JPS63183032A

JPS63183032A - 掃除ロボツト

Info

Publication number: JPS63183032A
Application number: JP1550287A
Authority: JP
Inventors: 稔堀田; 是川　隆; 小林　保道; 秀隆藪内
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-01-26
Filing date: 1987-01-26
Publication date: 1988-07-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は部屋の掃除をくまなく自動的に行なわせる掃除
ロボットに関するものである。

従来の技術従来の掃除ロボットは、一定の動作しかしないもの、目
印に向って動作するもの、基本ラインを引いてそのライ
ン上に沿って動作するものなどが主であった０又、壁面
をセンサーにより常に監視しながら動作するものも知ら
れている。

発明が解決しようとする問題点上記した従来の掃除ロボットのうち、動作が規制されて
いるものでは部屋内をくまなく掃除することが難しく、
又、センサーを用いたものでは、とくに大きな部屋を掃
除する場合、遠距離の壁面を確実に検知することができ
ずに誤動作し、満足のゆく部屋の掃除ができないという
問題があった。

本発明はこのような従来の問題を解決したものであって
、体育館等、大きな部屋でもくまなく確実に掃除するこ
とができる掃除ロボットを提供することを目的とするも
のである。

問題点を解決するための手段上記目的を達成するために本発明の掃除ロボットは、本
体を前後および左右の直交する２方向に駆動する駆動手
段と、この２方向の移動距離を測定する測定手段と、前
記本体に設置された掃除手段と、掃除する部屋の壁面と
の距離を検知するセンサーと、前記本体の移動の中で２
方向の移動距離によってその基本軌跡を記憶しその軌跡
と一定間隔を保ち渦巻状に部屋の中心に本体を移動制御
する制御手段とを有するものである。

作用上記構成により、本体の移動は、基本軌跡を画くまでは
センサーの検知作用によるが、その後は基本軌跡と一定
の間隔を保ちながら渦巻状に自動的に部屋の中心に移動
するものであり、部屋の大きさ、形状によらずくまなく
掃除が行なえるものである。

実施例以下、添付図面にもとづき本発明の一実施例について説
明する。第１図、第２図において、１゜２．３．４は、
ロボットの本体５の前後左右に位置するホイールであり
、それぞれのホイールは第３図に示すように３個の回転
体６とその支持伸子からなる素子を組合せた構造になっ
ている。前記素子の組合せは、回転体６間に他の素子の
回転体が位置するようにして組合せ、各回転体の外周を
結ぶことにより円を構成し、前後左右自在に動作可能な
ものである。これは一般に市販されており、オムニホイ
ールと呼ばれている。８，９，１０゜１１は正逆回転可
能なモータであり、ホイール１゜２．３．４とそれぞれ
軸で直結している。これら、ホイール１〜４およびモー
タ８〜１１により本体５を前後および左右の直交する２
方向に駆動する駆動手段を構成している。１２．１３は
本体６の２方向の移動距離を測定する測定手段、たとえ
ばパルス発生器（エンコーダ）である。測定手段１２ｉ
ｄＸ軸用、測定手段１３１’ｊＹ軸用であって、モータ
１ｏと８にそれぞれギヤーによって同一回転になるよう
セットされている。

１４〜２１Ｆｉ掃除する部屋の壁面までの距離を検知す
るセンサーであり、本体５の各コーナーに本体５の各面
と直角にセットされている。

２２は本体５上に設置された掃除手段であり、送風機、
集塵室、フィルタおよび吸込ノズルを有している。第１
図において点線枠内は掃除手段２２の吸込口の範囲を示
している。２３は本体５の移動の中で２方向の移動距離
によってその基本軌跡を記憶しその軌跡と一定間隔を保
ち渦巻状に部屋の中心に本体５を移動制御する制御手段
である。この制御手段２３はマイコンで構成されていて
、第４図のように、各センサー１４〜２１および測定手
段１２．１３からの信号を得て各モータ８〜１１および
終了報知部２４を制御するものである。

第５図は掃除ロボットの移動時の基本パターンを説明し
ている。ロボットの本体５は、人の位置を仮にスタート
位置として以後の動きを説明する。

スタートにおいて、本体５全中心としてモータ１０．１
１の動作方向をＸ軸、モータ８，９の動作方向ｉＹ軸と
し、最初にＸ。Ｙｏの数値を制御手段２３に記憶させて
おく。

人の位置よりモータ１０，１１が正回転すると、Ｂの位
置に向って前進する。その際、本体５が左の壁に近ずく
とセンサー１４がＯＮし、モータ１０．１１がストップ
すると同時にモータ８，９が正回転することにより左の
壁より離れ、センサー１４がＯＦＦする。そして、モー
タ８，９がストップすると同時にモータ１０，１１が正
回転して前進する。また移動中に本体５が左の壁よ７υ
離れると、センサー１４と同一位置にセットされている
センサー１５がＯＮＬ、モータ１０，１１７５ニストツ
プすると同時にモータ８，９が逆回転することにより左
の壁に近すき、センサー１５がＯＦＦする。そして、モ
ータ８，９がストップすると同時にモータ１０，１１が
正回転して前進する。

このような動作を繰り返しながら本体５は左の壁に沿っ
て人からＢの位置まで前進する。

この行程の中で、測定手段１２．１３は各モータと直結
されているので、カウント全開始している。そして、人
からＢの距離を進む中で、ある一定数ＴをＸ軸用の測定
手段１２がカウントした時点で、Ｘ、　Ｙ、の数値を制
御手段２３に記憶させる。

