WO2023218835A1 - 自走式作業ロボット - Google Patents

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WO2023218835A1
WO2023218835A1 PCT/JP2023/014728 JP2023014728W WO2023218835A1 WO 2023218835 A1 WO2023218835 A1 WO 2023218835A1 JP 2023014728 W JP2023014728 W JP 2023014728W WO 2023218835 A1 WO2023218835 A1 WO 2023218835A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
self
detection
section
robot
target
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/014728
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
誠生 稲田
秀幸 西野
貴巨 長谷川
郷 半田
拓務 在原
隼土 石川
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Publication of WO2023218835A1 publication Critical patent/WO2023218835A1/ja

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D46/00—Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs
    • A01D46/30—Robotic devices for individually picking crops
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions

Definitions

  • the present disclosure relates to a self-propelled working robot.
  • a self-propelled working robot of this type disclosed in Patent Document 1, for example, is equipped with a robot arm for performing work as an operating section.
  • the robot arm that performs the work can be configured to be switchable between a motion permissible mode in which motion is permitted and a motion restriction mode in which motion is restricted.
  • a motion permissible mode in which motion is permitted
  • a motion restriction mode in which motion is restricted.
  • work areas that are set up assuming that work will be performed by self-propelled work robots
  • work areas that are set up assuming that work will not be performed by self-propelled work robots.
  • a non-work area exists.
  • the present disclosure provides a configuration in which the operation mode of the operation unit can be switched with high precision depending on the area where the self-propelled working robot is present.
  • a self-propelled working robot includes an operating section configured to be operable in a plurality of operation modes, a robot main body section in which the operating section is provided, and a robot main body section that moves.
  • the apparatus includes a traveling section, a target detection section configured to be able to detect a predetermined target, and an operation mode switching section that switches the operation mode of the operation section according to the detection status of the target by the target detection section.
  • the operation mode of the operation unit can be switched depending on the detection status of the target by the target detection unit.
  • the target detection unit for example, by providing a target in a region where the operating mode of the operating section is to be switched, it is possible to switch the operating mode of the operating section with high accuracy depending on the area where the self-propelled working robot is present.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the configuration of a field according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration example of a self-propelled working robot according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a diagram according to the first embodiment, schematically showing an example of a state in which the obstacle detection area is switched to an out-of-lane pattern
  • FIG. 4 is a diagram according to the first embodiment, schematically showing an example of a state in which the obstacle detection area is switched to an in-lane pattern
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the configuration of a field according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration example of a self-propelled working robot according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a diagram according to the first embodiment, schematically showing an example of a state in which the obstacle detection area is switched to an out-of-lane pattern
  • FIG. 4 is a diagram according to the first embodiment, schematically showing an example of a state in which
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing a configuration example of the hot water pipe detection sensor according to the first embodiment
  • FIG. 6 is a diagram according to the first embodiment, schematically showing an example of the state of the hot water pipe detection sensor in a non-detection state
  • FIG. 7 relates to the first embodiment and is a diagram schematically showing an example of the state of the hot water pipe detection sensor in the detection state
  • FIG. 8 is a block diagram schematically showing a configuration example of the control device according to the first embodiment
  • FIG. 9 is a diagram according to the first embodiment, showing an example of the correspondence between the detection state of sensors and the mode of each part
  • FIG. 10 is a diagram according to the second embodiment, schematically showing an example of a state in which the hot water pipe is not tilted
  • FIG. 11 is a diagram according to the second embodiment, schematically showing an example of a state where the hot water pipe is tilted.
  • the self-propelled working robot 100 can be used to perform tasks such as harvesting of agricultural products T in the field 10 illustrated in FIG. 1, for example.
  • the field 10 may also be referred to as, for example, a vinyl greenhouse or a plant factory.
  • a plurality of cultivation sections 11, a plurality of hot water pipes 12, a plurality of trace lines 13, etc. are provided in the field 10.
  • Each of the cultivation units 11 has a plurality of cultivation equipment 11a.
  • the cultivation equipment 11a is equipment for cultivating agricultural crops T to be harvested by the self-propelled working robot 100.
  • the cultivation equipment 11a is supported within the cultivation section 11 by a support member 11b such as a pillar.
  • a plurality of cultivation facilities 11a are arranged on a straight line along the longitudinal direction of the cultivation section 11.
  • One cultivation section 11 extends in one direction over a predetermined distance, for example, about ten meters to several tens of meters.
  • a plurality of cultivation units 11 are arranged parallel to each other. Further, the plurality of cultivation units 11 are arranged with intervals from each other. In this case, the intervals between the plurality of cultivation units 11 are equal intervals. Note that the intervals between the plurality of cultivation units 11 may be unequal intervals.
  • the hot water pipe 12 is provided between two adjacent cultivation sections 11.
  • the hot water pipes 12 are each formed by bending a long tubular material into a so-called U-shape, and each extends along the cultivation section 11 .
  • Hot water can flow into the hot water pipe 12 from a hot water supply facility (not shown). By flowing hot water through the hot water pipe 12, the temperature within the field 10, particularly the temperature of the area surrounding the cultivation section 11, can be warmed to an appropriate temperature.
  • the hot water pipe 12 is provided within the field 10 as an example of a predetermined target.
  • the trace line 13 is installed, for example, by pasting, printing, or drawing on the floor of the field 10, and connects the plurality of hot water pipes 12.
  • the area within the field 10 where the hot water pipe 12 is provided is defined as a work area R1.
  • an area other than the working area R1 in the field 10 and an area that connects a plurality of working areas R1, in this case, an area where the trace line 13 is provided is defined as a non-working area R2. ing.
  • the non-working area R2 is included in the path along which the self-propelled working robot 100 travels when not working.
  • the work area R1 is basically an area provided on the assumption that work will be performed by the self-propelled work robot 100, and is an area that is provided, for example, by the manager of the field 10 or the user of the self-propelled work robot 100. This is an area created on the assumption that there are no such persons. That is, the work area R1 can basically be defined as a non-coexistence area that is provided on the assumption that the self-propelled working robot 100 and humans will not coexist.
  • the non-work area R2 is an area provided on the assumption that the self-propelled working robot 100 will not perform any work, and is an area where, for example, the administrator of the field 10 or the user of the self-propelled working robot 100 This is an area that has been created assuming that there will be people like this. That is, the non-work area R2 can basically be defined as a coexistence area that is provided assuming that the self-propelled working robot 100 and a person coexist.
  • a plurality of markers 14 and 15 are provided within the field 10.
  • the markers 14 and 15 are located at the boundary between the work area R1 and the non-work area R2, or at the branch point of the trace line 13.
  • the marker 14 is provided in the vicinity of the boundary point between the work area R1 and the non-work area R2, at a position within the non-work area R2 just before entering the work area R1.
  • the marker 15 is provided at a branch point where the trace line 13, which is provided in a straight line across the plurality of work areas R1, branches to each work area R1.
  • the markers 14 and 15 are installed, for example, by pasting, printing, or drawing on the floor of the field 10, and can be photographed by the camera 104 included in the self-propelled working robot 100.
  • the markers 14 and 15 can also be configured using an information transmission medium that can transmit information in a non-contact manner using, for example, magnetism, radio waves, images, sound waves, or other methods.
  • the markers 14 and 15 can be configured by, for example, RFID, a two-dimensional code, a magnetic marker, or the like.
  • the self-propelled working robot 100 includes a robot arm 102 on the top of a robot main body 101 that constitutes a base portion thereof.
  • Robot arm 102 is an example of a motion unit.
  • the robot arm 102 has a configuration in which a plurality of movable arms are combined, a so-called multi-axis configuration. Therefore, as the robot arm 102, a so-called six-axis robot arm, a four-axis robot arm, or the like can be applied.
  • the robot arm 102 is equipped with a harvesting tool 103 and a camera 104 at its tip.
  • Harvesting tool 103 is provided as an example of a working unit that performs a predetermined operation, in this case, harvesting work of agricultural products T.
  • the robot arm 102 is provided with such a harvesting tool 103 for harvesting agricultural products, and is configured as an operating unit capable of performing harvesting work, which is an example of agricultural work.
  • the working unit that can be provided on the robot arm 102 is not limited to the harvesting tool 103, and may be, for example, a tool that performs agricultural work other than harvesting work, or a tool that performs work other than agricultural work.
  • the camera 104 is an example of a photographing unit, and is configured to be able to photograph, for example, the trace line 13, markers 14, 15, etc. provided in the field 10.
  • the self-propelled work robot 100 can autonomously run while determining its current position based on the trace line 13 photographed by the camera 104, markers 14, 15, etc. .
  • the robot arm 102 is configured to be operable in a plurality of operation modes.
  • the robot arm 102 is configured to be switchable between at least a motion permissible mode in which motion is permitted and a motion restriction mode in which motion is restricted.
  • the operation permission mode is an operation mode in which the robot arm 102 is allowed to perform a harvesting operation of the crops T using the harvesting tool 103 and perform a photographing operation using the camera 104 while moving a plurality of movable arms.
  • the operation restriction mode is an operation mode in which the robot arm 102 is restricted from harvesting the crops T with the harvesting tool 103 or photographing with the camera 104 while moving the plurality of movable arms.
  • the restriction by the operation restriction mode is intended to restrict or stop the operation of the robot arm 102.
  • the restriction by the operation restriction mode may be set to allow some movement of the robot arm 102.
  • the self-propelled working robot 100 includes a traveling section 105 at the bottom of the robot main body section 101.
  • the traveling section 105 includes a pair of driving wheels 106 and a plurality of driven wheels 107.
  • Drive wheel 106 is an example of a wheel. Although detailed illustration is omitted, the drive wheels 106 are configured to be rotated by a drive source such as a motor via a reduction gear, for example.
  • the traveling unit 105 mainly rotates the drive wheels 106 to cause the robot main body 101 and the entire self-propelled working robot 100 to travel.
  • the driven wheels 107 rotate as the robot main body 101 moves by the driving wheels 106, and support and stabilize the movement of the robot main body 101 and, by extension, the movement of the entire self-propelled working robot 100.
  • the robot main body 101 has an elongated generally rectangular shape as a whole, and the traveling section 105 moves the robot main body 101 and the entire self-propelled working robot 100 along the longitudinal direction of the robot main body 101. It is designed to run. That is, in this case, the traveling direction of the robot body 101 and the entire self-propelled working robot 100 is along the longitudinal direction of the robot body 101.
  • the robot body section 101 of the self-propelled working robot 100 runs on the hot water pipe 12 by means of a running section 105 within the work area R1. Furthermore, the self-propelled working robot 100 moves within the working area R1 with the longitudinal direction of the robot body 101 along the extending direction of the hot water pipe 12. Therefore, in the field 10 , the hot water pipe 12 is in a state of being extended along the direction in which the robot main body 101 moves by the running section 105 .
  • the self-propelled working robot 100 is equipped with a disinfection unit 108.
  • the disinfection unit 108 is an example of a disinfection section, and is configured to be able to spray disinfectant from a nozzle (not shown) in a disinfection box with an open top surface.
  • the disinfection unit 108 is configured to be able to disinfect the harvesting tool 103 by spraying disinfectant while the robot arm 102 moves the harvesting tool 103 at the tip into the disinfection box of the disinfection unit 108. .
  • the self-propelled working robot 100 is equipped with a plurality of obstacle detection sensors 109, in this case two obstacle detection sensors 109.
  • the obstacle detection sensors 109 are distributed and arranged at the front and rear parts of the robot main body 101 in the direction of movement.
  • the obstacle detection sensor 109 is provided as an example of an obstacle detection unit for detecting obstacles existing around the robot main body 101.
  • the obstacle detection sensor 109 includes, for example, a laser sensor or an ultrasonic sensor that detects obstacles existing in the surroundings. Examples of obstacles detected by the obstacle detection sensor 109 include the cultivation equipment 11a, the support member 11b, people, and various types of equipment existing in the field 10. Note that it is preferable that the obstacle detection sensor 109 is configured by a sensor that has acquired a predetermined safety certification.
  • the self-propelled working robot 100 is equipped with a plurality of hot water pipe detection sensors 110, in this case two hot water pipe detection sensors 110.
  • the hot water pipe detection sensors 110 are also disposed separately at the front and rear parts of the robot main body 101 in the direction of movement.
  • the hot water pipe detection sensor 110 is provided as an example of a target detection section, and in this case is configured to be able to detect the hot water pipe 12, which is an example of a target provided in the field 10. A detailed explanation of the configuration and functions of the hot water pipe detection sensor 110 will be given later. Note that it is desirable that the hot water pipe detection sensor 110 be constructed of a sensor that has acquired predetermined safety certification.
  • the self-propelled work robot 100 includes a control device 120.
  • the control device 120 is mainly composed of, for example, a microcomputer, and controls the overall operation of the self-propelled working robot 100 based on a control program, setting data, and the like.
  • one of the two obstacle detection sensors 109 is located at one end in the lateral direction of the robot body 101 at the front of the robot body 101. It is located. Further, the other obstacle detection sensor 109 of the two obstacle detection sensors 109 is arranged at the other end in the lateral direction of the robot body 101 at the rear of the robot body 101 .
  • the drive wheel 106 included in the traveling section 105 has a configuration in which a large wheel section 106a and a small wheel section 106b are coaxially combined.
  • the large wheel portion 106a is a large diameter wheel that constitutes the main body portion of the drive wheel 106.
  • the small wheel portion 106b is a wheel having a smaller diameter than the large wheel portion 106a.
  • the rotation axis of the large ring part 106a and the small ring part 106b is common, so that the large ring part 106a and the small ring part 106b rotate integrally.
  • the self-propelled working robot 100 When the self-propelled working robot 100 travels in an area other than the work area R1 in the field 10, it travels with the large wheel portion 106a in contact with the floor surface of the field 10. At this time, the small ring portion 106b is not in contact with the floor surface of the field 10 and is spaced apart. Therefore, when the self-propelled working robot 100 travels in an area other than the work area R1 in the field 10, the self-propelled working robot 100 travels mainly by rotating the large wheel portion 106a.
  • the self-propelled work robot 100 travels within the work area R1 in the field 10, it travels on the hot water pipe 12 as described above. At this time, as illustrated in FIG. 4, the self-propelled working robot 100 travels with the small wheel portion 106b in contact with the upper surface of the hot water pipe 12. Further, at this time, the large flower portion 106a is not in contact with the floor surface of the field 10 and is spaced apart. Therefore, when the self-propelled working robot 100 travels within the work area R1 in the field 10, the self-propelled working robot 100 travels mainly by rotation of the small wheel portion 106b.
