JPH0630468A - ロボットのリモートコントロールシステム - Google Patents
ロボットのリモートコントロールシステムInfo
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- JPH0630468A JPH0630468A JP4201910A JP20191092A JPH0630468A JP H0630468 A JPH0630468 A JP H0630468A JP 4201910 A JP4201910 A JP 4201910A JP 20191092 A JP20191092 A JP 20191092A JP H0630468 A JPH0630468 A JP H0630468A
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Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スペクトラム拡散通信方式を用いることによ
り、建物内等での作業ロボットの位置の把握を行ない、
他に対して、また、他からの妨害電波の影響が少ない、
作業ロボットのリモートコントロールシステムの提供。 【構成】 火災現場14に搬入された消火ロボット1は
消防車2によりその駆動をリモートコントロールされて
火災部分の近傍に移動する。消防車2の消防士は可能な
限度でTVカメラ13により火災状況を把握し、消防車
2に設けられた送信機から制御コードをSS信号をPN
5として消火ロボット1に送信し、消火装置12をリモ
ート駆動させて火災の鎮火にあたる。この際、消防車
(親局)2、消防車(子局)3−1,3−2からSS信
号PN1を送信し、消火ロボットからSS信号PN2を
受信して消火ロボット1との距離を測定してそれぞれ距
離データを得て、(消防車2の)親局制御部がそれらの
距離データから消火ロボット1の位置を算出し、その計
算値により消火ロボットの移動及び消火装置の駆動をリ
モートコントロールする。
り、建物内等での作業ロボットの位置の把握を行ない、
他に対して、また、他からの妨害電波の影響が少ない、
作業ロボットのリモートコントロールシステムの提供。 【構成】 火災現場14に搬入された消火ロボット1は
消防車2によりその駆動をリモートコントロールされて
火災部分の近傍に移動する。消防車2の消防士は可能な
限度でTVカメラ13により火災状況を把握し、消防車
2に設けられた送信機から制御コードをSS信号をPN
5として消火ロボット1に送信し、消火装置12をリモ
ート駆動させて火災の鎮火にあたる。この際、消防車
(親局)2、消防車(子局)3−1,3−2からSS信
号PN1を送信し、消火ロボットからSS信号PN2を
受信して消火ロボット1との距離を測定してそれぞれ距
離データを得て、(消防車2の)親局制御部がそれらの
距離データから消火ロボット1の位置を算出し、その計
算値により消火ロボットの移動及び消火装置の駆動をリ
モートコントロールする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットのリモートコ
ントロールシステムに関し、特に、スペクトラム拡散信
号(以下、SS信号と記す)を用いた作業ロボットのリ
モートコントロールシステムに関する。
ントロールシステムに関し、特に、スペクトラム拡散信
号(以下、SS信号と記す)を用いた作業ロボットのリ
モートコントロールシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】消火や爆発物処理等の危険な作業は従来
人手によって行なわれ、例えば、消火作業にあっては消
防士が行なっているが、人間による消火作業には活動範
囲に限界があり、特に火災現場から至近距離での消火作
業は危険が伴うことにより困難となっていた。また、爆
発物処理にあっては爆発物処理専門家が行なっているが
消火作業と同様に人間が行なうため非常な危険が伴う作
業である。
人手によって行なわれ、例えば、消火作業にあっては消
防士が行なっているが、人間による消火作業には活動範
囲に限界があり、特に火災現場から至近距離での消火作
業は危険が伴うことにより困難となっていた。また、爆
発物処理にあっては爆発物処理専門家が行なっているが
消火作業と同様に人間が行なうため非常な危険が伴う作
業である。
【0003】一方、ロボット技術の進歩に伴い工場その
他屋外作業の作業ロボットによる作業の代替化が生産部
門や流通部門或いはサービス部門で行なわれている。ま
た、制御データによるロボットの駆動制御は有線或いは
無線により行なわれている。
他屋外作業の作業ロボットによる作業の代替化が生産部
門や流通部門或いはサービス部門で行なわれている。ま
た、制御データによるロボットの駆動制御は有線或いは
無線により行なわれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】消火や爆発物処理等の
危険な作業を作業ロボットで代替しようとするとき、下
記のような問題点があり、これらの問題点に対する解決
手段が与えられていなかった。
危険な作業を作業ロボットで代替しようとするとき、下
記のような問題点があり、これらの問題点に対する解決
手段が与えられていなかった。
【0005】 消火や爆発物処理等の危険な作業を行
なう作業ロボットをリモート操縦(遠隔駆動制御)する
方法として、TVカメラ等を備え、建物内でのロボット
の位置を視認しながら制御する方法が考えられるが、火
災現場では煙や放水や消火剤或いは障壁や障害物等によ
り、爆発物処理現場では障壁や障害物等により、TVに
よる映像ではロボットの位置が明らかでなく、緊急時に
おける対応の遅れが生じる可能性があること。
なう作業ロボットをリモート操縦(遠隔駆動制御)する
方法として、TVカメラ等を備え、建物内でのロボット
の位置を視認しながら制御する方法が考えられるが、火
災現場では煙や放水や消火剤或いは障壁や障害物等によ
