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JP2023047537A - Autonomous moving body - Google Patents

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JP2023047537A
JP2023047537A JP2021156504A JP2021156504A JP2023047537A JP 2023047537 A JP2023047537 A JP 2023047537A JP 2021156504 A JP2021156504 A JP 2021156504A JP 2021156504 A JP2021156504 A JP 2021156504A JP 2023047537 A JP2023047537 A JP 2023047537A
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JP
Japan
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torque
mobile body
drive
autonomous mobile
center
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Pending
Application number
JP2021156504A
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Japanese (ja)
Inventor
功起 竹上
Koki Takegami
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
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Publication date
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Abstract

To provide an autonomous moving body capable of reducing a risk of overturning in abrupt braking during traveling even when a center of gravity deviates due to placement of a cargo.SOLUTION: An autonomous moving body 10 includes a moving body main body 11, plural drive wheels 12 provided in the moving body main body 11, a traveling drive device for driving the drive wheels 12, and a control device for controlling the traveling drive device, and can travel and turn in all directions. Further, the autonomous moving body includes drive motors provided in the respective drive wheels 12, a cargo bed 13 provided in the moving body main body 11, and a torque detection unit for detecting a torque of each of the drive motors. The control device obtains a difference of torque which is derived from deviation of a center of gravity Gw of a cargo W on the cargo bed 13, on the basis of the torque of the drive motors detected by the torque detection unit. When the difference of the torque is equal to or larger than a predesignated threshold, the control device controls the traveling drive device so that the drive wheel 12 of the drive motor having a small torque is headed in an advancing direction of the moving body main body 11 along with the turning of the moving body main body 11.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

この発明は、自律移動体に関する。 The present invention relates to an autonomous mobile body.

自律移動体に関する従来技術として、例えば、特許文献1に開示された荷物運搬ロボットが知られている。特許文献1に開示された荷物運搬ロボットは、2つの車輪と、機体と、姿勢センサと、アクチュエータと、移動装置と、制御部と、を有する。2つの車輪は、同軸上に配置される2つの車軸にそれぞれ連結され、回転可能に支持されている。機体は、荷物を搭載可能な荷台を有する。姿勢センサは、機体の姿勢を検出する。アクチュエータは、姿勢センサでの検出結果に基づき2つの車輪をそれぞれ回転駆動して機体の姿勢を保持する力を発生させる。移動装置は、荷台を機体に対して移動可能である。制御装置は、移動装置を動作制御して機体の荷台に搭載された荷物を機体の姿勢の安定化方向に移動させる。 As a conventional technology related to an autonomous mobile body, for example, a load-carrying robot disclosed in Patent Document 1 is known. The load-carrying robot disclosed in Patent Document 1 has two wheels, a body, an attitude sensor, an actuator, a moving device, and a control section. The two wheels are respectively connected to two coaxially arranged axles and rotatably supported. The aircraft has a loading platform on which luggage can be loaded. The attitude sensor detects the attitude of the aircraft. The actuator rotates the two wheels based on the detection result of the attitude sensor, and generates a force that maintains the attitude of the aircraft. The moving device is capable of moving the loading platform with respect to the fuselage. The control device controls the operation of the moving device to move the load mounted on the carrier of the aircraft in the direction of stabilizing the posture of the aircraft.

特許文献1に開示された荷物運搬ロボットによれば、荷物運搬ロボットの荷台にベルトコンベアを配置し、荷物を姿勢の安定化方向に移動させることにより、合成重心位置が常に設計位置付近にあるように補正動作を行う。その結果、荷物運搬ロボットは、荷物搭載時の水平バランス崩れを防止することができ、安定した荷物運搬を実現できるとしている。 According to the cargo transport robot disclosed in Patent Document 1, a belt conveyor is arranged on the loading platform of the cargo transport robot, and by moving the cargo in the posture stabilization direction, the combined center of gravity position is always near the design position. corrective action is performed. As a result, the cargo transport robot can prevent horizontal imbalance when loading cargo, and can realize stable cargo transportation.

特開2006-123854号公報JP 2006-123854 A

しかしながら、特許文献1に開示された荷物運搬ロボットは、荷物を姿勢の安定化方向に移動させるため、姿勢センサおよび移動装置のほか、荷の重量を測定する荷重センサと、荷物の高さを検出する高さセンサと、を必要とする。したがって、この種の荷物運搬ロボットは、製造コストが嵩むほか、荷物を姿勢の安定化のための制御が複雑になるという問題がある。また、この種の荷物運搬ロボットは、走行中に急制動したときに、転倒するおそれがある。 However, the load carrying robot disclosed in Patent Document 1 moves the load in the direction in which the posture is stabilized. and a height sensor that Therefore, this type of load carrying robot has the problem that the manufacturing cost increases and the control for stabilizing the posture of the load becomes complicated. In addition, there is a risk that this type of cargo transport robot will topple over when it is suddenly braked while traveling.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、荷の載置により重心の偏りが生じても走行中の急制動による進行方向への転倒のリスクを低減できる自律移動体の提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the risk of overturning in the direction of travel due to sudden braking during travel even if the center of gravity is biased due to the placement of a load. It lies in the provision of mobile units.

上記の課題を解決するために、本発明は、移動体本体と、前記移動体本体に設けられる複数の駆動輪と、前記駆動輪を駆動する走行駆動装置と、前記走行駆動装置を制御する制御装置と、を備え、全方向への走行および旋回を可能とする自律移動体において、前記複数の駆動輪のそれぞれに設けられる駆動モータと、前記移動体本体に設けられる荷台と、前記駆動モータのトルクを検出するトルク検出部と、を備え、前記制御装置は、前記トルク検出部により検出される前記駆動モータのトルクに基づいて前記荷台における荷の偏りより生じるトルクの差異を求め、前記トルクの差異が予め設定された閾値以上のとき、前記移動体本体の旋回によりトルクの小さい前記駆動モータの前記駆動輪が前記移動体本体の進行方向側に向かうように前記走行駆動装置を制御することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a mobile body, a plurality of drive wheels provided on the mobile body, a travel drive device for driving the drive wheels, and a control system for controlling the travel drive device. an autonomous mobile body capable of traveling and turning in all directions, comprising: a drive motor provided for each of the plurality of drive wheels; a cargo bed provided on the mobile body; and a torque detection unit for detecting torque, wherein the control device obtains a difference in torque caused by unevenness of the load on the loading platform based on the torque of the drive motor detected by the torque detection unit, and detects the torque. When the difference is equal to or greater than a preset threshold value, the traveling drive device is controlled such that the drive wheels of the drive motor with small torque are oriented toward the moving direction of the moving body due to the turning of the moving body. Characterized by

本発明では、荷台に荷が載置されているとき、トルク検出部は駆動モータのトルクを検出し、制御装置は、自律移動体の重心と荷の重心との合成重心の偏りより生じるトルクの差異を求める。そして、トルクの差異が予め設定された閾値以上のとき、制御装置は、移動体本体の旋回によりトルクの小さい駆動モータの駆動輪が進行方向側に向かうように走行駆動装置を制御する。トルクの小さい駆動モータの駆動輪が進行方向側に向かうことで自律移動体の重心と荷の重心との合成重心は、移動体本体の進行方向側に位置しない。その結果、自律移動体の走行時に急制動が行われても進行方向への自律移動体の転倒のリスクを低減できる。また、荷の重心の偏りの有無を駆動モータのトルクによって判別することができるので、荷の重心の偏りの有無を判別するための手段を別に設ける必要がなく、製作コストを抑制できる。 In the present invention, when a load is placed on the loading platform, the torque detection unit detects the torque of the drive motor, and the control device detects the torque generated by the deviation of the combined center of gravity of the center of gravity of the autonomous moving body and the center of gravity of the load. Look for differences. When the difference in torque is equal to or greater than a preset threshold value, the control device controls the traveling drive device so that the drive wheels of the drive motor with smaller torque move toward the traveling direction due to the turning of the mobile body. Since the drive wheels of the drive motor with small torque are directed toward the direction of travel, the combined center of gravity of the center of gravity of the autonomous mobile body and the center of gravity of the load is not located on the side of the travel direction of the main body of the mobile body. As a result, even if sudden braking is performed while the autonomous mobile body is running, the risk of the autonomous mobile body tipping over in the traveling direction can be reduced. In addition, since it is possible to determine whether or not the center of gravity of the load is biased by the torque of the drive motor, there is no need to separately provide means for determining whether or not the center of gravity of the load is biased, and manufacturing costs can be reduced.

