JP2017204043A - Autonomous traveling system and autonomous traveling method - Google Patents

Autonomous traveling system and autonomous traveling method Download PDF

Info

Publication number
JP2017204043A
JP2017204043A JP2016094080A JP2016094080A JP2017204043A JP 2017204043 A JP2017204043 A JP 2017204043A JP 2016094080 A JP2016094080 A JP 2016094080A JP 2016094080 A JP2016094080 A JP 2016094080A JP 2017204043 A JP2017204043 A JP 2017204043A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
section
self
autonomous
marker
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016094080A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6804729B2 (en
Inventor
五十嵐　俊介
Shunsuke Igarashi
俊介 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimizu Construction Co Ltd, Shimizu Corp filed Critical Shimizu Construction Co Ltd
Priority to JP2016094080A priority Critical patent/JP6804729B2/en
Publication of JP2017204043A publication Critical patent/JP2017204043A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6804729B2 publication Critical patent/JP6804729B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an autonomous traveling system and an autonomous traveling method for enabling an autonomous traveling body to autonomously travel by detecting a self-position even in an environment where peripheral shapes change every moment such as a construction site.SOLUTION: The autonomous traveling system comprises: an autonomous traveling body 14 arranged in a preliminarily set block 12, which can autonomously travel in the block 12; marker position detection means 26 provided at the autonomous traveling body 14, which detects the position of a marker M arranged at a position specifying the block 12; self-position estimation means 18 which estimates a self-position in the block 12 on the basis of the above mentioned detection; and autonomous traveling control means 20 which controls autonomous traveling of the autonomous traveling body 14 on the basis of the estimated self-position.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、自動移動体の移動を制御する自律移動システムおよび自律移動方法に関するものである。   The present invention relates to an autonomous movement system and an autonomous movement method for controlling movement of an automatic moving body.

従来、移動ロボットなど自律移動体の移動を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。こうした自律移動体の作業空間内での移動にはＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）などの技術が用いられている。これは、レーザーレンジファインダなどの光学センサーにより周囲の形状を計測しその形状の変化から自己位置座標を推定する方法であるが、これを実際に運用する場合には事前に周辺形状を計測しておく必要がある。また、計測した周辺形状のうち自律移動体の稼働範囲を限定するためには計測された形状に対し人為的に範囲指定をする必要がある。   Conventionally, a technique for controlling the movement of an autonomous mobile body such as a mobile robot is known (see, for example, Patent Document 1). A technique such as SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) is used to move the autonomous mobile body in the work space. In this method, the surrounding shape is measured by an optical sensor such as a laser range finder, and the self-position coordinates are estimated from the change in the shape. However, when this is actually used, the surrounding shape is measured in advance. It is necessary to keep. Further, in order to limit the operating range of the autonomous mobile body among the measured peripheral shapes, it is necessary to artificially specify the range for the measured shape.

特開２０１５−１１０３７４号公報JP 2015-110374 A

しかしながら、建設現場のように日々、時々刻々と周辺形状が変化する環境では事前の形状計測が意味を成さず、稼働範囲の設定が難しいという問題があった。このため、周辺形状の変化に左右されずに自己位置を検出して自律移動できる技術の開発が望まれていた。   However, in an environment where the peripheral shape changes every day, such as at a construction site, there is a problem that the prior shape measurement does not make sense and it is difficult to set the operating range. For this reason, there has been a demand for the development of a technology that can detect and move autonomously without being influenced by changes in the peripheral shape.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、建設現場のように周辺形状が時々刻々と変化する環境であっても、自己位置を検出して自律移動する自律移動システムおよび自律移動方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an autonomous movement system and autonomous movement method that autonomously moves by detecting its own position even in an environment where the peripheral shape changes from moment to moment like a construction site The purpose is to provide.

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る自律移動システムは、予め設定した区画内に配置され、この区画内を自律的に移動可能な自律移動体と、この自律移動体に設けられ、区画を規定する位置に配置されているマーカーの位置を検知するマーカー位置検知手段と、この検知に基づいて区画内における自己位置を推定する自己位置推定手段と、推定した自己位置に基づいて自律移動体の自律移動を制御する自律移動制御手段とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an autonomous mobile system according to the present invention is arranged in a preset section, and an autonomous mobile body that can move autonomously in the section, and this autonomous movement Marker position detecting means for detecting the position of a marker provided on the body and defining the section, self-position estimating means for estimating the self-position within the section based on this detection, and the estimated self-position And autonomous movement control means for controlling the autonomous movement of the autonomous mobile body based on the above.