り、爆発物処理現場では障壁や障害物等により、TVに
よる映像ではロボットの位置が明らかでなく、緊急時に
おける対応の遅れが生じる可能性があること。
【0006】 火災現場や爆発物処理等の現場では、
消防、警察等の緊急無線交信が集中して行なわれる。こ
のような場合に作業ロボットの制御を通常の無線方式に
よりリモートコントロールすると、その無線周波数が消
防、警察等の緊急無線交信に影響を与えたり、また、消
防、警察等の緊急交信無線による妨害により、作業ロボ
ットの誤動作の可能性があること。
消防、警察等の緊急無線交信が集中して行なわれる。こ
のような場合に作業ロボットの制御を通常の無線方式に
よりリモートコントロールすると、その無線周波数が消
防、警察等の緊急無線交信に影響を与えたり、また、消
防、警察等の緊急交信無線による妨害により、作業ロボ
ットの誤動作の可能性があること。
【0007】 上記の事態を防ぐための周波数帯域
の確保が必要であること。
の確保が必要であること。
【0008】本発明は、上記問題点を解消するためにな
されたものであり、作業ロボットのリモートコントロー
ルにおいて、スペクトラム拡散通信方式を用いることに
より、建物内等で作業ロボットの位置の把握を行ない、
他に対して、また、他からの妨害電波の影響が少ない、
作業ロボットのリモートコントロールシステムを提供す
ることを目的とする。
されたものであり、作業ロボットのリモートコントロー
ルにおいて、スペクトラム拡散通信方式を用いることに
より、建物内等で作業ロボットの位置の把握を行ない、
他に対して、また、他からの妨害電波の影響が少ない、
作業ロボットのリモートコントロールシステムを提供す
ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のロボットのリモートコントロールシステム
は、作業ロボットと、1つの親局と少なくとも2つの子
局からなり、作業ロボットが、ロボット側SS信号送信
部と、ロボット側SS信号受信部と、受信信号に基づい
て、ロボット側SS信号送信部、ロボット側SS信号受
信部及びロボット駆動回路を制御するロボット制御部
と、を有し、親局が、親局SS信号送信部と、親局SS
信号受信部と、前記作業ロボットに対する測距信号を上
記親局SS信号送信部より送信し、作業ロボットから送
信される測距データ信号を上記親局SS信号受信部で受
信し、作業ロボットとの距離を測定して親局距離データ
とし、且つ親局SS送信部から子局に対する測距指示信
号を送出すると共に、それぞれの子局から送信された子
局距離データ及び前記親局距離データに基づいて作業ロ
ボットの位置算出を行ない、算出結果に基づいて作業ロ
ボットの位置制御を行なうための位置制御データを含む
制御データ信号を親局SS信号受信部から送信する親局
制御部と、を有し、各子局が、それぞれ、子局SS信号
送信部と、子局SS信号受信部と、親局からの測距指示
信号に基づいて、作業ロボットに対する測距信号を上記
子局SS信号送信部から送信し、作業ロボットから送信
される測距データ信号を子局SS信号受信部で受信し、
作業ロボットとの距離を測定して子局距離データとし、
上記SS送信部から送信させる子局制御部と、を有する
ことを特徴とする。
めに本発明のロボットのリモートコントロールシステム
は、作業ロボットと、1つの親局と少なくとも2つの子
局からなり、作業ロボットが、ロボット側SS信号送信
部と、ロボット側SS信号受信部と、受信信号に基づい
て、ロボット側SS信号送信部、ロボット側SS信号受
信部及びロボット駆動回路を制御するロボット制御部
と、を有し、親局が、親局SS信号送信部と、親局SS
信号受信部と、前記作業ロボットに対する測距信号を上
記親局SS信号送信部より送信し、作業ロボットから送
信される測距データ信号を上記親局SS信号受信部で受
信し、作業ロボットとの距離を測定して親局距離データ
とし、且つ親局SS送信部から子局に対する測距指示信
号を送出すると共に、それぞれの子局から送信された子
局距離データ及び前記親局距離データに基づいて作業ロ
ボットの位置算出を行ない、算出結果に基づいて作業ロ
ボットの位置制御を行なうための位置制御データを含む
制御データ信号を親局SS信号受信部から送信する親局
制御部と、を有し、各子局が、それぞれ、子局SS信号
送信部と、子局SS信号受信部と、親局からの測距指示
信号に基づいて、作業ロボットに対する測距信号を上記
子局SS信号送信部から送信し、作業ロボットから送信
される測距データ信号を子局SS信号受信部で受信し、
作業ロボットとの距離を測定して子局距離データとし、
上記SS送信部から送信させる子局制御部と、を有する
ことを特徴とする。
【0010】
【作用】上記構成により本発明のロボットのリモートコ
ントロールシステムは、ロボット制御部が、受信信号に
基づいて、ロボット側SS信号送信部、ロボット側SS
信号受信部及びロボット駆動回路を制御し、親局制御部
が、親局からの作業ロボットに対する測距信号を親局S
S信号送信部より送信し、作業ロボットから送信される
測距データ信号を親局SS信号受信部で受信し、作業ロ
ボットとの距離を測定して親局距離データとし、且つ親
局SS送信部から子局に対する測距指示信号を送出する
と共に、それぞれの子局から送信された子局距離データ
及び親局距離データに基づいて作業ロボットの位置算出
を行ない、算出結果に基づいて作業ロボットの位置制御
を行なうための位置制御データを含む制御データ信号を
親局SS信号受信部から送信して作業ロボットの制御を
行なう。そして、子局制御部が、それぞれ、親局からの
測距指示信号に基づいて、作業ロボットに対する測距信
号を子局SS信号送信部から送信し、作業ロボットから
送信される測距データ信号を子局SS信号受信部で受信
し、作業ロボットとの距離を測定して子局距離データと
し、SS送信部から送信させる。
ントロールシステムは、ロボット制御部が、受信信号に
