JP3225092B2 - Self-propelled machine - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は自走機械に設けられる障
害物検出装置に係り、特に障害物検出性能の向上や狭隘
路における走行の容易化等を図る技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an obstacle detecting apparatus provided in a self-propelled machine, and more particularly to a technique for improving the obstacle detecting performance and facilitating traveling on a narrow road.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、省力化や労働衛生の見地から、自
律走行する床面清掃ロボットや無人搬送車等の自走機械
の開発が進められている。自走機械には一般に障害物検
出装置が設けられており、その検出結果に基づいて旋回
や後退,停止等を行い、構造物や作業員等との衝突を回
避するようになっている。2. Description of the Related Art In recent years, from the viewpoints of labor saving and occupational health, development of self-propelled machines such as floor cleaning robots and automatic guided vehicles that run autonomously has been promoted. Generally, the self-propelled machine is provided with an obstacle detection device, which performs turning, retreating, stopping, and the like based on the detection result to avoid collision with a structure or an operator.
【0003】図9には従来の床面清掃ロボットを平面視
により示してあるが、このロボットのボデー1前面の中
央と左右端とには、前方用の障害物検出装置(以下、検
出装置と略称する)2〜4が取り付けられている。ま
た、ボデー1側面の前後端には、左右一対の側方用の検
出装置5〜8が取り付けられている。各検出装置2〜8
は超音波等を用いた障害物センサにより障害物を検出し
て、その検出信号をボデー1内の図示しない駆動制御装
置に送り、駆動制御装置ではその検出信号に基づいて、
図示しない操舵輪や駆動輪の駆動制御を行う。図中9は
ボデー1の前端面に取り付けられたバンパーである。FIG. 9 shows a conventional floor cleaning robot in a plan view. The front and the left and right ends of the front surface of the body 1 of the robot are provided with a front obstacle detecting device (hereinafter referred to as a detecting device). (Abbreviated) 2 to 4 are attached. Further, a pair of left and right side detection devices 5 to 8 are attached to the front and rear ends of the side surface of the body 1. Each detection device 2-8
Detects an obstacle by an obstacle sensor using ultrasonic waves or the like, sends a detection signal to a drive control device (not shown) in the body 1, and the drive control device
The drive control of the steered wheels and drive wheels (not shown) is performed. In the figure, 9 is a bumper attached to the front end surface of the body 1.
【0004】床面清掃ロボットにおいては、清掃能力す
なわち単位時間当りの清掃面積が清掃幅と走行速度とに
より決定される。したがって、清掃能力を高めるために
は、清掃幅を広くすることが有効となる。また、無人搬
送車においても、搬送能力の向上には、荷台の拡大が必
要となる。ところが、清掃幅や荷台の大きさは、当然の
ことながらボデー1(図示例ではバンパー9)の幅Wと
比例的な関係にあるため、自ずから寸法的な制限をうけ
る。例えば、ビル内を清掃する床面清掃ロボットにおい
ては、バンパー9は廊下等の狭い清掃対象場所での通
行、エレベータへの搭載、部屋の出入り口の通過等が行
える幅Wであることが絶対的な条件となる。In the floor cleaning robot, the cleaning capacity, that is, the cleaning area per unit time is determined by the cleaning width and the traveling speed. Therefore, to increase the cleaning ability, it is effective to increase the cleaning width. Further, even in the automatic guided vehicle, an increase in the loading platform is required to improve the transport capacity. However, the cleaning width and the size of the carrier are naturally proportional to the width W of the body 1 (the bumper 9 in the illustrated example), so that the dimensions are naturally limited. For example, in a floor cleaning robot for cleaning the inside of a building, the width W of the bumper 9 must be such that the bumper 9 can pass through a narrow cleaning target place such as a corridor, mount on an elevator, or pass through a doorway of a room. Condition.
【0005】一方、前方用の検出装置2〜4はロボット
が走行中において常時前方の障害物を検出している。上
述したように、駆動制御装置はその検出信号に基づき操
舵輪や駆動輪を駆動制御し、ボデー1の旋回や後退,停
止を行い、ボデー1やバンパー9と障害物との衝突を防
止する。On the other hand, the forward detecting devices 2 to 4 always detect an obstacle ahead in front of the robot while traveling. As described above, the drive control device controls the drive of the steered wheels and the drive wheels based on the detection signals, turns, retreats, and stops the body 1 to prevent the body 1 and the bumper 9 from colliding with the obstacle.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の床面清
掃ロボットには次の不具合があった。すなわち、左右端
の検出装置3,4は走行エリア内にある柱等の障害物を
回避する上で、バンパー9の外側の走行軌道を検出する
べく、バンパー9の両側端部に設けることが理想的であ
る。しかし、検出装置3,4はボデー1に固定されてい
るため、その設置部位はバンパー9の最側端よりは内側
となり、超音波センサの検出幅との関係から、検出装置
3,4のごく近くに存在する障害物(図9中に二点鎖線
で示す)10との衝突を確実に防止することはできなか
った。The above-mentioned conventional floor cleaning robot has the following disadvantages. That is, the right and left end detection devices 3 and 4 are ideally provided at both end portions of the bumper 9 in order to detect the running trajectory outside the bumper 9 in order to avoid obstacles such as pillars in the running area. It is a target. However, since the detection devices 3 and 4 are fixed to the body 1, the installation portion is located inside the outermost end of the bumper 9, and from the relationship with the detection width of the ultrasonic sensor, the detection devices 3 and 4 are extremely small. It was not possible to reliably prevent collision with a nearby obstacle (indicated by a two-dot chain line in FIG. 9) 10.
