JP3036863B2 - 走行ロボット - Google Patents
走行ロボットInfo
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
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- Electric Suction Cleaners (AREA)
- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、走行ロボットに関す
るものであり、さらに詳しくは、床面または地面を移動
することの可能な掃除ロボット、作業ロボット、サービ
スロボットなどの走行ロボットに関するものである。
るものであり、さらに詳しくは、床面または地面を移動
することの可能な掃除ロボット、作業ロボット、サービ
スロボットなどの走行ロボットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、掃除ロボット、作業ロボット、サ
ービスロボットなど、床面または地面を走行することの
可能な走行ロボットが知られている。
ービスロボットなど、床面または地面を走行することの
可能な走行ロボットが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、既存の
走行ロボットには、床面または地面の状態を検出しなが
ら走行するものはなかった。このため、たとえば床に敷
かれた毛足の長いカーペットの上で走行ロボットを用い
ると、走行用車輪がスリップを起こしやすく、走行精度
が低下するおそれがあった。また、既存の走行ロボット
には、床面または地面の状態に応じて速度を変更できる
ものもなかった。このため、作業の効率が悪く、所期の
目的を十分に達成することができなかったり、作業に余
分な時間がかかるなどの問題があった。
走行ロボットには、床面または地面の状態を検出しなが
ら走行するものはなかった。このため、たとえば床に敷
かれた毛足の長いカーペットの上で走行ロボットを用い
ると、走行用車輪がスリップを起こしやすく、走行精度
が低下するおそれがあった。また、既存の走行ロボット
には、床面または地面の状態に応じて速度を変更できる
ものもなかった。このため、作業の効率が悪く、所期の
目的を十分に達成することができなかったり、作業に余
分な時間がかかるなどの問題があった。
【０００４】この発明は、上記の実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、床面または地
面の弾性度を検出しながら走行し、それらの弾性度に応
じて走行速度を変更することのできる走行ロボットを提
供することにある。
ものであって、その目的とするところは、床面または地
面の弾性度を検出しながら走行し、それらの弾性度に応
じて走行速度を変更することのできる走行ロボットを提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用】この発明
は、床面や地面を移動して掃除を行う走行ロボットであ
って、移動すべき床面や地面の弾性度を検出する弾性検
出装置と、その弾性検出装置により検出された弾性度に
応じて走行ロボットの走行速度を変更して走行させるこ
とのできる走行制御手段とを備え、制御手段は、弾性検
出装置により検出された弾性度が所定の値より大きいと
き、走行ロボットの走行速度を下げるべく制御すること
を特徴とする。
は、床面や地面を移動して掃除を行う走行ロボットであ
って、移動すべき床面や地面の弾性度を検出する弾性検
出装置と、その弾性検出装置により検出された弾性度に
応じて走行ロボットの走行速度を変更して走行させるこ
とのできる走行制御手段とを備え、制御手段は、弾性検
出装置により検出された弾性度が所定の値より大きいと
き、走行ロボットの走行速度を下げるべく制御すること
を特徴とする。
【０００６】すなわち、この発明の走行ロボットは、移
動すべき床面や地面の弾性度を弾性検出装置により検出
し、その結果得られた弾性度に応じて走行速度を変更し
て走行することを要旨とする。ここで、弾性検出装置
は、走行すべき床面や地面の弾性度を検出して評価す
る。そして、床面や地面の弾性度が所定の値より大きい
とき、走行制御手段が走行速度を低く設定する。
動すべき床面や地面の弾性度を弾性検出装置により検出
し、その結果得られた弾性度に応じて走行速度を変更し
て走行することを要旨とする。ここで、弾性検出装置
は、走行すべき床面や地面の弾性度を検出して評価す
る。そして、床面や地面の弾性度が所定の値より大きい
