移動ロボット及び移動ロボットの制御方法
【課題】制御コストの低減を図ったうえで、所定の移動経路に沿って確実に往復移動し得る移動ロボット及び移動ロボットの制御方法を提供する。
【解決手段】移動ロボット本体２と、移動ロボット本体２を全方向に移動させると共に超信地旋回させる駆動機構４と、移動ロボット本体２の前部及び後部にそれぞれ配置されて、移動面に設定された移動経路Ｒを検出する前部センサ部５Ｆ及び後部センサ部５Ｒと、往路移動時において、前部センサ部５Ｆの３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒと移動経路Ｒとの位置関係に応じて駆動機構４を制御することで、移動ロボット本体２を移動経路Ｒにトレースさせ、復路移動時において、後部センサ部５Ｒの３個のセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒと移動経路Ｒとの位置関係に応じて駆動機構４を制御することで、移動ロボット本体２を移動経路Ｒにトレースさせる制御部１０を有している。
【解決手段】移動ロボット本体２と、移動ロボット本体２を全方向に移動させると共に超信地旋回させる駆動機構４と、移動ロボット本体２の前部及び後部にそれぞれ配置されて、移動面に設定された移動経路Ｒを検出する前部センサ部５Ｆ及び後部センサ部５Ｒと、往路移動時において、前部センサ部５Ｆの３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒと移動経路Ｒとの位置関係に応じて駆動機構４を制御することで、移動ロボット本体２を移動経路Ｒにトレースさせ、復路移動時において、後部センサ部５Ｒの３個のセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒと移動経路Ｒとの位置関係に応じて駆動機構４を制御することで、移動ロボット本体２を移動経路Ｒにトレースさせる制御部１０を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、三次元計測において、レーザ光を反射する計測用ターゲットを移動させるのに用いられる移動ロボット及び移動ロボットの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の移動ロボットとしては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。この移動ロボットは、操舵機能付きの台車タイプのロボットであり、前部には、床面に設けられた移動経路表示用のテープを検出する３個のセンサが設けられている。これらの３個のセンサは、移動ロボットの機軸上及びその両側に配置されており、この移動ロボットは、機軸上に配置された中央のセンサがテープ上方に位置するようにして自律移動するものとなっている。
【０００３】
この移動ロボットにおいて、復路を移動させる場合には、往路の終端で方向転換させなくてはならないことから、この方向転換の煩わしさを解消するべく、全方向移動可能で且つ超信地旋回（その場での転回）可能な移動ロボットに上記と同様のセンサを装備して、台車として用いることが試みられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平5-192851号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したような全方向移動可能で且つ超信地旋回可能な移動ロボットにおいて、往路移動後に復路を後ろ向きに移動させる場合には、後退用のプログラムを必要とする分だけコスト高となり、一方、超信地旋回させたうえで復路を移動させる場合には、旋回時に位置ずれが生じると復路移動が困難になる可能性があるという問題を有しており、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００６】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、制御コストの低減を図ったうえで、所定の移動経路に沿って確実に往復移動し得る移動ロボット及び移動ロボットの制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る移動ロボットは、移動ロボット本体と、この移動ロボット本体を全方向に移動させると共に超信地旋回させる駆動機構と、前記移動ロボット本体の前部及び後部において該移動ロボットの機軸上及びその両側にそれぞれ配置されて、移動面に設定された移動経路を検出する３個のセンサと、往路移動時において、前記移動ロボット本体における前部側の３個のセンサと前記移動経路との位置関係に応じて前記駆動機構を制御して該移動ロボット本体を前記移動経路にトレースさせると共に、復路移動時において、前記移動ロボット本体における後部側の３個のセンサと前記移動経路との位置関係に応じて前記駆動機構を制御して該移動ロボット本体を前記移動経路にトレースさせる制御部を備えている構成としたことを特徴としており、この構成の移動ロボットを前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００８】