【0007】また、一般にボデー1の平面形状は矩形も
しくは小判形であることが多く、幅Wに対する旋回半径
Rが大きい。そのため、障害物の回避のための旋回を検
出地点で行っても、通路の壁面(図9中に二点鎖線で示
す)11等と干渉する虞が高く、障害物を検出した時点
で一旦走行を停止し、斜め後方に移動してスペースを確
保した後に、あらためて旋回する等、複雑な動作を可能
とする制御プログラムが要求された。また、このような
動作を行うためには、上述した検出装置2〜8の他に、
更に斜め前方用や後方用の検出装置(図9中に破線で示
す)12〜15と、が必要となり、コストを上昇させる
要因となっていた。尚、図9中のOはボデー1の旋回中
心である。In general, the planar shape of the body 1 is often rectangular or oval, and the turning radius R with respect to the width W is large. Therefore, even if a turn for avoiding an obstacle is performed at the detection point, there is a high possibility that it will interfere with the wall surface of the passage (indicated by a two-dot chain line in FIG. 9) 11 and the like, and once the obstacle is detected, the vehicle travels once. A control program that enables complicated operations, such as stopping the vehicle and moving diagonally rearward to secure a space, and then turning again, is required. In addition, in order to perform such an operation, in addition to the detection devices 2 to 8 described above,
Further, obliquely forward and backward detecting devices 12 to 15 (indicated by broken lines in FIG. 9) are required, which causes an increase in cost. Note that O in FIG. 9 is the turning center of the body 1.
【0008】そこで、本発明は、上記従来技術の有する
問題点を解消し、ボデーと障害物等との衝突を完全に防
止できるとともに、狭隘路の通行を容易に行える自走機
械を提供することを目的とする。Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art and completely prevents collision between the body and an obstacle.
Self-propelled aircraft that can be stopped and can easily pass on narrow roads
The purpose is to provide a machine .
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の自走機械は、自走機械のボデーの左右両
側面から張り出すように設けられるとともに障害物に衝
突すると前記ボデー内に格納される、障害物を検出する
ための左右一対の格納式検出装置と、制御プログラムに
基づいて前記自走機械を自動操縦する駆動制御装置と、
前記格納式検出装置が前記ボデーから張り出しているこ
とを検出する検出スイッチと、前記格納式検出装置が前
記ボデーから張り出していることを前記検出スイッチが
検出しないときに前記自走機械の走行を停止させて警報
を発する停止警報ユニ ットと、作業員が前記自走機械を
操縦する際に起立させる、前記ボデーに起伏自在に設け
られたハンドルと、を備え、前記駆動制御装置および前
記停止警報ユニットは、作業員が前記ハンドルを起立さ
せるとその作動がキャンセルされることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a self-propelled machine according to the present invention is provided on both sides of a body of the self-propelled machine.
It is provided so that it protrudes from the side and
Detects an obstacle stored in the body when hit
Pair of left and right retractable detection devices and a control program
A drive control device that automatically controls the self-propelled machine based on the
The retractable detector is overhanging from the body.
And a detection switch for detecting the
The detection switch detects that it is overhanging from the body
Stops running of the self-propelled machine when it is not detected and issues an alarm
Stop and alarm Uni Tsu door that emits, the self-propelled machine worker
Raised when maneuvering, set up and down on the body
The drive control device and the front
The stop alarm unit allows the operator to raise the handle.
It is characterized in that the operation is canceled when it is made to operate.
【0010】[0010]
【作用】本発明の自走機械においては、左右一対の格納
式検出装置がボデーの左右両側面からそれぞれ張り出す
ように設けられているので、ボデーと障害物との衝突を
防止することができる。また、格納式検出装置が障害物
に衝突するとボデー内に格納されるので、格納式検出装
置および障害物の両方の損傷を防止することができる。
また、左右一対の格納式検出装置をボデーに格納する
と、自走機械の全体の幅が減少する。さらに、格納式検
出装置が障害物に衝突してボデーから張り出さない状態
になると、自走機械が自動的に停止するので自走機械の
走行の安全性を確保することができるとともに、警報が
発せられるので作業員はすぐに気づくことができる。加
えて、作業員が自走機械を操縦するためにハンドルを起
立させると、駆動制御装置および停止警報ユニットの作
動がキャンセルされるので、自動操縦から手動操縦への
移行をスムーズに行うことができ、狭隘路での通行やエ
レベータへの搭載を容易に行うことができる。 In the self-propelled machine of the present invention, a pair of left and right storages is provided.
