JP2003186539A - 移動ロボット - Google Patents
移動ロボットInfo
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Abstract
為に充電ステーションに帰巣する回数を低減する。 【解決手段】 バッテリを搭載しバッテリの蓄電量の状
態が所定蓄電量以下になったとき自律歩行して充電ステ
ーション30に帰巣しバッテリの充電を行う移動ロボッ
ト1において、バッテリの蓄電量の状態が所定蓄電量よ
り高い状態にあるときは充電ステーション30に戻らず
にバッテリの充電を行う太陽電池9を移動ロボット1に
搭載する。また、太陽電池9によりバッテリの充電を行
うとき太陽電池の発電効率の高い場所を探す手段を設け
る。これにより、移動ロボット1の充電ステーション3
0への帰巣回数を減らすことができる。
Description
り、特に、移動ロボットが充電のために頻繁に充電ステ
ーションに帰巣するのを回避するのに好適な移動ロボッ
トに関する。
が人気を呼び、様々な移動ロボットが市販されている。
これらの移動ロボットでは、CCDカメラやマイク,ス
ピーカ,制御装置等の多種類の電子機器を動作させる必
要があり、また、四肢を電動モータで駆動する必要があ
るため、大型のバッテリを搭載している。更に、このバ
ッテリの蓄電量が残り少なくなったときは移動ロボット
が自ら充電ステーションに帰巣し、バッテリの充電を行
う構成になっている。
報記載の移動ロボットでは、移動ロボットに搭載したカ
メラの撮像画像から充電ステーションまでの距離や方向
を算出し、移動ロボットが自ら充電ステーションに戻
り、充電器のコネクタに自らの充電用コネクタを接続す
る様になっている。また、特開平5―23264号公報
記載の移動ロボットは、充電ステーションの発する誘導
磁界を検出して帰巣し、誘導磁界で充電を行う様になっ
ている。
には様々な電子機器が搭載され、また、移動ロボットに
様々な動作をさせるにはそれだけ搭載する電動モータの
数が増え、消費電力が増大するという問題がある。しか
し、消費電力が増大したからといって、移動ロボットが
頻繁に充電ステーションに帰巣してしまうのでは、移動
ロボットの稼働率が低下してしまい、ペット型の移動ロ
ボットにあっては面白みに欠けペットとしての機能が阻
害されてしまう。
巣回数を低減させることができる移動ロボットを提供す
ることにある。
搭載し該バッテリの蓄電量の状態が所定蓄電量以下にな
ったとき自律歩行して充電ステーションに帰巣し前記バ
ッテリの充電を行う移動ロボットにおいて、前記バッテ
リの蓄電量の状態が前記所定蓄電量より高い状態にある
ときは前記充電ステーションに戻らずに前記バッテリの
充電を行う太陽電池を搭載することで、達成される。
てバッテリを充電することができ、バッテリの蓄電量が
所定蓄電量以下になるまでの時間を延ばすことができ、
充電ステーションへの帰巣回数を低減することが可能と
なる。
より前記バッテリの充電を行うとき前記太陽電池の発電
効率の高い場所を探す手段を備えたことを特徴とする。
この構成より、効率的に太陽電池による充電ができ、移
動ロボットの充電ステーションへの帰巣回数を低減可能
となる。
て、図面を参照して説明する。
に歩行等を行うことができる移動ロボットの外観図であ
る。この移動ロボット1は犬の形状をしており、顔の部
分に撮像カメラ2が搭載され、耳の部分にマイク3が搭
載され、口の部分にスピーカ4(図2参照)が搭載され
ており、また、体の各所にタッチセンサ5(図2参照)
が搭載されている。
等は夫々多関節駆動され、撮像カメラ2やマイク3、タ
ッチセンサ5の入力状況に応じて歩き、寝転がり、じゃ
れる動作を行う様になっている。そして、この移動ロボ
ット1の腹部分には、太陽電池9が取り付けられてい
る。太陽電池9を背中側にも取り付けることができる
が、背中側は物が落下して太陽電池が破損する虞が高い
ため、本実施形態では、腹側にのみ太陽電池9を搭載し
ている。
ン30のブロック構成図である。移動ロボット1の各種
制御動作を演算し命令信号を出力する制御部10には、
バス11を介してカメラ2やマイク3、スピーカ4、タ
ッチセンサ5が接続されると共に、インタフェース12
及び無線通信手段13が接続されている。また、制御部
10には、四肢6a,6b,…や首7や尻尾8を駆動す
る第1関節駆動部14a,第2関節駆動部14b,第n
関節駆動部14nがバス15を介して接続されている。
搭載され、このバッテリ20から、カメラ2,マイク
3,…,第n関節駆動部14n等に電力が供給されるよ
うになっている。バッテリ20には、充放電制御部21
が接続され、充放電制御部21に図示しないコネクタや
誘導磁界で外部充電器が接続された場合には、充放電制
御部21は、この外部充電器からバッテリ20を充電す
る様になっている。
ト1に搭載された図1に示す太陽電池9と発電検出部2
2が接続され、発電検出部22が太陽電池9の発電を検
出したとき、太陽電池9による発電電力をバッテリ20
に送って充電する様になっている。
介して商用電源に接続される制御部32と、この制御部
32にバス33を介して接続される無線通信手段34、
インタフェース35、給電制御部36、接近接続検出部
37とを備える。
無線通信手段13との間で無線通信を行い、接近接続検
出部37は移動ロボット1が充電ステーション30に近
づき給電制御部36が移動ロボット1の充放電制御部2
1に接続(コネクタ接続または誘導磁界接続のいずれで
も可)し、また、インタフェース35が移動ロボット1
