CN110196586A - 移动体、控制移动体的方法及计算机可读取记录媒体 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种移动体、控制移动体的方法及计算机可读取记录媒体。本公开提前发现在经设定的路线上重复移动的移动体的蓄电能量的不足。移动体进行沿着经设定的路线的多次的循环的移动。所述移动体包括:蓄电装置;驱动装置;通信电路,进行无线通信;以及控制电路,监视所述蓄电装置的能量残量,并控制所述驱动装置及所述通信电路。当开始沿着所述路线的移动时,所述控制电路在所述蓄电装置的所述能量残量超过阈值的情况下使所述驱动装置开始所述移动,在所述能量残量未超过所述阈值的情况下向所述通信电路发送警报。所述阈值根据由过去的至少一次的循环的移动所消耗的能量来设定。
Description
技术领域
本公开涉及一种移动体、控制移动体的方法及计算机可读取记录媒体。
背景技术
无人搬送车或移动机器人等的自主地进行移动的移动体的研究及开发正在进行。在多数情况下,移动体由一个以上的电动马达来驱动。电动马达通过蓄积在二次电池或电容器等的蓄电装置中的电能而进行动作。日本专利特开2014-150618号公报,公开有将二次电池作为电源进行动作的无人搬送车的例子。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本专利特开2014-150618号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本公开提供一种用于提前发现在经设定的路线上重复移动的移动体的蓄电能量的不足的新技术。
[解决问题的技术手段]
本公开的实施方式中的移动体,进行沿着经设定的路线的多次的循环的移动。所述移动体包括:蓄电装置;驱动装置,利用蓄积在所述蓄电装置中的电能使所述移动体移动;通信电路,进行无线通信;以及控制电路,监视所述蓄电装置的能量残量,并控制所述驱动装置及所述通信电路。当开始沿着所述路线的移动时,所述控制电路将所述蓄电装置的所述能量残量与阈值进行比较,在所述能量残量超过所述阈值的情况下使所述驱动装置开始所述移动,在所述能量残量未超过所述阈值的情况下向所述通信电路发送警报。所述阈值根据由过去的至少一次的循环的移动所消耗的能量来设定。
本公开的总括的形态或具体的形态,可通过装置、***、方法、集成电路、计算机程序、或记录媒体来实现。或者,也可以通过装置、***、方法、集成电路、计算机程序、及记录媒体的任意的组合来实现。
[发明的效果]
根据本公开的实施方式,可提前发现在经设定的路线上重复移动的移动体的蓄电量的不足。
附图说明
图1是表示本公开的控制各无人搬送车(Automated Guided Vehicle,AGV)的行驶的控制***的概要的图。
图2是表示存在AGV的移动空间S的一例的图。
图3A是表示连接前的AGV及牵引台车的图。
图3B是表示经连接的AGV及牵引台车的图。
图4是本实施方式的例示性的AGV的外观图。
图5A是表示AGV的第一硬件结构例的图。
图5B是表示AGV的第二硬件结构例的图。
图6A是表示一边进行移动一边生成地图的AGV的图。
图6B是表示一边进行移动一边生成地图的AGV的图。
图6C是表示一边进行移动一边生成地图的AGV的图。
图6D是表示一边进行移动一边生成地图的AGV的图。
图6E是表示一边进行移动一边生成地图的AGV的图。
图6F是示意性地表示已完成的地图的一部分的图。
图7是表示由多个部分地图来构成一个楼层的地图的例子的图。
图8是表示运行管理装置的硬件结构例的图。
图9是示意性地表示由运行管理装置所决定的AGV的移动路径的一例的图。
图10是表示AGV 10行驶的路线的一例的图。
图11是表示AGV 10的动作的第一例的流程图。
图12是表示AGV 10的动作的第二例的流程图。
图13是表示AGV 10的动作的第三例的流程图。
图14是表示AGV 10的动作的第四例的流程图。
图15是表示管理装置50的动作的一例的流程图。
符号的说明
1:用户
2a、2b:访问接入点
10:AGV(移动体)
13:电池
14:行驶控制装置
14a:微型计算机
14b:存储器
14c:存储装置
14d:通信电路
14e:位置推断装置
16a、16b、16c、16d:马达
15:激光测距仪
17:驱动装置
17a、17b、17c、17d:马达驱动电路
18:编码器单元
18a、18b、18c、18d:旋转编码器
19:障碍物传感器
20:终端装置
21:电池
50:运行管理装置
51:CPU(第一控制电路)
52:存储器
53:位置数据库(位置DB)
54:通信电路(第一通信电路)
55:地图数据库(地图DB)
56:图像处理电路
58:监视器
101:外界传感器
103:第一位置推断装置
104:通信电路
105:运算电路
106:马达
107:驱动装置
108:旋转编码器
109:第二位置推断装置
111:驱动轮
113:存储装置
具体实施方式
<用语>
在对本公开的实施方式进行说明前,对本说明书中所使用的用语的定义进行说明。
所谓“无人搬送车”(AGV),是指:人工地或自动地将货物装入本体中,并自动行驶至经指示的地方为止,且人工地或自动地进行卸货的无轨车辆。“无人搬送车”包括无人牵引车及无人叉车。
“无人”的用语是指:车辆的掌舵不需要人,不将无人搬送车搬送“人(例如进行货物的装卸者)”排除在外。
所谓“无人牵引车”,是指:牵引人工地或自动地进行装货·卸货的台车,并自动行驶至经指示的地方为止的无轨车辆。
所谓“无人叉车”,是指:包括使货物移载用的货叉等上下升降的桅杆,将货物自动移载至货叉等上并自动行驶至经指示的地方为止,且进行自动装卸作业的无轨车辆。
所谓“无轨车辆”,是指:包括车轮与使车轮旋转的电动马达或引擎的移动体(车辆(vehicle))。
所谓“移动体”,是指:装载人或货物来进行移动的装置,包括产生用于移动的驱动力(牵引力(traction))的车轮、双脚行走装置或多脚行走装置、或者螺旋桨等驱动装置。本公开中的“移动体”的用语不仅包含狭义的无人搬送车,而且包含移动机器人、服务机器人、及无人机。
“自动行驶”包括:根据通过通信来连接无人搬送车的计算机的运行管理***的指令的行驶、及利用无人搬送车所包括的控制装置的自主的行驶。自主的行驶不仅包含无人搬送车沿着规定的路径前往目的地的行驶,也包含追随追踪目标的行驶。另外,无人搬送车也可以暂时进行根据作业者的指示的手动行驶。“自动行驶”通常包含“引导式”的行驶及“无引导式”的行驶两者,但在本公开中是指“无引导式”的行驶。
所谓“引导式”,是指:连续地或断续地设置引导物,利用引导物来引导无人搬送车的方式。
所谓“无引导式”,是指:不设置引导物而进行引导的方式。本公开的实施方式中的无人搬送车包括自我位置推断装置,能够以无引导式来行驶。
“自我位置推断装置”是根据由激光测距仪(laser range finder)等外界传感器所取得的传感器数据来推断环境地图上的自我位置的装置。
“外界传感器”是感测移动体的外部的状态的传感器。外界传感器例如有激光测距仪(也称为测域传感器)、相机(或图像传感器)、激光雷达(Light Detection and Ranging,LIDAR)、毫米波雷达、及磁传感器。