基づいて、ロボット側SS信号送信部、ロボット側SS
信号受信部及びロボット駆動回路を制御し、親局制御部
が、親局からの作業ロボットに対する測距信号を親局S
S信号送信部より送信し、作業ロボットから送信される
測距データ信号を親局SS信号受信部で受信し、作業ロ
ボットとの距離を測定して親局距離データとし、且つ親
局SS送信部から子局に対する測距指示信号を送出する
と共に、それぞれの子局から送信された子局距離データ
及び親局距離データに基づいて作業ロボットの位置算出
を行ない、算出結果に基づいて作業ロボットの位置制御
を行なうための位置制御データを含む制御データ信号を
親局SS信号受信部から送信して作業ロボットの制御を
行なう。そして、子局制御部が、それぞれ、親局からの
測距指示信号に基づいて、作業ロボットに対する測距信
号を子局SS信号送信部から送信し、作業ロボットから
送信される測距データ信号を子局SS信号受信部で受信
し、作業ロボットとの距離を測定して子局距離データと
し、SS送信部から送信させる。
【0011】
【実施例】〈実施例1〉図1は、本発明のロボットのリ
モートコントロールシステムの一実施例としての消火ロ
ボットのリモートコントロールシステムの概要説明図で
あり、図2は図1のシステム構成図及び動作説明図であ
り、図3は図2の動作を示すフローチャートである。図
1及び図2において、1は消火ロボット、2は親局とし
ての消防車、3−1,3−2は子局としての消防車、1
1は消火ロボットのアンテナ、12は放水器等の消火装
置、13はTVカメラ、14は火災現場のある建物、1
6,17,18はアンテナであり、PN1〜PN5はそ
れぞれ異なるPNコードを含むSS信号である。
モートコントロールシステムの一実施例としての消火ロ
ボットのリモートコントロールシステムの概要説明図で
あり、図2は図1のシステム構成図及び動作説明図であ
り、図3は図2の動作を示すフローチャートである。図
1及び図2において、1は消火ロボット、2は親局とし
ての消防車、3−1,3−2は子局としての消防車、1
1は消火ロボットのアンテナ、12は放水器等の消火装
置、13はTVカメラ、14は火災現場のある建物、1
6,17,18はアンテナであり、PN1〜PN5はそ
れぞれ異なるPNコードを含むSS信号である。
【0012】火災現場14に搬入された消火ロボット1
は消防車2によりその駆動をリモートコントロールされ
て火災部分の近傍に移動する。消防車2の消防士は可能
な限度でTVカメラ13の映像により火災状況を把握
し、消防車2に設けられた送信機から制御コードを消火
ロボット1に送信し、消火装置12をリモート駆動させ
て火災の鎮火にあたる。この際、消防車(親局)2、消
防車(子局)3−1,3−2で消火ロボット1との距離
を後述する測距法により測定し、(消防車2の)親局制
御部が消火ロボット1の位置を算出し、その計算値によ
り消火ロボットの移動及び消火装置の駆動をリモートコ
ントロールする。なお、下記の表1は本発明で用いるS
S信号PN1〜PN4及び送受信データとSS信号(ス
ペクトラム拡散信号をいう;以下同じ)の関係を示す表
である。
は消防車2によりその駆動をリモートコントロールされ
て火災部分の近傍に移動する。消防車2の消防士は可能
な限度でTVカメラ13の映像により火災状況を把握
し、消防車2に設けられた送信機から制御コードを消火
ロボット1に送信し、消火装置12をリモート駆動させ
て火災の鎮火にあたる。この際、消防車(親局)2、消
防車(子局)3−1,3−2で消火ロボット1との距離
を後述する測距法により測定し、(消防車2の)親局制
御部が消火ロボット1の位置を算出し、その計算値によ
り消火ロボットの移動及び消火装置の駆動をリモートコ
ントロールする。なお、下記の表1は本発明で用いるS
S信号PN1〜PN4及び送受信データとSS信号(ス
ペクトラム拡散信号をいう;以下同じ)の関係を示す表
である。
【0013】
【表1】
【0014】そして、消火(作業)ロボット1と消防車
2,3−1,3−2との距離測定(以下、測距という)
の原理は図7に示すようにPN符号PN1及びPN2を
用いて行なう(図7は消防車2と消火ロボット1との場
合を例としているが、消防車3−1,3−2,…の場合
も同様である)。
2,3−1,3−2との距離測定(以下、測距という)
の原理は図7に示すようにPN符号PN1及びPN2を
用いて行なう(図7は消防車2と消火ロボット1との場
合を例としているが、消防車3−1,3−2,…の場合
も同様である)。
【0015】(測距の原理) 図7Aにおいて、 時刻t0…消防車2からSS信号PN1を送信し、
時間tの計測を開始する。 時刻t1…消火ロボット1側ではSS信号PN1を
受信すると同時にSS信号PN2を送信する。 時刻t2(t2=2t1)…消防車2は受信信号か
らSS信号PN2を検出した時点で、時間tの計測をス
トップする。
時間tの計測を開始する。 時刻t1…消火ロボット1側ではSS信号PN1を
受信すると同時にSS信号PN2を送信する。 時刻t2(t2=2t1)…消防車2は受信信号か
らSS信号PN2を検出した時点で、時間tの計測をス
トップする。
【0016】上記〜で得たt2から距離Lを下記式
1,2により決定できる。 式(1) △t=t2/t→式(2)△L=c・△t
但し、△t;時間差、c;光速(3×108m/sec)で
ある。
1,2により決定できる。 式(1) △t=t2/t→式(2)△L=c・△t
但し、△t;時間差、c;光速(3×108m/sec)で
ある。
【0017】以下、図3のフローチャートに従い、図2
を参照しつつシステムの動作を説明する。
を参照しつつシステムの動作を説明する。
【0018】[ステップ31] 親局と作業ロボット間
の測距 消防車2(親局)から消火(作業)ロボット1にSS信
号PN1を送信し、消火ロボット1がSS信号PN1を
受信すると同時に送信するSS信号PN2を消防車2側
で受信して、消防車2と消火ロボット1との距離を算出
し親局距離データとする。
