JP6245860B2 - Mobile cart control apparatus and mobile cart control method - Google Patents
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Description
本発明は、移動台車の制御装置及び移動台車の制御方法に係り、特に、対向二輪型の移動台車の制御装置及び移動台車の制御方法に関する。 The present invention relates to a mobile trolley control apparatus and a mobile trolley control method, and more particularly, to an opposed two-wheel mobile trolley control apparatus and a mobile trolley control method.
従来、例えば特開2009−280132号公報には、倒立振子移動体に関する技術が開示されている。この先行技術の倒立振子移動体は、左右の走行車輪を支持する車輪支持フレームと使用者が乗る搭乗部を有するボディとが鉛直軸線周りに相対回転可能に連結されており、ヨー軸電動モーターによりボディを車輪支持フレームに対して鉛直軸線周りに回転駆動することが可能に構成されている。左右の走行車輪が異なる速度で回転駆動されると、車輪支持フレームは右或いは左に旋回する。この際、先行技術では、車輪支持フレームの旋回移動に対してボディが車輪支持フレームの旋回方向と同方向にゆっくりと回転し、ボディの向きが遅れをもって車輪支持フレームの向きと同じ向きとなる。これにより、急旋回が行われても搭乗者の正面の向きが急激に変わることが回避され、搭乗者に不快感を与えることが回避される。 Conventionally, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-280132 discloses a technique related to an inverted pendulum moving body. In this prior art inverted pendulum moving body, a wheel support frame for supporting left and right traveling wheels and a body having a riding section on which a user rides are coupled so as to be relatively rotatable around a vertical axis, and by a yaw axis electric motor The body can be driven to rotate about a vertical axis with respect to the wheel support frame. When the left and right traveling wheels are rotationally driven at different speeds, the wheel support frame turns right or left. At this time, in the prior art, the body slowly rotates in the same direction as the turning direction of the wheel support frame with respect to the turning movement of the wheel support frame, and the direction of the body becomes the same direction as the direction of the wheel support frame with a delay. Thereby, even if a sharp turn is performed, it is avoided that the direction of the front of the occupant changes abruptly, and it is avoided that the occupant feels uncomfortable.
上述した先行技術のように、左右の車輪を独立して駆動させることにより、前進後退、左右旋回、及びヨー軸周りの定点旋回を可能とする対向二輪型の移動機構が一般的に周知である。このような対向二輪型の移動機構は、上記前進後退、左右旋回、及び定点旋回の動作の組み合わせにより全方位への移動を可能にするものであるため、車椅子や工場ラインにおける移動アームロボットの移動台車として広く用いられている。 As in the prior art described above, an opposed two-wheel type moving mechanism that enables forward and backward rotation, left and right turning, and fixed point turning around the yaw axis by independently driving left and right wheels is generally known. . Such an opposed two-wheeled movement mechanism enables movement in all directions by a combination of the above-described forward / backward movement, left / right turning, and fixed point turning movements. Widely used as a cart.
しかしながら、このような対向二輪型の移動機構を備える移動台車では、車輪の移動可能方向に対して垂直方向へ移動する場合に複数回の切り替え(旋回)動作を必要とする。このような動作が例えば移動アームロボットにおいて行われると、旋回動作に追従してアームも旋回してしまうため、アームによる作業を円滑に行うことができない事態が想定される。このような課題は、人間が座り作業を実施しようとする場合の車椅子等でも同様に生じうる。このように、対向二輪型の移動機構を備える移動台車においては、台車上に配設された構造体の向きを所定方向に向けたまま任意の方向に移動させるための制御の構築が望まれていた。 However, a moving carriage including such an opposed two-wheel moving mechanism requires a plurality of switching (turning) operations when moving in a direction perpendicular to the movable direction of the wheels. When such an operation is performed in, for example, a mobile arm robot, the arm also turns following the turning operation, and therefore, it is assumed that the work by the arm cannot be performed smoothly. Such a problem can also occur in a wheelchair or the like when a human is going to sit down. As described above, in a moving carriage having an opposed two-wheeled moving mechanism, it is desired to construct a control for moving the structure disposed on the carriage in an arbitrary direction while keeping the direction of the structure in a predetermined direction. It was.