また、上記の自律移動体において、前記制御装置は、前記移動体本体の走行停止後の旋回又は前記移動体本体の走行開始前の旋回により前記トルクの差異を求める構成としてもよい。
この場合、制御装置は、移動体本体の走行停止後の旋回又は移動体本体の走行開始前の旋回によりトルクの差異を求めるので、停止後の走行又は走行開始後において急制動が行われても進行方向への自律移動体の転倒のリスクを低減できる。
Further, in the autonomous moving body described above, the control device may be configured to obtain the difference in the torque by turning the moving body main body after stopping traveling or turning the moving body main body before starting traveling.
In this case, the control device obtains the torque difference by turning after the moving body stops running or by turning before starting running of the moving body body. It is possible to reduce the risk of the autonomous mobile body overturning in the direction of travel.

また、前記の自律移動体において、前記制御装置は、前記移動体本体の走行により前記トルクの差異を求める構成としてもよい。
この場合、移動体本体の走行を停止することなく、移動体本体の走行により駆動モータのトルクの差異を求めることができるので、移動体本体の走行中に荷の重心の偏りの有無を判別することができる。
Further, in the above-described autonomous mobile body, the control device may be configured to obtain the difference in the torque as the mobile body travels.
In this case, it is possible to determine the difference in the torque of the drive motor while the mobile body is traveling without stopping the traveling of the mobile body. be able to.

また、前記の自律移動体において、前記移動体本体の中心から進行方向側の範囲を進行方向側範囲とするとともに、前記移動体本体の中心から進行方向側の反対側の範囲を反対方向側範囲とし、前記制御装置は、前記トルクの差異が予め設定された閾値以上のとき、前記トルクの小さい前記駆動モータの前記駆動輪が、前記反対方向側範囲から前記進行方向側範囲に位置するように前記走行駆動装置を制御する構成としてもよい。
この場合、トルクの差異が予め設定された閾値以上のとき、制御装置は、移動体本体の旋回によりトルクの小さい駆動モータの駆動輪が反対方向側範囲から進行方向側範囲に位置する。このため、自律移動体の重心と荷の重心との合成重心は、移動体本体の進行方向側範囲に位置せず、自律移動体の走行時に急制動が行われても進行方向への自律移動体の転倒のリスクを低減できる。
Further, in the autonomous moving body, the range on the traveling direction side from the center of the moving body body is defined as the traveling direction side range, and the range on the side opposite to the traveling direction side from the center of the moving body body is the opposite direction side range. and, when the difference in torque is equal to or greater than a preset threshold, the drive wheels of the drive motor having the small torque are positioned from the opposite direction side range to the advancing direction side range. The travel drive device may be controlled.
In this case, when the difference in torque is equal to or greater than a preset threshold value, the control device positions the drive wheels of the drive motor with small torque from the opposite direction side range to the advancing direction side range due to turning of the moving body main body. For this reason, the composite center of gravity of the center of gravity of the autonomous mobile body and the center of gravity of the load is not located in the range on the traveling direction side of the body of the mobile body. It can reduce the risk of body falls.

本発明によれば、荷の載置により重心の偏りが生じても走行中の急制動による転倒のリスクが低減可能な自律移動体を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the autonomous mobile body which can reduce the risk of overturning by sudden braking during driving|running|working can be provided, even if the center of gravity is biased by placing a load.

本発明の実施形態に係る自律移動体の概略側面図である。1 is a schematic side view of an autonomous mobile body according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態に係る自律移動体の概略平面図である。1 is a schematic plan view of an autonomous mobile body according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態に係る自律移動体の概略構成を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an autonomous mobile body according to an embodiment of the present invention; FIG. 自律移動体の荷台における荷の偏りに基づく移動体本体の旋回の制御を示すフロー図である。FIG. 10 is a flow chart showing control of turning of the mobile body based on the bias of the load on the loading platform of the autonomous mobile body; (a)は荷の重心が進行方向側に位置する状態を示す平面図であり、(b)は荷の重心が旋回により進行方向の反対側に位置する状態を示す平面図である。(a) is a plan view showing a state in which the center of gravity of the load is located on the traveling direction side, and (b) is a plan view showing a state in which the center of gravity of the load is located on the opposite side of the traveling direction due to turning. (a)は荷の重心が進行方向の反対側に位置する状態で急制動された自律移動体の側面図であり、(b)は荷の重心が進行方向側に位置する状態で急制動された自律移動体の側面図である。(a) is a side view of the autonomous mobile body suddenly braked with the center of gravity of the load positioned on the opposite side of the traveling direction, and (b) is a side view of the autonomous mobile body suddenly braked with the center of gravity of the load positioned on the traveling direction side. 1 is a side view of an autonomous mobile body. FIG. 変形例に係る自律移動体の移動体本体の旋回の制御を示すフロー図である。FIG. 11 is a flowchart showing control of turning of a mobile body of an autonomous mobile body according to a modification;

以下、本発明の実施形態に係る自律移動体について図面を参照して説明する。本実施形態の自律移動体は、荷を無人で搬送する荷搬送用の自律移動体である。 An autonomous mobile body according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The autonomous mobile body of this embodiment is an autonomous mobile body for transporting cargo that unmannedly transports cargo.

図1、図2に示すように、自律移動体10は、複数の駆動輪12を有する移動体本体11を備えている。移動体本体11の上部には荷台13が設けられている。駆動輪12は全方向移動車輪である。全方向移動車輪とは、車軸(図示せず)と一体回転するほか、車軸の軸線A方向への移動を可能とする車輪であり、例えば、オムニホイールである。本実施形態では、移動体本体11には4つの駆動輪12が設けられている。なお、4つの駆動輪12を区別する場合には、第1の駆動輪12A、第2の駆動輪12B、第3の駆動輪12C、第4の駆動輪12Dと表記する。第1の駆動輪12A、第2の駆動輪12Bは移動体本体11における正面側の駆動輪であり、第3の駆動輪12C、第4の駆動輪12Dは移動体本体11における後面側の駆動輪である。 As shown in FIGS. 1 and 2 , the autonomous mobile body 10 includes a mobile body body 11 having a plurality of drive wheels 12 . A loading platform 13 is provided on the top of the mobile body 11 . The drive wheels 12 are omnidirectional wheels. An omnidirectional wheel is a wheel that rotates integrally with an axle (not shown) and that can move in the direction of the axis A of the axle, for example, an omni wheel. In this embodiment, the mobile body 11 is provided with four drive wheels 12 . When distinguishing the four drive wheels 12, they are referred to as a first drive wheel 12A, a second drive wheel 12B, a third drive wheel 12C, and a fourth drive wheel 12D. The first driving wheel 12A and the second driving wheel 12B are driving wheels on the front side of the mobile body 11, and the third driving wheel 12C and the fourth driving wheel 12D are driving wheels on the rear side of the mobile body 11. is a circle.

