状況認識を有する武器ロボット
遠隔制御される移動ロボットは、タレット・サブシステムと、ロボットを制御し、タレットを制御し、武器を発射するロボット制御器サブシステムと、ロボットの位置を決定するロボット・ナビゲーション・サブシステムと、タレット配向決定サブシステムと、指令を受信し、かつロボット位置データ及びタレット配向データを送信するロボット通信サブシステムと、を含む。オペレータ制御ユニット通信サブシステムは、ロボットに指令を送信し、かつロボットからロボット位置データ及びタレット配向データを受信する。オペレータ制御ユニット・ナビゲーション・サブシステムは、オペレータ制御ユニットの位置を決定する。オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、ロボット位置データ、タレット配向データ、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、武器が所定のファン角度以内でオペレータ制御ユニットに向いているか否かを決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
この出願は、状況認識を有する武器ロボットという名称の２００７年１２月１９日に出願された米国特許出願シリアル番号第１２／００４，１７３号の恩恵及び優先権を主張するものである。
【０００２】
発明の分野
本発明は、ロボットに関するものであり、かつ武器が装備された遠隔制御される移動ロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
武器が装備された遠隔的に制御される移動ロボットの概念は、興味をそそるものである。該ロボットは、敵対的な状況において操作され得、武器は、安全な所に位置するオペレータによって発射される。このようなロボットの配置に対して、幾つかの安全な関心ごとが満たされる必要がある。２００７年４月５日に出願された共同係属中の米国特許出願シリアル番号第１１／７３２，８７５号は、オペレータが意図しない限りロボット上の武器が発射されないのを確実にするための種々のシステム及び方法を詳細に説明している。
【０００４】
現場において、ロボットは、代表的には、ロボットを操作するためにオペレータ制御ユニット（ＯＣＵ）を用いて、オペレータに近接した位置において始まる。ロボットは、オペレータ制御ユニット（ＯＣＵ）を用いてオペレータによって制御されるので、ロボットは、オペレータの視界の外に操作され得る。実際、オペレータ及びＯＣＵも、最初の開始位置から移動し得る。ロボット上のカメラはロボットの視野内にオペレータの対象を示すために用いられ得るが、オペレータに対してロボットがどこにいるか、ロボットがいかに配向されているか、そしてその移動方向をオペレータが判断するのは困難であり得る。オペレータに対するロボットの武器の配向は、知られないかも知れない。
【０００５】
その結果は、武器がオペレータに向いているときに武器を発射するようオペレータがロボットに指令し得ることが起こり得るということである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、遠隔制御される新しい移動ロボット・システムを提供することである。
【０００７】
本発明のさらなる目的は、オペレータのための状況認識を提供するこのようなシステムを提供することである。
【０００８】
本発明のさらなる目的は、オペレータがオペレータの位置に発射するようロボット武器を制御し得る可能性を低めたこのようなシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、武器を担持してオペレータ制御ユニットによって制御されるロボットのための状況認識は、武器がオペレータ制御ユニットに向いているか否かを決定することができるように、ロボットの位置、武器タレットの配向、及びオペレータ制御ユニットの位置をオペレータ制御ユニットが追跡するのを可能とすることにより行われるということを認識したことから帰結する。好適な一実施形態においては、状況認識は、オペレータ制御ユニット上に、ロボット、武器、及びオペレータ制御ユニットの位置のグラフィカル表示を表示することにより提供される。また、武器がオペレータ制御ユニットに向いているということが決定されたならば、１つまたは２つ以上の所定の動作が取られ得る。
【００１０】
本発明は、遠隔制御される移動ロボット・システムを特徴とする。前記遠隔制御される移動ロボットは、タレット・サブシステムと、ロボットを制御し、タレットを制御し、そして武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムと、を含む。ロボット・ナビゲーション・サブシステムは、ロボットの位置を決定するよう構成されている。タレット配向決定サブシステムは、タレット及び武器の配向を決定する。ロボット通信サブシステムは、オペレータ制御ユニットから指令を受信し、オペレータ制御ユニットにロボット位置データ及びタレット配向データを送信する。オペレータ制御ユニットは、ロボット、タレット、及び武器に指令するためのユーザ・インターフェースを含む。オペレータ制御ユニット通信サブシステムは、ロボットに指令を送信し、ロボットからロボット位置データ及びタレット配向データを受信する。オペレータ制御ユニット・ナビゲーション・サブシステムは、オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう構成されている。オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、ロボット位置データ、タレット配向データ、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、武器が所定のファン角度以内で（例えば０°〜１０°）オペレータ制御ユニットに向いているか否かを決定するよう構成されている。
【００１１】
オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、武器が所定のファン角度以内でオペレータ制御ユニットに向いている場合、所定の動作を取るよう構成されることができる。１つのこのような動作は、ユーザ・インターフェースに警報を提供することを含む。もう１つの動作は、武器が発射されることができないよう、何等かのユーザ・インターフェース武器指令を不能化することを含む。
【００１２】
代表的には、ユーザ・インターフェースはモニタを含み、オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、さらに、オペレータ制御ユニットの場所に対するロボット・タレットのグラフィカル表示をモニタ上に表示するよう構成されている。一例において、オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、ロボットのグラフィカル表示及びロボットに対するタレットの配向を表示するよう、そしてオペレータ制御ユニットからのロボットの方向のグラフィカル表示を表示するよう構成されている。ロボットがカメラを含むとき、カメラ配向決定サブシステムが含まれ得、オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、カメラ配向決定サブシステムに応答して、カメラの配向のグラフィカル表示を表示するよう構成されている。
【００１３】
本発明による１つの遠隔制御される移動ロボット・システムは、前記遠隔制御される移動ロボットは、ロボットに装着される武器と、武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムと、武器配向決定サブシステムと、指令を受信して武器配向データを送信するためのロボット通信サブシステムと、を特徴とする。ユーザ・インターフェースは、ロボット及び武器に指令するためにあり、通信サブシステムは、ロボットに指令を送信し、ロボットから武器配向データを受信するためにある。オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、武器配向データに応答して、武器がオペレータ制御ユニットに向いているか否かを決定するよう構成されている。
【００１４】
代表的には、武器は、タレット・サブシステムを介してロボットに装着され、武器配向決定サブシステムは、タレットの位置を常に把握しているエンコーダを含む。ロボットは、また、代表的には、ロボットの位置を決定するよう構成されたナビゲーション・サブシステムを含み、オペレータ制御ユニットは、代表的には、オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう構成されたナビゲーション・サブシステムを含む。
【００１５】
本発明による遠隔制御される移動ロボット・システムは、ロボットの位置を決定するための手段と、タレットの配向を決定するための手段と、を含み得る。さらに、オペレータ制御ユニットの位置を決定するための手段と、ロボット位置データ、タレット配向データ、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、武器がオペレータ制御ユニットに向いているか否かを決定するための手段と、を含む。