また、本発明に係る他の自律移動システムは、上述した発明において、自律移動制御手段の制御による初期の自律移動中にマーカー以外の物体の位置を検知する物***置検知手段と、この検知に基づいて区画のマップを作成するマップ作成手段とをさらに備え、自己位置推定手段は、作成されたマップとマーカー位置検知手段による検知に基づいて区画内における自己位置を推定することを特徴とする。   Another autonomous mobile system according to the present invention is based on the detection of an object position detecting means for detecting the position of an object other than a marker during initial autonomous movement under the control of the autonomous movement control means. Map creation means for creating a map of the section, and the self-position estimation means estimates the self-position in the section based on the created map and detection by the marker position detection means.

また、本発明に係る他の自律移動システムは、上述した発明において、区画は多角形状の区画であり、マーカーはこの多角形状の区画の頂点部に配置されていることを特徴とする。   Another autonomous mobile system according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the section is a polygonal section, and the marker is arranged at the apex of the polygonal section.

また、本発明に係る自律移動方法は、予め設定した区画内に配置され、この区画内を自律的に移動可能な自律移動体から、区画を規定する位置に配置されているマーカーの位置を検知するマーカー位置検知工程と、この検知に基づいて区画内における自己位置を推定する自己位置推定工程と、推定した自己位置に基づいて自律移動体の自律移動を制御する自律移動制御工程とを備えることを特徴とする。   In addition, the autonomous movement method according to the present invention detects the position of a marker arranged at a position that defines a division from an autonomous mobile body that is arranged in a predetermined division and can move autonomously in the division. A marker position detecting step, a self-position estimating step for estimating the self-position within the section based on the detection, and an autonomous movement control step for controlling the autonomous movement of the autonomous mobile body based on the estimated self-position. It is characterized by.

また、本発明に係る他の自律移動方法は、上述した発明において、自律移動制御工程の制御による初期の自律移動中にマーカー以外の物体の位置を検知する物***置検知工程と、この検知に基づいて区画のマップを作成するマップ作成工程とをさらに備え、自己位置推定工程は、作成されたマップとマーカー位置検知工程による検知に基づいて区画内における自己位置を推定することを特徴とする。   Further, another autonomous movement method according to the present invention is based on the object position detection step of detecting the position of an object other than the marker during the initial autonomous movement by the control of the autonomous movement control step and the detection in the invention described above. And a map creation step of creating a map of the section, wherein the self-position estimation step estimates the self-position in the section based on the created map and detection by the marker position detection step.

また、本発明に係る他の自律移動方法は、上述した発明において、区画は多角形状の区画であり、マーカーはこの多角形状の区画の頂点部に配置されていることを特徴とする。   In addition, another autonomous movement method according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the section is a polygonal section, and the marker is arranged at the apex of the polygonal section.

本発明に係る自律移動システムによれば、予め設定した区画内に配置され、この区画内を自律的に移動可能な自律移動体と、この自律移動体に設けられ、区画を規定する位置に配置されているマーカーの位置を検知するマーカー位置検知手段と、この検知に基づいて区画内における自己位置を推定する自己位置推定手段と、推定した自己位置に基づいて自律移動体の自律移動を制御する自律移動制御手段とを備えるので、建設現場のように周辺形状が時々刻々と変化する環境であっても、自律移動体は設定された区画内を自己位置を検出しながら自律移動することができるという効果を奏する。   According to the autonomous mobile system according to the present invention, an autonomous mobile body that is arranged in a preset section and can move autonomously in the section, and is provided in the autonomous mobile body and disposed at a position that defines the section. Marker position detecting means for detecting the position of the marker that has been detected, self-position estimating means for estimating the self-position within the section based on this detection, and controlling the autonomous movement of the autonomous mobile body based on the estimated self-position Because it has autonomous movement control means, even in an environment where the surrounding shape changes every moment like a construction site, the autonomous moving body can move autonomously while detecting its own position within the set section There is an effect.

また、本発明に係る他の自律移動システムによれば、自律移動制御手段の制御による初期の自律移動中にマーカー以外の物体の位置を検知する物***置検知手段と、この検知に基づいて区画のマップを作成するマップ作成手段とをさらに備え、自己位置推定手段は、作成されたマップとマーカー位置検知手段による検知に基づいて区画内における自己位置を推定するので、初期の自律移動中に作成したマップを利用することで、設定した区画内で精度良く自己位置を推定しながら自律移動することができるという効果を奏する。   According to another autonomous mobile system of the present invention, the object position detecting means for detecting the position of an object other than the marker during the initial autonomous movement under the control of the autonomous movement control means, and A map creation means for creating a map, and the self-position estimation means estimates the self-position in the section based on the created map and the detection by the marker position detection means, so it was created during the initial autonomous movement By using the map, it is possible to autonomously move while estimating the self-position within the set section with high accuracy.