  • the hot water pipe detection sensor 110 includes a non-contact switch 111 and a shielding plate 112.
  • the non-contact switch 111 is configured to switch between an on state and an off state in response to, for example, an optical or magnetic state change.
  • the shielding plate 112 is provided on the side of the non-contact switch 111 so as to be rotatable in the vertical direction.
  • the shielding plate 112 is in a non-detection position where the non-contact switch 111 is not covered and exposed as illustrated in FIG. 6, and in a state where the non-contact switch 111 is covered as illustrated in FIG. It is possible to rotate between the detection position and the detection position.
  • the shielding plate 112 is urged to rotate from the detection position side illustrated in FIG. 7 to the non-detection position side illustrated in FIG. There is. Further, a support wheel 114 is rotatably provided at the lower end of the shielding plate 112.
  • the shielding plate 112 receives the urging force from the urging member 113 and rotates to the non-detection position. As a result, the non-contact switch 111 enters a non-detection state in which the hot water pipe 12 is not detected. on the other hand.
  • the shielding plate 112 is pushed upward by the hot water pipe 12 via the support wheels 114. It rotates to the detection position while resisting the urging force of the urging member 113. As a result, the non-contact switch 111 enters a detection state in which the hot water pipe 12 is detected.
  • the hot water pipe detection sensor 110 is configured to be able to detect the hot water pipe 12, which is an example of a target, based on the non-contact switch 111 switching to a detection state or a non-detection state.
  • control device 120 executes the control program to control the operation control section 121, travel control section 122, safety monitoring section 123, operation mode switching section 124, detection area switching section 125, and mode switching section.
  • the section 126 is virtually realized by software. Note that these processing units may be configured by hardware, or may be configured by a combination of software and hardware.
  • the motion control unit 121 is configured to be able to control the overall motion of the self-propelled working robot 100. Further, the motion control unit 121 controls the overall motion of the robot arm 102 while recognizing the posture, speed, position, etc. of each part of the robot arm 102. Further, the operation control unit 121 controls the overall harvesting operation by the harvesting tool 103. Further, the operation control unit 121 controls the overall photographing operation by the camera 104.
  • the operation control unit 121 analyzes the image taken by the camera 104, recognizes the position and posture of the agricultural product T, which is the work target, and specifies the cutting point. Then, the operation control unit 121 operates the robot arm 102 so that the harvesting tool 103 reaches the specified cutting point. Then, the operation control unit 121 operates the harvesting tool 103 at the identified cutting point. As a result, the operation control unit 121 is configured to be able to harvest the crops T, which are work objects, using the robot arm 102 equipped with the harvesting tool 103 and the camera 104 .
  • the self-propelled working robot 100 may be configured to include a collection box for collecting agricultural products T harvested by the robot arm 102.
  • the travel control unit 122 is configured to be able to control the travel of the robot main body 101 and the entire self-propelled working robot 100 by the travel unit 105.
  • the travel control unit 122 is connected to, for example, an encoder, an angle sensor, a rotation speed sensor that measures the rotation speed of the motor, and the like. Based on the control by the travel control unit 122, the travel unit 105 rotates the drive wheels 106 to move the robot body 101 and the entire self-propelled working robot 100, depending on the detection status of the hot water pipe 12 by the hot water pipe detection sensor 110. It is configured so that the speed can be switched.
  • the traveling section 105 is configured to be able to switch the moving speed of the robot main body section 101 and of the self-propelled working robot 100 as a whole.
  • the self-propelled working robot 100 when the self-propelled working robot 100 travels in an area other than the work area R1 in the field 10, the self-propelled working robot 100 mainly runs by rotating the large wheel portion 106a.
  • the self-propelled work robot 100 travels within the work area R1 in the field 10, the self-propelled work robot 100 travels mainly by rotation of the small wheel portion 106b. Therefore, if the drive wheels 106 are rotated at the same rotational speed regardless of the area in which the self-propelled work robot 100 travels, the movement speed of the self-propelled work robot 100 when traveling in an area other than work area R1 will be The moving speed of the self-propelled working robot 100 when traveling within the work area R1 becomes relatively slow.
  • the travel control unit 122 increases the rotational speed of the drive wheels 106. It is better to do this.
  • the travel control unit 122 is configured to be able to switch the travel unit 105 to at least a harvesting mode, an aisle traveling mode, and a transition mode.
  • the harvest time mode is a traveling mode that assumes that the self-propelled working robot 100 is run within the work area R1, and it is possible to run the self-propelled working robot 100 at a predetermined high speed. Note that the predetermined high speed can be changed and set as appropriate within a speed range that ensures sufficient safety.
  • the aisle traveling mode is a traveling mode in which the self-propelled working robot 100 is assumed to travel in an area other than the work area R1, and the self-propelled working robot 100 is run at a predetermined low speed or stopped. It is possible to do so.
  • the predetermined low speed can be appropriately changed and set within a speed range that ensures sufficient safety and is lower than the above-mentioned predetermined high speed.
  • the transition mode is assumed to be when the self-propelled work robot 100 is moved from outside the work area R1 to inside the work area R1, and when the self-propelled work robot 100 is moved from inside the work area R1 to outside the work area R1.
  • This is a running mode in which the self-propelled working robot 100 can run at a predetermined low speed.
  • the predetermined low speed in the transition mode is assumed to be a speed that is even slower than the predetermined low speed in the aisle traveling mode.
  • the predetermined low speed in the transition mode may be a speed equivalent to the predetermined low speed in the aisle traveling mode, or a speed that is slightly faster than the predetermined low speed in the aisle traveling mode. Good too.
  • the safety monitoring unit 123 is configured to be able to monitor at least whether the behavior of the robot arm 102 and the traveling unit 105 is in a safe state. Furthermore, the safety monitoring unit 123 is configured to be able to monitor whether the behavior of the self-propelled working robot 100 as a whole is in a safe state.
  • the safety monitoring unit 123 functions as a control unit that controls the behavior of the robot arm 102, the traveling unit 105, and the self-propelled working robot 100 as a whole. Note that an appropriate state can be set as the safe state, assuming at least that the self-propelled working robot 100 will not harm people.
  • the safety monitoring section 123 is preferably configured by a control section that has acquired a predetermined safety certification.
  • the operation mode switching unit 124 is configured to be able to switch the operation mode of the robot arm 102 according to the detection status of the hot water pipe 12 by the hot water pipe detection sensor 110.
  • the operation mode switching unit 124 is configured to switch the operation mode of the robot arm 102 from the operation restriction mode to the operation permission mode when the hot water pipe detection sensor 110 detects the hot water pipe 12. Further, the operation mode switching unit 124 is configured to switch the operation mode of the robot arm 102 from the operation permission mode to the operation restriction mode when the hot water pipe detection sensor 110 does not detect the hot water pipe 12.
  • the detection area switching unit 125 is configured to be able to switch the detection area of an obstacle by the obstacle detection sensor 109. In this case, the detection area switching unit 125 is configured to switch the detection area of the obstacle depending on the detection status of the hot water pipe 12 by the hot water pipe detection sensor 110.
  • the detection area switching unit 125 changes the detection area of the obstacle by the obstacle detection sensor 109, as illustrated in FIG. is switched to the out-of-lane pattern Pa.
  • the out-of-lane pattern Pa can also be defined as a non-work pattern assuming that the robot arm 102 does not perform any work.
  • a plurality of detection areas are formed, in this case, a first deceleration area Pa1, a second deceleration area Pa2, and a stop area Pa3.
  • the first deceleration area Pa1, the second deceleration area Pa2, and the stop area Pa3 are all rectangular frame-shaped detection areas centered on the self-propelled working robot 100. Further, the first deceleration area Pa1 is provided outside the second deceleration area Pa2, the second deceleration area Pa2 is provided outside the stop area Pa3, and the stop area Pa3 is provided outside the self-propelled work robot 100. It is provided.
  • the out-of-lane pattern Pa is a detection area pattern that covers the entire periphery of the self-propelled working robot 100 including the front, rear, left side, and right side.
  • the travel control unit 122 changes the movement speed of the self-propelled work robot 100 to the first speed for non-work. slow down.
  • the first speed for non-work can be changed and set as appropriate in a speed range slower than the speed for non-work that is set as the movement speed of the self-propelled work robot 100 in areas other than the work area R1.
  • the non-work speed can be changed and set as appropriate within a speed range that ensures sufficient safety when the self-propelled work robot 100 travels in an area other than the work area R1. .
  • the traveling control unit 122 changes the movement speed of the self-propelled working robot 100 to the second deceleration area Pa2. slow down to speed.
  • the second speed for non-working times can be changed and set as appropriate in a speed range slower than the first speed for non-working times.
  • the traveling control unit 122 stops the traveling of the self-propelled working robot 100.
  • the detection area switching unit 125 changes the detection area of the obstacle by the obstacle detection sensor 109 into an in-lane pattern, as illustrated in FIG. Switch to Pb.
  • the in-lane pattern Pb can also be defined as a working pattern assuming that the robot arm 102 performs the work.
  • a plurality of detection areas in this case, a first deceleration area Pb1, a second deceleration area Pb2, and a stop area Pb3 are formed.
  • the first deceleration area Pb1, the second deceleration area Pb2, and the stop area Pb3 are all long rectangular detection areas along the width direction of the self-propelled work robot 100 before and after the self-propelled work robot 100. It becomes. Further, the first deceleration area Pb1 is provided outside the second deceleration area Pb2, the second deceleration area Pb2 is provided outside the stop area Pb3, and the stop area Pb3 is provided outside the self-propelled work robot 100. It is provided.
  • the intra-lane pattern Pb is a detection area pattern that includes the front and rear sides of the self-propelled work robot 100 and excludes the left side and right side, that is, the self-propelled work robot 100 in the work area R1.
  • the detection area pattern covers the area along the traveling direction of the vehicle.
  • the travel control unit 122 reduces the movement speed of the self-propelled work robot 100 to the first speed for work. let The first speed for work can be appropriately changed and set within a speed range slower than the speed for work that is set as the movement speed of the self-propelled work robot 100 within the work area R1. Note that the speed for work can be changed and set as appropriate within a speed range that ensures sufficient safety when the self-propelled work robot 100 travels within the work area R1.
  • the travel control unit 122 changes the movement speed of the self-propelled work robot 100 to the second speed for work. decelerate to.
  • the second speed for work can be changed and set as appropriate in a speed range slower than the first speed for work.
  • the travel control unit 122 stops the self-propelled working robot 100 from traveling.
  • the working speed is assumed to be slower than the non-working speed
  • the first working speed is assumed to be slower than the non-working first speed
  • the second speed for use is assumed to be slower than the second speed for non-work.
  • the form switching unit 126 is configured to be able to switch the form of the robot arm 102 according to the detection status of the hot water pipe 12 by the hot water pipe detection sensor 110.
  • the robot arm 102 selects the detection mode that is set as the mode that should be taken or the recommended mode when the hot water pipe detection sensor 110 detects the hot water pipe 12, and It is configured to be switchable to a non-detection mode that is set as a mode to be taken when the pipe 12 is not detected or a recommended mode.
  • the non-detection state may be such that the robot arm 102 moves the harvesting tool 103 at the tip into the disinfection unit 108, or the robot arm 102 moves the camera 104 at the tip to a predetermined object to be photographed.
  • the image may be moved to a position where it can be photographed, or it may be formed in any other suitable form. That is, as the non-detection mode, various modes can be applied as long as the robot arm 102 does not come into direct contact with people or the like existing around the self-propelled working robot 100.
  • the detection state may be, for example, a state in which the robot arm 102 is immediately ready for operation, in other words, a state in which it is in a standby state, or a state in which the robot arm 102 is in a state in which the harvesting tool 103 at the tip is disinfected. It may be in a form in which it is moved outside the unit 108, or it may be in an appropriate form different from the non-detection form described above.
  • the form switching unit 126 changes the form of the robot arm 102 from the detection state to the detection state. It is configured to switch to a non-detection mode.
  • the form switching unit 126 maintains the robot arm 102 in the detection state. In this state, the robot main body 101 and the entire self-propelled working robot 100 are caused to travel by the traveling section 105 until the hot water pipe detection sensor 110 detects the hot water pipe 12. Then, the form switching unit 126 operates on the condition that the hot water pipe detection sensor 110 is in a state to detect the hot water pipe 12, in other words, on the condition that the self-propelled working robot 100 has moved into the work area R1. In addition, the robot arm 102 is configured to switch its configuration from a detection mode to a non-detection mode.
  • the robot arm 102 is switched from the detection mode to the non-detection mode while the self-propelled working robot 100 is present in an area other than the work area R1, the robot arm 102 is may come into contact with people or obstacles.
  • the hot water pipe detection sensor 110 does not detect the hot water pipe 12 and the robot arm 102 is switched to the detection mode, the self-propelled working robot 100 is moved into the work area R1 in that state. It is preferable to switch the configuration of the robot arm 102 from the detection mode to the non-detection mode after the robot arm 102 is moved. In other words, the transformation of the robot arm 102 from the detection mode to the non-detection mode is preferably performed within the work area R1. This makes it possible to avoid the robot arm 102 from coming into contact with people or obstacles during the shape transformation.
  • FIG. 9 shows an example of the correspondence between the detection states of the hot water pipe detection sensor 110 and the obstacle detection sensor 109 and the modes of each part.
  • the hot water pipe detection sensor 110 on the front side is in the detection state
  • the hot water pipe detection sensor 110 on the rear side is in the detection state.
  • the control device 120 switches the obstacle detection area by the obstacle detection sensor 109 to the in-lane pattern Pb.
  • the front obstacle detection sensor 109 is in an undetected state, and the rear obstacle detection sensor 109 is not detected. state.
  • control device 120 determines that the self-propelled work robot 100 exists in the work area R1 and that there are obstacles around the self-propelled work robot 100, in this case, in front and behind the self-propelled work robot 100. It is determined that there is no such situation.
  • control device 120 switches the traveling mode of the traveling section 105 to the harvesting mode to enable traveling at a predetermined high speed. Further, the control device 120 switches the operation mode of the robot arm 102 to the operation permission mode to enable the robot arm 102 to operate. Thereby, the self-propelled working robot 100 can perform harvesting work using the robot arm 102 within the working area R1.
  • situation pattern B when the obstacle detection area by the obstacle detection sensor 109 is switched to the in-lane pattern Pb, the front obstacle detection sensor 109 is in the detection state, and the rear obstacle detection area is switched to the in-lane pattern Pb.