“内界传感器”是感测移动体的内部的状态的传感器。内界传感器例如有旋转编码器(以下,有时仅称为“编码器”)、加速度传感器、及角加速度传感器(例如陀螺传感器)。
“SLAM”是同时定位与地图构建(Simultaneous Localization and Mapping)的略语,是指:同时进行自我位置推断与环境地图制作。
所谓“蓄电装置”,是指:蓄积电能的装置。蓄电装置包含二次电池及蓄电用的电容器。二次电池例如包含锂离子电池、镍镉电池、及铅蓄电池等可进行充电的蓄电池。蓄电用的电容器例如包含:锂离子电容器及电双层电容器等电容比较大的电容器。
<例示性的实施方式>
以下,一边参照随附的附图,一边对本公开的移动体及移动体***的一例进行说明。另外,有时省略过度详细的说明。例如,有时省略已广为人知的事项的详细说明或对于实质上相同的结构的重复说明。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长,使本领域技术人员容易理解。本发明人等人为了使本领域技术人员充分地理解本公开,而提供随附附图及以下的说明。并不意图通过这些附图及说明来限定权利要求中记载的主题。在以下的说明中,对相同或类似的构成元件标注相同的参照符号。
在以下的说明中,将移动体设为无人搬送车,将无人搬送车记述为“AGV”。另外,只要不存在矛盾,则以下的说明也可以同样地应用于AGV以外的移动体,例如具有多个驱动轮的机器人或载人的车辆等。
(1)***的基本结构
图1表示本公开的例示性的移动体管理***100的基本结构例。移动体管理***100包括:至少一台AGV 10、及进行AGV 10的运行管理的运行管理装置50。在图1中,也记载有通过用户1来操作的终端装置20。
AGV 10是可进行行驶时不需要磁带等引导物的“无引导式”行驶的无人搬送台车。AGV 10可进行自我位置推断,并将推断的结果发送至终端装置20及运行管理装置50中。AGV10可按照来自运行管理装置50的指令在移动空间S内自动行驶。
运行管理装置50是跟踪各AGV 10的位置,并对各AGV 10的行驶进行管理的计算机***。运行管理装置50可为台式个人计算机(Personal Computer,PC)、笔记本式PC、和/或服务器计算机。运行管理装置50经由多个访问接入点(access point)2而与各AGV 10进行通信。例如,运行管理装置50将各AGV 10接下来应前往的位置的坐标的数据发送至各AGV10中。各AGV 10定期地,例如每隔100毫秒将表示自身的位置及姿势(方位(orientation))的数据发送至运行管理装置50中。若AGV 10到达经指示的位置,则运行管理装置50进而发送接下来应前往的位置的坐标的数据。AGV 10也可以对应于已被输入至终端装置20中的用户1的操作而在移动空间S内行驶。终端装置20的一例为平板计算机。典型的是利用终端装置20的AGV 10的行驶在制作地图时进行,利用运行管理装置50的AGV 10的行驶在制作地图后进行。
图2表示存在三台AGV 10a、AGV 10b及AGV 10c的移动空间S的一例。在此例中,任一台AGV均朝图中的纵深方向行驶。AGV 10a及AGV 10b正在搬送载置在顶板上的货物。AGV10c追随前方的AGV 10b来行驶。另外,为了便于说明,在图2中标注了参照符号10a、参照符号10b及参照符号10c,但以下记述为“AGV 10”。
除搬送载置在顶板上的货物的方法以外,AGV 10也可以利用与自身连接的牵引台车来搬送货物。图3A表示连接前的AGV 10及牵引台车5。在牵引台车5的各脚上设置有脚轮(caster)。AGV 10与牵引台车5机械式地连接。图3B表示经连接的AGV 10及牵引台车5。若AGV 10行驶,则牵引台车5被AGV 10牵引。通过对牵引台车5进行牵引,AGV 10可搬送载置在牵引台车5上的货物。
AGV 10与牵引台车5的连接方法为任意。此处对一例进行说明。在AGV 10的顶板上固定有板6。在牵引台车5中设置有具有狭缝的引导件7。AGV 10接近牵引台车5,并使板6***引导件7的狭缝中。若***完成,则AGV 10使未图示的电磁锁式销贯穿板6及引导件7,并锁上电磁锁。由此,将AGV 10与牵引台车5物理式地连接。
再次参照图1。各AGV 10与终端装置20例如可一对一地连接并进行依据蓝牙(Bluetooth)(注册商标)标准的通信。各AGV 10与终端装置20也可以利用一个或多个访问接入点2来进行依据无线保真(Wireless Fidelity,Wi-Fi)(注册商标)的通信。多个访问接入点2例如经由交换式集线器(switching hub)3而相互连接。在图1中记载有两台访问接入点2a、访问接入点2b。AGV 10以无线方式与访问接入点2a连接。终端装置20以无线方式与访问接入点2b连接。AGV 10所发送的数据由访问接入点2a接收,经由交换式集线器3而被转送至访问接入点2b中,并被从访问接入点2b发送至终端装置20中。另外,终端装置20所发送的数据由访问接入点2b接收,经由交换式集线器3而被转送至访问接入点2a中,并被从访问接入点2a发送至AGV 10中。由此,实现AGV 10与终端装置20之间的双向通信。多个访问接入点2也经由交换式集线器3而与运行管理装置50连接。由此,在运行管理装置50与各AGV 10之间也实现双向通信。
(2)环境地图的制作
为了使AGV 10可一边推断自我位置一边行驶,而制作移动空间S内的地图。在AGV10中搭载有位置推断装置及激光测距仪。AGV 10可利用激光测距仪的输出来制作地图。
AGV 10通过用户的操作而转变成数据取得模式。在数据取得模式中,AGV 10开始利用激光测距仪的传感器数据的取得。激光测距仪周期性地朝周围放射例如红外线或可见光的激光束来对周围的空间S进行扫描。激光束例如由墙壁或柱子等构造物、或者被放置在地板上的物体等的表面反射。激光测距仪接收激光束的反射光并计算至各反射点为止的距离,且输出表示各反射点的位置的测定结果的数据。在各反射点的位置中反映有反射光的到来方向及距离。测定结果的数据有时被称为“测量数据”或“传感器数据”。
位置推断装置将传感器数据储存在存储装置中。若移动空间S内的传感器数据的取得完成,则储存在存储装置中的传感器数据被发送至外部装置中。外部装置例如为:具有信号处理处理器、且安装有地图制作程序的计算机。
外部装置的信号处理处理器使每次扫描时获得的传感器数据彼此叠加。通过信号处理处理器重复进行叠加处理,可制作空间S的地图。外部装置将所制作的地图的数据发送至AGV 10中。AGV 10将所制作的地图的数据保存在内部的存储装置中。外部装置可以是运行管理装置50,也可以是其他装置。
也可以是AGV 10进行地图的制作,而非外部装置进行地图的制作。只要AGV 10的微控制器单元(微型计算机)等电路,来代替所述外部装置的信号处理处理器进行所述处理即可。在AGV 10制作地图的情况下,无需将所储存的传感器数据发送至外部装置中。通常认为传感器数据的数据容量大。若无需将传感器数据发送至外部装置中,则可避免占有通信线路。
