JP7552347B2 - Autonomous Driving Cart - Google Patents
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Description
本発明は、自律走行台車に関する。 The present invention relates to an autonomous vehicle.
自律走行台車は、走行開始位置から走行終了位置までの経路計画に従って自律的に走行する。自律走行台車は、ある特定の領域をまんべんなく走行することが要求される装置、例えば清掃ロボットやゴルフ練習場の集球排球機に用いられる。
清掃ロボットや集球排球機の場合、自律走行台車は教示再現走行を実行する。教示再現走行とは、予め作業者が教示した走行経路に基づいて自律走行台車が走行することである。
教示再現走行の一つとして、あらかじめ作業者の操作により全ての走行経路が教示され、自律走行台車はその走行経路をそのまま再現するコピー走行がある(例えば、特許文献1を参照)。
教示再現走行の一つとして、作業者の操作により外周が教示され、自律走行台車はその外周内の塗り潰し経路計画を作成及び実行する塗り潰し走行がある(例えば、特許文献2を参照)。
The autonomous traveling cart autonomously travels according to a route plan from a travel start position to a travel end position. The autonomous traveling cart is used in devices that are required to travel evenly throughout a specific area, such as cleaning robots and ball collecting machines at golf driving ranges.
In the case of a cleaning robot or a ball collecting machine, the autonomous traveling cart performs a teaching reproduction running. Teaching reproduction running means that the autonomous traveling cart runs based on a running route taught in advance by an operator.
One type of taught-data reproduction driving is copy driving, in which all driving routes are taught in advance by an operator, and the autonomous traveling vehicle reproduces those driving routes exactly (see, for example, Patent Document 1).
One type of taught reproduction driving is fill-in driving, in which an outer perimeter is taught by an operator, and the autonomous traveling vehicle creates and executes a fill-in route plan within that perimeter (see, for example, Patent Document 2).
塗り潰し外周教示を行う際には、作業者が自律走行台車を操作して教示を行う。その教示では、塗り潰しの外周を閉じるために教示開始位置と教示終了位置を合わせたり(合わせていないと障害物に当たるリスクが増加する)、清掃効率のために四角形状の外周を作成したりすることが重要である。作業者は、上記注意点を守るために、周囲の壁や地形を参考にしながら自律走行台車を手動操作する。
しかし塗り潰し走行のための外周教示や、コピー走行のための経路の教示を行っている間、作業者は、教示経路や現在位置を確認する手段を持っていない。また、例えばゴルフ練習場のような開けた空間では、周囲に目印となるものがないので、直線走行や距離感の把握が難しく、そのため作業者は所望の直線経路や環状経路を正確に作成することが困難であった。
本発明の目的は、自律走行台車において、作業者が所望の直線経路や環状経路を正確に作成できるようにすることにある。
When teaching the filling perimeter, the worker operates the autonomous vehicle to teach it. In teaching, it is important to align the teaching start position and teaching end position to close the perimeter of the filling (if they are not aligned, the risk of hitting an obstacle increases), and to create a square-shaped perimeter for cleaning efficiency. To observe the above points, the worker manually operates the autonomous vehicle while referring to the surrounding walls and terrain.
However, while teaching the circumference for filling travel or teaching the route for copy travel, the operator has no means to check the taught route or the current position. Also, in an open space such as a golf driving range, there are no landmarks around, so it is difficult to grasp straight line travel and a sense of distance, and therefore it is difficult for the operator to accurately create the desired straight line route or circular route.
An object of the present invention is to enable an operator to accurately create a desired straight line path or circular path for an autonomous traveling vehicle.
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係る自律走行台車は、作業者の手動操作によって走行した経路を記憶する教示走行モードと、予定走行経路を自律走行する自律走行モードを実行する。自律走行台車は、予定走行経路作成部と、現在位置推定部と、差分算出部と、表示部とを備えている。
予定走行経路作成部は、教示走行モードによって得た教示経路から、予定走行経路を作成する。
現在位置推定部は、自律走行台車の現在位置を推定する。
差分算出部は、任意の地点の位置座標及び姿勢に対する現在位置の位置座標及び姿勢の差分を走行目的地点までのガイド情報としてそれぞれ算出する。
表示部は、上記の差分をガイド情報として表示する。
この装置では、作業者が任意の地点と現在位置とにおける自律走行台車の座標、姿勢の差分を知ることができる。したがって、例えば、手動操作時に、作業者が指定した任意の地点からの距離と角度を表示させることで、作業者が所望の直線経路や環状の経路を正確に作成できるようになる。
In the following, several aspects will be described as means for solving the problems. These aspects can be arbitrarily combined as necessary.
The autonomous vehicle according to one aspect of the present invention executes a teaching travel mode in which a route traveled by manual operation of an operator is stored, and an autonomous travel mode in which the autonomous vehicle travels autonomously along a planned travel route. The autonomous vehicle includes a planned travel route creation unit, a current position estimation unit, a difference calculation unit, and a display unit.
The planned driving route creation unit creates a planned driving route from a taught route obtained in the taught driving mode.
The current position estimation unit estimates the current position of the autonomous traveling vehicle.
The difference calculation unit calculates differences between the position coordinates and the attitude of a current position relative to the position coordinates and the attitude of an arbitrary point as guide information to a travel destination point.
The display unit displays the above-mentioned difference as guide information.
This device allows an operator to know the coordinates and the difference in attitude of the autonomous vehicle between any point and the current position. Therefore, for example, during manual operation, the distance and angle from any point specified by the operator can be displayed, allowing the operator to accurately create a desired straight line or circular route.
任意の地点は、教示走行モードの教示開始地点であり、
差分算出部は、教示走行モードの実行中に、差分として、教示開始地点から現在位置までの位置座標及び姿勢角の変化量を算出してもよい。
この装置では、教示走行モードの実行中には、上記変化量が表示部に表示されるので、教示開始地点まで戻る経路(例えば、外周が閉じた塗り潰し外周経路や、長方形形状の塗り潰し外周経路)の作成が容易になる。
また、この装置では、教示走行モードの実行前には、教示開始地点までの移動が簡単且つ正確になる。
The arbitrary point is a teaching start point in the teaching travel mode,
The difference calculation unit may calculate, as the difference, the amount of change in position coordinates and attitude angle from the teaching start point to the current position while the teaching travel mode is being executed.
In this device, while the teaching travel mode is being executed, the above-mentioned change amount is displayed on the display unit, making it easy to create a path returning to the teaching start point (for example, a filled-in perimeter path with a closed perimeter or a filled-in perimeter path with a rectangular shape).
Furthermore, with this device, before the teaching travel mode is executed, movement to the teaching start point becomes simple and accurate.
塗り潰し領域の外周を教示する際の教示走行モードの実行中に、教示開始地点から現在位置までの位置座標及び姿勢角の変化量が所定値を下回ると、表示部は、環状経路を作成可能であることを表示してもよい。
この装置では、変化量が所定値を下回ると(つまり、自律走行台車が教示開始位置にあると)、表示部が環状経路を作成可能であることを表示する。したがって、作業者は、自律走行台車が環状経路を作成可能な位置にある場合に、そのことを確実に知ることができる。上記の表示は、例えば、作業者の表示操作によって、又は、自動的に行われる。
During execution of the teaching travel mode when teaching the outer periphery of the filled-in area, if the change in position coordinates and attitude angle from the teaching start point to the current position falls below a predetermined value, the display unit may display that a circular route can be created.