【００１６】
本発明による遠隔制御される移動ロボット・システムは、遠隔制御される移動ロボットと、オペレータ制御ユニットとを備え得、前記遠隔制御される移動ロボットは、タレット・サブシステムと、ロボットを制御し、タレットを制御し、そして武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムと、ロボットの位置を決定するよう構成されたロボット・ナビゲーション・サブシステムと、タレット配向決定サブシステムと、指令を受信するためのかつロボット位置データ及びタレット配向データを送信するためのロボット通信サブシステムと、を含む。
【００１７】
前記オペレータ制御ユニットは、ロボット、タレット、及び武器に指令するためのユーザ・インターフェースを含み得る。オペレータ制御ユニット通信サブシステムは、ロボットに指令を送信するためのかつロボットからロボット位置データ及びタレット配向データを受信するためにある。オペレータ制御ユニット・ナビゲーション・サブシステムは、オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう構成され、オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、ロボット位置データ、タレット配向データ、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、オペレータ制御ユニットの場所に対するタレットのグラフィカル表示並びにロボット及び該ロボットに対するタレットの配向のグラフィカル表示を、モニタ上に表示するよう構成されている。
【００１８】
本発明による１つの遠隔制御される移動ロボット・システムは、ロボットを制御し、タレットを制御し、そして武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムを特徴とする。ロボット・ナビゲーション・サブシステムは、ロボットの位置を決定するよう構成されている。タレット配向決定サブシステムは、タレットの配向を決定する。ロボット通信サブシステムは、指令を受信し、かつロボット位置データ及びタレット配向データを送信する。
【００１９】
本発明によるオペレータ制御ユニットは、ロボット、タレット、及び武器に指令するためのユーザ・インターフェースを特徴とする。オペレータ制御ユニット通信サブシステムは、ロボットに指令を送信し、かつロボットからロボット位置データ及びタレット配向データを受信する。オペレータ制御ユニット・ナビゲーション・サブシステムは、オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう構成されている。オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、ロボット位置データ、タレット配向データ、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、武器が所定のファン角度以内でオペレータ制御ユニットに向いている場合に所定の動作を取るよう構成されている。１つの動作は、ユーザ・インターフェースに警報を提供することを含む。もう１つの動作は、武器が発射されることができないように、何等かのユーザ・インターフェース武器指令を不能化することを含む。
【００２０】
しかしながら、他の実施形態における本発明は、これらの目的のすべてを達成する必要がなく、特許請求の範囲は、これらの目的を達成することができる構造又は方法に制限されるべきではない。
【００２１】
他の目的、特徴及び長所は、好適な実施形態の以下の説明並びに添付図面から当業者に生ずるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるロボットと関連した主な構成要素及びオペレータ制御ユニットを示す大いに簡略したブロック図である。
【図２】本発明による制御器サブシステムと関連した主な動作を示す高レベルのフローチャートである。
【図３】本発明による武器を担持するロボットの例を示す概略的な三次元の図である。
【図４】本発明によるオペレータ制御ユニットの例を示す概略的な三次元の図である。
【図５】本発明によるオペレータ制御ユニットのユーザ・インターフェース・モニタ・スクリーンの概略図である。
【図６Ａ】オペレータ制御ユニットに向けられた武器を有するロボット並びに本発明により発生される警報を示す概略図である。
【図６Ｂ】ロボットの武器がオペレータ制御ユニットに向けられているとしても武器のロックアウトを無効にすることが望まれ得るシナリオを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に開示する好適な実施形態または幾つかの実施形態とは別に、本発明は、他の実施形態及び種々の方法で実行されるかもしくは行われることができる。従って、本発明は、以下の説明に述べるまたは図面に示す構成要素及び構成要素の配列の詳細に対する適用に制限されるものではないということが理解されるべきである。ここでは１つの実施形態だけが説明されるけれども、特許請求の範囲は、該実施形態に制限されるべきではない。さらに、或る排除、制限、または放棄を示す明瞭かつ確証的な証拠がない限り、特許請求の範囲は、制限的に読まれるべきではない。
【００２４】
代表的には移動かつ遠隔制御される、本発明の例による図１のロボット１０は、それに装備された武器のためのタレット・サブシステム１２を含む。図２に示される実施形態において、タレット１２は、３６０°回転することができ、武器１４を上に６０°及び下に２０°向けることができる。図１のエンコーダ１６のような装置は、タレット及び武器の角度ピッチ位置を常に把握している。エンコーダは、また代表的には、カメラ２４の現在の配向を常に把握するために用いられる。しかしながら、タレット、武器及びカメラのための他の配向決定サブシステムも可能である。全世界測位システム（ＧＰＳ）ユニット１８のようなナビゲーション・サブシステムは、それが代表的には経度、緯度、及び高度によって操作するよう、ロボットの位置を決定する。ＧＰＳユニット１８は、また、現場におけるロボットの操作を常に把握していることもでき、そして地図または衛星画像上に示される場所、建物、等に対するロボットの位置を示すために、種々の地図及び／または衛星画像に関連して用いられることができる。コンパス２１は、ロボット１０を配向するために、そしてその進行方向を決定するために、及び／またはタレットの配向を決定するために、用いられ得る。
【００２５】
代表的には１つまたは２つ以上のマイクロコントローラ及び／またはマイクロプロセッサを含む制御器システム２０は、オペレータ制御ユニット５０（図４も参照）からトランシーバ２６によった受信される指令に基づいて、ロボット駆動システム２２、タレット・サブシステム１２、武器サブシステム１４（武器を発射するために）、１つまたは２つ以上のカメラ２４、並びに他のロボット・サブシステムを制御する。制御器システム２０は、また、ＧＰＳ１８、タレット位置エンコーダ１６、カメラ２４、及びコンパス２１から、並びに他のサブシステムから受信した信号を処理し、そしてロボットの位置、タレット（及び武器）の配向（双方の角度配向及びピッチ）に関するデータ並びに他のデータをオペレータ制御ユニット５０に中継する。２００７年４月５日に出願された共同係属の米国出願シリアル番号第１１／７３２，８７５号は、本発明によるオペレータ制御ユニット及び１つの好適なロボットの追加の詳細を開示している。２００７年９月１９日に出願された出願シリアル番号第６０／９９４，４１４号は、本発明による好適なオペレータ制御ユニットに関する追加の詳細を開示している。これらの従来の出願の双方は、この参照によりここに組み込まれる。
【００２６】
オペレータ制御ユニット５０は、この例においては、ロボット１０を操作するために、タレット及びカメラの移動を制御するために、武器を発射させるために、等のために、代表的には種々のノブ、スイッチ、ジョイスティック、等（図４を参照）を含むユーザ・インターフェース５２を含む。図１は、ロボット駆動制御５４、発射制御５６、タレット制御５８、及びカメラ２４からのビデオ供給を表示するためのカメラ制御６０を示す。ユーザ・インターフェースは、代表的には、また、ロボットと関連したカメラまたは複数のカメラからのこのようなビデオ供給を示すためのモニタ６２をも含む。
【００２７】
１つまたは２つ以上のマイクロコントローラ及び／またはマイクロプロセッサ６４は、ユーザ・インターフェース５２からの信号を処理し、トランシーバ６６は、無線で、ユーザ指令をロボット１０のトランシーバ２６に供給する。同様に、制御器６４は、ロボット１０からオペレータ制御ユニットのトランシーバ６６によって受信された信号を処理する。
【００２８】