本発明に係る移動ロボットにおいて、往路移動後に復路を移動する場合には、後部側の３個のセンサと移動経路との位置関係に応じて移動ロボット本体を移動経路に沿わせるようにしているので、後退用のプログラムを必要としない分だけ制御コストの低減が図られることとなり、加えて、復路移動に際して超信地旋回する必要もないので、旋回時の位置ずれによって復路移動が困難になることも回避されることとなる。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る移動ロボットにおいて、前記制御部は、往路移動時において、前記移動ロボット本体の前部側における３個のセンサのうちの機軸上に配置された中央センサを前記移動経路の上方に位置させるべく前記駆動機構に制御信号を出力すると共に、復路移動時において、前記移動ロボット本体の後部側における３個のセンサのうちの機軸上に配置された中央センサを前記移動経路の上方に位置させるべく前記駆動機構に制御信号を出力する構成としており、この場合には、精度の高い移動経路のトレースが成されることとなる。
【００１０】
さらに、本発明の請求項３に係る移動ロボットにおいて、前記制御部は、前記移動経路上に設定された停止部位において、前記移動ロボット本体の進行側に位置する３個のセンサすべてを前記停止部位上方にそれぞれ位置させると共に、前記移動ロボット本体の進行側とは反対側に位置する３個のセンサのうちの前記中央センサを前記移動経路の上方に位置させるべく前記駆動機構に制御信号を出力する構成としている。このような構成とすると、幅の狭い停止部位、例えば、幅が５０ｍｍ程度の停止部位に高精度で停止し得ることとなる。
【００１１】
さらにまた、本発明の請求項４に係る移動ロボットにおいて、前記制御部は、前記停止部位が複数設定された前記移動経路に沿った往復移動時において、前記停止部位をカウントしながら前記移動ロボット本体を移動させ、目標とする停止部位の手前で減速させてから該目標とする停止部位に前記移動ロボット本体の進行側に位置する３個のセンサを進入させる構成としている。この構成を採用した場合には、目標とする停止部位に高精度で停止し得ることとなる。
【００１２】
さらにまた、本発明の請求項５に係る移動ロボットにおいて、前記制御部は、前記停止部位のカウント時において、前記移動ロボット本体の進行側に位置する３個のセンサすべてでオフからオン又はオンからオフになり且つ前記移動ロボット本体の進行側とは反対側に位置する３個のセンサすべてでオンからオフ又はオフからオンになる内部信号を作成して、この内部信号の立ち上がりで前記停止部位を認識する構成としており、この場合は、停止部位の誤検出を回避し得ることとなる。
【００１３】
さらにまた、本発明の請求項６に係る移動ロボットにおいて、前記制御部は、前記移動経路に沿った往復移動時に該移動経路からそれた場合、又は、前記移動経路から離れた場所で移動している場合において、前記移動ロボット本体の進行側に位置する３個のセンサのうちの前記中央センサが前記移動経路上方に位置した時点で一旦停止させるべく前記駆動機構に制御信号を出力した後、前記移動ロボット本体の進行側とは反対側に位置する３個のセンサのうちの前記中央センサを前記移動経路上方に位置させるべく前記駆動機構に制御信号を出力する構成としている。この構成を採用すると、例えば、移動経路に沿った往復移動時に該移動経路からそれた場合であったとしても、確実に移動経路に復帰し得ることとなる。
【００１４】
一方、本発明の請求項７に係る発明は、移動ロボット本体と、この移動ロボット本体を全方向に移動させると共に超信地旋回させる駆動機構と、前記移動ロボット本体の前部及び後部において該移動ロボットの機軸上及びその両側にそれぞれ配置されて、移動面に設定された移動経路を検出する３個のセンサを備えた移動ロボットの制御方法であって、往路移動時において、前記移動ロボット本体における前部側の３個のセンサと前記移動経路との位置関係に応じて前記駆動機構を制御して該移動ロボット本体を前記移動経路にトレースさせると共に、復路移動時において、前記移動ロボット本体における後部側の３個のセンサと前記移動経路との位置関係に応じて前記駆動機構を制御して該移動ロボット本体を前記移動経路にトレースさせる構成としたことを特徴としており、この構成の移動ロボットの制御方法を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【００１５】
この移動ロボットの制御方法においても、往路移動後に復路を移動する場合には、後退用のプログラムを用いたり超信地旋回したりする必要がないので、その分だけ制御コストの低減が図られることとなるうえ、復路移動が困難になることも回避されることとなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る移動ロボットでは、上記した構成としているので、制御コストの低減を実現しつつ、所定の移動経路に沿って確実に往復移動することが可能になるという非常に優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例に係る移動ロボットの 平面説明図（ａ），側面説明図（ｂ），前部センサ部の拡大説明図（ｃ）及び制御部の結線説明図（ｄ）である。