In this device, when the amount of change falls below a predetermined value (i.e., when the autonomous traveling vehicle is at the teaching start position), the display unit displays that a circular route can be created. Therefore, when the autonomous traveling vehicle is in a position where a circular route can be created, the operator can be sure to know this. The above display is performed, for example, by the operator's display operation or automatically.
塗り潰し領域の外周を教示する際の教示走行モードの実行中に、教示終了時に前記教示開始地点から現在位置までの位置座標及び姿勢角の変化量が所定値を下回っていなければ、表示部は警告情報を表示してもよい。
この装置では、自律走行台車が教示開始位置に戻っていない場合の作業者による教示終了を防止できる。
During execution of the teaching travel mode when teaching the outer periphery of a filled-in area, if the change in position coordinates and attitude angle from the teaching start point to the current position is not below a predetermined value at the end of teaching, the display unit may display warning information.
This device can prevent the operator from ending teaching if the autonomous traveling vehicle has not returned to the teaching start position.
任意の地点は自律走行開始地点であり、
差分算出部は、自律走行前に、現在地から自律走行開始地点までの位置座標及び姿勢角の差分を算出してもよい。
この装置では、現在地と自律走行開始地点までの差分が表示されるので、作業者は、自律走行開始前に自律走行台車の自律走行開始地点に対するずれ方を正確に知ることができる。その結果、作業者は、手動で位置合わせする場合に、自律走行台車を自律走行開始地点にスムーズに移動できる。
The arbitrary point is the starting point of the autonomous driving,
The difference calculation unit may calculate, before autonomous driving, differences in position coordinates and attitude angle from a current location to a starting point of autonomous driving.
This device displays the difference between the current location and the autonomous driving start point, so the operator can know exactly how far the autonomous driving vehicle is from the autonomous driving start point before the autonomous driving starts. As a result, when manually aligning the position, the operator can smoothly move the autonomous driving vehicle to the autonomous driving start point.
表示部は、現在地から自律走行開始地点までの位置座標及び姿勢角の差分が所定値を下回ると、自律走行開始可能である旨の通知を表示してもよい。
この装置では、上記のように自律走行開始可能の通知が表示されるので、作業者は、手動で位置合わせする場合に、自律走行台車を自律走行開始位置に到達したことを素早く知ることができる。
The display unit may display a notification that autonomous driving can be started when the difference in position coordinates and attitude angle from the current location to the autonomous driving start point falls below a predetermined value.
As described above, this device displays a notification that autonomous driving can begin, so that when manually aligning, the operator can quickly know that the autonomous driving vehicle has reached the autonomous driving start position.
任意の地点は、教示走行モードの教示終了地点であり、
差分算出部は、教示走行モードの実行中に、教示終了地点から現在位置までの位置座標及び姿勢角の差分を算出してもよい。
この自律走行台車では、その結果、作業者は、教示走行中にガイド情報によって自律走行台車を教示終了地点までスムーズに移動できる。
The arbitrary point is a teaching end point in the teaching travel mode,
The difference calculation unit may calculate the difference in position coordinates and attitude angle from the teaching end point to the current position while the teaching travel mode is being executed.
As a result, with this autonomous traveling vehicle, the operator can use the guide information during the teaching run to smoothly move the autonomous traveling vehicle to the teaching end point.
すでにある教示走行経路を入れ替えるために又はすでにある教示走行経路に追加するために新たな教示走行経路を作成する場合、差分算出部は、教示走行モードの実行前に新たな教示走行経路の教示開始地点から現在位置までの位置座標及び姿勢角の差分を算出し、教示走行モードの実行中に新たな教示走行経路の教示終了地点から現在位置までの位置座標及び姿勢角の差分を算出してもよい。
例えば、複数の教示走行経路をつなぐ実施形態において、途中の教示走行経路を入れ替えるために、新たな教示走行経路を作成する場合がある。その場合、この自律走行台車では、作業者は、教示走行前にガイド情報によって自律走行台車を教示開始地点までスムーズに移動でき、教示走行中にガイド情報によって自律走行台車を教示開始終了地点までスムーズに移動できる。
When creating a new taught travel path to replace an existing taught travel path or to add to an existing taught travel path, the difference calculation unit may calculate the difference in position coordinates and attitude angle from the teaching start point of the new taught travel path to the current position before executing the taught travel mode, and may calculate the difference in position coordinates and attitude angle from the teaching end point of the new taught travel path to the current position while executing the taught travel mode.
For example, in an embodiment in which a plurality of teaching travel routes are connected, a new teaching travel route may be created in order to replace a teaching travel route in the middle. In this case, with this autonomous traveling vehicle, the operator can smoothly move the autonomous traveling vehicle to the teaching start point using the guide information before teaching travel, and can smoothly move the autonomous traveling vehicle to the teaching start and end points using the guide information during teaching travel.
本発明に係る自律走行台車では、作業者が所望の直線経路や環状の経路を正確に作成できるようになる。 The autonomous vehicle of the present invention allows workers to accurately create desired straight or circular routes.
以下、自律走行台車の一例として、集球排球機を説明する。しかし、本発明は、集球排球機に限定されず、例えば、清掃機、アトラクションの走行装置にも適用できる。
1.第1実施形態
(1)集球排球機の基本構成
図1~図3を用いて、集球排球機1(自律走行台車の一例)を説明する。図1は、ゴルフ練習場の模式的平面図である。図2及び図3は、集球排球機の模式的斜視図である。
集球排球機1は、本実施形態では、ゴルフ練習場2に用いられる。ゴルフ練習場2では、短時間で多数のゴルフ球Bが散乱した状態になるので、それを集めて再利用する必要があるからである。
ゴルフ練習場2は、複数のゴルフ球Bが散乱した球散乱エリア3と、集められたゴルフ球Bが排出される排球場所7とを有する。この実施形態では、球散乱エリア3は芝生が植えられている。排球場所7は、球散乱エリア3内に設けられた溝である。排球場所7に排球されたゴルフ球Bは、吐き出された水によって回収プール(図示せず)まで送られる。
Hereinafter, a ball collecting machine will be described as an example of the autonomous traveling cart. However, the present invention is not limited to the ball collecting machine, and can be applied to, for example, a cleaning machine and a traveling device of an attraction.
1. First embodiment (1) Basic configuration of the ball collecting machine A ball collecting machine 1 (an example of an autonomous traveling cart) will be described with reference to Figures 1 to 3. Figure 1 is a schematic plan view of a golf driving range. Figures 2 and 3 are schematic perspective views of the ball collecting machine.