の測距 消防車2(親局)から消火(作業)ロボット1にSS信
号PN1を送信し、消火ロボット1がSS信号PN1を
受信すると同時に送信するSS信号PN2を消防車2側
で受信して、消防車2と消火ロボット1との距離を算出
し親局距離データとする。
【0019】[ステップ32] 親局から子局への測距
指示 消防車2は子局i(消防車3−i)にSS信号PN3を
送信して子局iと消火ロボット1間の測距指示を行なう
(但し、本実施例ではi=1,2である)。
指示 消防車2は子局i(消防車3−i)にSS信号PN3を
送信して子局iと消火ロボット1間の測距指示を行なう
(但し、本実施例ではi=1,2である)。
【0020】[ステップ33] 子局iと作業ロボット
間の距離 消防車3−iから消火ロボット1にSS信号PN1を送
信し、消火ロボット1がSS信号PN1を受信すると同
時に送信するSS信号PN2を消防車3−i側で受信し
て、消防車3−iと消火ロボット1との距離を算出す
る。
間の距離 消防車3−iから消火ロボット1にSS信号PN1を送
信し、消火ロボット1がSS信号PN1を受信すると同
時に送信するSS信号PN2を消防車3−i側で受信し
て、消防車3−iと消火ロボット1との距離を算出す
る。
【0021】[ステップ34] 子局iから親局への距
離データの送信 消防車3−iはステップ33で測距した消火ロボット1
との距離を子局距離データiとしてSS信号PN4とし
て消防車2に送信する。
離データの送信 消防車3−iはステップ33で測距した消火ロボット1
との距離を子局距離データiとしてSS信号PN4とし
て消防車2に送信する。
【0022】[ステップ35] 作業ロボットの位置の
算出 それぞれの子局から送信されたPN4信号を復調しメモ
リ(図示せず)に一時的に記憶し親局距離データと共
に、所定の計算式によりCPU51(図5参照)で方向
(X,Y,Z)を求め、消火ロボット1の消防車2から
の位置(距離(親局距離データ)及び方向)を得る。
算出 それぞれの子局から送信されたPN4信号を復調しメモ
リ(図示せず)に一時的に記憶し親局距離データと共
に、所定の計算式によりCPU51(図5参照)で方向
(X,Y,Z)を求め、消火ロボット1の消防車2から
の位置(距離(親局距離データ)及び方向)を得る。
【0023】[ステップ36] 作業ロボットへの制御
データの送信 消防車2の消防士(オペレータ)は、操作卓のディスプ
レイ(図示せず)に表示される位置データ(又は、位置
データと共に表示される図面(又は地図)上)に示され
る消火ロボット1の位置と、TVカメラ13(図1参
照)の映像を見て、最適な位置に消火ロボット1を移動
させるための移動データを入力すると共に、TVカメラ
13の映像から火災状況を把握し、鎮火のために必要な
動作を消火装置12に指示するコマンド或いは消火装置
駆動データを入力する。これら制御データをSS信号P
N5として送信する。
データの送信 消防車2の消防士(オペレータ)は、操作卓のディスプ
レイ(図示せず)に表示される位置データ(又は、位置
データと共に表示される図面(又は地図)上)に示され
る消火ロボット1の位置と、TVカメラ13(図1参
照)の映像を見て、最適な位置に消火ロボット1を移動
させるための移動データを入力すると共に、TVカメラ
13の映像から火災状況を把握し、鎮火のために必要な
動作を消火装置12に指示するコマンド或いは消火装置
駆動データを入力する。これら制御データをSS信号P
N5として送信する。
【0024】[ステップ37] 作業ロボットの駆動 消火ロボット1側では受信信号の中からSS信号PN5
を復調して制御信号を取り出し、消火ロボット1の移動
駆動回路58及び消火装置駆動回路57に入力し、消火
ロボット移動機構(例えば、サーボモータ)60及び消
火装置59を駆動して消火ロボット1の移動及び消火装
置59の作動を行なう。
を復調して制御信号を取り出し、消火ロボット1の移動
駆動回路58及び消火装置駆動回路57に入力し、消火
ロボット移動機構(例えば、サーボモータ)60及び消
火装置59を駆動して消火ロボット1の移動及び消火装
置59の作動を行なう。
【0025】[ステップ38] 駆動待ちループ 消防車2の親局制御部はステップ36で作業ロボットへ
の制御データの送信を行なった後、時間を計測し所定の
時間が経過するまで(作業ロボットの移動及び/又は消
火装置の作動が開始されるまで)の間、次のステップ
(ステップ31)の実行に移ることなく時間の経過を待
つ。時間経過後はステップ31に戻り、ステップ31か
ら38を繰り返す。
の制御データの送信を行なった後、時間を計測し所定の
時間が経過するまで(作業ロボットの移動及び/又は消
火装置の作動が開始されるまで)の間、次のステップ
(ステップ31)の実行に移ることなく時間の経過を待
つ。時間経過後はステップ31に戻り、ステップ31か
ら38を繰り返す。
【0026】図4は、本発明における制御局(親局及び
子局をいう;以下同じ)の構成例を示すブロック図であ
り、図1,2の実施例の消防車2,3−1,3−2…3
−i,…の構成である。なお、図4において親局と子局
の相違は主に本システムにおいて果たす役割(機能)の
相違であり、ハードウエア構成上の基本部分は図示しな
い制御卓及びそれに付随する回路構成を除けばほぼ同様
である。
子局をいう;以下同じ)の構成例を示すブロック図であ
り、図1,2の実施例の消防車2,3−1,3−2…3
−i,…の構成である。なお、図4において親局と子局
の相違は主に本システムにおいて果たす役割(機能)の
相違であり、ハードウエア構成上の基本部分は図示しな
い制御卓及びそれに付随する回路構成を除けばほぼ同様
である。
【0027】図4において、制御局は、(親局制御部又
は子局制御部)としてのCPU41、PN符号発生器
(以下PNGと記す)42、SS送信機43、アンテナ
切換えのためのデュープレクサ44、送信機45、双方
向アンテナ46を有する。
