to the rear of the
  • the key member 111 is placed in a substantially horizontal state by the steel balls 152A and 152B and the steel balls 151A and 151B provided near the shaft portion 111A of the movable portion 111B.
  • the steel ball 153A on the upper surface side is the same as the steel ball 152A. It rolls between the upper surface of the member 111 and the inner surface of the case cover member 101-1 facing it. Similarly to the steel ball 152B, the lower steel ball 153B rolls between the lower surface of the key member 111 and the inner surface of the case cover member 101-3 facing it.
  • the key member 111 has movable ranges in each of the depth direction, pan direction, and tilt direction. Movement in the pan direction becomes possible when a load is applied in the depth direction and the positioning of the movable portion 111B is released.
  • a three-axis (depth/pan/tilt) movable mechanism and a positioning mechanism are realized.
  • the movement of the key member 111 supported by the steel balls rolling in the groove is smooth.
  • a high sliding mechanism is realized by steel balls or the like in the groove.
  • a member different from the steel ball may be provided instead of the steel ball as long as the member can maintain high slidability of the key member 111 .
  • the switch module 31 realizes the magnet attachment/detachment mechanism, the shock absorption spring mechanism, the 3-axis (depth/pan/tilt) movement mechanism, the positioning mechanism, and the high sliding mechanism.
  • the exterior panel 11 By attaching the exterior panel 11 with the switch module 31 that realizes such a mechanism, the exterior panel 11 itself can function as a shock-absorbing bumper. can be protected from Since there are no electric parts or batteries, the exterior panel 11 can be said to be a member that is resistant to impact.
  • the mobile robot 1 can turn on the spot or move in the opposite direction to parry the impact.
  • switch module 31 used for mounting the exterior panel 11 high slidability is realized by rolling steel balls.
  • switch module 31 for attaching the exterior panel 11 it is possible to realize movement of the exterior panel 11 in three-dimensional directions with high slidability.
  • FIG. 27 is a diagram showing another example of the cross section of the case portion 101.
  • FIG. 27 is a diagram showing another example of the cross section of the case portion 101.
  • a pressure sensor 181 may be provided along the wall surface 101A-3 on the rear side of the space 101A.
  • the pressure sensor 181 measures the pressure when a load is applied in the depth direction.
  • the mobile robot 1 By measuring and feeding back the load in the depth direction, it is possible to make the mobile robot 1 take actions according to the load, such as changing the action depending on the stroke amount and the pushing load.
  • FIG. 28 is a perspective view showing another example of the appearance of the mobile robot.
  • the mobile robot 301 shown in FIG. 28 has the same appearance as the mobile robot 1, except that the design of the front exterior panel 11-1 is different.
  • FIG. 29 shows the front, back, left side, right side, plane, and bottom surfaces of the mobile robot 301 .
  • FIG. 30 is a perspective view showing another example of the appearance of the mobile robot.
  • the mobile robot 311 shown in FIG. 30 is configured by attaching a shelf unit 321 to the upper surface of the mobile robot 1.
  • the mobile robot 311 is used for transporting offerings in restaurants and the like.
  • FIG. 31 shows the front, rear, left, right, plane, and bottom surfaces of the mobile robot 311 .
  • FIG. 32 is a perspective view showing another example of the appearance of the mobile robot.
  • a mobile robot 351 shown in FIG. 32 is configured by attaching a display unit 361 to the upper surface of the mobile robot 1 .
  • a vertically long display 362 is provided in front of the display unit 361 .
  • the display unit 361 is attached so that the display 362 faces the rear side of the mobile robot 1 .
  • the mobile robot 351 is used to present information to surrounding people in an exhibition hall or the like.
  • Fig. 33 shows the appearance of the front, back, left side, right side, plane, and bottom of the mobile robot 351.
  • a plurality of switch modules 31 are arranged not only on the front, rear, left, and right surfaces of the mobile robot 1, but also on the rear surface side of exterior panels that constitute the top surface and the bottom surface, and determination of the contact position of an external object is performed on the top surface and the bottom surface as well. You may do so.
  • the switch module 31 is used to attach the exterior panel of the mobile robot 1, which is a mobile object that runs on the floor, the switch module 31 is used to attach the exterior member of other mobile objects such as automobiles and drones. may be made available.
  • the switch module 31 may be used for attaching an exterior member of a robot that moves by bipedal locomotion or quadrupedal locomotion.
  • the switch module 31 may be used to attach other exterior members such as a door or a large wall instead of being used to attach the exterior panel 11 of the moving body. It is possible to make the entire surface on which the switch module 31 is arranged on the back side function as a switch.
  • the program to be installed is provided by being recorded on removable media such as optical discs (CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory), DVD (Digital Versatile Disc), etc.) and semiconductor memory. Alternatively, it may be provided via a wired or wireless transmission medium such as a local area network, the Internet, or digital broadcasting. Programs can be pre-installed in ROM or memory.
  • removable media such as optical discs (CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory), DVD (Digital Versatile Disc), etc.) and semiconductor memory.
  • CD-ROM Compact Disc-Read Only Memory
  • DVD Digital Versatile Disc
  • semiconductor memory Alternatively, it may be provided via a wired or wireless transmission medium such as a local area network, the Internet, or digital broadcasting. Programs can be pre-installed in ROM or memory.
  • the program executed by the computer may be a program in which processing is performed in chronological order according to the order described in this specification, or a program in which processing is performed in parallel or at necessary timing such as when a call is made. It may be a program that is carried out.
  • Embodiments of the present technology are not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible without departing from the gist of the present technology.
  • this technology can take the configuration of cloud computing in which a single function is shared by multiple devices via a network and processed jointly.
  • each step described in the flowchart above can be executed by a single device, or can be shared by a plurality of devices.
  • one step includes multiple processes
  • the multiple processes included in the one step can be executed by one device or shared by multiple devices.
  • a mobile robot comprising: a control unit that controls an operation according to a contact position of the external object.
  • the exterior panel is attached to at least one of the front, rear, left, and right surfaces of the housing, The mobile robot according to (1), wherein a plurality of the switch modules are arranged on each rear surface of the exterior panel.
  • a first magnet is provided at the tip of each switch module, According to any one of (1) to (3) above, a second magnet having a polarity different from that of the first magnet is provided at a position on the rear surface of the exterior panel corresponding to the position of each of the switch modules.
  • mobile robot (5) A plurality of protrusions are provided around the second magnet, The mobile robot according to (4) above, wherein a slope is formed inside each of the protrusions.
  • the switch module is The mobile robot according to (4) or (5) above, further comprising an elastic body that expands and contracts in the depth direction and biases the first magnet toward the back side of the exterior panel.
  • the elastic body is a spring provided around a shaft portion formed on the movable member;
  • the switch module is the movable member;
  • the mobile robot according to (6) above further comprising: a case portion that accommodates the movable member and has a space formed therein for restricting movement of the movable member in each of the depth direction, pan direction, and tilt direction. .
  • the spring is provided between the first magnet and the case, The mobile robot according to (7) above, wherein a positioning portion is formed in the space that narrows toward the insertion opening of the shaft portion and against which the movable member is pressed by the biasing force of the spring.
  • a groove is formed on each of the first surface of the movable member and the second surface that is the back surface of the first surface,
  • the groove portion of the first surface is provided with a first spherical member that rolls between the first surface and a surface of the case portion facing the first surface, (7) or ( 8) The mobile robot described in 8).
  • the first spherical member is provided in each of the plurality of grooves of the first surface,
  • the mobile robot according to (9), wherein the second spherical member is provided in each of the plurality of grooves on the second surface.
  • a mobile robot having a plurality of switch modules arranged on the back side of an exterior panel attached to a housing and turned on when the exterior panel is pushed in, determining the contact position of an external object with respect to the exterior panel based on the pattern of the switch module that is turned on; A control method for controlling an operation according to a contact position of the external object.
  • a computer that controls a mobile robot having a plurality of switch modules that are arranged on the back side of an exterior panel attached to a housing and that are turned on when the exterior panel is pushed in, determining the contact position of an external object with respect to the exterior panel based on the pattern of the switch module that is turned on; A program for executing a process of controlling an operation according to the contact position of the external object.
