JP2017503267A - 自律移動ロボット - Google Patents
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Abstract
Description
100 ロボット
113 前面
140 ユーザインタフェース
535 側面距離センサ
Claims (20)
- 自律移動ロボット(100)であって、
前方駆動方向(F)を定め、かつ前記前方駆動方向(F)に対する前方及び後方部分(112、114)を有するロボット本体(110)であって、前記前方部分(112)が、前記ロボット本体(110)の周囲直径に沿って位置決めされたコーナ(113a、113b)によって境界付けられた実質的に直線の前面(113)を有する、前記ロボット本体(110)と、
前記ロボット本体(110)を支持し、かつ床面(10)を横切って前記ロボット(100)を操作するように構成された駆動システム(120)と、
前記前面(113)の長さに沿って配置されたソナーエミッタ(530e1−530e3)のアレイとソナーレシーバ(530r1−530r4)のアレイとを含み、前記ロボット本体(110)上に配置されたソナーシステム(530)であって、各エミッタ(530e、530e1、530e2、530e3)が、レシーバ(530r、530r1、530r2、530r3、530r4)に隣接して配置され、かつ音波(532)を放出し、各レシーバ(530r、530r1、530r2、530r3、530r4)が、音波反射(532)を受信することができ、各エミッタ及びレシーバ対(530e、530r)が、前記前面(113)から壁(24、24a、24b)までの距離(WD)を測定する、前記ソナーシステム(530)と、
前記ロボット本体(110)の側面上に配置され、かつ前記前面(113)の少なくとも1つのコーナ(113a、133b)に隣接して位置決めされた光学側面距離センサ(535)と、
前記ロボット本体(110)によって支持され、かつ前記駆動システム(120)、前記ソナーシステム(530)、及び前記側面距離センサ(535)と通信する制御システム(210)と、
を含み、
前記制御システム(210)は、
前記ソナーレシーバ(530r1−530r4)のアレイから受信したセンサ信号に基づいて前記壁(24、24a、24b)に対する前記前面(113)の接近の角度(α、θ)を決定し、
前記前面(113)のコーナ(113a、113b)から前記壁(24、24a、24b)までの最短距離として測定されるコーナ距離(WD)について、前記壁(24、24a、24b)までの最も近いコーナ距離(WD)を決定し、かつ
前記駆動システム(120)に前記ロボット本体(110)を旋回させて前記壁(24、24a、24b)との衝突を回避させ、かつ、前記ロボット本体(110)が壁追従距離閾値(WT)で前記壁(24、24a、24b)に隣接して進行する状態で、前記前方駆動方向(F)を前記壁(24、24a、24b)と平行に整合させるようにする、
ロボット(100)。 - 前記ソナーエミッタ(530e1−530e3)のアレイは、3つのソナーエミッタ(530e、530e1、530e2、530e3)を含み、前記ソナーレシーバ(530r1−530r4)のアレイは、4つのソナーレシーバ(530r、530r1、530r2、530r3、530r4)を含み、前記ソナーエミッタ(530e、530e1、530e2、530e3)及び前記ソナーレシーバ(530r、530r1、530r2、530r3、530r4)は、交替するパターンに配置される、請求項1に記載のロボット(100)。
- 前記制御システム(210)は、各放出された音波(532)を分離する時間閾値を有するソナー放出サイクルを実行する、請求項1に記載のロボット(100)。
- 前記時間閾値は15ミリ秒であり、及び/又は、前記ソナー放出サイクルは45ミリ秒のサイクル完了期間を有する、請求項3に記載のロボット(100)。
- 前記ロボット本体(110)の前記前方部分(112)上に配置され、かつ前記コントローラ(150)と通信するバンプセンサ(540)を更に含み、
前記バンプセンサ(540)の起動が、前記ソナーシステム(530)によって感知された前記壁(24、24a、24b)の引っ込んだ部分(24b)よりも前記ロボット本体(110)に近い壁(24、24a、24b)の突出部(25)の存在を示す、請求項1に記載のロボット(100)。 - 前記制御システム(210)は、前記ロボット本体(110)から前記壁(24、24a、24b)の前記引っ込んだ部分(24b)までの引っ込んだ壁(24b)における追従距離に対応する信号値閾値を較正し、前記ロボット(100)が前記壁追従距離閾値(WT)に等しい距離(WD)で前記壁(24、24a、24b)におけるより近い突出部(25)に隣接して進行するようにする、請求項5に記載のロボット(100)。
- 前記ソナーシステム(530)が最も近い障害物(18、18a、18b、24)を検出した時に、前記制御システム(210)は、前記ロボット(100)に対する前記最も近い検出された障害物(18、18a、18b、24)の位置に関わらず、前記ロボット(100)が距離閾値を進行するまで、旋回方向を維持する方向固定駆動無効化指令を実行する、請求項1に記載の方法(100)。
- 前記前面(113)の前記コーナ(113a、113b)のうちの1つに隣接して前記ロボット本体(110)上に配置され、かつ前記ロボット本体(110)の周囲を超えて延びる側面ブラシ(128)を更に含む、請求項1に記載のロボット(100)。