は子局制御部)としてのCPU41、PN符号発生器
(以下PNGと記す)42、SS送信機43、アンテナ
切換えのためのデュープレクサ44、送信機45、双方
向アンテナ46を有する。
【0028】図4の制御局を親局として用いる場合は、
親局制御装置としてのCPU41は、PNG42にそれ
ぞれの指示データ或いは制御データに対応させたPN符
号を発生させ、作業ロボット及び子局に対する測距指示
信号或いは制御データを送信機43でSS信号PN1,
PN3又はPN5とし、アンテナ46から送信する。な
お、作業ロボットに対するSS信号PN1の送信と同時
に測距のための時間t’の計測をスタートさせる。ま
た、CPU41は作業ロボットからの親局距離データと
してのSS信号PN2、子局iからの子局距離データと
してのSS信号PN4をアンテナ46を介して受信機4
5で受信し、SS信号PN2を受信したときは、測距の
ための時間t’の計測をストップし、作業ロボットとの
距離を算出する。SS信号PN4を受信したときは、そ
れぞれの子局距離データを復調し、図示しないメモリに
一時記憶させた後、取り出して親局距離データと共に作
業ロボットの位置を算出し、図示しない操作卓のディス
プレイに表示する。
親局制御装置としてのCPU41は、PNG42にそれ
ぞれの指示データ或いは制御データに対応させたPN符
号を発生させ、作業ロボット及び子局に対する測距指示
信号或いは制御データを送信機43でSS信号PN1,
PN3又はPN5とし、アンテナ46から送信する。な
お、作業ロボットに対するSS信号PN1の送信と同時
に測距のための時間t’の計測をスタートさせる。ま
た、CPU41は作業ロボットからの親局距離データと
してのSS信号PN2、子局iからの子局距離データと
してのSS信号PN4をアンテナ46を介して受信機4
5で受信し、SS信号PN2を受信したときは、測距の
ための時間t’の計測をストップし、作業ロボットとの
距離を算出する。SS信号PN4を受信したときは、そ
れぞれの子局距離データを復調し、図示しないメモリに
一時記憶させた後、取り出して親局距離データと共に作
業ロボットの位置を算出し、図示しない操作卓のディス
プレイに表示する。
【0029】一方、図4の制御局を子局として用いる場
合は、子局制御装置としてのCPU41は、PNG42
に作業ロボットに対する測距開始信号或いは子局距離デ
ータに対応させたPN符号を発生させ、作業ロボットに
対するSS信号PN1或いは、親局へ送出する子局距離
データをSS信号PN4としてアンテナ46から送信す
る。また、CPU41は親局からのSS信号PN3を介
して受信機45で受信し、測距指示信号を検出する。な
お、作業ロボットに対するSS信号PN1の送信は子局
が親局からの測距指示信号PN3を検出した時に行なわ
れ、同時に測距のための時間t’の計測をスタートさせ
る。また、作業ロボットからのSS信号PN2をアンテ
ナ46を介して受信機45で受信したときは測距のため
の時間t’の計測をストップし、作業ロボットとの距離
を算出する。
合は、子局制御装置としてのCPU41は、PNG42
に作業ロボットに対する測距開始信号或いは子局距離デ
ータに対応させたPN符号を発生させ、作業ロボットに
対するSS信号PN1或いは、親局へ送出する子局距離
データをSS信号PN4としてアンテナ46から送信す
る。また、CPU41は親局からのSS信号PN3を介
して受信機45で受信し、測距指示信号を検出する。な
お、作業ロボットに対するSS信号PN1の送信は子局
が親局からの測距指示信号PN3を検出した時に行なわ
れ、同時に測距のための時間t’の計測をスタートさせ
る。また、作業ロボットからのSS信号PN2をアンテ
ナ46を介して受信機45で受信したときは測距のため
の時間t’の計測をストップし、作業ロボットとの距離
を算出する。
【0030】図4は、本発明における作業ロボットの構
成例を示すブロック図であり、図1、2の実施例の消火
ロボット1の構成である。図4において、作業ロボット
は、作業ロボット制御部としてのCPU51、PNG5
2、SS送信機53、デュープレクサ54、送信機5
5、双方向アンテナ56、消火装置駆動回路57、移動
駆動機構58、消火装置59、消火ロボット移動機構6
0を有している。
成例を示すブロック図であり、図1、2の実施例の消火
ロボット1の構成である。図4において、作業ロボット
は、作業ロボット制御部としてのCPU51、PNG5
2、SS送信機53、デュープレクサ54、送信機5
5、双方向アンテナ56、消火装置駆動回路57、移動
駆動機構58、消火装置59、消火ロボット移動機構6
0を有している。
【0031】図5において、CPU51は、アンテナ5
6を介してSS信号を受信した時は受信機53は受信信
号に対応するPN符号をPNG52から発生させる。そ
して、SS信号PN1を受信した時はSS信号PN1に
応じてPNG52で発生させたPN符号によりSS信号
PN1を復調し、それがどの制御局から発信されたもの
かを判定して判定された制御局へSS信号PN2を測距
データ信号として発信する。また、SS信号PN5を受
信した時は受信機53はSS信号PN5に応じて発生さ
せたPN符号により生成されたSS信号PN5を復調
し、移動データ及び/又は消火装置移動データを取り出
し、CPU51を介して移動駆動回路57及び/又は消
火装置駆動回路58に送出し、消火ロボット1の移動及
び又は作動をさせる。
6を介してSS信号を受信した時は受信機53は受信信
号に対応するPN符号をPNG52から発生させる。そ
して、SS信号PN1を受信した時はSS信号PN1に
応じてPNG52で発生させたPN符号によりSS信号
PN1を復調し、それがどの制御局から発信されたもの
かを判定して判定された制御局へSS信号PN2を測距
データ信号として発信する。また、SS信号PN5を受
信した時は受信機53はSS信号PN5に応じて発生さ
せたPN符号により生成されたSS信号PN5を復調