用于取得传感器数据的移动空间S内的移动,可通过AGV 10按照用户的操作来行驶而实现。例如,AGV 10经由终端装置20而以无线方式从用户处接收指示朝前后左右的各方向的移动的行驶指令。AGV 10按照行驶指令在移动空间S内朝前后左右行驶,并制作地图。在AGV 10以有线方式与操纵杆等操纵装置连接的情况下,也可以按照来自所述操纵装置的控制信号在移动空间S内朝前后左右行驶,并制作地图。也可以通过人将搭载有激光测距仪的测量台车推着走,来取得传感器数据。
在图1及图2中表示多台AGV 10,但AGV也可以是一台。当存在多台AGV 10时,用户1可利用终端装置20,从已登记的多台AGV中选择一台AGV 10,并制作移动空间S的地图。
若制作地图,则以后各AGV 10可利用此地图一边推断自我位置一边自动行驶。推断自我位置的处理的说明将后述。
(3)AGV的结构
图4是本实施方式的例示性的AGV 10的外观图。
AGV 10具有:两个驱动轮11a及11b、四个脚轮11c、11d、11e及11f、框架12、搬送台13、行驶控制装置14、以及激光测距仪15。两个驱动轮11a及11b分别设置在AGV 10的右侧及左侧。四个脚轮11c、11d、11e及11f配置在AGV 10的四个角。AGV 10也具有与两个驱动轮11a及11b连接的多个马达,多个马达未示于图4中。在图4中表示位于AGV 10的右侧的一个驱动轮11a及两个脚轮11c及11e、以及位于左后部的脚轮11f。左侧的驱动轮11b及左前部的脚轮11d隐藏在框架12的背后,因此在图4中未明示。四个脚轮11c、11d、11e及11f可自由地旋转。在以下的说明中,也将驱动轮11a及驱动轮11b分别称为车轮11a及车轮11b。
AGV 10进而包括:用于探测障碍物的至少一个障碍物传感器19。在图4的例子中,在框架12的四个角分别设置有四个障碍物传感器19。障碍物传感器19的个数及配置也可以与图4的例子不同。障碍物传感器19例如可为红外线传感器、超声波传感器、或立体相机等可测量距离的装置。在障碍物传感器19为红外线传感器的情况下,例如每隔固定时间射出红外线,并测量至被反射的红外线返回为止的时间,由此可探测在固定距离以内存在的障碍物。AGV 10也可以在根据从至少一个障碍物传感器19中输出的信号而已探测到路径上的障碍物时,进行避开此障碍物的动作。
行驶控制装置14是控制AGV 10的动作的装置。行驶控制装置14主要包括:包含微型计算机(后述)的集成电路、电子零件、及搭载有两者的基板。行驶控制装置14进行所述的与终端装置20的数据的收发、及前处理运算。
激光测距仪15例如为放射红外线或可见光的激光束15a,并检测此激光束15a的反射光,由此测定至反射点为止的距离的光学机器。在本实施方式中,AGV 10的激光测距仪15例如将AGV 10的正面作为基准,在左右135度(合计270度)的范围的空间内,一边使方向每次变化0.25度一边放射脉冲状的激光束15a,并检测各激光束15a的反射光。由此,可获得由以0.25度为单位,合计1081个步进角度所决定的方向上的至反射点为止的距离的数据。另外,在本实施方式中,激光测距仪15所进行的周围的空间的扫描实质上与地面平行,其为平面扫描(二维扫描)。但是,激光测距仪15也可以进行高度方向的扫描。
AGV 10可根据AGV 10的位置及姿势(方向)与激光测距仪15的扫描结果,而制作空间S的地图。在地图中可反映AGV的周围的墙壁、柱子等构造物,被载置在地板上的物体的配置。地图的数据被储存在AGV 10内所设置的存储装置中。
通常,移动体的位置及姿势被称为位姿(pose)。二维面内的移动体的位置及姿势,由XY正交坐标系中的位置坐标(x、y)、及相对于X轴的角度θ来表达。以下,有时将AGV 10的位置及姿势,即位姿(x、y、θ)仅称为“位置”。
从激光束15a的放射位置看到的反射点的位置,可使用由角度及距离所决定的极坐标来表达。在本实施方式中,激光测距仪15输出由极坐标所表达的传感器数据。但是,激光测距仪15也可以将由极坐标所表达的位置转换成正交坐标后输出。
激光测距仪的结构及动作原理众所周知,因此,在本说明书中省略进一步的详细说明。可由激光测距仪15检测的物体的例子为人、货物、货架、墙壁。
激光测距仪15是用于感测周围的空间并取得传感器数据的外界传感器的一例。作为此种外界传感器的其他例,可想到图像传感器及超声波传感器。
行驶控制装置14可将激光测距仪15的测定结果与自身所保持的地图数据进行比较,而推断自身的当前位置。另外,被保持的地图数据也可以是其他AGV 10所制作的地图数据。
图5A表示AGV 10的第一硬件结构例。图5A也表示行驶控制装置14的具体的结构。
AGV 10包括:行驶控制装置14、激光测距仪15、两台马达16a及16b、驱动装置17、车轮11a及11b、两个旋转编码器18a及18b、以及电池21。
行驶控制装置14具有:微型计算机14a、存储器14b、存储装置14c、通信电路14d、以及位置推断装置14e。微型计算机14a、存储器14b、存储装置14c、通信电路14d及位置推断装置14e通过通信总线14f来连接,可相互收发数据。另外,激光测距仪15也经由通信接口(未图示)而与通信总线14f连接。激光测距仪15将作为测量结果的测量数据,发送至微型计算机14a、位置推断装置14e和/或存储器14b中。
微型计算机14a是进行用于控制包含行驶控制装置14的AGV 10的整体的运算的处理器或控制电路。典型的是微型计算机14a为半导体集成电路。微型计算机14a将作为控制信号的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)信号发送至驱动装置17中来控制驱动装置17,并调整施加至马达中的电压。由此,马达16a及马达16b分别以所期望的旋转速度进行旋转。
也可以独立于微型计算机14a,来设置控制左右的马达16a及马达16b的驱动的一个以上的控制电路。例如,马达驱动装置17也可以包括:分别控制马达16a及马达16b的驱动的两个微型计算机。所述两个微型计算机也可以分别进行利用从编码器18a及编码器18b中输出的编码器信息的坐标计算,并推断从所给予的初始位置起的AGV 10的移动距离。另外,所述两个微型计算机也可以利用编码器信息来控制马达驱动电路17a及马达驱动电路17b。
存储器14b是存储微型计算机14a所执行的计算机程序的易失性的存储装置。存储器14b也可以用作微型计算机14a及位置推断装置14e进行运算时的工作存储器。
存储装置14c是非易失性的半导体存储器装置。但是,存储装置14c也可以是以硬盘为代表的磁记录媒体、或以光盘为代表的光学式记录媒体。进而,存储装置14c也可以包含:用于在任一种记录媒体中写入和/或读出数据的磁头装置及此磁头装置的控制装置。
存储装置14c存储行驶的空间S的地图数据M、及一个或多个行驶路径的数据R。地图数据M通过AGV 10以地图制作模式进行动作来制作,并被存储在存储装置14c中。在已制作地图数据M后,从外部发送行驶路径数据R。在本实施方式中,地图数据M及行驶路径数据R被存储在相同的存储装置14c中,但也可以被存储在不同的存储装置中。