In this embodiment, the
The
集球排球機1は、ゴルフ練習場2において、教示再現走行することで集球及び排球を行う装置である。「教示再現走行」とは、作業者が予め教えた経路に基づいた走行であって、例えば、予め作業者が教示した走行経路そのものを走行するコピー走行、予め作業者が教示した枠内においてを制御部が自律走行経路を決定する塗り潰し走行とを含む。
集球排球機1は、本体11と、記憶部13(図4)と、制御部15(図4)とを備えている。
The ball collecting and throwing
The
本体11は、走行部21と、ゴルフ球Bを集める動作とゴルフ球Bを排出する動作が可能な集球排球部23とを有する。具体的には、走行部21は、集球排球機1を走行させる装置である。走行部21は、例えば、本体11に設けられた走行モータ31(図4)と、車輪33とを有する。
集球排球機1は、本体11に設けられたGNSS(Global Navigation Satellite System/全球測位衛星システム)受信機35を有している。GNSS受信機35は、集球排球機1の地上の現在位置に関する情報(位置情報)を取得する。これにより、集球排球機1は自己位置を把握しながら屋外を走行することができる。
集球排球機1は、本体11に設けられた地磁気センサ(図示せず)を有してもよい。地磁気センサは、ゴルフ練習場2における集球排球機1の位置における地磁気の向きを測定する。これにより、ゴルフ練習場2において集球排球機1が向いている方角を測定できる。
その他、GNSS受信機35は、本体11に一対設けられてもよい。例えば、一対のGNSS受信機35を本体11の所定の軸(例えば、集球排球機1の直進方向と平行な軸)上に並べて配置する。これにより、ゴルフ練習場2における本体11の向き(方角)を、一対のGNSS受信機35から得られる2つの座標値(緯度と経度の組み合わせ)から算出できる(ムービングベースライン(MovingBaseline)法)。その結果、GNSS受信機35にて得られる座標を用いて方角を算出することにより、地磁気センサを精度良く使用するのに必要な使用場所ごとのキャリブレーションを実行することなく、集球排球機1の方角を容易に測定(算出)できる。
The
The
The
Alternatively, a pair of
集球排球部23は、ゴルフ球Bを集球する集球部24と、ゴルフ球Bを排球する排球部25とを有している。集球部24は、公知の技術であり、本体11の走行に伴って連れまわり回転するピックアップロータ24aにより構成される。なお、集球部24を、集球部モータ(図示せず)によりピックアップロータ24aが回転する構成としてもよい。排球部25は、公知の技術であり、排球部モータ25a(図4)と、それによって駆動される排球ゲート25bを有している。
集球排球部23は、走行部21に対して、牽引構造26によって連結されている。
The
The
記憶部13は、この実施形態では制御部15内に設けられている。記憶部13は、制御部15を構成するコンピュータシステムの記憶装置の記憶領域の一部又は全部であり、集球排球機1に関する各種情報を記憶する。記憶部13は、例えば、後述するように、集球経路走行スケジュール101、排球経路走行スケジュール103を格納する。
In this embodiment, the
(2)制御部の構成
制御部15は、CPU、記憶装置(RAM、ROM、ハードディスクドライブ、SSDなど)、各種インターフェースなどを備えたコンピュータシステムである。制御部15は、集球排球機1に関する各種制御を行う。
(2) Configuration of the Control Unit The control unit 15 is a computer system including a CPU, a storage device (RAM, ROM, hard disk drive, SSD, etc.), various interfaces, etc. The control unit 15 performs various controls related to the
図4を用いて、制御部15の構成を詳細に説明する。図4は、制御部の全体構成を示すブロック図である。なお、以下に説明する制御部15の各機能ブロックの全部又は一部は、制御部15を構成するコンピュータシステムにて実行可能なプログラムにより実現されてもよい。この場合、当該プログラムは、メモリ部及び/又は記憶装置に記憶されていてもよい。制御部15の各機能ブロックの全部又は一部は、SoC(System on Chip)などのカスタムICとして実現されていてもよい。 The configuration of the control unit 15 will be described in detail using FIG. 4. FIG. 4 is a block diagram showing the overall configuration of the control unit. Note that all or part of the functional blocks of the control unit 15 described below may be realized by a program executable by the computer system that constitutes the control unit 15. In this case, the program may be stored in the memory unit and/or storage device. All or part of the functional blocks of the control unit 15 may be realized as a custom IC such as a SoC (System on Chip).
制御部15は、1つのコンピュータシステムにより構成されていてもよいし、複数のコンピュータシステムにより構成されていてもよい。複数のコンピュータシステムにより制御部15を構成する場合、例えば、制御部15の複数の機能ブロックにて実現される機能を複数のコンピュータシステムに任意の割合で振り分けて実行させることができる。 The control unit 15 may be configured with one computer system or multiple computer systems. When the control unit 15 is configured with multiple computer systems, for example, the functions realized by the multiple functional blocks of the control unit 15 can be allocated to the multiple computer systems in any ratio and executed.
制御部15は、走行制御部51を有する。走行制御部51は、走行モータ31を制御する。走行制御部51には、走行指令算出部53(後述)から走行指令が入力される。また、走行制御部51には、教示走行モード時には、走行経路教示部37から走行指令が入力される。走行経路教示部37は、例えば、ハンドルなどの集球排球機1の操作手段である。すなわち、走行制御部51には、走行経路教示部37による作業者の操作が入力される。
制御部15は、走行指令算出部53を有する。走行指令算出部53は、走行指令を走行制御部51に出力する。走行指令算出部53に与えられるデータは、塗り潰し走行モードでは集球経路走行スケジュール101であり、コピー走行モードでは排球経路走行スケジュール103である。走行制御部51は、走行モータ31の目標回転速度を算出し、当該目標回転速度にて走行モータ31を回転させるための駆動電力を、走行モータ31に出力する。
制御部15は、排球制御部58を有している。排球制御部58は、排球部モータ25aを制御する。
制御部15は、位置取得部55(現在位置推定部の一例)を有している。位置取得部55は、GNSS受信機35にて取得された位置情報を取得する。これにより、制御部15は、集球排球機1が球散乱エリア3のどの位置を移動しているかを把握できる。具体的には、位置取得部55には、RTK(Real Time Kinematic)測位により求められた現在地の絶対座標(緯度/経度)が入力される。
The control unit 15 has a driving control unit 51. The driving control unit 51 controls the driving motor 31. A driving command is input to the driving control unit 51 from a driving command calculation unit 53 (described later). In addition, in the teaching driving mode, a driving command is input to the driving control unit 51 from a driving path teaching unit 37. The driving path teaching unit 37 is, for example, an operating means of the
Control unit 15 has a running command calculation unit 53. Running command calculation unit 53 outputs a running command to running control unit 51. The data given to running command calculation unit 53 is ball collection
The control unit 15 has a ball-playing control unit 58. The ball-playing control unit 58 controls the ball-playing unit motor 25a.
The control unit 15 has a position acquisition unit 55 (an example of a current position estimation unit). The position acquisition unit 55 acquires position information acquired by the
制御部15は、集球経路走行スケジュール作成部57(予定走行経路作成部の一例)を有する。集球経路走行スケジュール作成部57は、前述の集球経路走行スケジュール101を作成する。集球経路走行スケジュール101は、集球排球機1が走行領域TAをまんべんなく(「塗り潰す」ように)走行するスケジュールである。走行領域TAは、走行環境において集球排球機1が走行する領域である。
集球経路走行スケジュール作成部57は、手動操作教示モードの実行時に、所定時間毎(例えば、制御部15における制御周期毎)に、位置取得部55から入力された位置情報を受信する。これにより、集球経路走行スケジュール作成部57は複数の位置情報の点列として取得し、これにもとづいて走行領域TAを確定する。
次に、集球経路走行スケジュール作成部57は、走行領域TA内における集球経路走行スケジュール101を作成し、記憶部13に記憶する。
The control unit 15 has a ball collection path running schedule creation unit 57 (an example of a planned running path creation unit). The ball collection path running schedule creation unit 57 creates the above-mentioned ball collection
When the manual operation teaching mode is executed, the ball collection path running schedule creation unit 57 receives the position information input from the position acquisition unit 55 at predetermined time intervals (for example, at each control period in the control unit 15). As a result, the ball collection path running schedule creation unit 57 acquires a series of multiple position information points, and determines the running area TA based on the points.