  • a movable member having a shaft; a magnet having a polarity different from that of an external magnet provided on the rear surface of the detachable member, which is provided at the tip of the shaft; a case portion in which a space is formed to accommodate the movable member and restrict movement of the movable member in each of the depth direction, the pan direction, and the tilt direction; a spring that is provided between the magnet and the case portion and expands and contracts in the depth direction to urge the magnet toward the back surface side of the detachable member,
  • a switch module in which a positioning portion narrowed toward the insertion opening of the shaft portion and against which the movable member is pressed by the biasing force of the spring is formed in the space.
  • a groove is formed on each of the first surface of the movable member and the second surface that is the back surface of the first surface,
  • the groove portion of the first surface is provided with a first spherical member that rolls between the first surface and a surface of the case portion facing the first surface, (13) above, wherein the groove portion of the second surface is provided with a second spherical member that rolls between the second surface and a surface of the case portion facing the second surface switch module.
  • the first spherical member is provided in each of the plurality of grooves of the first surface,
  • the switch module according to (14), wherein the second spherical member is provided in each of the plurality of grooves on the second surface.
  • 1 mobile robot 31-1 to 31-4 switch module, 11-1 front exterior panel, 11-2 rear exterior panel, 11-3 left exterior panel, 11-4 right exterior panel, 32-1 to 32-4 Mounting member, 51 control unit, 52 movement unit, 61 contact position determination unit, 62 operation control unit, 101 case unit, 102 microswitch, 111 key member, 131 magnet, 141 spring, 201 magnet

Landscapes

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Abstract

本技術は、外部の物体の接触位置を精度よく検出できるようにする移動ロボット、制御方法、プログラム、およびスイッチモジュールに関する。 本技術の一側面の移動ロボットは、筐体に取り付けられた外装パネルの裏面側に配置され、外装パネルが押し込まれることに応じてオンとなる複数のスイッチモジュールを有する。移動ロボットは、オンとなったスイッチモジュールのパターンに基づいて、外装パネルに対する外部の物体の接触位置を判定し、外部の物体の接触位置に応じて動作を制御する。本技術は、自律移動型のロボットを制御する情報処理装置に適用することができる。

Description

移動ロボット、制御方法、プログラム、およびスイッチモジュール
 本技術は、移動ロボット、制御方法、プログラム、およびスイッチモジュールに関し、特に、外部の物体の接触位置を精度よく検出できるようにした移動ロボット、制御方法、プログラム、およびスイッチモジュールに関する。
 周囲の状況をセンシングし、センシング結果に応じて自律的に移動するロボットがある。このようなロボットのセンシング範囲には、通常、死角が存在する。また、センシング範囲であっても、明るさ、温度などの周囲の環境や、色、材質、サイズなどの対象物の状態によっては、センシングを正常に行うことができない場合がある。
 センシングを正常に行うことができない場合などのために、障害物などの外部の物体に接触したことを検出する機能が各種提案されている。
特開2001-239479号公報 特開2007-249385号公報
 接触位置を正確に検出することができれば、接触位置に応じた適切な動作をロボットにとらせることが可能となる。例えば、次の動作にフィードバックをかけることにより、接触位置に応じた、より安全な自律動作を実現させることが可能となる。
 本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、外部の物体の接触位置を精度よく検出できるようにするものである。
 本技術の第1の側面の移動ロボットは、筐体に取り付けられた外装パネルの裏面側に配置され、前記外装パネルが押し込まれることに応じてオンとなる複数のスイッチモジュールと、オンとなった前記スイッチモジュールのパターンに基づいて、前記外装パネルに対する外部の物体の接触位置を判定する判定部と、前記外部の物体の接触位置に応じて動作を制御する制御部とを備える。
 本技術の第1の側面においては、オンとなったスイッチモジュールのパターンに基づいて、外装パネルに対する外部の物体の接触位置が判定され、外部の物体の接触位置に応じて動作が制御される。
 本技術の第2の側面のスイッチモジュールは、軸部が形成された可動部材と、前記軸部の先端に設けられた、着脱部材の裏面に設けられた外部のマグネットと極性が異なるマグネットと、前記可動部材を収納し、奥行き方向、パン方向、およびチルト方向のそれぞれの方向に対する前記可動部材の動きを規制する空間が内部に形成されたケース部と、前記マグネットと前記ケース部の間に設けられ、奥行き方向に伸縮することによって前記マグネットを前記着脱部材の裏面側に向けて付勢するばねとを備える。前記空間内には、前記軸部の挿通口に向かって窄まり、前記ばねの付勢力によって前記可動部材が押し当てられる位置決め部が形成される。
本技術の一実施形態に係る移動ロボットの外観の例を示す斜視図である。 移動ロボットの外観を示す図である。 移動ロボットの外観を示す図である。 移動ロボットの外観を示す図である。 移動ロボットの移動の例を示す図である。 移動ロボットの旋回の範囲を示す図である。 外装パネルの裏面の構成を示す斜視図である。 外装パネルの着脱の様子を示す図である。 スイッチモジュールと取り付け部材の近傍を拡大して示す図である。 スイッチモジュールの配置位置の例を示す図である。 外装パネルの可動方向の例を示す図である。 接触位置の判定エリアの例を示す図である。 接触位置の判定エリアの例を示す図である。 移動ロボットの進行方向に人がいる様子を示す図である。 高さのある物体に接触した様子を示す図である。 移動ロボットの構成例を示すブロック図である。 スイッチモジュールと接触位置判定部との接続関係を示す図である。 位置判定テーブルの例を示す図である。 移動ロボットの処理について説明するフローチャートである。 スイッチモジュールと取り付け部材の近傍を横方向から示す図である。 スイッチモジュールが嵌め込まれた状態を示す図である。 スイッチモジュールの展開図である。 スイッチモジュールの上面斜視図である。 スイッチモジュールの構成を示す図である。 キー部材の可動範囲を示す図である。 チルト方向の動きを模式的に示す断面図である。 ケース部の断面の他の例を示す図である。 移動ロボットの外観の他の例を示す斜視図である。 図28の移動ロボットの各面の外観を示す図である。 移動ロボットの外観の他の例を示す斜視図である。 図30の移動ロボットの各面の外観を示す図である。 移動ロボットの外観の他の例を示す斜視図である。 図32の移動ロボットの各面の外観を示す図である。