Type detection device overhangs from both left and right sides of body
The collision between the body and obstacles
Can be prevented. Also, if the retractable detector is an obstacle
If it collides with the body, it will be stored in the body.
Damage to both equipment and obstacles can be prevented.
Also, a pair of left and right retractable detection devices are stored in the body.
This reduces the overall width of the self-propelled machine. In addition, retractable inspection
A state in which the ejection device collides with an obstacle and does not protrude from the body
, The self-propelled machine stops automatically.
Driving safety can be ensured and warning
It is emitted so that the worker can notice immediately. Addition
The operator raises the handle to operate the self-propelled machine.
When activated, the drive control unit and the stop alarm unit
The operation is canceled, so the autopilot changes to the manual pilot.
The transition can be performed smoothly, and traffic on narrow roads and
It can be easily mounted on the elevator.
【0011】[0011]
【実施例】以下、添付の図面を参照し、本発明に係る自
走機械の実施例として床面清掃ロボットについて説明す
る。 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
A floor cleaning robot will be described as an example of a running machine.
You.
【0012】図1〜図2に示したように、ロボットは直
立した略円筒形状のボデー1を有しており、その前面下
部には弾性材からなるバンパー9が装着されている。ボ
デー1の下面には、比較的大径の駆動輪16が左右(図
には左側のみが示されている)に配設される一方、キャ
スター付きの従動輪17が前後に配設されている。左右
の駆動輪16は、図示しない駆動制御装置に駆動制御さ
れて正逆方向に独立して回転し、ボデー1の前進動およ
び後退動と旋回動とを行う。ボデー1の上面には一対の
可倒式のハンドル18が設けられており、実線で示した
状態(通常時)では、制御プログラム等に基づいて駆動
制御装置が駆動輪16を駆動制御する。また、二点鎖線
で示した状態(清掃前後における搬送時やエレベータへ
の搭載時等)では、駆動制御装置がキャンセルされ、作
業員が自由に操縦できるようになる。図中、19はゴム
等の弾性部材からなる左右一対のスクイジであり、塵埃
および汚水を掻き集めた後に、これらをホース20によ
り吸引して図示しないタンクに貯溜する。As shown in FIGS. 1 and 2, the robot has an upright, substantially cylindrical body 1, and a bumper 9 made of an elastic material is mounted on the lower part of the front surface thereof. On the lower surface of the body 1, relatively large-diameter drive wheels 16 are disposed on the left and right (only the left side is shown in the figure), while driven wheels 17 with casters are disposed on the front and rear. . The left and right drive wheels 16 are driven and controlled by a drive control device (not shown) to rotate independently in forward and reverse directions, and perform forward movement, backward movement, and turning movement of the body 1. A pair of retractable handles 18 are provided on the upper surface of the body 1, and in a state indicated by a solid line (at a normal time), the drive control device controls the drive of the drive wheels 16 based on a control program or the like. Further, in the state indicated by the two-dot chain line (for example, during transportation before and after cleaning or when mounted on an elevator), the drive control device is canceled, and the operator can operate the vehicle freely. In the figure, reference numeral 19 denotes a pair of left and right squeegees made of an elastic member such as rubber, which collects dust and contaminated water, sucks them by a hose 20, and stores them in a tank (not shown).
【0013】図3に示したように、バンパー9を含めた
ボデー1の平面形状は旋回中心Oを基点とする半径Rの
略真円であるが、左右の側面1a,1bのみは内側に入
り込んだ互いに平行な平面に形成されている。ボデー1
前面のバンパー9の直上部には、中央に前方用の検出装
置2が取り付けられ、左右に側方用の検出装置5,6が
取り付けられている。また、ボデー1後面の左右には、
検出装置5,6と対称な位置に、側方用の検出装置7,
8が取り付けられている。そして、左右の側面1a,1
bには、検出装置2,5〜8と同一の高さに、前方用の
格納式検出装置21,22が取り付けられている。尚、
これら格納式検出装置21,22も上述した半径Rの円
内に納まっている。As shown in FIG. 3, the plane shape of the body 1 including the bumper 9 is a substantially perfect circle with a radius R starting from the turning center O, but only the left and right side surfaces 1a and 1b enter inside. Are formed on planes parallel to each other. Body 1
Immediately above the bumper 9 on the front side, the front detection device 2 is mounted at the center, and the side detection devices 5 and 6 are mounted on the left and right. Also, on the left and right of the back of the body 1,
The detection devices 7 for the side are located symmetrically with the detection devices 5 and 6.