オペレータ制御ユニット５０は、また、代表的には緯度、経度及び高度データを含むオペレータ制御ユニット５０の位置を決定するためのＧＰＳユニット７０のようなナビゲーション・システムをも含む。この情報、そしてロボットの位置並びにタレット及び武器の配向を含むロボット１０から受信された情報に基づいて、制御器６４は、武器が、予め決められたファン角度以内、代表的には０と１０度との間、でオペレータ制御ユニットに向けられているか否かを計算することができる。そしてそのような場合には、適切な動作をとることができる。
【００２９】
従って、一般に、制御器６４（及び／または制御器２０）は、ロボットの位置を決定するよう（図２のステップ１００）、タレット及び武器の配向を決定するよう（ステップ１０２）、オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう（ステップ１０４）、に構成されるかまたはプログラムされる。この情報に基づいて、ステップ１０８に示されるように、武器がオペレータ制御ユニットの位置に向けられているか否かを決定することができる。もし向けられていないならば、ステップ１０９に示されるように、ロボットを操作する、武器を発射する、等の通常の手順が行われる。
【００３０】
グラフィカル・ディスプレイ・モジュール１０６は、モニタ６２（図４）上に、ロボット１０の三次元描写２００（図５）、その配向、タレット１２及び武器１４の配向、並びにカメラ２４の配向を表示する。オペレータ制御ユニット５０の位置も示されている。オペレータ制御ユニットからのロボットの方向は、武器及びカメラの向いている方向であるように示された座標マーキング（南、東、北、及び西）を参照して示されている。
【００３１】
この方法で、オペレータは、武器１４がオペレータの位置に向いているか否かを容易に確認することができる。ロボットの緯度（latitude）及び経度（longitude）またはグリッド場所は、２０２において表示され、ロボット及びタレットのロール、ピッチ、及びヨー情報は、２５４において示される。ロボットの移動経路履歴も２０６に示されるように表示され得る。
【００３２】
さらに、オペレータ制御ユニットの制御器サブシステム６４（図１）は、武器が所定のファン角度内でＯＣＵに向けられた場合に所定の動作を取るようにプログラムされ得る。武器がオペレータ制御ユニットの位置に向けられた場合（図２のステップ１０８）、オペレータ制御ユニットの制御器サブシステム６４は、発射制御サブシステム５６（図１）をロックアウトすることができ（図２のステップ１１０）、これにより、任意のユーザ・インターフェースの武器発射指令は、不能化されるもしくは無視される。この方法で、オペレータが武器を発射するためにオペレータ制御ユニット５０（図４）を用いかつ武器がオペレータ制御ユニットに向けられている場合、武器は発射しないであろう。また、もしくは代替的に、オペレータ制御ユニットの制御器サブシステム６４は、武器がオペレータ制御ユニットに向けられているということをオペレータに通知する警報を生ずることができる（図２のステップ１１２）。
【００３３】
図６Ａに示すように、制御器サブシステムは、ロボット１０の武器１４がオペレータ制御ユニット５０に（所定のファン角度もしくは円弧距離１５０以内で）向けられており、かつ警報５１がオペレータ制御ユニット５０上に表示されるということを決定した。しかしながら、発射制御サブシステムがロックアウトされた場合、図２のステップ１１４に示されるように、オーバーライドもしくは無効が必要である場合があり得る。図６Ｂに示されるように、ロボット１０の武器１４は、制御器サブシステムによって決定されたものとして、オペレータ制御ユニット５０に向けられているが、オペレータ制御ユニット５０及びロボット１０間に建物３００が存在するために、武器の発射が安全であるということをオペレータによって決定される。このようなシナリオにおいて、オペレータは、適切な発射指令シーケンスを履行することにより、武器発射不能化機能を無効（オーバーライド）にすることができ、そしてなお安全に武器１４を発射することができる。
【００３４】
オペレータ制御ユニット５０は、武器がオペレータ制御ユニットに向いている場合でさえ、付勢されたときに武器が発射されるのを許容する無効（オーバーライド）スイッチもしくは入力を含み得る。無効スイッチが付勢されないならば、武器がオペレータ制御ユニットに向いている場合、武器の発射は代表的には可能でない。
【００３５】
また、円弧距離１５０（図６Ａ）は、ロボット１０とオペレータ制御ユニット５０との間の距離ｄ及び円弧角度αの関数として変化することにも留意されたし。従って、ロボット１０の制御器（及び／またはオペレータ制御ユニット５０の制御器）は、コンパス２１（図１）及び位置エンコーダ１６に基づいてタレット配向を決定するよう、ＧＰＳ受信器１８に基づいてロボットの位置を決定するよう、そしてＧＰＳ受信器７０に基づいてオペレータ制御ユニット５０の位置を決定するようにプログラムされ得る。ロボット１０からオペレータ制御ユニット５０までの距離ｄ（図６Ａ）が、次に、計算されもしくは決定される。
【００３６】
円弧角度αが次に計算される。オペレータ制御ユニットの無効スイッチが付勢されるならば、武器サブシステム１４（図）の発射は、円弧距離に無関係に可能である。しかしながら、無効スイッチが付勢されないならば、制御器２０は、計算された円弧角度に基づいてタレット角度のための限界を設定してタレット・サブシステム１２を制御することができ、従って、タレットは、ロボットがいかに操作するかにかかわらず、所定のファン角度もしくは円弧距離内でオペレータ制御ユニットの方向にロボット武器を向けない。
【００３７】
幾つかの実施形態において、制御器サブシステムが、ロボットの正確な位置を、もしくはオペレータ制御ユニットの位置でさえ、知ることが必要でないかも知れず、代わりに、決定することが必要なことは、ロボット武器がオペレータ制御ユニットに向いているか否かだけである。また、ＧＰＳユニット以外の位置決定／ナビゲーション・サブシステムが、これに制限するものではないが、携帯電話／セル・タワー三角測量技術、等を含め、本発明に従って用いられ得る。ＯＣＵ及びロボット間の通信は、上述したトランシーバ（図１の２６及び６６）以外の形態をも取り得る。
【００３８】
ＧＰＳデータの無い場合、もしくはロボット位置データ（すなわち、コンパス、タレット位置、等）の無い場合、オペレータの警報が、オペレータによる無効の任意選択で、発射制御サブシステム５６（図１）の自動ロックアウトで発生され得る。
【００３９】
従って、本発明の特定の特徴が幾つかの図面に示されかつ他には示されないけれども、これは、各特徴が本発明による他の特徴の幾つかまたはすべてと結合され得るという理由で単に便宜のためである。ここで用いられる語「含む」、「備える」、「有する」、及び「持つ」は、広範かつ広義に解釈されるべきであり、何等かの物理的相互接続に制限されるものではない。さらに、本件出願において開示された幾つかの実施形態は、単に可能な実施形態として取られるべきではない。
【００４０】
さらに、この特許のための特許出願の手続き中に提起された何等かの補正は、提出された出願において提起された何等かの特許請求の範囲の要素の放棄ではなく、当業者は、すべての可能な等価物を文字通り包含するであろう特許請求の範囲を起草することを合理的に予想することができず、多くの等価物は、補正の時点で予想不可能なものであり、放棄すべきもの（もしあるならば）の正当な解釈を超えており、補正の基礎をなす理論的根拠は、多くの等価物との接線関係だけしか支持し得ず、及び／または出願人が補正された任意の特許請求の範囲の要素に対する或る実質のない代替物を記載するために期待されることができない多くの他の理由がある。
【００４１】
他の実施形態も当業者に生ずるであろうし、それも特許請求の範囲内にある。
【符号の説明】
【００４２】
１０ ロボット
１２ タレット・サブシステム
１４ 武器
１６ エンコーダ
１８ ナビゲーション・サブシステム
２０ 制御器システム
２１ コンパス
２２ ロボット駆動システム
２４ カメラ
２６ トランシーバ
５０ オペレータ制御ユニット
５２ ユーザ・インターフェース
５４ ロボット駆動制御
５６ 発射制御
５８ タレット制御
６０ カメラ制御
６２ モニタ
６４ マイクロプロセッサ
６６ トランシーバ
７０ ＧＰＳユニット
【技術分野】
【０００１】
関連出願
この出願は、状況認識を有する武器ロボットという名称の２００７年１２月１９日に出願された米国特許出願シリアル番号第１２／００４，１７３号の恩恵及び優先権を主張するものである。
【０００２】
発明の分野
本発明は、ロボットに関するものであり、かつ武器が装備された遠隔制御される移動ロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
武器が装備された遠隔的に制御される移動ロボットの概念は、興味をそそるものである。該ロボットは、敵対的な状況において操作され得、武器は、安全な所に位置するオペレータによって発射される。このようなロボットの配置に対して、幾つかの安全な関心ごとが満たされる必要がある。２００７年４月５日に出願された共同係属中の米国特許出願シリアル番号第１１／７３２，８７５号は、オペレータが意図しない限りロボット上の武器が発射されないのを確実にするための種々のシステム及び方法を詳細に説明している。