 以下、本技術を実施するための形態について説明する。説明は以下の順序で行う。
 1.移動ロボットの外観構成
 2.接触位置判定
 3.移動ロボットの内部構成と動作
 4.スイッチモジュールの詳細
 5.外観構成の変形例
 6.その他
<<移動ロボットの外観構成>>
<外観形状>
 図1は、本技術の一実施形態に係る移動ロボットの外観の例を示す斜視図である。
 移動ロボット1は、周囲の状況をセンシングし、センシング結果に応じて自律的に移動(走行)する移動体である。移動ロボット1は、例えば室内で用いられる。
 移動ロボット1の各部には、カメラ、距離センサ、赤外線センサなどの各種のセンサが設けられる。筐体の内部には、PCなどのコンピュータや、バッテリーなどが設けられる。
 図1に示すように、移動ロボット1は、前面(正面)と後面(背面)が緩やかな円弧状の面で形成され、左側面と右側面が平面で形成された筒状の筐体を有する。移動ロボット1の高さは50cm程度である。移動ロボット1の筐体の前面は前側外装パネル11-1により構成され、右側面は縦長長方形状の右側外装パネル11-4により構成される。また、筐体の上面は天板12により構成される。
 このように、移動ロボット1の筐体の前後左右の面は、樹脂などの部材である外装パネルにより構成される。
 図2に示すように、筐体の前面は前側外装パネル11-1により構成され(図2のA)、後面は後側外装パネル11-2により構成される(図2のB)。前側外装パネル11-1と同様に、後側外装パネル11-2も、全体的に緩やかな円弧面状の形状を有する。前側外装パネル11-1と後側外装パネル11-2の下方寄りなどの位置には開口部が形成される。各位置に形成された開口部を介して、周囲の状況のセンシングが行われる。
 図3に示すように、筐体の左側面は左側外装パネル11-3により構成され(図3のA)、右側面は右側外装パネル11-4により構成される(図3のB)。右側外装パネル11-4と同様に、左側外装パネル11-3も、全体的に縦長長方形状の形状を有する。
 図4に示すように、筐体の上面は、略オーバル状の天板12により構成される(図4のA)。移動ロボット1の底面には、モーターの駆動力によって回転する複数の車輪が設けられる(図4のB)。図4のBの例においては、左側面と右側面のそれぞれの側面寄りの位置に大きな車輪である車輪21L,21Rが設けられる。正面側には小さな車輪である車輪22-1L,22-1Rが設けられ、背面側には小さな車輪である車輪22-2L,22-2Rが設けられる。
 図5は、移動ロボット1の移動の例を示す図である。
 底面に設けられた車輪が回転することにより、移動ロボット1は、図5の矢印A1で示すような旋回が可能とされる。図5の一点鎖線は移動ロボット1の旋回軸を示す。
 筐体の上面形状がオーバル形であることから、位置Pを中心とする図6に示すような円の範囲内での旋回が可能となる。図6の実線は、正面を矢印A11の方向に向けたときの天板12の向きを示し、破線は、正面を矢印A12の方向に向けたときの天板12の向きを示す。
 突起がないフルラウンドの形状を筐体の形状として採用することにより、旋回に必要な範囲を抑えることが可能となる。このように、移動ロボット1の外観は、周囲の安全に配慮したデザインとなっている。
<外装パネルの着脱>
 図7は、外装パネルの裏面の構成を示す斜視図である。
 図7のAは前側外装パネル11-1の裏面の構成を示し、図7のBは、左側外装パネル11-3の裏面の構成を示す。
 前側外装パネル11-1と左側外装パネル11-3のそれぞれの裏面の四隅には、スイッチモジュール31-1乃至31-4が配置される。後側外装パネル11-2の裏面の四隅にも、前側外装パネル11-1の裏面と同様にスイッチモジュール31-1乃至31-4が配置され、右側外装パネル11-4の裏面の四隅にも、左側外装パネル11-3の裏面と同様にスイッチモジュール31-1乃至31-4が配置される。
 このように、前側外装パネル11-1乃至右側外装パネル11-4のそれぞれの裏面側には、水平方向と垂直方向のそれぞれの方向に位置をずらしてスイッチモジュールが配置される。例えば、同じ外装パネルの裏面側のスイッチモジュール31-1乃至31-4は同一平面上に配置される。
 図8は、左側外装パネル11-3の裏面側に配置されたスイッチモジュール31-1乃至31-4の例を示す図である。
 スイッチモジュール31-1乃至31-4は、例えば移動ロボット1の本体側に取り付けられる。スイッチモジュール31-1乃至31-4の位置に対応する左側外装パネル11-3の裏面の位置には、図8の左側に示すように取り付け部材32-1乃至32-4が設けられる。
 矢印A21乃至A24で示すように、スイッチモジュール31-1乃至31-4と取り付け部材32-1乃至32-4は、マグネットによる着脱が可能な構造を有している。スイッチモジュール31-1乃至31-4の先端側には例えばS極のマグネットが設けられ、取り付け部材32-1乃至32-4側には例えばN極のマグネットが設けられる。
 図9は、スイッチモジュール31-1と取り付け部材32-1の近傍を拡大して示す図である。
 図9に色を付して示す、スイッチモジュール31-1の先端の薄い円柱状の部材と、取り付け部材32-1の薄い円柱状の部材がそれぞれマグネットである。取り付け部材32-1側のマグネットの周りには、スイッチモジュール31-1側のマグネットの呼び込み形状となる斜面が形成された3つの突起部が設けられる。スイッチモジュール31-1乃至31-4の構成の詳細については後述する。
 図10は、スイッチモジュールの配置位置の例を示す図である。
 図10に示すように、移動ロボット1の本体部1Aの前後左右の各面の四隅にはスイッチモジュール31-1乃至31-4が設けられる。各面に設けられたスイッチモジュール31-1乃至31-4により、前側外装パネル11-1乃至右側外装パネル11-4が着脱可能となる。
 以下、適宜、前側外装パネル11-1乃至右側外装パネル11-4のそれぞれを区別する必要がない場合、まとめて外装パネル11という。複数設けられる他の構成についても同様にまとめて説明する。例えば、スイッチモジュール31-1乃至31-4のそれぞれを区別する必要がない場合、まとめてスイッチモジュール31という。
 このように、本体部1Aのスイッチモジュール31側と外装パネル11の取り付け部材32側にはそれぞれマグネットが設けられ、さらに、取り付け部材32側には呼び込み形状となる斜面が形成された突起部が設けられる。
 マグネット同士の吸着力と呼び込み形状により、外装パネル11とスイッチモジュール31の着脱を、位置の精度良く、かつ、容易に行うことが可能となる。例えばマグネットと金属などの磁性体との吸着では位置がずれた状態で吸着してしまうことがあり、位置の精度を常に保つことが難しいが、円形のマグネット同士の磁力による吸着により、軸中心がずれることなく、位置の精度良く吸着させることが可能となる。
 マグネット同士ではなく、マグネットと磁性体との組み合わせを用いて、外装パネル11の着脱が実現されるようにしてもよい。呼び込み形状を十分に大きく形成することができる場合、例えば本体部1Aのスイッチモジュール31側にマグネットを設け、外装パネル11の取り付け部材32側に金属を設けるようにすることが可能である。
<<接触位置判定>>
 図11は、外装パネル11の可動方向の例を示す図である。
 外装パネル11の裏面側に配置されるスイッチモジュール31は、後に詳述するように、奥行き方向、パン方向、チルト方向の3軸方向の可動範囲を有する。3軸方向の全ての方向に対する押し込みに応じて、スイッチモジュール31はオンとなる。
 3軸方向に可動範囲を有するスイッチモジュール31が、外装パネル11の四隅に対応する、同一平面上の位置に配置されることにより、外装パネル11も、図11に示すように、奥行き方向、パン方向、チルト方向の3軸方向の可動範囲を有する。外装パネル11の四隅に対応する、同一平面上の位置にスイッチモジュール31を配置することにより、外装パネル11のスムーズな3次元可動を実現することが可能となる。
 例えば移動ロボット1の移動中に、障害物などの外部の物体が外装パネル11の表面の任意の位置に接触した場合、外装パネル11全体が、奥行き方向、パン方向、チルト方向のいずれかの方向に動く。外装パネル11全体が動くことに応じて、外装パネル11の裏面側に配置されたいずれかのスイッチモジュール31がオンになる。移動ロボット1は、オンになったスイッチモジュール31のパターンに応じて、外装パネル11の表面上の、どの位置に外部の物体が接触したのかを判定することができる。
 このように、移動ロボット1は、外部の物体の接触位置を判定する機能を有する。筐体の前後左右の各面にスイッチモジュール31が設けられることから、前後左右の全ての面が接触センサとして機能することになる。前後左右の全ての面の裏面側にスイッチモジュール31が設けられるのではなく、少なくともいずれかの面の裏面側にスイッチモジュール31が設けられるようにしてもよい。