Next, ball collection path travel schedule creation unit 57 creates a ball collection
制御部15は、排球経路走行スケジュール作成部59を有している。排球経路走行スケジュール作成部59は、教示走行モード時に走行経路教示部37から入力されたハンドルの回動量や回動方向に基づいて、排球経路走行スケジュール103を作成する。排球経路走行スケジュール103は、教示走行モードにおける通過時刻と通過時刻に対応する通過点データの集合であり、再現走行モードの実行時において集球排球機1が自律的に移動する走行経路を示す。再現走行モードの実行時に、集球排球機1は、排球経路走行スケジュール103に示された目標位置を参照し、当該目標位置に到達するように走行モータ31を制御する。
The control unit 15 has a ball path running schedule creation unit 59. The ball path running schedule creation unit 59 creates a ball
以上の構成により、走行指令算出部53は、再現走行制御として、自律走行モードの実行時においては、集球経路走行スケジュール101又は排球経路走行スケジュール103に記憶された情報と、位置取得部55から取得した位置情報とに基づいて、集球排球機1が上記走行スケジュールに示された走行経路を自律的に走行するための制御指令(再現走行制御指令)を算出し、それを走行制御部51に出力する。
これにより、自律走行モードの実行時においては、走行制御部51は、再現走行制御指令に基づいて走行モータ31を制御することで、集球排球機1を自律的に移動させることができる。
With the above configuration, when the autonomous driving mode is executed, the driving command calculation unit 53 calculates a control command (reproduction driving control command) for the ball
As a result, when the autonomous driving mode is executed, the driving control unit 51 can autonomously move the
集球排球機1は、排球教示部39を有している。排球教示部39は、例えば、押しボタン等からなる操作盤である、排球教示部39は、例えば、操作者による押しボタンの操作を排球制御部58に送信する。
排球制御部58は、排球教示部39からボタン操作を受け付けて、その操作を集球指示又は排球指示に変換する。排球制御部58は、排球指示を排球部モータ25aに出力することで、排球ゲート25bを駆動する。
集球条件及び排球条件は、走行指令算出部53によって、集球経路走行スケジュール101及び排球経路走行スケジュール103にそれぞれ結びつけて保存される。
自律走行モードの実行時において、排球経路走行スケジュール103に結びつけられた排球条件に基づいて、排球制御部58が排球部モータ25aを制御して、排球ゲート25bを開く。これにより、集球排球機1は、自律走行中に、排球条件に従って自律的に集球作業及び排球作業を実行できる。
The
The ball-picking control unit 58 receives a button operation from the ball-picking instruction unit 39 and converts the operation into a ball-collecting instruction or a ball-picking instruction. The ball-picking control unit 58 outputs the ball-picking instruction to the ball-picking unit motor 25a to drive the ball-picking
The ball collection conditions and the ball volley conditions are stored by the running command calculation unit 53 in association with the ball collection
When the autonomous driving mode is executed, the ball control unit 58 controls the ball motor 25a to open the
制御部15は、自律走行経路走行スケジュール作成部61を有している。
自律走行経路走行スケジュール作成部61は、始点及び終点が得られれば、最適な走行スケジュールを算出し、それに基づいた自律走行経路走行スケジュールを作成する。なお、経路生成アルゴリズムは公知のものであり、特に限定されない。
走行指令算出部53は、自律走行経路走行モードでは、上記の自律走行経路走行スケジュールに基づいて、走行指令を走行制御部51に送信する。
The control unit 15 has an autonomous driving route driving schedule creation unit 61 .
When the start point and the end point are obtained, the autonomous driving route travel schedule creation unit 61 calculates an optimal travel schedule and creates an autonomous driving route travel schedule based on the optimal travel schedule. Note that the route generation algorithm is a known one and is not particularly limited.
In the autonomous driving route driving mode, the driving command calculation unit 53 transmits driving commands to the driving control unit 51 based on the autonomous driving route driving schedule described above.
制御部15には、図示しないが、各装置の状態を検出するためのセンサ及びスイッチ、並びに情報入力装置が接続されている。
例えば、走行モータ31の出力回転軸にはエンコーダ(図示せず)が取り付けられている。
さらに、本体11には、前方検出器及び後方検出器(図示せず)が取り付けられている。これらは、検出範囲が180°以上のレーザレンジファインダ(Laser Range Finder、LRF)である。前方検出器及び後方検出器は、TOF(Time Of Flight)カメラなどであってもよい。
Although not shown, sensors and switches for detecting the state of each device, as well as an information input device, are connected to the control unit 15 .
For example, an encoder (not shown) is attached to the output rotary shaft of the traveling motor 31 .
Furthermore, a front detector and a rear detector (not shown) are attached to the
集球排球機1は、さらに、図4に示すように、表示部71(表示部の一例)を有している(図12~図14も参照)。表示部71は、本体11と一体であってもよいし、別体であってもよい。例えば、表示部71は、本体11に固定されたディスプレイ、持ち運び可能で本体11と有線又は無線で接続されたディスプレイ、持ち運び可能で本体11と着脱可能なディスプレイであってもよい。
制御部15は、差分算出部73を有している。差分算出部73は、作業者が指定した任意の地点の位置座標及び姿勢に対する現在位置の位置座標及び姿勢の差分をそれぞれ算出する。具体的には、作業者が指定した任意の地点の位置座標及び姿勢は、制御部15又は外部の記憶装置に保存される。そして、現在位置の位置座標及び姿勢は、位置取得部55から得られる。それらデータに基づいて、差分算出部73は上記差分を算出する。上記差分は、表示部71によって表示される(後述)。
このようにして、作業者が、表示部71を見ることで、任意の地点と現在位置とにおける集球排球機1の座標、姿勢の差分を知ることができる。したがって、例えば、手動操作時に、作業者が指定した任意の位置からの距離と角度を表示させることで、作業者が所望の直線経路や環状の経路を正確に作成できるようになる。
さらに、プレイバック教示においても作業者が集球排球機1の位置と角度を参照することにより、直線走行と180度Uターンが可能になる。したがって、より効率の良い経路を作成できる。
The
The control unit 15 has a
In this way, the operator can know the difference in the coordinates and posture of the
Furthermore, in the playback teaching, the operator can refer to the position and angle of the
(3)塗り潰し走行の手動操作教示モード
図5を用いて、塗り潰し走行の手動操作教示モードを説明する。図5は、塗り潰し走行の手動操作教示モードの制御動作を示すフローチャートである。
以下に説明する制御フローチャートは例示であって、各ステップは必要に応じて省略及び入れ替え可能である。また、複数のステップが同時に実行されたり、一部又は全てが重なって実行されたりしてもよい。
さらに、制御フローチャートの各ブロックは、単一の制御動作とは限らず、複数のブロックで表現される複数の制御動作に置き換えることができる。
なお、各装置の動作は、制御部から各装置への指令の結果であり、これらはソフトウェア・アプリケーションの各ステップによって表現される。
(3) Manual Operation Teaching Mode for Filling-In Travel The manual operation teaching mode for filling-in travel will be described with reference to Fig. 5. Fig. 5 is a flowchart showing the control operation of the manual operation teaching mode for filling-in travel.
The control flow charts described below are merely examples, and each step may be omitted or replaced as necessary. In addition, a plurality of steps may be executed simultaneously, or some or all of the steps may be executed in an overlapping manner.