  • the object detection sensor 109 is in an undetected state.
  • control device 120 detects a state in which the self-propelled work robot 100 exists in the work area R1 and there is an obstacle around the self-propelled work robot 100, in this case, in front of the self-propelled work robot 100. It is determined that
  • control device 120 switches the traveling mode of the traveling section 105 to the harvesting mode to enable traveling at a predetermined high speed.
  • the control device 120 switches the travel mode of the travel unit 105 to the harvesting mode, but does not control the self-propelled work robot 100.
  • the moving speed is adjusted to a predetermined low speed, and depending on the situation, the self-propelled working robot 100 is stopped from traveling.
  • control device 120 switches the operation mode of the robot arm 102 to the operation restriction mode to limit the operation of the robot arm 102. Thereby, it is possible to avoid the robot arm 102 from operating and coming into contact with an obstacle. At this time, the control device 120 can, for example, slow down the operation speed of the robot arm 102 or stop the operation of the robot arm 102. Note that the control device 120 is configured to control, for example, slowing down the operating speed of the robot arm 102 or temporarily stopping the operation of the robot arm 102, while setting the operation mode of the robot arm 102 to the operation permissible mode. It's okay.
  • the hot water pipe detection sensor 110 on the front side is in the detection state
  • the hot water pipe detection sensor 110 on the rear side is in the non-detection state.
  • one of the two hot water pipe detection sensors 110 at the front and rear of the self-propelled working robot 100 is in an undetected state. Therefore, if the self-propelled work robot 100 is in the middle of moving from outside the work area R1 to inside the work area R1, or in the middle of moving from inside the work area R1 to outside the work area R1, can be judged.
  • the control device 120 switches the obstacle detection area by the obstacle detection sensor 109 to the in-lane pattern Pb. That is, the control device 120 prevents obstacles from occurring as long as the entire self-propelled work robot 100 does not move outside the work area R1, in other words, as long as a part of the self-propelled work robot 100 remains within the work area R1.
  • the vehicle is configured to switch the obstacle detection area by the object detection sensor 109 to the in-lane pattern Pb.
  • the control device 120 may switch the detection area of the obstacle by the obstacle detection sensor 109 to the out-of-lane pattern Pa when at least a part of the obstacle moves outside the work area R1.
  • the front obstacle detection sensor 109 is in an undetected state, and the rear obstacle detection sensor 109 is not detected. state.
  • control device 120 can control the state in which the self-propelled work robot 100 is moving from outside the work area R1 to inside the work area R1, or while the self-propelled work robot 100 is moving from inside the work area R1 to outside the work area R1. It is determined that the state is Further, the control device 120 determines that there are no obstacles around the self-propelled working robot 100, in this case, in front and behind the self-propelled working robot 100.
  • control device 120 switches the traveling mode of the traveling section 105 to the transition mode to enable traveling at a predetermined low speed. Further, the control device 120 switches the operation mode of the robot arm 102 to the operation restriction mode to limit the operation of the robot arm 102. As a result, the self-propelled work robot 100 cannot move from outside the work area R1 to inside the work area R1, or from inside the work area R1 to outside the work area R1, while the movement of the robot arm 102 is restricted. It can be carried out. Note that at this time, the control device 120 may maintain, for example, a state in which the operation of the robot arm 102 is stopped.
  • the self-propelled working robot 100 It is estimated that the object is in the middle of moving from outside the work area R1 into the inside of the work area R1, or in the middle of moving from inside the work area R1 to outside the work area R1. Therefore, it is preferable that the control device 120 performs the same control as in situation pattern C described above in this case as well.
  • the hot water pipe detection sensor 110 on the front side is in an undetected state
  • the hot water pipe detection sensor 110 on the rear side is in an undetected state.
  • both the front and rear hot water pipe detection sensors 110 of the self-propelled working robot 100 are in a non-detection state. Therefore, it can be determined that the self-propelled working robot 100 is present in an area other than the work area R1. Therefore, the control device 120 switches the obstacle detection area by the obstacle detection sensor 109 to the out-of-lane pattern Pa.
  • the front obstacle detection sensor 109 is in an undetected state, and the rear obstacle detection sensor 109 is not detected. state.
  • control device 120 controls the self-propelled working robot 100 when the self-propelled working robot 100 exists in an area other than the work area R1, for example, in a passage in the field 10, and the area around the self-propelled working robot 100, in this case, the self-propelled working robot 100 It is determined that there are no obstacles in front or behind the work robot 100 in the direction of movement.
  • control device 120 switches the traveling mode of the traveling section 105 to the aisle traveling mode to enable traveling at a predetermined low speed. Further, the control device 120 switches the operation mode of the robot arm 102 to the operation restriction mode to limit the operation of the robot arm 102. Thereby, the self-propelled work robot 100 can travel in areas other than the work area R1 while the movement of the robot arm 102 is restricted. Note that at this time, the control device 120 may maintain, for example, a state in which the operation of the robot arm 102 is stopped.
  • the obstacle detection area by the obstacle detection sensor 109 is switched to the out-of-lane pattern Pa, the front obstacle detection sensor 109 is in the detection state, and the obstacle detection area on the rear side is in the detection state.
  • the object detection sensor 109 is in an undetected state.
  • the control device 120 controls the self-propelled working robot 100, It is determined that there is an obstacle in front of the robot 100 in the direction of movement.
  • control device 120 switches the traveling mode of the traveling section 105 to the aisle traveling mode to enable traveling at a predetermined low speed.
  • the control device 120 may switch the traveling mode of the traveling unit 105 to the aisle traveling mode, but may The movement of the type work robot 100 is stopped.
  • control device 120 switches the operation mode of the robot arm 102 to the operation restriction mode to limit the operation of the robot arm 102. Thereby, it is possible to avoid the robot arm 102 from operating and coming into contact with an obstacle. At this time, the control device 120 can maintain, for example, a state in which the operation of the robot arm 102 is stopped.
  • the robot arm 102 is configured to be operable in a plurality of operation modes
  • the robot main body 101 is provided with the robot arm 102
  • the robot main body 101 is configured to operate in a plurality of operation modes.
  • a switching unit 124 is provided.
  • the operation mode of the robot arm 102 can be switched as appropriate depending on the detection status of the hot water pipe 12 by the hot water pipe detection sensor 110.
  • the robot arm 102 can be The operation mode of the device can be switched between the operation permission mode and the operation restriction mode with high accuracy.
  • the hot water pipe 12 which is an example of a target, extends along the traveling direction of the robot main body 101 and the entire self-propelled working robot 100 by the traveling section 105.
  • the hot water pipe 12 in the area where the hot water pipe 12 extends, the hot water pipe 12 can be continuously detected as the self-propelled working robot 100 advances, and a situation where the hot water pipe 12 cannot be detected can be prevented. This can be avoided.
  • the operation mode of the robot arm 102 can be switched to the operation permissible mode within the area. It is possible to continue to maintain the state that has been maintained.
  • the robot main body 101 and by extension the entire self-propelled working robot 100, travels over the target hot water pipe 12 by the traveling section 105.
  • the target hot water pipe 12 exists directly below the traveling self-propelled working robot 100, the hot water pipe 12 can be detected even more easily.
  • the detection area switching unit 125 switches the detection area by the obstacle detection sensor 109 according to the detection status of the hot water pipe 12 by the hot water pipe detection sensor 110.
  • the hot water pipe 12 In a state where the hot water pipe 12 is detected by the hot water pipe detection sensor 110, there is a high possibility that the self-propelled working robot 100 exists within the work area R1. Therefore, by switching the obstacle detection area by the obstacle detection sensor 109 to an area suitable for work, in this case, the in-lane pattern Pb, for example, the cultivation equipment 11a or the support member 11b may be detected as an obstacle. can be avoided.
  • the hot water pipe 12 is not detected by the hot water pipe detection sensor 110, there is a high possibility that the self-propelled working robot 100 exists in an area other than the work area R1. Therefore, by switching the obstacle detection area by the obstacle detection sensor 109 to an area suitable for non-work, in this case to the outside lane pattern Pa, for example, a person existing in an area other than the work area R1 can be detected as an obstacle. This can be detected and safety can be improved.
  • the robot arm 102 can be switched to at least a motion permissible mode in which motion is permitted and a motion restriction mode in which motion is restricted. Then, when the hot water pipe detection sensor 110 detects the hot water pipe 12, the operation mode switching unit 124 switches the operation mode of the robot arm 102 from the operation restriction mode to the operation permission mode.
  • the hot water pipe detection sensors 110 are provided at the front and rear parts of the robot main body 101 in the direction of movement.
  • the entire self-propelled working robot 100 is present on the hot water pipe 12, that is, within the work area R1. This can be determined with high accuracy.
  • the self-propelled working robot 100 is entirely or partially outside the work area R1. It can be determined with high accuracy.
  • the robot arm 102 operates outside the work area R1. It is possible to avoid putting it away, and it is possible to further improve safety.
  • the self-propelled working robot 100 includes a form switching unit 126 that switches the form of the robot arm 102 according to the detection status of the hot water pipe 12 by the hot water pipe detection sensor 110. Then, the robot arm 102 selects a detection mode that is set as a mode to be taken or a recommended mode when the hot water pipe detection sensor 110 detects the hot water pipe 12, and It is possible to switch to a non-detection mode that is set as a mode to be taken when 12 is not detected or a recommended mode. Then, when the hot water pipe detection sensor 110 does not detect the hot water pipe 12 and the robot arm 102 is switched to the detection state, the form switching unit 126 changes the form of the robot arm 102 to the detection state. to switch to non-detection mode.
  • the robot arm 102 when the robot arm 102 is switched to the detection mode when the hot water pipe detection sensor 110 is not detecting the hot water pipe 12, The robot main body 101 is caused to travel by the traveling unit 105 until the hot water pipe detection sensor 110 detects the hot water pipe 12, and then the form of the robot arm 102 is switched from the detection state to the non-detection state.
  • the hot water pipe detection sensor 110 does not detect the hot water pipe 12 and the robot arm 102 is switched to the detection mode, the hot water pipe detection sensor 110 will not detect the hot water pipe 12 until the hot water pipe detection sensor 110 detects the hot water pipe 12. It is preferable to switch the form of the robot arm 102 after the robot main body section 101 is driven by the traveling section 105, that is, after the self-propelled working robot 100 is moved into the work area R1. Thereby, the robot arm 102 can be prevented from coming into contact with a person during shape deformation, and safety can be improved.
  • the self-propelled working robot 100 includes a harvesting tool 103 provided on the robot arm 102 and a disinfection unit 108 that disinfects the harvesting tool 103. Therefore, as the non-detection state, for example, a state in which the harvesting tool 103 is moved into the disinfection unit 108 may be set.
  • the harvesting tool 103 is moved into the disinfection unit 108, it is easier to avoid the harvesting tool 103 coming into contact with people, and safety can be further improved. Further, the robot arm 102 is set in the non-detection state mainly when the robot arm 102 is not performing any work. Therefore, by adopting a configuration in which the harvesting tool 103 is moved into the disinfection unit 108 as the non-detection mode, the harvesting tool 103 can be disinfected by the disinfection unit 108 during non-operation, and the disinfection work can be carried out efficiently. It can be carried out.
  • the self-propelled working robot 100 includes a camera 104 provided on the robot arm 102. Therefore, as the non-detection mode, for example, a mode may be set in which the camera 104 moves to a position where a predetermined photographic object can be photographed.
  • the robot arm 102 is in the non-detection state mainly when the robot arm 102 is not performing any work, and when the robot arm 102 is not working, the self-propelled working robot 100 is in the non-detection state. It is assumed that the vehicle will be driven in the following areas. Therefore, by adopting a configuration in which the camera 104 moves to a position where it can photograph a predetermined object to be photographed, such as the trace line 13 or the markers 14 and 15, as the non-detection mode, the self-propelled It is possible to easily photograph an object to be photographed when the working robot 100 is traveling, and it is possible to easily support the traveling of the self-propelled working robot 100 when not working.
  • a predetermined object to be photographed such as the trace line 13 or the markers 14 and 15
  • the traveling unit 105 is a driving wheel that moves the robot main body 101 and the entire self-propelled working robot 100 according to the detection status of the hot water pipe 12 by the hot water pipe detection sensor 110.
  • the rotation speed of 106 can be switched.
  • the driving wheels are driven at the same rotational speed in the case where the large wheel portion 106a is mainly used to travel in an area other than the work area R1, and when the small wheel portion 106b is mainly used to travel over the hot water pipe 12 in the work area R1.
  • the movement speed of the self-propelled work robot 100 when traveling in an area other than the work area R1 becomes relatively faster, and the movement speed of the self-propelled work robot 100 when traveling within the work area R1 becomes relatively faster. Movement speed becomes relatively slow.
  • the running speed of the self-propelled working robot 100 becomes excessively slow. It is possible to avoid putting it away, and it is possible to suppress the occurrence of a situation where the work time becomes longer.
  • the driving speed of the drive wheels is increased, the distance traveled per unit time becomes longer, so it is conceivable to widen the obstacle detection area.
  • the rotation speed of the drive wheel 106 is increased, the rotation speed of the small wheel portion 106b is increased, not the large wheel portion 106a.
  • the overall movement speed is not that much faster.
  • the self-propelled work robot 100 if the rotation speed of the drive wheels 106 is increased but the detection area of obstacles by the obstacle detection sensor 109 is also widened, for example, the self-propelled work robot 100 may Even though the type work robot 100 is sufficiently far from the end of the work area R1, there is a risk that a wall or the like existing at the end of the work area R1 will be detected as an obstacle by the obstacle detection sensor 109. be.
  • the self-propelled work robot 100 is controlled to reduce its movement speed or stopped, even though the self-propelled work robot 100 has not approached the edge of the work area R1. There is a concern that control may be carried out that causes
  • the self-propelled working robot 100 is configured to switch the detection area of the obstacle by the obstacle detection sensor 109 to the in-lane pattern Pb when the obstacle exists within the work area R1. Therefore, even if the traveling speed of the self-propelled work robot 100 in the work area R1 is increased, the obstacle detection area by the obstacle detection sensor 109 will not be too wide to be suitable for traveling in the work area R1. Can be set in the area. Therefore, it is possible to avoid controlling the self-propelled working robot 100 from slowing down or stopping it even though there is still a distance to the end of the working area R1.
  • the self-propelled working robot 100 includes a safety monitoring unit 123 that monitors whether the behavior of the entire self-propelled working robot 100 including at least the robot arm 102 and the traveling unit 105 is in a safe state.