また、本発明に係る他の自律移動システムによれば、区画は多角形状の区画であり、マーカーはこの多角形状の区画の頂点部に配置されているので、自律移動体が移動する区画を簡便に設定することができるという効果を奏する。   Further, according to another autonomous mobile system according to the present invention, the section is a polygonal section, and the marker is arranged at the apex of the polygonal section, so that the section where the autonomous mobile body moves can be simplified. There is an effect that it can be set.

また、本発明に係る自律移動方法によれば、予め設定した区画内に配置され、この区画内を自律的に移動可能な自律移動体から、区画を規定する位置に配置されているマーカーの位置を検知するマーカー位置検知工程と、この検知に基づいて区画内における自己位置を推定する自己位置推定工程と、推定した自己位置に基づいて自律移動体の自律移動を制御する自律移動制御工程とを備えるので、建設現場のように周辺形状が時々刻々と変化する環境であっても、自律移動体は設定された区画内を自己位置を検出しながら自律移動することができるという効果を奏する。   Moreover, according to the autonomous movement method according to the present invention, the position of the marker that is arranged in a preset section and is located at a position that defines the section from the autonomous mobile body that can move autonomously in the section. A marker position detecting step for detecting the self-position, a self-position estimating step for estimating the self-position in the section based on the detection, and an autonomous movement control step for controlling the autonomous movement of the autonomous mobile body based on the estimated self-position. Therefore, even in an environment where the peripheral shape changes from moment to moment as in the construction site, the autonomous mobile body can move autonomously while detecting its own position within the set section.

また、本発明に係る他の自律移動方法によれば、自律移動制御工程の制御による初期の自律移動中にマーカー以外の物体の位置を検知する物***置検知工程と、この検知に基づいて区画のマップを作成するマップ作成工程とをさらに備え、自己位置推定工程は、作成されたマップとマーカー位置検知工程による検知に基づいて区画内における自己位置を推定するので、初期の自律移動中に作成したマップを利用することで、設定した区画内で精度良く自己位置を推定しながら自律移動することができるという効果を奏する。   Further, according to another autonomous movement method according to the present invention, an object position detection step for detecting the position of an object other than a marker during initial autonomous movement by control of the autonomous movement control step, and A map creation step for creating a map, and the self-position estimation step is performed during the initial autonomous movement because the self-location estimation step estimates the self-location within the section based on the created map and the detection by the marker position detection step. By using the map, it is possible to autonomously move while estimating the self-position within the set section with high accuracy.

また、本発明に係る他の自律移動方法によれば、区画は多角形状の区画であり、マーカーはこの多角形状の区画の頂点部に配置されているので、自律移動体が移動する区画を簡便に設定することができるという効果を奏する。   Further, according to another autonomous moving method according to the present invention, the section is a polygonal section, and the marker is arranged at the apex of the polygonal section. There is an effect that it can be set.

図１は、本発明に係る自律移動システムおよび自律移動方法の実施の形態を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an autonomous mobile system and an autonomous mobile method according to the present invention. 図２は、作業区画を示す概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing a work section. 図３は、マーカーの設置状況を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a marker installation state. 図４は、マーカーの探索状況を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a marker search situation. 図５は、マーカーの位置検出状況を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a marker position detection situation. 図６は、マーカー捕捉による自律移動状況を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an autonomous movement situation by marker capture. 図７は、外周部の計測状況を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a measurement state of the outer peripheral portion.

以下に、本発明に係る自律移動システムおよび自律移動方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下では車輪を備えた自律移動体を例に挙げて説明するが、クローラを備える自律移動体や脚を備えるロボットなどにも本発明は適用可能であり、本実施の形態により本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of an autonomous mobile system and an autonomous mobile method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, an autonomous mobile body having wheels will be described as an example. However, the present invention can also be applied to an autonomous mobile body having a crawler, a robot having legs, and the like. It is not limited.

（自律移動システム）
まず、本発明に係る自律移動システムの実施の形態について説明する。 (Autonomous mobile system)
First, an embodiment of the autonomous mobile system according to the present invention will be described.

図１に示すように、本発明に係る自律移動システム１０は、建設現場内に稼働範囲として設定した多角形状の区画１２内に配置された自律移動体１４と、この自律移動体１４に設けられた周辺形状計測手段１６と、自己位置推定手段１８と、自律移動制御手段２０と、マップ作成手段２２とを備える。   As shown in FIG. 1, an autonomous mobile system 10 according to the present invention is provided in an autonomous mobile body 14 arranged in a polygonal section 12 set as an operating range in a construction site, and the autonomous mobile body 14. Peripheral shape measuring means 16, self-position estimating means 18, autonomous movement control means 20, and map creating means 22.