8 is attached. Then, the left and right side surfaces 1a, 1
b, retractable front detection devices 21 and 22 are attached at the same height as the detection devices 2 and 5 to 8. still,
These retractable detection devices 21 and 22 are also contained in the above-mentioned circle having the radius R.
【0014】図4(図3中のA部拡大断面図)に示すよ
うに、格納式検出装置21は、鋼板溶接構造品のブラケ
ット23,ブラケット23の側端に固定された超音波セ
ンサ24、およびブラケット23を覆う合成樹脂製のカ
バー25から構成されている。ブラケット23の先端部
はボデー1内のフレーム26にヒンジ27を介して固定
されており、格納式検出装置21が図中に矢印で示す方
向に揺動して格納されるようになっている。尚、本実施
例の場合、格納式検出装置21の揺動角度は45°であ
る。As shown in FIG. 4 (enlarged sectional view of part A in FIG. 3), the retractable detection device 21 includes a bracket 23 of a steel plate welded structure, an ultrasonic sensor 24 fixed to a side end of the bracket 23, And a cover 25 made of synthetic resin for covering the bracket 23. The distal end of the bracket 23 is fixed to a frame 26 in the body 1 via a hinge 27 so that the retractable detection device 21 is swung in the direction indicated by the arrow in FIG. In the case of the present embodiment, the swing angle of the retractable detection device 21 is 45 °.
【0015】ブラケット23の後端には、後方に係止ピ
ン28を具えた固定装置29が取り付けられている。係
止ピン28は、その先端が半球状に形成されており、固
定装置29内の図示しないスプリングのばね力により後
方に向けて比較的弱く付勢されている。一方、フレーム
26には、格納式検出装置21を、張出状態(実線で示
す)で固定するストッパ30と、格納状態(二点鎖線で
示す)で固定するストッパ31とが取り付けられてい
る。両ストッパ30,31は、固定装置29の側面が当
接する略L字状に形成されると共に、係止ピン28が嵌
合する係止孔30a,31aが形成されている。また、
張出し位置側のストッパ30の近傍には、係止ピン28
の存在を確認する近接スイッチ32が取り付けられてい
る。尚、以上の説明は左側の格納式検出装置21につい
てのものであるが、右側の格納式検出装置22はこれと
左右対称である。At the rear end of the bracket 23, a fixing device 29 having a locking pin 28 at the rear is attached. The tip of the locking pin 28 is formed in a hemispherical shape, and is relatively weakly urged rearward by the spring force of a spring (not shown) in the fixing device 29. On the other hand, a stopper 30 for fixing the retractable detection device 21 in an extended state (shown by a solid line) and a stopper 31 for fixing the retractable detection device 21 in a stored state (shown by a two-dot chain line) are attached to the frame 26. Both stoppers 30 and 31 are formed in a substantially L-shape in which the side surface of the fixing device 29 abuts, and locking holes 30a and 31a into which the locking pins 28 are fitted are formed. Also,
In the vicinity of the stopper 30 on the extended position side, the locking pin 28
Is installed. Although the above description has been made with respect to the left-side retractable detection device 21, the right-side retractable detection device 22 is symmetric with respect to this.
【0016】以下、本実施例の作用を述べる。本実施例
の床面清掃ロボットでは、図3に示すようにボデー1の
左右側面1a,1bから手動で格納式検出装置21,2
2を張り出させる一方で、図1,図2に実線で示すよう
に左右のハンドル18を倒した状態にする。すると、駆
動制御装置内では制御プログラムに基づく演算処理が行
われ、自動操縦による清掃作業が開始される。ボデー1
は左右の駆動輪16が共に正転することにより前方(同
図中、左方)に向けて走行し、検出装置2,5〜8およ
び格納式検出装置21,22が壁面や障害物を検出した
時点で旋回動等を行い衝突を回避する。The operation of this embodiment will be described below. In the floor cleaning robot of this embodiment, as shown in FIG. 3, the retractable detection devices 21 and 21 are manually operated from the left and right side surfaces 1a and 1b of the body 1.
2, while the left and right handles 18 are tilted as shown by solid lines in FIGS. Then, arithmetic processing based on the control program is performed in the drive control device, and a cleaning operation by automatic driving is started. Body 1
The vehicle travels forward (to the left in the figure) as both the left and right drive wheels 16 rotate forward, and the detection devices 2, 5 to 8 and the retractable detection devices 21, 22 detect a wall surface or an obstacle. At this point, a turning motion is performed to avoid collision.
【0017】この際、本実施例ではバンパー9の幅Wよ
り両格納式検出装置21,22の取付幅の方が広いた
め、検出された障害物がボデー1やバンパー9等に衝突
することは起こり得ない。また、バンパー9を含んだボ
デー1の平面形状が真円であることも相俟って、障害物
を検出した地点で旋回を行っても、障害物がボデー1や
バンパー9等に衝突する虞はない。At this time, in this embodiment, since the mounting width of the two retractable detection devices 21 and 22 is wider than the width W of the bumper 9, it is possible that the detected obstacle collides with the body 1, the bumper 9, and the like. Can't happen. In addition, due to the fact that the plane shape of the body 1 including the bumper 9 is a perfect circle, even if the vehicle 1 turns at the point where the obstacle is detected, the obstacle may collide with the body 1, the bumper 9, or the like. There is no.
