JP2007115275A - ロボット制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明は、利用者、サービス及びロボットに関する特性に関するデータベース24を具備し、このデータベース24を検索することによりサービスを実行するサービス処理部(ロボット)2〜4を決定する。この決定の際には、サービスに必要なロボットの保有能力などが判断基準として使用される。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の実施の形態に係るロボット制御システムの全体を示す図である。
同図に示すように、LAN、インターネットなどのネットワーク1にはユーザに対してサービスを遂行するロボット2〜4、サービス開始イベントを検知するためのセンサデータを検出するセンサ5〜7などが接続されている。
図2は、プラットフォームの詳細を示す機能ブロック図である。
サービス実行確認のための提示部11は、プラットフォーム8において決定されたサービスの実行の可否を提示する。
承諾/拒否を指示するための入力部12は、提示部11により提示されたサービスの実行の可否についての指示を入力する。
センサ情報収集部21は、各種センサ5〜7からセンサデータを収集する。センサ情報収集部21が対象とするセンサは、環境に設置されている外界センサだけでなく、ロボットが自ら備えている内界センサを含んでも良い。
サービス決定部23は、図3や図4に示す処理フローに基づいてデータベース24を参照しつつ、提供サービスを決定する。その後、サービス決定部23は、決定されたサービスを実現できるサービス処理部2〜4を選択し、(必要に応じてサービスを遂行するために必要なセンサ情報を引き渡し、)サービスを開始させる。
利用者データベースは、表1に示すように、利用者ID(識別情報)、利用者名、サービスID、(サービスを開始する)イベント及び利用者位置XU,YUを互いに関連付けて記憶する。ここで、利用者位置は、利用者の現在位置であり、センサ情報収集部21によって収集された利用者の位置に関するセンサデータが逐次登録される。
ロボットデータベースは、表2に示すように、ロボットID、ロボット名、ロボット保有能力、ロボット位置XR,YR及びロボット状態を互いに関連付けて記憶する。ここで、ロボット位置は、ロボットの現在位置であり、センサ情報収集部21によって収集されたロボットの位置に関するセンサデータが逐次登録される。また、ロボット状態はロボットの現在の状態を示しており、センサ情報収集部21によって収集されたロボットの状態に関するセンサデータが逐次登録される。
次に、本発明の実施の形態に係るロボット制御システムの動作について、図3のフローチャートを参照して説明する。
ここでは、ロボットがいる部屋に利用者が入室したとき、ロボットが挨拶をするというサービスを具体例に説明する。この場合、図2の「サービス処理部」は「ロボット」に相当する。
利用者はRF(Radio Frequency)タグを携帯し、部屋にはRFタグが発出する利用者IDを検知するRFタグリーダが設置されている。また、部屋には利用者の位置を検出するカメラが設置されているとする。図2の「センサ」は、ここではRFタグリーダとカメラに相当する。
部屋に設置されているカメラが利用者位置(XU、YU)を検知すると、それをセンサ情報収集部21に送信する。利用者の位置を検出するためには、例えば、カメラを天井に設置して部屋全体を視野内で捉えられるようにし、公知のテンプレートマッチング技術(例えば、特開平9−330402号公報参照。)を用いる。
センサ情報収集部21は、利用者位置を利用者DBに登録するとともに、利用者位置と利用者IDをサービス開始イベント検出部22へ送信する。
サービス決定部23では、図3に示すS2以下の処理フローに基づいてサービスを決定する。
「サービスID」が合致する「詳細サービスID」と「サービスに必要なロボット保有能力」を詳細サービスDBから検索し(S3)、合致する「詳細サービスID」と「サービスに必要なロボット保有能力」が存在する場合にはS4の処理に移る。一方、存在しない場合には処理を終了する。