し、移動データ及び/又は消火装置移動データを取り出
し、CPU51を介して移動駆動回路57及び/又は消
火装置駆動回路58に送出し、消火ロボット1の移動及
び又は作動をさせる。
【0032】上記図4及び図5において、送信機43と
53は同じ構成であり、受信機45と55も同様であ
る。図6Aに送信機の構成例を、図6Bに受信機の構成
例を示す。図6Aにおいて送信機43はミキサー61,
62、発振回路63、高周波増幅回路64、BPF(バ
ンドパスフィルタ)65から構成されている。
53は同じ構成であり、受信機45と55も同様であ
る。図6Aに送信機の構成例を、図6Bに受信機の構成
例を示す。図6Aにおいて送信機43はミキサー61,
62、発振回路63、高周波増幅回路64、BPF(バ
ンドパスフィルタ)65から構成されている。
【0033】また、図6Bにおいて、受信機45はBP
F71、高周波増幅回路72、ミキサー73、局部発振
回路74、BPF75、ミキサー81、中間周波数発振
回路82、中間周波増幅回路76,83、相関器として
のコンボルバ84、相関信号増幅回路85、エンベロー
ブ検波回路87、2値化回路88、データ復調回路89
から構成されている。
F71、高周波増幅回路72、ミキサー73、局部発振
回路74、BPF75、ミキサー81、中間周波数発振
回路82、中間周波増幅回路76,83、相関器として
のコンボルバ84、相関信号増幅回路85、エンベロー
ブ検波回路87、2値化回路88、データ復調回路89
から構成されている。
【0034】図6Aにおいて、送信機43及び53は、
PNG42で発生された受信SS信号に対応するPN符
号と受信SS信号とをミキサー61で合成し、ミキサー
62で発振回路63からの無線周波数fRFを搬送波と
してSS信号PN1,PN3又はPN5として高周波増
幅回路64、BPF65を介してアンテナ46から送信
する。
PNG42で発生された受信SS信号に対応するPN符
号と受信SS信号とをミキサー61で合成し、ミキサー
62で発振回路63からの無線周波数fRFを搬送波と
してSS信号PN1,PN3又はPN5として高周波増
幅回路64、BPF65を介してアンテナ46から送信
する。
【0035】また、図6Bにおいて、受信機45及び5
5は、アンテナ46を介して受信されBPF71、高周
波増幅回路72を経たSS信号を局部発振回路74から
のローカルキャリアfL0と合成し、BPF75、中間
周波数増幅回路76を介してコンボルバ84の一方の入
力端子に入力する。一方、PNG42で発生された受信
SS信号に対応するPN符号と中間周波数発生回路82
からのキャリアfIFとをミキサー81で合成し、コン
ボルバ84の他の一方の入力端子に入力して受信SS信
号との相関を取り相関信号を出力する。相関信号は相関
信号増幅回路85で増幅された後、BPF86を介し
て、エンベローブ検波回路87で検波され、2値化回路
88を経てデータ復調回路でデータを復調する。復調さ
れた受信データはCPU41(CPU51)に送出され
る。なお、2値化回路88からはトリガ信号がCPUに
送出されるが、トリガ信号は受信機45にあっては時間
tの計測用トリガ信号であり、受信機55にあってはP
Nコード切換え用トリガ信号であり、それぞれCPU4
1及びCPU51に送出される。
5は、アンテナ46を介して受信されBPF71、高周
波増幅回路72を経たSS信号を局部発振回路74から
のローカルキャリアfL0と合成し、BPF75、中間
周波数増幅回路76を介してコンボルバ84の一方の入
力端子に入力する。一方、PNG42で発生された受信
SS信号に対応するPN符号と中間周波数発生回路82
からのキャリアfIFとをミキサー81で合成し、コン
ボルバ84の他の一方の入力端子に入力して受信SS信
号との相関を取り相関信号を出力する。相関信号は相関
信号増幅回路85で増幅された後、BPF86を介し
て、エンベローブ検波回路87で検波され、2値化回路
88を経てデータ復調回路でデータを復調する。復調さ
れた受信データはCPU41(CPU51)に送出され
る。なお、2値化回路88からはトリガ信号がCPUに
送出されるが、トリガ信号は受信機45にあっては時間
tの計測用トリガ信号であり、受信機55にあってはP
Nコード切換え用トリガ信号であり、それぞれCPU4
1及びCPU51に送出される。
【0036】〈実施例2〉図8は、本発明のロボットの
リモートコントロールシステムの他の実施例としての爆
発物処理ロボットのリモートコントロールシステムの概
要説明図である。図8において、90は爆発物、91は
爆発物処理ロボット、92はTVカメラ、93は親局、
94−1,94−2は子局、96は爆発物処理ロボット
のアンテナ、97は親局アンテナ、98,99は子局ア
ンテナ、100は危険エリアである。なお、図示してい
ないが爆発物処理ロボット91は爆発物処理用マニピュ
レータを有している。
リモートコントロールシステムの他の実施例としての爆
発物処理ロボットのリモートコントロールシステムの概
要説明図である。図8において、90は爆発物、91は
爆発物処理ロボット、92はTVカメラ、93は親局、
94−1,94−2は子局、96は爆発物処理ロボット
のアンテナ、97は親局アンテナ、98,99は子局ア
ンテナ、100は危険エリアである。なお、図示してい
ないが爆発物処理ロボット91は爆発物処理用マニピュ
レータを有している。
【0037】危険エリア100の近傍に搬入された爆発
物処理ロボット91は危険エリア100の外に配置され
た親局93によりその駆動をリモートコントロールされ
て爆発物90の近傍に移動する。制御局93のオペレー
タは可能な限度でTVカメラ92により爆発物の状況を
把握し、親局93に設けられたSS送信機から制御コー
ドを爆発物処理ロボット91に送信し、マニピュレータ
をリモート駆動させて爆発物の処理にあたる。この際、
親局93、子局94−1,94−2で爆発物処理ロボッ
ト91との距離を前述した測距法により測定し、親局制