【0018】一方、ロボットの前進中、不意に障害物3
3(図4に二点鎖線で示す)が飛び出してきた場合、格
納式検出装置21がこの障害物33と衝突することがあ
る。ところが、この際に固定装置29の係止ピン28が
ストッパ30の係止孔30aから容易に脱落するため、
格納式検出装置21が矢印で示すようにボデー1側に揺
動し、障害物33と格納式検出装置21との双方の損傷
が防止されるのである。On the other hand, while the robot is moving forward, the obstacle 3
When 3 (shown by a two-dot chain line in FIG. 4) jumps out, the retractable detection device 21 may collide with the obstacle 33. However, at this time, the locking pin 28 of the fixing device 29 easily falls off the locking hole 30a of the stopper 30.
The retractable detection device 21 swings toward the body 1 as shown by the arrow, thereby preventing both the obstacle 33 and the retractable detection device 21 from being damaged.
【0019】尚、本実施例のロボットには、格納式検出
装置の張出状態を常時監視し、障害物等との衝突時に走
行停止と警報とを行う停止警報システムが設けられてい
る。停止警報システムは、図5に示すように、左右の格
納式検出装置21,22に設けられた近接スイッチ3
2,34からの信号が入力する停止警報ユニット35,
停止警報ユニット35からの停止指令をうけて左右の駆
動輪用モータ36,37の停止を行うモータドライバ3
8,停止警報ユニット35からの警音指令をうけてスピ
ーカ39を駆動する音声装置40,停止警報ユニット3
5により点滅されるパイロットランプ41とから構成さ
れている。The robot according to the present embodiment is provided with a stop alarm system that constantly monitors the state of extension of the retractable detection device and stops the running and issues an alarm when a collision with an obstacle or the like occurs. As shown in FIG. 5, the stop alarm system includes a proximity switch 3 provided in the left and right retractable detection devices 21 and 22.
Stop alarm unit 35 to which signals from
A motor driver 3 that stops the left and right driving wheel motors 36 and 37 in response to a stop command from the stop alarm unit 35.
8, an audio device 40 for driving the speaker 39 in response to a warning sound command from the stop alarm unit 35, and the stop alarm unit 3
5, and a pilot lamp 41 blinking.
【0020】この停止警報システムでは、図6の制御フ
ローチャートに示すように、先ず左右の近接スイッチ3
2,34のデータが順次停止警報ユニット35に入力さ
れる。次いで、停止警報ユニット35内では2つのデー
タの論理和を算出する。論理和の値は、例えば、左右の
格納式検出装置21,22の少なくとも一方が張出状態
でない、すなわち障害物との衝突が生じている場合には
1となり、共に張出状態である場合には0となる。In this stop alarm system, as shown in the control flowchart of FIG.
2 and 34 are sequentially input to the stop alarm unit 35. Next, the stop alarm unit 35 calculates the logical sum of the two data. The value of the logical sum is 1, for example, when at least one of the left and right retractable detection devices 21 and 22 is not in the overhang state, that is, when a collision with an obstacle has occurred, and when both are in the overhang state. Becomes 0.
【0021】論理和を算出したら、停止警報ユニット3
5内では左右の格納式検出装置21,22が共に張出状
態であるか否かを判定する。そして、いずれか一方が張
出状態でない場合には、モータドライバ38に停止指令
を発して左右の駆動輪用モータ36,37を停止させ、
同時に音声装置40に警音指令を発してスピーカ39を
吹鳴させると共にパイロットランプ41も点滅させる。
作業者は、これにより格納式検出装置21,22と障害
物との衝突を認識し、障害物の除去やロボットの移動を
行う。尚、当然のことながら、停止警報ユニット35が
左右の格納式検出装置21,22が共に張出状態である
と判定した場合には、以上の停止および警報作動は実行
されない。また、停止警報システムの制御はロボットの
運転中において所定のインターバルで繰り返し行われ
る。After calculating the logical sum, the stop alarm unit 3
In 5, it is determined whether both the left and right retractable detection devices 21 and 22 are in the overhang state. If either one is not in the overhang state, a stop command is issued to the motor driver 38 to stop the left and right drive wheel motors 36 and 37,
At the same time, a warning sound command is issued to the audio device 40 to cause the speaker 39 to sound and the pilot lamp 41 to blink.
Thus, the worker recognizes the collision between the retractable detection devices 21 and 22 and the obstacle, and removes the obstacle and moves the robot. Naturally, when the stop alarm unit 35 determines that both the left and right retractable detection devices 21 and 22 are in the overhang state, the above stop and alarm operations are not executed. Further, the control of the stop alarm system is repeatedly performed at predetermined intervals during the operation of the robot.