検索された「ロボットID」のうち、ロボット保有能力がS3で検索された「サービスに必要なロボット保有能力」に合致する「ロボットID」を検索し(S5)、ロボットIDが存在する場合にはS6の処理に移る。一方、存在しない場合には処理を終了する。
S9においては、選択された詳細サービスIDに対応するロボットIDをメモリから読み出し、S10において選択した詳細サービスID及び読み出したロボットIDを、それぞれ実行するサービス詳細及びサービスを実行するロボットとして決定し、当該サービスを利用者に提供する(S10)。
<他の実施の形態>
上述の実施の形態においては、グレードの最も高いサービスを提供することができるロボットを選択する場合について説明したが、ここでは詳細サービスIDを選択する他の方法について説明する。
表5の例においては、サービス開始日時「2004年12月7日12時0分30秒」、詳細サービスID「11」、ロボットID「1」、利用者ID「12345678」及びサービス開始状況における利用者位置「XUL=100,YUL=100」、ロボット位置「XRL=200,YRL=200」が記憶されている。
図3のS5において検索されたロボットIDに対応する複数の詳細サービスIDのうち、適当な期間(例えば最近1ヶ月間)に提供されたサービスをサービス履歴DBから抽出し、それをもとに選択行列Aを算出する(S11)。例えば、図3のS5において検索されたロボットIDに対応する詳細サービスIDが5個(ここでは、それぞれS1、S2、S3、S4、S5と呼ぶ)あり、そのうちS2、S5が抽出されたとすると、A=[0,1,0,0,1]とする。
D = (XU-XUL)2 +(YU-YUL)2 + (XR-XRL)2 +(YR-YRL)2
これが、予め定義された値Ddよりも小さい場合の詳細サービスIDを選択し、それをもとに選択行列Bを算出する。例えば、S3、S4が選択された場合は、B=[0,0,1,1,0]とする。
W = αA+βB+γC
上述の例では、
W = [0,α,0,0,α] + [0,0,β,β,0] + [0,0,0,γ,γ] = [0,α,β,(β+γ),(α+γ)]
となる。
また、本実施の形態においては、ロボットがサービス提供を行なう場合について説明したが、ロボットに限られるものではなく、利用者にサービスを提供することができる装置であればよい。
Claims (6)
- ロボット制御システムの利用者の識別情報、サービスの識別情報及びロボットが利用者に提供するサービスを開始するイベントを関連付けて記憶する利用者データベースと、
サービスの識別情報、前記サービスの識別情報によって示されるサービスを実行するための具体的なサービスを示す詳細サービス識別情報及び前記詳細サービスに必要なロボットの保有能力を関連付けて記憶するサービスデータベースと、
ロボットの識別情報、ロボットの保有能力及びロボットの状態を関連付けて記憶するロボットデータベースと、
過去のサービス開始時刻、詳細サービス識別情報、過去のサービス開始時刻におけるロボットの位置情報及び利用者の位置情報を関連付けて記憶するサービス履歴データベースと、
ロボット制御システムの外部から利用者の識別情報を含み、かつ前記イベントを検出するために必要な情報を含むデータを受信し、この受信したデータに基づいて、前記イベント及び利用者の識別情報を検出する手段と、
ロボット制御システムの外部から現在のサービス開始時における利用者及びロボットの位置情報を取得する手段と、
前記検出されたイベント及び利用者の識別情報を条件として、前記利用者データベースを検索してサービスの識別情報を得て、この得られたサービスの識別情報を条件として前記サービスデータベースを検索して詳細サービス識別情報及び詳細サービスに必要なロボットの保有能力を取得し、この取得されたサービスに必要なロボットの保有能力を条件として前記ロボットデータベースを検索してロボットの状態がアイドリング状態にあるロボットの識別情報を取得する手段と、