【図２】図１に示した移動ロボットの移動経路トレース要領説明図（ａ）〜（ｆ）である。
【図３】図１における移動ロボットの移動経路の一例を示す平面説明図である。
【図４】図１に示した移動ロボットのステーションにおける姿勢調整要領説明図（ａ）〜（ｅ）である。
【図５】図１に示した移動ロボットのステーション移動時におけるフローチャートである。
【図６】図１に示した移動ロボットの移動経路復帰要領説明図（ａ）〜（ｆ）である。
【図７】図１に示した移動ロボットのセンサにおける内部信号の立ち上がり状況説明図（ａ）〜（ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図１〜図７は本発明に係る移動ロボット及び移動ロボットの制御方法の一実施例を示しており、この実施例では、本発明に係る移動ロボット及び移動ロボットの制御方法を三次元計測に用いた場合を例に挙げて説明する。
【００１９】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、移動ロボット１は、三次元計測用ターゲットを搭載可能な円盤状を成す移動ロボット本体２と、この移動ロボット本体２の機軸Ｌの両側にそれぞれ配置された２個のモータ３Ｌ，３Ｒと、これらのモータ３Ｌ，３Ｒからの出力により移動ロボット本体２を全方向に移動させると共に超信地旋回させる駆動機構４と、移動ロボット本体２の前部及び後部にそれぞれ配置されたセンサ部５Ｆ，５Ｒを備えている。
【００２０】
この移動ロボット本体２の前部のセンサ部５Ｆは、移動ロボット本体２の機軸Ｌ上及びその両側に配置されて、この移動ロボット１の移動面に設けられた移動経路Ｒを検出する３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒを具備しており、これらのセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒは、大小のＬ字金具６，７及びねじ８を介して移動ロボット本体２に取り付けられる基板５Ｂに、図１（ｃ）に示すように、回路部品５Ｐ及び電源監視回路５Ｃｆとともに配置されている。
【００２１】
一方、移動ロボット本体２の後部のセンサ部５Ｒも、前部のセンサ部５Ｆと同様に、移動ロボット本体２の機軸Ｌ上及びその両側に配置されて移動経路Ｒを検出する３個のセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒを具備しており、これらのセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒも、Ｌ字金具６，７及びねじ８を介して移動ロボット本体２に取り付けられる基板５Ｂに配置されている。
【００２２】
ここで、移動経路Ｒには、移動面に貼られる白色や黄色の反射テープが採用され、３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒ（５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒ）の各間隔が、例えば、３０ｍｍである場合には、幅５０ｍｍの反射テープを採用することが望ましい。
【００２３】
また、この移動ロボット１は、往路移動時において、前部センサ部５Ｆの３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒと移動経路Ｒとの位置関係に応じて駆動機構４を制御することで、移動ロボット本体２を移動経路Ｒにトレースさせる制御部１０（図１（ｄ）参照）を有しており、この制御部１０において、復路移動時には、後部センサ部５Ｒの３個のセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒと移動経路Ｒとの位置関係に応じて駆動機構４を制御することで、移動ロボット本体２を移動経路Ｒにトレースさせるようにしている。
【００２４】
具体的には、この制御部１０において、図２（ａ）に示すように、往路移動の段階で前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒのうちの機軸Ｌ上に配置された中央センサ５Ｆｃを移動経路Ｒの上方に位置させてオンさせるべく駆動機構４のモータ３Ｌ，３Ｒに制御信号を出力すると共に、復路移動の段階で後部センサ部５Ｒにおける３個のセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒのうちの機軸Ｌ上に配置された中央センサ５Ｒｃを移動経路Ｒの上方に位置させてオンさせるべく駆動機構４のモータ３Ｌ，３Ｒに制御信号を出力するようになっている。
【００２５】
この際、制御部１０は、図２（ｂ）に示すように、移動ロボット１の進路が若干左に向いている場合には、出力を絞る制御信号を右側のモータ３Ｒに与えて進路の補正を行い、この補正にもかかわらず、図２（ｃ）に示すように、移動ロボット１の進路が左に向いたまま一定時間が経過した場合には、駆動機構４のモータ３Ｌ，３Ｒに停止信号を出力するようになっている。