【0022】一方、廊下等の狭い清掃対象場所での通
行、エレベータへの搭載、部屋の出入り口の通過等に際
して、通路等の幅はバンパー9より広いが、張出状態の
格納式検出装置21,22が干渉する時がある。この場
合、本実施例では先ず、図3,図4に示すようにボデー
1の左右側面1a,1bに格納式検出装置21,22を
格納し、同時に図1,図2に破線で示すように左右のハ
ンドル18を起こす。すると、ロボットの全幅が狭くな
り、通路等の通行を干渉せずに行えるようになる。尚、
この際には、前述した駆動制御装置と停止警報システム
とが共にキャンセルされ、ハンドル18を作業員が適宜
操作することにより操縦が行われる。On the other hand, the width of the passage and the like is larger than that of the bumper 9 when the vehicle is to be passed through a narrow place to be cleaned such as a corridor, mounted on an elevator, or passed through an entrance of a room. There are times when 22 interferes. In this case, in the present embodiment, first, as shown in FIGS. 3 and 4, the storage-type detection devices 21 and 22 are stored on the left and right side surfaces 1a and 1b of the body 1, and at the same time, as shown by broken lines in FIGS. Raise the left and right handles 18. Then, the entire width of the robot is reduced, and the robot can be moved without interfering with traffic. still,
At this time, the drive control device and the stop alarm system described above are both canceled, and the steering is performed by the operator appropriately operating the handle 18.
【0023】図7に示した変形例は、格納式検出装置の
駆動をアクチュエータにより行わせるものであるが、そ
の他の構成は上述した構成と略同一であるため、重複す
る説明は省略する。 The modified example shown in FIG .
The actuator is driven by an actuator.
The other configuration is substantially the same as the above configuration,
Description is omitted.
【0024】同図中、42はアクチュエータたるエアシ
リンダであり、シリンダボデー43と圧縮空気により伸
縮するロッド44とからなっている。シリンダボデー4
3の基端部43aは、ピン45を介して、フレーム26
と一体のシリンダブラケット46に形成された長孔47
に嵌合している。また、ロッド44の先端部は、ピン4
8を介して、ブラケット23に突出して形成されたステ
ー49に揺動自在に固定されている。フレーム26内面
のシリンダブラケット46側方には、ストッパピン50
と、このストッパピン50を所定のばね力で付勢するコ
イルスプリング51と具えたシリンダストッパ52が配
設されている。そして、図7に示した状態では、ストッ
パピン50の円錐台形状の先端50aがシリンダボデー
43の基端部43aを後退位置(図7中の右方)に係止
し、ピン45は長孔47の最後端に位置している。In FIG. 1, reference numeral 42 denotes an air cylinder as an actuator, which comprises a cylinder body 43 and a rod 44 which expands and contracts by compressed air. Cylinder body 4
3 is connected to the frame 26 via the pin 45.
Slot 47 formed in a cylinder bracket 46 integral with
Is fitted. The tip of the rod 44 is
Via 8, it is swingably fixed to a stay 49 protruding from the bracket 23. A stopper pin 50 is provided on the inner side of the frame 26 on the side of the cylinder bracket 46.
And a cylinder stopper 52 having a coil spring 51 for urging the stopper pin 50 with a predetermined spring force. In the state shown in FIG. 7, the truncated cone-shaped distal end 50a of the stopper pin 50 locks the base end 43a of the cylinder body 43 at the retracted position (to the right in FIG. 7), and the pin 45 It is located at the end of 47.
【0025】この変形例においては、自動操縦による清
掃作業を行う場合は、左右のハンド ル18を倒した状態
にする。すると、図示しない制御装置を介して圧縮空気
が供給されてエアシリンダ42のロッド44が伸長し、
ボデー1の左右側面1a,1bから格納式検出装置2
1,22が張り出す。そして、駆動制御装置内では制御
プログラムに基づく演算処理が行われ、清掃作業が開始
されるのである。The state in this modification, when performing cleaning operation by the autopilot, defeating the left and right handle 18
To Then, compressed air is supplied via a control device (not shown), and the rod 44 of the air cylinder 42 is extended,
Retractable detection device 2 from left and right side surfaces 1a, 1b of body 1
1,22 overhang. Then, arithmetic processing based on the control program is performed in the drive control device, and the cleaning operation is started.