【０００４】
現場において、ロボットは、代表的には、ロボットを操作するためにオペレータ制御ユニット（ＯＣＵ）を用いて、オペレータに近接した位置において始まる。ロボットは、オペレータ制御ユニット（ＯＣＵ）を用いてオペレータによって制御されるので、ロボットは、オペレータの視界の外に操作され得る。実際、オペレータ及びＯＣＵも、最初の開始位置から移動し得る。ロボット上のカメラはロボットの視野内にオペレータの対象を示すために用いられ得るが、オペレータに対してロボットがどこにいるか、ロボットがいかに配向されているか、そしてその移動方向をオペレータが判断するのは困難であり得る。オペレータに対するロボットの武器の配向は、知られないかも知れない。
【０００５】
その結果は、武器がオペレータに向いているときに武器を発射するようオペレータがロボットに指令し得ることが起こり得るということである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、遠隔制御される新しい移動ロボット・システムを提供することである。
【０００７】
本発明のさらなる目的は、オペレータのための状況認識を提供するこのようなシステムを提供することである。
【０００８】
本発明のさらなる目的は、オペレータがオペレータの位置に発射するようロボット武器を制御し得る可能性を低めたこのようなシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、武器を担持してオペレータ制御ユニットによって制御されるロボットのための状況認識は、武器がオペレータ制御ユニットに向いているか否かを決定することができるように、ロボットの位置、武器タレットの配向、及びオペレータ制御ユニットの位置をオペレータ制御ユニットが追跡するのを可能とすることにより行われるということを認識したことから帰結する。好適な一実施形態においては、状況認識は、オペレータ制御ユニット上に、ロボット、武器、及びオペレータ制御ユニットの位置のグラフィカル表示を表示することにより提供される。また、武器がオペレータ制御ユニットに向いているということが決定されたならば、１つまたは２つ以上の所定の動作が取られ得る。
【００１０】
本発明は、遠隔制御される移動ロボット・システムを特徴とする。前記遠隔制御される移動ロボットは、タレット・サブシステムと、ロボットを制御し、タレットを制御し、そして武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムと、を含む。ロボット・ナビゲーション・サブシステムは、ロボットの位置を決定するよう構成されている。タレット配向決定サブシステムは、タレット及び武器の配向を決定する。ロボット通信サブシステムは、オペレータ制御ユニットから指令を受信し、オペレータ制御ユニットにロボット位置データ及びタレット配向データを送信する。オペレータ制御ユニットは、ロボット、タレット、及び武器に指令するためのユーザ・インターフェースを含む。オペレータ制御ユニット通信サブシステムは、ロボットに指令を送信し、ロボットからロボット位置データ及びタレット配向データを受信する。オペレータ制御ユニット・ナビゲーション・サブシステムは、オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう構成されている。オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、ロボット位置データ、タレット配向データ、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、武器が所定のファン角度以内で（例えば０°〜１０°）オペレータ制御ユニットに向いているか否かを決定するよう構成されている。
【００１１】
オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、武器が所定のファン角度以内でオペレータ制御ユニットに向いている場合、所定の動作を取るよう構成されることができる。１つのこのような動作は、ユーザ・インターフェースに警報を提供することを含む。もう１つの動作は、武器が発射されることができないよう、何等かのユーザ・インターフェース武器指令を不能化することを含む。
【００１２】
代表的には、ユーザ・インターフェースはモニタを含み、オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、さらに、オペレータ制御ユニットの場所に対するロボット・タレットのグラフィカル表示をモニタ上に表示するよう構成されている。一例において、オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、ロボットのグラフィカル表示及びロボットに対するタレットの配向を表示するよう、そしてオペレータ制御ユニットからのロボットの方向のグラフィカル表示を表示するよう構成されている。ロボットがカメラを含むとき、カメラ配向決定サブシステムが含まれ得、オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、カメラ配向決定サブシステムに応答して、カメラの配向のグラフィカル表示を表示するよう構成されている。
【００１３】
本発明による１つの遠隔制御される移動ロボット・システムは、前記遠隔制御される移動ロボットは、ロボットに装着される武器と、武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムと、武器配向決定サブシステムと、指令を受信して武器配向データを送信するためのロボット通信サブシステムと、を特徴とする。ユーザ・インターフェースは、ロボット及び武器に指令するためにあり、通信サブシステムは、ロボットに指令を送信し、ロボットから武器配向データを受信するためにある。オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、武器配向データに応答して、武器がオペレータ制御ユニットに向いているか否かを決定するよう構成されている。
【００１４】
代表的には、武器は、タレット・サブシステムを介してロボットに装着され、武器配向決定サブシステムは、タレットの位置を常に把握しているエンコーダを含む。ロボットは、また、代表的には、ロボットの位置を決定するよう構成されたナビゲーション・サブシステムを含み、オペレータ制御ユニットは、代表的には、オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう構成されたナビゲーション・サブシステムを含む。
【００１５】
本発明による遠隔制御される移動ロボット・システムは、ロボットの位置を決定するための手段と、タレットの配向を決定するための手段と、を含み得る。さらに、オペレータ制御ユニットの位置を決定するための手段と、ロボット位置データ、タレット配向データ、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、武器がオペレータ制御ユニットに向いているか否かを決定するための手段と、を含む。
【００１６】
本発明による遠隔制御される移動ロボット・システムは、遠隔制御される移動ロボットと、オペレータ制御ユニットとを備え得、前記遠隔制御される移動ロボットは、タレット・サブシステムと、ロボットを制御し、タレットを制御し、そして武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムと、ロボットの位置を決定するよう構成されたロボット・ナビゲーション・サブシステムと、タレット配向決定サブシステムと、指令を受信するためのかつロボット位置データ及びタレット配向データを送信するためのロボット通信サブシステムと、を含む。
【００１７】
前記オペレータ制御ユニットは、ロボット、タレット、及び武器に指令するためのユーザ・インターフェースを含み得る。オペレータ制御ユニット通信サブシステムは、ロボットに指令を送信するためのかつロボットからロボット位置データ及びタレット配向データを受信するためにある。オペレータ制御ユニット・ナビゲーション・サブシステムは、オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう構成され、オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、ロボット位置データ、タレット配向データ、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、オペレータ制御ユニットの場所に対するタレットのグラフィカル表示並びにロボット及び該ロボットに対するタレットの配向のグラフィカル表示を、モニタ上に表示するよう構成されている。
【００１８】
本発明による１つの遠隔制御される移動ロボット・システムは、ロボットを制御し、タレットを制御し、そして武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムを特徴とする。ロボット・ナビゲーション・サブシステムは、ロボットの位置を決定するよう構成されている。タレット配向決定サブシステムは、タレットの配向を決定する。ロボット通信サブシステムは、指令を受信し、かつロボット位置データ及びタレット配向データを送信する。