自律移動体10は、駆動輪12の回転数および回転方向が制御されることにより、移動体本体11の向きを維持した状態での全方向への移動が可能である。また、自律移動体10は、移動体本体11の向きを変更しながらの移動が可能であるほか、移動しない状態での移動体本体11の向きの変更が可能であり、例えば、全く移動のない旋回である超信地旋回が可能である。図2に示すように、移動体本体11の中心Pが超信地旋回の中心となる。なお、ここでいう「全方向」とは、移動体本体11が走行する路面上や床面上での移動方向を示す。 The autonomous moving body 10 can move in all directions while maintaining the orientation of the moving body main body 11 by controlling the number of rotations and the direction of rotation of the driving wheels 12 . In addition, the autonomous mobile body 10 can move while changing the orientation of the mobile body 11, and can also change the orientation of the mobile body 11 without moving. It is possible to perform a super pivot turn, which is a turn. As shown in FIG. 2, the center P of the mobile body 11 is the center of the pivot turn. It should be noted that the term “omnidirectional” as used herein refers to the moving direction on the road surface or floor surface on which the mobile body 11 travels.

移動体本体11の上部に設けた荷台13は、略長方形の平坦面にて形成されている。荷台13の長手方向は各車軸の軸線Aと角度45°を成す。図1、図2では、荷Wを仮想線により示す。荷台13には、荷Wを荷台13に直接するようにしてもよいが、物品を収容することができる折り畳みコンテナボックスや段ボール箱といった収容箱を荷Wとして荷台13に載置してもよい。 A loading platform 13 provided on the upper portion of the moving body main body 11 is formed of a substantially rectangular flat surface. The longitudinal direction of the loading platform 13 forms an angle of 45° with the axis A of each axle. In FIGS. 1 and 2, the load W is indicated by a phantom line. The cargo W may be placed directly on the cargo bed 13, or a storage box such as a folding container box or cardboard box capable of accommodating articles may be placed on the cargo bed 13 as the cargo W.

図3に示すように、自律移動体10は、駆動輪12を駆動させる走行駆動装置14を備える。走行駆動装置14は、駆動輪12を回転させるための駆動モータ15と、駆動モータ15を駆動するモータドライバ16と、を備えている。駆動モータ15およびモータドライバ16は、駆動輪12毎に設けられる。このため、駆動モータ15およびモータドライバ16の数は駆動輪12の数と同じである。モータドライバ16は、制御装置17からの指令に応じて駆動モータ15の回転数を制御する。制御装置17は、モータドライバ16を介して駆動モータ15の回転数を制御することで、移動体本体11の進行方向を制御可能である。また、モータドライバ16は、駆動モータ15に流れる電流値を検出することが可能であり、駆動モータ15のトルクは駆動モータ15に流れる電流値によって検知可能である。したがって、モータドライバ16は、駆動モータ15のトルクを検出するトルク検出部に相当する。駆動モータ15のトルクは軸線Aを回転中心とする回転におけるトルクである。因みに、モータドライバ16は、駆動モータ15の電流値を常に検出する。 As shown in FIG. 3 , the autonomous mobile body 10 includes a travel drive device 14 that drives drive wheels 12 . The travel drive device 14 includes a drive motor 15 for rotating the drive wheels 12 and a motor driver 16 for driving the drive motor 15 . A drive motor 15 and a motor driver 16 are provided for each drive wheel 12 . Therefore, the number of drive motors 15 and motor drivers 16 is the same as the number of drive wheels 12 . A motor driver 16 controls the rotation speed of the drive motor 15 according to a command from the control device 17 . The control device 17 can control the traveling direction of the mobile body 11 by controlling the rotation speed of the drive motor 15 via the motor driver 16 . Also, the motor driver 16 can detect the value of the current flowing through the drive motor 15 , and the torque of the drive motor 15 can be detected from the value of the current flowing through the drive motor 15 . Therefore, the motor driver 16 corresponds to a torque detection section that detects the torque of the drive motor 15 . The torque of the drive motor 15 is torque in rotation about the axis A as the center of rotation. Incidentally, the motor driver 16 always detects the current value of the driving motor 15 .

移動体本体11にはセンサ18および制御装置17が搭載されている。センサ18としては、制御装置17に障害物を検出させることが可能なものが用いられる。本実施形態のセンサ18は、レーザーレンジファインダ(LRF)である。レーザーレンジファインダは、レーザーを周辺に照射し、レーザーが当たった部分から反射された反射光を受信することで距離を測定する距離計である。本実施形態では、水平方向への照射角度を変更しながらレーザーを照射する二次元のレーザーレンジファインダが用いられている。 A sensor 18 and a control device 17 are mounted on the mobile body 11 . As the sensor 18, a sensor capable of causing the control device 17 to detect an obstacle is used. The sensor 18 of this embodiment is a laser range finder (LRF). A laser range finder is a range finder that measures the distance by irradiating a laser around and receiving the reflected light reflected from the part hit by the laser. In this embodiment, a two-dimensional laser range finder that irradiates a laser while changing the irradiation angle in the horizontal direction is used.

本実施形態では、図1、図2に示すように、センサ18が移動体本体11の正面および後面にそれぞれ設けられている。センサ18を区別する場合、一方のセンサ18を第1センサ18Aとし、他方のセンサ18を第2センサ18Bとする。本実施形態では、第1センサ18A、第2センサ18Bのいずれか一方が進行方向側に位置し、他方が進行方向の反対側に位置する。例えば、図1、図2では、第1センサ18Aは自律移動体10の進行方向側である前方を臨み、第2センサ18Bは進行方向の反対側である後方を臨む。この場合、自律移動体10が前方へ走行するとき、第1センサ18Aがレーザー光Lを照射し、第2センサ18Bは作動しない。図1、図2では、自律移動体10の進行方向を白抜き矢印により示す。なお、図示はしないが、第2センサ18Bが自律移動体10の前方を臨む状態で自律移動体10が前方へ走行するとき、第2センサ18Bがレーザー光を照射し、後方を臨む第1センサ18Aは作動しない。本実施形態では、図2に示すように、移動体本体11の中心Pから進行方向側の範囲を進行方向側範囲とするとともに、移動体本体11の中心Pから進行方向側の反対側の範囲を反対方向側範囲とする。 In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, sensors 18 are provided on the front and rear surfaces of the mobile body 11, respectively. When distinguishing between the sensors 18, one sensor 18 is referred to as the first sensor 18A and the other sensor 18 is referred to as the second sensor 18B. In this embodiment, one of the first sensor 18A and the second sensor 18B is positioned on the traveling direction side, and the other is positioned on the opposite side of the traveling direction. For example, in FIGS. 1 and 2, the first sensor 18A faces the front side of the autonomous mobile body 10 in the traveling direction, and the second sensor 18B faces the rear side, which is the opposite side of the traveling direction. In this case, when the autonomous mobile body 10 travels forward, the first sensor 18A emits laser light L and the second sensor 18B does not operate. 1 and 2, the traveling direction of the autonomous mobile body 10 is indicated by an outline arrow. Although not shown, when the autonomous mobile body 10 travels forward with the second sensor 18B facing the front of the autonomous mobile body 10, the second sensor 18B emits a laser beam, and the first sensor facing the rear 18A does not work. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the range on the traveling direction side from the center P of the moving body main body 11 is defined as the traveling direction side range, and the range on the side opposite to the traveling direction side from the center P of the moving body main body 11 is the opposite direction side range.