御部が爆発物処理ロボット91の位置を算出し、その計
算値により爆発物処理ロボット91の移動及びマニピュ
レータの駆動をリモートコントロールする。
物処理ロボット91は危険エリア100の外に配置され
た親局93によりその駆動をリモートコントロールされ
て爆発物90の近傍に移動する。制御局93のオペレー
タは可能な限度でTVカメラ92により爆発物の状況を
把握し、親局93に設けられたSS送信機から制御コー
ドを爆発物処理ロボット91に送信し、マニピュレータ
をリモート駆動させて爆発物の処理にあたる。この際、
親局93、子局94−1,94−2で爆発物処理ロボッ
ト91との距離を前述した測距法により測定し、親局制
御部が爆発物処理ロボット91の位置を算出し、その計
算値により爆発物処理ロボット91の移動及びマニピュ
レータの駆動をリモートコントロールする。
【0038】本実施例で用いるSS信号PN1〜PN4
及び送受信データとSS信号の関係は前述した実施例1
の場合と同様であり、システムの動作、制御局の構成に
関しても実施例1の説明で用いた図3、図4の例と同様
であり、また、爆発物処理ロボット91の構成も、図5
において、消火装置駆動回路57をマニピュレータ駆動
回路に、消火装置をマニピュレータに置き換えれば他の
部分の構成及び機能は図5と同様であることから、これ
らの説明は省略する。
及び送受信データとSS信号の関係は前述した実施例1
の場合と同様であり、システムの動作、制御局の構成に
関しても実施例1の説明で用いた図3、図4の例と同様
であり、また、爆発物処理ロボット91の構成も、図5
において、消火装置駆動回路57をマニピュレータ駆動
回路に、消火装置をマニピュレータに置き換えれば他の
部分の構成及び機能は図5と同様であることから、これ
らの説明は省略する。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、 SS信号を用いているので、SS信号の特性によ
り、煙や放水や消火剤或いは障壁や障害物があっても、
作業ロボットの位置が確認でき、緊急時における対応を
速やかに行ない得る。 火災現場や爆発物処理等の現場では、消防、警察等
の緊急無線交信が集中して行なわれる。このような場合
でもSS信号により作業ロボットの制御を行なっている
ため、消防、警察等の緊急無線交信に影響を与えたり、
また、消防、警察等の緊急交信無線による妨害を受けた
りしない。そして、妨害波による作業ロボットの誤動作
が生じない。 上記により周波数帯域の確保を必要とせず、結果
として電波資源の有効利用につながる。 上記により、スペクトラム拡散通信方式を用いることに
より、建物内等での作業ロボットの位置の把握と、他に
対して、また、他からの妨害電波の影響が少ない、作業
ロボットのリモートコントロールシステムを提供するこ
とができる。
り、煙や放水や消火剤或いは障壁や障害物があっても、
作業ロボットの位置が確認でき、緊急時における対応を
速やかに行ない得る。 火災現場や爆発物処理等の現場では、消防、警察等
の緊急無線交信が集中して行なわれる。このような場合
でもSS信号により作業ロボットの制御を行なっている
ため、消防、警察等の緊急無線交信に影響を与えたり、
また、消防、警察等の緊急交信無線による妨害を受けた
りしない。そして、妨害波による作業ロボットの誤動作
が生じない。 上記により周波数帯域の確保を必要とせず、結果
として電波資源の有効利用につながる。 上記により、スペクトラム拡散通信方式を用いることに
より、建物内等での作業ロボットの位置の把握と、他に
対して、また、他からの妨害電波の影響が少ない、作業
ロボットのリモートコントロールシステムを提供するこ
とができる。
【図1】本発明のロボットのリモートコントロールシス
テムの一実施例としての消火ロボットのリモートコント
ロールシステムの概要説明図である。
テムの一実施例としての消火ロボットのリモートコント
ロールシステムの概要説明図である。
【図2】図1のシステム構成及び動作説明図である。
【図3】図2の消火ロボットリモートコントロールシス
テムの動作を示すフローチャートである。
テムの動作を示すフローチャートである。
【図4】本発明における制御局の構成例を示すブロック
図である。
図である。
【図5】本発明における作業ロボットの構成例を示すブ
ロック図であり、図1、図2の実施例の消火ロボットの
構成例である。
ロック図であり、図1、図2の実施例の消火ロボットの
構成例である。
【図6】送・受信機の構成例である。
【図7】SS信号による測距の原理の説明図である。
【図8】本発明のロボットのリモートコントロールシス
テムの他の実施例としての爆発物処理ロボットのリモー
トコントロールシステムの概要説明図である。
テムの他の実施例としての爆発物処理ロボットのリモー
トコントロールシステムの概要説明図である。
【符号の説明】 1 消火ロボット(作業ロボット) 2 消防車(親局) 3−1,3−2 消防車(子局) 41 CPU(親局制御部もしくは子局制御部) 43,53 SS送信機 45,55 送信機 51 ロボット制御部 90 爆発物 91 爆発物処理ロボット(作業ロボット) 93 制御局(親局) 94−1,94−2 制御局(子局) PN1〜PN5 SS信号
Claims (1)
- 【請求項1】 作業ロボットと、1つの親局と少なくと
も2つの子局からなり、前記作業ロボットが、ロボット
側SS信号送信部と、ロボット側SS信号受信部と、受
信信号に基づいて、前記ロボット側SS信号送信部、ロ
ボット側SS信号受信部及びロボット駆動回路を制御す
るロボット制御部と、を有し、前記親局が、親局SS信
号送信部と、親局SS信号受信部と、前記作業ロボット
に対する測距信号を上記親局SS信号送信部より送信
し、該作業ロボットから送信される測距データ信号を上
記親局SS信号受信部で受信し、該作業ロボットとの距
離を測定して親局距離データとし、且つ前記親局SS送
信部から子局に対する測距指示信号を送出すると共に、