前記取得された詳細サービス識別情報及びロボットの識別情報を条件として、前記サービス履歴データベースを参照して、所定の期間内における前記取得された詳細サービス識別情報によって示される詳細サービスの有無、前記取得されたサービス開始時刻における利用者及びロボットの位置情報と前記サービス履歴データベースに記憶された過去のサービス開始時刻における利用者及びロボットの位置情報との差分及び前記取得された詳細サービス識別情報によって示される詳細サービスの提供回数を取得し、これら取得された詳細サービスの有無、差分及び提供回数の少なくとも1つに基づいて、利用者に提供する詳細サービスを示す詳細サービス識別情報を決定する決定手段と、
前記決定された詳細サービス識別情報によって示される詳細サービスを前記取得されたロボットの識別情報によって示されるロボットに実行させる手段と
を具備することを特徴とするロボット制御システム。 - 前記決定手段は、
所定の期間内における前記取得された詳細サービス識別情報によって示される詳細サービスの有無を示す第1の行列Aを生成し、
前記取得されたサービス開始時における利用者及びロボットの位置情報と前記サービス履歴データベースに記憶された過去のサービス開始時刻における利用者及びロボットの位置情報との差分を示す第2の行列Bを生成し、
前記取得された詳細サービス識別情報によって示される詳細サービスの提供回数を示す第3の行列Cを生成し、
予め設定された重み係数をα,β,γとして、重み係数W=αA+βB+γCを求め、この求められた重み係数Wの要素に基づいて、詳細サービス識別情報を決定することを特徴とする請求項1記載のロボット制御システム。 - ロボット制御システムの利用者の識別情報、サービスの識別情報及びロボットが利用者に提供するサービスを開始するイベントを関連付けて記憶する利用者データベースと、
サービスの識別情報、前記サービスの識別情報によって示されるサービスを実行するための具体的なサービスを示す詳細サービス識別情報及び前記詳細サービスに必要なロボットの保有能力を関連付けて記憶するサービスデータベースと、
ロボットの識別情報、ロボットの保有能力及びロボットの状態を関連付けて記憶するロボットデータベースと、
過去のサービス開始時刻、詳細サービス識別情報、過去のサービス開始時刻におけるロボットの位置情報及び利用者の位置情報を関連付けて記憶するサービス履歴データベースとを具備するロボット制御システムにおけるロボット制御方法において、
ロボット制御システムの外部から利用者の識別情報を含み、かつ前記イベントを検出するために必要な情報を含むデータを受信し、この受信したデータに基づいて、前記イベント及び利用者の識別情報を検出するステップと、
ロボット制御システムの外部から現在のサービス開始時における利用者及びロボットの位置情報を取得するステップと、
前記検出されたイベント及び利用者の識別情報を条件として、前記利用者データベースを検索してサービスの識別情報を得て、この得られたサービスの識別情報を条件として前記サービスデータベースを検索して詳細サービス識別情報及び詳細サービスに必要なロボットの保有能力を取得し、この取得されたサービスに必要なロボットの保有能力を条件として前記ロボットデータベースを検索してロボットの状態がアイドリング状態にあるロボットの識別情報を取得するステップと、
前記取得された詳細サービス識別情報及びロボットの識別情報を条件として、前記サービス履歴データベースを参照して、所定の期間内における前記取得された詳細サービス識別情報によって示される詳細サービスの有無、前記取得されたサービス開始時刻における利用者及びロボットの位置情報と前記サービス履歴データベースに記憶された過去のサービス開始時刻における利用者及びロボットの位置情報との差分及び前記取得された詳細サービス識別情報によって示される詳細サービスの提供回数を取得し、これら取得された詳細サービスの有無、差分及び提供回数の少なくとも1つに基づいて、利用者に提供する詳細サービスを示す詳細サービス識別情報を決定するステップと、
前記決定された詳細サービス識別情報によって示される詳細サービスを前記取得されたロボットの識別情報によって示されるロボットに実行させるステップと
を有することを特徴とするロボット制御方法。 - 前記決定ステップは、
所定の期間内における前記取得された詳細サービス識別情報によって示される詳細サービスの有無を示す第1の行列Aを生成し、