电池21是蓄积驱动装置17所利用的电能的二次电池。电池21例如可利用锂离子电池、镍镉电池、或铅蓄电池等任意的蓄电池。电池21与驱动装置17及微型计算机14a连接。微型计算机14a控制电池21的充放电。
在本实施方式中,将电池21用作蓄电装置。也可以利用蓄电用的电容器来代替电池21。例如,可将锂离子电容器或电双层电容器等电容器用作蓄电装置。
以下,对行驶路径数据R的例子进行说明。
在终端装置20为平板计算机的情况下,AGV 10从平板计算机接收表示行驶路径的行驶路径数据R。此时的行驶路径数据R包含:表示多个标记的位置的标记数据。“标记”表示:行驶的AGV 10的穿过位置(经过点)。行驶路径数据R至少包含:表示行驶开始位置的开始标记及表示行驶结束位置的结束标记的位置信息。行驶路径数据R也可以进而包含:一个以上的中间经过点的标记的位置信息。在行驶路径包含一个以上的中间经过点的情况下,将从开始标记依次经过所述行驶经过点后到达结束标记的路径定义为行驶路径。各标记的数据除所述标记的坐标数据以外,可包含至移动到下一个标记为止的AGV 10的方向(角度)及行驶速度的数据。当AGV 10在各标记的位置上暂时停止,并进行自我位置推断及对于终端装置20的通知等时,各标记的数据可包含至达到所述行驶速度为止的加速所需要的加速时间、和/或从所述移动速度至在下一个标记的位置上停止为止的减速所需要的减速时间的数据。
也可以是运行管理装置50(例如PC和/或服务器计算机)控制AGV 10的移动,而非终端装置20控制AGV 10的移动。在此情况下,运行管理装置50也可以每当AGV 10到达标记时,对AGV 10指示朝下一个标记的移动。例如,AGV 10从运行管理装置50接收作为表示行驶路径的行驶路径数据R的接下来应前往的目标位置的坐标数据、或至所述目标位置为止的距离及应前进的角度的数据。
AGV 10可利用所制作的地图与行驶中所取得的激光测距仪15已输出的传感器数据,一边推断自我位置,一边沿着所存储的行驶路径来行驶。
通信电路14d例如为进行依据蓝牙(注册商标)和/或无线保真(注册商标)标准的无线通信的无线通信电路。任一种标准均包含利用2.4GHz频带的频率的无线通信标准。例如在使AGV 10行驶来制作地图的模式中,通信电路14d进行依据蓝牙(注册商标)标准的无线通信,并一对一地与终端装置20进行通信。
位置推断装置14e进行地图的制作处理、及行驶时的自我位置的推断处理。位置推断装置14e根据AGV 10的位置及姿势与激光测距仪的扫描结果,制作移动空间S的地图。在行驶时,位置推断装置14e从激光测距仪15接收传感器数据,并读出已被存储在存储装置14c中的地图数据M。位置推断装置14e进行根据激光测距仪15的扫描结果所制作的局部的地图数据(传感器数据)与更大范围的地图数据M的匹配,由此确定地图数据M上的自我位置(x、y、θ)。位置推断装置14e生成表示局部的地图数据与地图数据M一致的程度的“可靠度”的数据。自我位置(x、y、θ)、及可靠度的各数据可被从AGV 10发送至终端装置20或运行管理装置50中。终端装置20或运行管理装置50可接收自我位置(x、y、θ)、及可靠度的各数据,并显示在内置或所连接的显示装置中。
在本实施方式中,将微型计算机14a与位置推断装置14e设为个别的构成元件,但此为一例。也可以是可独立地进行微型计算机14a及位置推断装置14e的各动作的一个芯片电路或半导体集成电路。在图5A中,表示了包括微型计算机14a及位置推断装置14e的芯片电路14g。以下,对个别独立地设置有微型计算机14a及位置推断装置14e的例子进行说明。
两台马达16a及16b分别安装在两个车轮11a及11b上,而使各车轮进行旋转。即,两个车轮11a及11b分别为驱动轮。在本实施方式中,马达16a及马达16b分别驱动AGV 10的右轮及左轮。
移动体10进而包括:测定车轮11a及车轮11b的旋转位置或旋转速度的编码器单元18。编码器单元18包含:第一旋转编码器18a及第二旋转编码器18b。第一旋转编码器18a测量从马达16a至车轮11a为止的动力传达机构的任一个位置上的旋转。第二旋转编码器18b测量从马达16b至车轮11b为止的动力传达机构的任一个位置上的旋转。编码器单元18将由旋转编码器18a及旋转编码器18b所取得的信号发送至微型计算机14a中。微型计算机14a也可以不仅利用从位置推断装置14e所接收到的信号,而且利用从编码器单元18所接收到的信号来控制移动体10的移动。
驱动装置17具有:用于调整施加至两台马达16a及16b的各者中的电压的马达驱动电路17a及马达驱动电路17b。马达驱动电路17a及马达驱动电路17b分别包含逆变器电路。马达驱动电路17a及马达驱动电路17b根据从微型计算机14a或马达驱动电路17a内的微型计算机所发送的PWM信号来接通或断开流入各马达中的电流,由此调整施加至马达中的电压。
图5B表示AGV 10的第二硬件结构例。第二硬件结构例与第一硬件结构例(图5A)的不同点在于:具有激光定位***14h、及微型计算机14a与各构成元件一对一地连接。
激光定位***14h具有:位置推断装置14e及激光测距仪15。位置推断装置14e及激光测距仪15例如通过以太网(注册商标)电缆来连接。位置推断装置14e及激光测距仪15的各动作如上所述。激光定位***14h将表示AGV 10的位姿(x、y、θ)的信息输出至微型计算机14a中。
微型计算机14a具有:各种通用输入/输出(Input/Output,I/O)接口或通用输入输出端口(未图示)。微型计算机14a经由所述通用输入输出端口而与通信电路14d、激光定位***14h等行驶控制装置14内的其他构成元件直接连接。
关于图5B,除所述结构以外,与图5A的结构相同。因此,省略相同的结构的说明。
本公开的实施方式中的AGV 10也可以包括未图示的缓冲开关(bumper switch)等安全传感器。AGV 10也可以包括陀螺传感器等惯性测量装置。若利用由旋转编码器18a、旋转编码器18b或惯性测量装置等内界传感器所得的测定数据,则可推断AGV 10的移动距离及姿势的变化量(角度)。所述距离及角度的推断值被称为里程计数据(odometry data)或里程计信息(odometry information),可发挥辅助由位置推断装置14e所获得的位置及姿势的信息的功能。里程计数据在由位置推断装置14e所获得的位置及姿势的推断值的可靠性低时、或进行地图的切换动作时等使用。
(4)地图数据
图6A~图6F示意性地表示一边取得传感器数据一边进行移动的AGV 10。用户1也可以一边操作终端装置20一边手动地使AGV 10移动。或者,也可以将包括图5A及图5B中所示的行驶控制装置14的单元、或AGV 10本身载置在台车上,且用户1手推或牵拉台车,由此取得传感器数据。
在图6A中表示使用激光测距仪15对周围的空间进行扫描的AGV 10。每隔规定的步进角放射激光束来进行扫描。另外,图示的扫描范围是示意性地表示的例子,与所述合计270度的扫描范围不同。
在图6A~图6F的各者中,使用由记号“·”所表示的多个黑点4来示意性地表示激光束的反射点的位置。在激光测距仪15的位置及姿势变化的期间内,以短的周期执行激光束的扫描。因此,现实的反射点的个数远多于图示的反射点4的个数。位置推断装置14e将伴随行驶所获得的黑点4的位置例如储存在存储器14b中。AGV 10一边行驶一边继续进行扫描,由此逐渐地完成地图数据。在图6B~图6E中,为了简化而仅表示扫描范围。所述扫描范围为例示,与所述合计270度的例子不同。