Furthermore, each block in the control flowchart is not limited to a single control operation, but can be replaced with a plurality of control operations represented by a plurality of blocks.
The operation of each device is the result of commands from the control unit to each device, and these are represented by each step of the software application.
ステップS1では、集球経路走行スケジュール作成部57は、手動操作教示モードの実行時に、走行領域TAを表す位置情報の点列(座標値)を取得する。
ステップS2では集球経路走行スケジュール作成部57は、走行領域TAを確定する。
ステップS3では、集球経路走行スケジュール作成部57は、走行領域TA内における塗り潰し経路を含む集球経路走行スケジュール101を作成し、記憶部13に保存する。
In step S1, the ball collection path travel schedule creation unit 57 acquires a sequence of points (coordinate values) of position information representing the travel area TA when the manual operation teaching mode is executed.
In step S2, ball collection route travel schedule creation unit 57 determines a travel area TA.
In step S3, ball collection route travel schedule creation unit 57 creates ball collection
(4)集球経路走行スケジュールを作成するステップ
図6~図10を用いて、図5のステップS3を詳細に説明する。図6は、集球経路走行スケジュールを作成するステップの詳細を示すフローチャートである。図7~図10は、走行領域内に集球経路が作成される状態を段階的に示した模式図である。なお、集球経路作成方法は複数あり、以下の説明は一例に過ぎない。
ステップS4では、図7に示すように、集球経路走行スケジュール作成部57は、領域を短冊状に2N個の領域に分割する。このとき、各領域の長手方向が主方向であり、それに直交する方向が副方向である。このとき、分割領域の幅は、集球排球部23の幅以下とする。
ステップS5では、図8に示すように、集球経路走行スケジュール作成部57は、1個目の領域、N+1個目の領域、2個目の領域、N+2個目の領域、、、と分割した領域の走行順番を決定する。
ステップS6では、図9に示すように、集球経路走行スケジュール作成部57は、2N個の領域のそれぞれに走行経路を設定する。この場合、1~N個目の領域の走行方向と、N+1~2N個目の領域の走行方向とを逆に設定する。
ステップS7では、図10に示すように、経路同士を接続する。具体的には、m(1、2、・・・N-1)個目の走行経路の終点とm+N個目の走行経路の始点とを接続し、m+N個目の走行経路の終点とm+1番目の走行経路の始点とを接続する。この接続動作を、mを1から開始しN-1となるまで1ずつ増加して繰り返す。
さらに、N番目の走行経路の終点と2N番目の走行経路の始点とを接続し、その後、2N番目の走行経路の終点を1番目の走行経路の始点に接続し、部分走行経路の生成を終了する。
(4) Step of creating a ball collection route travel schedule Step S3 in Fig. 5 will be described in detail with reference to Figs. 6 to 10. Fig. 6 is a flowchart showing the details of the step of creating a ball collection route travel schedule. Figs. 7 to 10 are schematic diagrams showing the step by step state of creating a ball collection route within a travel area. Note that there are multiple methods for creating a ball collection route, and the following description is merely one example.
In step S4, as shown in Fig. 7, the ball collection route running schedule creation unit 57 divides the area into 2N rectangular areas. At this time, the longitudinal direction of each area is the main direction, and the direction perpendicular to it is the sub-direction. At this time, the width of the divided area is equal to or less than the width of the
In step S5, as shown in Figure 8, the ball collection path driving schedule creation unit 57 determines the driving order of the divided areas, such as the first area, the N+1th area, the second area, the N+2th area, etc.
In step S6, as shown in Fig. 9, ball collection route running schedule creation unit 57 sets a running route for each of the 2N areas. In this case, the running direction of the 1st to Nth areas is set to be opposite to the running direction of the N+1 to 2Nth areas.
In step S7, the routes are connected together as shown in Fig. 10. Specifically, the end point of the m (1, 2, ... N-1)th travel route is connected to the start point of the m+Nth travel route, and the end point of the m+Nth travel route is connected to the start point of the m+1th travel route. This connection operation is repeated, starting with m being 1 and incrementing by 1 until it becomes N-1.
Furthermore, the end point of the Nth travel route is connected to the start point of the 2Nth travel route, and then the end point of the 2Nth travel route is connected to the start point of the first travel route, thereby completing the generation of the partial travel route.
(5)差分算出部の動作及び情報の表示
(5-1)塗り潰し領域の外周を教示する際の教示走行モードの実行時における、差分算出部の動作及び表示部における情報の表示
図11~図14を用いて、塗り潰し領域の外周を教示する際の教示走行モードの実行時における、差分算出部73の動作及び表示部71における情報の表示の一例を説明する。図11は、教示走行モード実施時の差分算出部及び表示部の動作を示すフローチャートである。図12~図14は、表示部の表示状態を示す図である。
以下の動作では、作業者は、塗り潰し領域の外周を教示する際の教示走行モードの開始地点まで集球排球機1を手動で走行させる。
(5) Operation of the Difference Calculation Unit and Information Display (5-1) Operation of the Difference Calculation Unit and Information Display on the Display Unit When Executing the Teaching Travel Mode When Teaching the Outer Rim of the Filled-In Area An example of the operation of the
In the following operation, the operator manually runs the
図11のステップS101において、差分算出部73は、「教示開始地点から現在位置までの位置座標及び姿勢角の変化量」(以下、「第1変化量」という)を算出する。つまり、教示走行モードの実行時において、位置座標及び姿勢が現在位置と比較されるのは、教示開始地点である。そして、第1変化量が所定値未満であるか否かが判断される。
第1変化量が所定値以上であれば、プロセスはステップS101を繰り返す。これは、集球排球機1が教示開始地点(教示開始を行ってよいエリア)に到達していないことを意味する。
第1変化量が所定値未満であれば、プロセスはステップS102に移行する。これは、集球排球機1が教示開始地点に到達していることを意味する。
In step S101 in Fig. 11, the
If the first change amount is equal to or greater than the predetermined value, the process repeats step S101. This means that the
If the first change amount is less than the predetermined value, the process proceeds to step S102. This means that the
ステップS102では、表示部71は、図12に示すように、指定した前の走行経路から連続して走行できる位置/エリアにいるか否かを表示する。図12では、具体的には、「環状経路作成作業開始可能範囲に入っています」と表示されている。したがって、作業者は、上記情報を確実に知ることができる。上記の表示は、例えば、作業者の表示操作によって、又は、自動的に行われる。つまり、ステップS102は、作業者が教示開始準備動作に基づいて実行されてもよいし、自動的に実行されてもよい。
In step S102, the
ステップS103では、例えば所定時間内に、教示動作開始操作が行われたか否かが判断される。上記操作が行われなければプロセスはステップS101に戻る。つまり、教示動作開始操作が行われるまでは、集球排球機1が教示開始地点にある間は環状経路を作成可能あることが表示され続ける。上記操作が行われれば、プロセスはステップS104に移行する。なお、これ以降、教示動作が実行される。
In step S103, it is determined whether or not a teaching operation start operation has been performed, for example, within a predetermined time. If the above operation has not been performed, the process returns to step S101. In other words, until a teaching operation start operation is performed, the indication that a circular path can be created continues to be displayed while the
ステップS104では、教示動作終了操作が行われたか否かが判断される。上記操作が行われていなければ、プロセスはステップS105に移行する。上記操作が行われていれば、プロセスはステップS107に移行する。
ステップS105では、第1変化量が算出される。具体的には、差分算出部73が、教示開始地点から現在位置までの位置座標及び姿勢角の変化量を算出する。
ステップS106では、図13に示すように、教示走行モードの実行中に第1変化量が表示部71に表示される。具体的には、教示開始地点に対するX座標、Y座標、角度の値が表示される。したがって、外周が閉じた塗り潰し外周経路や、長方形形状の塗り潰し外周経路の作成が容易になる。ステップS106の後は、プロセスはステップS104に戻る。
In step S104, it is determined whether or not a teaching operation end operation has been performed. If the operation has not been performed, the process proceeds to step S105. If the operation has been performed, the process proceeds to step S107.