【0026】また、狭い廊下での通行やエレベータへの
搭載等を行う場合は、左右のハンドル18を起こした状
態にする。すると、図示しない制御装置を介して圧縮空
気が排気され、エアシリンダ42のロッド44が短縮す
る。その結果、格納式検出装置21,22が矢印で示し
た方向に揺動し、図7に二点鎖線で示すように、ボデー
1内に格納される。すると、ロボットの全幅が狭くな
り、通路等の通行を干渉せずに行えるようになる。尚、
この際には、前述した構成と同様に駆動制御装置がキャ
ンセルされ、ハンドル18を作業員が適宜操作すること
により操縦が行われる。尚、この変形例の場合も、前述
した様に格納式検出装置21の揺動角度は45°であ
る。When the vehicle is to be used in a narrow corridor or mounted on an elevator , the left and right handles 18 are raised.
State. Then, the compressed air is exhausted through a control device (not shown), and the rod 44 of the air cylinder 42 is shortened. As a result, the retractable detection devices 21 and 22 swing in the directions indicated by the arrows, and are stored in the body 1 as indicated by the two-dot chain line in FIG. Then, the entire width of the robot is reduced, and the robot can be moved without interfering with traffic. still,
At this time, the drive control device is canceled in the same manner as in the above-described configuration, and the steering is performed by the operator appropriately operating the handle 18. Note that, in the case of this modified example as well,
As described above, the swing angle of the retractable detection device 21 is 45 °.
【0027】一方、この変形例では、ロボットの前進中
に不意に障害物33が飛び出して格納式検出装置21に
衝突した場合、図8に示すように、格納式検出装置21
がボデー1側に揺動する。ところが、エアシリンダ42
のロッド44は短縮しないため、シリンダボデー43に
は前方への力が作用する。すると、基端部43aがスト
ッパピン50の先端部50aを押し込み、上述した係止
が解かれてシリンダボデー43が図に矢印で示すように
前進する。シリンダボデー43の前進は長孔47の前端
にピン45が位置まで可能であり、この時点で格納式検
出装置21はボデー1内に完全に格納される。尚、この
変形例においても、前述した様に停止警報システムを設
けることが可能である。On the other hand, in this modification, when the obstacle 33 suddenly jumps out and collides with the retractable detection device 21 while the robot is moving forward, as shown in FIG.
Swings toward the body 1 side. However, the air cylinder 42
Is not shortened, so that a forward force acts on the cylinder body 43. Then, the base end portion 43a pushes the distal end portion 50a of the stopper pin 50, and the above-described locking is released, and the cylinder body 43 moves forward as indicated by the arrow in the figure. The cylinder body 43 can be advanced to the position where the pin 45 is located at the front end of the elongated hole 47. At this point, the retractable detection device 21 is completely stored in the body 1. In addition, this
Also in the modified example, it is possible to provide the stop alarm system as described above .
【0028】以上で具体的実施例の説明を終えるが、本
発明の態様はこの実施例に限るものではない。例えば、
上記実施例では格納式検出装置を揺動によりボデー内に
格納させたが、ガイドレールや引張スプリング等を用
い、スライドにより格納させてもよい。また、障害物セ
ンサとしてレーザセンサ等を用いてもよいし、格納用の
アクチュエータとして、エアシリンダに代え、油圧シリ
ンダや電気モータ等を用いるようにしてもよい。更に、
上記実施例は本発明を床面清掃ロボットに適用したもの
であるが、自動搬送車や危険物回収車等の他の自走機械
に適用してもよい。Although the description of the concrete embodiment has been completed, the embodiments of the present invention are not limited to this embodiment. For example,
In the above embodiment, the retractable detection device is stored in the body by swinging, but may be stored by sliding using a guide rail or a tension spring. Further, a laser sensor or the like may be used as the obstacle sensor, or a hydraulic cylinder or an electric motor may be used as the storage actuator instead of the air cylinder. Furthermore,
In the above embodiment, the present invention is applied to a floor cleaning robot. However, the present invention may be applied to other self-propelled machines such as an automatic transport vehicle and a hazardous material recovery vehicle.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の自走機械においては、左右一対の格納式検出装置がボ
デーの左右両側面からそれぞれ張り出すように設けられ
ているので、ボデーと障害物との衝突を防止することが
できる。また、格納式検出装置が障害物に衝突するとボ
デー内に格納されるので、格納式検出装置および障害物
の両方の損傷を防止することができる。また、左右一対
の格納式検出装置をボデーに格納すると、自走機械の全
体の幅が減少する。さらに、格納式検出装置が障害物に
衝突してボデーから張り出さない状態になると、自走機
械が自動的に停止するので自走機械の走行の安全性を確
保することができるとともに、警報が発せられるので作
業員はすぐに気づくことができる。加えて、作業員が自
走機械を操縦するためにハンドルを起立させると、駆動
制御装置および停止警報ユニットの作動がキャンセルさ
れるので、自動操縦から手動操縦への移行をスムーズに
行うことができ、狭隘路での通行やエレベータへの搭載
を容易に行うことができる。 As is apparent from the above description, the present invention
In the self-propelled machine, a pair of left and right retractable detection devices
It is provided so that it protrudes from both left and right sides of the day
To prevent collision between the body and obstacles
it can. Also, if the retractable detection device collides with an obstacle,
Because it is stored in the data, retractable detection device and obstacles
Both damages can be prevented. Also, a pair of left and right
When the retractable detection device is stored in the body,
Body width is reduced. In addition, retractable detectors can
When the vehicle does not protrude from the body due to collision, the self-propelled
The machine stops automatically, ensuring the safety of traveling of the self-propelled machine.