也可以在取得制作地图所需要的量的传感器数据后,根据所述传感器数据,由所述AGV 10内的微型计算机14a或外部的计算机来制作地图。或者,正在移动的AGV 10也可以根据已取得的传感器数据而实时地(real time)制作地图。
图6F示意性地表示已完成的地图80的一部分。在图6F中所示的地图中,通过相当于激光束的反射点的集合的点群(点云(Point Cloud))来隔开自由空间。地图的其他例是以格子单位来区分物体所占有的空间与自由空间的占有格子地图。位置推断装置14e将地图的数据(地图数据M)储存在存储器14b或存储装置14c中。另外,图示的黑点的数量或密度为一例。
以所述方式获得的地图数据可由多个AGV 10共有。
AGV 10根据地图数据来推断自我位置的算法(algorithm)的典型例是迭代最近点(Iterative Closest Point,ICP)匹配。如上所述,将根据激光测距仪15的扫描结果所制作的局部的地图数据(传感器数据)与更大范围的地图数据M进行匹配,由此可推断地图数据M上的自我位置(x、y、θ)。
在AGV 10行驶的区域大的情况下,地图数据M的数据量变多。因此,有可能产生地图的制作时间增大、或自我位置推断需要大量的时间等不良情况。在产生此种不良情况的情况下,也可以将地图数据M分成多个部分地图的数据来制作及记录。
图7表示通过四个部分地图数据m1、m2、m3、m4的组合来覆盖一个工厂的一个楼层的整个区域的例子。在此例中,一个部分地图数据覆盖50m×50m的区域。在X方向及Y方向的各方向上,在邻接的两个地图的边界部分上设置有宽度5m的矩形的重复区域。将此重复区域称为“地图切换区域”。若一边参照一个部分地图一边行驶的AGV 10到达地图切换区域,则切换成参照邻接的另一个部分地图的行驶。部分地图的张数并不限定于四张,可对应于AGV10行驶的楼层的面积、执行地图制作及自我位置推断的计算机的性能而适宜设定。部分地图数据的尺寸及重复区域的宽度也并不限定于所述例子,可任意地设定。
(5)运行管理装置的结构例
图8表示运行管理装置50的硬件结构例。运行管理装置50具有:中央处理器(Central Processing Unit,CPU)51、存储器52、位置数据库(位置DB)53、通信电路54、地图数据库(地图DB)55、以及图像处理电路56。
CPU 51、存储器52、位置DB 53、通信电路54、地图DB 55及图像处理电路56,通过通信总线57来连接,可相互收发数据。
CPU 51是控制运行管理装置50的动作的信号处理电路(计算机)。典型的是CPU 51为半导体集成电路。
存储器52是存储CPU 51所执行的计算机程序的易失性的存储装置。存储器52也可以用作CPU 51进行运算时的工作存储器。
位置DB 53储存表示可能成为各AGV 10的目的地的各位置的位置数据。位置数据例如可通过由管理者在工厂内假想地设定的坐标来表示。位置数据由管理者来决定。
通信电路54进行依据例如以太网(注册商标)标准的有线通信。通信电路54以有线方式与访问接入点2(图1)连接,可经由访问接入点2而与AGV 10进行通信。通信电路54经由总线57而从CPU 51接收应发送至AGV 10中的数据。通信电路54将从AGV 10所接收到的数据(通知)经由总线57而发送至CPU 51和/或存储器52中。
地图DB 55储存AGV 10行驶的工厂等的内部的地图的数据。此地图可与地图80(图6F)相同,也可以不同。只要是与各AGV 10的位置一对一地具有对应关系的地图,则数据的形式不限。例如,储存在地图DB 55中的地图也可以是通过计算机辅助设计(ComputerAided Design,CAD)所制作的地图。
位置DB 53及地图DB 55可构筑在非易失性的半导体存储器上,也可以构筑在以硬盘为代表的磁记录媒体、或以光盘为代表的光学式记录媒体上。
图像处理电路56是生成显示在监视器58中的影像的数据的电路。图像处理电路56专门在管理者操作运行管理装置50时进行动作。在本实施方式中,特别省略进一步的详细说明。监视器58也可以与运行管理装置50一体化。CPU 51也可以进行图像处理电路56的处理。
(6)运行管理装置的动作
一边参照图9,一边对运行管理装置50的动作的概要进行说明。图9是示意性地表示由运行管理装置50所决定的AGV 10的移动路径的一例的图。
AGV 10及运行管理装置50的动作的概要如以下那样。以下,对某台AGV 10当前位于地点(标记)M1,穿过几个位置后,行驶至作为最终的目的地的标记Mn+1(n:1以上的正的整数)为止的例子进行说明。另外,在位置DB 53中记录有表示标记M1之后应穿过的标记M2、标记M2之后应穿过的标记M3等各位置的坐标数据。
运行管理装置50的CPU 51参照位置DB 53读出标记M2的坐标数据,并生成前往标记M2的行驶指令。通信电路54经由访问接入点2而将行驶指令发送至AGV 10中。
CPU 51经由访问接入点2而从AGV 10定期地接收表示当前位置及姿势的数据。如此,运行管理装置50可跟踪各AGV 10的位置。CPU 51若判定AGV 10的当前位置已与标记M2一致,则读出标记M3的坐标数据,生成前往标记M3的行驶指令并发送至AGV 10中。即,运行管理装置50若判定AGV 10已到达某一位置,则发送前往接下来应穿过的位置的行驶指令。由此,AGV 10可到达作为最终的目的地的标记Mn+1。
(7)AGV的动作例
继而,对AGV 10沿着经设定的路线重复移动的动作的例子进行说明。
本实施方式中的AGV 10重复沿着经设定的路线的移动。AGV 10按照来自外部的装置的指示,进行多次的循环的移动。外部的装置例如可为运行管理装置50(以下,仅称为“管理装置50”)或终端装置20。以下,主要对外部的装置为管理装置50的情况的例子进行说明。
图10是表示AGV 10行驶的路线的一例的图。在此例中,管理装置50设定8个标记M0~标记M7,并将此信息发送至AGV 10中。AGV 10按照来自管理装置50的指示,从作为初始位置的标记M0起开始移动,并依次经过标记M1~标记M7后返回至M0。即,此例中的移动路线为M0→M1→M2→M3→M2→M4→M5→M6→M5→M7→M0。在标记M0、标记M3、标记M6处,例如进行装载物的装卸。在其他标记M1、标记M2、标记M4、标记M5、标记M7处,AGV 10转换约90度方向,并前往下一个标记。AGV 10沿着此种路线,每一日重复行驶几次。
在此种***中,重要的是蓄积在电池21中的电能的残量(以下,也称为“电池残量”)的管理。若在移动的途中陷入残量不足,则无法走完经设定的路线。在电池21的残量已变得微少的情况下,必须使AGV 10移动至设置有供电设备的供电区域中,对电池21进行充电。