In step S105, a first change amount is calculated. Specifically, the
In step S106, as shown in Fig. 13, the first change amount is displayed on the
ステップS107では、第1変化量が所定値未満であるか否かが判断される。所定値未満であれば、プロセスはステップS108に移行する。これは、集球排球機1が教示開始位置に戻ってきていることを意味する。なお、所定値を超えている場合は、プロセスはステップS109に移行する。なお、上記の判断は、「現在地から自律走行開始地点までの位置座標」に基づいて行われる。
ステップS108では、教示動作が終了する。
ステップS109では、図14に示すように、表示部71が「塗りつぶし領域が閉じていませんが、地図作成を終了しますか」といった警告情報を表示する。したがって、集球排球機1が教示開始地点に戻っていない場合の作業者による教示終了を防止できる。ステップS109の後は、プロセスはステップS104に戻る。
In step S107, it is determined whether the first change amount is less than a predetermined value. If it is less than the predetermined value, the process proceeds to step S108. This means that the
In step S108, the teaching operation ends.
In step S109, as shown in FIG. 14, the
(5-2)自律走行モード実行前の自律走行開始位置への誘導方法
図15~図17を用いて、自律走行モード実行前の自律走行開始位置への誘導方法を説明する。図15は、自律走行モード実行前の自律走行開始位置への誘導動作を示すフローチャートである。図16及び図17は、表示部の表示状態を示す図である。
図15のステップS111では、差分算出部73は、差分として、「現在地から自律走行開始地点(つまり、走行目的地点)までの位置座標及び姿勢角の変化量」(以下、「第2変化量」という)を算出する。
ステップS112では、第2変化量が所定値未満であるか否かが判断される。所定値未満でなければプロセスはステップS113に移行する。これは、集球排球機1が自律走行開始地点(自律走行開始を行ってよいエリア)に到達していないことを意味する。所定値未満であればプロセスはステップS114に移行する。これは、集球排球機1が自律走行開始地点に到達していることを意味する。
(5-2) Guidance method to autonomous driving start position before autonomous driving mode is executed Using Fig. 15 to Fig. 17, a guidance method to an autonomous driving start position before autonomous driving mode is executed will be described. Fig. 15 is a flowchart showing the guidance operation to the autonomous driving start position before autonomous driving mode is executed. Fig. 16 and Fig. 17 are diagrams showing the display state of the display unit.
In step S111 of FIG. 15, the
In step S112, it is determined whether the second change amount is less than a predetermined value. If it is not less than the predetermined value, the process proceeds to step S113. This means that the
ステップS113では、表示部71は、図16に示すように、第2変化量を表示する。具体的には、自律走行開始地点に対するX座標、Y座標、角度の情報が表示される。したがって、作業者は、自律走行開始時に集球排球機1の自律走行開始地点に対するずれ方を正確に知ることができる。その結果、作業者は、手動で位置合わせする場合に、集球排球機1を自律走行開始地点にスムーズに設定できる。その後、プロセスはステップS111に戻る。
ステップS114では、表示部71は、図17に示すように、自律走行開始可能である旨の通知を表示する。したがって、作業者は、手動で位置合わせする場合に、集球排球機1が自律走行開始地点に到達したことを素早く知ることができる。その後、プロセスはステップS112に移行する。
なお、自律走行開始地点は、塗り潰し走行領域の内側にある塗り潰しエリア内であってもよい。
In step S113, the
In step S114, the
The autonomous driving start point may be within a filled-in area inside the filled-in driving region.
3.第2実施形態
第1実施形態では、塗り潰し教示走行前に教示走行開始地点までの走行と、塗り潰し教示走行中の教示走行開始地点(=教示走行終了地点)までの走行とにおいて、ガイド情報が表示部に表示されていた。また、第1実施形態では、自律走行前に自律走行開始地点までの走行において、ガイド情報が表示されていた。
3. Second embodiment In the first embodiment, guide information was displayed on the display unit during driving to the teaching run start point before the fill-in teaching run and during driving to the teaching run start point (= teaching run end point) during the fill-in teaching run. Also, in the first embodiment, guide information was displayed during driving to the autonomous driving start point before the autonomous driving.
ガイド情報の表示は、他の種類の教示走行においても適用可能である。図18及び図19を用いて、そのような実施例として、第2実施形態を説明する。
図18は、第2実施形態における、教示走行として、コピー教示走行、塗り潰し教示(外周)走行、コピー教示走行、塗り潰し教示(外周)走行、コピー教示走行の連続動作を示す模式図である。図19は、第3実施形態における、教示再現走行として、コピー走行、塗り潰し走行、コピー走行、塗り潰し走行、コピー走行の連続動作を示す模式図である。
複数の走行経路(地図)を組み合わせて、自律走行台車に複数の経路を連続で走行させる技術が知られている。この場合、各走行経路は前後の経路とつながっている必要がある。ここで「つながっている」とは、終了地点開始地点が空間的に一致しているか、又は終点と始点が走行経路をつなげる処理の適用領域内になることを意味する。
The display of guide information can also be applied to other types of teaching travel. As such an example, a second embodiment will be described with reference to Figs.
Fig. 18 is a schematic diagram showing successive operations of copy teaching run, fill teaching (outer circumference) run, copy teaching run, fill teaching (outer circumference) run, and copy teaching run as teaching runs in the second embodiment. Fig. 19 is a schematic diagram showing successive operations of copy run, fill run, copy run, fill run, and copy run as teaching reproduction runs in the third embodiment.
There is a known technology that combines multiple travel routes (maps) and allows an autonomous vehicle to travel multiple routes continuously. In this case, each travel route needs to be connected to the previous and next routes. Here, "connected" means that the end point and start point are spatially the same, or that the end point and start point are within the application area of the process that connects the travel routes.