  • the safety monitoring section 123 functions as a control section that controls the behavior of the entire self-propelled working robot 100 including at least the robot arm 102 and the traveling section 105.
  • the self-propelled working robot 100 can perform work and travel in a safe state based on control by the control unit.
  • safety monitoring unit 123 by configuring the safety monitoring unit 123 with a control unit that has obtained predetermined safety certification, safety can be further ensured. Furthermore, by configuring various sensors such as the hot water pipe detection sensor 110 and the obstacle detection sensor 109 with sensors that have obtained predetermined safety certification, safety can be further ensured. . Further, by configuring other components constituting the self-propelled working robot 100 with components that have obtained predetermined safety certification, safety can be further ensured. Note that various safety certification standards such as those established by the International Organization for Standardization (ISO) can be adopted as the safety certification.
  • ISO International Organization for Standardization
  • the self-propelled working robot 100 includes a robot arm 102 that can perform agricultural work, it may also be configured to include a robot arm that can perform tasks other than agricultural work.
  • the self-propelled working robot 100 is configured to include hot water pipe detection sensors 110 on both sides of the robot body 101 in the lateral direction.
  • the two hot water pipe detection sensors 110 can detect the inclination of the hot water pipe 12 or the width dimension of the hot water pipe 12 in the horizontal direction.
  • the width dimension of the hot water pipe 12 can also be defined as a dimension in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the hot water pipe 12.
  • the width dimension of the hot water pipe 12 in the horizontal direction may become narrower or wider due to factors such as, for example, the hot water pipe 12 being tilted, aging or damage to the hot water pipe 12, and the like. If a change in the inclination or width of the hot water pipe 12 is detected, the control device 120 may, for example, reduce the traveling speed of the self-propelled work robot 100, stop traveling, or cause an error.
  • the error notification may be, for example, displayed on the display of the operation input unit included in the self-propelled working robot 100, lit or blinking a warning lamp, or notified by voice or sound via a speaker or the like. You may.
  • the present disclosure is not limited to the plurality of embodiments described above, and can be modified and expanded as appropriate without departing from the gist thereof.
  • the self-propelled working robot 100 can be configured by appropriately selecting and combining the plurality of embodiments described above.
  • the target is not limited to the hot water pipe 12, but may be another element that can be detected by the self-propelled working robot 100 in the field 10, for example.
  • the target may be, for example, a predetermined object provided at the entrance of the work area R1.
  • the self-propelled work robot 100 when it detects a predetermined object, it may maintain the detection state, ie, latch it, and when it detects the predetermined object again, it may switch to the non-detection state, ie, the non-latching state.
  • the target detection unit may be configured to detect the target not by a non-contact type switch, but may be configured to detect the target using, for example, a contact type switch, a switch using communication or light, or a configuration that detects the target using RFID.
  • the target may be detected by recognition of a code or the like by the camera 104. That is, various configurations can be applied as long as the configuration can detect the target using some method.
  • the target detection unit may be configured to be able to detect the target while the self-propelled working robot 100 is running, or may be configured to be able to detect the target while the self-propelled working robot 100 is stopped. good.
  • the self-propelled working robot 100 may be configured to allow the robot arm 102 to operate at positions other than the position where the target is detected by the target detection unit, or only at the position where the target is detected by the target detection unit. The configuration may be such that the robot arm 102 is allowed to operate.
  • the self-propelled working robot 100 may be configured to allow the robot arm 102 to operate on the condition that a sufficiently safe state is ensured by the safety monitoring unit 123, for example.
  • the number of target detection units mounted on one self-propelled working robot 100 is not limited to two, and may be one or three or more.
  • the placement position of the target detection unit is not limited to the front or rear of the self-propelled working robot 100, but may be, for example, on the left side or right side, or on the top or bottom. However, other parts may be used.
  • the number of obstacle detection units mounted on one self-propelled working robot 100 is not limited to two, and may be one or three or more.
  • the location of the obstacle detection unit is not limited to the front or rear of the self-propelled working robot 100, but may be placed on the left or right side, or on the top or bottom. It may also be in other parts. Further, the present disclosure can also be applied to self-propelled working robots that perform tasks other than agricultural work.
  • control unit and the method described in the present disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. It may be realized.
  • controller and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits.
  • control unit and the method described in the present disclosure may be implemented using a combination of a processor and memory programmed to execute one or more functions and a processor configured with one or more hardware logic circuits. It may be implemented by one or more dedicated computers configured.
  • the computer program may also be stored as instructions executed by a computer on a computer-readable non-transitory tangible storage medium.
  • the present disclosure further includes the following inventions.
  • an operating section (102) configured to be operable in a plurality of operating modes; a robot main body section (101) in which the operating section is provided; a traveling section (105) that causes the robot main body to travel; a target detection unit (110) configured to be able to detect a predetermined target; an operation mode switching unit (124) that switches the operation mode of the operation unit according to the detection status of the target by the target detection unit;
  • the operation unit is switchable between an operation permission mode in which operation is permitted and an operation restriction mode in which operation is restricted; 5.
  • the operation mode switching section switches the operation mode of the operation section from the operation restriction mode to the operation permission mode when the target detection section detects the target.
  • [Claim 6] The self-propelled working robot according to any one of claims 1 to 5, wherein the target detection section is provided at a front portion and a rear portion of the robot main body portion in a traveling direction.
  • [Claim 7] comprising a form switching unit (126) that switches the form of the operating unit depending on the detection status of the target by the target detection unit;
  • the operating unit includes a detection mode that is set as a configuration that should be taken when the target detection unit is detecting the target, and a configuration that is set as a configuration that should be taken when the target detection unit is not detecting the target.
  • the mode switching section changes the mode of the operating section from the detection mode to the non-detection mode when the operating section is switched to the detection mode when the target detection section does not detect the target.
  • the self-propelled working robot according to any one of claims 1 to 6, wherein the self-propelled working robot switches to a detection mode.
  • the mode switching section is configured to bring the target detection section into a state where the target detection section detects the target when the operation section is switched to the detection mode when the target detection section does not detect the target. 8.
