JPH09319432A - 移動ロボット - Google Patents
移動ロボットInfo
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- JPH09319432A JPH09319432A JP8140238A JP14023896A JPH09319432A JP H09319432 A JPH09319432 A JP H09319432A JP 8140238 A JP8140238 A JP 8140238A JP 14023896 A JP14023896 A JP 14023896A JP H09319432 A JPH09319432 A JP H09319432A
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- JP
- Japan
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- mobile robot
- distance
- robot
- sensor
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- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 移動ロボットがどの方向に移動する場合で
も、常に進行方向に対して所定の方向にある対象物を容
易に測定可能な移動ロボットを提供すること。 【解決手段】 対象物までの距離を測距する測距センサ
303a,303bを有する移動ロボットであって、ロ
ボット本体101と相対的に回転するように取付けら
れ、移動ロボットを移動させるための駆動部201を有
し、測距センサ303a,303bが駆動部201に配
置されている。
も、常に進行方向に対して所定の方向にある対象物を容
易に測定可能な移動ロボットを提供すること。 【解決手段】 対象物までの距離を測距する測距センサ
303a,303bを有する移動ロボットであって、ロ
ボット本体101と相対的に回転するように取付けら
れ、移動ロボットを移動させるための駆動部201を有
し、測距センサ303a,303bが駆動部201に配
置されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、対象物までの距離
を測距する測距手段を有する移動ロボットに関し、特
に、ロボット本体の向きと進行方向が異なるときにも対
象物までの距離を測距することが可能な移動ロボットに
関する。
を測距する測距手段を有する移動ロボットに関し、特
に、ロボット本体の向きと進行方向が異なるときにも対
象物までの距離を測距することが可能な移動ロボットに
関する。
【0002】
【従来の技術】周囲の対象物を検知して自律的に移動す
る移動ロボットとしては、移動しながら所定の作業、た
とえば、清掃作業、運搬作業等を行なうものが種々開発
されている。この種の従来の移動ロボットとしては、特
開平3−135609号公報に開示されたものがある。
この従来の全方向移動車は、車体の前後部および両側部
に測距装置をそれぞれ配設し、この全方向移動車が目標
停止位置に到達したとみなされた際に目標停止位置と現
実の停止位置とのずれを演算し、このずれを更正するよ
うに走行するものである。
る移動ロボットとしては、移動しながら所定の作業、た
とえば、清掃作業、運搬作業等を行なうものが種々開発
されている。この種の従来の移動ロボットとしては、特
開平3−135609号公報に開示されたものがある。
この従来の全方向移動車は、車体の前後部および両側部
に測距装置をそれぞれ配設し、この全方向移動車が目標
停止位置に到達したとみなされた際に目標停止位置と現
実の停止位置とのずれを演算し、このずれを更正するよ
うに走行するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記全方向移
動車は、全方向の測距を行なうために少なくとも車体の
前後部および両側部の4カ所に測距装置を配設しなけれ
ばならない。また、全方向移動車の移動方向によって測
距装置を切換えて測距しなければならない。
動車は、全方向の測距を行なうために少なくとも車体の
前後部および両側部の4カ所に測距装置を配設しなけれ
ばならない。また、全方向移動車の移動方向によって測
距装置を切換えて測距しなければならない。
【0004】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、移動ロボットがどの方向に移動する場合
でも、常に進行方向に対して所定の方向にある対象物を
容易に測距可能な移動ロボットを提供することを目的と
する。
されたもので、移動ロボットがどの方向に移動する場合
でも、常に進行方向に対して所定の方向にある対象物を
容易に測距可能な移動ロボットを提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1に記載の対象物までの距離を測距する測
距手段を有する移動ロボットは、ロボット本体と相対的
に回転するように取付けられ、移動ロボットを移動させ
るための駆動手段を有し、測距手段が駆動手段に配置さ