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、移動台車上に配設された構造体の向きを所定方向に制御しつつ任意の方向に移動可能な移動台車の制御装置及び制御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 problems as described above, and a control device and a control for a movable carriage that can move in any direction while controlling the direction of a structure disposed on the movable carriage in a predetermined direction. It aims to provide a method.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、フレームと、相互に対向して前記フレームに取り付けられた2つの車輪と、前記フレームの上部に旋回方向への回転を可能とする接合機構を介して接合された構造体と、を有する移動台車の制御装置であって、
前記2つの車輪をそれぞれ独立して駆動可能な駆動手段と、
前記構造体を前記フレームに対して相対的に回転駆動可能な回転手段と、
前記構造体の対象方向の方位を水平座標に対応付けて計測する構造体方向計測手段と、
前記構造体の目標方向である目標構造体方向を取得する第1の取得手段と、
前記駆動手段と前記回転手段とを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記駆動手段を駆動して前記移動台車を移動させている間、前記構造体の対象方向が前記目標構造体方向となるように前記回転手段を制御する回転制御手段を含み、
前記移動台車は、操作者によって任意の方向へ操作可能に構成され、
前記構造体は、人が座るための台座を備え、
前記台座に座った人が前記移動台車の移動を足で操作するための手段を更に備え、
ることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a first invention is provided with a frame, two wheels mounted on the frame so as to face each other, and a joining mechanism that enables rotation in a turning direction on an upper portion of the frame. A control unit for a mobile carriage having a structure joined via,
Driving means capable of independently driving the two wheels;
Rotating means capable of rotating the structure relative to the frame;
Structure direction measuring means for measuring the direction of the target direction of the structure in association with horizontal coordinates,
First acquisition means for acquiring a target structure direction which is a target direction of the structure;
Control means for controlling the driving means and the rotating means,
The control means includes rotation control means for controlling the rotation means so that a target direction of the structure becomes the target structure direction while driving the driving means to move the movable carriage,
The mobile carriage is configured to be operable in an arbitrary direction by an operator,
The structure includes a pedestal for a person to sit on,
A means for a person sitting on the pedestal to operate the movement of the movable carriage with a foot;
It is characterized by that .
第2の発明は、第1の発明において、
前記構造体は、画像を表示する表示手段を備えることを特徴としている。
According to a second invention, in the first invention,
The structure is characterized by comprising display means for displaying an image.
第1の発明によれば、移動台車を移動させている間、構造体の対象方向が目標方向に制御される。このため、本発明によれば、移動台車の移動状態によらず、構造体の対象方向を常に目標方向に維持することが可能となる。また、本発明によれば、台座の向きを目標とする方向に維持しつつ移動台車の自由な移動を行うことが可能となる。 According to the first aspect, while the movable carriage is moved, the target direction of the structure is controlled to the target direction. For this reason, according to this invention, it becomes possible to always maintain the object direction of a structure in a target direction irrespective of the movement state of a mobile trolley | bogie. Further, according to the present invention, it is possible to freely move the moving carriage while maintaining the direction of the pedestal in the target direction .
第2の発明によれば、画像を表示する表示手段の向きを目標とする方向に維持しつつ移動台車の自由な移動を行うことが可能となる。 According to the second invention, it is possible to freely move the moving carriage while maintaining the direction of the display means for displaying an image in the target direction.
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted. The present invention is not limited to the following embodiments.