図18に示す例では、開始地点Startから終了地点Endまで、第1コピー教示走行経路201、第1塗り潰し教示走行経路202、第2コピー教示走行経路203、第2塗り潰し教示走行経路204、第3コピー教示走行経路205が組み合わせられる。なお、第2コピー教示走行経路203は第1排球地点E1を有しており、第3コピー教示走行経路205は第2排球地点E2を有している。なお、第1塗り潰し教示走行経路202の走行終了地点から第2コピー教示走行経路203の走行開始地点までの間は手動走行206が行われ、第2塗り潰し教示走行経路204の走行終了地点から第3コピー教示走行経路205の走行開始地点までの間は手動走行207が行われる。
In the example shown in FIG. 18, a first copy teaching
以上の結果、図19に示すように、開始地点Startから塗り潰し走行209の開始地点までのコピー走行208、塗り潰し走行209による集球、コピー走行210による排球、塗り潰し走行211による集球、コピー走行212による排球の動作が連続して実行される。これにより、作業者の負担が軽減される。なお、塗り潰し走行209とコピー走行210の間には自律走行213が行われ、塗り潰し走行211とコピー走行212の間には自律走行214が行われる。
なお、塗り潰し走行経路にコピー走行経路をつなぐ場合は、コピー走行経路の開始地点が、塗り潰し教示走行領域の内側にある塗り潰しエリア内において経路生成可能範囲に入っていることが要求される。なお、「経路生成可能範囲」とは、塗り潰し走行の終了点から集球排球機1が自律走行するときに経路を生成可能な範囲である。
As a result, as shown in Fig. 19, the following operations are continuously performed: copy run 208 from the starting point Start to the starting point of fill-in
In addition, when connecting a copy run route to a fill-in run route, the start point of the copy run route is required to be within the route generation possible range within the fill-in area inside the fill-in teaching run area. The "route generation possible range" is the range in which a route can be generated when the
図18において、第1塗り潰し教示走行経路202→第2コピー教示走行経路203→第2塗り潰し教示走行経路204→第3コピー教示走行経路205では、間の手動走行206、207においてガイド情報が表示される。
第1コピー教示走行経路201→第1塗り潰し教示走行経路202→第2コピー教示走行経路203→第2塗り潰し教示走行経路204では、先のコピー教示走行経路の終了地点と、後の教示走行の開始地点は一致しているので、先の教示走行中にガイド情報は表示されなくてもよい。
In FIG. 18, in the order of a first filling
In the first copy teaching
なお、コピー走行経路にコピー走行経路をつなぐ場合、先のコピー走行経路の終了地点が、後のコピー走行経路の開始地点付近にあること、具体的には、開始地点において必要とされる距離及び姿勢の差が一定以内であることが要求される。この場合も、先のコピー教示走行経路の終了地点と、後の教示走行の開始地点は一致しているので、先の教示走行中にガイド表示は行われなくてもよい。 When connecting a copy run path to a copy run path, the end point of the previous copy run path must be near the start point of the subsequent copy run path; specifically, the difference in distance and posture required at the start point must be within a certain range. In this case, too, since the end point of the previous copy teaching run path and the start point of the subsequent teaching run are the same, no guide display is required during the previous teaching run.
一方、レイアウトの変更、轍対策などで、連続した走行経路の一部を入れ替えたいという要求が発生することがある。この場合、入れ替えたい走行経路の開始地点(前の走行経路の終了位置とつながっている地点)に、自律走行台車を配置する必要がある。そして、その地点を確認するには、実際に自律走行台車を一連の連続走行経路に沿って、入れ替えたい走行経路直前まで連続的に自律走行させて確認する等の作業が必要になり、つまりティーチングの手間がかかる。
以上より、複数の走行を組み合わせて連続して走行させることを想定した走行をティーチングする際には連続性に注意する必要がある。
On the other hand, there may be a need to change a part of a continuous travel route to change the layout, take measures against ruts, etc. In this case, it is necessary to place an autonomous traveling cart at the start point of the travel route to be replaced (the point connected to the end position of the previous travel route). And to check that point, it is necessary to actually make the autonomous traveling cart autonomously travel continuously along a series of continuous travel routes until just before the travel route to be replaced, and to check it, which means it is time-consuming to teach it.
For these reasons, when teaching a driving pattern that is intended to combine multiple driving sequences in succession, it is necessary to pay attention to continuity.
図20及び図21を用いて、教示走行経路、具体的にはコピー教示走行経路の入れ替えを説明する。図20は、コピー教示走行、コピー教示走行、コピー教示走行の連続動作及び入れ替え用の新たなコピー教示走行を示す模式図である。図21は、表示部において、コピー教示走行中に走行目的地点と現在地の位置座標及び姿勢角の差分を示す図である。図20では、第1コピー教示走行経路301→第2コピー教示走行経路302→第3コピー教示走行経路303とつながる経路がすでに作成されている。
ここで、障害物の移動等を理由として、第2コピー教示走行経路302を、新たな第4コピー教示走行経路304に入れ替えるとする。
The replacement of teaching travel paths, specifically, copy teaching travel paths, will be described with reference to Fig. 20 and Fig. 21. Fig. 20 is a schematic diagram showing the continuous operation of copy teaching travel, copy teaching travel, and copy teaching travel, and a new copy teaching travel for replacement. Fig. 21 is a diagram showing the difference in position coordinates and attitude angle between the travel destination point and the current location during copy teaching travel, on the display unit. In Fig. 20, a path connecting the first copy teaching travel path 301 -> the second copy teaching travel path 302 -> the third copy teaching travel path 303 has already been created.
Here, it is assumed that the second copy teaching travel path 302 is replaced with a new fourth copy teaching travel path 304 due to the movement of an obstacle or the like.
この場合、以下の2箇所を一致させる必要がある。
1)第4コピー教示走行経路304の開始地点Start4を、第1コピー教示走行経路301の終了地点End1に合わせること。
この場合は、コピー教示走行の前に(つまり、開始地点Start4に到達するまでに)、表示部71に、第4コピー教示走行経路304の開始地点Start4から現在位置までの位置座標及び姿勢角の差分が表示される。したがって、作業者は手動走行によって集球排球機1を終了地点End1まで簡単に走行できる。
In this case, the following two points need to match:
1) The
In this case, before the copy teaching run (i.e., before reaching the start point Start4), the
2)第4コピー教示走行経路304の終了地点End4を、第3コピー教示走行経路303の開始地点Start3に合わせること。
この場合の表示部71に表示されるガイド表示を図21に示す。コピー教示走行中に、第4コピー教示走行経路304の開始地点Start4から現在位置までの位置座標及び姿勢角の差分の情報Cに加えて、現在地から第3コピー教示走行経路303の開始地点Start3(つまり、第4コピー教示走行経路304の終了地点End4となる地点)までの位置座標及び姿勢角の差分の情報Dが表示される。具体的には、情報Dは、第3コピー教示走行経路303の開始地点Start3に対するX座標、Y座標、角度を含んでいる。したがって、作業者は、コピー教示走行中に集球排球機1の第3コピー教示走行経路303の開始地点Start3に対するずれ方を正確に知ることができる。その結果、作業者は、手動で位置合わせする場合に、集球排球機1を第3コピー教示走行経路303の開始地点Start3までスムーズに走行させることができる。
なお、教示走行途中でのガイド表示は、コピー教示走行の場合において特に重要である。塗り潰し教示走行の場合は、元の位置に戻る(終了地点が指定されている)からである。
また、コピー教示走行中の終了地点までのガイド情報は、通常のコピー教示走行中にも表示可能である。
2) The
The guide display displayed on the
The guide display during teaching run is particularly important in the case of copy teaching run, because in the case of fill teaching run, the robot returns to the original position (the end point is specified).
Further, the guide information up to the end point during copy teaching travel can also be displayed during normal copy teaching travel.
