JPS59121408A - 移動ロボツトの制御装置 - Google Patents
移動ロボツトの制御装置Info
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- JPS59121408A JPS59121408A JP57232269A JP23226982A JPS59121408A JP S59121408 A JPS59121408 A JP S59121408A JP 57232269 A JP57232269 A JP 57232269A JP 23226982 A JP23226982 A JP 23226982A JP S59121408 A JPS59121408 A JP S59121408A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 241001417527 Pempheridae Species 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
- G05D1/0221—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving a learning process
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、予定の走行路上を無人走行する移動ロボット
の制御装置に関する。
の制御装置に関する。
従来、この種の移動ロボットにあっては、予定の走行路
に沿って配設さ几た誘導ケーブルからの磁界乞センザに
よって検知しながら、あるいは走行路に沿つて配設さｆ
′した光学的なテープやマーク乞センサによって検知し
ながら一定の走行ノぐターンにしたがう無人走行を行な
わせるようにしており、ロボットの誘導手段を別途膜け
なけｎばならず、走行路の設定、変更、保守などが煩雑
なものになってしまっている。
に沿って配設さ几た誘導ケーブルからの磁界乞センザに
よって検知しながら、あるいは走行路に沿つて配設さｆ
′した光学的なテープやマーク乞センサによって検知し
ながら一定の走行ノぐターンにしたがう無人走行を行な
わせるようにしており、ロボットの誘導手段を別途膜け
なけｎばならず、走行路の設定、変更、保守などが煩雑
なものになってしまっている。
まｆＣ１従米、ロボット自体にプログラム装置ｖ組み込
み、その設定プログラムにしたがってロボットの自動操
縦を行なわせることにより、一定の走行パターンによる
ロボットの走行制御を行なわせるようにしたものが開発
さ几ているが、そ几によってもロボットの走行路を変え
るにはその都度プログラムの設定変更を行なわせなけ几
ばならず、自在性に欠けるものになっている。
み、その設定プログラムにしたがってロボットの自動操
縦を行なわせることにより、一定の走行パターンによる
ロボットの走行制御を行なわせるようにしたものが開発
さ几ているが、そ几によってもロボットの走行路を変え
るにはその都度プログラムの設定変更を行なわせなけ几
ばならず、自在性に欠けるものになっている。
本発明扛以上の点を考慮してなされたもので、ロボット
自身に走行路の学習機能をもたせ、自在に学習させた走
行路にしたがってロボットの無人定行χ行なわせるよう
にしたコンビ１−タシステムによる移動ロボットの制御
装置ン提供するものである。
自身に走行路の学習機能をもたせ、自在に学習させた走
行路にしたがってロボットの無人定行χ行なわせるよう
にしたコンビ１−タシステムによる移動ロボットの制御
装置ン提供するものである。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳
述する。
述する。
第１図は本発明による移動ロボットの制御装置の基本構
成を示すもので、例えは移動ロボットの走行車輪の回転
に比例したパルス信号を出力する元電式、電磁式ま７ｔ
＋は機械接点式などからなる距離センサｌと、例えばヨ
一方向の角速度を検出するレート式のジャイロスコープ
、ガスレートセンナなどからなるロボットの移動方向の
変化に比例した信号を出力する方向センサ２と、ロボッ
トの走行に支障となる壁や溝などの障害物を検出する障
害物検出センナ群３と、距離センサｌからのパルス信号
ｔカウントしてロボットの走行距離を計測するとともに
、方向センサ２の出力からロボットの移動方向を判定し
【ロボットの単位走行距離ごとの２次元座標上における
現在位置を刻々と演算によりて求めながら、障害物検出
センサ群３からの検出信号状態に応じてロボットの走行
誘導の制御をなしてその駆動部４に走行指令？適宜与え