  • a working part (103) that is provided in the operating part and performs a predetermined work; a disinfection section (108) for disinfecting the working section; Equipped with 9.
  • the non-detection state is a state in which the working part has moved into the disinfection part.
  • [Claim 10] comprising an imaging unit (104) provided in the operating unit, 9.
  • the traveling section switches the rotational speed of wheels for moving the robot body according to the detection status of the target by the target detection section. .
  • a safety monitoring unit (123) that monitors whether the behavior of the operating unit and the traveling unit is in a safe state.

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Abstract

自走式作業ロボット（１００）は、複数の動作モードにより動作可能に構成されている動作部（１０２）と、前記動作部が設けられているロボット本体部（１０１）と、前記ロボット本体部を走行させる走行部（１０５）と、所定のターゲットを検出可能に構成されているターゲット検出部（１１０）と、前記ターゲット検出部による前記ターゲットの検出状況に応じて前記動作部の動作モードを切り替える動作モード切替部（１２４）と、を備える。

Description

自走式作業ロボット 関連出願の相互参照
　本出願は、２０２２年５月１１日に出願された日本出願番号２０２２－０７８２０８号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、自走式作業ロボットに関する。
　近年、例えば農作物を生育する圃場内において、農作物に対する例えば収穫作業などといった作業を自走式作業ロボットによって行う技術が検討されている。この種の自走式作業ロボットとして例えば特許文献１に開示されている自走式作業ロボットは、作業を行うためのロボットアームを動作部として備えている。
特開２０２１－１０１６５３号公報
　この種の自走式作業ロボットにおいては、作業を行うロボットアームを、動作が許容される動作許容モード、および、動作が制限される動作制限モードに切り替え可能に構成することが考えられている。ここで、例えば圃場内には、自走式作業ロボットによって作業を行うことを想定して設定されている作業エリア、および、自走式作業ロボットによって作業を行わないことを想定して設定されている非作業エリアが存在している。そして、非作業エリアにおいては、自走式作業ロボットが走行するほか、人が存在する可能性もある。そのため、自走式作業ロボットが非作業エリア内に存在している状態においては、ロボットアームを動作制限モードに確実に切り替えることで、ロボットアームが意図せず動作して人に接触してしまうことを抑制することができ、安全性の向上を図ることができる。
　そこで、本開示は、自走式作業ロボットが存在する領域に応じて動作部の動作モードを精度良く切り替えることができるようにした構成を提供する。
　本開示の一態様において、自走式作業ロボットは、複数の動作モードにより動作可能に構成されている動作部と、前記動作部が設けられているロボット本体部と、前記ロボット本体部を走行させる走行部と、所定のターゲットを検出可能に構成されているターゲット検出部と、前記ターゲット検出部による前記ターゲットの検出状況に応じて前記動作部の動作モードを切り替える動作モード切替部と、を備える。
　本開示に係る自走式作業ロボットによれば、ターゲット検出部によるターゲットの検出状況に応じて動作部の動作モードを切り替えることができる。これにより、例えば動作部の動作モードを切り替えたい領域内にターゲットを設けておくことで、自走式作業ロボットが存在する領域に応じて動作部の動作モードを精度良く切り替えることができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態に係る圃場の構成例を概略的に示す図であり、 図２は、第１実施形態に係る自走式作業ロボットの構成例を概略的に示す図であり、 図３は、第１実施形態に係るものであり、障害物の検出領域がレーン外パターンに切り替えられている状態例を概略的に示す図であり、 図４は、第１実施形態に係るものであり、障害物の検出領域がレーン内パターンに切り替えられている状態例を概略的に示す図であり、 図５は、第１実施形態に係る温湯管検出センサの構成例を概略的に示す斜視図であり、 図６は、第１実施形態に係るものであり、非検出状態における温湯管検出センサの状態例を概略的に示す図であり、 図７は、第１実施形態に係るものであり、検出状態における温湯管検出センサの状態例を概略的に示す図であり、 図８は、第１実施形態に係る制御装置の構成例を概略的に示すブロック図であり、 図９は、第１実施形態に係るものであり、センサ類の検出状態と各部のモードとの対応関係の一例を示す図であり、 図１０は、第２実施形態に係るものであり、温湯管が傾いていない状態例を概略的に示す図であり、 図１１は、第２実施形態に係るものであり、温湯管が傾いている状態例を概略的に示す図である。
　以下、本開示の自走式作業ロボットに係る複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
　（第１実施形態）
　本開示に係る自走式作業ロボット１００は、例えば図１に例示する圃場１０内において農作物Ｔに対する収穫作業などといった作業を行う用途に利用可能である。圃場１０は、例えばビニールハウスや植物工場などと称される場合もある。圃場１０内には、この場合、複数の栽培部１１、複数の温湯管１２、複数のトレースライン１３などが設けられている。
　栽培部１１は、それぞれ複数の栽培設備１１ａを有している。栽培設備１１ａは、自走式作業ロボット１００による収穫対象である農作物Ｔを栽培するための設備である。栽培設備１１ａは、栽培部１１内において、例えば柱などといった支持部材１１ｂによって支持されている。１つの栽培部１１内においては、複数の栽培設備１１ａが栽培部１１の長手方向に沿って直線上に配置されている。１つの栽培部１１は、例えば十数ｍ～数十ｍ程度などといった所定距離にわたって一方向へ延びている。圃場１０内には、複数の栽培部１１が相互に平行となるように配置されている。また、複数の栽培部１１は、相互に間隔を有して配置されている。この場合、複数の栽培部１１間の間隔は、等間隔となっている。なお、複数の栽培部１１間の間隔は、不等間隔であってもよい。
　温湯管１２は、隣接する２つの栽培部１１の間に設けられている。温湯管１２は、長尺な管状材を、いわゆるＵ字状に折り曲げることにより構成されたものであり、それぞれ栽培部１１に沿って伸びている。温湯管１２内には図示しない給湯設備から温水を流すことが可能である。温湯管１２内を温水が流れることにより、圃場１０内の温度、特に、栽培部１１の周辺領域の温度を適温に温めることができる。温湯管１２は、所定のターゲットの一例として圃場１０内に備えられている。
　トレースライン１３は、例えば圃場１０の床面に貼り付け、印刷、描画することなどにより設置されており、複数の温湯管１２の間を繋いでいる。圃場１０内のうち温湯管１２が設けられている領域は、作業エリアＲ１として定義されている。また、圃場１０内のうち作業エリアＲ１以外の領域であって、且つ、複数の作業エリアＲ１を接続する領域、この場合、トレースライン１３が設けられている領域は、非作業エリアＲ２として定義されている。非作業エリアＲ２は、非作業時における自走式作業ロボット１００が走行する通路に含まれている。
　作業エリアＲ１は、基本的には、自走式作業ロボット１００によって作業を行うことを想定して設けられている領域であり、且つ、例えば圃場１０の管理者や自走式作業ロボット１００の使用者などといった人が存在しないことを想定して設けられている領域である。即ち、作業エリアＲ１は、基本的には、自走式作業ロボット１００と人が共存しないことを想定して設けられている非共存エリアとして定義することができる。
　一方、非作業エリアＲ２は、自走式作業ロボット１００によって作業を行わないことを想定して設けられている領域であり、且つ、例えば圃場１０の管理者や自走式作業ロボット１００の使用者などといった人が存在することを想定して設けられている領域である。即ち、非作業エリアＲ２は、基本的には、自走式作業ロボット１００と人が共存することを想定して設けられている共存エリアとして定義することができる。
　また、圃場１０内には、複数のマーカー１４，１５が備えられている。この場合、マーカー１４，１５は、作業エリアＲ１と非作業エリアＲ２との境界点、または、トレースライン１３の分岐点に位置して設けられている。より詳細に説明すると、マーカー１４は、この場合、作業エリアＲ１と非作業エリアＲ２との境界点付近において、非作業エリアＲ２内のうち作業エリアＲ１に入る手前直前の位置に設けられている。また、マーカー１５は、複数の作業エリアＲ１を横切るようにして直線状に設けられたトレースライン１３から、それぞれの作業エリアＲ１へ分岐する分岐点に位置して設けられている。
　マーカー１４，１５は、例えば圃場１０の床面に貼り付け、印刷、描画することなどにより設置されており、自走式作業ロボット１００が備えているカメラ１０４によって撮影可能である。なお、マーカー１４，１５は、例えば、磁気、電波、画像、音波、その他の方法により非接触によって情報の伝達を行うことができる情報伝達媒体によっても構成することができる。具体的には、マーカー１４，１５は、例えばＲＦＩＤ、二次元コード、磁気マーカーなどによって構成することができる。
　次に、自走式作業ロボット１００の構成例について詳細に説明する。図２に例示するように、自走式作業ロボット１００は、そのベース部分を構成するロボット本体部１０１の上部にロボットアーム１０２を備えている。ロボットアーム１０２は、動作部の一例である。ロボットアーム１０２は、複数の可動アームが組み合わされた構成、いわゆる多軸型の構成となっている。よって、ロボットアーム１０２としては、いわゆる６軸型のロボットアームや４軸型のロボットアームなどを適用することができる。
　そして、ロボットアーム１０２は、その先端部に収穫ツール１０３およびカメラ１０４を備えている。収穫ツール１０３は、所定の動作として、この場合、農作物Ｔの収穫作業を行う作業部の一例として備えられている。ロボットアーム１０２は、このような農作物収穫用の収穫ツール１０３を備えることにより、農作業の一例である収穫作業を実行可能な動作部として構成されている。なお、ロボットアーム１０２に備えることができる作業部は、収穫ツール１０３に限られるものではなく、例えば、収穫作業以外の農作業を行うツールや、農作業以外の作業を行うツールであってもよい。
　カメラ１０４は、撮影部の一例であり、例えば圃場１０内に設けられているトレースライン１３やマーカー１４，１５などを撮影可能に構成されている。自走式作業ロボット１００は、カメラ１０４によって撮影されたトレースライン１３やマーカー１４，１５などに基づいて当該自走式作業ロボット１００の現在位置を判定しながら自律的に走行することが可能である。
　また、ロボットアーム１０２は、複数の動作モードにより動作可能に構成されている。この場合、ロボットアーム１０２は、少なくとも、動作が許容される動作許容モード、および、動作が制限される動作制限モードに切り替え可能に構成されている。
　動作許容モードは、ロボットアーム１０２が複数の可動アームを動かしながら収穫ツール１０３により農作物Ｔの収穫動作を行ったりカメラ１０４により撮影動作を行ったりすることが許容される動作モードである。
　一方、動作制限モードは、ロボットアーム１０２が複数の可動アームを動かしながら収穫ツール１０３により農作物Ｔの収穫動作を行ったりカメラ１０４により撮影動作を行ったりすることが制限される動作モードである。動作制限モードによる制限は、この場合、ロボットアーム１０２の動作を規制あるいは停止させることを想定している。但し、例えば十分な安全性が確保されるのであれば、動作制限モードによる制限は、ロボットアーム１０２の動作を若干許容するように設定してもよい。
　また、自走式作業ロボット１００は、ロボット本体部１０１の下部に走行部１０５を備えている。走行部１０５は、一対の駆動輪１０６および複数の従動輪１０７を備えている。駆動輪１０６は、車輪の一例である。詳しい図示は省略するが、駆動輪１０６は、例えば減速機を介してモータなどの駆動源により回転されるように構成されている。走行部１０５は、主として駆動輪１０６を回転させることによりロボット本体部１０１ひいては自走式作業ロボット１００全体を走行させる。従動輪１０７は、駆動輪１０６によってロボット本体部１０１が走行することに伴い回転し、当該ロボット本体部１０１の走行、ひいては、自走式作業ロボット１００全体の走行をサポートして安定化させる。
　なお、ロボット本体部１０１は、全体として長尺な概ね矩形状をなしており、走行部１０５は、ロボット本体部１０１ひいては自走式作業ロボット１００全体を当該ロボット本体部１０１の長手方向に沿って走行させるようになっている。即ち、ロボット本体部１０１ひいては自走式作業ロボット１００全体の進行方向は、この場合、ロボット本体部１０１の長手方向に沿う方向となっている。
　また、自走式作業ロボット１００のロボット本体部１０１は、作業エリアＲ１内においては、走行部１０５により温湯管１２上を走行する。また、自走式作業ロボット１００は、作業エリアＲ１内においては、ロボット本体部１０１の長手方向を温湯管１２の延伸方向に沿わせて走行する。よって、圃場１０内において、温湯管１２は、走行部１０５によるロボット本体部１０１の進行方向に沿って延伸した状態となっている。
　また、自走式作業ロボット１００は、消毒用ユニット１０８を備えている。消毒用ユニット１０８は、消毒部の一例であり、上面が開放した消毒ボックス内において、図示しないノズルから消毒液を噴射可能に構成されている。消毒用ユニット１０８は、ロボットアーム１０２が先端部の収穫ツール１０３を消毒用ユニット１０８の消毒ボックス内に移動させた状態で消毒液を噴射することにより、収穫ツール１０３を消毒可能に構成されている。
　また、自走式作業ロボット１００は、複数、この場合、２つの障害物検出センサ１０９を備えている。障害物検出センサ１０９は、ロボット本体部１０１の進行方向における前部および後部に、それぞれ分散して配置されている。障害物検出センサ１０９は、ロボット本体部１０１の周囲に存在する障害物を検出するための障害物検出部の一例として備えられている。障害物検出センサ１０９は、例えば、周囲に存在する障害物を検出するレーザーセンサや超音波センサなどによって構成されている。障害物検出センサ１０９が検出する障害物としては、例えば、圃場１０内に存在する栽培設備１１ａ、支持部材１１ｂ、人、各種の設備などが想定される。なお、障害物検出センサ１０９は、所定の安全認証を取得したセンサにより構成することが望ましい。
　また、自走式作業ロボット１００は、複数、この場合、２つの温湯管検出センサ１１０を備えている。温湯管検出センサ１１０も、ロボット本体部１０１の進行方向における前部および後部に、それぞれ分散して配置されている。温湯管検出センサ１１０は、ターゲット検出部の一例として備えられており、この場合、圃場１０内に設けられているターゲットの一例である温湯管１２を検出可能に構成されている。温湯管検出センサ１１０の構成や機能などについての詳細な説明は後述する。なお、温湯管検出センサ１１０は、所定の安全認証を取得したセンサにより構成することが望ましい。
　また、自走式作業ロボット１００は、制御装置１２０を備えている。制御装置１２０は、例えばマイクロコンピュータなどを主体として構成されており、制御プログラムや設定データなどに基づいて自走式作業ロボット１００の動作全般を制御する。
　図３および図４に例示するように、２つの障害物検出センサ１０９のうち一方の障害物検出センサ１０９は、ロボット本体部１０１の前部において当該ロボット本体部１０１の短手方向における一端側に配置されている。また、２つの障害物検出センサ１０９のうち他方の障害物検出センサ１０９は、ロボット本体部１０１の後部において当該ロボット本体部１０１の短手方向における他端側に配置されている。
　また、走行部１０５が備えている駆動輪１０６は、大輪部１０６ａおよび小輪部１０６ｂを同軸状に組み合わせた構成となっている。大輪部１０６ａは、駆動輪１０６の本体部分を構成する大径の車輪となっている。一方、小輪部１０６ｂは、大輪部１０６ａよりも小径の車輪となっている。大輪部１０６ａおよび小輪部１０６ｂの回転軸は共通であり、従って、大輪部１０６ａおよび小輪部１０６ｂは一体的に回転するようになっている。
　自走式作業ロボット１００は、圃場１０内において作業エリアＲ１以外の領域を走行する場合には、大輪部１０６ａを圃場１０の床面に接触させた状態で走行する。このとき、小輪部１０６ｂは、圃場１０の床面に接触しておらず離間している。よって、自走式作業ロボット１００は、圃場１０内において作業エリアＲ１以外の領域を走行する場合には、主として大輪部１０６ａの回転により走行する。
　しかし、自走式作業ロボット１００は、圃場１０内において作業エリアＲ１内を走行する場合には、上述した通り、温湯管１２上を走行する。このとき、図４に例示するように、自走式作業ロボット１００は、小輪部１０６ｂを温湯管１２の上面に接触させた状態で走行する。また、このとき、大輪部１０６ａは、圃場１０の床面に接触しておらず離間している。よって、自走式作業ロボット１００は、圃場１０内において作業エリアＲ１内を走行する場合には、主として小輪部１０６ｂの回転により走行する。
　次に、温湯管検出センサ１１０の構成例について、さらに詳細に説明する。図５に例示するように、温湯管検出センサ１１０は、非接触型スイッチ１１１および遮蔽板１１２を備えている。非接触型スイッチ１１１は、例えば光学的あるいは磁気的な状態変化に応じてオン状態およびオフ状態が切り替わる構成である。遮蔽板１１２は、非接触型スイッチ１１１の側方において上下方向に回動可能に設けられている。
　この場合、遮蔽板１１２は、図６に例示するように非接触型スイッチ１１１を覆わず露出させる状態となる非検出位置と、図７に例示するように非接触型スイッチ１１１を覆う状態となる検出位置との間で回動可能となっている。