実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
図1は、本実施の形態に係る移動台車を示す概略図である。本実施の形態に係る移動台車2は、フレーム4の両側面に第1車輪10と第2車輪12とが相互に対向して取り付けられた、いわゆる対向二輪型の移動台車として構成されている。フレーム4には、第1車輪10及び第2車輪12をそれぞれ独立して駆動するための第1モーター14及び第2モーター16がそれぞれ取り付けられている。また、フレーム4には、第1モーター14及び第2モーター16の回転角度を検知するための第1モーター回転角度検知手段24及び第2モーター回転角度検知手段26がそれぞれ取り付けられている。このような構成によれば、第1モーター14及び第2モーター16を駆動して第1車輪10及び第2車輪12を同速度で同方向に回転させることにより、移動台車2の前後方向への直進移動が実現される。また、第1モーター14及び第2モーター16を駆動して第1車輪10及び第2車輪12を同速度で相反する方向に回転させることにより、移動台車2のその場での旋回移動(以下、定点旋回と称する)が実現される。
[Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic view showing a mobile carriage according to the present embodiment. The moving
なお、本実施の形態では車輪を備えた対向二輪型の移動台車について説明するが、本発明を実現するにあたっては、移動台車の車輪がその周囲に履帯を巻きつけたいわゆるクローラーとして構成されていてもよい。また、移動台車をより安定させるために、例えばフレーム4の前後等に補助輪としてのキャスターを設ける構成としてもよい。
In the present embodiment, an opposed two-wheeled mobile trolley equipped with wheels will be described. However, in realizing the present invention, the wheel of the mobile trolley is configured as a so-called crawler in which a crawler belt is wound around it. Also good. Further, in order to make the movable carriage more stable, for example, casters as auxiliary wheels may be provided before and after the
本実施の形態に係る移動台車2は、フレーム4の上部に接合機構18を介して構造体6が接合されている。接合機構18は、フレーム4に対して構造体6を旋回方向(ヨー方向)に回転自在に接合するためのものである。フレーム4には、構造体6をフレーム4に対して相対的に旋回駆動させるための第3モーター20が取り付けられている。また、フレーム4には、第3モーター20の回転角度を検知するための第3モーター回転角度検知手段28が取り付けられている。
In the
図2は、図1における構造体としてロボットアーム付きの構造体を採用した場合の一例を示す図である。この図に示すように、移動台車2のフレーム4にはロボットアーム付き構造体62が接合されている。このロボットアーム付き構造体62は、複数のリンクと関節からなる双腕のロボットアームを備え、当該アームを操作することにより対象物の把持、移動といった動作を行うことができる。なお、ロボットアームの構造およびその動作については本発明の要部ではなく、また多くの公知の文献が存在するため、ここではその説明を省略することとする。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example in which a structure with a robot arm is employed as the structure in FIG. As shown in this figure, a
再び図1に戻って、フレーム4には、該フレーム4の水平座標系での方位を計測するためのフレーム方向計測手段30が設けられている。フレーム方向計測手段30は例えば磁気センサによって、フレーム4の前方向すなわち移動台車2の前進方向の方位を水平座標に対応付けて計測することが可能に構成されている。同様に、構造体6には、該構造体6の水平座標系での方位を計測するための構造体方向計測手段32が設けられている。構造体方向計測手段32によれば、例えば構造体6の対象方向(例えば前方向)の方位を水平座標に対応づけて計測することができる。
Returning to FIG. 1 again, the
本実施の形態に係る移動台車2は制御機構8を備えている。図3は、本実施の形態に係る移動台車のシステム構成を示す図である。この図に示すように、制御機構8には、上述した第1モーター回転角度検知手段24、第2モーター回転角度検知手段26、第3モーター回転角度検知手段28、フレーム方向計測手段30、及び構造体方向計測手段32からの信号が入力される。制御機構8は、これらの信号から入力される情報に基づいて、第1モーター14、第2モーター16、及び第3モーター20の駆動を制御する。