、かつ装置全体の集中制御馨行なわせる演算制御部５と
、その演算制御部５によって刻々と求めらｎた現在位置
および定行方向のデータ？順次格納して連続情報として
保持する記憶部６と、ロボットの走行軌跡および現在の
進行方向乞刻々更新表示させるＣＲＴ表示部７と、シス
テム圧電源のオン。
成を示すもので、例えは移動ロボットの走行車輪の回転
に比例したパルス信号を出力する元電式、電磁式ま７ｔ
＋は機械接点式などからなる距離センサｌと、例えばヨ
一方向の角速度を検出するレート式のジャイロスコープ
、ガスレートセンナなどからなるロボットの移動方向の
変化に比例した信号を出力する方向センサ２と、ロボッ
トの走行に支障となる壁や溝などの障害物を検出する障
害物検出センナ群３と、距離センサｌからのパルス信号
ｔカウントしてロボットの走行距離を計測するとともに
、方向センサ２の出力からロボットの移動方向を判定し
【ロボットの単位走行距離ごとの２次元座標上における
現在位置を刻々と演算によりて求めながら、障害物検出
センサ群３からの検出信号状態に応じてロボットの走行
誘導の制御をなしてその駆動部４に走行指令？適宜与え
、かつ装置全体の集中制御馨行なわせる演算制御部５と
、その演算制御部５によって刻々と求めらｎた現在位置
および定行方向のデータ？順次格納して連続情報として
保持する記憶部６と、ロボットの走行軌跡および現在の
進行方向乞刻々更新表示させるＣＲＴ表示部７と、シス
テム圧電源のオン。
オフ、走行モードの切換え、スタート位置の設定。
ＣＲＴ 表示部７における表示縮尺率などの表示形態の
設定変更、方向センサ２の感度調整などを適宜性なわせ
ることのできる操作部８とによって構成され、そｎら全
ての構成部分がロボットに搭載さｎている。なお、ロボ
ットの駆動部４は、例えばロボットの左、右の駆動輪に
そルぞｎ設けた駆動用モータ（直流サーボモーフまたに
ステップモータ）Ｖ−ｔの回転量のフィードバック制御
ｔなしながら独立的にｇｅｔ、て、操舵をも行なわせる
ことができるようになっている。また、障害物検出セン
ナ群３としては超音波センサ、タッチセンサ。
設定変更、方向センサ２の感度調整などを適宜性なわせ
ることのできる操作部８とによって構成され、そｎら全
ての構成部分がロボットに搭載さｎている。なお、ロボ
ットの駆動部４は、例えばロボットの左、右の駆動輪に
そルぞｎ設けた駆動用モータ（直流サーボモーフまたに
ステップモータ）Ｖ−ｔの回転量のフィードバック制御
ｔなしながら独立的にｇｅｔ、て、操舵をも行なわせる
ことができるようになっている。また、障害物検出セン
ナ群３としては超音波センサ、タッチセンサ。
ＩＴＶカメラなどの障害物の有無や障害物までの距離を
検知することのできる各種センサが用いら几、そｎら各
センサが移動ロボットの周囲に適宜配設さル、ロボット
の走行時に障害物が検出さ几たときには、そのときのセ
ンナ出方に応じて演算制御部５においてその障害物を回
避するようなロボットの込動制御が実行さｎるようｌＣ
なっている。また、記憶部６には検出さｎた障害物に関
するデータ、その他制御に必要なデータが保持、格納さ
几る。
検知することのできる各種センサが用いら几、そｎら各
センサが移動ロボットの周囲に適宜配設さル、ロボット
の走行時に障害物が検出さ几たときには、そのときのセ
ンナ出方に応じて演算制御部５においてその障害物を回
避するようなロボットの込動制御が実行さｎるようｌＣ
なっている。また、記憶部６には検出さｎた障害物に関
するデータ、その他制御に必要なデータが保持、格納さ
几る。
このように病成さｎ７’（ものにあって、特に本発明で
はロボットの学習走行によって走行路または移動範囲ン
知得させる際、ロボットに取り付けらｎた障害物検出セ
ンナ群３をロボットの目として用いることにより、例え
ば第２図に示すようにロボットを壁面などの障害物に沿
って自走させることによってロボット自身で学習走行を
行なわせるよ５ＦＣすることを特徴としている。
はロボットの学習走行によって走行路または移動範囲ン
知得させる際、ロボットに取り付けらｎた障害物検出セ
ンナ群３をロボットの目として用いることにより、例え
ば第２図に示すようにロボットを壁面などの障害物に沿
って自走させることによってロボット自身で学習走行を
行なわせるよ５ＦＣすることを特徴としている。
すなわち、ロボツ）Ｈの前部に第１のセンナ８１を、そ
の側部前方に第２のセンサ８２を、同側部後方に第３の
セ／すＳ３ｙ！−そ几ぞｎ設け、各センサ５ｔ−８３ｉ
ｃＪ：ツて一定距離（２０ｃＩｎ程度）にある前号およ
び側方のの各障害物馨検知することができるようにし、
それら各センサ８１−８３の検知状態？演算制御部５に