れている。
めに、請求項1に記載の対象物までの距離を測距する測
距手段を有する移動ロボットは、ロボット本体と相対的
に回転するように取付けられ、移動ロボットを移動させ
るための駆動手段を有し、測距手段が駆動手段に配置さ
れている。
【0006】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態にお
ける移動ロボットの全体構成を示す斜視図である。図1
に示すように、移動ロボットはロボット本体101、清
掃作業部102、バンパー型センサ103、距離測定窓
104、接触センサ105、バッテリ106、作業液タ
ンク107、操作パネル108、メモリカード挿入部1
09、把手110を含む。
ロボット本体101の後部に取
付けられた清掃作業部102は、矢印で示すように左右
方向にスライド可能となるように設けられている。ま
た、清掃作業部102には、図示しないが清掃用ブラシ
が内部に設けられており、その回転によって清掃を可能
にしている。
ける移動ロボットの全体構成を示す斜視図である。図1
に示すように、移動ロボットはロボット本体101、清
掃作業部102、バンパー型センサ103、距離測定窓
104、接触センサ105、バッテリ106、作業液タ
ンク107、操作パネル108、メモリカード挿入部1
09、把手110を含む。
ロボット本体101の後部に取
付けられた清掃作業部102は、矢印で示すように左右
方向にスライド可能となるように設けられている。ま
た、清掃作業部102には、図示しないが清掃用ブラシ
が内部に設けられており、その回転によって清掃を可能
にしている。
【0007】ロボット本体101の前面部に取付けられ
たバンパー型センサ103は、移動ロボットの移動に伴
なう障害物との接触を検知するセンサである。このバン
パー型センサ103の下部には距離測定窓104が設け
られており、図示しない駆動部に設置された測距センサ
による測距を可能にしている。
たバンパー型センサ103は、移動ロボットの移動に伴
なう障害物との接触を検知するセンサである。このバン
パー型センサ103の下部には距離測定窓104が設け
られており、図示しない駆動部に設置された測距センサ
による測距を可能にしている。
【0008】接触センサ105は、移動ロボットの移動
の際の壁面との接触を検知するためのセンサであり、壁
面との接触により水平方向に回転し、その回転角度を検
出する。前後に設置された2つの接触センサ105のそ
れぞれの回転角度から、移動ロボットと壁面との角度と
距離を算出することによって、移動ロボットの壁面に対
する倣い走行を可能にしている。
の際の壁面との接触を検知するためのセンサであり、壁
面との接触により水平方向に回転し、その回転角度を検
出する。前後に設置された2つの接触センサ105のそ
れぞれの回転角度から、移動ロボットと壁面との角度と
距離を算出することによって、移動ロボットの壁面に対
する倣い走行を可能にしている。
【0009】バッテリ106は、移動ロボットが消費す
る電気を供給する。バッテリ106の重量は重いので、
清掃作業部102とのバランスをとるために本体前部に
設置されている。すなわち、移動ロボットの前部が軽く
後部のみが重いと、駆動輪によるトルクが地面に伝わり
にくく、駆動輪がスリップすることになるので、それを
防止するためにバッテリ106を本体前部に設置してい
る。
る電気を供給する。バッテリ106の重量は重いので、
清掃作業部102とのバランスをとるために本体前部に
設置されている。すなわち、移動ロボットの前部が軽く
後部のみが重いと、駆動輪によるトルクが地面に伝わり
にくく、駆動輪がスリップすることになるので、それを
防止するためにバッテリ106を本体前部に設置してい
る。
【0010】作業液タンク107は、清掃作業部102
に設けられたブラシに供給される作業液を蓄えておくた
めのタンクである。この作業液タンク107は取外しが
可能であり、取外した作業液タンク107に作業液を入
れて、元の位置に戻すことによって作業液の供給を可能
にしている。
に設けられたブラシに供給される作業液を蓄えておくた
めのタンクである。この作業液タンク107は取外しが
可能であり、取外した作業液タンク107に作業液を入
れて、元の位置に戻すことによって作業液の供給を可能
にしている。
【0011】操作パネル108上には、移動ロボットの
操作のためのスイッチ等が設けられている。操作パネル
108は、特に本発明と関係がないので詳細な説明は省
略する。
操作のためのスイッチ等が設けられている。操作パネル
108は、特に本発明と関係がないので詳細な説明は省
略する。
【0012】メモリカード挿入部109は、移動ロボッ
トの作業手順等を登録したメモリカードを挿入するため
の部分である。
トの作業手順等を登録したメモリカードを挿入するため
の部分である。
【0013】この移動ロボットを持上げて運ぶ際に、把
手110が使用される。図2は、図1に示す移動ロボッ
トの前面部に設置されたバンパー型センサ103を取外
した状態を示す斜視図である。
手110が使用される。図2は、図1に示す移動ロボッ
トの前面部に設置されたバンパー型センサ103を取外
した状態を示す斜視図である。