自律移動体１４は、区画１２内を自律的に移動可能な車輪を有する移動体であり、これに備わる周辺形状計測手段１６、自己位置推定手段１８、自律移動制御手段２０、マップ作成手段２２による各種の制御プログラムを実行するための図示しない演算処理装置（例えばＣＰＵ）と、当該制御プログラムをはじめ各種データを記憶するための記憶装置２４（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、フラッシュメモリ）を備えている。   The autonomous mobile body 14 is a mobile body having wheels that can move autonomously within the section 12, and includes a peripheral shape measuring means 16, a self-position estimating means 18, an autonomous movement control means 20, and a map creating means 22. An arithmetic processing device (not shown) for executing various control programs (for example, a CPU) and a storage device 24 (for example, ROM, RAM, HDD, flash memory) for storing various data including the control program are provided. Yes.

周辺形状計測手段１６は、自律移動体１４の周辺に存在する物体（例えば建物の壁やマーカー）などの静止物の形状を計測可能なレーザーレンジファインダなどの光学センサーを含んで構成される。この周辺形状計測手段１６によって計測された周辺物体の形状は、その計測時刻とともに記憶装置２４に入力され、形状データとして記憶される。また、この周辺形状計測手段１６はマーカー位置検知手段２６と、物***置検知手段２８を備えている。   The peripheral shape measuring means 16 includes an optical sensor such as a laser range finder that can measure the shape of a stationary object such as an object (for example, a building wall or a marker) existing around the autonomous mobile body 14. The shape of the peripheral object measured by the peripheral shape measuring means 16 is input to the storage device 24 together with the measurement time and stored as shape data. The peripheral shape measuring unit 16 includes a marker position detecting unit 26 and an object position detecting unit 28.

マーカー位置検知手段２６は、光学センサーによる周辺形状の計測を利用して、もしくはカメラによる画像認識を利用して、多角形の区画１２の頂点部に配置されている複数のマーカーＭの位置を検知するものである。より具体的には、マーカー位置検知手段２６は、周辺形状計測手段１６によって計測された形状と、記憶装置２４に予め記憶されている既知のマーカーＭの形状パターンとをパターンマッチング（重ね合わせ）することにより、各マーカーＭの位置を検知する。パターンマッチングの具体的方法としては公知の方法を利用することができる。また、物***置検知手段２８は、光学センサーによる周辺形状の計測を利用して、初期移動中（例えば自律移動制御手段２０の制御による初期の自律移動中）にマーカーＭ以外の物体（例えば建物の壁）の位置を検知するものである。   The marker position detection means 26 detects the positions of a plurality of markers M arranged at the apexes of the polygonal section 12 using measurement of the peripheral shape by an optical sensor or using image recognition by a camera. To do. More specifically, the marker position detecting unit 26 performs pattern matching (superposition) on the shape measured by the peripheral shape measuring unit 16 and the shape pattern of the known marker M stored in advance in the storage device 24. Thus, the position of each marker M is detected. A known method can be used as a specific method of pattern matching. In addition, the object position detection unit 28 uses the measurement of the peripheral shape by the optical sensor, and the object other than the marker M (for example, the building) during the initial movement (for example, the initial autonomous movement by the control of the autonomous movement control unit 20). The position of the wall) is detected.

自己位置推定手段１８は、周辺形状計測手段１６による計測結果に基づいて区画内における自律移動体１４の自己位置を推定するものである。周辺形状計測による自己位置の推定方法としては公知の方法を利用することができる。また、後述するように、自己位置推定手段１８は、マップ作成手段２２により作成されたマップとマーカー位置検知手段２６による検知に基づいて区画内における自己位置を推定することができる。   The self-position estimating means 18 estimates the self-position of the autonomous mobile body 14 in the section based on the measurement result by the peripheral shape measuring means 16. A known method can be used as a self-position estimation method by measuring the peripheral shape. Further, as will be described later, the self-position estimating means 18 can estimate the self-position within the section based on the map created by the map creating means 22 and the detection by the marker position detecting means 26.

自律移動制御手段２０は、推定した自己位置に基づいて自律移動体１４の自律移動を制御するものであり、例えば、区画１２内に予め設定した経路に沿って、自律移動体１４が目的位置まで走行するように、自己位置推定手段１８の推定結果を利用して自律移動体１４の車輪などを駆動して自律走行を制御する。   The autonomous movement control means 20 controls the autonomous movement of the autonomous mobile body 14 based on the estimated self position. For example, the autonomous mobile body 14 moves to the target position along a route set in advance in the section 12. The autonomous traveling is controlled by driving the wheels of the autonomous mobile body 14 using the estimation result of the self-position estimating means 18 so as to travel.