 図12および図13は、接触位置の判定エリアの例を示す図である。
 図12は、正面と背面の判定エリアを示し、図13は、左側面と右側面の判定エリアを示す。図12、図13において、外装パネル11の四隅に示す色付きの円はスイッチモジュール31の配置位置を示す。色付きの円上の1乃至4の数字は、それぞれスイッチモジュール31-1乃至31-4を示す。外装パネル11の左上、右上、左下、右下の四隅に対応する位置にスイッチモジュール31-1乃至31-4がそれぞれ配置される。
 このように外装パネル11の四隅にスイッチモジュール31が配置される場合、図12、図13に破線で示すように、それぞれの外装パネル11の表面全体には、3×3の9つのエリアである判定エリアA乃至Iが設定される。
 外装パネル11の左上のエリアである判定エリアAの裏面側にスイッチモジュール31-1が設けられ、右上のエリアである判定エリアCの裏面側にスイッチモジュール31-2が設けられる。また、左下のエリアである判定エリアGの裏面側にスイッチモジュール31-3が設けられ、右下のエリアである判定エリアIの裏面側にスイッチモジュール31-4が設けられる。
 例えば、外部の物体が接触することに応じて前側外装パネル11-1(図12のA)が動き、スイッチモジュール31-1がオンになった場合、裏面側にスイッチモジュール31-1が配置されている正面の判定エリアA内の位置が、外部の物体の接触位置として判定される。同様に、スイッチモジュール31-4がオンになった場合、裏面側にスイッチモジュール31-4が配置されている正面の判定エリアI内の位置が、外部の物体の接触位置として判定される。
 また、スイッチモジュール31-1とスイッチモジュール31-2がオンになった場合、裏面側にスイッチモジュール31-1が配置されている判定エリアAとスイッチモジュール31-2が配置されている判定エリアCとの間の判定エリアB内の位置が、外部の物体の接触位置として判定される。同様に、スイッチモジュール31-2とスイッチモジュール31-4がオンになった場合、裏面側にスイッチモジュール31-2が配置されている判定エリアCとスイッチモジュール31-4が配置されている判定エリアIとの間の判定エリアF内の位置が、外部の物体の接触位置として判定される。
 背面、左側面、右側面のそれぞれの面においても、同様にして接触位置の判定が行われる。
 以上の例においては1枚の外装パネル11に対して4個のスイッチモジュール31が配置されるものとしたが、外装パネル11の形状などに応じて、任意の数のスイッチモジュール31が配置されるようにすることが可能である。また、外装パネル11の四隅にスイッチモジュール31が配置されるものとしたが、中央などの、任意の位置にスイッチモジュール31が配置されるようにすることが可能である。同一平面上ではなく、異なる平面上にスイッチモジュール31が配置されるようにしてもよい。
 このように、移動ロボット1は、オンになったスイッチモジュール31のパターンに応じて、外部の物体の接触位置を判定することができる。また、移動ロボット1は、移動を停止したり、接触した面と反対側の面の方向(離れる方向)に移動したりするなど、接触位置の判定結果を次の動作にフィードバックさせることが可能となる。
 移動ロボット1が前後左右の各面で接触を検出可能な移動体であるため、図14に示すように進行方向にいる人は、緊急停止ボタンの位置を知らなかったり、停止のさせ方を知らなかったりしたとしても、咄嗟に任意の面に触れるだけで移動ロボット1を緊急停止させることができる。後述するようにスイッチモジュール31にはバネが内蔵されていることから、移動ロボット1は、接触したとしてもそれによる衝撃をスイッチモジュール31によって吸収することができる。
 また、外装パネル11の全体で外部の物体との接触を検出することができるため、移動ロボット1は、図15に示すベビーカーや車椅子などの高さのある物体に接触した場合でも、それを検出することができ、緊急停止させることが可能となる。仮に、床面に近い位置に設けられたバンパーだけで接触を検出するといったように、外部の物体との接触を検出することができる領域に制限があるとした場合、高さのある物体との接触を検出することができないが、そのようなことを防ぐことが可能となる。
 すなわち、移動ロボット1によれば、前後左右のそれぞれの方向からの、筐体と同じ高さまでの範囲で生じた接触を検出することが可能となる。
<<移動ロボットの内部構成と動作>>
<移動ロボットの構成>
 図16は、移動ロボット1の構成例を示すブロック図である。
 移動ロボット1は、制御部51、移動部52、カメラ53、センサ54、通信部55、および電源部56により構成される。
 制御部51は、コンピュータなどの情報処理装置により構成される。制御部51は、CPUにより所定のプログラムを実行し、移動ロボット1の全体の動作を制御する。
 移動部52は、モーターやギアを駆動させることによってタイヤを回転させ、移動ロボット1の移動を実現する。移動部52は、制御部51による制御に従って、移動のスピードと移動の方向とを制御しながら移動ロボット1の移動を実現する移動部として機能する。
 カメラ53は、距離画像を撮影するデプスカメラ、RGB画像を撮影するRGBカメラ、IR画像を撮影するIRカメラなどにより構成される。カメラ53により撮影された画像は制御部51に出力される。
 センサ54は、加速度センサ、ジャイロセンサ、人感センサ、移動部52に設けられるタイヤの回転量を検出するエンコーダ、LiDARなどの各種のセンサにより構成される。センサ54によるセンシング結果を表す情報は制御部51に出力される。
 カメラ53とセンサ54のうちの少なくともいずれかが移動ロボット1の外部に設けられるようにしてもよい。この場合、移動ロボット1の外部に設けられたカメラ53により撮影された画像、センサ54によるセンシング結果を表す情報は、無線通信を介して移動ロボット1に対して送信される。
 通信部55は、外部の装置との間で無線通信を行う。
 移動ロボット1の動作が外部の制御装置によって制御されるようにしてもよい。この場合、通信部55は、外部の制御装置から送信されてきた制御コマンドを受信したり、センサ54により計測されたセンサデータを外部の制御装置に送信したりする。
 電源部56は、バッテリーを有している。電源部56は、移動ロボット1の各部に対して電源を供給する。
 以上のようなハードウェア構成を有する移動ロボット1においては、制御部51を構成するコンピュータのCPUにより所定のプログラムが実行されることによって接触位置判定部61と動作制御部62が実現される。
 接触位置判定部61は、それぞれの外装パネル11の裏面側に配置されたスイッチモジュール31から供給された情報に基づいて、外部の物体の接触位置を判定する。
 図17は、各面のスイッチモジュールと接触位置判定部61との接続関係を示す図である。
 図17に示すように、接触位置判定部61に対しては、前側外装パネル11-1の裏面側に配置されたスイッチモジュール31-1乃至31-4、後側外装パネル11-2の裏面側に配置されたスイッチモジュール31-1乃至31-4、左側外装パネル11-3の裏面側に配置されたスイッチモジュール31-1乃至31-4、および、右側外装パネル11-4の裏面側に配置されたスイッチモジュール31-1乃至31-4がそれぞれ接続される。それぞれのスイッチモジュール31からは、接触のオン/オフを表す情報であるON/OFF情報が接触位置判定部61に対して供給される。
 それぞれのスイッチモジュール31から供給されたON/OFF情報により表される、オンになったスイッチモジュール31のパターンに基づいて、前後左右のどの面の、どのエリア内の位置に外部の物体が接触したのかが接触位置判定部61により判定される。
 図18は、接触位置の判定に用いられる位置判定テーブルの例を示す図である。
 図18の吹き出しに示すような、オンになったスイッチモジュール31のパターンと、接触位置とを対応付けた情報である位置判定テーブルが接触位置判定部61にあらかじめ用意される。
 位置判定テーブルの1行目に示すように、スイッチモジュール31-1のみがオンになった場合、裏面側にスイッチモジュール31-1が配置されている判定エリアA内の位置が、外部の物体の接触位置として判定される。
 2行目に示すように、スイッチモジュール31-1とスイッチモジュール31-2がオンになった場合、裏面側にスイッチモジュール31-1が配置されている判定エリアAとスイッチモジュール31-2が配置されている判定エリアCとの間の判定エリアB内の位置が、外部の物体の接触位置として判定される。
 3行目に示すように、スイッチモジュール31-2のみがオンになった場合、裏面側にスイッチモジュール31-2が配置されている判定エリアC内の位置が、外部の物体の接触位置として判定される。
 4行目に示すように、スイッチモジュール31-1とスイッチモジュール31-3がオンになった場合、裏面側にスイッチモジュール31-1が配置されている判定エリアAとスイッチモジュール31-3が配置されている判定エリアGとの間の判定エリアD内の位置が、外部の物体の接触位置として判定される。