【００１９】
本発明によるオペレータ制御ユニットは、ロボット、タレット、及び武器に指令するためのユーザ・インターフェースを特徴とする。オペレータ制御ユニット通信サブシステムは、ロボットに指令を送信し、かつロボットからロボット位置データ及びタレット配向データを受信する。オペレータ制御ユニット・ナビゲーション・サブシステムは、オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう構成されている。オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、ロボット位置データ、タレット配向データ、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、武器が所定のファン角度以内でオペレータ制御ユニットに向いている場合に所定の動作を取るよう構成されている。１つの動作は、ユーザ・インターフェースに警報を提供することを含む。もう１つの動作は、武器が発射されることができないように、何等かのユーザ・インターフェース武器指令を不能化することを含む。
【００２０】
しかしながら、他の実施形態における本発明は、これらの目的のすべてを達成する必要がなく、特許請求の範囲は、これらの目的を達成することができる構造又は方法に制限されるべきではない。
【００２１】
他の目的、特徴及び長所は、好適な実施形態の以下の説明並びに添付図面から当業者に生ずるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるロボットと関連した主な構成要素及びオペレータ制御ユニットを示す大いに簡略したブロック図である。
【図２】本発明による制御器サブシステムと関連した主な動作を示す高レベルのフローチャートである。
【図３】本発明による武器を担持するロボットの例を示す概略的な三次元の図である。
【図４】本発明によるオペレータ制御ユニットの例を示す概略的な三次元の図である。
【図５】本発明によるオペレータ制御ユニットのユーザ・インターフェース・モニタ・スクリーンの概略図である。
【図６Ａ】オペレータ制御ユニットに向けられた武器を有するロボット並びに本発明により発生される警報を示す概略図である。
【図６Ｂ】ロボットの武器がオペレータ制御ユニットに向けられているとしても武器のロックアウトを無効にすることが望まれ得るシナリオを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に開示する好適な実施形態または幾つかの実施形態とは別に、本発明は、他の実施形態及び種々の方法で実行されるかもしくは行われることができる。従って、本発明は、以下の説明に述べるまたは図面に示す構成要素及び構成要素の配列の詳細に対する適用に制限されるものではないということが理解されるべきである。ここでは１つの実施形態だけが説明されるけれども、特許請求の範囲は、該実施形態に制限されるべきではない。さらに、或る排除、制限、または放棄を示す明瞭かつ確証的な証拠がない限り、特許請求の範囲は、制限的に読まれるべきではない。
【００２４】
代表的には移動かつ遠隔制御される、本発明の例による図１のロボット１０は、それに装備された武器のためのタレット・サブシステム１２を含む。図２に示される実施形態において、タレット１２は、３６０°回転することができ、武器１４を上に６０°及び下に２０°向けることができる。図１のエンコーダ１６のような装置は、タレット及び武器の角度ピッチ位置を常に把握している。エンコーダは、また代表的には、カメラ２４の現在の配向を常に把握するために用いられる。しかしながら、タレット、武器及びカメラのための他の配向決定サブシステムも可能である。全世界測位システム（ＧＰＳ）ユニット１８のようなナビゲーション・サブシステムは、それが代表的には経度、緯度、及び高度によって操作するよう、ロボットの位置を決定する。ＧＰＳユニット１８は、また、現場におけるロボットの操作を常に把握していることもでき、そして地図または衛星画像上に示される場所、建物、等に対するロボットの位置を示すために、種々の地図及び／または衛星画像に関連して用いられることができる。コンパス２１は、ロボット１０を配向するために、そしてその進行方向を決定するために、及び／またはタレットの配向を決定するために、用いられ得る。
【００２５】
代表的には１つまたは２つ以上のマイクロコントローラ及び／またはマイクロプロセッサを含む制御器システム２０は、オペレータ制御ユニット５０（図４も参照）からトランシーバ２６によった受信される指令に基づいて、ロボット駆動システム２２、タレット・サブシステム１２、武器サブシステム１４（武器を発射するために）、１つまたは２つ以上のカメラ２４、並びに他のロボット・サブシステムを制御する。制御器システム２０は、また、ＧＰＳ１８、タレット位置エンコーダ１６、カメラ２４、及びコンパス２１から、並びに他のサブシステムから受信した信号を処理し、そしてロボットの位置、タレット（及び武器）の配向（双方の角度配向及びピッチ）に関するデータ並びに他のデータをオペレータ制御ユニット５０に中継する。２００７年４月５日に出願された共同係属の米国出願シリアル番号第１１／７３２，８７５号は、本発明によるオペレータ制御ユニット及び１つの好適なロボットの追加の詳細を開示している。２００７年９月１９日に出願された出願シリアル番号第６０／９９４，４１４号は、本発明による好適なオペレータ制御ユニットに関する追加の詳細を開示している。これらの従来の出願の双方は、この参照によりここに組み込まれる。
【００２６】
オペレータ制御ユニット５０は、この例においては、ロボット１０を操作するために、タレット及びカメラの移動を制御するために、武器を発射させるために、等のために、代表的には種々のノブ、スイッチ、ジョイスティック、等（図４を参照）を含むユーザ・インターフェース５２を含む。図１は、ロボット駆動制御５４、発射制御５６、タレット制御５８、及びカメラ２４からのビデオ供給を表示するためのカメラ制御６０を示す。ユーザ・インターフェースは、代表的には、また、ロボットと関連したカメラまたは複数のカメラからのこのようなビデオ供給を示すためのモニタ６２をも含む。
【００２７】
１つまたは２つ以上のマイクロコントローラ及び／またはマイクロプロセッサ６４は、ユーザ・インターフェース５２からの信号を処理し、トランシーバ６６は、無線で、ユーザ指令をロボット１０のトランシーバ２６に供給する。同様に、制御器６４は、ロボット１０からオペレータ制御ユニットのトランシーバ６６によって受信された信号を処理する。
【００２８】
オペレータ制御ユニット５０は、また、代表的には緯度、経度及び高度データを含むオペレータ制御ユニット５０の位置を決定するためのＧＰＳユニット７０のようなナビゲーション・システムをも含む。この情報、そしてロボットの位置並びにタレット及び武器の配向を含むロボット１０から受信された情報に基づいて、制御器６４は、武器が、予め決められたファン角度以内、代表的には０と１０度との間、でオペレータ制御ユニットに向けられているか否かを計算することができる。そしてそのような場合には、適切な動作をとることができる。
【００２９】
従って、一般に、制御器６４（及び／または制御器２０）は、ロボットの位置を決定するよう（図２のステップ１００）、タレット及び武器の配向を決定するよう（ステップ１０２）、オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう（ステップ１０４）、に構成されるかまたはプログラムされる。この情報に基づいて、ステップ１０８に示されるように、武器がオペレータ制御ユニットの位置に向けられているか否かを決定することができる。もし向けられていないならば、ステップ１０９に示されるように、ロボットを操作する、武器を発射する、等の通常の手順が行われる。
【００３０】
グラフィカル・ディスプレイ・モジュール１０６は、モニタ６２（図４）上に、ロボット１０の三次元描写２００（図５）、その配向、タレット１２及び武器１４の配向、並びにカメラ２４の配向を表示する。オペレータ制御ユニット５０の位置も示されている。オペレータ制御ユニットからのロボットの方向は、武器及びカメラの向いている方向であるように示された座標マーキング（南、東、北、及び西）を参照して示されている。
【００３１】
この方法で、オペレータは、武器１４がオペレータの位置に向いているか否かを容易に確認することができる。ロボットの緯度（latitude）及び経度（longitude）またはグリッド場所は、２０２において表示され、ロボット及びタレットのロール、ピッチ、及びヨー情報は、２５４において示される。ロボットの移動経路履歴も２０６に示されるように表示され得る。
【００３２】