図3に示すように、制御装置17は、CPU20と、RAMおよびROM等からなる記憶部21と、を備えている。制御装置17は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア、例えば、特定用途向け集積回路(ASIC)を備えていてもよい。制御装置17は、コンピュータプログラムに従って動作する1つ以上のプロセッサ、ASIC等の1つ以上の専用のハードウェア回路、あるいは、それらの組み合わせを含む回路として構成し得る。 As shown in FIG. 3, the control device 17 includes a CPU 20 and a storage section 21 including RAM, ROM, and the like. The controller 17 may comprise dedicated hardware, such as an application specific integrated circuit (ASIC), for performing at least some of the various processes. Controller 17 may be configured as a circuit including one or more processors operating according to a computer program, one or more dedicated hardware circuits such as ASICs, or combinations thereof.

記憶部21は、処理をCPU20に実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。記憶部21には、移動体本体11を制御するための種々のプログラムが記憶されているほか、移動体本体11の移動を行なう移動空間に関する環境地図が記憶されている。環境地図は、移動体本体11が移動空間を移動しながら作成する地図である。環境地図を使って移動体本体11の自己位置推定を行なう技術は、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)と称される。記憶部21、即ち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆるものを含む。 The storage unit 21 stores program codes or commands configured to cause the CPU 20 to execute processing. The storage unit 21 stores various programs for controlling the mobile body 11, and also stores an environment map related to the mobile space in which the mobile body 11 moves. The environment map is a map created while the mobile body 11 moves in the mobile space. A technique for estimating the self-location of the mobile body 11 using an environment map is called SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). Storage 21, or computer-readable media, includes anything accessible by a general purpose or special purpose computer.

制御装置17には、自律移動体10を操作するための操作部22が接続されている。操作部22は自律移動体10に対して操作により走行指示を含む各種の指示を出すことができる複数のボタン(図示せず)を有している。また、図示はされないが、自律移動体10は、報知器を備えている。報知器は、例えば、自律移動体10が作業者の近傍で旋回するとき等、特定の条件を満たしたときに周囲に対して警報を出す機器であり、制御装置17により制御される。報知器が出す警報は音声あるいは発光による。 An operation unit 22 for operating the autonomous mobile body 10 is connected to the control device 17 . The operation unit 22 has a plurality of buttons (not shown) that can be operated to issue various instructions including a travel instruction to the autonomous mobile body 10 . Also, although not shown, the autonomous mobile body 10 is equipped with an annunciator. The alarm device is a device that issues an alarm to the surroundings when a specific condition is met, for example, when the autonomous mobile body 10 turns in the vicinity of the operator, and is controlled by the control device 17 . The alarm issued by the alarm is by sound or light.

ところで、荷台13に荷Wが載置されるとき、自律移動体10の重心と荷Wの重心との合成重心は、自律移動体10の重心よりも高くなる。そして、荷Wの重心が進行方向側範囲に偏っていると、自律移動体10の重心と荷Wの重心との合成重心は、自律移動体10の重心よりも高く、かつ、進行方向側範囲に位置する。合成重心が高く、かつ、進行方向側範囲に偏るほど、走行時の急制動により転倒のおそれが高くなる。そこで、本実施形態では、荷Wの重心の偏りが生じているとき、制御装置17の記憶部21には、荷台13における荷Wの偏りに応じて自律移動体10を旋回させるためのプログラムが格納されている。荷台13における荷Wの偏りに応じて自律移動体10を旋回させるための手順は、図4のフロー図に示す。 By the way, when the load W is placed on the loading platform 13 , the composite center of gravity of the center of gravity of the autonomous mobile body 10 and the center of gravity of the load W is higher than the center of gravity of the autonomous mobile body 10 . Then, if the center of gravity of the load W is biased in the traveling direction side range, the combined center of gravity of the autonomous mobile body 10 and the center of gravity of the load W is higher than the center of gravity of the autonomous mobile body 10 and the traveling direction side range Located in The higher the combined center of gravity and the more biased towards the travel direction side range, the higher the risk of overturning due to sudden braking during running. Therefore, in the present embodiment, when the center of gravity of the load W is biased, the storage unit 21 of the control device 17 stores a program for turning the autonomous mobile body 10 according to the bias of the load W on the loading platform 13. stored. A procedure for turning the autonomous mobile body 10 according to the bias of the load W on the loading platform 13 is shown in the flow chart of FIG.

図4に示すように、まず、制御装置17は自律移動体10が停止したか否かを判別する(ステップS01)。自律移動体10が停止したと制御装置17が判別すると、制御装置17は、自律移動体10を一方へ向けて旋回させる(ステップS02)。ステップS01で自律移動体10が停止していないと判別されるとステップS01を繰り返す。次に、自律移動体10の旋回時の駆動モータ15の電流値を検出する(ステップS03)。ステップS03では各駆動モータ15に流れる電流値が各モータドライバ16によってそれぞれ検出される。次に、各電流値に基づいて各駆動モータ15のトルクを算出する(ステップS04)。電流値の検出のための旋回は、限定的旋回であり、各駆動モータ15のトルクを算出できる程度の範囲でよく、例えば、旋回角度は10°程度でよい。 As shown in FIG. 4, first, the control device 17 determines whether or not the autonomous mobile body 10 has stopped (step S01). When the control device 17 determines that the autonomous mobile body 10 has stopped, the control device 17 turns the autonomous mobile body 10 to one side (step S02). If it is determined in step S01 that the autonomous mobile body 10 has not stopped, step S01 is repeated. Next, the current value of the driving motor 15 when the autonomous mobile body 10 turns is detected (step S03). At step S03, each motor driver 16 detects the value of the current flowing through each drive motor 15 respectively. Next, the torque of each drive motor 15 is calculated based on each current value (step S04). The turning for the detection of the current value is limited turning, and the turning angle may be about 10°, for example, within a range where the torque of each drive motor 15 can be calculated.

次に、制御装置17は、駆動モータ15のトルクの差異としてのトルクの比率Rが閾値Rth以上であるか(R≧Rth)否かを判別する(ステップS05)。自律移動体10において4個ある駆動輪12A~12Dの駆動モータ15のトルクの比率Rとしては、第1の駆動輪12Aの駆動モータ15のトルクT1と、第2の駆動輪12Bの駆動モータ15のトルクT2との比率R(T1/T2)と、第1の駆動輪12Aの駆動モータ15のトルクT1と、第3の駆動輪12Cの駆動モータ15のトルクT3との比率R(T1/T3)と、第1の駆動輪12Aの駆動モータ15のトルクT1と、第4の駆動輪12Dの駆動モータ15のトルクT4との比率R(T1/T4)と、第2の駆動輪12Bの駆動モータ15のトルクT2と、第3の駆動輪12Cの駆動モータ15のトルクT3との比率R(T2/T3)と、第2の駆動輪12Bの駆動モータ15のトルクT2と、第4の駆動輪12Dの駆動モータ15のトルクT4との比率R(T2/T4)と、第3の駆動輪12Cの駆動モータ15のトルクT3と、第4の駆動輪12Dの駆動モータ15のトルクT4との比率R(T3/T4)と、が考えられる。 Next, the control device 17 determines whether or not the torque ratio R as the torque difference of the drive motor 15 is equal to or greater than the threshold value Rth (R≧Rth) (step S05). As the ratio R of the torque of the drive motor 15 of the four drive wheels 12A to 12D in the autonomous mobile body 10, the torque T1 of the drive motor 15 of the first drive wheel 12A and the drive motor 15 of the second drive wheel 12B and the ratio R (T1/T2) between the torque T2 of the drive motor 15 for the first drive wheel 12A and the torque T3 of the drive motor 15 for the third drive wheel 12C (T1/T3 ), the ratio R (T1/T4) between the torque T1 of the drive motor 15 for the first drive wheel 12A and the torque T4 of the drive motor 15 for the fourth drive wheel 12D, and the drive of the second drive wheel 12B The ratio R (T2/T3) between the torque T2 of the motor 15 and the torque T3 of the drive motor 15 for the third drive wheel 12C, the torque T2 of the drive motor 15 for the second drive wheel 12B, and the fourth drive A ratio R (T2/T4) between the torque T4 of the drive motor 15 for the wheel 12D, the torque T3 of the drive motor 15 for the third drive wheel 12C, and the torque T4 of the drive motor 15 for the fourth drive wheel 12D. and the ratio R(T3/T4).