作为管理电池21的残量的方法,可考虑根据从满充电的状态起的行驶时间、或电池21的残量的测定值的方法。例如,可考虑在从满充电的状态起的行驶时间超过规定时间、或行驶中电池21的残量低于事先设定的阈值的情况下,发出表示电池不足的信号(以下,称为“警报”)的方法。通过发出警报,可催促使用者进行充电、或AGV 10自动地开始朝供电区域的移动。
但是,在此种***中,由于在行驶途中出现警报、或电池残量不足,因此可能产生在路线的行驶中停止等事态。为了避免此种事态,也可以考虑以具有足够的富余时间来发出警报的方式设定的对策。但是,在此情况下,无法充分地利用电池21的容量。另外,伴随使用年月的经过,电池21逐渐地劣化,因此被迫必须定期地重新设定用于发出警报的阈值。
因此,在本实施方式中,当开始各循环的移动时,AGV 10中的微型计算机14a将电池21的能量残量与阈值进行比较,并对应于其比较结果来决定是开始移动,还是发出警报。更具体而言,在电池21的能量残量超过阈值的情况下,微型计算机14a使驱动装置17开始移动。相反地,在电池21的能量残量未超过阈值的情况下,微型计算机14a向通信电路14d发送警报。阈值根据由过去的至少一次的循环的移动所消耗的能量来设定。例如,可将阈值设定成由前一次的循环的移动所消耗的能量、或由过去的各循环的移动所消耗的能量中的最大值。另外,以上的阈值的设定方法针对第二次以后的循环的移动来应用。当开始电源投入后或***导入后的最初的循环的移动时,例如可将阈值设定成估计可完成一次循环的移动的足够大的值。
通过此种构成,可根据实际所消耗的电能的量来进行电池残量的管理。由此,可减少AGV 10因电池残量的不足而在行驶的途中停止的风险。另外,也可以避免尽管电池残量充分地残存,却发出警报的情况。进而,可按照事先决定的规则自动地更新阈值。因此,即便在例如电池21经过使用年月,每一次循环的消耗电力已逐渐地变化的情况下,也可以将阈值自动地更新成适当的值。
警报被从通信电路14d发送至管理装置50中。并不限定于管理装置50,也可以将警报发送至终端装置20或未图示的显示装置等其他装置中。接收到警报的装置例如也可以显示表示电池残量不足的图像、或发出声音。由此,使用者或管理者可认识到电池残量的不足,并开始为了充电所需要的行动。
以下,对此种AGV 10的动作的更具体的例子进行说明。
图11是表示AGV 10的动作的第一例的流程图。在此例中,AGV 10执行沿着相同的路线的多次的循环的移动。在投入电源后,微型计算机14a在第一次的循环的移动已完成后,将作为第一次的循环的移动的开始时与完成时的电池21的能量残量的差(称为“第一差分值”)设定成阈值。在第二次以后的循环中,当开始移动时,在电池21的能量残量为所设定的阈值以下的情况下发出警报。以下,对此动作进行具体说明。
首先,在步骤S101中,微型计算机14a判断是否有行驶指示。所谓行驶指示,是指:例如从管理装置50或终端装置20等外部的装置发送的应开始行驶的意思的指令。微型计算机14a若经由通信电路14d而收到行驶指示,则开始行驶。在图10的例子中,AGV 10从标记M0的位置起开始行驶。在此例中,在初始状态下,电池21处于大致满充电的状态。为了判断是否发出警报而参照的阈值(以下,有时称为“警报阈值”)被设定成规定的初始值。在此状态下,电池21的残存能量远大于警报阈值。因此,在图11中,省略关于初始状态下的电池残量与警报阈值的比较的动作。
继而,在步骤S102中,微型计算机14a测定电池残量。电池残量的测定例如可通过测定电池21的电压来进行。将此电池残量设为P0。其后,在步骤S103中,开始经设定的路线的行驶。在此第一次的循环中,电池残量足够,因此可走完路线。在图10的例子中,AGV 10返回至标记M0的位置,搬送作业完成。
在步骤S104中,微型计算机14a再次测定电池残量。将此时的电池残量设为P1。在步骤S105中,微型计算机14a将警报阈值设定成A=P0-P1。即,微型计算机14a将警报阈值设定成相当于由第一次的路线的行驶所消耗的能量的值。
在此状态下,微型计算机14a等待下一个行驶指示。在步骤S106中,若收到下一个行驶指示,则在步骤S107中,微型计算机14a再次测定电池残量。将此时的电池残量设为Pi。在步骤S108中,微型计算机14a判断电池残量Pi是否比之前设定的阈值A大。当Pi>A时,进入步骤S109,微型计算机14a走完路线。其后,返回至步骤S106,以后重复相同的动作。
当在步骤S108中Pi≦A时,判定电池残量不足。在此情况下进入步骤S110,微型计算机14a向通信电路14d发送表示电池残量不足的警报。警报例如被发送至管理装置50中。管理装置50使警报显示在例如显示器中。看到此警报的使用者或管理者可认识到电池不足。此时,微型计算机14a不开始AGV 10的移动,而待机。
通过以上的动作,AGV 10可根据第一次的循环中所消耗的电池21的能量,判断以后的循环中的电池21的能量残量是否足够。在如连续地进行相同的路线的移动的情况下,可认为电池21的消耗量在各循环中不怎么变化。通过使移动体的控制电路执行如图11那样的动作,可减少在移动的途中电池残量不足的风险。
在此例中,在步骤S105中,将阈值A设定成P0-P1。也可以将此阈值A设定成其他值。例如,为了具有富余时间,也可以将阈值A设定成比P0-P1略大的值。作为一例,也可以将阈值A设定成P0-P1的1.1倍~1.5倍左右的值。在此情况下,可进一步减少在移动的途中停止的风险。
图12是表示AGV 10的动作的第二例的流程图。在此例中,除图11中所示的动作以外,微型计算机14a在第二次循环的移动已完成后,当满足特定的条件时,进行阈值A的更新。图12中的步骤S201~步骤S210的动作与图11中的步骤S101~步骤S110的动作相同,因此省略说明。不同点在于:步骤S211及步骤S212的动作。在此例中,在第二次以后的循环中,在移动的开始时与完成时的电池21的能量残量的差(称为“第二差分值”)比阈值大的情况下,利用第二差分值对阈值进行更新。若第二次以后的各循环的移动完成,则在步骤S211中,微型计算机14a测定电池残量。将其值设为Pj。在接下来的步骤S212中,微型计算机14a将(Pi-Pj)与阈值A进行比较。在(Pi-Pj)>A的情况下,微型计算机14a利用(Pi-Pj)的值对阈值A进行更新。
通过此种动作,将在第二次以后的各循环中所参照的阈值A设定成:由之前的各循环的移动所消耗的能量中的最大值。由此,当在由各循环的移动所消耗的能量中存在偏差时,也可以减少在移动的途中陷入电池不足的风险。
图13是表示AGV 10的动作的第三例的流程图。在此例中,在进行各循环的移动的期间内,微型计算机14a每隔规定时间测定电池21的能量残量,并根据由位置推断装置14e所推断的位置信息来推断从出发地点起的移动距离。而且,微型计算机14a计算作为移动距离在路线的总移动距离中所占的比例的进展率α。当所测定的能量残量已变成根据阈值A及进展率α所决定的第一值以下时,微型计算机14a向通信电路14d发送警报。此时,微型计算机14a使阈值A仅增加由进展率α所决定的第二值。由此,可进一步减少在移动的途中电池残量不足的风险。
在图13的例子中,首先在步骤S301中,微型计算机14a判断是否设定有阈值A。在未设定阈值A的情况(即无效(Null)的情况)下,执行步骤S302~步骤S307的动作。在设定有阈值A的情况下,执行步骤S311以后的动作。