とき、走行制御手段が走行速度を低く設定する。
【０００７】
【実施例】以下、図面に示す１つの実施例に基づいてこ
の発明を詳細に説明する。なおこの発明はこれによって
限定されるものではない。
の発明を詳細に説明する。なおこの発明はこれによって
限定されるものではない。
【０００８】図１はこの発明の実施例に係る走行ロボッ
トとしての掃除ロボットを示す斜視図、図２はその掃除
ロボットの底面図である。これらの図において、Ｒは走
行ロボットとしての掃除ロボットであり、これは夜間、
無人で会議室を掃除する。１は略直方体をしたロボット
本体である。３はロボット本体１の下部に取り付けられ
た左右一対の動輪である。１０はロボット本体１の走行
方向前部に取り付けられた複数個の前方測距用超音波セ
ンサであり、これらにより前方の障害物や壁面までの距
離を検出する。１１はロボット本体１の左右両側部に取
り付けられた各一対の横方向測距用超音波センサであ
り、これらにより横方向の障害物や壁面までの距離を検
出する。
トとしての掃除ロボットを示す斜視図、図２はその掃除
ロボットの底面図である。これらの図において、Ｒは走
行ロボットとしての掃除ロボットであり、これは夜間、
無人で会議室を掃除する。１は略直方体をしたロボット
本体である。３はロボット本体１の下部に取り付けられ
た左右一対の動輪である。１０はロボット本体１の走行
方向前部に取り付けられた複数個の前方測距用超音波セ
ンサであり、これらにより前方の障害物や壁面までの距
離を検出する。１１はロボット本体１の左右両側部に取
り付けられた各一対の横方向測距用超音波センサであ
り、これらにより横方向の障害物や壁面までの距離を検
出する。
【０００９】１４はロボット本体１の下に設けられた方
形枠状のバンパースイッチである。このバンパースイッ
チ１４は、掃除ロボットＲが走行中に障害物を検出でき
ずに衝突した場合、衝突を検知して掃除ロボットＲを停
止させるものである。２０はロボット本体１とバンパー
スイッチ１４との間に設けられたＡＣコード巻き取り機
構、２１はＡＣコードである。３０はメモリーカードで
あり、これには掃除を行う部屋の大きさに該当する寸法
情報や柱などの障害物情報が記憶されている。４０はス
タートスイッチ、４１はストップスイッチ、５０は手押
しハンドルである。
形枠状のバンパースイッチである。このバンパースイッ
チ１４は、掃除ロボットＲが走行中に障害物を検出でき
ずに衝突した場合、衝突を検知して掃除ロボットＲを停
止させるものである。２０はロボット本体１とバンパー
スイッチ１４との間に設けられたＡＣコード巻き取り機
構、２１はＡＣコードである。３０はメモリーカードで
あり、これには掃除を行う部屋の大きさに該当する寸法
情報や柱などの障害物情報が記憶されている。４０はス
タートスイッチ、４１はストップスイッチ、５０は手押
しハンドルである。
【００１０】動輪３を駆動する駆動用モータ２は左右に
１個ずつあり、それぞれ独立して回転される。２つのエ
ンコーダ４はそれぞれ対応する動輪３の回転数を検出す
るためのものである。５は回転可能なキャスタであり、
２つの動輪３とともにロボット本体１を支持している。
１２は掃除ロボットＲの後部に取り付けられた複数個の
後方測距用超音波センサであり、これらにより後方の障
害物や壁面までの距離を検出する。６０は掃除機部、６
１は吸い込み口、６２はホースである。６３はゴミセン
サであり、ホース６２を通過するゴミを赤外線により検
出する。７０は掃除ロボットＲの走行制御を行う走行制
御手段としての制御部であり、ここにはマイコンなどの
制御回路が格納されている。
１個ずつあり、それぞれ独立して回転される。２つのエ
ンコーダ４はそれぞれ対応する動輪３の回転数を検出す
るためのものである。５は回転可能なキャスタであり、
２つの動輪３とともにロボット本体１を支持している。
１２は掃除ロボットＲの後部に取り付けられた複数個の
後方測距用超音波センサであり、これらにより後方の障
害物や壁面までの距離を検出する。６０は掃除機部、６
１は吸い込み口、６２はホースである。６３はゴミセン
サであり、ホース６２を通過するゴミを赤外線により検
出する。７０は掃除ロボットＲの走行制御を行う走行制
御手段としての制御部であり、ここにはマイコンなどの
制御回路が格納されている。
【００１１】次に、この掃除ロボットＲの制御について
説明する。まず、メモリーカード３０により掃除すべき
会議室の寸法情報や障害物情報を入力すると、目標軌道
が自動的に作成される。また、障害物情報を入力してい
ない場合にも、掃除ロボットＲは自律的に障害物を検出