【0014】ロボット本体101の下に駆動部201が
独立して設けられており、駆動部201に対しロボット
本体101が回転可能となるように設置されている。し
たがって、ロボット本体101を回転して駆動部201
による走行を行なうことによって、移動ロボットはロボ
ット本体101に対して前後左右および斜めのいずれの
方向にも走行が可能となる。
独立して設けられており、駆動部201に対しロボット
本体101が回転可能となるように設置されている。し
たがって、ロボット本体101を回転して駆動部201
による走行を行なうことによって、移動ロボットはロボ
ット本体101に対して前後左右および斜めのいずれの
方向にも走行が可能となる。
【0015】スイッチ202は、障害物との接触を検知
するためのものである。バンパー型センサ103を取付
けた状態では、このバンパー型センサ103がロボット
本体に対して前後にスライドするようになっている。し
たがって、移動ロボットが移動中に、バンパー型センサ
103に障害物が接触すると、バンパー型センサ103
が後方へ移動して、その内側に設置されたスイッチ20
2のいずれかが押下されて障害物との接触が検知でき
る。
するためのものである。バンパー型センサ103を取付
けた状態では、このバンパー型センサ103がロボット
本体に対して前後にスライドするようになっている。し
たがって、移動ロボットが移動中に、バンパー型センサ
103に障害物が接触すると、バンパー型センサ103
が後方へ移動して、その内側に設置されたスイッチ20
2のいずれかが押下されて障害物との接触が検知でき
る。
【0016】図3は、本発明の実施の形態における移動
ロボットの駆動部を示す上面図であり、図4はその側面
図である。駆動部201はロボット本体101と相対的
に回転可能となるように取付けられている。駆動部20
1は、駆動輪301R,301L、自在キャスタ輪30
2F,302B、測距センサ303a,303bを含
む。駆動部201の前方には、自在キャスタ輪302F
が任意の方向に回転可能となるように取付けられてい
る。同様に、駆動部201の後方には自在キャスタ輪3
02Bが取付けられている。駆動部201の右側には駆
動輪301Rが取付けられており、駆動輪301Rには
図示しない駆動輪用モータの回転が伝達される。同様に
駆動輪301Lには図示しない駆動輪用モータの回転が
伝達される。
ロボットの駆動部を示す上面図であり、図4はその側面
図である。駆動部201はロボット本体101と相対的
に回転可能となるように取付けられている。駆動部20
1は、駆動輪301R,301L、自在キャスタ輪30
2F,302B、測距センサ303a,303bを含
む。駆動部201の前方には、自在キャスタ輪302F
が任意の方向に回転可能となるように取付けられてい
る。同様に、駆動部201の後方には自在キャスタ輪3
02Bが取付けられている。駆動部201の右側には駆
動輪301Rが取付けられており、駆動輪301Rには
図示しない駆動輪用モータの回転が伝達される。同様に
駆動輪301Lには図示しない駆動輪用モータの回転が
伝達される。
【0017】すなわち駆動輪301Rと駆動輪301L
をそれぞれ独立に制御することができ、このことによっ
て移動ロボットは走行可能となる。左右の駆動輪301
Rおよび301Lを同じ方向に回転させることによっ
て、移動ロボットは前進または後進を行なう。また、駆
動輪301Rまたは駆動輪301Lのいずれか一方の回
転数を増減させることによって、移動ロボットはカーブ
走行を行なう。また、駆動輪301Rおよび301Lを
それぞれ反対方向に同じ回転数で回転させることによっ
てスピンターンが可能である。
をそれぞれ独立に制御することができ、このことによっ
て移動ロボットは走行可能となる。左右の駆動輪301
Rおよび301Lを同じ方向に回転させることによっ
て、移動ロボットは前進または後進を行なう。また、駆
動輪301Rまたは駆動輪301Lのいずれか一方の回
転数を増減させることによって、移動ロボットはカーブ
走行を行なう。また、駆動輪301Rおよび301Lを
それぞれ反対方向に同じ回転数で回転させることによっ
てスピンターンが可能である。
【0018】測距センサ303aおよび303bは、対
象物までの距離を測定するもので、超音波センサ、光学
式測距センサ等で構成される。測距センサ303aおよ
び303bは、駆動部201の前部に進行方向に対して
前方を向くように設置されている。ここで進行方向に対
して前方を向く測距センサは303aと303bの2つ
を設置しているが、どちらか一方でも前方の測距が可能
である。
象物までの距離を測定するもので、超音波センサ、光学
式測距センサ等で構成される。測距センサ303aおよ
び303bは、駆動部201の前部に進行方向に対して
前方を向くように設置されている。ここで進行方向に対
して前方を向く測距センサは303aと303bの2つ
を設置しているが、どちらか一方でも前方の測距が可能
である。
【0019】図5は、移動ロボットが前方の障害物を測
距しながら前進する場合を示す図である。この場合、ロ
ボット本体101の向きと駆動部201の進行方向が同
じであり、移動ロボットは移動方向前方の障害物までの