また、一定数ＴｉＸにプラスした数値が測定手段１２で
カウントした時点ｋＸ２Ｙ２の数値とし、制御手段２３
に記憶させる。同じように、Ｂの位置までＸが一定数Ｔ
の間隔でｘｎＹｎまで数値を制御手段２３に記憶させる
。

Ｂの位置では、前の壁に近すいたことによるセンサー１
６のＯＮ信号で、モータ１０，１１をストップさせる。

次に、前の壁に沿って進む方法は、左の壁に沼って進む
方法と同じように、モータ８゜９を正回転し、センサー
１６，１アの検知により、モータ１０，１１ｉ正回転、
逆回転しながら前の壁に沿ってＣまで移動してゆく。

そしてＣの位置で右の壁に近すいたことによるセンサー
１８の信号によりモータ８，９がストップする。

ＢからＣに進む中で左の壁に沿った移動と同じように、
Ｙ軸用の測定手段１３のカウントによって、一定数Ｔ間
隔ごとに進んだ位置のＸｎＹｎｅ制御手段２３に記憶さ
せる。

次に右の壁に沿って進む方法は、モータ１０゜１１を逆
回転させ、先の移動と同じように、センサー１８．１９
の検知により、モータ８，９を正回転、逆回転しながら
右の壁に涜ってＤまで移動してゆく。

そしてＤの位置で後の壁に近すいたことによるセンサー
２０の信号により、モータ１０，１１がストップする。

ＣからＤに進行中にも、同じようにＸ軸用の測定手段１
２のカウントによって、一定数Ｔ間隔ごとに進んだ位置
のｘｎＹｎヲ制御手段２３に記憶させる。

、　次に後の壁に沿って進む方法は、モータ８，９を逆
回転させ、前記と同じようにセンサー２０゜２１の検知
によりモータ１０，１１’ｉｉ正回転、逆回転しながら
後の壁に沿って移動してゆく。

そして、人の位置と同一位置のＥの位置で左の壁に近す
いたことによるセンサー１４の信号によりモータ８，９
がストップする。

次にこめ位置で、前回制御手段２３に記憶したＸｏＹｏ
の数値とｘｎＹｎの数値の比較を行ない、同一場所近辺
と判断するとＦの位置に、一定数５−ｉＹ軸の数値Ｙ。

から減算し、モータ８，９を正回転する。

そして（ｙｏ−ｓ）のカウントで、モータ８，９をスト
ップさせる。この位置全２とする。

次に、Ｆの位置を基点とし、前回記憶しｆｃｘ、Ｙ、。

ｘ２Ｙ２〜ｘｎＹｎの位置数値より各Ｙ軸数値（Ｙｎ−
８）になるようｘｎＹｎ−５の位置に向い、モータ１０
．１１とモータ８，９を動作させながらＧの位置に向う
。

Ｇの位置検知は、Ｂで記憶したｘｎＹｎの数値よりＳの
値を減算した数値ｘｎ−５＋”ｎ−Ｓで、各モータはス
トップする。

同じように、Ｈ，Ｉ、Ｊ、にと前回記憶したｘｎＹｎの
点より一定数Ｓを減算しながら渦巻状に部屋の中心に向
い、進行してゆく。

そして部屋の中心であるＺの位置で、ｘｎＹｎ＝０か、
ｘｎＹｎ＝マイナスかの判断により、各モータをストッ
プさせ終了報知部２４で報知する。なお、Ｆの位置から
は、センサー１４〜２１は、本体５の動作と無関係とな
る。したがって、センサーは短距離検知のものであって
十分機能するものである。

また、実施例のような基本軌跡を追いかけるパターンで
あると、部屋が正方形、長方形はもちろんのこと、平行
四辺形、だ円形１円形などであってもくまなく掃除する
ことが可能になる。本体５を曲線に沿って移動させるに
はモータ制御により各ホイールを同時駆動するかあるい
は回転数に変化をもたせることにより可能である。さら
に、例えば、ホイール１とホイール２との外径にわずか
の差があって測定手段１２．１３で測定した数値上はＸ
軸方向に直進状態であるにもかかわらず、実際には本体
５は曲線移動するような場合が生じたとしても、部屋の
壁面との距離を検知して得られた基本軌跡を基準に移動
するので、この基本軌跡と相似の軌跡を描きながら部屋
の中心部に向って部屋全体をくまなく掃除することがで
きる。

発明の効果以上述べてきたように本発明によれば、本体の基本軌跡
を記憶しこれを追いかけて渦巻状に部屋の中心に移動す
る方式であるため、部屋の大きさ形状いかんにかかわら
ず、部屋内をくまなく掃除することができるものであり
、きわめて実用的な掃除ロボットが提供できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す掃除ロボットの内部概
略構成を示す平面図、第２図は同掃除ロボットの正面図
、第３図はホイールを構成する素子の平面図、第４図は
制御ブロック図、第５図は掃除ロボットの基本走行パタ
ーンを示す説明図である。１〜４・・・・・・ホイール、５・・・・・・本体、８
〜１１・・・・・・モータ、１２．１３・・・・・・測
定手段、１４〜２１・・・・・・センサー、２２・・・
・・・掃除手段、２３・・・・・・制御手段。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｌ〜
４−　ホイール５一本俸２　　　′５第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

本体を前後および左右の直交する２方向に駆動する駆動
手段と、この２方向の移動距離を測定する測定手段と、
前記本体に設置された掃除手段と、掃除する部屋の壁面
との距離を検知するセンサーと、前記本体の移動の中で
２方向の移動距離によってその基本軌跡を記憶しその軌
跡と一定間隔を保ち渦巻状に部屋の中心に本体を移動制
御する制御手段とを有する掃除ロボット。