しながら走行できる。そして、掃除ロボットＲは、左右
の動輪３に取り付けられたエンコーダ４からの距離情報
と、左右に取り付けられた横方向測距用超音波センサ１
１からの距離情報とにより、現在のＸ−Ｙ座標を検出し
ながら目標に向かって走行する。
説明する。まず、メモリーカード３０により掃除すべき
会議室の寸法情報や障害物情報を入力すると、目標軌道
が自動的に作成される。また、障害物情報を入力してい
ない場合にも、掃除ロボットＲは自律的に障害物を検出
しながら走行できる。そして、掃除ロボットＲは、左右
の動輪３に取り付けられたエンコーダ４からの距離情報
と、左右に取り付けられた横方向測距用超音波センサ１
１からの距離情報とにより、現在のＸ−Ｙ座標を検出し
ながら目標に向かって走行する。
【００１２】この走行と同時に、掃除ロボットＲは前方
測距用超音波センサ１０により予期しない前方の障害物
の有無を検出する。この際、複数個の超音波センサ１０
が同時に作動して前方への複数同時測距が行われる。そ
して、制御部７０は、得られた複数の測距値のうち最小
の値を示すものを前方障害物までの最短距離として信用
し、採用する。
測距用超音波センサ１０により予期しない前方の障害物
の有無を検出する。この際、複数個の超音波センサ１０
が同時に作動して前方への複数同時測距が行われる。そ
して、制御部７０は、得られた複数の測距値のうち最小
の値を示すものを前方障害物までの最短距離として信用
し、採用する。
【００１３】掃除ロボットＲの走行中は基本的に、前方
測距用超音波センサ１０の全てと横方向測距用超音波セ
ンサ１１（左右それぞれ１個ずつ）とが作動する。前方
測距用超音波センサ１０は走行方向前方の障害物検知の
ために機能する。一方、横方向測距用超音波センサ１１
は、直進走行のための走行制御と、掃除ロボットＲによ
る走行経路作成と、掃除完了エリアの確認のための掃除
ロボットＲ内部の環境地図の作成とに使用される。この
環境地図には掃除ロボットＲ自身の通過したエリアも書
き込んでいく。そして、この環境地図とセンサ情報か
ら、走行経路を自律的にプラニングしていく。
測距用超音波センサ１０の全てと横方向測距用超音波セ
ンサ１１（左右それぞれ１個ずつ）とが作動する。前方
測距用超音波センサ１０は走行方向前方の障害物検知の
ために機能する。一方、横方向測距用超音波センサ１１
は、直進走行のための走行制御と、掃除ロボットＲによ
る走行経路作成と、掃除完了エリアの確認のための掃除
ロボットＲ内部の環境地図の作成とに使用される。この
環境地図には掃除ロボットＲ自身の通過したエリアも書
き込んでいく。そして、この環境地図とセンサ情報か
ら、走行経路を自律的にプラニングしていく。
【００１４】次に、図３〜図５に基づいて、掃除ロボッ
トＲの走行中に会議室の床面における弾性の程度を検出
する弾性検出装置について説明を行う。図３は掃除ロボ
ットＲの下部を示す部分側面図、図４は掃除ロボットＲ
の下部に取り付けられた弾性検出装置の側面図、図５は
その正面図である。これらの図において、２２はロボッ
ト本体１の底面に取り付けられた弾性検出装置である。
トＲの走行中に会議室の床面における弾性の程度を検出
する弾性検出装置について説明を行う。図３は掃除ロボ
ットＲの下部を示す部分側面図、図４は掃除ロボットＲ
の下部に取り付けられた弾性検出装置の側面図、図５は
その正面図である。これらの図において、２２はロボッ
ト本体１の底面に取り付けられた弾性検出装置である。
【００１５】弾性検出装置２２は、水平軸で回転される
ウォームギア２６と、このウォームギア２６にかみ合う
２つの垂直なボールネジ２５・２５と、これらのボール
ネジ２５・２５の下端に渡し止められた水平な検出プレ
ート２９とを備えている。検出プレート２９は、各端部
に１つずつ設けられた接触センサ２３・２３と、中央に
１つ設けられた圧力センサ２４とを備えている。
ウォームギア２６と、このウォームギア２６にかみ合う
２つの垂直なボールネジ２５・２５と、これらのボール
ネジ２５・２５の下端に渡し止められた水平な検出プレ
ート２９とを備えている。検出プレート２９は、各端部
に１つずつ設けられた接触センサ２３・２３と、中央に
１つ設けられた圧力センサ２４とを備えている。
【００１６】ウォームギア２６はモータ２７により駆動
される。２８はモータ２７に接続されたポテンショメー
タであって、２つのボールネジ２５・２５により上下移
動する検出プレート２９の上下移動量を検出する。モー
タ２７の軸はロボット本体１に固定されている。また、
ボールネジ２５・２５も前後左右にはがたつかない構造