在步骤S302中,微型计算机14a判断是否已收到行驶指示。在已收到行驶指示的情况下,进入步骤S303,微型计算机14a测定电池残量,并将其值设为P0。在接下来的步骤S304中,微型计算机14a对驱动装置17发出移动开始的指示,而开始行驶。若走完路线,则在步骤S305中,微型计算机14a根据从位置推断装置14e中输出的位置信息的履历,计算每一次循环的行驶距离。将此行驶距离设为L。继而,在步骤S306中,微型计算机14a将警报阈值设定成A=P0-P1。
继而,在步骤S311中,微型计算机14a待机至收到行驶指示为止。若收到行驶指示,则在步骤S312中,微型计算机14a测定此时的电池残量,并将其值设为Pi。在接下来的步骤S313中,微型计算机14a将电池残量Pi与警报阈值A进行比较。此处,在Pi>A的情况下,微型计算机14a使驱动装置17开始行驶。在Pi≦A的情况下,微型计算机14a向通信电路14d发送警报。
此例中的微型计算机14a在行驶开始后,每隔规定时间t1进行进展率α的计算与电池残量的测定,并判断电池残量是否足够(步骤S316~步骤S320)。时间t1可设定成任意的时间。时间t1例如可设定成100毫秒~10秒的范围内的值。此时间t1可设定成:比位置推断装置14e输出位置信息的周期还长的值。在某一例中,时间t1被设定成300毫秒左右的值。
在步骤S316中,微型计算机14a待机至经过时间t1为止。在步骤S317中,微型计算机14a计算作为从出发地点起的行驶距离在路线的总行驶距离L中所占的比例的进展率α。在步骤S318中,微型计算机14a测定电池残量,并将其值设为Pk。在步骤S319中,微型计算机14a将电池残量Pk与根据阈值A及进展率α所决定的第一值(1-α)A进行比较。在Pk>(1-α)A的情况下,进入步骤S320,微型计算机14a判定行驶是否已完成。在行驶未完成的情况下,返回至步骤S316,再次执行所述动作。
当在步骤S319中Pk≦(1-α)A时,进入步骤S321,微型计算机14a向通信电路14d发送警报。进而,在步骤S322中,微型计算机14a使阈值A仅增加由进展率α所决定的第二值(1-α)C。此处,C是事先设定的常数。C例如可设定成与之前的阈值A相同的值。在此情况下,阈值A被更新成A+(1-α)A。在发送了警报的情况下,微型计算机14a对驱动装置17发出指令,使AGV 10停止,或者使朝向供电区域的移动开始。
若在步骤S320中行驶完成,则进入步骤S323,微型计算机14a再次测定电池残量,并将其值设为Pj。在接下来的步骤S324中,微型计算机14a将(Pi-Pj)与阈值A进行比较。在(Pi-Pj)>A的情况下,利用(Pi-Pj)的值对阈值A进行更新。其后,返回至步骤S311,重复所述动作。
如以上那样,在图13的例子中,在AGV 10移动的期间内,微型计算机14a重复根据进展率α的电池残量的评价。而且,微型计算机14a若考虑进展率α,而判断电池残量不足,则向通信电路14d发送警报。进而,微型计算机14a将下一次以后的循环中所使用的阈值A的值,更新成比之前的值大的值。
通过此种动作,可进一步减少在各循环的移动途中电池21的残量不足,而变得无法移动的风险。
在图13的例子中,从出发地点起的行驶距离根据从位置推断装置14e中输出的位置信息来计算。位置推断装置14e将从激光测距仪15中输出的数据与地图数据进行对照,由此确定位置。微型计算机14a可根据每隔规定时间输出的所述位置信息,计算行驶距离。也可以根据从内界传感器中输出的信号推断移动体的位置及移动距离,来代替此种方法。例如,可对从图5A及图5B中所示的编码器18中输出的表示车轮的每单位时间的转速的信号进行累计,由此推断位置及移动距离。如此,位置推断装置可根据从外界传感器或内界传感器中输出的信号,推断移动体的位置。移动体的控制电路可根据所推断的位置的信息,推断从出发地点起的移动距离及进展率。
继而,对每日管理移动循环数,并根据每日的移动循环数将阈值设定成适当的值的动作的例子进行说明。
移动体中的控制电路也可以每日记录移动循环数和/或由各循环的移动所消耗的能量。也可以将在一日之中的最初的循环中所参照的阈值B设定成:与在前一日、或比前一日更前的一日中进行的移动的循环数成比例的值。例如,也可以将所述阈值B设定成:所述循环数乘以每一次循环所消耗的能量的推断值所得的值。每一次循环所消耗的能量的推断值例如与所述警报阈值A一致。也可以将所述阈值B设定成:由前一日、或比前一日更前的一日中进行的所有循环的移动所消耗的能量的总量。此种阈值B的设定在每日的作业量的变化小的情况下特别有效。例如针对某一日,在移动体进行与前一日相同的循环数的移动的情况下,预想此日所消耗的蓄电装置的能量变成与前一日中的消耗量相同的程度。因此,先将前一日进行的移动的循环数乘以每一次循环所消耗的能量的推断值所得的值、或由前一日的所有循环的移动所消耗的能量的总量,作为当日的最初的循环中的阈值B来设定是合理的。通过如此设定,可在一日的移动的开始时,判定蓄电装置的蓄电量在完成此日的所有循环的移动方面是否足够。
也可以想到某一日的循环数与过去的一日的循环数不同的情况。在此情况下,当日的循环数与过去的一日的循环数的比乘以所述阈值B所得的值,可作为一日的最初的循环中的阈值来设定。例如,将n1及n2设为不同的2以上的整数,在前一日进行n1次循环,在当日进行n2次循环。在此情况下,B×(n2/n1)可作为当日的最初的循环中的警报阈值来设定。
并不限定于移动体中的控制电路,也可以由管理装置50等外部的装置来进行所述动作。即,外部的装置也可以决定阈值,并向各移动体通知此阈值。移动体可参照从外部的装置所接收到的阈值,进行电池残量的判定。
图14是表示AGV 10的动作的第四例的流程图。在此例中,AGV 10中的微型计算机14a在收到一日的最初的行驶指示时,取得管理装置50所设定的警报阈值B(步骤S401及步骤S402)。可从管理装置50将此阈值B与行驶指示一同发送至AGV 10中。或者,阈值B也可以事先储存在外部的存储装置中。在步骤S403中,微型计算机14a测定电池残量,并将其值设定成Pi。此时,微型计算机14a经由通信电路14d而将值Pi发送至管理装置50中。在步骤S404中,微型计算机14a将Pi与阈值B进行比较。在Pi≦B的情况下,进入步骤S406,微型计算机14a经由通信电路14d而向管理装置50发送警报。在Pi>B的情况下,微型计算机14a进入步骤S405,开始路线的行驶。在此例中,若走完路线,则微型计算机14a经由通信电路14d而将表示已走完的信号发送至管理装置50中。在接下来的步骤S407中,微型计算机14a再次测定电池残量,并将其值设定成Pj。微型计算机14a也向管理装置50通知值Pj。
在第二次以后的循环中,AGV 10执行步骤S411~步骤S414的动作。步骤S411、步骤S412、步骤S413、步骤S414,分别与步骤S401、步骤S403、步骤S405、步骤S407的动作相同。
图15是表示此例中的管理装置50的动作的流程图。此例中的管理装置50具备管理日期与时间的功能。管理装置50针对各AGV 10,每日管理在经指定的道路上行驶的次数n。管理装置50也进行对各AGV 10发送行驶指示的动作,但在图15中省略行驶指示。