さらに、オペレータ制御ユニットの制御器サブシステム６４（図１）は、武器が所定のファン角度内でＯＣＵに向けられた場合に所定の動作を取るようにプログラムされ得る。武器がオペレータ制御ユニットの位置に向けられた場合（図２のステップ１０８）、オペレータ制御ユニットの制御器サブシステム６４は、発射制御サブシステム５６（図１）をロックアウトすることができ（図２のステップ１１０）、これにより、任意のユーザ・インターフェースの武器発射指令は、不能化されるもしくは無視される。この方法で、オペレータが武器を発射するためにオペレータ制御ユニット５０（図４）を用いかつ武器がオペレータ制御ユニットに向けられている場合、武器は発射しないであろう。また、もしくは代替的に、オペレータ制御ユニットの制御器サブシステム６４は、武器がオペレータ制御ユニットに向けられているということをオペレータに通知する警報を生ずることができる（図２のステップ１１２）。
【００３３】
図６Ａに示すように、制御器サブシステムは、ロボット１０の武器１４がオペレータ制御ユニット５０に（所定のファン角度もしくは円弧距離１５０以内で）向けられており、かつ警報５１がオペレータ制御ユニット５０上に表示されるということを決定した。しかしながら、発射制御サブシステムがロックアウトされた場合、図２のステップ１１４に示されるように、オーバーライドもしくは無効が必要である場合があり得る。図６Ｂに示されるように、ロボット１０の武器１４は、制御器サブシステムによって決定されたものとして、オペレータ制御ユニット５０に向けられているが、オペレータ制御ユニット５０及びロボット１０間に建物３００が存在するために、武器の発射が安全であるということをオペレータによって決定される。このようなシナリオにおいて、オペレータは、適切な発射指令シーケンスを履行することにより、武器発射不能化機能を無効（オーバーライド）にすることができ、そしてなお安全に武器１４を発射することができる。
【００３４】
オペレータ制御ユニット５０は、武器がオペレータ制御ユニットに向いている場合でさえ、付勢されたときに武器が発射されるのを許容する無効（オーバーライド）スイッチもしくは入力を含み得る。無効スイッチが付勢されないならば、武器がオペレータ制御ユニットに向いている場合、武器の発射は代表的には可能でない。
【００３５】
また、円弧距離１５０（図６Ａ）は、ロボット１０とオペレータ制御ユニット５０との間の距離ｄ及び円弧角度αの関数として変化することにも留意されたし。従って、ロボット１０の制御器（及び／またはオペレータ制御ユニット５０の制御器）は、コンパス２１（図１）及び位置エンコーダ１６に基づいてタレット配向を決定するよう、ＧＰＳ受信器１８に基づいてロボットの位置を決定するよう、そしてＧＰＳ受信器７０に基づいてオペレータ制御ユニット５０の位置を決定するようにプログラムされ得る。ロボット１０からオペレータ制御ユニット５０までの距離ｄ（図６Ａ）が、次に、計算されもしくは決定される。
【００３６】
円弧角度αが次に計算される。オペレータ制御ユニットの無効スイッチが付勢されるならば、武器サブシステム１４（図）の発射は、円弧距離に無関係に可能である。しかしながら、無効スイッチが付勢されないならば、制御器２０は、計算された円弧角度に基づいてタレット角度のための限界を設定してタレット・サブシステム１２を制御することができ、従って、タレットは、ロボットがいかに操作するかにかかわらず、所定のファン角度もしくは円弧距離内でオペレータ制御ユニットの方向にロボット武器を向けない。
【００３７】
幾つかの実施形態において、制御器サブシステムが、ロボットの正確な位置を、もしくはオペレータ制御ユニットの位置でさえ、知ることが必要でないかも知れず、代わりに、決定することが必要なことは、ロボット武器がオペレータ制御ユニットに向いているか否かだけである。また、ＧＰＳユニット以外の位置決定／ナビゲーション・サブシステムが、これに制限するものではないが、携帯電話／セル・タワー三角測量技術、等を含め、本発明に従って用いられ得る。ＯＣＵ及びロボット間の通信は、上述したトランシーバ（図１の２６及び６６）以外の形態をも取り得る。
【００３８】
ＧＰＳデータの無い場合、もしくはロボット位置データ（すなわち、コンパス、タレット位置、等）の無い場合、オペレータの警報が、オペレータによる無効の任意選択で、発射制御サブシステム５６（図１）の自動ロックアウトで発生され得る。
【００３９】
従って、本発明の特定の特徴が幾つかの図面に示されかつ他には示されないけれども、これは、各特徴が本発明による他の特徴の幾つかまたはすべてと結合され得るという理由で単に便宜のためである。ここで用いられる語「含む」、「備える」、「有する」、及び「持つ」は、広範かつ広義に解釈されるべきであり、何等かの物理的相互接続に制限されるものではない。さらに、本件出願において開示された幾つかの実施形態は、単に可能な実施形態として取られるべきではない。
【００４０】
さらに、この特許のための特許出願の手続き中に提起された何等かの補正は、提出された出願において提起された何等かの特許請求の範囲の要素の放棄ではなく、当業者は、すべての可能な等価物を文字通り包含するであろう特許請求の範囲を起草することを合理的に予想することができず、多くの等価物は、補正の時点で予想不可能なものであり、放棄すべきもの（もしあるならば）の正当な解釈を超えており、補正の基礎をなす理論的根拠は、多くの等価物との接線関係だけしか支持し得ず、及び／または出願人が補正された任意の特許請求の範囲の要素に対する或る実質のない代替物を記載するために期待されることができない多くの他の理由がある。
【００４１】
他の実施形態も当業者に生ずるであろうし、それも特許請求の範囲内にある。
【符号の説明】
【００４２】
１０ ロボット
１２ タレット・サブシステム
１４ 武器
１６ エンコーダ
１８ ナビゲーション・サブシステム
２０ 制御器システム
２１ コンパス
２２ ロボット駆動システム
２４ カメラ
２６ トランシーバ
５０ オペレータ制御ユニット
５２ ユーザ・インターフェース
５４ ロボット駆動制御
５６ 発射制御
５８ タレット制御
６０ カメラ制御
６２ モニタ
６４ マイクロプロセッサ
６６ トランシーバ
７０ ＧＰＳユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔制御される移動ロボットと、オペレータ制御ユニットとを備えた遠隔制御される移動ロボット・システムであって、
前記遠隔制御される移動ロボットは、
タレット・サブシステムと、
ロボットを制御し、タレットを制御し、そして武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムと、
ロボットの位置を決定するよう構成されたロボット・ナビゲーション・サブシステムと、
タレット配向決定サブシステムと、
指令を受信するためのかつロボット位置データ及びタレット配向データを送信するためのロボット通信サブシステムと、
を含み、そして前記オペレータ制御ユニットは、
ロボット、タレット、及び武器に指令するためのユーザ・インターフェースと、
ロボットに指令を送信するためのかつロボットからのロボット位置データ及びタレット配向データを受信するためのオペレータ制御ユニット通信サブシステムと、
オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう構成されたオペレータ制御ユニット・ナビゲーション・サブシステムと、
ロボット位置データ、タレット配向データ、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、武器が所定のファン角度以内でオペレータ制御ユニットに向いているか否かを決定するよう構成されたオペレータ制御ユニット制御器サブシステムと、
を含む遠隔制御される移動ロボット・システム。
【請求項２】
オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、さらに、武器が所定のファン角度以内でオペレータ制御ユニットに向いている場合、所定の動作を取るよう構成されている請求項１に記載のロボット・システム。
【請求項３】
前記動作は、ユーザ・インターフェースに警報を提供することを含む請求項２に記載のロボット・システム。
【請求項４】
前記動作は、武器が発射されることができないよう、何等かのユーザ・インターフェース武器指令を不能化することを含む請求項２に記載のロボット・システム。
【請求項５】
前記所定のファン角度は、０°と１０°との間にある請求項１に記載のロボット・システム。
【請求項６】
ユーザ・インターフェースはモニタを含み、オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、さらに、オペレータ制御ユニットの場所に対するロボット・タレットのグラフィカル表示をモニタ上に表示するよう構成されている請求項１に記載のロボット・システム。
【請求項７】
オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、さらに、ロボットのグラフィカル表示及びロボットに対するタレットの配向を表示するよう構成されている請求項６に記載のロボット・システム。
【請求項８】