The
[実施の形態1の動作]
次に、図面を参照して本実施の形態1の動作について説明する。本実施の形態に係る移動台車2の動作を説明する前に、まず、本実施の形態に係る移動台車2に対する比較例による動作から説明する。図8は、本実施の形態に係る移動台車の比較例を示す概略図である。また、図9は、図8における比較例の構造体としてロボットアーム付きの構造体を採用した場合の一例を示す図である。また、図10は、本実施の形態に係る移動台車の比較例のシステム構成を示す図である。なお、図8乃至図10において図1乃至図3と共通する要素については同一の符号を付している。図8乃至図10に示す比較例の移動台車40は、構造体6の旋回を可能とする接合機構18及びそれに付随する第3モーター20、第3モーター回転角度検知手段28及び構造体方向計測手段32を有していない点が本実施の形態に係る移動台車2と異なる。つまり、比較例における移動台車40は、本実施の形態にかかる移動台車2において構造体6の旋回駆動の機能を取り除いたものである。本発明は比較例が有する懸念を解消したものであるから、比較例による動作とそこに存在する懸念について予め明らかにしておくことで、本実施の形態で採用された構成が有する利点はより明確になるものと思われる。
[Operation of Embodiment 1]
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to the drawings. Before describing the operation of the
図11は、比較例による移動台車の動作を説明するための図である。この図では、ロボットアーム付き構造体62を備える移動台車40を地点Aにおいて机の方向を向いた状態から、机に沿って直進した地点Bにおいて同方向を向いた状態まで移動させる動作を図中(a)、(b)、(c)の順に示している。図11に示す一連の動作では、先ず、地点Aにおいて定点旋回(図では時計回りに90度)が行われ、移動台車40のフレーム4がロボットアーム付き構造体62とともに地点Bの方向に旋回される。次いで、移動台車40は地点Bまで直進移動し、再び定点旋回(図では反時計回りに90度)により移動台車40のフレーム4がロボットアーム付き構造体62とともに机の方向に旋回される。
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the mobile carriage according to the comparative example. In this figure, the operation of moving the moving
図12は、比較例の移動台車が図11に示す動作を行う場合に実行される制御ルーチンを示すフローチャートである。以下、図12に示す制御ルーチンに沿って図11に示す比較例の動作を考察する。先ず、ステップS11では、地点Aから地点Bまでの目標移動距離Dmt、目標移動方向θmt及び目標構造体方向θftが制御機構8に入力される。次のステップS12では、現時点でのフレーム方向θmmおよび地点Aからのフレーム移動距離Dmmが計測される。次のステップS13では、フレーム方向θmmが目標移動方向θmtに一致したか否かが判定される。その結果、θmm=θmtの成立が認められない場合には、未だフレーム4が地点Bの方向を向いていないと判断することができる。この場合、次のステップS14に移行して、第1モーターと第2モーターとを駆動制御することにより目標とする回転角度まで定点旋回が行われ、再度上記ステップS12に移行する。
FIG. 12 is a flowchart showing a control routine that is executed when the mobile carriage of the comparative example performs the operation shown in FIG. Hereinafter, the operation of the comparative example shown in FIG. 11 will be considered along the control routine shown in FIG. First, in step S11, the target movement distance Dmt from the point A to the point B, the target movement direction θmt, and the target structure direction θft are input to the
一方、θmm=θmtの成立が認められた場合には、フレーム4が地点Bの方向を向いた、つまり図11(b)に示す地点Aの状態となったと判断することができる。この場合、次のステップS15に移行し、フレーム移動距離Dmmが目標移動距離Dmtに一致したか否かが判定される。その結果、Dmm=Dmtの成立が認められない場合には、未だ移動台車40が地点Bに到達していないと判断することができる。この場合、次のステップS16に移行し、第1モーターと第2モーターとを駆動制御することにより目標とする移動距離まで移動台車40が直進され、再度上記ステップS12に移行する。