在***的运用开始后,首先在步骤S501中,将行驶次数n设定成0。在步骤S502中,将每一次的行驶所需要的电能的推断值A设定成初始值。在此状态下,管理装置50判定有无来自AGV 10的通知(步骤S503)。若有通知,则管理装置50进行对应于通知的内容的动作(步骤S504)。
在通知为警报的情况下,管理装置50将警报输出至自身中内置或所连接的显示器或扬声器等装置中(步骤S505)。进而,向AGV 10发送停止指示。
在通知为电池残量Pi或电池残量Pj的情况下,管理装置50将此值记录在存储媒体中(步骤S506)。此时,判断电池残量Pi是否比阈值A大(步骤S507)。在Pi>A的情况下,返回至步骤S503。在Pi≦A的情况下,进入步骤S505,进行警报发布及针对AGV 10的停止指示。
在通知为走完通知的情况下,管理装置50将A与(Pi-Pj)进行比较,并利用两者之中更大的值对A进行更新(步骤S508)。其后,管理装置50参照自身所管理的时刻信息,判断日期是否已改变(步骤S509)。在日期未改变的情况下,使n加上1(步骤S511),并返回至步骤S503。在日期已改变的情况下,将一日的最初的循环中的警报阈值B设定成A×n,并记录在存储装置中或发送至AGV 10中(步骤S510)。其后,返回至步骤S503。
通过此种动作,可每日更新警报阈值A、警报阈值B。由此,即便在存在伴随使用年月的经过的电池21的劣化的情况下,也可以自动地使用于发出警报的阈值最佳化。
在图14及图15的例子中,AGV 10仅在每日的第一次的循环中进行电池残量与警报阈值B的比较。并不限定于此例,AGV 10在第二次以后的循环中,例如也可以进行如图11~图13的任一者中所示的比较判定处理。管理装置50并不限定于图15中所示的动作,例如也可以进行与图13中所示的判定处理类似的动作。
以上的动作为一例,所述多个例子中的动作可适宜组合。所述各动作例如可通过CPU等集成电路执行储存在存储媒体中的计算机程序来执行。
所述总括的形态或具体的形态也可以通过***、方法、集成电路、计算机程序、或记录媒体来实现。或者,也可以通过***、装置、方法、集成电路、计算机程序、及记录媒体的任意的组合来实现。
[产业上的可利用性]
本公开的移动体及移动体管理***可适宜地用于工厂、仓库、建设现场、物流、医院等中的货物、零件、完成品等物体的移动及搬送。
Claims (10)
1.一种移动体,进行沿着经设定的路线的多次的循环的移动,所述移动体的特征在于,包括:
蓄电装置;
驱动装置,利用蓄积在所述蓄电装置中的电能使所述移动体移动;
通信电路,进行无线通信;以及
控制电路,监视所述蓄电装置的能量残量,并控制所述驱动装置及所述通信电路;
当开始沿着所述路线的移动时,所述控制电路将所述蓄电装置的所述能量残量与阈值进行比较,在所述能量残量超过所述阈值的情况下使所述驱动装置开始所述移动,在所述能量残量未超过所述阈值的情况下向所述通信电路发送警报,
所述阈值根据由过去的至少一次的循环的移动所消耗的能量来设定。
2.根据权利要求1所述的移动体,其特征在于,
所述阈值被设定成:由前一次的循环的移动所消耗的能量、或由过去的各循环的移动所消耗的能量中的最大值。
3.根据权利要求1或2所述的移动体,其特征在于,
所述控制电路在第一次循环的移动已完成后,
将作为所述第一次循环的移动的开始时与完成时的所述能量残量的差的第一差分值设定成所述阈值,
当开始第二次循环的移动时,在所述能量残量为所述阈值以下的情况下,向所述通信电路发送所述警报。
4.根据权利要求3所述的移动体,其特征在于,
所述控制电路在所述第二次循环的移动已完成后,
在作为所述第二次循环的移动的开始时与完成时的所述能量残量的差的第二差分值比所述阈值大的情况下,利用所述第二差分值对所述阈值进行更新。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的移动体,其特征在于,还包括:
位置推断装置,
所述位置推断装置包含外界传感器或内界传感器,根据从所述外界传感器或所述内界传感器中输出的信号,来推断所述移动体的位置及姿势,
在进行各循环的移动的期间内,所述控制电路根据所推断的所述位置来推断从出发地点起的移动距离,并计算作为所述移动距离在所述路线的总移动距离中所占的比例的进展率α,
当所述能量残量已变成根据所述阈值及所述进展率α所决定的第一值以下时,向所述通信电路发送所述警报。
6.根据权利要求5所述的移动体,其特征在于,
当所述能量残量已变成所述第一值以下时,所述控制电路使所述阈值仅增加由所述进展率α所决定的第二值。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的移动体,其特征在于,
所述控制电路每日记录移动循环数,
在一日之中的最初的循环中所参照的所述阈值被设定成:由在前一日或比前一日更前的一日中进行的所有循环的移动所消耗的所述能量的总量、或者与在前一日或比前一日更前的一日中进行的移动的循环数成比例的值。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的移动体,其特征在于,
所述移动体按照来自外部的装置的指示,进行沿着所述路线的移动,
所述外部的装置每日记录移动循环数,
在一日之中的最初的循环中所参照的所述阈值被设定成:由在前一日或比前一日更前的一日中进行的所有循环的移动所消耗的所述能量的总量、或者与在前一日或比前一日更前的一日中进行的移动的循环数成比例的值。
9.一种控制移动体的方法,对于进行沿着经设定的路线的多次的循环的移动的移动体进行控制,其中,
所述移动体包括:
蓄电装置;
驱动装置,利用蓄积在所述蓄电装置中的电能使所述移动体移动;以及
通信电路,进行无线通信;
所述控制移动体的方法的特征在于,包括:
当开始沿着所述路线的移动时,将所述蓄电装置的能量残量与阈值进行比较,在所述能量残量超过所述阈值的情况下使所述驱动装置开始所述移动,在所述能量残量未超过所述阈值的情况下向所述通信电路发送警报,
所述阈值根据由过去的至少一次的循环的移动所消耗的能量来设定。
10.一种计算机可读取记录媒体,记录计算机程序,对于进行沿着经设定的路线的多次的循环的移动的移动体进行控制,其中,
所述移动体包括:
蓄电装置;
驱动装置,利用蓄积在所述蓄电装置中的电能使所述移动体移动;以及
通信电路,进行无线通信;
记录所述计算机程序的所述计算机可读取记录媒体的特征在于,使计算机执行如下的动作:
当开始沿着所述路线的移动时,将所述蓄电装置的能量残量与阈值进行比较,在所述能量残量超过所述阈值的情况下使所述驱动装置开始所述移动,在所述能量残量未超过所述阈值的情况下向所述通信电路发送警报,
所述阈值根据由过去的至少一次的循环的移动所消耗的能量来设定。
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PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
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