【００２６】
また、制御部１０は、図２（ｄ）に示すように、移動ロボット１が全体的に若干左にシフトしている場合には、上記と同じく出力を絞る制御信号を右側のモータ３Ｒに与えてシフトの補正を行い、このシフト補正にもかかわらず、図２（ｅ）に示すように、移動ロボット１の進路がさらに左に向いて一定時間が経過した場合にも、駆動機構４のモータ３Ｌ，３Ｒに停止信号を出力するようになっている。
【００２７】
一方、制御部１０は、図２（ｆ）に示すように、移動ロボット１の進路がやや大きく右に向いている場合には、出力を絞る制御信号を左側のモータ３Ｌに与えて進路の補正を行い、この補正にもかかわらず移動ロボット１の進路が改善されない場合にも、駆動機構４のモータ３Ｌ，３Ｒに停止信号を出力するようになっている。
【００２８】
さらに、制御部１０は、図３に示すように、移動経路Ｒ上にステーション（停止部位）Ｓｔが設定されている場合において、移動ロボット本体２の進行側に位置する３個のセンサ（往路移動の段階では前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒ）のすべてをステーションＳｔの上方に位置させてそれぞれオンさせると共に、移動ロボット本体２の進行側とは反対側に位置する３個のセンサ（往路移動の段階では後部センサ部５Ｒにおける３個のセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒ）のうちの中央センサ５Ｒｃのみを移動経路Ｒの上方に位置させてオンさせるべく駆動機構４に制御信号を出力するようになっている。
【００２９】
例えば、図４（ａ）に示すように、前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５ＦｒがいずれもステーションＳｔの上方に位置してオンしているものの、移動ロボット１が左に向いている場合には、移動ロボット本体２に時計回り方向の回転（ＣＷ）を与えるべく制御信号を左右のモータ３Ｌ，３Ｒに出力する。
【００３０】
そして、図４（ｂ）に示すように、移動ロボット１の向きが是正されてもなお、後部センサ部５Ｒの中央センサ５Ｒｃ及び左側センサ５Ｒｌが移動経路Ｒ上方でオンしている場合には、移動ロボット本体２を左側に移動させるべく制御信号を左右のモータ３Ｌ，３Ｒに出力して、図４（ｃ）に示す状態にするようになっている。
【００３１】
さらにまた、制御部１０では、図４（ｄ）に示すように、移動ロボット１がステーションＳｔにおいて全体的に右に寄っている場合には、上記と同じく移動ロボット本体２を左側に移動させるべく制御信号を左右のモータ３Ｌ，３Ｒに出力して、図４（ｅ）に示す状態にするようになっている。
【００３２】
なお、ステーションＳｔは移動経路Ｒと直交して設定され、このステーションＳｔには、動経路Ｒと同じく幅５０ｍｍの白色や黄色の反射テープが採用され、その長さを１５０ｍｍ程度とすることが望ましい。
【００３３】
この場合、制御部１０では、ステーションＳｔが複数設定された移動経路Ｒに沿った往復移動時において、ステーションＳｔをカウントしながら移動ロボット本体２を移動させ、目標とするステーションＳｔの手前で減速させてからこの目標とするステーションＳｔに移動ロボット本体２の進行側に位置する３個のセンサ（往路移動の段階では前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒ）を進入させるべく制御するようになっている。
【００３４】
すなわち、図５に示すように、ステーションＳｔが１ｍ間隔で設定されている際に、ステップＳ１において１０ｍ往路移動コマンド（１０ステーションＳｔ移動コマンド）が出されると、移動ロボット１はステップＳ２において移動経路Ｒに沿った往路移動を実行する。
【００３５】
次いで、ステップＳ３において９個のステーションＳｔ分移動して目標のステーションＳｔまでの距離が１ｍ以下になったか否かの判定がなされ、９個のステーションＳｔ分を移動していない（Ｎｏ）場合にはステップＳ２に戻り、９個のステーションＳｔ分を移動している（Ｙｅｓ）場合にはステップＳ４において駆動機構４のモータ３Ｌ，３Ｒに減速信号が出力され、移動ロボット１は低速度で往路移動する。
【００３６】
そして、ステップＳ５において移動ロボット１の姿勢や位置にずれが生じていないかいるかの判定がなされ、姿勢や位置にずれが生じていない（Ｙｅｓ）場合にはステップＳ６に進んで移動ロボット１は低速度での往路移動を継続し、ステップＳ７において前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒが１０個目の目標のステーションＳｔを検知した段階（Ｙｅｓ）でステップＳ８に進み、このステップＳ８において移動ロボット１の目標ステーションＳｔにおける上記停止ロジックが実行され、ステップＳ９において移動ロボット１の目標ステーションＳｔへの移動が完了する。
【００３７】