となっている。
される。２８はモータ２７に接続されたポテンショメー
タであって、２つのボールネジ２５・２５により上下移
動する検出プレート２９の上下移動量を検出する。モー
タ２７の軸はロボット本体１に固定されている。また、
ボールネジ２５・２５も前後左右にはがたつかない構造
となっている。
【００１７】床面における弾性度の検出手順を説明す
る。掃除ロボットＲの走行開始前に、モータ２７を回転
させて検出プレート２９を下降させ、接触センサ２３・
２３を床面に接触させる。接触センサ２３・２３が床面
に接触すると、モータ２７を停止させて検出プレート２
９の下降を止める。ついで、検出プレート２９をこの位
置から、圧力センサ２４が所定値Ｆを示すまでさらに下
降させる。圧力センサ２４が所定値Ｆを示すとモータ２
７を停止させる。
る。掃除ロボットＲの走行開始前に、モータ２７を回転
させて検出プレート２９を下降させ、接触センサ２３・
２３を床面に接触させる。接触センサ２３・２３が床面
に接触すると、モータ２７を停止させて検出プレート２
９の下降を止める。ついで、検出プレート２９をこの位
置から、圧力センサ２４が所定値Ｆを示すまでさらに下
降させる。圧力センサ２４が所定値Ｆを示すとモータ２
７を停止させる。
【００１８】そして、接触センサ２３・２３が床面に接
触した後、圧力センサ２４が所定値Ｆを示すまでの検出
プレート２９の降下量により、床面の弾性度を評価す
る。すなわち、この降下量が大きいほど床面は柔らかく
（弾性度が大きく）、たとえば毛足の長いカーペットが
敷いてあるなどの判断ができる。
触した後、圧力センサ２４が所定値Ｆを示すまでの検出
プレート２９の降下量により、床面の弾性度を評価す
る。すなわち、この降下量が大きいほど床面は柔らかく
（弾性度が大きく）、たとえば毛足の長いカーペットが
敷いてあるなどの判断ができる。
【００１９】床面の弾性度が所定の値より大きいと判断
したときは、床面に毛足の長いカーペットが敷いてある
ことが予想されるので、そのような場合には掃除ロボッ
トＲの動輪３やキャスタ５にスリップ（空転）が起こり
やすくなるだけでなく、毛足に絡まったゴミを吸引しに
くくなるため、制御部７０の制御により走行速度を下げ
る。さらに、制御部７０において、他の掃除の方法や内
容（たとえば、全体の清掃時間や吸い込みパワーなど）
を適切なものに設定する。
したときは、床面に毛足の長いカーペットが敷いてある
ことが予想されるので、そのような場合には掃除ロボッ
トＲの動輪３やキャスタ５にスリップ（空転）が起こり
やすくなるだけでなく、毛足に絡まったゴミを吸引しに
くくなるため、制御部７０の制御により走行速度を下げ
る。さらに、制御部７０において、他の掃除の方法や内
容（たとえば、全体の清掃時間や吸い込みパワーなど）
を適切なものに設定する。
【００２０】以上のように、床面の弾性の程度に応じて
掃除の方法や内容を最適なものに設定した後に、掃除ロ
ボットＲは無人で走行を開始する。そして、上記の環境
地図とセンサ情報から自律的にプラニングされた走行経
路の所定箇所で掃除ロボットＲが再び停止する。そし
て、その箇所における床面の弾性度を上記と同様にして
評価し、再び走行を始める。
掃除の方法や内容を最適なものに設定した後に、掃除ロ
ボットＲは無人で走行を開始する。そして、上記の環境
地図とセンサ情報から自律的にプラニングされた走行経
路の所定箇所で掃除ロボットＲが再び停止する。そし
て、その箇所における床面の弾性度を上記と同様にして
評価し、再び走行を始める。
【００２１】この掃除ロボットＲによれば、上記のよう
な弾性検出装置２２が備わっているので、掃除すべき床
面の弾性度を評価することができる。したがって、床面
の弾性度に対応して、走行速度、吸い込みパワーなどの
掃除の内容や方法を最適なものにすることができ、走行
精度や作業効率を向上させることが可能になる。
な弾性検出装置２２が備わっているので、掃除すべき床
面の弾性度を評価することができる。したがって、床面
の弾性度に対応して、走行速度、吸い込みパワーなどの
掃除の内容や方法を最適なものにすることができ、走行
精度や作業効率を向上させることが可能になる。
【００２２】
【発明の効果】この発明の走行ロボットによれば、上記
のような弾性検出装置が備わっているので、走行すべき
床面や地面の弾性度を評価することができる。そして、
床面や地面の弾性度が所定の値より大きいとき、走行速
度が低下するように制御することにより、床面や地面に
接する動輪やキャスタのスリップをなくして走行精度を
向上させることができるだけでなく、同一個所に対して