 5行目に示すように、スイッチモジュール31-1乃至スイッチモジュール31-4が全てオンになった場合、裏面側にスイッチモジュール31-1が配置されている判定エリアA、スイッチモジュール31-2が配置されている判定エリアC、スイッチモジュール31-3が配置されている判定エリアG、およびスイッチモジュール31-4が配置されている判定エリアIの間の判定エリアE内の位置が、外部の物体の接触位置として判定される。
 6行目に示すように、スイッチモジュール31-2とスイッチモジュール31-4がオンになった場合、裏面側にスイッチモジュール31-2が配置されている判定エリアCとスイッチモジュール31-4が配置されている判定エリアIとの間の判定エリアF内の位置が、外部の物体の接触位置として判定される。
 7行目に示すように、スイッチモジュール31-3のみがオンになった場合、裏面側にスイッチモジュール31-3が配置されている判定エリアG内の位置が、外部の物体の接触位置として判定される。
 8行目に示すように、スイッチモジュール31-3とスイッチモジュール31-4がオンになった場合、裏面側にスイッチモジュール31-3が配置されている判定エリアGとスイッチモジュール31-4が配置されている判定エリアIとの間の判定エリアH内の位置が、外部の物体の接触位置として判定される。
 9行目に示すように、スイッチモジュール31-4のみがオンになった場合、裏面側にスイッチモジュール31-4が配置されている判定エリアI内の位置が、外部の物体の接触位置として判定される。
 このように、接触位置判定部61は、前後左右の外装パネル11のそれぞれのスイッチモジュール31から供給されたON/OFF情報に基づいて、外装パネル11を9分割したエリア単位の粒度で接触位置を判定することができる。1つの外装パネル11に対して5個以上のスイッチモジュール31が配置され、より細かい粒度で接触位置の判定が行われるようにしてもよい。
 スイッチモジュール31がオンになったタイミングに基づいて、より細かい粒度での接触位置の判定が行われるようにしてもよい。例えば、スイッチモジュール31-1がスイッチモジュール31-2より先にオンになった場合、オンになった時間差に応じて、判定エリアB内の、先にオンになったスイッチモジュール31-1が裏面側に配置されている判定エリアA寄りの位置が、外部の物体の接触位置として判定される。
 以上のようにして接触位置判定部61により判定された接触位置の情報が図16の動作制御部62に対して供給される。
 動作制御部62は、移動ロボット1の動作を接触位置に応じて制御する。動作制御部62による制御に従って、例えば以下のような動作が行われる。
 ・接触位置から離れる方向に動く
 ・カメラ、モニターなどの、移動ロボット1に搭載されたモジュールを接触位置の方向に向ける
 ・接触位置を光らせる
 ・接触位置に応じて動きを変える(下側の位置で接触したらバックする/上側の位置で接触したらカメラを向けるなど)
 ・歩行者の足先、二輪車のタイヤ、自動車のバンパーなど、接触した位置(高さ)に基づいて、接触した物体を識別する
 ・移動ロボット1の転倒を防ぐために、下側の位置で接触した場合、移動ロボット1の重心位置を下方向に移動させる/補助輪を出す
 ・充電器にドッキングする際、充電可能な位置に到着したことを接触位置に基づいて判断する
 ・タッチの強さ、叩いた回数などの、接触の状態に応じた動作をとる
 ・接触位置に応じたモードを起動させる
 ・接触位置に応じた音楽を再生する
 ・手押し移動モードを起動させ、パワーアシストをオンにする
 溝や段差に嵌って動けないロボット、バッテリーが切れて動けないロボットなどの、他のロボットを移動させることに接触位置の判定結果が用いられるようにしてもよい。この場合、移動ロボット1は、目的地の方向に接触位置を向けるように他のロボットに筐体を接触させ、他のロボットを移動させる。荷物、カート、医療設備、ごみ箱、車いすなどの、ロボット以外の移動可能な物体を移動させることに接触位置の判定結果が用いられるようにしてもよい。
<移動ロボットの動作>
 図19のフローチャートを参照して、以上のような構成を有する移動ロボット1の処理について説明する。図19の処理は、例えば、いずれかの外装パネル11が外部の物体に接触したときに開始される。
 ステップS1において、接触位置判定部61は、それぞれの外装パネル11の裏面側に配置されたスイッチモジュール31から供給されたON/OFF情報に基づいて、前後左右のどの面に外部の物体が接触したかを判定する。
 外部の物体が正面に接触した場合、ステップS2において、接触位置判定部61は、前側外装パネル11-1の裏面側に配置されたスイッチモジュール31-1乃至31-4から供給されたON/OFF情報を取得する。
 外部の物体が他の面に接触した場合も、同様にして、接触があった面の外装パネル11の裏面側に配置されたスイッチモジュール31-1乃至31-4から供給されたON/OFF情報が取得される。
 すなわち、外部の物体が左側面に接触した場合、ステップS3において、接触位置判定部61は、左側外装パネル11-3の裏面側に配置されたスイッチモジュール31-1乃至31-4から供給されたON/OFF情報を取得する。
 外部の物体が右側面に接触した場合、ステップS4において、接触位置判定部61は、右側外装パネル11-4の裏面側に配置されたスイッチモジュール31-1乃至31-4から供給されたON/OFF情報を取得する。
 外部の物体が背面に接触した場合、ステップS5において、接触位置判定部61は、後側外装パネル11-2の裏面側に配置されたスイッチモジュール31-1乃至31-4から供給されたON/OFF情報を取得する。
 接触があった面の外装パネル11の裏面側に配置されたスイッチモジュール31-1乃至31-4から供給されたON/OFF情報が取得された後、処理はステップS6に進む。
 ステップS6において、接触位置判定部61は、位置判定テーブルを参照し、接触位置を判定する。
 ステップS7において、動作制御部62は、接触位置に応じた動作を行う。移動部52を駆動させるなどして、上述した各種の動作が接触位置に応じて行われる。
 以上の処理により、移動ロボット1は、3次元的に可動する外装パネル11全体により、外部の物体の接触を検出し、接触位置を判定することができる。また、移動ロボット1は、安全に停止させるなどの、接触位置に応じた適切な動作をとることができる。
 前後左右の外装パネル11を接触センサとして利用することにより、移動ロボット1は、カメラや赤外線センサなどの視覚的なセンサでは検出することができない物体についても検出することが可能となる。視覚的なセンサでは検出することができない物体として、ガラス、ネットなどの細い紐、鏡などの反射物がある。
 外装パネル11を接触センサとして利用することにより、移動ロボット1は、視覚的なセンサの死角となる位置にある外部の物体に筐体を軽く当て、これによって障害物などを検出することができる。
<<スイッチモジュールの詳細>>
 次に、スイッチモジュール31の構成の詳細について説明する。スイッチモジュール31は、以下の機構を少なくとも有している。
 ・マグネット着脱機構
 ・衝撃吸収ばね機構
 ・3軸(奥行き/パン/チルト)可動機構
 ・位置決め機構
 ・高摺動機構
<マグネット着脱機構と衝撃吸収ばね機構について>
 図20は、スイッチモジュール31と取り付け部材32の近傍を横方向から示す図である。
 図20に示すスイッチモジュール31の例えばケース部101が移動ロボット1の本体部1Aに固定される(図10)。扁平直方体状のケース部101には、細棒状の軸部111Aが突出した状態でキー部材が収納される。後述するように、キー部材は、奥行き方向、パン方向、およびチルト方向のそれぞれの方向に動く可動部材である。
 軸部111Aの先端には、図9を参照して説明したような、薄い円柱状のマグネット131が設けられる。軸部111Aの周りには、マグネット131を外装パネル11の裏面側に向けて付勢する弾性体であるばね141が設けられる。ばね141は、マグネット131とケース部101の間に設けられ、奥行き方向に伸縮する。
 スイッチモジュール31の上面側にはマイクロスイッチ102が設けられる。マイクロスイッチ102は、ケース部101の上面に固定された板状の連結部材103の先端に取り付けられる。外部の物体が接触するなどして外装パネル11が動いた場合、マグネット131が図20の右方向に押し込まれることに応じてマイクロスイッチ102がオンになる。マグネット131が右方向に押し込まれたとき、ばね141は自然状態(無負荷状態)より縮んだ状態になる。
 一方、スイッチモジュール31の位置に対応する外装パネル11の裏面の位置に設けられた取り付け部材32には、マグネット131と略同一形状のマグネット201が設けられる。マグネット131側がS極、マグネット201側がN極といったように、例えば、マグネット201は、マグネット131と極性が異なるマグネットである。
 マグネット201の周りには、突起状の3つの部材である突起部202-1乃至202-3が設けられる。突起部202-1乃至202-3の内側には、スイッチモジュール31のマグネット131の呼び込み形状となる斜面が形成される。
 双方向の矢印A101で示すように、マグネット131とマグネット201が磁力によって引き合い、吸着することによって、図21に示すように、スイッチモジュール31が取り付け部材32に対して嵌め込まれる。図21のAは、スイッチモジュール31が嵌め込まれた状態を横方向から示し、図21のBは、スイッチモジュール31が嵌め込まれた状態を下方向から示す。図21のBには、スイッチモジュール31のケース部102の内部の状態も示されている。