- 前記ロボット(100)の前記前方部分(112)は実質的に矩形形状を有し、前記ロボット(100)の前記後方部分(114)は実質的に円形形状を有する、請求項1に記載のロボット(100)。
- 前記ロボット本体(110)上に配置され、かつ前記ロボット(100)の下の床までの距離を測定するように配列された段差センサ(520、520a−520d)を更に含み、
前記制御システム(210)は、感知された段差の指示を前記段差センサ(520、520a−520d)から受信することに応答して、前記駆動システム(120)に前記ロボット本体(110)を逆方向に駆動させるようにする、及び/又は旋回させるようにする、請求項1に記載のロボット(100)。 - 自律移動ロボット(100)を作動させる方法(1400)であって、
前記ロボット(100)のロボット本体(110)の前方部分(112)の前面(113)の長さに沿って配置されたソナーエミッタ(530e1−530e3)のアレイとソナーレシーバ(530r1−530r4)のアレイとを含むソナーシステム(530)から音波(532)を放出する段階であって、前記前方部分(112)が、前記ロボット本体(110)の周囲直径に沿って位置決めされたコーナ(113a、113b)によって境界付けられた実質的に直線の前面(113)を有し、各エミッタ(530e、530e1、530e2、530e3)が、レシーバ(530r、530r3、530r2、530r3、530r4)に隣接して配置され、かつ音波(532)を放出し、各レシーバ(530r、530r1、530r2、530r3、530r4)が、音波反射(532)を受信することができ、各エミッタ及びレシーバ対(530e、530r)が、前記前面(113)から壁(24、24a、24b)までの距離(WD)を測定する、前記放出する段階と、
コンピュータプロセッサ(152)を使用して、前記ソナーレシーバ(530r1−530r4)のアレイから受信したセンサ信号に基づいて前記壁(24、24a、24b)に対する前記前面(113)の接近の角度(α、θ)を決定する段階と、
前記コンピュータプロセッサ(152)を使用して、前記前面(113)のコーナ(113a、113b)から前記壁(24、24a、24b)までの最短距離として測定されるコーナ距離(WD)について、前記壁(24、24a、24b)までの最も近いコーナ距離(WD)を決定する段階と、
前記ロボット本体(110)を旋回させて前記壁(24、24a、24b)との衝突を回避する段階と、
前記ロボット本体(110)が壁追従距離閾値(WT)だけ前記壁(24、24a、24b)からオフセットした状態で、前記前方駆動方向(F)を前記壁(24、24a、24b)と平行に整合させる段階と、を含む、方法(1400)。 - 各放出された音波(532)を分離する時間閾値を有するソナー放出サイクルを実行する段階を更に含む、請求項11に記載の方法(1400)。
- 前記時間閾値は15ミリ秒であり、及び/又は、前記ソナー放出サイクルは45ミリ秒のサイクル完了期間を有する、請求項12に記載の方法(1400)。
- 前記ロボット本体(110)の側面上に配置され、かつ前記前面(113)の少なくとも1つのコーナ(113a、133b)に隣接して位置決めされた側面距離センサ(535)を使用して、前記壁(24、24a、24b)までの側面距離を繰返し測定する段階と、
前記壁追従距離閾値(WT)を維持しながら前記壁(24、24a、24b)と実質的に平行な経路(60)に沿って駆動する段階と、を更に含む、請求項11に記載の方法(1400)。 - 前記壁(24、24a、24b)の引っ込んだ部分(24b)よりも前記ロボット本体(110)に近い前記壁(24、24a、24b)の突出部(25)の存在の指示を受信する段階と、
前記ロボット本体(110)から前記壁(24、24a、24b)の前記引っ込んだ部分(24b)までの追従距離に対応する信号値閾値を較正し、前記壁追従距離閾値に等しい距離で前記壁(24、24a、24b)におけるより近い突出部(25)に隣接して進行させるようにする段階と、を更に含む、請求項11に記載の方法(1400)。 - 最も近い障害物(18、18a、18b、24)の検出を受信することに応答して、前記ロボット(100)に対する最も近い検出された前記障害物(18、18a、18b、24)の位置に関わらず、前記ロボット(100)が距離閾値を進行するまで旋回方向を維持する方向固定駆動無効化指令を実行する段階を更に含む、請求項11に記載の方法(1400)。
- 前記壁追従距離閾値は、前記ロボット本体(110)上に配置され、かつ前記ロボット本体(110)の周囲を超えて延びる側面ブラシ(128)が前記壁(24、24a、24b)に接触することを可能にする、請求項11に記載の方法(1400)。
- 逆方向に旋回及び/又は駆動しながら、前記ロボット本体(110)上に配置された少なくとも1つの段差センサ(520、520a−520d)を使用して、前記ロボット(100)の下の床までの距離を測定する段階を更に含む、請求項11に記載の方法(1400)。
- 前記段差センサ(520、520a−520d)が段差を検出した時に、逆方向に駆動する及び/又は方向転換する段階を更に含む、請求項18に記載の方法(1400)。
- 前記ロボット(100)の前記前方部分(112)は実質的に矩形形状を有し、前記ロボット(100)の後方部分(114)は実質的に円形形状を有する、請求項11に記載の方法(1400)。
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