オペレータ制御器サブシステムは、さらに、オペレータ制御ユニットからのロボットの方向のグラフィカル表示を表示するよう構成されている請求項６に記載のロボット・システム。
【請求項９】
ロボットは、さらに、少なくとも１つのカメラと、カメラ配向決定サブシステムとを含み、オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、カメラ配向決定サブシステムに応答して、カメラの配向のグラフィカル表示を表示するよう構成されている請求項６に記載のロボット・システム。
【請求項１０】
遠隔制御される移動ロボットと、オペレータ制御ユニットとを備える遠隔制御される移動ロボット・システムであって、
前記遠隔制御される移動ロボットは、
ロボットに装着される武器と、
武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムと、
武器配向決定サブシステムと、
指令を受信して武器配向データを送信するためのロボット通信サブシステムと、
を含み、前記オペレータ制御ユニットは、
ロボット及び武器に指令するためのユーザ・インターフェースと、
ロボットに指令を送信し、ロボットから武器配向データを受信するための通信サブシステムと、
武器配向データに応答して、武器がオペレータ制御ユニットに向いているか否かを決定するよう構成されたオペレータ制御ユニット制御器サブシステムとを含む遠隔制御される移動ロボット・システム。
【請求項１１】
武器は、タレット・サブシステムを介してロボットに装着され、武器配向決定サブシステムは、タレットの位置を常に把握しているエンコーダを含む請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
ロボットは、さらに、ロボットの位置を決定するよう構成されたナビゲーション・サブシステムを含む請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
オペレータ制御ユニットは、オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう構成されたナビゲーション・サブシステムを含む請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
遠隔制御される移動ロボットと、オペレータ制御ユニットとを備えた遠隔制御される移動ロボット・システムであって、
前記遠隔制御される移動ロボットは、
タレット・サブシステムと、
タレット・サブシステムに装着された武器と、
ロボットを制御し、タレットを制御し、そして武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムと、
ロボットの位置を決定するための手段と、
タレットの配向を決定するための手段と、
指令を受信するためのかつロボット位置データ及びタレット配向データを送信するためのロボット通信サブシステムと、
を含み、そして前記オペレータ制御ユニットは、
ロボット、タレット、及び武器に指令するためのユーザ・インターフェースと、
ロボットに指令を送信するためのかつロボットからのロボット位置データ及びタレット配向データを受信するための通信サブシステムと、
オペレータ制御ユニットの位置を決定するための手段と、
ロボット位置データ、タレット配向、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、武器がオペレータ制御ユニットに向いているか否かを決定するための手段と、
を含む遠隔制御される移動ロボット・システム。
【請求項１５】
遠隔制御される移動ロボットと、オペレータ制御ユニットとを備えた遠隔制御される移動ロボット・システムであって、
前記遠隔制御される移動ロボットは、
タレット・サブシステムと、
ロボットを制御し、タレットを制御し、そして武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムと、
ロボットの位置を決定するよう構成されたロボット・ナビゲーション・サブシステムと、
タレット配向決定サブシステムと、
指令を受信するためのかつロボット位置データ及びタレット配向データを送信するためのロボット通信サブシステムと、
を含み、そして前記オペレータ制御ユニットは、
ロボット、タレット、及び武器に指令するためのかつモニタを含むユーザ・インターフェースと、
ロボットに指令を送信するためのかつロボットからのロボット位置データ及びタレット配向データを受信するためのオペレータ制御ユニット通信サブシステムと、
オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう構成されたオペレータ制御ユニット・ナビゲーション・サブシステムと、
ロボット位置データ、タレット配向データ、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、オペレータ制御ユニットの場所に対するタレットのグラフィカル表示並びにロボット及び該ロボットに対するタレットの配向のグラフィカル表示を、モニタ上に表示するよう構成されたオペレータ制御ユニット制御器サブシステムと、
を含む遠隔制御される移動ロボット・システム。
【請求項１６】
遠隔制御される移動ロボットと、オペレータ制御ユニットとを備えた遠隔制御される移動ロボット・システムであって、
前記遠隔制御される移動ロボットは、
タレット・サブシステムと、
ロボットを制御し、タレットを制御し、そして武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムと、
ロボットの位置を決定するよう構成されたロボット・ナビゲーション・サブシステムと、
タレット配向決定サブシステムと、
指令を受信するためのかつロボット位置データ及びタレット配向データを送信するためのロボット通信サブシステムと、
を含み、そして前記オペレータ制御ユニットは、
ロボット、タレット、及び武器に指令するためのユーザ・インターフェースと、
ロボットに指令を送信するためのかつロボットからのロボット位置データ及びタレット配向データを受信するためのオペレータ制御ユニット通信サブシステムと、
オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう構成されたオペレータ制御ユニット・ナビゲーション・サブシステムと、
ロボット位置データ、タレット配向データ、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、武器が所定のファン角度以内でオペレータ制御ユニットに向いている場合に所定の動作を取るよう構成されたオペレータ制御ユニット制御器サブシステムと、
を含む遠隔制御される移動ロボット・システム。
【請求項１７】
前記動作は、ユーザ・インターフェースに警報を提供することを含む請求項１６に記載のロボット・システム。
【請求項１８】
前記動作は、武器が発射されることができないように、何等かのユーザ・インターフェース武器指令を不能化することを含む請求項１６に記載のロボット・システム。
【請求項１】
遠隔制御される移動ロボットと、オペレータ制御ユニットとを備えた遠隔制御される移動ロボット・システムであって、
前記遠隔制御される移動ロボットは、
タレット・サブシステムと、
ロボットを制御し、タレットを制御し、そして武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムと、
ロボットの位置を決定するよう構成されたロボット・ナビゲーション・サブシステムと、
タレット配向決定サブシステムと、
指令を受信するためのかつロボット位置データ及びタレット配向データを送信するためのロボット通信サブシステムと、
を含み、そして前記オペレータ制御ユニットは、
ロボット、タレット、及び武器に指令するためのユーザ・インターフェースと、
ロボットに指令を送信するためのかつロボットからのロボット位置データ及びタレット配向データを受信するためのオペレータ制御ユニット通信サブシステムと、
オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう構成されたオペレータ制御ユニット・ナビゲーション・サブシステムと、
ロボット位置データ、タレット配向データ、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、武器が所定のファン角度以内でオペレータ制御ユニットに向いているか否かを決定するよう構成されたオペレータ制御ユニット制御器サブシステムと、
を含む遠隔制御される移動ロボット・システム。
【請求項２】
オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、さらに、武器が所定のファン角度以内でオペレータ制御ユニットに向いている場合、所定の動作を取るよう構成されている請求項１に記載のロボット・システム。
【請求項３】
前記動作は、ユーザ・インターフェースに警報を提供することを含む請求項２に記載のロボット・システム。
【請求項４】