 1つの外装パネル11の裏面側に配置された複数のスイッチモジュール31がそれぞれ取り付け部材32に嵌め込まれることにより、外装パネル11が本体部1Aに対して取り付けられた状態になる。
 スイッチモジュール31側のマグネット131と外装パネル11側のマグネット201との吸着力、および、取り付け部材32に設けられた突起部202-1乃至202-3の呼び込み形状により、外装パネル11とスイッチモジュール31の着脱を、位置の精度良く、かつ、容易に行うことが可能となる。スイッチモジュール31によって、マグネットによる着脱機構が実現される。
 また、スイッチモジュール31には、自然状態においてマグネット131を外装パネル11の裏面側に向けて付勢するばね141が設けられる。外装パネル11の裏面側には複数のスイッチモジュール31が設けられるから、複数のスイッチモジュール31のばね141によって、外装パネル11全体が衝撃吸収部材として機能することになる。
 このように、スイッチモジュール31によって、ばねを用いた衝撃吸収機構が実現される。ばね141の定数(反発力の強さ)を変えたり、ストローク量を調整したりすることで、衝撃吸収量を調整することが可能となる。外装パネル11全体を、周囲の人や物体に優しい衝撃吸収部材とすることが可能となる。
 圧縮コイルばねがばね141として用いられるものとしたが、他の形状のばねが用いられるようにしてもよい。また、ばねに代えて、ゴム素材の部材などの、他の弾性体がスイッチモジュール31に設けられるようにしてもよい。
<3軸(奥行き/パン/チルト)可動機構、位置決め機構、高摺動機構について>
 図22は、スイッチモジュール31の展開図である。
 図22の最上段は、マイクロスイッチ102と連結部材103を示す。薄い板ばね部材である押し込み部102Aは、その先端がマグネット131の裏面に接触するように(図21)、小さな箱状のユニットから突出した状態で設けられる。外部の物体が接触するなどして外装パネル11が動いた場合、マグネット131が押し込まれることに応じて押し込み部102Aが押し込まれ、マイクロスイッチ102がオンになる。
 上から3段目に示すキー状の部材であるキー部材111は、可動部111Bの前方に軸部111Aが形成されることによって構成される。可動部111Bは、後方に向かって広がり、前方に向かって窄まるツマミ状の形状を有する。
 可動部111Bの上面には、左右対称の形状を有し、所定の深さの溝部121A-1と溝部121A-2が形成される。溝部121A-1と溝部121A-2には、それぞれ鋼球152Aと鋼球153Aが置かれる。鋼球152A,153Aは、溝部121A-1と溝部121A-2の深さより僅かに長い直径を有する小球体状の部材である。
 また、可動部111Bの上面の、軸部111A寄りの位置には鋼球151Aが配置される。鋼球151Aは、ケースカバー部材101-1の内側(キー部材111側)に形成された窪みに嵌め込まれる(図24のB)。可動部111Bがケース部101に収納されている状態において、鋼球152Aと鋼球153Aがそれぞれ溝部121A-1と溝部121A-2の範囲で転がることができるのに対して、鋼球151Aの位置は固定である。
 可動部111Bの下面側にも、上面側と同様の構成が設けられる。可動部111Bの下面には、左右対称の形状を有し、所定の深さの溝部121B-1と溝部121B-2が形成される(図21のB)。溝部121B-1と溝部121B-2には、それぞれ鋼球152Bと鋼球153Bが置かれる。鋼球152B,153Bは、溝部121B-1と溝部121B-2の深さより僅かに長い直径を有する小球体状の部材である。
 また、可動部111Bの下面の、軸部111A寄りの位置には鋼球151Bが配置される(図21のB)。鋼球151Bは、ケースカバー部材101-3の内側(キー部材111側)に形成された窪みに嵌め込まれる(図24のB)。可動部111Bがケース部101に収納されている状態において、鋼球152Bと鋼球153Bがそれぞれ溝部121B-1と溝部121B-2の範囲で転がることができるのに対して、鋼球151Bの位置は固定である。
 収納部材101-2の内側に形成された空間101Aにキー部材111の可動部111Bを嵌め込み、上下にケースカバー部材101-1とケースカバー部材101-3を被せることによって、キー部材111の可動部111Bがケース部101に収納される。可動部111Bの前方に形成された軸部111Aは、空間101Aの前方側に形成された挿通口101Bを挿通し、ケース部101の外側に突出した状態になる。軸部111Aの周りにはばね141が取り付けられ、軸部111Aの先端にマグネット131が取り付けられる。
 以上のような図22の各部材を組み合わせた状態を図23、図24に示す。図24のAは、図23のスイッチモジュール31の上面の構成を示し、図24のBは、ケース部101の断面の構成を示す。
 図24のBに示すように、キー部材111の上面と、裏面となる下面のそれぞれの面には溝部が形成される。上面側の溝部には、キー部材111の上面とケースカバー部材101-1の内側の面との間で転がる鋼球(鋼球152A,153A)が設けられる。また、下面側の溝部には、キー部材111の下面とケースカバー部材101-3の内側の面との間で転がる鋼球(鋼球152B,153B)が設けられる。
 図25は、キー部材111の可動範囲を示す図である。
 図25には、収納部材101-2の空間101Aに収納された状態の可動部111Bが示されている。図25の中央上方に示す状態が、スイッチモジュール31が自然状態にあるときの可動部111Bの状態を示す。
 スイッチモジュール31が自然状態にある場合、キー部材111は、ばね141の付勢力によって、スイッチモジュール31の前方向(図25の上方向)に引っ張られる。軸部111Aに向かうにつれて窄まるように形成された可動部111Bの前方側の面が、空間101Aの前方に上面視ハの字状に形成された壁面101A-1,101A-2に押し当てられ、これにより、可動部111Bが位置決めされる。破線を付して示す壁面101A-1,101A-2は、挿通口101Bに向かうにつれて窄まるように空間101Aの内部に形成された面であり、ばね141の付勢力によって押し当てられる可動部111Bの位置決めを行う位置決め部として機能する。
 壁面101A-1の後方側には、空間101Aの右側の壁面となる壁面101A-4が形成され、壁面101A-2の後方側には、空間101Aの左側の壁面となる壁面101A-5が形成される。空間101Aの後方側の面として、壁面101A-4と壁面101A-5のそれぞれに緩やかに繋がる壁面101A-3が形成される。上面視において略角丸五角形状の空間101Aの大きさは可動部111Bの大きさより大きい。空間101Aのそれぞれの壁面により、可動部111Bの動きが規制される。
 スイッチモジュール31の以上のような構成により、キー部材111の位置決め機構が実現される。位置決め機構により、位置ずれを防ぎ、正しい位置に外装パネル11が取り付けられるようにすることが可能となる。正しい位置に外装パネル11が取り付けられることにより、接触位置の判定を正しく行うことが可能となる。
 図25の中央上方に示すようにスイッチモジュール31が自然状態にある場合、キー部材111の後端と、空間101Aの後方に形成された壁面101A-3との間には隙間が形成される。この隙間が、矢印#1で示すように、キー部材111の奥行き方向の可動範囲となる。
 外装パネル11が動き、キー部材111に対して奥行き方向の負荷が加えられたとき、可動部111Bの状態は図25の中央下方に示す状態になる。また、可動部111Bに対する負荷がなくなった場合、可動部111Bの状態は図25の中央上方に示す状態に戻ることになる。
 また、キー部材111の右端と、空間101Aの壁面101A-4との間には隙間が形成され、キー部材111の左端と、空間101Aの壁面101A-5との間には隙間が形成される。壁面101A-4と壁面101A-5の間の範囲が、矢印#2で示すように、キー部材111のパン方向の可動範囲となる。
 外装パネル11が動き、キー部材111の位置決めが解除されるとともに、キー部材111に対してパン方向の負荷が加えられたとき、可動部111Bの状態は図25の右側に示す状態、または、左側に示す状態になる。また、可動部111Bに対する負荷がなくなった場合、可動部111Bの状態は図25の中央上方に示す状態に戻ることになる。
 図26は、チルト方向の動きを模式的に示す断面図である。
 図26の中央に示す状態が、スイッチモジュール31が自然状態にある場合の可動部111Bの状態を示す。
 スイッチモジュール31が自然状態にある場合、可動部111Bの上面側の溝部121A-1に配置された鋼球152Aと、下面側の溝部121B-1に配置された鋼球152Bは、それぞれ、例えば溝部の後方寄りの位置に転がる。鋼球152A,152Bと、可動部111Bの軸部111A寄りの位置に設けられた鋼球151A,151Bとにより、キー部材111は略水平の状態になる。
 外装パネル11が動き、キー部材111に対して上方向の負荷が加えられた場合、図26の上方に示すように、上面側の鋼球152Aが溝部121A-1の後方寄りの位置に転がるとともに、下面側の鋼球152Bが溝部121B-1の前方寄りの位置に転がり、これにより、キー部材111は後ろ下がりの状態になる。