本実施形態における判別の対象となるトルクの比率Rは、第1の駆動輪12Aの駆動モータ15のトルクT1と、第4の駆動輪12Dの駆動モータ15のトルクT4との比率R(T1/T4)である。同様に、制御装置17は、第2の駆動輪12Bの駆動モータ15のトルクT2と第3の駆動輪12CのトルクT3との比率R(T2/T3)が閾値Rth以上であるかを判別する。つまり、判別の対象となるトルクの比率Rは、正面側の駆動輪12A(12B)の駆動モータ15と後面側の駆動輪12C(12D)の駆動モータ15とのトルクの比率である。なお、トルクの比率R(T1/T4)およびトルクの比率R(T2/T3)の両方を算出してもよく、いずれか一方のトルクの比率Rを算出するようにしてもよい。荷台13における荷Wの重心に偏りがある場合、荷Wの重心と近い駆動輪12の駆動モータ15では旋回時のトルクTが大きくなり、荷Wの重心から遠い駆動輪12の駆動モータ15では旋回時のトルクTが小さくなる。なお、閾値Rthは予め設定される値であり記憶部21に記憶されている。 The torque ratio R to be determined in this embodiment is the ratio R (T1/ T4). Similarly, the control device 17 determines whether the ratio R (T2/T3) between the torque T2 of the drive motor 15 of the second drive wheel 12B and the torque T3 of the third drive wheel 12C is equal to or greater than the threshold value Rth. . That is, the torque ratio R to be determined is the torque ratio between the drive motor 15 for the front drive wheel 12A (12B) and the drive motor 15 for the rear drive wheel 12C (12D). Note that both the torque ratio R (T1/T4) and the torque ratio R (T2/T3) may be calculated, or either one of the torque ratios R may be calculated. When the center of gravity of the load W on the loading platform 13 is biased, the drive motor 15 of the drive wheel 12 near the center of gravity of the load W has a large torque T during turning, and the drive motor 15 of the drive wheel 12 far from the center of gravity of the load W Torque T during turning becomes smaller. Note that the threshold value Rth is a preset value and is stored in the storage unit 21 .

ステップS05では、制御装置17がトルクの比率Rが閾値Rth以上である(R≧Rth)と判別すると、荷台13の向きを変更するようにトルクの小さい駆動モータ15の駆動輪12が進行方向側に向かう一方へ反転(旋回)をさせる(ステップS06)。具体的には、荷台13における荷Wの重心が進行方向側範囲に位置する状態から荷Wの重心が反対方向側範囲に位置する状態となるように自律移動体10を180°反転して旋回させる。なお、このとき、報知器が旋回とともに警報を出してもよい。自律移動体10の旋回が終了するとステップS01へ戻る。なお、ステップS05で制御装置17が、駆動モータ15のトルクの比率Rが閾値Rth以上でない(R<Rth)と判別すると、電流値の検出のための旋回とは逆方向である他方へ向けて旋回させ、自律移動体10を限定的旋回前の原位置に復帰させる(ステップS07)。 In step S05, when the control device 17 determines that the torque ratio R is equal to or greater than the threshold value Rth (R≧Rth), the driving wheels 12 of the driving motor 15 with small torque are moved to the traveling direction side so as to change the direction of the loading platform 13. to one side (step S06). Specifically, the autonomous moving body 10 is rotated by 180° so that the center of gravity of the load W on the loading platform 13 is positioned in the range on the traveling direction side to the state in which the center of gravity of the load W is positioned in the range on the opposite direction side. Let At this time, the annunciator may issue an alarm along with turning. When the rotation of the autonomous mobile body 10 is completed, the process returns to step S01. If the controller 17 determines in step S05 that the ratio R of the torque of the drive motor 15 is not equal to or greater than the threshold Rth (R<Rth), the motor is turned in the opposite direction to the turning direction for detecting the current value. It is made to turn, and the autonomous mobile body 10 is returned to the original position before the limited turning (step S07).

次に、本実施形態の自律移動体10の動作について説明する。自律移動体10は、センサ18によりレーザー光を照射し、自己位置を推定しつつ環境地図を作成して走行する。制御装置17は、自律移動体10と障害物とが接触しないように、自律移動体10と障害物との距離を所定値以上に保つ障害物回避処理を行う。 Next, operation|movement of the autonomous mobile body 10 of this embodiment is demonstrated. The autonomous mobile body 10 emits a laser beam from the sensor 18, estimates its own position, creates an environmental map, and travels. The control device 17 performs obstacle avoidance processing to keep the distance between the autonomous mobile body 10 and the obstacle at a predetermined value or more so that the autonomous mobile body 10 and the obstacle do not come into contact with each other.

自律移動体10が、作業者(図示せず)が荷Wを取り扱う作業場に到着すると、自律移動体10は作業者の近傍で待機する。図5(a)に示すように、自律移動体10では、第1センサ18Aが進行方向側を臨む。作業者は荷Wを荷台13に載置し、荷役作業を終了する。そして、作業者は、荷役作業終了後に自律移動体10の操作部22のボタンを押して、自律移動体10に対して走行開始を指示する。 When the autonomous mobile body 10 arrives at the workplace where a worker (not shown) handles the load W, the autonomous mobile body 10 waits near the worker. As shown in FIG. 5A, in the autonomous mobile body 10, the first sensor 18A faces the direction of travel. The worker places the load W on the loading platform 13 and completes the cargo handling work. Then, the worker presses the button of the operation unit 22 of the autonomous mobile body 10 after finishing the cargo handling work, and instructs the autonomous mobile body 10 to start traveling.

ところで、例えば、図5(a)に示すように、荷台13に載置された荷Wの重心Gwが進行方向側範囲に偏っていることがある。この場合、平面視における自律移動体10の重心Gvと荷Wの重心Gwとの合成重心(図示せず)の位置が自律移動体10の中心から進行方向側範囲に位置する。このため、各駆動輪12が受ける荷重は合成重心の位置に応じて異なる。荷Wの重心Gwが偏った状態で一旦、自律移動体10が移動(荷Wを取り扱うときの微小な移動も含む)して停止すると、駆動モータ15の電流値を検知するために旋回する。このとき、自律移動体10の重心Gvと荷Wの重心Gwとの合成重心が進行方向側範囲に位置しているので、合成重心に近い側の駆動モータ15と合成重心から遠い側の駆動モータ15とはトルクの差が生じる。 By the way, for example, as shown in FIG. 5(a), the center of gravity Gw of the load W placed on the loading platform 13 may be biased toward the traveling direction side range. In this case, the position of the composite center of gravity (not shown) of the center of gravity Gv of the autonomous mobile body 10 and the center of gravity Gw of the load W in plan view is located in the traveling direction side range from the center of the autonomous mobile body 10 . Therefore, the load received by each driving wheel 12 differs according to the position of the combined center of gravity. Once the autonomous mobile body 10 moves (including minute movements when handling the load W) and stops while the center of gravity Gw of the load W is biased, it turns to detect the current value of the drive motor 15 . At this time, since the combined center of gravity of the center of gravity Gv of the autonomous mobile body 10 and the center of gravity Gw of the load W is located in the traveling direction range, the drive motor 15 closer to the combined center of gravity and the drive motor farther from the combined center of gravity There is a difference in torque from 15.