As well as an alarm,
Workers can immediately notice. In addition, workers
When you raise the steering wheel to control the running machine,
The operation of the control unit and the stop alarm unit has been cancelled.
Smooth transition from autopilot to manual pilot
It can be used for narrow roads and mounting on elevators
Can be easily performed.
【図1】本発明に係る自走機械としての床面清掃ロボッ
トを示した斜視図。 FIG. 1 is a floor cleaning robot as a self-propelled machine according to the present invention .
FIG.
【図2】同側面図。FIG. 2 is a side view of the same.
【図3】同平面図。FIG. 3 is a plan view of the same.
【図4】図3中のA部拡大断面図。FIG. 4 is an enlarged sectional view of a portion A in FIG. 3;
【図5】実施例における停止警報システムのブロック
図。FIG. 5 is a block diagram of a stop alarm system according to the embodiment.
【図6】実施例における停止警報システムのフローチャ
ート。FIG. 6 is a flowchart of a stop alarm system according to the embodiment.
【図7】本発明に係る自走機械の変形例を示した断面
図。 FIG. 7 is a sectional view showing a modification of the self-propelled machine according to the present invention .
FIG.
【図8】本発明に係る自走機械の変形例を示した断面
図。 FIG. 8 is a sectional view showing a modification of the self-propelled machine according to the present invention .
FIG.
【図9】従来の障害物検出装置が装着された床面清掃ロ
ボットを示した斜視図。FIG. 9 is a perspective view showing a floor cleaning robot equipped with a conventional obstacle detection device.
1 ボデー 2,5〜8 障害物検出装置 9 バンパー 16 駆動輪 17 従動輪 18 ハンドル 21,22 格納式障害物検出装置 23 ブラケット 24 超音波センサ 25 カバー 26 フレーム 27 ヒンジ 29 固定装置 30,31 ストッパ 32,34 近接スイッチ 33 障害物 35 停止警報ユニット 36,37 駆動車輪用モータ 38 モータドライバ 39 スピーカ 40 音声装置 41 パイロットランプ 42 エアシリンダ 45 ピン 46 シリンダブラケット 47 長孔 49 ステー 52 シリンダストッパ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Body 2,5-8 Obstacle detection device 9 Bumper 16 Drive wheel 17 Follower wheel 18 Handle 21,22 Retractable obstacle detection device 23 Bracket 24 Ultrasonic sensor 25 Cover 26 Frame 27 Hinge 29 Fixing device 30,31 Stopper 32 , 34 Proximity switch 33 Obstacle 35 Stop alarm unit 36, 37 Motor for driving wheel 38 Motor driver 39 Speaker 40 Audio device 41 Pilot lamp 42 Air cylinder 45 Pin 46 Cylinder bracket 47 Long hole 49 Stay 52 Cylinder stopper
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05D 1/00 - 1/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G05D 1/00-1/12
Claims (1)
すように設けられるとともに障害物に衝突すると前記ボ
デー内に格納される、障害物を検出するための左右一対
の格納式検出装置と、 制御プログラムに基づいて前記自走機械を自動操縦する
駆動制御装置と、 前記格納式検出装置が前記ボデーから張り出しているこ
とを検出する検出スイッチと、 前記格納式検出装置が前記ボデーから張り出しているこ
とを前記検出スイッチが検出しないときに前記自走機械
の走行を停止させて警報を発する停止警報ユニットと、 作業員が前記自走機械を操縦するために用いる前記ボデ
ーに起伏自在に設けられたハンドルと、を備え、 前記駆動制御装置および前記停止警報ユニットは、作業
員が前記自走機械を操縦するために前記ハンドルを起立
させるとその作動がキャンセルされる、 ことを特徴とする自走機械。 1. The body of a self-propelled machine projects from both left and right sides of the body.
When the vehicle collides with an obstacle,
Left and right pair for detecting obstacles stored in the data
Automatically operating the self-propelled machine based on the retractable detection device and the control program
The drive control device and the retractable detection device extend from the body.
And a detection switch for detecting that the retractable detection device extends from the body.
When the detection switch does not detect
A stop alarm unit for stopping traveling of the vehicle and issuing an alarm, and the body used by an operator to operate the self-propelled machine.
A handle provided so as to be able to move up and down, and the drive control device and the stop alarm unit
An operator raises the handle to operate the self-propelled machine
A self-propelled machine characterized in that its operation is canceled when it is made to operate .
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---|---|---|---|
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1992
- 1992-06-30 JP JP17338192A patent/JP3225092B2/en not_active Expired - Fee Related
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