3.実施形態の特徴
第1実施形態は下記のようにも説明できる。
集球排球機1(自律走行台車の一例)は、作業者の手動操作によって走行した経路を記憶する教示走行モードと、予定走行経路を自律走行する自律走行モードを実行する。集球排球機1は、集球経路走行スケジュール作成部57と、位置取得部55と、差分算出部73と、表示部71とを備えている。
集球経路走行スケジュール作成部57(予定走行経路作成部の一例)は、教示走行モードによって得た教示経路から、予定走行経路を作成する。
位置取得部55(現在位置推定部の一例)は、集球排球機1の現在位置を推定する。
差分算出部73(差分算出部の一例)は、作業者が指定した任意の地点の位置座標及び姿勢に対する現在位置の位置座標及び姿勢の差分をそれぞれ算出する。
表示部71は、上記の差分を表示する(図13を参照)。
この装置では、作業者が任意の地点と現在位置とにおける集球排球機1の座標、姿勢の差分を知ることができる。したがって、例えば、手動操作時に、作業者が指定した任意の位置からの距離と角度を表示させることで、作業者が所望の直線経路や環状の経路を正確に作成できるようになる。
3. Features of the Embodiments The first embodiment can also be described as follows.
The ball collecting machine 1 (an example of an autonomous traveling cart) executes a teaching traveling mode in which a route traveled by manual operation of an operator is stored, and an autonomous traveling mode in which the
The ball collection route driving schedule creation unit 57 (an example of a planned driving route creation unit) creates a planned driving route from the taught route obtained in the taught driving mode.
The position acquisition unit 55 (an example of a current position estimation unit) estimates the current position of the
The difference calculation unit 73 (an example of a difference calculation unit) calculates the differences between the position coordinates and the orientation of the current position and the position coordinates and the orientation of an arbitrary point designated by the operator.
The
With this device, the operator can know the difference in the coordinates and posture of the
4.他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
本発明は、自律走行台車であればよいので、集球排球機に限定されない。本発明は、例えば、清掃機やアトラクションの走行装置にも適用できる。
差分の表示は、方角(東西南北)や方角に対する向きで表してもよい。
Although several embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications are possible without departing from the gist of the invention. In particular, several embodiments and modifications described in this specification can be arbitrarily combined as necessary.
The present invention is not limited to a ball collecting machine, as long as it is an autonomous traveling cart. The present invention can also be applied to, for example, a cleaning machine or a traveling device for an attraction.
The difference may be displayed in terms of a direction (north, south, east, west) or a direction relative to a direction.
第1実施形態では、教示開始地点を確認する(つまり、地図作成可能範囲に入っていることを確認する)技術を、塗り潰し教示走行→コピー教示走行の実施例に用いていたが、上記技術はコピー教示走行→コピー教示走行の実施例や、コピー教示走行→塗り潰し教示走行の実施例にも適用可能である。
第2実施形態ではコピー教示走行経路の入れ替えについて説明したが、塗り潰し教示外周経路の入れ替えにも同じ技術が適用可能である。また、第2実施形態の技術は、すでにある教示走行経路に追加するために新たな教示走行経路を作成する場合にも適用できる。
In the first embodiment, the technology for confirming the teaching start point (i.e., confirming that it is within the range in which map creation is possible) was used in the example of fill-in teaching run → copy teaching run, but the above technology can also be applied to the example of copy teaching run → copy teaching run and the example of copy teaching run → fill-in teaching run.
In the second embodiment, the replacement of the copy teaching travel path is described, but the same technique can be applied to the replacement of the fill teaching outer circumference path. The technique of the second embodiment can also be applied to the case where a new teaching travel path is created to be added to an existing teaching travel path.
本発明は、自律走行台車に広く適用できる。 This invention can be widely applied to autonomous vehicles.
1 :集球排球機
2 :ゴルフ練習場
3 :球散乱エリア
7 :排球場所
11 :本体
13 :記憶部
15 :制御部
21 :走行部
23 :集球排球部
24 :集球部
24a :ピックアップロータ
25 :排球部
25a :排球部モータ
25b :排球ゲート
26 :牽引構造
31 :走行モータ
33 :車輪
35 :GNSS受信機
37 :走行経路教示部
39 :排球教示部
51 :走行制御部
53 :走行指令算出部
55 :位置取得部
57 :集球経路走行スケジュール作成部
58 :排球制御部
59 :排球経路走行スケジュール作成部
61 :自律走行経路走行スケジュール作成部
71 :表示部
73 :差分算出部
101 :集球経路走行スケジュール
103 :排球経路走行スケジュール
B :ゴルフ球
1: Ball collection machine 2: Golf practice range 3: Ball scattering area 7: Ball location 11: Main body 13: Memory unit 15: Control unit 21: Running unit 23: Ball collection unit 24:
Claims (7)
教示走行モードによって得た教示経路から、予定走行経路を作成する予定走行経路作成部と、
自律走行台車の現在位置を推定する現在位置推定部と、
任意の地点の位置座標及び姿勢に対する現在位置の位置座標及び姿勢の差分をそれぞれ算出する差分算出部と、
前記差分をガイド情報として表示する表示部と、
を備え、
すでにある教示走行経路を入れ替えるために又はすでにある教示走行経路に追加するために新たな教示走行経路を作成する場合、前記差分算出部は、教示走行モードの実行前に前記任意の地点としての前記新たな教示走行経路の教示開始地点から現在位置までの位置座標及び姿勢角の差分を算出し、教示走行モードの実行中に前記任意の地点としての前記新たな教示走行経路の教示終了地点から現在位置までの位置座標及び姿勢角の差分を算出する、
自律走行台車。 In an autonomous traveling vehicle, a teaching traveling mode is implemented in which a route traveled by manual operation of an operator is stored, and an autonomous traveling mode is implemented in which the vehicle travels autonomously along a planned traveling route.
a planned driving route creation unit that creates a planned driving route from a taught route obtained in the taught driving mode;
a current position estimation unit that estimates a current position of the autonomous traveling vehicle;
a difference calculation unit that calculates differences between position coordinates and orientation of a current position and an arbitrary point;
a display unit that displays the difference as guide information;
Equipped with
When creating a new teaching travel path to replace an existing teaching travel path or to add to an existing teaching travel path, the difference calculation unit calculates a difference in position coordinates and attitude angle from a teaching start point of the new teaching travel path as the arbitrary point to a current position before execution of a teaching travel mode, and calculates a difference in position coordinates and attitude angle from a teaching end point of the new teaching travel path as the arbitrary point to the current position during execution of the teaching travel mode.
Autonomous driving cart.
前記差分算出部は、当該教示走行モードの実行中に、前記差分として、前記教示開始地点から現在位置までの位置座標及び姿勢角の変化量を算出する、請求項1に記載の自律走行台車。 The arbitrary point is a teaching start point of a teaching travel mode,
The autonomous traveling vehicle according to claim 1 , wherein the difference calculation unit calculates, as the difference, a change amount of a position coordinate and an attitude angle from the teaching start point to a current position during execution of the teaching traveling mode.
前記差分算出部は、自律走行前に、現在地から前記自律走行開始地点までの位置座標及び姿勢角の差分を算出する、請求項1~4のいずれかに記載の自律走行台車。 The arbitrary point is an autonomous driving start point,
The autonomous traveling vehicle according to claim 1 , wherein the difference calculation unit calculates a difference in position coordinates and attitude angle from a current location to a start point of the autonomous traveling before the autonomous traveling.
前記差分算出部は、当該教示走行モードの実行中に、前記教示終了地点から現在位置までの位置座標及び姿勢角の差分を算出する、請求項1~6のいずれかに記載の自律走行台車。
The arbitrary point is a teaching end point of a teaching travel mode,
The autonomous traveling vehicle according to claim 1 , wherein the difference calculation unit calculates a difference in position coordinates and attitude angle from the teaching end point to a current position during execution of the teaching traveling mode.
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