On the other hand, when the establishment of θmm = θmt is recognized, it can be determined that the
一方、Dmm=Dmtの成立が認められた場合には、移動台車40が地点Bに到達した、つまり図11(b)における地点Bの状態となったと判断することができる。この場合、次のステップS17に移行し、フレーム方向θmmが目標構造体方向θftに一致したか否かが判定される。その結果、θmm=θftの成立が認められない場合には、未だフレーム4が机の方向を向いていないと判断することができる。この場合、次のステップS18に移行し、第1モーターと第2モーターとを駆動制御することにより目標とする回転角度まで定点旋回が行われ、再度上記ステップS12に移行する。一方、θmm=θmtの成立が認められた場合には、フレーム4が机の方向を向いた、つまり移動台車40が図11(c)の地点Bに示す状態となったと判断されて、本ルーチンは終了される。
On the other hand, when the establishment of Dmm = Dmt is recognized, it can be determined that the
比較例における上記制御によれば、移動台車40を図11(a)の地点Aの状態から図11(c)の地点Bの状態まで移動させることができる。しかしながら、比較例における移動台車40の移動動作では、移動中にロボットアーム付き構造体62の双腕が机の上から離れることとなる。このため、例えば図中の机がキッチンであり地点Aの机上にあるシンクから石鹸のついた食器を取り出して地点Bの机上にあるシンクへと移動させる動作を想定した場合、床面に洗剤の泡を含む液体を垂れこぼすことが懸念される。また、地点A及び地点Bにおける定点旋回の動作は、旋回時の遠心力の作用によって双腕で把持している食器等からの液体の垂れこぼしが生じることが懸念される。
According to the control in the comparative example, the
図8乃至図12に示す比較例における上記の懸念は、本実施の形態に係る移動台車2の制御によれば次のように解決される。
The above concerns in the comparative examples shown in FIGS. 8 to 12 are solved as follows according to the control of the
図4は、本実施の形態に係る移動台車の動作を説明するための図である。この図では、上述した比較例の場合と同様に、ロボットアーム付き構造体62を地点Aにおいて机の方向を向いた状態から、机に沿って直進した地点Bにおいて同方向を向いた状態まで移動させる動作を図中(a)、(b)、(c)の順に示している。図4に示す動作では、先ず、地点Aにおいてフレーム4が地点Bの方向を向くように定点旋回(図では時計回りに90度)が行われるとともに、フレーム4の回転を打ち消すように、ロボットアーム付き構造体62がフレーム4に対して所定の回転角度(図では反時計回りに90度)だけ回転される。これにより、フレーム4は地点Aにおいて地点Bの方向に旋回されるが、この間のロボットアーム付き構造体62のアームの方向は常に机の方向に維持される。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the mobile carriage according to the present embodiment. In this figure, as in the case of the comparative example described above, the
次いで、移動台車2は地点Bまで直進する。その結果、移動台車2が地点Aから地点Bまで移動する間も、ロボットアーム付き構造体62のアームの方向は常に机の方向に維持される。移動台車2が地点Bに到達すると、フレーム4が机の方向を向くように定点旋回(図では反時計回りに90度)が行われるとともに、フレーム4の回転を打ち消すように、ロボットアーム付き構造体62がフレーム4に対して所定の回転角度(図では時計回りに90度)だけ回転される。これにより、フレーム4は地点Bにおいて机の方向に旋回されるが、この間のロボットアーム付き構造体62のアームの方向は常に机の方向に維持される。
Next, the moving
上述した実施の形態に係る移動台車の制御によれば、移動台車を図4(a)の地点Aの状態から図4(c)の地点Bの状態までロボットアーム付き構造体62のアームの方向を一定の方向に維持しつつ移動させることができる。このため、比較例と同様のキッチンでの動作を想定した場合、ロボットアーム付き構造体62の双腕を常に机上に位置させたままの移動が可能となるため、床面に洗剤の泡を含む液体を垂れこぼすことを有効に回避することができる。また、上記制御によれば、地点A及び地点Bにおいてロボットアーム付き構造体62が地上面に対して大きく旋回することがないため、双腕で把持している食器等に遠心力が作用して液体が垂れこぼれることを有効に抑制することができる。