ここで、ステップＳ５において移動ロボット１の姿勢や位置にずれが生じている（Ｎｏ）場合には、ステップＳ１０において後述する移動経路Ｒへの復帰ロジックが実行されて姿勢や位置のずれが是正された後、ステップＳ５に戻り、ステップＳ７において前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒが１０個目の目標のステーションＳｔを検知していない（Ｎｏ）場合もステップＳ５に戻る。
【００３８】
この移動経路Ｒへの復帰ロジックは、移動経路Ｒに沿った例えば往路移動時にこの移動経路Ｒからそれた場合（又は移動経路Ｒから離れた場所で移動している場合）に実行されるロジックであり、このような場合、制御部１０は、図６（ａ）に示す復帰初期状態において、まず、図６（ｂ）に示すように、移動ロボット本体２を左側に移動させるべく制御信号を左右のモータ３Ｌ，３Ｒに出力し、前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒのうちの中央センサ５Ｆｃが移動経路Ｒ上方に位置してオンした時点で一旦停止させるべく駆動機構４に制御信号を出力する。
【００３９】
次いで、図６（ｃ）に示すように、移動ロボット本体２に時計回り方向の回転（ＣＷ）を与えるべく制御信号を左右のモータ３Ｌ，３Ｒに出力し、この時点で、図６（ｄ）に示すように、移動ロボット１の後部センサ部５Ｒの中央センサ５Ｒｃ及び左側センサ５Ｒｌが移動経路Ｒ上方でオンしている場合には、図６（ｅ）に示すように、移動ロボット本体２を左側に移動させるべく制御信号を左右のモータ３Ｌ，３Ｒに出力して、図６（ｆ）に示すように、後部センサ部５Ｒの中央センサ５Ｒｃのみを移動経路Ｒ上方に位置させてオンさせることで、移動経路Ｒへの復帰を完了させるようになっている。
【００４０】
さらにまた、この実施例では、制御部１０にプログラム可能な半導体デバイス（ＰＬＤ）を採用しており、この制御部１０は、上記したステーションＳｔのカウント時において、図７（ａ）に示すように、往路を移動する、すなわち、前進する移動ロボット本体２の前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒすべてでオフからオンになり且つ後部センサ部５Ｒにおける３個のセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒすべてでオンからオフになる内部信号を作成して、この内部信号の立ち上がりでステーションＳｔを認識するようになっている。
【００４１】
つまり、移動ロボット１が高速で移動したとしても、誤ってステーションＳｔを通過してしまうなどといった事態が生じるのを回避し得ることとなる。
【００４２】
なお、図７（ｂ）は、移動ロボット本体２が復路を移動する、すなわち、後進する際の内部信号の立ち上がりを示し、図７（ｃ）は、移動ロボット本体２が往復移動する、すなわち、前進から後進に転じる際の内部信号の立ち上がりを示している。
【００４３】
上記したように、この実施例に係る移動ロボット１において、往路移動後に復路を移動する場合には、後部センサ部５Ｒにおける３個のセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒと移動経路Ｒとの位置関係に応じて移動ロボット本体２を移動経路Ｒに沿わせるようにしているので、後退用のプログラムを必要としない分だけ制御コストの低減が図られることとなり、加えて、復路移動に際して超信地旋回する必要もないので、旋回時の位置ずれによって復路移動が困難になることも回避されることとなる。
【００４４】
また、この実施例に係る移動ロボット１では、例えば、往路移動時において、前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒのうちの中央センサ５Ｆｃを移動経路Ｒの上方に位置させてオンさせるべく制御部１０から駆動機構４に制御信号を出力するようにしているので、精度の高い移動経路Ｒのトレースが成されることとなる。
【００４５】
さらに、この実施例に係る移動ロボット１では、ステーションＳｔにおいて、例えば、前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５ＦｒすべてをステーションＳｔの上方に位置させてそれぞれオンさせると共に、後部センサ部５Ｒにおける３個のセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒのうちの中央センサ５Ｒｃを移動経路Ｒの上方に位置させるようにしているので、幅が５０ｍｍ程度のステーションＳｔに高精度で停止し得ることとなる。
【００４６】
さらにまた、この実施例に係る移動ロボット１では、ステーションＳｔが複数設定された移動経路Ｒに沿った、例えば、往路移動時において、ステーションＳｔをカウントしながら移動ロボット本体２を移動させ、目標とするステーションＳｔの手前で減速させてから該目標とするステーションＳｔに進入するようにしているので、目標とする停止部位に高精度で停止し得ることとなる。
【００４７】
さらにまた、この実施例に係る移動ロボット１では、移動ロボット１の姿勢や位置にずれが生じて移動経路Ｒからそれた場合であったとしても、移動経路Ｒへの復帰ロジックが実行されるので、確実に移動経路Ｒに復帰し得ることとなる。