前記動作は、武器が発射されることができないよう、何等かのユーザ・インターフェース武器指令を不能化することを含む請求項２に記載のロボット・システム。
【請求項５】
前記所定のファン角度は、０°と１０°との間にある請求項１に記載のロボット・システム。
【請求項６】
ユーザ・インターフェースはモニタを含み、オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、さらに、オペレータ制御ユニットの場所に対するロボット・タレットのグラフィカル表示をモニタ上に表示するよう構成されている請求項１に記載のロボット・システム。
【請求項７】
オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、さらに、ロボットのグラフィカル表示及びロボットに対するタレットの配向を表示するよう構成されている請求項６に記載のロボット・システム。
【請求項８】
オペレータ制御器サブシステムは、さらに、オペレータ制御ユニットからのロボットの方向のグラフィカル表示を表示するよう構成されている請求項６に記載のロボット・システム。
【請求項９】
ロボットは、さらに、少なくとも１つのカメラと、カメラ配向決定サブシステムとを含み、オペレータ制御ユニット制御器サブシステムは、カメラ配向決定サブシステムに応答して、カメラの配向のグラフィカル表示を表示するよう構成されている請求項６に記載のロボット・システム。
【請求項１０】
遠隔制御される移動ロボットと、オペレータ制御ユニットとを備える遠隔制御される移動ロボット・システムであって、
前記遠隔制御される移動ロボットは、
ロボットに装着される武器と、
武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムと、
武器配向決定サブシステムと、
指令を受信して武器配向データを送信するためのロボット通信サブシステムと、
を含み、前記オペレータ制御ユニットは、
ロボット及び武器に指令するためのユーザ・インターフェースと、
ロボットに指令を送信し、ロボットから武器配向データを受信するための通信サブシステムと、
武器配向データに応答して、武器がオペレータ制御ユニットに向いているか否かを決定するよう構成されたオペレータ制御ユニット制御器サブシステムとを含む遠隔制御される移動ロボット・システム。
【請求項１１】
武器は、タレット・サブシステムを介してロボットに装着され、武器配向決定サブシステムは、タレットの位置を常に把握しているエンコーダを含む請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
ロボットは、さらに、ロボットの位置を決定するよう構成されたナビゲーション・サブシステムを含む請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
オペレータ制御ユニットは、オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう構成されたナビゲーション・サブシステムを含む請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
遠隔制御される移動ロボットと、オペレータ制御ユニットとを備えた遠隔制御される移動ロボット・システムであって、
前記遠隔制御される移動ロボットは、
タレット・サブシステムと、
タレット・サブシステムに装着された武器と、
ロボットを制御し、タレットを制御し、そして武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムと、
ロボットの位置を決定するための手段と、
タレットの配向を決定するための手段と、
指令を受信するためのかつロボット位置データ及びタレット配向データを送信するためのロボット通信サブシステムと、
を含み、そして前記オペレータ制御ユニットは、
ロボット、タレット、及び武器に指令するためのユーザ・インターフェースと、
ロボットに指令を送信するためのかつロボットからのロボット位置データ及びタレット配向データを受信するための通信サブシステムと、
オペレータ制御ユニットの位置を決定するための手段と、
ロボット位置データ、タレット配向、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、武器がオペレータ制御ユニットに向いているか否かを決定するための手段と、
を含む遠隔制御される移動ロボット・システム。
【請求項１５】
遠隔制御される移動ロボットと、オペレータ制御ユニットとを備えた遠隔制御される移動ロボット・システムであって、
前記遠隔制御される移動ロボットは、
タレット・サブシステムと、
ロボットを制御し、タレットを制御し、そして武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムと、
ロボットの位置を決定するよう構成されたロボット・ナビゲーション・サブシステムと、
タレット配向決定サブシステムと、
指令を受信するためのかつロボット位置データ及びタレット配向データを送信するためのロボット通信サブシステムと、
を含み、そして前記オペレータ制御ユニットは、
ロボット、タレット、及び武器に指令するためのかつモニタを含むユーザ・インターフェースと、
ロボットに指令を送信するためのかつロボットからのロボット位置データ及びタレット配向データを受信するためのオペレータ制御ユニット通信サブシステムと、
オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう構成されたオペレータ制御ユニット・ナビゲーション・サブシステムと、
ロボット位置データ、タレット配向データ、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、オペレータ制御ユニットの場所に対するタレットのグラフィカル表示並びにロボット及び該ロボットに対するタレットの配向のグラフィカル表示を、モニタ上に表示するよう構成されたオペレータ制御ユニット制御器サブシステムと、
を含む遠隔制御される移動ロボット・システム。
【請求項１６】
遠隔制御される移動ロボットと、オペレータ制御ユニットとを備えた遠隔制御される移動ロボット・システムであって、
前記遠隔制御される移動ロボットは、
タレット・サブシステムと、
ロボットを制御し、タレットを制御し、そして武器を発射するよう構成されたロボット制御器サブシステムと、
ロボットの位置を決定するよう構成されたロボット・ナビゲーション・サブシステムと、
タレット配向決定サブシステムと、
指令を受信するためのかつロボット位置データ及びタレット配向データを送信するためのロボット通信サブシステムと、
を含み、そして前記オペレータ制御ユニットは、
ロボット、タレット、及び武器に指令するためのユーザ・インターフェースと、
ロボットに指令を送信するためのかつロボットからのロボット位置データ及びタレット配向データを受信するためのオペレータ制御ユニット通信サブシステムと、
オペレータ制御ユニットの位置を決定するよう構成されたオペレータ制御ユニット・ナビゲーション・サブシステムと、
ロボット位置データ、タレット配向データ、及びオペレータ制御ユニットの位置に応答して、武器が所定のファン角度以内でオペレータ制御ユニットに向いている場合に所定の動作を取るよう構成されたオペレータ制御ユニット制御器サブシステムと、
を含む遠隔制御される移動ロボット・システム。
【請求項１７】
前記動作は、ユーザ・インターフェースに警報を提供することを含む請求項１６に記載のロボット・システム。
【請求項１８】
前記動作は、武器が発射されることができないように、何等かのユーザ・インターフェース武器指令を不能化することを含む請求項１６に記載のロボット・システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【公表番号】特表２０１１−５０８１７５（Ｐ２０１１−５０８１７５Ａ）
【公表日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３９４１３（Ｐ２０１０−５３９４１３）
【出願日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／００８７００
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０７８８８９
【国際公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【出願人】（５９９１３８３０８）フォスター−ミラー・インク (6)
【公表日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／００８７００
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０７８８８９
【国際公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【出願人】（５９９１３８３０８）フォスター−ミラー・インク (6)
[ Back to top ]