マップ作成手段２２は、物***置検知手段２８の検知に基づいて区画のマップを作成するものである。上述したように、自己位置推定手段１８は、作成されたマップとマーカー位置検知手段２６による検知に基づいて区画１２内における自己位置を推定する。このように、初期の自律移動中に作成したマップを利用することで、自律移動体１４は、設定した区画１２内で精度良く自己位置を推定しながら自律移動することができる。   The map creating means 22 creates a map of the sections based on the detection by the object position detecting means 28. As described above, the self-position estimation unit 18 estimates the self-position within the section 12 based on the created map and the detection by the marker position detection unit 26. In this way, by using the map created during the initial autonomous movement, the autonomous mobile body 14 can move autonomously while accurately estimating its own position within the set section 12.

上記の構成によれば、建設現場のように周辺形状が時々刻々と変化する環境であっても、自律移動体１４は設定された区画１２内を自己位置を検出しながら自律移動することができる。また、区画１２の頂点部にマーカーＭを設置することで、自律移動体１４の移動範囲である区画１２を簡便に設定することができ、自律移動中においても光学センサーにより区画１２を容易に検知することができる。また、初期の自律移動中に作成したマップを利用することで、設定した区画１２内で精度良く自己位置を推定しながら自律移動することができる。   According to the above configuration, the autonomous mobile body 14 can move autonomously while detecting its own position in the set section 12 even in an environment where the peripheral shape changes from moment to moment as in a construction site. . In addition, by installing the marker M at the apex of the section 12, the section 12 that is the movement range of the autonomous mobile body 14 can be easily set, and the section 12 can be easily detected by the optical sensor even during autonomous movement. can do. Moreover, by using the map created during the initial autonomous movement, it is possible to move autonomously while accurately estimating the self-position within the set section 12.

なお、上記の実施の形態において、例えば区画１２外の管理室に管理装置を設けるとともに、自律移動体１４と管理装置とを無線ネットワークを介して接続し、管理装置から自律移動体１４のオンオフ、初期移動等の動作を遠隔操作するようにしてもよい。   In the above embodiment, for example, a management device is provided in a management room outside the section 12, and the autonomous mobile body 14 and the management device are connected via a wireless network, and the autonomous mobile body 14 is turned on and off from the management device. Operations such as initial movement may be remotely controlled.

（自律移動方法）
次に、本発明に係る自律移動方法の実施の形態について説明する。 (Autonomous movement method)
Next, an embodiment of the autonomous movement method according to the present invention will be described.

本発明に係る自律移動方法は、上記の自律移動システム１０を用いて、作業ロボットなどの自律移動体１４が、予め設定した作業区画１２の範囲内で自己位置を推定しながら周辺形状の変化に左右されずに自律移動する方法である。   The autonomous movement method according to the present invention uses the above-described autonomous movement system 10 to allow the autonomous mobile body 14 such as a work robot to change its peripheral shape while estimating its own position within a preset work section 12. It is a method of autonomous movement without being influenced.

まず、図２に示すように、周囲に柱３０が立てられた建設現場３２内で、作業区画１２として複数の直線で構成される多角形の区画を考える。   First, as shown in FIG. 2, a polygonal section composed of a plurality of straight lines is considered as a work section 12 in a construction site 32 in which pillars 30 are erected around.

次に、図３に示すように、多角形の作業区画１２の頂点部にパイロンやポールなどのマーカーＭとなる物体を設置し、作業区画１２を規定する。   Next, as shown in FIG. 3, an object to be a marker M such as a pylon or a pole is installed at the apex of the polygonal work section 12 to define the work section 12.

次に、図４に示すように、作業区画１２内に自律移動体１４を設置し、これに備わる周辺形状計測手段１６の光学センサーにより周辺形状の計測を行ってマーカーＭの探索を行う。図の自律移動体１４から放射状に延びる矢印は、光学センサーの走査方向を示している。続いて、図５に示すように、計測結果からパターンマッチングによりマーカーＭの位置を検知し（マーカー位置検知工程）、作業区画１２と作業区画１２内の自己位置を推定する（自己位置推定工程）。   Next, as shown in FIG. 4, the autonomous mobile body 14 is installed in the work section 12, the peripheral shape is measured by the optical sensor of the peripheral shape measuring means 16 provided therein, and the marker M is searched. The arrows extending radially from the autonomous mobile body 14 in the figure indicate the scanning direction of the optical sensor. Subsequently, as shown in FIG. 5, the position of the marker M is detected by pattern matching from the measurement result (marker position detection step), and the work section 12 and the self position within the work section 12 are estimated (self position estimation process). .

図６に示すように、自律移動体１４の光学センサーからマーカーＭの位置を常に捕捉することで、予め設定された経路を自律移動する（自律移動制御工程）。   As shown in FIG. 6, the position of the marker M is always captured from the optical sensor of the autonomous mobile body 14 so as to autonomously move along a preset route (autonomous movement control step).