According to the control of the mobile carriage according to the above-described embodiment, the direction of the arm of the
図5は、本実施の形態に係る移動台車が図4に示す動作を行う場合に実行される制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図5に示す制御ルーチンは制御機構8の中のマイコンあるいはLSIハードウェアなどによって実現される。また、図4に示す制御ルーチンはmsオーダー以下の処理周期で実施される。
FIG. 5 is a flowchart showing a control routine executed when the mobile carriage according to the present embodiment performs the operation shown in FIG. Note that the control routine shown in FIG. 5 is realized by a microcomputer or LSI hardware in the
先ず、ステップS1では、地点Aから地点Bまでの移動距離である目標移動距離Dmt、移動方向の目標値である目標移動方向θmt及び構造体方向の目標値である目標構造体方向θft(図4では机の方向)が制御機構8に入力される。なお、目標移動距離Dmt及び目標移動方向θmtは、現在地点である地点Aの水平座標と目標地点である地点Bの水平座標とから算出することができる。
First, in step S1, a target moving distance Dmt that is a moving distance from point A to point B, a target moving direction θmt that is a target value in the moving direction, and a target structure direction θft that is a target value in the structure direction (FIG. 4). Then, the direction of the desk) is input to the
次のステップS2では、フレーム方向計測手段30、第1モーター回転角度検知手段24、第2モーター回転角度検知手段26、及び構造体方向計測手段32を用いて、フレーム方向θmm、地点Aからのフレーム移動距離Dmm、及び構造体方向θfmの現在値がそれぞれ計測される。
In the next step S2, using the frame direction measuring means 30, the first motor rotation
次のステップS3では、現在のフレーム方向θmmが目標移動方向θmtに一致しているか否かが判定される。その結果、θmm=θmtの成立が認められない場合には、未だフレーム4が地点Bの方向を向いていないと判断することができる。この場合、次のステップS4に移行し、現在のフレーム方向θmmを目標移動方向θmtとするための第1モーター14及び第2モーター16の目標回転角度がそれぞれ算出される。そして、第1モーター14及び第2モーター16の回転角度が算出された目標回転角度となるように、これらのモーターが駆動制御される。
In the next step S3, it is determined whether or not the current frame direction θmm matches the target movement direction θmt. As a result, if the establishment of θmm = θmt is not recognized, it can be determined that the
次のステップS5では、構造体方向θfmが目標構造体方向θftに一致しているか否かが判定される。その結果、θfm=θftの成立が認められた場合には、ロボットアーム付き構造体62が目標構造体方向を向いていると判断することができる。この場合、第3モーター20の駆動制御を行うことなく本ルーチンは再びステップS2に移行して、上述した各種現在値の計測が行われる。
In the next step S5, it is determined whether or not the structure direction θfm matches the target structure direction θft. As a result, when the establishment of θfm = θft is recognized, it can be determined that the
一方、上記ステップS5において、θfm=θftの成立が認められない場合には、未だロボットアーム付き構造体62が目標構造体方向(図4では机の方向)を向いていないと判断することができる。この場合、次のステップS6に移行し、現在の構造体方向θfmを目標構造体方向θftとするための第3モーター20の目標回転角度が算出される。そして、第3モーター20の回転角度が算出された目標回転角度となるように、第3モーター20が駆動制御される。ステップS6の処理が終了されると本ルーチンは再びステップS2に移行して、上述した各種現在値の計測が行われる。