距離を計測しながら減速あるいは停止等の動作を決定す
ることができる。
距しながら前進する場合を示す図である。この場合、ロ
ボット本体101の向きと駆動部201の進行方向が同
じであり、移動ロボットは移動方向前方の障害物までの
距離を計測しながら減速あるいは停止等の動作を決定す
ることができる。
【0020】図6は、移動ロボットがロボット本体に対
して左方向の障害物を測距しながら左方向へ移動する場
合を示す図である。この場合、ロボット本体101の向
きに対して、駆動部201の進行方向は反時計回りに9
0°回転した方向である。したがって移動ロボットは左
方向へ移動しながら左方向の障害物までの距離を計測し
て、減速あるいは停止等の動作を決定することができ
る。
して左方向の障害物を測距しながら左方向へ移動する場
合を示す図である。この場合、ロボット本体101の向
きに対して、駆動部201の進行方向は反時計回りに9
0°回転した方向である。したがって移動ロボットは左
方向へ移動しながら左方向の障害物までの距離を計測し
て、減速あるいは停止等の動作を決定することができ
る。
【0021】図7は、移動ロボットがロボット本体に対
して左右方向に障害物を測距しながら前進する場合を示
す図である。測距センサ701aおよび701bは、駆
動部201の前部に進行方向に対してそれぞれ右側およ
び左側を向くように設置されている。移動ロボットは、
側壁を基準として倣い走行することができる。移動ロボ
ットの右側にある側壁を基準として倣い走行するのであ
れば、測距センサ701aで右側の側壁を測距しながら
その距離を一定に保つように前進あるいは左右にカーブ
走行することによって倣い走行が可能である。また、移
動ロボットの左側にある側壁を基準として倣い走行する
のであれば、測距センサ701bで左側の側壁を測距し
ながらその距離を一定に保つように前進あるいは左右に
カーブ走行することによって倣い走行が可能である。
して左右方向に障害物を測距しながら前進する場合を示
す図である。測距センサ701aおよび701bは、駆
動部201の前部に進行方向に対してそれぞれ右側およ
び左側を向くように設置されている。移動ロボットは、
側壁を基準として倣い走行することができる。移動ロボ
ットの右側にある側壁を基準として倣い走行するのであ
れば、測距センサ701aで右側の側壁を測距しながら
その距離を一定に保つように前進あるいは左右にカーブ
走行することによって倣い走行が可能である。また、移
動ロボットの左側にある側壁を基準として倣い走行する
のであれば、測距センサ701bで左側の側壁を測距し
ながらその距離を一定に保つように前進あるいは左右に
カーブ走行することによって倣い走行が可能である。
【0022】図8は移動ロボットがロボット本体に対し
て前後にある障害物を測距しながら左方向へ移動する場
合を示す図である。移動ロボットは、前方または後方に
ある壁面を基準として倣い走行することができる。移動
ロボットの前方にある壁面を基準として倣い走行するの
であれば、測距センサ701aで前方の壁面を測距しな
がらその距離を一定に保つように左方向へ直進あるいは
直進方向に対して左右にカーブ走行することによって倣
い走行が可能である。また、移動ロボットの後方にある
壁面を基準として倣い走行するのであれば、測距センサ
701bで後方の壁面を測距しながらその距離を一定に
保つように左方向へ直進あるいは直進方向に対して左右
にカーブ走行することによって倣い走行が可能である。
て前後にある障害物を測距しながら左方向へ移動する場
合を示す図である。移動ロボットは、前方または後方に
ある壁面を基準として倣い走行することができる。移動
ロボットの前方にある壁面を基準として倣い走行するの
であれば、測距センサ701aで前方の壁面を測距しな
がらその距離を一定に保つように左方向へ直進あるいは
直進方向に対して左右にカーブ走行することによって倣
い走行が可能である。また、移動ロボットの後方にある
壁面を基準として倣い走行するのであれば、測距センサ
701bで後方の壁面を測距しながらその距離を一定に
保つように左方向へ直進あるいは直進方向に対して左右
にカーブ走行することによって倣い走行が可能である。
【0023】以上の説明では、駆動部201の進行方向
に対して前方を向く測距センサ303a,303bと駆
動部201の進行方向に対して左右の方向を向く測距セ
ンサ701a,701bとを分けて説明したが、それぞ
れの測距センサを同一の移動ロボットの駆動部201に
設置することも可能である。また、以上の説明では移動
ロボットが前進する場合と横移動する場合について示し
たが、測距センサ303a,303b,701a,70
1bは移動ロボットが斜め方向に移動する場合について
も同様に動作する。
に対して前方を向く測距センサ303a,303bと駆
動部201の進行方向に対して左右の方向を向く測距セ
ンサ701a,701bとを分けて説明したが、それぞ
れの測距センサを同一の移動ロボットの駆動部201に
設置することも可能である。また、以上の説明では移動
ロボットが前進する場合と横移動する場合について示し
たが、測距センサ303a,303b,701a,70
1bは移動ロボットが斜め方向に移動する場合について