それぞれの子局から送信された子局距離データ及び前記
親局距離データに基づいて前記作業ロボットの位置算出
を行ない、前記算出結果に基づいて前記作業ロボットの
位置制御を行なうための位置制御データを含む制御デー
タ信号を前記親局SS信号受信部から送信する親局制御
部と、を有し、前記各子局が、それぞれ、子局SS信号
送信部と、子局SS信号受信部と、前記親局からの測距
指示信号に基づいて、前記作業ロボットに対する測距信
号を上記子局SS信号送信部から送信し、該作業ロボッ
トから送信される測距データ信号を子局SS信号受信部
で受信し、該作業ロボットとの距離を測定して子局距離
データとし、上記SS送信部から送信させる子局制御部
と、を有することを特徴とするロボットのリモートコン
トロールシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4201910A JPH0630468A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | ロボットのリモートコントロールシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4201910A JPH0630468A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | ロボットのリモートコントロールシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0630468A true JPH0630468A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16448845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4201910A Pending JPH0630468A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | ロボットのリモートコントロールシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0630468A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102990665A (zh) * | 2012-12-07 | 2013-03-27 | 大连民族学院 | 一种基于无线通信的侦察机器人 |
KR101959299B1 (ko) * | 2017-12-04 | 2019-03-19 | 한국로봇융합연구원 | 재난 환경 내 환경 가시화 및 로봇 운용 장치 및 그 방법 |
CN110180112A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-30 | 山东国兴智能科技股份有限公司 | 一种无人机与消防机器人协同侦察灭火作业方法 |
CN110180113A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-30 | 山东国兴智能科技股份有限公司 | 一种集群式消防机器人协作侦察灭火方法 |
CN110180114A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-30 | 山东国兴智能科技股份有限公司 | 消防机器人协同定位、侦察、火源识别与瞄准灭火方法 |
CN110201333A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-09-06 | 山东国兴智能科技股份有限公司 | 一种消防机器人全自动协同侦察和灭火作业方法 |
-
1992
- 1992-07-06 JP JP4201910A patent/JPH0630468A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102990665A (zh) * | 2012-12-07 | 2013-03-27 | 大连民族学院 | 一种基于无线通信的侦察机器人 |
KR101959299B1 (ko) * | 2017-12-04 | 2019-03-19 | 한국로봇융합연구원 | 재난 환경 내 환경 가시화 및 로봇 운용 장치 및 그 방법 |
CN110180112A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-30 | 山东国兴智能科技股份有限公司 | 一种无人机与消防机器人协同侦察灭火作业方法 |
CN110180113A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-30 | 山东国兴智能科技股份有限公司 | 一种集群式消防机器人协作侦察灭火方法 |
CN110180114A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-30 | 山东国兴智能科技股份有限公司 | 消防机器人协同定位、侦察、火源识别与瞄准灭火方法 |
CN110201333A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-09-06 | 山东国兴智能科技股份有限公司 | 一种消防机器人全自动协同侦察和灭火作业方法 |
CN110201333B (zh) * | 2019-06-05 | 2020-11-06 | 山东国兴智能科技股份有限公司 | 一种消防机器人全自动协同侦察和灭火作业方法 |
CN110180112B (zh) * | 2019-06-05 | 2020-11-13 | 山东国兴智能科技股份有限公司 | 一种无人机与消防机器人协同侦察灭火作业方法 |
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