ここで、マーカー位置のみからでは自己位置の推定精度が低くなる可能性もある。そこで、図７に示すように、初期移動（例えば矢印Ｙで示す作業区画内の外周経路）を行っている間、マーカーＭ以外の建物の壁３４など周囲の物体の形状計測を行い（物***置検知工程）、マップ作成手段２２によるマップの作成を行う（マップ作成工程）。   Here, there is a possibility that the self-position estimation accuracy is lowered only from the marker position. Therefore, as shown in FIG. 7, during the initial movement (for example, the outer peripheral path in the work section indicated by the arrow Y), the shape of the surrounding object such as the wall 34 of the building other than the marker M is measured (the object position). Detection step), the map creation means 22 creates a map (map creation step).

以後、マーカー位置の検知と作成したマップにより自己位置を推定しながら自律移動する。このようにすれば、高精度の自己位置推定が可能となり、自律移動の精度を向上することができる。   Thereafter, the robot moves autonomously while estimating its own position based on the detection of the marker position and the created map. In this way, highly accurate self-position estimation is possible, and the accuracy of autonomous movement can be improved.

以上説明したように、本発明に係る自律移動システムによれば、予め設定した区画内に配置され、この区画内を自律的に移動可能な自律移動体と、この自律移動体に設けられ、区画を規定する位置に配置されているマーカーの位置を検知するマーカー位置検知手段と、この検知に基づいて区画内における自己位置を推定する自己位置推定手段と、推定した自己位置に基づいて自律移動体の自律移動を制御する自律移動制御手段とを備えるので、建設現場のように周辺形状が時々刻々と変化する環境であっても、自律移動体は設定された区画内を自己位置を検出しながら自律移動することができる。   As described above, according to the autonomous mobile system of the present invention, an autonomous mobile body that is arranged in a preset partition and can move autonomously in the partition, and the autonomous mobile body is provided with the partition. Marker position detecting means for detecting the position of a marker arranged at a position defining the position, self-position estimating means for estimating the self-position in the section based on this detection, and an autonomous mobile body based on the estimated self-position Autonomous movement control means that controls the autonomous movement of the vehicle, so that the autonomous mobile body detects its own position within the set section even in an environment where the surrounding shape changes from moment to moment like a construction site Can move autonomously.

また、本発明に係る他の自律移動システムによれば、自律移動制御手段の制御による初期の自律移動中にマーカー以外の物体の位置を検知する物***置検知手段と、この検知に基づいて区画のマップを作成するマップ作成手段とをさらに備え、自己位置推定手段は、作成されたマップとマーカー位置検知手段による検知に基づいて区画内における自己位置を推定するので、初期の自律移動中に作成したマップを利用することで、設定した区画内で精度良く自己位置を推定しながら自律移動することができる。   According to another autonomous mobile system of the present invention, the object position detecting means for detecting the position of an object other than the marker during the initial autonomous movement under the control of the autonomous movement control means, and A map creation means for creating a map, and the self-position estimation means estimates the self-position in the section based on the created map and the detection by the marker position detection means, so it was created during the initial autonomous movement By using the map, it is possible to move autonomously while accurately estimating its own position within the set section.

また、本発明に係る他の自律移動システムによれば、区画は多角形状の区画であり、マーカーはこの多角形状の区画の頂点部に配置されているので、自律移動体が移動する区画を簡便に設定することができる。   Further, according to another autonomous mobile system according to the present invention, the section is a polygonal section, and the marker is arranged at the apex of the polygonal section, so that the section where the autonomous mobile body moves can be simplified. Can be set to

また、本発明に係る自律移動方法によれば、予め設定した区画内に配置され、この区画内を自律的に移動可能な自律移動体から、区画を規定する位置に配置されているマーカーの位置を検知するマーカー位置検知工程と、この検知に基づいて区画内における自己位置を推定する自己位置推定工程と、推定した自己位置に基づいて自律移動体の自律移動を制御する自律移動制御工程とを備えるので、建設現場のように周辺形状が時々刻々と変化する環境であっても、自律移動体は設定された区画内を自己位置を検出しながら自律移動することができる。   Moreover, according to the autonomous movement method according to the present invention, the position of the marker that is arranged in a preset section and is located at a position that defines the section from the autonomous mobile body that can move autonomously in the section. A marker position detecting step for detecting the self-position, a self-position estimating step for estimating the self-position in the section based on the detection, and an autonomous movement control step for controlling the autonomous movement of the autonomous mobile body based on the estimated self-position. Therefore, even in an environment where the peripheral shape changes every moment, such as a construction site, the autonomous mobile body can move autonomously while detecting its own position within the set section.

