JP4204538B2 - 移動制御装置および移動制御方法 - Google Patents
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Description
前記滑り係数を用いて、駆動対象の目標地点までの目標値を演算する目標値演算手段と、
駆動対象の現在位置にて目標地点の方向に回転する回転動作と、目標地点までの直線移動動作と、目標地点での目標角度までの回転動作との3つの動作に分離して、目標地点と駆動対象の実際の到達位置との回転方向のずれと直線方向のずれとを検出するずれ検出手段と、
前記ずれ検出手段で検出されたずれに基づいて、前記滑り係数格納手段に格納されている滑り係数を同定する同定手段と、
同定された滑り係数に基づいて、補正目標値を演算する補正目標値演算手段と、
前記補正目標値に基づいて、駆動対象を駆動するアクチュエータを制御する駆動手段と、を備え、
前記同定手段は、前記滑り係数を初めて同定する際には、すでに同定済みの最も近い方向成分の滑り係数を選択して初回の滑り係数を同定し、かつ、所定方向成分の滑り係数を同定する際に、その他の方向成分の滑り係数が同定済みであれば、その滑り係数を用いて、前記所定方向成分の滑り係数を同定することを特徴とする移動制御装置が提供される。
図1は本発明に係る移動制御装置の概略構成を示すブロック図、図2は図1の移動制御装置を内蔵する自律型移動ロボット(以下、単に移動ロボットと呼ぶ)の外観を示す図である。
kr=k-revolution (Xj, Yk, cw-ccw, ω, dω/dt, temp, moist) …(2)
(1)式および(2)式において、変数directionは、移動方向を示す変数であり、例えば図5に示す4種類または8種類の移動方向のいずれかである。変数cw-ccwは、回転方向を示す変数であり、例えば図5に示すように、上方から見た時計回りまたは反時計回りである。変数vは速度、変数ωは角速度をそれぞれ表す変数である。変数v,ωは、アナログ量で表してもよいし、高速、中速または低速などの離散的な値でもよい。変数aは加速度、変数dω/dtは角加速度をそれぞれ表す変数であり、これらも、アナログ量で表してもよいし、高加速度、中加速度または低加速度などの離散的な値でもよい。変数moistは湿度を表す変数であり、アナログ量で表してもよいし、高湿度、中湿度または低湿度などの離散的な値でもよい。なお、後述するように、(1)、(2)式で離散化した方向や速度などの変数と実際の移動時の各アナログ量は、離散化データ間の比例計算し、そのときの滑り係数を求めることで対応する。適当な粒度で離散化することで比例係数データを減らすことが出来る。
tr=kr・dr …(4)
メッシュをより細かく設定するほど、目標値の精度が高くなることが知られている。ところが、メッシュをより細かく設定するほど、メモリ容量や計算時間が余計に必要になる。そこで、本実施形態では、実用上問題のない程度にメッシュを設定して、滑り補正を行う。
+kl(Xj, Yk, SE)・θd/(π/4) …(5)
ここで、kl(Xj, Yk, E)は東方向の滑り係数、kl(Xj, Yk, SE)は東南方向の滑り係数で、走行滑り係数の速度項以外は簡略化のために省略している。
M32=(2Lm,Lm) …(7)
M33=(2Lm,2Lm) …(8)
メッシュ(X2,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y2)内の目標起動直線の長さは、θdと(6)〜(8)式から、(9)〜(11)式のように容易に算出できる。(9)式は現在位置(Xtemp,Ytemp)からA点までの距離、(10)式はA点からB点までの距離、(11)式はB点からC点までの距離をそれぞれ表している。
YSnew = YS/kl(X3,Y1) …(17)
θSnew =θA + (θSnew − θA)/kr(X3,Y1) …(18)
補正目標値演算部16は、(16)〜(18)式で求めたパラメータを用いて計算した補正目標値を各サンプリング時間の目標値とすれば良い。補正目標値がメッシュをまたいでいる場合も、それぞれのメッシュ内での距離や角度差ごとに計算して合算すればよい。またメッシュが十分に細かく設定されており、サンプリング時間で複数のメッシュを通過する場合も、この計算法で合算して補償した後に目標値が生成できる。
12 目標値演算部
13 同定部
14 温度・湿度計
15 位置補正計算部
16 補正目標値演算部
17 駆動制御部
18 サーボ制御部
19 デッドレコグニング計算部
20 環境認識センサ
21 現在地検出部
Claims (3)
- 駆動対象の動作範囲をメッシュ状に分割して得られるサブ領域ごとに設定される滑り係数を格納する滑り係数格納手段と、
前記滑り係数を用いて、駆動対象の目標地点までの目標値を演算する目標値演算手段と、
駆動対象の現在位置にて目標地点の方向に回転する回転動作と、目標地点までの直線移動動作と、目標地点での目標角度までの回転動作との3つの動作に分離して、目標地点と駆動対象の実際の到達位置との回転方向のずれと直線方向のずれとを検出するずれ検出手段と、
前記ずれ検出手段で検出されたずれに基づいて、前記滑り係数格納手段に格納されている滑り係数を同定する同定手段と、
同定された滑り係数に基づいて、補正目標値を演算する補正目標値演算手段と、
前記補正目標値に基づいて、駆動対象を駆動するアクチュエータを制御する駆動手段と、を備え、
前記同定手段は、前記滑り係数を初めて同定する際には、すでに同定済みの最も近い方向成分の滑り係数を選択して初回の滑り係数を同定し、かつ、所定方向成分の滑り係数を同定する際に、その他の方向成分の滑り係数が同定済みであれば、その滑り係数を用いて、前記所定方向成分の滑り係数を同定することを特徴とする移動制御装置。 - 前記同定手段は、温度、湿度および経年変化の少なくとも一つを含む環境条件の変化に応じて、同定済みの滑り係数を再度同定することを特徴とする請求項1に記載の移動制御装置。
- 駆動対象の動作範囲をメッシュ状に分割して得られるサブ領域ごとに設定される滑り係数を滑り係数格納手段に格納するステップと、
前記滑り係数を用いて、駆動対象の目標地点までの目標値を演算するステップと、
駆動対象の現在位置にて目標地点の方向に回転する回転動作と、目標地点までの直線移動動作と、目標地点での目標角度までの回転動作との3つの動作に分離して、目標地点と駆動対象の実際の到達位置との回転方向のずれと直線方向のずれとを検出するステップと、
前記検出されたずれに基づいて、前記滑り係数格納手段に格納されている滑り係数を同定するステップと、
同定された滑り係数に基づいて、補正目標値を演算するステップと、
前記補正目標値に基づいて、駆動対象を駆動するアクチュエータを制御するステップと、を備え、
前記滑り係数を同定するステップは、前記滑り係数を初めて同定する際には、すでに同定済みの最も近い方向成分の滑り係数を選択して初回の滑り係数を同定し、かつ、所定方向成分の滑り係数を同定する際に、その他の方向成分の滑り係数が同定済みであれば、その滑り係数を用いて、前記所定方向成分の滑り係数を同定することを特徴とする移動制御方法。
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