 一方、外装パネル11が動き、キー部材111に対して下方向の負荷が加えられた場合、図26の下方に示すように、上面側の鋼球152Aが溝部121A-1の前方寄りの位置に転がるとともに、下面側の鋼球152Bが溝部121B-1の後方寄りの位置に転がり、これにより、キー部材111は前下がりの状態になる。
 なお、キー部材111に対して上方向の負荷が加えられた場合と下方向の負荷が加えられた場合のいずれの場合においても、上面側の鋼球153Aは、鋼球152Aと同様に、キー部材111の上面と、それに対向するケースカバー部材101-1の内側の面との間で転がる。また、下面側の鋼球153Bは、鋼球152Bと同様に、キー部材111の下面と、それに対向するケースカバー部材101-3の内側の面との間で転がる。
 上方向の負荷、または下方向の負荷がなくなった場合、キー部材111の状態は図26の中央上方に示す状態に戻ることになる。
 このように、キー部材111は、奥行き方向、パン方向、チルト方向のそれぞれの方向に対する可動範囲を有する。パン方向の動きについては、奥行き方向に対する負荷が加えられ、可動部111Bの位置決めが解除されたときに可能となる。スイッチモジュール31の以上のような構成により、3軸(奥行き/パン/チルト)可動機構と位置決め機構が実現される。
 また、溝部内で転がる鋼球によって支えられるキー部材111の動きは、スムーズな動きになる。溝部内の鋼球などにより、高摺動機構が実現される。キー部材111の高摺動性を維持することができる部材であれば、鋼球とは異なる部材が鋼球の代わりに設けられるようにしてもよい。
 以上のように、スイッチモジュール31により、マグネット着脱機構、衝撃吸収ばね機構、3軸(奥行き/パン/チルト)可動機構、位置決め機構、および高摺動機構のそれぞれの機構が実現される。このような機構を実現するスイッチモジュール31によって外装パネル11を取り付けることにより、外装パネル11自体を衝撃吸収バンパーとして機能させることができ、移動ロボット1だけでなく、周囲の人や外部の物を衝撃から守ることが可能となる。電気部品やバッテリーがないため、外装パネル11は衝撃にも強い部材といえる。
 さらに、筐体の形状がラウンド状であることから、外部の物体にぶつかったとしても、移動ロボット1は、その場で旋回したり、逆方向に移動したりして衝撃を受け流すことができる。
 外装パネル11の取り付けに用いられるスイッチモジュール31においては、鋼球の転がりなどによって高い摺動性が実現される。スイッチモジュール31を外装パネル11の取り付けに用いることにより、摺動性が高い、3次元方向の外装パネル11の動きを実現可能となる。
 図27は、ケース部101の断面の他の例を示す図である。
 図27に示すように、空間101Aの後方側の壁面101A-3に沿って圧力センサ181が設けられるようにしてもよい。圧力センサ181においては、奥行き方向の負荷が加えられたときにその圧力が計測される。
 奥行き方向の負荷を計測してフィードバックすることにより、ストローク量や押し荷重によって動作を変えるなどの、負荷に応じた動作を移動ロボット1にとらせることが可能となる。
<<外観構成の変形例>>
<変形例1>
 図28は、移動ロボットの外観の他の例を示す斜視図である。
 図28に示す移動ロボット301は、前側外装パネル11-1のデザインが異なる点を除いて、移動ロボット1と同様の外観を有する。移動ロボット301の正面、背面、左側面、右側面、平面、底面の各面の外観を図29に示す。
<変形例2>
 図30は、移動ロボットの外観の他の例を示す斜視図である。
 図30に示す移動ロボット311は、移動ロボット1の上面に棚ユニット321を取り付けることによって構成される。移動ロボット311は、飲食店などにおいて提供物の運搬に用いられる。
 このように、移動ロボット1の上面に着脱可能な各種のユニットが用意されるようにしてもよい。移動ロボット311の正面、背面、左側面、右側面、平面、底面の各面の外観を図31に示す。
<変形例3>
 図32は、移動ロボットの外観の他の例を示す斜視図である。
 図32に示す移動ロボット351は、移動ロボット1の上面にディスプレイユニット361を取り付けることによって構成される。ディスプレイユニット361の正面には縦長のディスプレイ362が設けられる。図32の例においては、移動ロボット1の背面側にディスプレイ362が向くようにディスプレイユニット361が取り付けられる。移動ロボット351は、展示会場などにおいて、周囲の人に対して情報を提示することに用いられる。
 移動ロボット351の正面、背面、左側面、右側面、平面、底面の各面の外観を図33に示す。
<<その他>>
 移動ロボット1の前後左右の面だけでなく、上面や底面を構成する外装パネルの裏面側にも複数のスイッチモジュール31が配置され、上面や底面においても外部の物体の接触位置の判定が行われるようにしてもよい。
 床面上を走行する移動体である移動ロボット1の外装パネルの取り付けにスイッチモジュール31が用いられるものとしたが、自動車、ドローンなどの他の移動体の外装部材の取り付けにスイッチモジュール31が用いられるようにしてもよい。二足歩行や四足歩行によって移動するロボットの外装部材の取り付けにスイッチモジュール31が用いられるようにしてもよい。
 スイッチモジュール31が移動体の外装パネル11の取り付けに用いられるのではなく、扉や大きな壁などの他の外装部材の取り付けに用いられるようにしてもよい。スイッチモジュール31が裏面側に配置された各種の面全体をスイッチとして機能させることが可能となる。
<プログラムについて>
 上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、汎用のパーソナルコンピュータなどにインストールされる。
 インストールされるプログラムは、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等)や半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディアに記録して提供される。また、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供されるようにしてもよい。プログラムは、ROMや記憶部に、あらかじめインストールしておくことができる。
 コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
 本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
 本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
 例えば、本技術は、1つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
 また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
 さらに、1つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その1つのステップに含まれる複数の処理は、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
<構成の組み合わせ例>
 本技術は、以下のような構成をとることもできる。
(1)
 筐体に取り付けられた外装パネルの裏面側に配置され、前記外装パネルが押し込まれることに応じてオンとなる複数のスイッチモジュールと、
 オンとなった前記スイッチモジュールのパターンに基づいて、前記外装パネルに対する外部の物体の接触位置を判定する判定部と、
 前記外部の物体の接触位置に応じて動作を制御する制御部と
 を備える移動ロボット。
(2)
 前記外装パネルは、前記筐体の前後左右の面のうちの少なくともいずれかの面に取り付けられ、
 前記スイッチモジュールは、前記外装パネルの裏面毎に複数配置される
 前記(1)に記載の移動ロボット。
(3)
 同じ前記外装パネルの裏面側に配置された複数の前記スイッチモジュールは、水平方向と垂直方向のそれぞれの方向に位置をずらして配置される
 前記(2)に記載の移動ロボット。
(4)
 それぞれの前記スイッチモジュールの先端には第1のマグネットが設けられ、
 それぞれの前記スイッチモジュールの位置に対応する前記外装パネルの裏面の位置には、前記第1のマグネットと極性が異なる第2のマグネットが設けられる
 前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の移動ロボット。
(5)
 前記第2のマグネットの周りには複数の突起部が設けられ、
 それぞれの前記突起部の内側には斜面が形成される
 前記(4)に記載の移動ロボット。
(6)
 前記スイッチモジュールは、
 奥行き方向に伸縮し、前記第1のマグネットを前記外装パネルの裏面側に向けて付勢する弾性体を有する
 前記(4)または(5)に記載の移動ロボット。
(7)
 前記弾性体は、可動部材に形成された軸部の周りに設けられたばねであり、
 前記スイッチモジュールは、
 前記可動部材と、