駆動モータ15のトルクの比率Rが閾値Rth以上である場合には、自律移動体10は180°反転して旋回される。図5(b)に示すように、旋回後の自律移動体10では、自律移動体10の重心Gvと荷Wの重心Gwとの合成重心を進行方向側範囲の反対側である反対方向側範囲とする。このとき、移動体本体11の第2センサ18Bが進行方向側に位置するが、移動体本体11の180°の一方への旋回によって第2センサ18Bが前方の障害物を検出するセンサ18となり、第1センサ18Aは後方を臨むため作動を停止する。そして、自律移動体10は、第2センサ18Bにより前方の障害物を検出しつつ、目的地へ向けて自律走行を開始する。 When the torque ratio R of the drive motor 15 is equal to or greater than the threshold value Rth, the autonomous mobile body 10 is rotated by 180°. As shown in FIG. 5B, in the autonomous mobile body 10 after turning, the composite center of gravity of the center of gravity Gv of the autonomous mobile body 10 and the center of gravity Gw of the load W and At this time, the second sensor 18B of the moving body 11 is positioned on the traveling direction side, but when the moving body 11 turns 180° to one side, the second sensor 18B becomes the sensor 18 for detecting an obstacle ahead, Since the first sensor 18A faces the rear, it stops operating. Then, the autonomous mobile body 10 starts autonomous traveling toward the destination while detecting an obstacle ahead by the second sensor 18B.

図6(a)に示すように、自律移動体10が自律走行時に急制動を行っても、合成重心が進行方向の反対側である反対方向側範囲に位置するので、荷Wおよび自律移動体10が進行方向側へ転倒することはない。なお、180°の旋回を行わず、荷Wの重心Gwが進行方向側範囲に偏ったままでは、自律移動体10の重心Gvと荷Wの重心Gwとの合成重心は、自律移動体10の重心Gvよりも高く、かつ、進行方向側範囲に位置する。合成重心が高く、かつ、進行方向側範囲に偏るほど、図6(b)に示すように、走行時の急制動により生じるモーメントにより自律移動体10の進行方向側への転倒のおそれが高くなる。 As shown in FIG. 6( a ), even if the autonomous mobile body 10 suddenly brakes during autonomous travel, the combined center of gravity is located in the opposite direction range, which is the opposite side of the traveling direction, so the load W and the autonomous mobile body 10 does not overturn in the direction of travel. Note that if the center of gravity Gw of the load W is biased to the traveling direction side range without performing a 180° turn, the combined center of gravity of the center of gravity Gv of the autonomous mobile body 10 and the center of gravity Gw of the load W is It is located higher than the center of gravity Gv and in the traveling direction side range. As shown in FIG. 6B, the higher the composite center of gravity and the more biased toward the traveling direction side range, the higher the risk of overturning the autonomous mobile body 10 in the traveling direction side due to the moment generated by sudden braking during traveling. .

なお、駆動モータ15のトルクの比率Rが閾値Rth以上ではない場合には、電流値の検出のための旋回方向とは逆方向へ旋回し、自律移動体10は原位置へ復帰する。そして、自律移動体10は第1センサ18Aにより進行方向の障害物を検出しつつ、目的地へ向けて自律走行を開始する。 When the torque ratio R of the drive motor 15 is not equal to or greater than the threshold value Rth, the autonomous mobile body 10 turns in the direction opposite to the turning direction for detecting the current value, and the autonomous mobile body 10 returns to the original position. Then, the autonomous mobile body 10 starts autonomous traveling toward the destination while detecting obstacles in the traveling direction by the first sensor 18A.

本実施形態の自律移動体10は以下の効果を奏する。
(1)荷台13に荷Wが載置されているとき、モータドライバ16は駆動モータ15のトルクを検出し、制御装置17は、自律移動体10の重心Gvと荷Wの重心Gwとの合成重心の偏りより生じるトルクの差異としてのトルクの比率Rを求める。そして、トルクの比率Rが予め設定された閾値Rth以上のとき、制御装置17は、移動体本体11の旋回によりトルクの小さい駆動モータ15の駆動輪12が進行方向側に向かうように走行駆動装置14を制御する。トルクの小さい駆動モータ15の駆動輪12が進行方向側に向かうことで自律移動体10の重心Gvと荷Wの重心Gwとの合成重心は、移動体本体11の進行方向側に位置しない。その結果、自律移動体10の走行時に急制動が行われても進行方向側への自律移動体10の転倒のリスクを低減できる。また、荷の重心Gwの偏り有無を駆動モータ15のトルクによって判別することができるので、荷Wの重心Gwの偏りの有無を判別するための手段を別に設ける必要がなく、自律移動体10の製作コストを抑制できる。
The autonomous mobile body 10 of this embodiment has the following effects.
(1) When the load W is placed on the loading platform 13, the motor driver 16 detects the torque of the drive motor 15, and the control device 17 synthesizes the center of gravity Gv of the autonomous mobile body 10 and the center of gravity Gw of the load W. A torque ratio R is obtained as a torque difference caused by the deviation of the center of gravity. When the torque ratio R is equal to or greater than a preset threshold value Rth, the control device 17 controls the traveling drive device so that the drive wheels 12 of the drive motor 15 with small torque are directed toward the direction of travel by turning the main body 11 of the mobile body. 14. Since the drive wheels 12 of the drive motor 15 with small torque are directed toward the direction of travel, the combined center of gravity of the center of gravity Gv of the autonomous mobile body 10 and the center of gravity Gw of the load W is not located on the side of the travel direction of the main body 11 of the mobile body. As a result, even if sudden braking is performed while the autonomous mobile body 10 is running, it is possible to reduce the risk of the autonomous mobile body 10 overturning in the traveling direction. In addition, since it is possible to determine whether or not the center of gravity Gw of the load is biased by the torque of the drive motor 15, there is no need to separately provide means for determining whether or not the center of gravity Gw of the load W is biased. Manufacturing costs can be suppressed.

(2)制御装置17は、自律移動体10の走行停止後の旋回又は自律移動体10の走行開始前の旋回によりトルクの比率Rを求めるので、自律移動体10の停止後の走行又は走行開始後において急制動が行われても進行方向への自律移動体10の転倒のリスクを低減できる。 (2) Since the control device 17 obtains the torque ratio R by turning after the autonomous mobile body 10 stops running or turning before the autonomous mobile body 10 starts running, Even if sudden braking is performed later, the risk of overturning of the autonomous mobile body 10 in the traveling direction can be reduced.

(3)制御装置17は、自律移動体10の走行を停止することなく、自律移動体10の走行により駆動モータ15のトルクの差異を求めることができるので、自律移動体10の走行中に荷Wの重心Gwの偏りの有無を判別することができる。 (3) The control device 17 can determine the difference in the torque of the drive motor 15 by the travel of the autonomous mobile body 10 without stopping the travel of the autonomous mobile body 10. It is possible to determine whether or not the center of gravity Gw of W is biased.

(4)移動体本体11の移動停止後の旋回は、駆動モータ15のトルクを検出可能な旋回範囲とすることから、移動体本体11の限定的旋回によって駆動モータ15のトルクを検出することができる。したがって、荷台13における荷Wの偏りを判別するために必要な消費エネルギーを抑制することができる。 (4) Since the rotation of the moving body body 11 after the movement is stopped is within a turning range in which the torque of the driving motor 15 can be detected, the torque of the driving motor 15 can be detected by the limited turning of the moving body body 11. can. Therefore, it is possible to reduce the energy consumption required to determine the unevenness of the load W on the loading platform 13 .