　また、遮蔽板１１２は、例えば圧縮コイルばねなどによって構成される付勢部材１１３によって、図７に例示する検出位置側から図６に例示する非検出位置側に回動するように付勢されている。また、遮蔽板１１２の下端部には支持車輪１１４が回転可能に設けられている。
　図６に例示するように、自走式作業ロボット１００が温湯管１２上に存在しない状態においては、遮蔽板１１２は、付勢部材１１３による付勢力を受けて非検出位置に回動する。これにより、非接触型スイッチ１１１は、温湯管１２を検出していない状態である非検出状態となる。一方。、図７に例示するように、自走式作業ロボット１００が温湯管１２上に存在する状態においては、遮蔽板１１２は、支持車輪１１４を介して温湯管１２によって上方に押し込まれるようになり、付勢部材１１３による付勢力に抗しながら検出位置に回動する。これにより、非接触型スイッチ１１１は、温湯管１２を検出した状態である検出状態となる。
　このような構成により、温湯管検出センサ１１０は、非接触型スイッチ１１１が検出状態あるいは非検出状態に切り替わることに基づき、ターゲットの一例である温湯管１２を検出可能に構成されている。
　次に、自走式作業ロボット１００の制御系の構成例について、さらに詳細に説明する。図８に例示するように、制御装置１２０は、制御プログラムを実行することにより、動作制御部１２１、走行制御部１２２、安全監視部１２３、動作モード切替部１２４、検出領域切替部１２５、形態切替部１２６をソフトウェアにより仮想的に実現している。なお、これらの処理部は、ハードウェアにより構成してもよいし、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせにより構成してもよい。
　動作制御部１２１は、自走式作業ロボット１００の動作全般を制御可能に構成されている。また、動作制御部１２１は、ロボットアーム１０２の各部の姿勢、速度、位置などを認識しながらロボットアーム１０２全体の動作全般を制御する。また、動作制御部１２１は、収穫ツール１０３による収穫動作全般を制御する。また、動作制御部１２１は、カメラ１０４による撮影動作全般を制御する。
　より詳細に説明すると、動作制御部１２１は、カメラ１０４による撮影画像を解析して、作業対象物である農作物Ｔの位置や姿勢などを認識して切断ポイントを特定する。そして、動作制御部１２１は、特定した切断ポイントに収穫ツール１０３が到達するようにロボットアーム１０２を動作させる。そして、動作制御部１２１は、特定した切断ポイントにおいて収穫ツール１０３を動作させる。これにより、動作制御部１２１は、収穫ツール１０３およびカメラ１０４を搭載したロボットアーム１０２により、作業対象物である農作物Ｔを収穫可能に構成されている。なお、自走式作業ロボット１００は、ロボットアーム１０２によって収穫した農作物Ｔを回収する回収ボックスを備える構成としてもよい。
　走行制御部１２２は、走行部１０５によるロボット本体部１０１ひいては自走式作業ロボット１００全体の走行を制御可能に構成されている。走行制御部１２２は、例えば、エンコーダ、角度センサ、モータの回転速度を測定する回転速度センサなどに接続されている。走行制御部１２２による制御に基づき、走行部１０５は、温湯管検出センサ１１０による温湯管１２の検出状況に応じて、ロボット本体部１０１ひいては自走式作業ロボット１００全体を移動させる駆動輪１０６の回転速度を切り替え可能に構成されている。換言すれば、走行部１０５は、ロボット本体部１０１ひいては自走式作業ロボット１００全体の移動速度を切り替え可能に構成されている。
　より詳細に説明すると、上述した通り、自走式作業ロボット１００は、圃場１０内において作業エリアＲ１以外の領域を走行する場合には、主として大輪部１０６ａの回転により走行する。一方、自走式作業ロボット１００は、圃場１０内において作業エリアＲ１内を走行する場合には、主として小輪部１０６ｂの回転により走行する。従って、仮に自走式作業ロボット１００が走行するエリアに関わらず同じ回転速度で駆動輪１０６を回転させたとすると、作業エリアＲ１以外の領域を走行する場合の自走式作業ロボット１００の移動速度が相対的に速くなり、作業エリアＲ１内を走行する場合の自走式作業ロボット１００の移動速度が相対的に遅くなる。
　そのため、走行制御部１２２は、例えば、作業エリアＲ１内において作業エリアＲ１以外の領域と同等の移動速度で自走式作業ロボット１００を走行させたい場合には、駆動輪１０６の回転速度を上昇させるようにするとよい。
　また、走行制御部１２２は、走行部１０５を、少なくとも、収穫時モード、通路走行時モード、移行時モードに切り替え可能に構成されている。
　収穫時モードは、自走式作業ロボット１００を作業エリアＲ１内において走行させることを想定した走行モードであり、自走式作業ロボット１００を所定の高速度で走行させることが可能である。なお、所定の高速度は、十分な安全性が確保される速度範囲内において適宜変更して設定することができる。
　通路走行時モードは、自走式作業ロボット１００を作業エリアＲ１以外の領域内において走行させることを想定した走行モードであり、自走式作業ロボット１００を所定の低速度で走行させたり停止させたりすることが可能である。なお、所定の低速度は、十分な安全性が確保される速度範囲内であって、且つ、上述した所定の高速度よりも低い速度範囲内において適宜変更して設定することができる。
　移行時モードは、自走式作業ロボット１００を作業エリアＲ１外から作業エリアＲ１内へ移動させる場合、および、自走式作業ロボット１００を作業エリアＲ１内から作業エリアＲ１外へ移動させる場合を想定した走行モードであり、自走式作業ロボット１００を所定の低速度で走行させることが可能である。なお、移行時モードにおける所定の低速度は、通路走行時モードにおける所定の低速度よりもさらに遅い速度を想定している。但し、移行時モードにおける所定の低速度は、通路走行時モードにおける所定の低速度と同等の速度であってもよいし、通路走行時モードにおける所定の低速度よりも若干速めの速度であってもよい。
　安全監視部１２３は、少なくとも、ロボットアーム１０２および走行部１０５の挙動が安全な状態であるか否かを監視可能に構成されている。また、安全監視部１２３は、自走式作業ロボット１００全体としての挙動が安全な状態であるか否かを監視可能に構成されている。安全監視部１２３は、ロボットアーム１０２や走行部１０５、さらには、自走式作業ロボット１００全体の挙動を制御する制御部として機能するものである。なお、安全な状態としては、少なくとも、自走式作業ロボット１００が人に危害を加えないことを想定して、適宜の状態を設定することができる。なお、安全監視部１２３は、所定の安全認証を取得した制御部により構成することが望ましい。
　動作モード切替部１２４は、温湯管検出センサ１１０による温湯管１２の検出状況に応じてロボットアーム１０２の動作モードを切り替え可能に構成されている。動作モード切替部１２４は、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出している場合には、ロボットアーム１０２の動作モードを動作制限モードから動作許容モードに切り替えるように構成されている。また、動作モード切替部１２４は、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出していない場合には、ロボットアーム１０２の動作モードを動作許容モードから動作制限モードに切り替えるように構成されている。
　検出領域切替部１２５は、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域を切り替え可能に構成されている。この場合、検出領域切替部１２５は、温湯管検出センサ１１０による温湯管１２の検出状況に応じて障害物の検出領域を切り替えるように構成されている。
　より詳細に説明すると、検出領域切替部１２５は、温湯管検出センサ１１０により温湯管１２が検出されていない場合には、図３に例示するように、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域をレーン外パターンＰａに切り替える。レーン外パターンＰａは、ロボットアーム１０２が作業を行わないことを想定した非作業時用パターンと定義することもできる。
　レーン外パターンＰａにおいては、複数の検出エリア、この場合、第１減速エリアＰａ１、第２減速エリアＰａ２、停止エリアＰａ３が形成されている。第１減速エリアＰａ１、第２減速エリアＰａ２、停止エリアＰａ３は、何れも、自走式作業ロボット１００を中心とする矩形枠状の検出エリアとなっている。また、第１減速エリアＰａ１は、第２減速エリアＰａ２の外側に設けられ、第２減速エリアＰａ２は、停止エリアＰａ３の外側に設けられ、停止エリアＰａ３は、自走式作業ロボット１００の外側に設けられている。レーン外パターンＰａは、自走式作業ロボット１００の前方、後方、左側方、右側方を含む全周囲をカバーする検出領域パターンとなっている。
　走行制御部１２２は、障害物検出センサ１０９が第１減速エリアＰａ１内に障害物が存在することを検出した場合には、自走式作業ロボット１００の移動速度を非作業時用第１速度まで減速させる。非作業時用第１速度は、作業エリアＲ１以外の領域における自走式作業ロボット１００の移動速度として設定されている非作業時用速度よりも遅い速度範囲において適宜変更して設定することができる。なお、非作業時用速度は、作業エリアＲ１以外の領域内を自走式作業ロボット１００が走行する場合に十分な安全性が確保される速度範囲内において、適宜変更して設定することができる。
　また、走行制御部１２２は、障害物検出センサ１０９が第２減速エリアＰａ２内に障害物が存在することを検出した場合には、自走式作業ロボット１００の移動速度を非作業時用第２速度まで減速させる。非作業時用第２速度は、非作業時用第１速度よりも遅い速度範囲において適宜変更して設定することができる。
　また、走行制御部１２２は、障害物検出センサ１０９が停止エリアＰａ３内に障害物が存在することを検出した場合には、自走式作業ロボット１００の走行を停止させる。
　一方、検出領域切替部１２５は、温湯管検出センサ１１０により温湯管１２が検出されている場合には、図４に例示するように、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域をレーン内パターンＰｂに切り替える。レーン内パターンＰｂは、ロボットアーム１０２が作業を行うことを想定した作業時用パターンと定義することもできる。
　レーン内パターンＰｂにおいては、複数の検出エリア、この場合、第１減速エリアＰｂ１、第２減速エリアＰｂ２、停止エリアＰｂ３が形成されている。第１減速エリアＰｂ１、第２減速エリアＰｂ２、停止エリアＰｂ３は、何れも、自走式作業ロボット１００の前後において当該自走式作業ロボット１００の短手方向に沿う長尺な矩形状の検出エリアとなっている。また、第１減速エリアＰｂ１は、第２減速エリアＰｂ２の外側に設けられ、第２減速エリアＰｂ２は、停止エリアＰｂ３の外側に設けられ、停止エリアＰｂ３は、自走式作業ロボット１００の外側に設けられている。レーン内パターンＰｂは、自走式作業ロボット１００の前方および後方を含み、且つ、左側方および右側方を含まない検出領域パターンとなっており、つまり、作業領域Ｒ１内における自走式作業ロボット１００の進行方向に沿う領域をカバーする検出領域パターンとなっている。
　走行制御部１２２は、障害物検出センサ１０９が第１減速エリアＰｂ１内に障害物が存在することを検出した場合には、自走式作業ロボット１００の移動速度を作業時用第１速度まで減速させる。作業時用第１速度は、作業エリアＲ１内における自走式作業ロボット１００の移動速度として設定されている作業時用速度よりも遅い速度範囲において適宜変更して設定することができる。なお、作業時用速度は、作業エリアＲ１内を自走式作業ロボット１００が走行する場合に十分な安全性が確保される速度範囲内において、適宜変更して設定することができる。
　また、走行制御部１２２は、障害物検出センサ１０９が第２減速エリアＰｂ２内に障害物が存在することを検出した場合には、自走式作業ロボット１００の移動速度を作業時用第２速度まで減速させる。作業時用第２速度は、作業時用第１速度よりも遅い速度範囲において適宜変更して設定することができる。
　また、走行制御部１２２は、障害物検出センサ１０９が停止エリアＰｂ３内に障害物が存在することを検出した場合には、自走式作業ロボット１００の走行を停止させる。
　なお、作業時用速度は、非作業時用速度よりも遅い速度を想定しており、作業時用第１速度は、非作業時用第１速度よりも遅い速度を想定しており、作業時用第２速度は、非作業時用第２速度よりも遅い速度を想定している。
　形態切替部１２６は、温湯管検出センサ１１０による温湯管１２の検出状況に応じてロボットアーム１０２の形態を切り替え可能に構成されている。この場合、ロボットアーム１０２は、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出している場合にとるべき形態あるいは推奨される形態として設定されている検出時形態、および、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出していない場合にとるべき形態あるいは推奨される形態として設定されている非検出時形態に切り替え可能に構成されている。
　非検出時形態としては、例えば、ロボットアーム１０２が先端部の収穫ツール１０３を消毒用ユニット１０８内に移動させた形態としてもよいし、ロボットアーム１０２が先端部のカメラ１０４を所定の撮影対象物を撮影可能な位置に移動させた形態としてもよいし、その他の適宜の形態としてもよい。即ち、非検出時形態としては、ロボットアーム１０２が自走式作業ロボット１００の周囲に存在する人などに直接的に接触しないような形態であれば、種々の形態を適用することができる。
　検出時形態としては、例えば、ロボットアーム１０２が直ちに動作可能な状態となった形態、換言すれば、スタンバイ状態となった形態としてもよいし、ロボットアーム１０２が先端部の収穫ツール１０３を消毒用ユニット１０８外に移動させた形態としてもよいし、その他、上述した非検出時形態とは異なる適宜の形態としてもよい。
　そして、形態切替部１２６は、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出していない場合においてロボットアーム１０２が検出時形態に切り替えられている場合には、ロボットアーム１０２の形態を検出時形態から非検出時形態に切り替えるように構成されている。
　また、形態切替部１２６は、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出していない場合においてロボットアーム１０２が検出時形態に切り替えられている場合には、ロボットアーム１０２を当該形態に維持したままの状態で、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出する状態となるまで走行部１０５によりロボット本体部１０１ひいては自走式作業ロボット１００全体を走行させる。そして、形態切替部１２６は、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出する状態となったことを条件に、換言すれば、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１内に移動したことを条件に、ロボットアーム１０２の形態を検出時形態から非検出時形態に切り替えるように構成されている。
　即ち、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出していない場合においては、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１以外の領域内に存在している可能性が高い。そして、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１以外の領域内に存在している状態において仮にロボットアーム１０２を検出時形態から非検出時形態に切り替えたとすると、その形態変形の途中でロボットアーム１０２が人や障害物に接触してしまうおそれがある。
　そのため、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出していない場合においてロボットアーム１０２が検出時形態に切り替えられている場合には、その状態のまま自走式作業ロボット１００を作業エリアＲ１内に移動させてからロボットアーム１０２の形態を検出時形態から非検出時形態に切り替えるようにするとよい。つまり、検出時形態から非検出時形態へのロボットアーム１０２の形態変形は、作業エリアＲ１内で行うようにするとよい。これにより、形態変形の途中でロボットアーム１０２が人や障害物に接触してしまうことを回避することができる。
　図９には、温湯管検出センサ１１０や障害物検出センサ１０９の検出状態と各部のモードなどとの対応関係の一例を示している。
　例えば状況パターンＡによれば、前側の温湯管検出センサ１１０が検出状態であり、後側の温湯管検出センサ１１０が検出状態となっている。この場合、自走式作業ロボット１００の前後２つの温湯管検出センサ１１０が何れも検出状態となっていることから、自走式作業ロボット１００は、作業エリアＲ１内に存在している状態であると判断することができる。そのため、制御装置１２０は、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域をレーン内パターンＰｂに切り替えている。
　そして、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域がレーン内パターンＰｂに切り替えられた状態で、前側の障害物検出センサ１０９が未検出状態であり、後側の障害物検出センサ１０９が未検出状態である。
　以上により、制御装置１２０は、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１内に存在し、且つ、自走式作業ロボット１００の周囲、この場合、自走式作業ロボット１００の前方および後方に障害物が無い状況であると判定する。
　また、制御装置１２０は、走行部１０５の走行モードを収穫時モードに切り替えて所定の高速度での走行を可能な状態にする。また、制御装置１２０は、ロボットアーム１０２の動作モードを動作許容モードに切り替えてロボットアーム１０２による動作を可能な状態にする。これにより、自走式作業ロボット１００は、作業エリアＲ１内においてロボットアーム１０２により収穫作業を行うことができる。
　また、例えば状況パターンＢによれば、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域がレーン内パターンＰｂに切り替えられた状態で、前側の障害物検出センサ１０９が検出状態であり、後側の障害物検出センサ１０９が未検出状態である。
　そのため、制御装置１２０は、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１内に存在し、且つ、自走式作業ロボット１００の周囲、この場合、自走式作業ロボット１００の前方に障害物が有る状態であると判断する。