また、本発明に係る他の自律移動方法によれば、自律移動制御工程の制御による初期の自律移動中にマーカー以外の物体の位置を検知する物***置検知工程と、この検知に基づいて区画のマップを作成するマップ作成工程とをさらに備え、自己位置推定工程は、作成されたマップとマーカー位置検知工程による検知に基づいて区画内における自己位置を推定するので、初期の自律移動中に作成したマップを利用することで、設定した区画内で精度良く自己位置を推定しながら自律移動することができる。   Further, according to another autonomous movement method according to the present invention, an object position detection step for detecting the position of an object other than a marker during initial autonomous movement by control of the autonomous movement control step, and A map creation step for creating a map, and the self-position estimation step is performed during the initial autonomous movement because the self-location estimation step estimates the self-location within the section based on the created map and the detection by the marker position detection step. By using the map, it is possible to move autonomously while accurately estimating its own position within the set section.

また、本発明に係る他の自律移動方法によれば、区画は多角形状の区画であり、マーカーはこの多角形状の区画の頂点部に配置されているので、自律移動体が移動する区画を簡便に設定することができる。   Further, according to another autonomous moving method according to the present invention, the section is a polygonal section, and the marker is arranged at the apex of the polygonal section. Can be set to

以上のように、本発明に係る自律移動システムおよび自律移動方法は、移動ロボットなど自律移動体の移動を制御する技術に有用であり、特に、建設現場のように周辺形状が時々刻々と変化する環境であっても、自己位置を検出して自律移動するのに適している。   As described above, the autonomous mobile system and the autonomous mobile method according to the present invention are useful for a technique for controlling the movement of an autonomous mobile body such as a mobile robot, and in particular, the peripheral shape changes every moment as in a construction site. Even in the environment, it is suitable for autonomous movement by detecting its own position.

１０ 自律移動システム
１２ 区画、作業区画
１４ 自律移動体
１６ 周辺形状計測手段
１８ 自己位置推定手段
２０ 自律移動制御手段
２２ マップ作成手段
２４ 記憶装置
２６ マーカー位置検知手段
２８ 物***置検知手段
３０ 柱
３２ 建設現場
３４ 壁
Ｍ マーカー DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Autonomous mobile system 12 Section, work section 14 Autonomous mobile body 16 Peripheral shape measurement means 18 Self-position estimation means 20 Autonomous movement control means 22 Map preparation means 24 Storage device 26 Marker position detection means 28 Object position detection means 30 Pillar 32 Construction site 34 Wall M Marker

Claims (6)

予め設定した区画内に配置され、この区画内を自律的に移動可能な自律移動体と、この自律移動体に設けられ、区画を規定する位置に配置されているマーカーの位置を検知するマーカー位置検知手段と、この検知に基づいて区画内における自己位置を推定する自己位置推定手段と、推定した自己位置に基づいて自律移動体の自律移動を制御する自律移動制御手段とを備えることを特徴とする自律移動システム。   An autonomous mobile body that is placed in a preset section and can move autonomously in the section, and a marker position that is provided in the autonomous mobile body and detects the position of a marker that is placed at a position that defines the section It comprises a detecting means, a self-position estimating means for estimating a self-position within a section based on the detection, and an autonomous movement control means for controlling the autonomous movement of the autonomous mobile body based on the estimated self-position. Autonomous mobile system. 自律移動制御手段の制御による初期の自律移動中にマーカー以外の物体の位置を検知する物***置検知手段と、この検知に基づいて区画のマップを作成するマップ作成手段とをさらに備え、自己位置推定手段は、作成されたマップとマーカー位置検知手段による検知に基づいて区画内における自己位置を推定することを特徴とする請求項１に記載の自律移動システム。   Self-position estimation further comprising object position detection means for detecting the position of an object other than the marker during initial autonomous movement under the control of the autonomous movement control means, and map creation means for creating a map of the section based on this detection 2. The autonomous mobile system according to claim 1, wherein the means estimates the self-position in the section based on the created map and detection by the marker position detection means. 区画は多角形状の区画であり、マーカーはこの多角形状の区画の頂点部に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の自律移動システム。   The autonomous moving system according to claim 1 or 2, wherein the section is a polygonal section, and the marker is arranged at a vertex of the polygonal section. 予め設定した区画内に配置され、この区画内を自律的に移動可能な自律移動体から、区画を規定する位置に配置されているマーカーの位置を検知するマーカー位置検知工程と、この検知に基づいて区画内における自己位置を推定する自己位置推定工程と、推定した自己位置に基づいて自律移動体の自律移動を制御する自律移動制御工程とを備えることを特徴とする自律移動方法。   Based on this detection, a marker position detecting step for detecting the position of a marker placed in a position that defines a section from an autonomous mobile body that is arranged in a predetermined section and can move autonomously in the section. An autonomous movement method comprising: a self-position estimation step of estimating a self-position within a partition; and an autonomous movement control step of controlling autonomous movement of the autonomous mobile body based on the estimated self-location. 自律移動制御工程の制御による初期の自律移動中にマーカー以外の物体の位置を検知する物***置検知工程と、この検知に基づいて区画のマップを作成するマップ作成工程とをさらに備え、自己位置推定工程は、作成されたマップとマーカー位置検知工程による検知に基づいて区画内における自己位置を推定することを特徴とする請求項４に記載の自律移動方法。   Self-position estimation further comprising: an object position detection step for detecting the position of an object other than a marker during initial autonomous movement under the control of the autonomous movement control step; and a map creation step for creating a map of a section based on this detection 5. The autonomous movement method according to claim 4, wherein the step estimates the self-position within the section based on the created map and detection by the marker position detection step. 区画は多角形状の区画であり、マーカーはこの多角形状の区画の頂点部に配置されていることを特徴とする請求項４または５に記載の自律移動方法。   The autonomous moving method according to claim 4 or 5, wherein the section is a polygonal section, and the marker is arranged at a vertex of the polygonal section.
JP2016094080A 2016-05-09 2016-05-09 Autonomous movement system and autonomous movement method Active JP6804729B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016094080A JP6804729B2 (en) 2016-05-09 2016-05-09 Autonomous movement system and autonomous movement method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016094080A JP6804729B2 (en) 2016-05-09 2016-05-09 Autonomous movement system and autonomous movement method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017204043A true JP2017204043A (en) 2017-11-16
JP6804729B2 JP6804729B2 (en) 2020-12-23