 前記可動部材を収納し、奥行き方向、パン方向、およびチルト方向のそれぞれの方向に対する前記可動部材の動きを規制する空間が内部に形成されたケース部と
 を有する
 前記(6)に記載の移動ロボット。
(8)
 前記ばねは、前記第1のマグネットと前記ケース部の間に設けられ、
 前記空間内には、前記軸部の挿通口に向かって窄まり、前記ばねの付勢力によって前記可動部材が押し当てられる位置決め部が形成される
 前記(7)に記載の移動ロボット。
(9)
 前記可動部材の第1の面と、前記第1の面の裏面となる第2の面のそれぞれの面には溝部が形成され、
 前記第1の面の前記溝部には、前記第1の面と、前記第1の面と対向する前記ケース部の面との間で転がる第1の球体部材が設けられ、
 前記第2の面の前記溝部には、前記第2の面と、前記第2の面と対向する前記ケース部の面との間で転がる第2の球体部材が設けられる
 前記(7)または(8)に記載の移動ロボット。
(10)
 前記第1の面の複数の前記溝部のそれぞれに前記第1の球体部材が設けられ、
 前記第2の面の複数の前記溝部のそれぞれに前記第2の球体部材が設けられる
 前記(9)に記載の移動ロボット。
(11)
 筐体に取り付けられた外装パネルの裏面側に配置され、前記外装パネルが押し込まれることに応じてオンとなる複数のスイッチモジュールを有する移動ロボットが、
 オンとなった前記スイッチモジュールのパターンに基づいて、前記外装パネルに対する外部の物体の接触位置を判定し、
 前記外部の物体の接触位置に応じて動作を制御する
 制御方法。
(12)
 筐体に取り付けられた外装パネルの裏面側に配置され、前記外装パネルが押し込まれることに応じてオンとなる複数のスイッチモジュールを有する移動ロボットを制御するコンピュータに、
 オンとなった前記スイッチモジュールのパターンに基づいて、前記外装パネルに対する外部の物体の接触位置を判定し、
 前記外部の物体の接触位置に応じて動作を制御する
 処理を実行させるためのプログラム。
(13)
 軸部が形成された可動部材と、
 前記軸部の先端に設けられた、着脱部材の裏面に設けられた外部のマグネットと極性が異なるマグネットと、
 前記可動部材を収納し、奥行き方向、パン方向、およびチルト方向のそれぞれの方向に対する前記可動部材の動きを規制する空間が内部に形成されたケース部と、
 前記マグネットと前記ケース部の間に設けられ、奥行き方向に伸縮することによって前記マグネットを前記着脱部材の裏面側に向けて付勢するばねと
 を備え、
 前記空間内には、前記軸部の挿通口に向かって窄まり、前記ばねの付勢力によって前記可動部材が押し当てられる位置決め部が形成される
 スイッチモジュール。
(14)
 前記可動部材の第1の面と、前記第1の面の裏面となる第2の面のそれぞれの面には溝部が形成され、
 前記第1の面の前記溝部には、前記第1の面と、前記第1の面と対向する前記ケース部の面との間で転がる第1の球体部材が設けられ、
 前記第2の面の前記溝部には、前記第2の面と、前記第2の面と対向する前記ケース部の面との間で転がる第2の球体部材が設けられる
 前記(13)に記載のスイッチモジュール。
(15)
 前記第1の面の複数の前記溝部のそれぞれに前記第1の球体部材が設けられ、
 前記第2の面の複数の前記溝部のそれぞれに前記第2の球体部材が設けられる
 前記(14)に記載のスイッチモジュール。
 1 移動ロボット, 31-1乃至31-4 スイッチモジュール, 11-1 前側外装パネル, 11-2 後側外装パネル, 11-3 左側外装パネル, 11-4 右側外装パネル, 32-1乃至32-4 取り付け部材, 51 制御部, 52 移動部, 61 接触位置判定部, 62 動作制御部, 101 ケース部, 102 マイクロスイッチ, 111 キー部材, 131 マグネット, 141 ばね, 201 マグネット

Claims (15)

  1.  筐体に取り付けられた外装パネルの裏面側に配置され、前記外装パネルが押し込まれることに応じてオンとなる複数のスイッチモジュールと、
     オンとなった前記スイッチモジュールのパターンに基づいて、前記外装パネルに対する外部の物体の接触位置を判定する判定部と、
     前記外部の物体の接触位置に応じて動作を制御する制御部と
     を備える移動ロボット。
  2.  前記外装パネルは、前記筐体の前後左右の面のうちの少なくともいずれかの面に取り付けられ、
     前記スイッチモジュールは、前記外装パネルの裏面毎に複数配置される
     請求項1に記載の移動ロボット。
  3.  同じ前記外装パネルの裏面側に配置された複数の前記スイッチモジュールは、水平方向と垂直方向のそれぞれの方向に位置をずらして配置される
     請求項2に記載の移動ロボット。
  4.  それぞれの前記スイッチモジュールの先端には第1のマグネットが設けられ、
     それぞれの前記スイッチモジュールの位置に対応する前記外装パネルの裏面の位置には、前記第1のマグネットと極性が異なる第2のマグネットが設けられる
     請求項1に記載の移動ロボット。
  5.  前記第2のマグネットの周りには複数の突起部が設けられ、
     それぞれの前記突起部の内側には斜面が形成される
     請求項4に記載の移動ロボット。
  6.  前記スイッチモジュールは、
     奥行き方向に伸縮し、前記第1のマグネットを前記外装パネルの裏面側に向けて付勢する弾性体を有する
     請求項4に記載の移動ロボット。
  7.  前記弾性体は、可動部材に形成された軸部の周りに設けられたばねであり、
     前記スイッチモジュールは、
     前記可動部材と、
     前記可動部材を収納し、奥行き方向、パン方向、およびチルト方向のそれぞれの方向に対する前記可動部材の動きを規制する空間が内部に形成されたケース部と
     を有する
     請求項6に記載の移動ロボット。
  8.  前記ばねは、前記第1のマグネットと前記ケース部の間に設けられ、
     前記空間内には、前記軸部の挿通口に向かって窄まり、前記ばねの付勢力によって前記可動部材が押し当てられる位置決め部が形成される
     請求項7に記載の移動ロボット。
  9.  前記可動部材の第1の面と、前記第1の面の裏面となる第2の面のそれぞれの面には溝部が形成され、
     前記第1の面の前記溝部には、前記第1の面と、前記第1の面と対向する前記ケース部の面との間で転がる第1の球体部材が設けられ、
     前記第2の面の前記溝部には、前記第2の面と、前記第2の面と対向する前記ケース部の面との間で転がる第2の球体部材が設けられる
     請求項7に記載の移動ロボット。
  10.  前記第1の面の複数の前記溝部のそれぞれに前記第1の球体部材が設けられ、
     前記第2の面の複数の前記溝部のそれぞれに前記第2の球体部材が設けられる
     請求項9に記載の移動ロボット。
  11.  筐体に取り付けられた外装パネルの裏面側に配置され、前記外装パネルが押し込まれることに応じてオンとなる複数のスイッチモジュールを有する移動ロボットが、
     オンとなった前記スイッチモジュールのパターンに基づいて、前記外装パネルに対する外部の物体の接触位置を判定し、
     前記外部の物体の接触位置に応じて動作を制御する
     制御方法。
  12.  筐体に取り付けられた外装パネルの裏面側に配置され、前記外装パネルが押し込まれることに応じてオンとなる複数のスイッチモジュールを有する移動ロボットを制御するコンピュータに、
     オンとなった前記スイッチモジュールのパターンに基づいて、前記外装パネルに対する外部の物体の接触位置を判定し、
     前記外部の物体の接触位置に応じて動作を制御する
     処理を実行させるためのプログラム。
  13.  軸部が形成された可動部材と、
     前記軸部の先端に設けられた、着脱部材の裏面に設けられた外部のマグネットと極性が異なるマグネットと、
     前記可動部材を収納し、奥行き方向、パン方向、およびチルト方向のそれぞれの方向に対する前記可動部材の動きを規制する空間が内部に形成されたケース部と、
     前記マグネットと前記ケース部の間に設けられ、奥行き方向に伸縮することによって前記マグネットを前記着脱部材の裏面側に向けて付勢するばねと
     を備え、
     前記空間内には、前記軸部の挿通口に向かって窄まり、前記ばねの付勢力によって前記可動部材が押し当てられる位置決め部が形成される
     スイッチモジュール。
  14.  前記可動部材の第1の面と、前記第1の面の裏面となる第2の面のそれぞれの面には溝部が形成され、
     前記第1の面の前記溝部には、前記第1の面と、前記第1の面と対向する前記ケース部の面との間で転がる第1の球体部材が設けられ、
     前記第2の面の前記溝部には、前記第2の面と、前記第2の面と対向する前記ケース部の面との間で転がる第2の球体部材が設けられる
     請求項13に記載のスイッチモジュール。
  15.  前記第1の面の複数の前記溝部のそれぞれに前記第1の球体部材が設けられ、
     前記第2の面の複数の前記溝部のそれぞれに前記第2の球体部材が設けられる
     請求項14に記載のスイッチモジュール。
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