側のインタフェース12に接続したことを検出する。
接続した場合には、移動ロボット1のバッテリ20は、
商用電源により給電制御部36を介して充電され、充電
ステーション30の制御部32と移動ロボット1の制御
部10とはインタフェース35,12を介して有線によ
り通信を行う。
ト1の動作説明図である。本実施形態に係る移動ロボッ
ト1は、充電ステーション30から離れて自律的に歩行
し、充電ステーション30との間で無線により充電に必
要な情報の通信を行っている。
ョン30に戻らずに移動動作を行い、バッテリ蓄電量が
大幅に低下した場合には、移動ロボット1はバッテリ電
圧値からこの状態を知り、充電ステーション30の方に
歩いて行って商用電源からバッテリ20の充電を行う。
れほどでも無く、ユーザが移動ロボット1の相手をして
いないときには、本実施形態の移動ロボット1は、撮像
カメラ2の撮像画像から照度の高い場所を検出し、その
場所に移動して仰向けに寝転がる様になっている。これ
により、移動ロボット1の腹側にある太陽電池9が太陽
の方に向けられ、バッテリ20は太陽電池9により充電
される。
るが、あたかもペットが日向ぼっこをする行動として表
現されるため、実際のペット動作を擬態することにもな
り、ユーザに違和感を生じさせないという効果がある。
順を示すフローチャートである。移動ロボット1の制御
部10は、ステップS1でバッテリ電圧値Xを第1設定
値A及び第2設定値B(A≦B)と比較し、A≦X<B
であるか否かを判定する。この判定結果が否定すなわ
ち、バッテリ電圧値XがA未満またはB以上の場合には
ステップS2に進み、バッテリ電圧値XがA未満である
か否かを判定する。この判定結果が否定すなわちバッテ
リ電圧値XがB以上の場合には、バッテリ20を充電す
る必要がないため、ステップS3に進み、自律歩行動作
などの動作処理を行い、ステップS1に戻る。
ち、バッテリ電圧値XがA未満の場合には、バッテリ2
0の蓄電量が大幅に低下しているため、ステップS2か
らステップS4に進み、ステーション充電動作処理によ
りバッテリ20の充電を行う。
動作処理の詳細処理手順を示すフローチャートである。
先ずステップS41で、移動ロボット1を充電ステーシ
ョン30まで歩行移動させて図2の充放電制御部21を
給電制御部36に接続させ、ステップS42で、バッテ
リ20の充電を行う。この充電中はバッテリ電圧値Xを
設定値C(B<C)と比較し(ステップS43)、X>
CとなるまでステップS42を繰り返し、X>Cとなっ
たとき、このステーション充電動作を終了して図4のス
テップS3に進む。
ち、バッテリ電圧値XがA≦X<Bの場合には、ステッ
プS1からステップS5に進み、光充電動作を行う。図
6は、この光充電動作の詳細処理手順を示すフローチャ
ートである。先ずステップS51で、受光量が最大とな
る方向に移動する。
照度が高い場所を検出し、その場所に移動する。そし
て、寝転がることで太陽電池9を太陽の方向に向け、太
陽電池9の発電電圧Yを所定設定値Vと比較し、Y>V
であるか否かを判定する(ステップS52)。この判定
結果が否定すなわちY≦Vの場合には、光量不足で発電
電圧がバッテリ20を充電するには不足するため、ステ
ップS51に戻って別の場所に移動する。
発電電圧Y>Vの場合には、ステップS53に進み、バ
ッテリ20の光充電処理を行う。この光充電によりバッ
テリ20が満充電状態になれば、このステップS53の
処理を終了して、図4のステップS3に進むが、図6の
処理の途中でユーザが移動ロボット1に対して手招きし
たり呼びかけたりタッチした場合には、これをカメラ2
やマイク3、タッチセンサ5の入力信号によって検知
し、図6の光充電処理を停止し、図4のステップS3に
進む。
行を何回か繰り返しても発電電圧が所定電圧値Vに達し
ない場合には、光充電動作をあきらめる様にしてもよ
く、また、この場合、充電ステーション30に戻る様に
してもよい。
移動ロボットの空き時間中に実際のペットの日向ぼっこ
動作を擬態した行動によってこまめにバッテリを光充電
するため、移動ロボット1の充電ステーションへの帰巣
回数を低減することが可能となる。
ボット1の腹側にのみ太陽電池を搭載し、日向ぼっこに
擬態した行動で光充電処理を行ったが、背中側にも太陽
電池を搭載し、常時、光充電する構成とすることも可能
である。
太陽電池を搭載した実施形態だけを説明したが、本発明
はペット型移動ロボットに限るものではなく、産業用の
移動ロボットに太陽電池を搭載し、上述した実施形態と
同様に光充電を行うことで帰巣回数を低減し、その稼働
率を向上させることも可能である。
るために移動ロボットが充電ステーションに帰巣する回
数を低減することが可能となる。
図である。
ブロック構成図である。
図である。
フローチャートである。
理手順を示すフローチャートである。
すフローチャートである。
Claims (2)
- 【請求項1】 バッテリを搭載し該バッテリの蓄電量の
状態が所定蓄電量以下になったとき自律歩行して充電ス
テーションに帰巣し前記バッテリの充電を行う移動ロボ
ットにおいて、前記バッテリの蓄電量の状態が前記所定
蓄電量より高い状態にあるときは前記充電ステーション
に戻らずに前記バッテリの充電を行う太陽電池を搭載し
たことを特徴とする移動ロボット。 - 【請求項2】 前記太陽電池により前記バッテリの充電
を行うとき前記太陽電池の発電効率の高い場所を探す手
段を備えたことを特徴とする請求項1記載の移動ロボッ
ト。
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