Family

ID=60322219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016094080A Active JP6804729B2 (en) 2016-05-09 2016-05-09 Autonomous movement system and autonomous movement method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6804729B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019187816A1 (en) * 2018-03-30 2019-10-03 日本電産シンポ株式会社 Mobile body and mobile body system
US11524880B2 (en) 2019-09-05 2022-12-13 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Forklift and method for detecting posture of container
JP2023510507A (en) * 2019-12-30 2023-03-14 シングパイロット プライベート リミテッド Sequential Mapping and Localization (SMAL) for Navigation

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11296229A (en) * 1998-02-13 1999-10-29 Komatsu Ltd Vehicle guide device
JP2003302469A (en) * 2002-04-10 2003-10-24 Fuji Heavy Ind Ltd Autonomous work vehicle and control method of autonomous work vehicle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11296229A (en) * 1998-02-13 1999-10-29 Komatsu Ltd Vehicle guide device
JP2003302469A (en) * 2002-04-10 2003-10-24 Fuji Heavy Ind Ltd Autonomous work vehicle and control method of autonomous work vehicle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019187816A1 (en) * 2018-03-30 2019-10-03 日本電産シンポ株式会社 Mobile body and mobile body system
JPWO2019187816A1 (en) * 2018-03-30 2021-04-01 日本電産シンポ株式会社 Mobiles and mobile systems
US11524880B2 (en) 2019-09-05 2022-12-13 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Forklift and method for detecting posture of container
JP2023510507A (en) * 2019-12-30 2023-03-14 シングパイロット プライベート リミテッド Sequential Mapping and Localization (SMAL) for Navigation

Also Published As

Publication number Publication date
JP6804729B2 (en) 2020-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106909145B (en) Real-time obstacle sensing and avoiding system and method for unmanned channel survey vessel
CN105486311A (en) Indoor robot positioning navigation method and device
US10117057B2 (en) Method and system for locating a mobile device
KR20170088228A (en) Map building system and its method based on multi-robot localization
US10162364B2 (en) Robot and control method thereof
JP6083520B2 (en) Robot guidance method and apparatus
CN108020229B (en) Method for locating a vehicle
JP6192958B2 (en) Mobile environment map generation control device, mobile body, and mobile environment map generation method
CN103576686A (en) Automatic guide and obstacle avoidance method for robot
JP6011562B2 (en) Self-propelled inspection device and inspection system
JP2014503376A5 (en)
KR20130065126A (en) Apparatus and method for generating path of mobile robot or grond vehicle
JP6804729B2 (en) Autonomous movement system and autonomous movement method
CN111168669B (en) Robot control method, robot, and readable storage medium
CN103294054A (en) Robot navigation method and system
JP2014098948A5 (en)
JP2011141663A (en) Automated guided vehicle and travel control method for the same
JP2009070357A (en) Guiding system for mobile body
KR101519266B1 (en) Method for estimating indoor position of vehicle
JP5314788B2 (en) Autonomous mobile device
US20140277728A1 (en) Method of determining the orientation of a machine
JP4953031B2 (en) Mobile robot control device, mobile robot and mobile robot system
KR20160087687A (en) Localization method of mobile robot using magnetic and IMU
JP2019078569A (en) Position recognition method, position recognition device, moving body for reference point installation, moving body for work, and position recognition system
JP7121489B2 (en) moving body

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190425

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200423

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200526

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200713

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200923

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201009

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201119

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6804729

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150