On the other hand, if the establishment of θfm = θft is not recognized in step S5, it can be determined that the
上記ステップS3の処理において、θmm=θmtの成立が認められた場合には、フレーム4が地点Bの方向を向いていると判断することができる。この場合、次のステップS7に移行し、現在のフレーム移動距離Dmmが目標移動距離Dmtに一致しているか否かが判定される。その結果、Dmm=Dmtの成立が認められない場合には、未だフレーム4が地点Bに到達していないと判断することができる。この場合、次のステップS8に移行し、現在のフレーム移動距離Dmmを目標移動距離Dmtとするための第1モーター14及び第2モーター16の目標回転角度がそれぞれ算出される。そして、第1モーター14及び第2モーター16の回転角度が算出された目標回転角度となるように、これらのモーターが駆動制御される。ステップS8の処理が終了されると本ルーチンは再びステップS5に移行する。
In the process of step S3, when it is recognized that θmm = θmt is established, it can be determined that the
一方、上記ステップS7において、Dmm=Dmtの成立が認められた場合には、フレーム4が地点Bに到達したと判断することができる。この場合、次のステップS9に移行し、構造体方向θfmが目標構造体方向θftに一致しているか否かが判定される。個々では、具体的には、上記ステップS5の処理と同様の処理が実行される。その結果、θmm=θftの成立が認められない場合には、未だロボットアーム付き構造体62が目標構造体方向を向いていないと判断することができる。この場合、再び上記ステップS6に移行し、第3モーター20の駆動制御が実行される。
On the other hand, if the establishment of Dmm = Dmt is recognized in step S7, it can be determined that the
一方、上記ステップS9においてθfm=θftの成立が認められた場合には、ロボットアーム付き構造体62が目標構造体方向(図4では机の方向)を向いていると判断することができる。この場合、第3モーター20の駆動制御を行うことなく次のステップS10に移行し、フレーム方向θmmを構造体方向θfm(=θft)に一致させる処理が実行される。ここでは、具体的には、フレーム方向θmmを構造体方向θfm(=θft)とするための第1モーター14及び第2モーター16の目標回転角度、および構造体方向θfmを目標構造体方向θftに維持するための第3モーター20の目標回転角度がそれぞれ算出される。そして、第1モーター14、第2モーター16及び第3モーター20の回転角度が算出されたそれぞれの目標回転角度となるように、これらのモーターが駆動制御され、本ルーチンは終了される。
On the other hand, when the establishment of θfm = θft is recognized in step S9, it can be determined that the
以上説明したとおり、本実施の形態の制御によれば、構造体の対象方向を一定の方向に維持しつつ移動台車を任意の地点まで簡易に移動させることが可能となる。 As described above, according to the control of the present embodiment, it is possible to easily move the moving carriage to an arbitrary point while maintaining the target direction of the structure in a certain direction.
尚、上述した実施の形態に係る制御装置では、第1モーター14及び第2モーター16が第1の発明における「駆動手段」に、第3モーター20が第1の発明における「回転手段」に、構造体方向計測手段32が第1の発明における「構造体方向計測手段」に、それぞれ相当している。また、上述した実施の形態に係る制御装置では、制御機構8が上記ステップS1の処理を実行することにより第1の発明における「第1の取得手段」が、上記ステップS6の処理を実行することにより第1の発明における「回転制御手段」が、それぞれ実現されている。
In the control device according to the above-described embodiment, the
[その他]
本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、以下のような変形例を採用してもよい。
[Others]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the following modifications may be adopted.