　また、制御装置１２０は、走行部１０５の走行モードを収穫時モードに切り替えて所定の高速度での走行を可能な状態にする。但し、自走式作業ロボット１００の前方に障害物が有る状態が検出されているため、制御装置１２０は、走行部１０５の走行モードを収穫時モードに切り替えながらも、自走式作業ロボット１００の移動速度を所定の低速度に調整し、場合によっては、自走式作業ロボット１００の走行を停止させる。
　また、制御装置１２０は、ロボットアーム１０２の動作モードを動作制限モードに切り替えてロボットアーム１０２による動作を制限した状態にする。これにより、ロボットアーム１０２が動作して障害物に接触してしまうことを回避することができる。このとき、制御装置１２０は、例えば、ロボットアーム１０２の動作速度を遅くしたり、ロボットアーム１０２の動作を停止したりすることができる。なお、制御装置１２０は、ロボットアーム１０２の動作モードを動作許容モードとしながらも、例えば、ロボットアーム１０２の動作速度を遅くしたり、ロボットアーム１０２の動作を一時停止したりする制御を行うようにしてもよい。
　また、例えば状況パターンＣによれば、前側の温湯管検出センサ１１０が検出状態であり、後側の温湯管検出センサ１１０が未検出状態となっている。この場合、自走式作業ロボット１００の前後２つの温湯管検出センサ１１０のうち一方が未検出状態となっている。そのため、自走式作業ロボット１００は、作業エリアＲ１外から作業エリアＲ１内へ移動している途中の状態、あるいは、作業エリアＲ１内から作業エリアＲ１外へ移動している途中の状態であると判断することができる。
　この場合、自走式作業ロボット１００は、少なくとも、その一部が作業エリアＲ１内に存在しているものと推定される。そのため、制御装置１２０は、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域をレーン内パターンＰｂに切り替えている。即ち、制御装置１２０は、自走式作業ロボット１００の全体が作業エリアＲ１外に移動しない限り、換言すれば、自走式作業ロボット１００の一部が作業エリアＲ１内に残っている限り、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域をレーン内パターンＰｂに切り替えるように構成されている。なお、制御装置１２０は、少なくとも、その一部が作業エリアＲ１外に移動した場合には、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域をレーン外パターンＰａに切り替えるようにしてもよい。
　そして、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域がレーン内パターンＰｂに切り替えられた状態で、前側の障害物検出センサ１０９が未検出状態であり、後側の障害物検出センサ１０９が未検出状態である。
　以上により、制御装置１２０は、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１外から作業エリアＲ１内へ移動している途中の状態、あるいは、作業エリアＲ１内から作業エリアＲ１外へ移動している途中の状態であると判断する。また、制御装置１２０は、自走式作業ロボット１００の周囲、この場合、自走式作業ロボット１００の前方および後方に障害物が無い状態であると判断する。
　また、制御装置１２０は、走行部１０５の走行モードを移行時モードに切り替えて所定の低速度での走行を可能な状態にする。また、制御装置１２０は、ロボットアーム１０２の動作モードを動作制限モードに切り替えてロボットアーム１０２による動作を制限した状態にする。これにより、自走式作業ロボット１００は、ロボットアーム１０２の動作を制限した状態で、作業エリアＲ１外から作業エリアＲ１内への移動、あるいは、作業エリアＲ１内から作業エリアＲ１外への移動を行うことができる。なお、このとき、制御装置１２０は、例えば、ロボットアーム１０２の動作が停止した状態を維持するようにするとよい。
　なお、詳細な説明は省略するが、前側の温湯管検出センサ１１０が未検出状態であり、後側の温湯管検出センサ１１０が検出状態となっている場合においても、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１外から作業エリアＲ１内へ移動している途中の状態、あるいは、作業エリアＲ１内から作業エリアＲ１外へ移動している途中の状態であると推定される。そのため、制御装置１２０は、この場合も、上述した状況パターンＣと同様の制御を行うようにするとよい。
　また、例えば状況パターンＤによれば、前側の温湯管検出センサ１１０が未検出状態であり、後側の温湯管検出センサ１１０が未検出状態となっている。この場合、自走式作業ロボット１００の前後２つの温湯管検出センサ１１０が何れも未検出状態となっている。そのため、自走式作業ロボット１００は、作業エリアＲ１以外の領域内に存在している状態であると判断することができる。そのため、制御装置１２０は、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域をレーン外パターンＰａに切り替えている。
　そして、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域がレーン外パターンＰａに切り替えられた状態で、前側の障害物検出センサ１０９が未検出状態であり、後側の障害物検出センサ１０９が未検出状態である。
　以上により、制御装置１２０は、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１以外の領域である例えば圃場１０内の通路に存在し、且つ、自走式作業ロボット１００の周囲、この場合、自走式作業ロボット１００の進行方向における前方および後方に障害物が無い状態であると判断する。
　また、制御装置１２０は、走行部１０５の走行モードを通路走行時モードに切り替えて所定の低速度での走行を可能な状態にする。また、制御装置１２０は、ロボットアーム１０２の動作モードを動作制限モードに切り替えてロボットアーム１０２による動作を制限した状態にする。これにより、自走式作業ロボット１００は、ロボットアーム１０２の動作を制限した状態で、作業エリアＲ１以外の領域を走行することができる。なお、このとき、制御装置１２０は、例えば、ロボットアーム１０２の動作が停止した状態を維持するようにするとよい。
　また、例えば状況パターンＥによれば、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域がレーン外パターンＰａに切り替えられた状態で、前側の障害物検出センサ１０９が検出状態であり、後側の障害物検出センサ１０９が未検出状態である。
　そのため、制御装置１２０は、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１以外の領域である例えば圃場１０内の通路に存在し、且つ、自走式作業ロボット１００の周囲、この場合、自走式作業ロボット１００の進行方向における前方に障害物が有る状態であると判断する。
　また、制御装置１２０は、走行部１０５の走行モードを通路走行時モードに切り替えて所定の低速度での走行を可能な状態にする。但し、自走式作業ロボット１００の前方に障害物が有る状態が検出されているため、制御装置１２０は、走行部１０５の走行モードを通路走行時モードに切り替えながらも、場合によっては、自走式作業ロボット１００の走行を停止させる。
　また、制御装置１２０は、ロボットアーム１０２の動作モードを動作制限モードに切り替えてロボットアーム１０２による動作を制限した状態にする。これにより、ロボットアーム１０２が動作して障害物に接触してしまうことを回避することができる。このとき、制御装置１２０は、例えば、ロボットアーム１０２の動作が停止した状態を維持したりすることができる。
　以上に例示した自走式作業ロボット１００によれば、複数の動作モードにより動作可能に構成されているロボットアーム１０２と、ロボットアーム１０２が設けられているロボット本体部１０１と、ロボット本体部１０１を走行させる走行部１０５と、温湯管１２を検出可能に構成されている温湯管検出センサ１１０と、温湯管検出センサ１１０による温湯管１２の検出状況に応じてロボットアーム１０２の動作モードを切り替える動作モード切替部１２４と、を備えている。
　このように構成される自走式作業ロボット１００によれば、温湯管検出センサ１１０による温湯管１２の検出状況に応じてロボットアーム１０２の動作モードを適宜切り替えることができる。これにより、例えばロボットアーム１０２の動作モードを切り替えたい領域内、この場合、作業エリアＲ１内に温湯管１２を設けておくことで、自走式作業ロボット１００が存在する領域に応じてロボットアーム１０２の動作モードを動作許容モードおよび動作制限モードに精度良く切り替えることができる。
　また、自走式作業ロボット１００によれば、ターゲットの一例である温湯管１２は、走行部１０５によるロボット本体部１０１ひいては自走式作業ロボット１００全体の進行方向に沿って延伸している。この構成例によれば、温湯管１２が延伸している領域においては、自走式作業ロボット１００の進行に伴い温湯管１２を検出し続けることができ、温湯管１２を検出できなくなるといった事態が発生してしまうことを回避することができる。
　そのため、ロボットアーム１０２の動作モードを動作許容モードに切り替えたい領域内に温湯管１２を延伸して配置しておくことにより、当該領域内においては、ロボットアーム１０２の動作モードが動作許容モードに切り替えられた状態を維持し続けることができる。
　また、自走式作業ロボット１００によれば、ロボット本体部１０１ひいては自走式作業ロボット１００全体は、走行部１０５により、ターゲットである温湯管１２上を走行する。この構成例によれば、走行する自走式作業ロボット１００の直下にターゲットである温湯管１２が存在することから、温湯管１２を一層検出しやすくできる。
　また、自走式作業ロボット１００によれば、ロボット本体部１０１の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出センサ１０９と、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域を切り替える検出領域切替部１２５と、を備えている。そして、検出領域切替部１２５は、温湯管検出センサ１１０による温湯管１２の検出状況に応じて障害物検出センサ１０９による検出領域を切り替える。
　温湯管検出センサ１１０により温湯管１２が検出されている状態では、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１内に存在している可能性が高い。そのため、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域を作業時に適した領域、この場合、レーン内パターンＰｂに切り替えることにより、例えば、栽培設備１１ａや支持部材１１ｂが障害物として検出されてしまうことを回避することができる。
　一方、温湯管検出センサ１１０により温湯管１２が検出されていない状態では、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１以外の領域内に存在している可能性が高い。そのため、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域を非作業時に適した領域、この場合、レーン外パターンＰａに切り替えることにより、例えば、作業エリアＲ１以外の領域内に存在する人を障害物として検知することができ、安全性の向上を図ることができる。
　また、自走式作業ロボット１００によれば、ロボットアーム１０２は、少なくとも、動作が許容される動作許容モード、および、動作が制限される動作制限モードに切り替え可能である。そして、動作モード切替部１２４は、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出している場合には、ロボットアーム１０２の動作モードを動作制限モードから動作許容モードに切り替える。
　温湯管検出センサ１１０により温湯管１２が検出されている状態では、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１内に存在している可能性が高い。そのため、ロボットアーム１０２の動作モードを動作制限モードから動作許容モードに切り替えることで、ロボットアーム１０２による作業を適切に行うことができる。
　一方、温湯管検出センサ１１０により温湯管１２が検出されていない状態では、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１以外の領域内に存在している可能性が高い。そのため、ロボットアーム１０２の動作モードを動作許容モードから動作制限モードに切り替えることで、安全性の向上を図ることができる。
　また、自走式作業ロボット１００によれば、温湯管検出センサ１１０は、ロボット本体部１０１の進行方向における前部および後部に設けられている。
　この構成例によれば、前後２つの温湯管検出センサ１１０が何れも検出状態となっていることに基づき、自走式作業ロボット１００全体が温湯管１２上つまり作業エリアＲ１内に存在していることを精度良く判定することができる。
　また、前後２つの温湯管検出センサ１１０の何れか一方が検出状態から未検出状態となったことに基づき、自走式作業ロボット１００全体または一部が作業エリアＲ１外に存在していることを精度良く判定することができる。
　そして、前後２つの温湯管検出センサ１１０の何れか一方が検出状態から未検出状態となったことに基づきロボットアーム１０２の動作を停止させることにより、作業エリアＲ１外においてロボットアーム１０２が動作してしまうことを回避することができ、安全性の一層の向上を図ることができる。
　また、自走式作業ロボット１００によれば、温湯管検出センサ１１０による温湯管１２の検出状況に応じてロボットアーム１０２の形態を切り替える形態切替部１２６を備えている。そして、ロボットアーム１０２は、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出している場合にとるべき形態あるいは推奨される形態として設定されている検出時形態、および、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出していない場合にとるべき形態あるいは推奨される形態として設定されている非検出時形態に切り替え可能である。そして、形態切替部１２６は、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出していない場合においてロボットアーム１０２が検出時形態に切り替えられている場合には、そのロボットアーム１０２の形態を検出時形態から非検出時形態に切り替える。
　温湯管検出センサ１１０により温湯管１２が検出されていない状態では、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１以外の領域内に存在している可能性が高い。そのため、ロボットアーム１０２の形態を検出時形態から非検出時形態に切り替えることにより、安全性の向上を図ることができる。
　また、自走式作業ロボット１００によれば、形態切替部１２６は、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出していない場合においてロボットアーム１０２が検出時形態に切り替えられている場合には、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出する状態となるまで走行部１０５によりロボット本体部１０１を走行させてから、ロボットアーム１０２の形態を検出時形態から非検出時形態に切り替える。
　温湯管検出センサ１１０により温湯管１２が検出されていない状態では、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１以外の領域内に存在している可能性が高い。そのため、この状態でロボットアーム１０２の形態を切り替えると、ロボットアーム１０２が人に接触してしまうおそれがある。一方で、温湯管検出センサ１１０により温湯管１２が検出されている状態では、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１内に存在している可能性が高く、且つ、作業エリアＲ１内には人が存在する可能性が低い。
　そのため、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出していない場合においてロボットアーム１０２が検出時形態に切り替えられている場合には、温湯管検出センサ１１０が温湯管１２を検出する状態となるまで走行部１０５によりロボット本体部１０１を走行させてから、つまり、自走式作業ロボット１００を作業エリアＲ１内に移動させてからロボットアーム１０２の形態を切り替えるようにするとよい。これにより、形態変形の際にロボットアーム１０２が人に接触してしまうことを回避することができ、安全性の向上を図ることができる。
　また、自走式作業ロボット１００によれば、ロボットアーム１０２に設けられている収穫ツール１０３と、収穫ツール１０３を消毒する消毒用ユニット１０８と、を備えている。そのため、非検出時形態としては、例えば、収穫ツール１０３が消毒用ユニット１０８内に移動した形態を設定するとよい。
　収穫ツール１０３が消毒用ユニット１０８内に移動した形態によれば、収穫ツール１０３が人に接触してしまうことを一層回避しやすく、安全性の一層の向上を図ることができる。また、ロボットアーム１０２を非検出時形態とするのは、主として、ロボットアーム１０２による作業を行わない非作業時である。そのため、非検出時形態として、収穫ツール１０３が消毒用ユニット１０８内に移動した形態を採用することにより、非作業時に収穫ツール１０３を消毒用ユニット１０８によって消毒することができ、消毒作業を効率良く行うことができる。
　また、自走式作業ロボット１００によれば、ロボットアーム１０２に設けられたカメラ１０４を備えている。そのため、非検出時形態としては、例えば、カメラ１０４が所定の撮影対象物を撮影可能な位置に移動した形態を設定してもよい。
　上述した通り、ロボットアーム１０２を非検出時形態とするのは、主として、ロボットアーム１０２による作業を行わない非作業時であり、非作業時においては、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１以外の領域を走行することが想定される。そのため、非検出時形態として、カメラ１０４が所定の撮影対象物、例えば、トレースライン１３やマーカー１４，１５などを撮影可能な位置に移動した形態を採用することにより、非作業時において自走式作業ロボット１００が走行する際に撮影対象物を撮影しやすくすることができ、非作業時における自走式作業ロボット１００の走行を支援しやすくできる。
　また、自走式作業ロボット１００によれば、走行部１０５は、温湯管検出センサ１１０による温湯管１２の検出状況に応じて、ロボット本体部１０１ひいては自走式作業ロボット１００全体を移動させる駆動輪１０６の回転速度を切り替え可能である。
　上述した通り、主として大輪部１０６ａにより作業エリアＲ１以外の領域を走行する場合と、主として小輪部１０６ｂにより作業エリアＲ１内の温湯管１２上を走行する場合とで、仮に同じ回転速度で駆動輪１０６を回転させたとすると、作業エリアＲ１以外の領域を走行する場合の自走式作業ロボット１００の移動速度が相対的に速くなり、作業エリアＲ１内を走行する場合の自走式作業ロボット１００の移動速度が相対的に遅くなる。