(5)本実施形態は、移動体本体11の旋回の中心Pから進行方向側の範囲を進行方向側範囲とするとともに、移動体本体11の旋回の中心Pから進行方向側の反対側の範囲を反対方向側範囲としている。制御装置17は、トルクの差異が予め設定された閾値以上のとき、トルクの小さい駆動モータ15の駆動輪12が、反対方向側範囲から進行方向側範囲に位置するように走行駆動装置14を制御する。このため、トルクの比率Rが予め設定された閾値Rth以上のとき、制御装置17は、移動体本体11の旋回によりトルクの小さい駆動モータ15の駆動輪12が反対方向側範囲から進行方向側範囲に位置する。このため、自律移動体10の重心Gvと荷Wの重心Gwとの合成重心は、移動体本体11の進行方向側範囲に位置せず、自律移動体10の走行時に急制動が行われても進行方向への自律移動体10の転倒のリスクを低減できる。 (5) In the present embodiment, the range on the traveling direction side from the turning center P of the moving body main body 11 is defined as the traveling direction side range, and the range on the side opposite to the traveling direction side from the turning center P of the moving body main body 11. is the opposite direction side range. When the torque difference is equal to or greater than a preset threshold value, the control device 17 controls the travel drive device 14 so that the drive wheels 12 of the drive motor 15 with small torque are positioned from the opposite direction side range to the advancing direction side range. do. Therefore, when the torque ratio R is equal to or greater than a preset threshold value Rth, the control device 17 causes the driving wheels 12 of the drive motor 15 with small torque to move from the range on the opposite direction side to the range on the advancing direction side due to turning of the mobile body 11 . Located in For this reason, the combined center of gravity of the center of gravity Gv of the autonomous mobile body 10 and the center of gravity Gw of the load W is not located in the traveling direction side range of the mobile body 11, and even if the autonomous mobile body 10 is suddenly braked while traveling, The risk of overturning of the autonomous mobile body 10 in the traveling direction can be reduced.

(変形例)
次に、変形例について説明する。変形例に係る自律移動体10は、停止後の旋回だけでなく移動時における移動体本体11の旋回によって、駆動モータ15の電流値を求めて、駆動モータ15のトルクを求める。移動時における旋回としては、自律移動体10が進路変更のために移動時に旋回する経路を走行する場合が相当する。この場合、図7に示すフロー図により荷台13における荷Wの偏りに応じて自律移動体10を旋回させる。
(Modification)
Next, a modified example will be described. The autonomous moving body 10 according to the modification obtains the current value of the driving motor 15 and the torque of the driving motor 15 not only by turning after stopping but also by turning the moving body main body 11 during movement. Turning during movement corresponds to the case where the autonomous mobile body 10 travels on a turning route during movement to change course. In this case, the autonomous moving body 10 is turned according to the bias of the load W on the loading platform 13 according to the flowchart shown in FIG.

図7に示すフロー図では、制御装置17が、自律移動体10が移動中に旋回する経路(以下「特定旋回経路」)を走行しているか否かを判別する(ステップS101)。制御装置17は、自律移動体10が移動中に旋回していることを検知できるので、特定旋回経路を走行しているか否かは判別することができる。そして、特定旋回経路では、進行方向を変更するための旋回が行われるので駆動モータ15の荷Wの重心Gwの偏りを示すトルクを求めることができる。次に、特定旋回経路における駆動モータ15の電流値を検出する(ステップS102)。因みに、モータドライバ16は駆動モータ15の電流値を常に検出する。ステップS101で自律移動体10が特定旋回経路を走行していないと判別されるとステップS101を繰り返す。 In the flow chart shown in FIG. 7, the control device 17 determines whether or not the autonomous mobile body 10 is traveling along a turning route (hereinafter referred to as a "specific turning route") (step S101). Since the control device 17 can detect that the autonomous mobile body 10 is turning during movement, it can determine whether or not the autonomous mobile body 10 is traveling on a specific turning route. In the specific turning path, turning is performed to change the traveling direction, so the torque indicating the bias of the center of gravity Gw of the load W of the drive motor 15 can be obtained. Next, the current value of the drive motor 15 in the specific turning path is detected (step S102). Incidentally, the motor driver 16 always detects the current value of the driving motor 15 . If it is determined in step S101 that the autonomous mobile body 10 is not traveling on the specific turning route, step S101 is repeated.

制御装置17が、自律移動体10が特定旋回経路を走行しているか否かを判別すると、検出された電流値に基づきトルクを算出する(ステップS103)。次に、駆動モータ15のトルクの比率Rが閾値Rth以上であるか(R≧Rth)否かを判別する(ステップS104)。制御装置17が、トルクの比率Rが閾値Rth以上である(R≧Rth)と判別すると、自律移動体10が停止したときに、トルクの小さい駆動モータ15の駆動輪12が反対方向側範囲から進行方向側範囲に向かうように自律移動体10を反転(旋回)させる(ステップS105)。ステップS105で制御装置17が、駆動モータ15のトルクの比率Rが閾値Rth以上でない(R<Rth)と判別すると、ステップS101へ戻る。 When the control device 17 determines whether or not the autonomous mobile body 10 is traveling along the specific turning path, it calculates the torque based on the detected current value (step S103). Next, it is determined whether or not the torque ratio R of the drive motor 15 is equal to or greater than the threshold value Rth (R≧Rth) (step S104). When the control device 17 determines that the torque ratio R is equal to or greater than the threshold value Rth (R≧Rth), when the autonomous mobile body 10 stops, the drive wheels 12 of the drive motor 15 with small torque move from the range on the opposite direction side. The autonomous mobile body 10 is reversed (turned) so as to head toward the traveling direction side range (step S105). When the controller 17 determines in step S105 that the torque ratio R of the drive motor 15 is not equal to or greater than the threshold Rth (R<Rth), the process returns to step S101.

本変形例では、停止後の旋回により荷台13における荷Wの重心Gwの偏りの有無を判別できるほか、移動中の特定旋回経路において荷台13における荷Wの重心Gwの偏りの有無を判別できる。移そして、トルクの比率Rが閾値Rth以上である(R≧Rth)であって、移動後に停止したとき、トルクの小さい駆動モータ15の駆動輪12が進行方向側に向かう一方へ向かう反転(旋回)をさせることができる。 In this modification, it is possible to determine whether or not the center of gravity Gw of the load W on the bed 13 is biased by turning after stopping, and also whether or not the center of gravity Gw of the load W is biased on the bed 13 on a specific turning path during movement. When the torque ratio R is equal to or greater than the threshold value Rth (R≧Rth) and the drive motor 15 stops after movement, the drive wheels 12 of the drive motor 15 with small torque are reversed (turned) in one direction toward the traveling direction. ).

本発明は、上記の実施形態(変形例を含む)に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments (including modifications), and various modifications are possible within the scope of the invention. For example, the following modifications may be made.