上述した実施の形態に係る移動台車2の制御では、移動台車2を現在地点(地点A)から目標地点(地点B)へ移動させる際の制御について説明したが、移動台車2は操作者によって任意の方向へ操作可能に構成されていてもよい。この場合、図5に示す制御ルーチンにおいて、ステップS1、S2、S5及びS6の処理を順に実行することとすればよい。これにより、操作者によって移動台車2が任意の方向へ移動されたとしても、構造体方向を常に目標構造体方向に維持することが可能となる。
In the control of the
上述した実施の形態に係る移動台車2の制御では、移動台車が目的地点に到達した後にフレーム方向θmmを構造体方向θfmに一致させる処理(ステップS10)を行うこととしているが、係る処理は必ずしも行う必要はない。すなわち、次の目的地点の入力が連続して行われるような場合には、フレーム方向θmmを構造体方向θfmまで旋回させることなく次の目標移動方向θmtに制御すればよい。
In the control of the
実施の形態に係る移動台車2の構造体6はロボットアーム付き構造体62に限られない。図6は、図1における構造体として台座付きの構造体を採用した場合の一例を示す図である。この図に示す変形例では、移動台車42のフレーム4には台座付き構造体64が接合されている。この台座付き構造体64は人間が座る座面を備えている。このような移動台車42の活用例としては、例えば、座面に人を座らせて広めのワーク机の方向を目標構造体方向として入力することにより、常にワーク机の方向を維持しつつ移動台車42を縦横無尽に移動させて仕事を行う環境を実現することができる。また、更なる変形例として、例えば、座面に座った人が移動台車42の移動を足で操作する手段をさらに設けることとしてもよい。これにより、座面の向きを一定の向きに保ったまま任意の方向への移動が実現できるので、広いワーク机を効果的に利用することが可能となる。
The
図7は、図1における構造体として表示板の構造体を採用した場合の一例を示す図である。この図に示す変形例では、移動台車44のフレーム4には表示板付き構造体66が接合されている。この表示板付き構造体66は、例えばメッセージボードや電光掲示板等の表示手段を備えている。このような移動台車44の活用例としては、例えば、見せたい掲示板等を所定の方向に向けたまま広い空間を移動することにより、掲示内容を効果的に周知させることが可能となる。
FIG. 7 is a diagram showing an example in which a structure of a display panel is adopted as the structure in FIG. In the modification shown in this figure, a
2,40,42,44 移動台車
4 フレーム
6 構造体
8 制御機構
10 第1車輪
12 第2車輪
14 第1モーター
16 第2モーター
18 接合機構
20 第3モーター
24 第1モーター回転角度検知手段
26 第2モーター回転角度検知手段
28 第3モーター回転角度検知手段
30 フレーム方向計測手段
32 構造体方向計測手段
62 ロボットアーム付き構造体
64 台座付き構造体
66 表示板付き構造体
2, 40, 42, 44 Moving
Claims (2)
前記2つの車輪をそれぞれ独立して駆動可能な駆動手段と、
前記構造体を前記フレームに対して相対的に回転駆動可能な回転手段と、
前記構造体の対象方向の方位を水平座標に対応付けて計測する構造体方向計測手段と、
前記構造体の目標方向である目標構造体方向を取得する第1の取得手段と、
前記駆動手段と前記回転手段とを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記駆動手段を駆動して前記移動台車を移動させている間、前記構造体の対象方向が前記目標構造体方向となるように前記回転手段を制御する回転制御手段を含み、
前記移動台車は、操作者によって任意の方向へ操作可能に構成され、
前記構造体は、人が座るための台座を備え、
前記台座に座った人が前記移動台車の移動を足で操作するための手段を更に備え、
ることを特徴とする移動台車の制御装置。 A moving carriage having a frame, two wheels attached to the frame facing each other, and a structure joined to an upper part of the frame via a joining mechanism that enables rotation in a turning direction A control device,
Driving means capable of independently driving the two wheels;
Rotating means capable of rotating the structure relative to the frame;
Structure direction measuring means for measuring the direction of the target direction of the structure in association with horizontal coordinates,
First acquisition means for acquiring a target structure direction which is a target direction of the structure;
Control means for controlling the driving means and the rotating means,
The control means includes rotation control means for controlling the rotation means so that a target direction of the structure becomes the target structure direction while driving the driving means to move the movable carriage,
The mobile carriage is configured to be operable in an arbitrary direction by an operator,
The structure includes a pedestal for a person to sit on,
A means for a person sitting on the pedestal to operate the movement of the movable carriage with a foot;
A control device for a mobile carriage.
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