JP2004174228A - 自走式作業ロボット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 車輪6を有する走行アセンブリ1と、走行アセンブリ1に着脱可能な第1および第2作業アセンブリ20、50を備える。走行アセンブリ1には、第1または第2作業アセンブリ20、50のいずれか一方のみが選択的に搭載され、各作業アセンブリ20、50は、作業アセンブリの種別の特定を可能とするための種別特定手段33を備え、走行アセンブリ1は、車輪6を駆動するための駆動モータ5と、該駆動モータ5の回転を制御する走行車輪制御手段41と、両作業アセンブリ20、50のうちいずれの作業アセンブリが搭載されているかを判別する判別手段38と、判別の結果に応じて、作業アセンブリ20、50を動作させる作業信号を出力する駆動信号出力手段39とを備える。
【選択図】 図5
Description
川越宣和、他1名,「ポータブルな自律移動ロボット ロボサニタン」,Human With Technology (HWT),1997年9月号,p.25−35
例えば、前記作業ロボットに吸引清掃機能を搭載しようとした場合には、液剤貯蔵用タンクは不要なので、代わりに、吸引清掃アセンブリのうち、床面近くに配置する必要の無い部分であって比較的重量の大きい部分であるモータやフィルタやゴミ収拾部や電池等を内蔵する集塵ボックス部を自律走行車上に搭載するのが合理的である。しかし、液剤貯蔵用タンクの形状と集塵ボックス部の形状を同一形状にすることが難しく、統一的なデザインの外観を得ることが難しかった。
また、本発明の別の目的は、走行アセンブリにどのような作業アセンブリを搭載しても、統一的なデザインの外観を得ることができるようにすることである。
また、1台の走行アセンブリを有効利用することができるので、コストダウンが可能になる。
本作業ロボットは、図1に示す走行アセンブリ1を共通の構成として、種々の作業アセンブリのうち1つを前記走行アセンブリ1に選択的に搭載して使用される。この実施例1では、第1作業アセンブリとして液体塗布アセンブリ20を搭載した場合を例に取って説明する。
図2に示すように、液体塗布アセンブリ20は、上面ユニット21および側面ユニット22を備えている。各ユニット21、22は前記走行アセンブリ1に対して着脱可能に構成されている。
前記制御部8は、図5(a)に示すように、判別手段38、駆動信号出力手段39、センサ信号入力手段40、走行車輪制御手段41、スライド制御手段42、超音波センサ制御手段43、ジャイロセンサ制御手段44、バンパーセンサ制御手段45、CPU46、RAM47およびROM48を備えている。
各手段38〜45とCPU46とは、それぞれ、図示しないインターフェイスにより接続されている。
また、制御基板32には、後述の接触センサ制御手段37が実装されている。前記センサ信号入力手段40は、前記各制御手段35、36、37からの信号をCPU46へ出力するためのものである。
前記スライド制御手段42は、スライド駆動モーター15の回転を制御し、取付板11の左右スライド制御を行う。
前記各センサ制御手段43、44、45は、それぞれ、超音波測距センサ3、ジャイロセンサ7およびバンパーセンサ10の制御を行う。
なお、RAM47は、作業領域情報や、行動計画情報などの作業指令情報や、各種制御変数を記憶するランダムアクセスメモリーである。ROM48は、プログラムを格納するリードオンリーメモリーである。
図2に示すように、前記液体塗布アセンブリ20は、床面にワックスや消毒液などの液剤を均一に塗布するための作業アセンブリである。当該液体塗布アセンブリ20は、床面近くに配置する必要が無くかつ重量の大きい部分である上面ユニット21と、床面に均一に液剤を塗布する側面ユニット22とを備える。前記上面ユニット21と前記側面ユニット22との間は液剤供給用チューブ(管)23により繋がれている。
前記側面ユニット22は、ノズル(塗布部)31およびポンプ27などを備えている。ポンプ27は、タンク21aに貯留されている液剤を、前記液剤供給用チューブ23を介して、ノズル31へ供給する。ノズル31は、床に液剤を定量滴下するためのものである。前記ノズル31は、図示しないモータにより、所定の速度(たとえば、1往復1〜2秒)で左右にスキャンされ、前進走行に伴って床にノコギリ刃形状に液剤を滴下してゆく。床に滴下された液剤は、塗布用布(塗布部)29によって均一に塗り延ばされる。
(1) タンク保持台25を、走行アセンブリ1の上に載せ、カムロックファスナープラグ26とカムロックファスナーソケット13を用いて固定する。
(2) タンク21aをタンク保持台25の上に載せる。
(3) 側面ユニット22の取付金具28を、走行アセンブリ1の取付板11に差し込むことにより、側面ユニット22を走行アセンブリ1に機械的に接続する。(図4)
(4) 側面ユニット22の制御基板32に接続されているケーブル24を、走行アセンブリ1のコネクタ12に接続することにより、液体塗布アセンブリ20と走行アセンブリ1とを電気的に接続する。
(5) 側面ユニット22のポンプ27に接続されている液剤供給用チューブ23を、タンク21aに挿入する。