○ 上記の実施形態(変形例を含む)では、4個の駆動輪を備えた自律移動体について例示したが、駆動輪は4輪に限定されない。駆動輪は3輪以上であればよい。
○ 上記の実施形態(変形例を含む)では、トルクの差異としてトルクの比率を用いたが、これに限らない。トルクの差異は、例えば、トルク差(量)であってもよい。この場合、トルク差に対する閾値を設定する。
○ 上記の実施形態(変形例を含む)では、荷の重心の偏りの有無を判別するために停止後に旋回するとしたが、これに限らない。例えば、移動中の特定旋回経路においてのみ荷の重心の偏りの有無を判別するようにしてもよい。
○ 上記の実施形態(変形例を含む)では、荷の偏りの有無を判別するために停止後に旋回の方向を一方としたが、これに限定されない。停止後の旋回は他方の方向であってもよい。また、荷台の向きを変更するための旋回方向についても一方、他方のいずれであってもよい。
○ 上記の実施形態(変形例を含む)では、重心の位置が偏っている荷を荷台に載置した場合について駆動モータのトルクの差異を求めたが、これに限らない。例えば、重心の位置が偏らない荷を荷台上で偏った位置に載置し、自律移動体の重心と荷の重心との合成重心が進行方向側範囲に位置する場合についても、駆動モータのトルクの差異が求められる。
○ 上記の実施形態(変形例を含む)では、トルクの小さい駆動モータの駆動輪が移動体本体の反対方向側範囲から進行方向側範囲に向かうように自律移動体を一方向へ180°旋回するとしたが、これに限定されない。自律移動体は、例えば、90~180°の範囲で一方向又は他方向への旋回を行うようにしてもよく、トルクの小さい駆動モータの駆動輪が旋回後の状態で進行方向側範囲に位置すればよい。
○ 上記の実施形態(変形例を含む)では、自律移動体はセンサにより障害物を回避して自律走行するとしたが、これに限らない。例えば、自律移動体は、センサにより検出された障害物のうち、特定の条件を満たす障害物を障害物とせずに追従すべき追従対象としてもよい。この場合、センサは追従対象検知体に相当し、追従対象は、例えば、自律移動体に対して荷を取り扱う作業者であってもよい。
O In the above-mentioned embodiment (including the modification), the autonomous mobile body provided with four driving wheels was illustrated, but the driving wheels are not limited to four wheels. Three or more drive wheels may be provided.
(circle) although the ratio of a torque was used as a torque difference in said embodiment (a modification is included), it is not restricted to this. The torque difference may be, for example, a torque difference (amount). In this case, a threshold is set for the torque difference.
(circle) although said embodiment (including a modified example) presupposed that it turns after stopping in order to discriminate|determine the presence or absence of the bias|inclination of the gravity center of load, it is not restricted to this. For example, it may be determined whether or not the center of gravity of the load is biased only on a specific turning path during movement.
O In the above-described embodiments (including modifications), the turning direction is set to one after stopping in order to determine whether or not the load is uneven, but the present invention is not limited to this. The turning after stopping may be in the other direction. Also, the turning direction for changing the direction of the loading platform may be either one or the other.
O In the above-described embodiments (including modifications), the difference in the torque of the drive motor is obtained when a load with a biased center of gravity is placed on the platform, but the present invention is not limited to this. For example, even if a load whose center of gravity is not biased is placed at a biased position on the loading platform, and the combined center of gravity of the center of gravity of the autonomous mobile body and the center of gravity of the load is located in the range on the traveling direction side, the torque of the drive motor difference is required.
○ In the above embodiments (including modifications), when the autonomous moving body turns 180° in one direction so that the drive wheels of the drive motor with small torque move from the opposite direction side range of the moving body main body to the traveling direction side range, However, it is not limited to this. For example, the autonomous mobile body may turn in one direction or in the other direction within a range of 90 to 180 degrees, and the driving wheels of the drive motor with small torque are positioned in the traveling direction range after turning. do it.
(circle) in said embodiment (a modification is included), although the autonomous mobile body avoided the obstacle by a sensor and autonomously traveled, it does not restrict to this. For example, the autonomous mobile body may set an obstacle that satisfies a specific condition among the obstacles detected by the sensor as an obstacle to be followed instead of being regarded as an obstacle. In this case, the sensor corresponds to the object to be tracked, and the object to be tracked may be, for example, a worker who handles cargo with respect to the autonomous mobile body.

10 自律移動体
11 移動体本体
12(12A、12B、12C、12D) 駆動輪
13 荷台
14 走行駆動装置
15 駆動モータ
16 モータドライバ(トルク検出部)
17 制御装置
18(18A、18B) センサ
20 CPU
21 記憶部
22 操作部
A 軸心(車軸)
R 比率
Rth 閾値
T1、T2、T3、T4 トルク
W 荷
10 Autonomous moving body 11 Moving body main body 12 (12A, 12B, 12C, 12D) Drive wheel 13 Bed 14 Travel drive device 15 Drive motor 16 Motor driver (torque detection unit)
17 control device 18 (18A, 18B) sensor 20 CPU
21 storage unit 22 operation unit A axis (axle)
R Ratio Rth Threshold T1, T2, T3, T4 Torque W Load

Claims (4)

移動体本体と、
前記移動体本体に設けられる複数の駆動輪と、
前記駆動輪を駆動する走行駆動装置と、
前記走行駆動装置を制御する制御装置と、を備え、
全方向への走行および旋回を可能とする自律移動体において、
前記複数の駆動輪のそれぞれに設けられる駆動モータと、
前記移動体本体に設けられる荷台と、
前記駆動モータのトルクを検出するトルク検出部と、を備え、
前記制御装置は、前記トルク検出部により検出される前記駆動モータのトルクに基づいて前記荷台における荷の偏りより生じるトルクの差異を求め、
前記トルクの差異が予め設定された閾値以上のとき、前記移動体本体の旋回によりトルクの小さい前記駆動モータの前記駆動輪が前記移動体本体の進行方向側に向かうように前記走行駆動装置を制御することを特徴とする自律移動体。
a mobile body;
a plurality of drive wheels provided on the mobile body;
a travel drive device that drives the drive wheels;
a control device that controls the traveling drive device,
In an autonomous mobile body that can run and turn in all directions,
a drive motor provided for each of the plurality of drive wheels;
a loading platform provided on the moving body main body;
a torque detection unit that detects the torque of the drive motor,
The control device obtains a difference in torque caused by unevenness of the load on the loading platform based on the torque of the drive motor detected by the torque detection unit,
When the difference in torque is equal to or greater than a preset threshold value, the traveling drive device is controlled so that the drive wheels of the drive motor having a small torque are oriented toward the moving direction of the moving body due to turning of the moving body. An autonomous mobile body characterized by:
前記制御装置は、前記移動体本体の走行の停止後の旋回又は前記移動体本体の走行開始前の旋回により前記トルクの差異を求めることを特徴とする請求項1記載の自律移動体。 2. The autonomous mobile body according to claim 1, wherein the control device obtains the difference in torque when the mobile body turns after it stops traveling or when it turns before it starts traveling. 前記制御装置は、前記移動体本体の走行により前記トルクの差異を求めることを特徴とする請求項1記載の自律移動体。 2. The autonomous mobile body according to claim 1, wherein the control device obtains the difference in the torque from the running of the mobile body body. 前記移動体本体の中心から進行方向側の範囲を進行方向側範囲とするとともに、
前記移動体本体の中心から進行方向側の反対側の範囲を反対方向側範囲とし、
前記制御装置は、
前記トルクの差異が予め設定された閾値以上のとき、前記トルクの小さい前記駆動モータの前記駆動輪が、前記反対方向側範囲から前記進行方向側範囲に位置するように前記走行駆動装置を制御することを特徴とする請求項1~3のいずれか一項記載の自律移動体。
The range on the traveling direction side from the center of the moving body main body is defined as the traveling direction side range,
The range on the side opposite to the traveling direction side from the center of the moving body main body is defined as the opposite direction side range,
The control device is
When the difference in torque is equal to or greater than a preset threshold value, the travel drive device is controlled such that the drive wheels of the drive motor having the small torque are positioned from the opposite direction side range to the traveling direction side range. The autonomous mobile body according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
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