より読みとらせながら、第２図中ａ −ｂ区間ではセン
サＳｌによって壁面が検知さルていないことを条件とし
てセンサ８２．Ｓ３によってともに壁面が検知さ几るよ
りにロボット凡ン誘導し、ｂ点でセンサ５ＩＩＣＪ：ｔ
て前号の壁面が検知さｎたときには右方に操舵させ、０
点でセンサＳ３のみによ、て壁面が検知さｎていること
を条件として左方に操舵させることによって、ロボツ）
Ｒが壁面に沿って自走するような走行誘導の制ｎｗ行な
わせよようにしている。
の側部前方に第２のセンサ８２を、同側部後方に第３の
セ／すＳ３ｙ！−そ几ぞｎ設け、各センサ５ｔ−８３ｉ
ｃＪ：ツて一定距離（２０ｃＩｎ程度）にある前号およ
び側方のの各障害物馨検知することができるようにし、
それら各センサ８１−８３の検知状態？演算制御部５に
より読みとらせながら、第２図中ａ −ｂ区間ではセン
サＳｌによって壁面が検知さルていないことを条件とし
てセンサ８２．Ｓ３によってともに壁面が検知さ几るよ
りにロボット凡ン誘導し、ｂ点でセンサ５ＩＩＣＪ：ｔ
て前号の壁面が検知さｎたときには右方に操舵させ、０
点でセンサＳ３のみによ、て壁面が検知さｎていること
を条件として左方に操舵させることによって、ロボツ）
Ｒが壁面に沿って自走するような走行誘導の制ｎｗ行な
わせよようにしている。
以下、本発明による移動ロボットの制御装置の動作につ
いて説明する。
いて説明する。
まず、ロボットを第３図に示すスタート位置Ｓにつかせ
たうえで、操作部８によりシステムを学習走行モードに
設定するとともに、操作部８のセットボタンを押して２
次元座標上におけるスタート点（Ｘｏ＋ｙｏ）および進
行方向の基準θｏンそ几ぞ几演算制御部５に設定させる
。次いで、前述した壁面などの障害物に沿うロボットの
学習走行を開始させると、演算制御部５は距離センサｌ
および方向センサ２からそ几ぞｎ送らｎてくる信号にも
とづいて２次元座標上におけるロボットの現在位置（ｘ
ｖ ｙ ）および進行方向θを刻々と演算によって求
め、その演算結果を記憶部６に逐次送って記憶保持させ
る。また、演算制御部５は、記憶部６の保持内容にした
がってＣＲＴ 表示部７にロボットの走行軌跡の表示を
行なわせていく。しかして、ロボットが全コースＣｙ４
−学習走行することに、に５、その走行コースＣの２次
元座標上における連続した位置に関するデータが記憶部
６に記憶保持さ几ることになる。また、ＣＲＴ表示部７
に表示さｎたロボットの走行軌跡によって学習した走行
コースＣｔモニタすることができるようＩＣ７ｚる。
たうえで、操作部８によりシステムを学習走行モードに
設定するとともに、操作部８のセットボタンを押して２
次元座標上におけるスタート点（Ｘｏ＋ｙｏ）および進
行方向の基準θｏンそ几ぞ几演算制御部５に設定させる
。次いで、前述した壁面などの障害物に沿うロボットの
学習走行を開始させると、演算制御部５は距離センサｌ
および方向センサ２からそ几ぞｎ送らｎてくる信号にも
とづいて２次元座標上におけるロボットの現在位置（ｘ
ｖ ｙ ）および進行方向θを刻々と演算によって求
め、その演算結果を記憶部６に逐次送って記憶保持させ
る。また、演算制御部５は、記憶部６の保持内容にした
がってＣＲＴ 表示部７にロボットの走行軌跡の表示を
行なわせていく。しかして、ロボットが全コースＣｙ４
−学習走行することに、に５、その走行コースＣの２次
元座標上における連続した位置に関するデータが記憶部
６に記憶保持さ几ることになる。また、ＣＲＴ表示部７
に表示さｎたロボットの走行軌跡によって学習した走行
コースＣｔモニタすることができるようＩＣ７ｚる。
次に、学習走行が完了したのちにロボットをスタート位
置Ｓにつかせたうえで、操作部８［よりシステムを無人
走行モードＶＣ切り換えると、演算制御部５に記憶部６
に記憶さｎている学習走行時のデータにもとづいてロボ
ットの移動可能領域を判断し、その領域内で予め設定さ
Ａ７を走行パターン（そのパターンデータが演算制御部
５の内部メモリに登録さｎている）をもってロボットの
走行誘導を開始させる。
置Ｓにつかせたうえで、操作部８［よりシステムを無人
走行モードＶＣ切り換えると、演算制御部５に記憶部６
に記憶さｎている学習走行時のデータにもとづいてロボ
ットの移動可能領域を判断し、その領域内で予め設定さ
Ａ７を走行パターン（そのパターンデータが演算制御部
５の内部メモリに登録さｎている）をもってロボットの
走行誘導を開始させる。
第４図り例えばロボットにスィーパ一式による床面清掃
ユニットを搭載して室内の清掃作業を行なわせるように
したときの走行パターンの一例を示すもので、室の壁面
に沿ってロボット’に学習走行させることによって得ら