　そのため、温湯管検出センサ１１０による温湯管１２の検出状況に応じて駆動輪１０６の回転速度を適宜切り替えることにより、特に作業エリアＲ１内における自走式作業ロボット１００の走行速度が過度に遅くなってしまうことを回避することができ、作業時間が長くなるといった事態の発生を抑制することができる。
　また、一般的に、駆動輪の走行速度を速めた場合には、単位時間あたりの移動距離が長くなることから、障害物の検知領域も広くすることが考えられる。しかしながら、自走式作業ロボット１００によれば、駆動輪１０６の回転速度を速めたとしても、それは大輪部１０６ａではなく小輪部１０６ｂの回転速度を速めることであるから、自走式作業ロボット１００全体の移動速度がそれほど速くなるわけではない。
　そのため、自走式作業ロボット１００においては、駆動輪１０６の回転速度を速めたからといって障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域も広くしてしまうと、例えば、作業エリアＲ１内の自走式作業ロボット１００が当該作業エリアＲ１の端部から十分に離れているにも関わらず、作業エリアＲ１の端部に存在する壁などが障害物として障害物検出センサ１０９により検出されてしまうおそれがある。そして、障害物が検出されると、自走式作業ロボット１００が作業エリアＲ１の端部に近付いていない状況であるにも関わらず、自走式作業ロボット１００の移動速度を低下させる制御あるいは停止させる制御が行われてしまうことが懸念される。
　そのため、自走式作業ロボット１００によれば、作業エリアＲ１内に存在する場合には、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域をレーン内パターンＰｂに切り替えるように構成した。そのため、仮に作業エリアＲ１内における自走式作業ロボット１００の走行速度を速めたとしても、障害物検出センサ１０９による障害物の検出領域を、作業エリアＲ１内の走行に適した過度に広すぎない領域に設定することができる。そのため、作業エリアＲ１の端部までまだ距離があるにも関わらず自走式作業ロボット１００の移動速度を低下させる制御あるいは停止させる制御が行われてしまうことを回避することができる。
　また、自走式作業ロボット１００によれば、少なくともロボットアーム１０２および走行部１０５を含む自走式作業ロボット１００全体の挙動が安全な状態であるか否かを監視する安全監視部１２３を備えている。また、この安全監視部１２３は、少なくともロボットアーム１０２および走行部１０５を含む自走式作業ロボット１００全体の挙動を制御する制御部として機能する。この構成例によれば、自走式作業ロボット１００による作業や走行を、制御部による制御に基づき安全な状態で行うことができる。
　また、安全監視部１２３は、所定の安全認証を取得した制御部で構成することにより、安全性の保障を一層確実なものとすることができる。また、温湯管検出センサ１１０や障害物検出センサ１０９などといった各種のセンサ類も、所定の安全認証を取得したセンサ類で構成することにより、安全性の保障を一層確実なものとすることができる。また、自走式作業ロボット１００を構成するその他の構成要素も、所定の安全認証を取得した構成要素で構成することにより、安全性の保障を一層確実なものとすることができる。なお、安全認証としては、例えば国際標準化機構（ＩＳＯ：International Organization for Standardization）などが制定する規格などといった各種の安全認証規格を採用することができる。
　なお、自走式作業ロボット１００は、農作業を実行可能であるロボットアーム１０２を備えているが、農作業以外の作業を実行可能であるロボットアームを備える構成としてもよい。
　（第２実施形態）
　圃場１０内に設けられる温湯管１２は、長尺であることから撓む可能性があり、温湯管１２が全体的に、あるいは、部分的に傾いてしまう可能性がある。そこで、図１０に例示するように、この実施形態では、自走式作業ロボット１００は、ロボット本体部１０１の短手方向における両側に、それぞれ温湯管検出センサ１１０を備えた構成となっている。
　この構成例によれば、図１１に例示するように、温湯管１２が傾いている状態においては、２つの温湯管検出センサ１１０のうち少なくとも何れか一方が半検出状態あるいは非検出状態となる。そのため、温湯管１２が傾いた状態であると判定することができる。一方、図１０に例示するように、温湯管１２が傾いていない状態においては、２つの温湯管検出センサ１１０が何れも検出状態となる。そのため、温湯管１２が傾いていない状態であると判定することができる。
　このように、この実施形態に係る構成例によれば、２つの温湯管検出センサ１１０によって温湯管１２の傾き、あるいは、水平方向における温湯管１２の幅寸法を検出可能である。温湯管１２の幅寸法は、当該温湯管１２の長手方向に直交する方向における寸法と定義することもできる。水平方向における温湯管１２の幅寸法は、例えば、温湯管１２が傾いたり、温湯管１２の経年変化や損傷などといった要因により狭くなったり広くなったりする可能性がある。そして、制御装置１２０は、仮に温湯管１２の傾きや幅寸法についての変化が検出された場合には、例えば、自走式作業ロボット１００の走行速度を低下させたり、走行を停止させたり、エラー報知を行ったりする制御を実行するとよい。これにより、温湯管１２が傾いたり幅寸法が変動したりして安全性の確保が不十分となり得る状態が発生したとしても、その状態で自走式作業ロボット１００の走行が続行されてしまうことを回避することができ、安全性の向上を図ることができる。なお、エラー報知は、例えば、自走式作業ロボット１００が備える操作入力部のディスプレイに表示して報知したり、警告ランプを点灯あるいは点滅させたり、スピーカーなどを介して音声や音により報知したりしてもよい。
　（その他の実施形態）
　なお、本開示は、上述した複数の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜、変形や拡張を行うことができる。例えば、自走式作業ロボット１００は、上述した複数の実施形態を適宜選択して組み合わせた構成とすることができる。
　また、ターゲットは、温湯管１２に限定されるものではなく、例えば圃場１０内において自走式作業ロボット１００が検出可能な他の要素をターゲットとしてもよい。また、ターゲットは、例えば、作業エリアＲ１の入口に設けられた所定の物体であってもよい。この場合、自走式作業ロボット１００は、所定の物体を検出すると検出状態を維持つまりラッチし、再び、所定の物体を検出すると非検出状態つまり非ラッチ状態に切り替わるようにすればよい。
　また、ターゲット検出部は、非接触型スイッチではなく、例えば、接触型スイッチ、通信や光線によるスイッチなどによりターゲットを検出する構成であってもよいし、ＲＦＩＤを利用してターゲットを検出する構成であってもよいし、カメラ１０４によるコードなどの認識によりターゲットを検出する構成であってもよい。即ち、何らかの手法を用いてターゲットを検出できる構成であれば、種々の構成を適用することができる。
　また、ターゲット検出部は、自走式作業ロボット１００の走行中にターゲットを検出可能な構成であってもよいし、自走式作業ロボット１００の停止中にターゲットを検出可能な構成であってもよい。また、自走式作業ロボット１００は、ターゲット検出部によりターゲットを検出した位置以外の位置においてもロボットアーム１０２の動作を許容する構成であってもよいし、ターゲット検出部によりターゲットを検出した位置のみにおいてロボットアーム１０２の動作を許容する構成であってもよい。また、自走式作業ロボット１００は、例えば安全監視部１２３により十分に安全な状態が確保されることを条件に、ロボットアーム１０２の動作を許容する構成であってもよい。
　また、１台の自走式作業ロボット１００に搭載するターゲット検出部は、２つに限られるものではなく、１つであってもよいし、３つ以上の複数であってもよい。また、ターゲット検出部の配置位置は、自走式作業ロボット１００の前部あるいは後部に限られるものではなく、例えば、左側部や右側部であってもよいし、上部や下部であってもよいし、その他の部位であってもよい。
　また、１台の自走式作業ロボット１００に搭載する障害物検出部は、２つに限られるものではなく、１つであってもよいし、３つ以上の複数であってもよい。また、障害物検出部の配置位置は、自走式作業ロボット１００の前部あるいは後部に限られるものではなく、例えば、左側部や右側部であってもよいし、上部や下部であってもよいし、その他の部位であってもよい。また、本開示は、農作業以外の作業を行う自走式作業ロボットにも適用することができる。
　なお、本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
　また、本開示に記載の制御部およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することにより提供された専用コンピュータにより実現されても良い。或いは、本開示に記載の制御部およびその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によりプロセッサを構成することにより提供された専用コンピュータにより実現されても良い。若しくは、本開示に記載の制御部およびその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリと一つ以上のハードウェア論理回路により構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより実現されても良い。又、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記憶媒体に記憶されていても良い。
　また、本開示は、請求の範囲に記載した発明に加え、さらに以下のような発明を含む。
［請求項１］
　複数の動作モードにより動作可能に構成されている動作部（１０２）と、
　前記動作部が設けられているロボット本体部（１０１）と、
　前記ロボット本体部を走行させる走行部（１０５）と、
　所定のターゲットを検出可能に構成されているターゲット検出部（１１０）と、
　前記ターゲット検出部による前記ターゲットの検出状況に応じて前記動作部の動作モードを切り替える動作モード切替部（１２４）と、
を備える自走式作業ロボット。
［請求項２］
　前記ターゲットは、前記走行部による前記ロボット本体部の進行方向に沿って延伸している請求項１に記載の自走式作業ロボット。
［請求項３］
　前記ロボット本体部は、前記走行部により前記ターゲット上を走行する請求項１または２に記載の自走式作業ロボット。
［請求項４］
　前記ロボット本体部の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出部（１０９）と、
　前記障害物検出部による障害物の検出領域を切り替える検出領域切替部（１２５）と、
を備え、
　前記検出領域切替部は、前記ターゲット検出部による前記ターゲットの検出状況に応じて前記検出領域を切り替える請求項１から３の何れか１項に記載の自走式作業ロボット。
［請求項５］
　前記動作部は、動作が許容される動作許容モード、および、動作が制限される動作制限モードに切り替え可能であり、
　前記動作モード切替部は、前記ターゲット検出部が前記ターゲットを検出している場合には、前記動作部の動作モードを前記動作制限モードから前記動作許容モードに切り替える請求項１から４の何れか１項に記載の自走式作業ロボット。
［請求項６］
　前記ターゲット検出部は、前記ロボット本体部の進行方向における前部および後部に設けられている請求項１から５の何れか１項に記載の自走式作業ロボット。
［請求項７］
　前記ターゲット検出部による前記ターゲットの検出状況に応じて前記動作部の形態を切り替える形態切替部（１２６）を備え、
　前記動作部は、前記ターゲット検出部が前記ターゲットを検出している場合にとるべき形態として設定されている検出時形態、および、前記ターゲット検出部が前記ターゲットを検出していない場合にとるべき形態として設定されている非検出時形態に切り替え可能であり、
　前記形態切替部は、前記ターゲット検出部が前記ターゲットを検出していない場合において前記動作部が前記検出時形態に切り替えられている場合には、前記動作部の形態を前記検出時形態から前記非検出時形態に切り替える請求項１から６の何れか１項に記載の自走式作業ロボット。
［請求項８］
　前記形態切替部は、前記ターゲット検出部が前記ターゲットを検出していない場合において前記動作部が前記検出時形態に切り替えられている場合には、前記ターゲット検出部が前記ターゲットを検出する状態となるまで前記走行部により前記ロボット本体部を走行させてから、前記動作部の形態を前記検出時形態から前記非検出時形態に切り替える請求項７に記載の自走式作業ロボット。
［請求項９］
　前記動作部に設けられ、所定の作業を行う作業部（１０３）と、
　前記作業部を消毒する消毒部（１０８）と、
を備え、
　前記非検出時形態は、前記作業部が前記消毒部内に移動した形態である請求項７または８に記載の自走式作業ロボット。
［請求項１０］
　前記動作部に設けられた撮影部（１０４）を備え、
　前記非検出時形態は、前記撮影部が所定の撮影対象物を撮影可能な位置に移動した形態である請求項７または８に記載の自走式作業ロボット。
［請求項１１］
　前記走行部は、前記ターゲット検出部による前記ターゲットの検出状況に応じて、前記ロボット本体部を移動させる車輪の回転速度を切り替える請求項１から１０の何れか１項に記載の自走式作業ロボット。
［請求項１２］
　前記動作部および前記走行部の挙動が安全な状態であるか否かを監視する安全監視部（１２３）を備える請求項１から１１の何れか１項に記載の自走式作業ロボット。
［請求項１３］
　前記安全監視部は、前記動作部および前記走行部の挙動を制御する制御部として機能する請求項１２に記載の自走式作業ロボット。
［請求項１４］
　前記安全監視部は、所定の安全認証を取得した制御部である請求項１２または１３に記載の自走式作業ロボット。
［請求項１５］
　前記動作部は、農作業を実行可能である請求項１から１４の何れか１項に記載の自走式作業ロボット。
［請求項１６］
　前記ターゲット検出部は、所定の安全認証を取得したセンサである請求項１から１５の何れか１項に記載の自走式作業ロボット。
［請求項１７］
　前記ターゲット検出部は、前記ターゲットの傾きまたは幅を検出可能である請求項１から１６の何れか１項に記載の自走式作業ロボット。
 

Claims (17)

  1. 　複数の動作モードにより動作可能に構成されている動作部（１０２）と、
    　前記動作部が設けられているロボット本体部（１０１）と、
    　前記ロボット本体部を走行させる走行部（１０５）と、
    　所定のターゲットを検出可能に構成されているターゲット検出部（１１０）と、
    　前記ターゲット検出部による前記ターゲットの検出状況に応じて前記動作部の動作モードを切り替える動作モード切替部（１２４）と、
    を備える自走式作業ロボット。
  2. 　前記ターゲットは、前記走行部による前記ロボット本体部の進行方向に沿って延伸している請求項１に記載の自走式作業ロボット。
  3. 　前記ロボット本体部は、前記走行部により前記ターゲット上を走行する請求項１に記載の自走式作業ロボット。
  4. 　前記ロボット本体部の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出部（１０９）と、
    　前記障害物検出部による障害物の検出領域を切り替える検出領域切替部（１２５）と、
    を備え、
    　前記検出領域切替部は、前記ターゲット検出部による前記ターゲットの検出状況に応じて前記検出領域を切り替える請求項１に記載の自走式作業ロボット。
  5. 　前記動作部は、動作が許容される動作許容モード、および、動作が制限される動作制限モードに切り替え可能であり、
    　前記動作モード切替部は、前記ターゲット検出部が前記ターゲットを検出している場合には、前記動作部の動作モードを前記動作制限モードから前記動作許容モードに切り替える請求項１に記載の自走式作業ロボット。
  6. 　前記ターゲット検出部は、前記ロボット本体部の進行方向における前部および後部に設けられている請求項１に記載の自走式作業ロボット。
  7. 　前記ターゲット検出部による前記ターゲットの検出状況に応じて前記動作部の形態を切り替える形態切替部（１２６）を備え、
    　前記動作部は、前記ターゲット検出部が前記ターゲットを検出している場合にとるべき形態として設定されている検出時形態、および、前記ターゲット検出部が前記ターゲットを検出していない場合にとるべき形態として設定されている非検出時形態に切り替え可能であり、
    　前記形態切替部は、前記ターゲット検出部が前記ターゲットを検出していない場合において前記動作部が前記検出時形態に切り替えられている場合には、前記動作部の形態を前記検出時形態から前記非検出時形態に切り替える請求項１に記載の自走式作業ロボット。
  8. 　前記形態切替部は、前記ターゲット検出部が前記ターゲットを検出していない場合において前記動作部が前記検出時形態に切り替えられている場合には、前記ターゲット検出部が前記ターゲットを検出する状態となるまで前記走行部により前記ロボット本体部を走行させてから、前記動作部の形態を前記検出時形態から前記非検出時形態に切り替える請求項７に記載の自走式作業ロボット。
  9. 　前記動作部に設けられ、所定の作業を行う作業部（１０３）と、
    　前記作業部を消毒する消毒部（１０８）と、
    を備え、
    　前記非検出時形態は、前記作業部が前記消毒部内に移動した形態である請求項７に記載の自走式作業ロボット。
  10. 　前記動作部に設けられた撮影部（１０４）を備え、
    　前記非検出時形態は、前記撮影部が所定の撮影対象物を撮影可能な位置に移動した形態である請求項７に記載の自走式作業ロボット。
  11. 　前記走行部は、前記ターゲット検出部による前記ターゲットの検出状況に応じて、前記ロボット本体部を移動させる車輪の回転速度を切り替える請求項１に記載の自走式作業ロボット。
  12. 　前記動作部および前記走行部の挙動が安全な状態であるか否かを監視する安全監視部（１２３）を備える請求項１に記載の自走式作業ロボット。
  13. 　前記安全監視部は、前記動作部および前記走行部の挙動を制御する制御部として機能する請求項１２に記載の自走式作業ロボット。
  14. 　前記安全監視部は、所定の安全認証を取得した制御部である請求項１２に記載の自走式作業ロボット。
  15. 　前記動作部は、農作業を実行可能である請求項１に記載の自走式作業ロボット。
  16. 　前記ターゲット検出部は、所定の安全認証を取得したセンサである請求項１に記載の自走式作業ロボット。
  17. 　前記ターゲット検出部は、前記ターゲットの傾きまたは幅を検出可能である請求項１に記載の自走式作業ロボット。
     
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