前記取得されたサービス開始時における利用者及びロボットの位置情報と前記サービス履歴データベースに記憶された過去のサービス開始時刻における利用者及びロボットの位置情報との差分を示す第2の行列Bを生成し、
前記取得された詳細サービス識別情報によって示される詳細サービスの提供回数を示す第3の行列Cを生成し、
予め設定された重み係数をα,β,γとして、重み係数W=αA+βB+γCを求め、この求められた重み係数Wの要素に基づいて、詳細サービス識別情報を決定することを特徴とする請求項3記載のロボット制御方法。 - ロボット制御システムの利用者の識別情報、サービスの識別情報及びロボットが利用者に提供するサービスを開始するイベントを関連付けて記憶する利用者データベースと、
サービスの識別情報、前記サービスの識別情報によって示されるサービスを実行するための具体的なサービスを示す詳細サービス識別情報及び前記詳細サービスに必要なロボットの保有能力を関連付けて記憶するサービスデータベースと、
ロボットの識別情報、ロボットの保有能力及びロボットの状態を関連付けて記憶するロボットデータベースと、
過去のサービス開始時刻、詳細サービス識別情報、過去のサービス開始時刻におけるロボットの位置情報及び利用者の位置情報を関連付けて記憶するサービス履歴データベースとを具備するロボット制御システムを制御するプログラムにおいて、
前記プログラムは、前記ロボット制御システムに、
ロボット制御システムの外部から利用者の識別情報を含み、かつ前記イベントを検出するために必要な情報を含むデータを受信し、この受信したデータに基づいて、前記サービスを開始するイベント及び利用者の識別情報を検出させ、
ロボット制御システムの外部から利用者の識別情報を含み、かつ前記イベントを検出するために必要な情報を含むデータを受信し、この受信したデータに基づいて、前記イベント及び利用者の識別情報を検出させ、
ロボット制御システムの外部から現在のサービス開始時刻における利用者及びロボットの位置情報を取得させ、
前記検出されたイベント及び利用者の識別情報を条件として、前記利用者データベースを検索してサービスの識別情報を得て、この得られたサービスの識別情報を条件として前記サービスデータベースを検索して詳細サービス識別情報及び詳細サービスに必要なロボットの保有能力を取得し、この取得されたサービスに必要なロボットの保有能力を条件として前記ロボットデータベースを検索してロボットの状態がアイドリング状態にあるロボットの識別情報を取得させ、
前記取得された詳細サービス識別情報及びロボットの識別情報を条件として、前記サービス履歴データベースを参照して、所定の期間内における前記取得された詳細サービス識別情報によって示される詳細サービスの有無、前記取得されたサービス開始時刻における利用者及びロボットの位置情報と前記サービス履歴データベースに記憶された過去のサービス開始時刻における利用者及びロボットの位置情報との差分及び前記取得された詳細サービス識別情報によって示される詳細サービスの提供回数を取得し、これら取得された詳細サービスの有無、差分及び提供回数の少なくとも1つに基づいて、利用者に提供する詳細サービスを示す詳細サービス識別情報を決定させ、
前記決定された詳細サービス識別情報によって示される詳細サービスを前記取得されたロボットの識別情報によって示されるロボットに実行させることを特徴とするプログラム。 - 前記詳細サービス識別情報の決定処理は、前記ロボット制御システムに、
所定の期間内における前記取得された詳細サービス識別情報によって示される詳細サービスの有無を示す第1の行列Aを生成させ、
前記取得されたサービス開始時における利用者及びロボットの位置情報と前記サービス履歴データベースに記憶された過去のサービス開始時刻における利用者及びロボットの位置情報との差分を示す第2の行列Bを生成させ、
前記取得された詳細サービス識別情報によって示される詳細サービスの提供回数を示す第3の行列Cを生成させ、
予め設定された重み係数をα,β,γとして、重み係数W=αA+βB+γCを求め、この求められた重み係数Wの要素に基づいて、詳細サービス識別情報を決定させることを特徴とする請求項5記載のプログラム。
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