も同様に動作する。
【0024】また、それぞれの測距センサは駆動部20
1に設置されるので、床面に近い位置にある対象物の測
距が可能となる。したがって、壁面の前に棚等がある場
合でも、棚と床面の間の空間を通して壁面までの距離を
測定できるので、棚に関係なく壁面に対する倣い走行が
可能になる。
1に設置されるので、床面に近い位置にある対象物の測
距が可能となる。したがって、壁面の前に棚等がある場
合でも、棚と床面の間の空間を通して壁面までの距離を
測定できるので、棚に関係なく壁面に対する倣い走行が
可能になる。
【図1】本発明の実施の形態における移動ロボットの全
体構成を示す斜視図である。
体構成を示す斜視図である。
【図2】図1に示す移動ロボットの前面部に設置された
バンパー型センサを取外した状態を示す図である。
バンパー型センサを取外した状態を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態における移動ロボットの駆
動部を示す上面図である。
動部を示す上面図である。
【図4】本発明の実施の形態における移動ロボットの駆
動部を示す側面図である。
動部を示す側面図である。
【図5】移動ロボットが前方の障害物を測距しながら前
進する場合を示す図である。
進する場合を示す図である。
【図6】移動ロボットがロボット本体に対して左方向の
障害物を測距しながら左方向へ移動する場合を示す図で
ある。
障害物を測距しながら左方向へ移動する場合を示す図で
ある。
【図7】移動ロボットがロボット本体に対して左右方向
の障害物を測距しながら前進する場合を示す図である。
の障害物を測距しながら前進する場合を示す図である。
【図8】移動ロボットがロボット本体に対して前後にあ
る障害物を測距しながら左方向へ移動する場合を示す図
である。
る障害物を測距しながら左方向へ移動する場合を示す図
である。
101 ロボット本体 102 清掃作業部 103 バンパー型センサ 104 距離測定窓 105 接触センサ 106 バッテリ 107 作業液タンク 108 操作パネル 109 メモリカード挿入部 110 把手 201 駆動部 303a,303b,701a,701b 測距センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // A47L 11/00 G01S 17/02 B
Claims (1)
- 【請求項1】 対象物までの距離を測距する測距手段を
有する移動ロボットにおいて、 ロボット本体と相対的に回転するように取付けられ、前
記移動ロボットを移動させるための駆動手段を有し、 前記測距手段が前記駆動手段に配置されている移動ロボ
ット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8140238A JPH09319432A (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | 移動ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8140238A JPH09319432A (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | 移動ロボット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09319432A true JPH09319432A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15264129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8140238A Withdrawn JPH09319432A (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | 移動ロボット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09319432A (ja) |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8239992B2 (en) | 2007-05-09 | 2012-08-14 | Irobot Corporation | Compact autonomous coverage robot |
US8253368B2 (en) | 2004-01-28 | 2012-08-28 | Irobot Corporation | Debris sensor for cleaning apparatus |
US8368339B2 (en) | 2001-01-24 | 2013-02-05 | Irobot Corporation | Robot confinement |
US8374721B2 (en) | 2005-12-02 | 2013-02-12 | Irobot Corporation | Robot system |
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