几たロボットの移動可能領域Ａから、演算制御部５にそ
の領域Ａ内の床面をスィーパ−によって順次清掃するこ
とができるようなパターンにしたがう走行路Ｌｉ予め決
めらｆ′１．た演算手順により作成し、その走行路りの
２次元座標上に２ける位置のデータン記憶部６にロボッ
トの無人走行時の誘導データとして保持させる。その際
、演算制御部５は、距離センサ１および方向センサ２か
らの信号に応じて２次元座標上における現在位置および
進行方向の確認を行ないながら、ロボットが予定の走行
路Ｌηλら外ｎることがないよりにその走行誘導の監視
制御を行なう。
ユニットを搭載して室内の清掃作業を行なわせるように
したときの走行パターンの一例を示すもので、室の壁面
に沿ってロボット’に学習走行させることによって得ら
几たロボットの移動可能領域Ａから、演算制御部５にそ
の領域Ａ内の床面をスィーパ−によって順次清掃するこ
とができるようなパターンにしたがう走行路Ｌｉ予め決
めらｆ′１．た演算手順により作成し、その走行路りの
２次元座標上に２ける位置のデータン記憶部６にロボッ
トの無人走行時の誘導データとして保持させる。その際
、演算制御部５は、距離センサ１および方向センサ２か
らの信号に応じて２次元座標上における現在位置および
進行方向の確認を行ないながら、ロボットが予定の走行
路Ｌηλら外ｎることがないよりにその走行誘導の監視
制御を行なう。
また、例えば第５図に示すように、通路の壁面に沿って
ロボットビリモートコントロールによって走行させたと
きの学習走行により得らｎたデータから、演算制御部５
はその通路の真ん中を通る走行路ＬＹ決定し、その走行
路り上ピロボットが無人走行するような走行誘導の制御
をも容易に行なわせることが可能となる。
ロボットビリモートコントロールによって走行させたと
きの学習走行により得らｎたデータから、演算制御部５
はその通路の真ん中を通る走行路ＬＹ決定し、その走行
路り上ピロボットが無人走行するような走行誘導の制御
をも容易に行なわせることが可能となる。
以上、本発明による移動ロボットの制御装置にあっては
、ロボット自身に走行路または走行領域の学習機能ｔも
たせ、その学習内容にしたがつてロボットの所定の無人
定行を行なわせるようにしたもので、従来のようにロボ
ットの誘導手段を別途に設ける必要が全くなく、またプ
ログラムの設定変更をなすようなことなく走行路の設定
変更ピロボット自身により容易に行なわせることができ
、自在性にｉｎたものになるという利点ン有している。
、ロボット自身に走行路または走行領域の学習機能ｔも
たせ、その学習内容にしたがつてロボットの所定の無人
定行を行なわせるようにしたもので、従来のようにロボ
ットの誘導手段を別途に設ける必要が全くなく、またプ
ログラムの設定変更をなすようなことなく走行路の設定
変更ピロボット自身により容易に行なわせることができ
、自在性にｉｎたものになるという利点ン有している。
第１図に本発明による移動ロボットの制御装置の一実施
例〉示すブロック構成図、第２図はロポｙ）の自走学習
時における走行状態の一例を示す図、第３図にロボット
の学習走行の状態７示す図、第４図および第５図は学習
走行によつて得た走行可能領域内におけるロボットの走
行ノくターンの一例乞そルぞ几示す図である。 １・・・距離センサ ２・・・方向センサ ３・・・障
害物検出センサ群 ４・・・駆動部 ５・・・演算制御
部 ６・・・記憶部 ７・・・ＣＲＴ表示部 ８・・・
操作部 出願人代理人 鳥 井 清 第１図 第２図
例〉示すブロック構成図、第２図はロポｙ）の自走学習
時における走行状態の一例を示す図、第３図にロボット
の学習走行の状態７示す図、第４図および第５図は学習
走行によつて得た走行可能領域内におけるロボットの走
行ノくターンの一例乞そルぞ几示す図である。 １・・・距離センサ ２・・・方向センサ ３・・・障
害物検出センサ群 ４・・・駆動部 ５・・・演算制御
部 ６・・・記憶部 ７・・・ＣＲＴ表示部 ８・・・
操作部 出願人代理人 鳥 井 清 第１図 第２図
Claims (1)
- ロボットの走行距離音検出する第１のセンサと、その走
行にともなう方向の変化を検出する第２のセンサと、そ
几ら第１および第２のセンサの各出力にもとづいてロボ
ットの単位走行距離ごとの２次元座標上の位置Ｙ演算に
よって求める演算制御部と、その求めらｎた刻々変化す
る位置のデータ乞順次格納して保持する記憶部とからな
り、ロボットの学習走行によって記憶部に保持させたデ
ータにもとづいて演算制御部によりロボットの走行誘導
の制御７行なわせるようにしたものにあって、障害物検
出センサの出力状態に応じて障害物に沿うロボットの学