なお、設定値の記憶方法は、ディップスイッチによる設定でも良いし、フラッシュメモリーなどの半導体メモリーに書き込む方法でも良い。
前記スキャン制御手段35は、前記駆動信号出力手段39からの作業信号に基づいて、ノズル31の左右スキャン駆動を制御する。さらに、前記スキャン制御手段35は、図示しないフォトインタラプタなどにより、ノズル31が左右端へ到達したことを検知して、左右端到達検知信号を制御部8のセンサ信号入力手段40に出力する。
前記接触センサ制御手段37は、前記接触センサ30のON/OFFの状態を検知し、前記センサ信号入力手段40へ出力する。
吸引清掃アセンブリ50は、平坦な硬質床やカーペット床のゴミを吸引清掃作業(第2の作業の一例)を行うための作業アセンブリである。当該吸引清掃アセンブリ50は、上面ユニット51と側面ユニット59とを有している。前記上面ユニット51は、ゴミ収容部(タンク)52やブロアーモータ54やフィルター53や電池55や第1制御基板56等の床面近くに配置する必要の無い要素を含む比較的重量の大きい部分である。前記側面ユニット59は、床面近くで床のゴミを吸引する吸引口59aを有している。
また、上記のように全アセンブリに対して保持台を兼用するように構成した場合は、保持台は走行アセンブリ1に対して着脱可能である必要は無いので、固定して取り付けるか、走行アセンブリ1の上面を保持台の形状に構成することができる。したがって、より一層のコストダウンを図ることができる。
たとえば、作業アセンブリの判別は電気的な方法によらず、物理的な方法により判別してもよい。物理的な方法として、たとえば、種別特定手段を各作業アセンブリごとに位置を変更させて取り付ける邪魔板とする方法や、各作業アセンブリの互いに異なる位置に設けた突起などを検出する方法が考えられる。
また、作業アセンブリの種類は前述の2種類に限られず、以下に示す紫外線照射アセンブリや放射線量計測アセンブリなどを含めた3種類以上の作業アセンブリを走行アセンブリに搭載可能としてもよい。
5:駆動モータ
6:車輪
8:制御部
20:液体塗布アセンブリ(第1作業アセンブリ)
21:上面ユニット
21a:タンク
22:側面ユニット
23:液剤供給用チューブ(管)
29:塗布用布(塗布部)
31:ノズル(塗布部)
32:制御基板
33:種別特定手段
38:判別手段
39:駆動信号出力手段
41:走行車輪制御手段
50:吸引清掃アセンブリ(第2作業アセンブリ)
51:上面ユニット
52:ゴミ収容部(タンク)
57:吸引ホース(管)
59:側面ユニット
59a:吸引口
56、62:制御基板
90:カバー
93:パトライト(警報機)
94:スピーカ(警報機)
S:収容空間
Claims (7)
- 自走する作業ロボットであって、
床上を自走するための車輪を有する走行アセンブリと、
前記走行アセンブリに着脱可能で、前記床に対する第1の作業を行う第1作業アセンブリと、
前記走行アセンブリに着脱可能で、前記床に対する第2の作業を行う第2作業アセンブリとを備え、
前記走行アセンブリには、前記第1または第2作業アセンブリのいずれか一方のみが選択的に搭載され、
前記各作業アセンブリは、当該アセンブリを前記走行アセンブリに搭載した際に、前記作業アセンブリの種別の特定を可能とするための種別特定手段を備え、
前記走行アセンブリは、前記車輪を駆動するための駆動モータと、該駆動モータの回転を制御する走行車輪制御手段と、前記両作業アセンブリのうちいずれの作業アセンブリが搭載されているかを判別する判別手段と、前記判別の結果に応じて、前記作業アセンブリを動作させる作業信号を出力する駆動信号出力手段とを備えた自走式作業ロボット。 - 請求項1において、
前記種別特定手段は、電気信号を前記判別手段に出力する自走式作業ロボット。 - 請求項2において、
前記各作業アセンブリには、前記走行アセンブリからの作業信号に基づいて当該作業アセンブリの動作を制御するための制御基板が搭載されている自走式作業ロボット。 - 請求項1において、
前記走行アセンブリは、前記車輪により支持される台車様であり、
前記各作業アセンブリは、
前記台車の前方または後方に取付けられ、床に近接ないし接触する側面ユニットと、
前記台車の上面に載せられるタンクを含む上面ユニットと、
前記両ユニットの間を繋ぐ管と
を備えている自走式作業ロボット。 - 請求項4において、
前記上面ユニットを載せた状態で当該上面ユニットを覆うカバーが、前記走行アセンブリの台車上に着脱自在に設けられている自走式作業ロボット。 - 請求項5において、
前記カバーの頂部には収容空間が設けられ、該収容空間に警報機が収容されている自走式作業ロボット。 - 請求項4において、
前記第1作業アセンブリの上面ユニットのタンクは液剤を貯留し、
前記第1作業アセンブリの側面ユニットは前記液剤を塗布する塗布部を含み、
前記第2作業アセンブリの側面ユニットは床上のゴミを吸引する吸引口を有し、
前記第2作業アセンブリの上面ユニットのタンクは前記ゴミを集塵する自走式作業ロボット。
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