吸引が行われる時間を長くして清掃能力を向上させるこ
とができる。
のような弾性検出装置が備わっているので、走行すべき
床面や地面の弾性度を評価することができる。そして、
床面や地面の弾性度が所定の値より大きいとき、走行速
度が低下するように制御することにより、床面や地面に
接する動輪やキャスタのスリップをなくして走行精度を
向上させることができるだけでなく、同一個所に対して
吸引が行われる時間を長くして清掃能力を向上させるこ
とができる。
【図１】 この発明の１実施例を示す掃除ロボットの斜
視図。
視図。
【図２】 図１の掃除ロボットの底面図。
【図３】 図１の掃除ロボットの下部を示す部分側面
図。
図。
【図４】 図１の掃除ロボットの下部における弾性検出
装置の側面図。
装置の側面図。
【図５】 図４の弾性検出装置の正面図。
１ ロボット本体 ２ 駆動用モータ ３ 動輪 ２２ 弾性検出装置 ２３ 接触センサ ２４ 圧力センサ ２５ ボールネジ ２６ ウォームギア ２７ モータ ２８ ポテンショメータ ２９ 検出プレート ３０ メモリーカード ６０ 掃除機部 ７０ 制御部（走行制御手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A47L 9/28 A47L 9/00 102 G05D 1/02
Claims (1)
- 【請求項１】 床面や地面を移動して掃除を行う走行ロ
ボットであって、移動すべき床面や地面の弾性度を検出
する弾性検出装置と、該弾性検出装置により検出された
弾性度に応じて前記走行ロボットの走行速度を変更して
走行させることのできる走行制御手段とを備え、前記制
御手段は、前記弾性検出装置により検出された弾性度が
所定の値より大きいとき、前記走行ロボットの走行速度
を下げるべく制御することを特徴とする走行ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3027450A JP3036863B2 (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 走行ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3027450A JP3036863B2 (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 走行ロボット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04266734A JPH04266734A (ja) | 1992-09-22 |
| JP3036863B2 true JP3036863B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=12221459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3027450A Expired - Fee Related JP3036863B2 (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 走行ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3036863B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2706729T3 (es) | 2005-12-02 | 2019-04-01 | Irobot Corp | Sistema de robot |
| ATE442619T1 (de) | 2005-12-02 | 2009-09-15 | Irobot Corp | Modularer roboter |
| US7441298B2 (en) * | 2005-12-02 | 2008-10-28 | Irobot Corporation | Coverage robot mobility |
-
1991
- 1991-02-21 JP JP3027450A patent/JP3036863B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04266734A (ja) | 1992-09-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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