習走行の制御を行なわせる手段をとるようにしたことビ
特徴とする移動ロボットの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57232269A JPS59121408A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 移動ロボツトの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57232269A JPS59121408A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 移動ロボツトの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59121408A true JPS59121408A (ja) | 1984-07-13 |
Family
ID=16936594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57232269A Pending JPS59121408A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 移動ロボツトの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59121408A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59188193U (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-13 | 株式会社明電舎 | 作業ロボツト装置 |
| JPS62293320A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-19 | Kajima Corp | 自走式ロボツト |
| JPS6397482U (ja) * | 1986-12-16 | 1988-06-23 | ||
| JPH01293408A (ja) * | 1988-05-20 | 1989-11-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自走式掃除機 |
| JPH03135609A (ja) * | 1989-08-12 | 1991-06-10 | Nippon Yusoki Co Ltd | 全方向移動車の精密停止方法 |
| JPH0884696A (ja) * | 1994-09-16 | 1996-04-02 | Fuji Heavy Ind Ltd | 清掃ロボットの制御方法及びその装置 |
| JP2002244735A (ja) * | 2001-02-14 | 2002-08-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 自律走行ロボット |
| JP2005100421A (ja) * | 2004-10-01 | 2005-04-14 | Fujitsu Ltd | 学習型自己定位装置 |
| KR20050061775A (ko) * | 2003-12-18 | 2005-06-23 | 주식회사 영텍 | 지능형 청소 로봇의 청소 방법 |
| KR100772912B1 (ko) * | 2006-05-16 | 2007-11-05 | 삼성전자주식회사 | 절대 방위각을 이용한 로봇 및 이를 이용한 맵 작성 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5238305A (en) * | 1975-09-19 | 1977-03-24 | Yanmar Agricult Equip | Movable agriculturale machinery |
-
1982
- 1982-12-24 JP JP57232269A patent/JPS59121408A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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| JPS5238305A (en) * | 1975-09-19 | 1977-03-24 | Yanmar Agricult Equip | Movable agriculturale machinery |
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