【００４８】
上記した実施例では、本発明に係る移動ロボット及び移動ロボットの制御方法を三次元計測に用いた場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、光学機器の実験に用いることも可能である。
【００４９】
また、上記した実施例では、移動ロボット１が自律移動する場合を示したが、図３に示すオペレータＯｐの指示でも移動する半自律移動ロボットであってもよい。
【００５０】
本発明に係る移動ロボット及び移動ロボットの制御方法の構成は、上記した実施例の構成に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５１】
１ 移動ロボット
２ 移動ロボット本体
３Ｌ，３Ｒ モータ
４ 駆動機構
５Ｃｆ，５Ｃｒ 電源監視回路
５Ｆ 前部センサ部
５Ｆｌ 前部左側センサ
５Ｆｃ 前部中央センサ
５Ｆｒ 前部右側センサ
５Ｒ 後部センサ部
５Ｒｌ 後部左側センサ
５Ｒｃ 後部中央センサ
５Ｒｒ 後部右側センサ
１０ 制御回路
Ｌ 移動ロボットの機軸
Ｏｐ オペレータ
Ｒ 移動経路
Ｓｔ ステーション（停止部位）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、三次元計測において、レーザ光を反射する計測用ターゲットを移動させるのに用いられる移動ロボット及び移動ロボットの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の移動ロボットとしては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。この移動ロボットは、操舵機能付きの台車タイプのロボットであり、前部には、床面に設けられた移動経路表示用のテープを検出する３個のセンサが設けられている。これらの３個のセンサは、移動ロボットの機軸上及びその両側に配置されており、この移動ロボットは、機軸上に配置された中央のセンサがテープ上方に位置するようにして自律移動するものとなっている。
【０００３】
この移動ロボットにおいて、復路を移動させる場合には、往路の終端で方向転換させなくてはならないことから、この方向転換の煩わしさを解消するべく、全方向移動可能で且つ超信地旋回（その場での転回）可能な移動ロボットに上記と同様のセンサを装備して、台車として用いることが試みられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平5-192851号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したような全方向移動可能で且つ超信地旋回可能な移動ロボットにおいて、往路移動後に復路を後ろ向きに移動させる場合には、後退用のプログラムを必要とする分だけコスト高となり、一方、超信地旋回させたうえで復路を移動させる場合には、旋回時に位置ずれが生じると復路移動が困難になる可能性があるという問題を有しており、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００６】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、制御コストの低減を図ったうえで、所定の移動経路に沿って確実に往復移動し得る移動ロボット及び移動ロボットの制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る移動ロボットは、移動ロボット本体と、この移動ロボット本体を全方向に移動させると共に超信地旋回させる駆動機構と、前記移動ロボット本体の前部及び後部において該移動ロボットの機軸上及びその両側にそれぞれ配置されて、移動面に設定された移動経路を検出する３個のセンサと、往路移動時において、前記移動ロボット本体における前部側の３個のセンサと前記移動経路との位置関係に応じて前記駆動機構を制御して該移動ロボット本体を前記移動経路にトレースさせると共に、復路移動時において、前記移動ロボット本体における後部側の３個のセンサと前記移動経路との位置関係に応じて前記駆動機構を制御して該移動ロボット本体を前記移動経路にトレースさせる制御部を備えている構成としたことを特徴としており、この構成の移動ロボットを前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００８】
本発明に係る移動ロボットにおいて、往路移動後に復路を移動する場合には、後部側の３個のセンサと移動経路との位置関係に応じて移動ロボット本体を移動経路に沿わせるようにしているので、後退用のプログラムを必要としない分だけ制御コストの低減が図られることとなり、加えて、復路移動に際して超信地旋回する必要もないので、旋回時の位置ずれによって復路移動が困難になることも回避されることとなる。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る移動ロボットにおいて、前記制御部は、往路移動時において、前記移動ロボット本体の前部側における３個のセンサのうちの機軸上に配置された中央センサを前記移動経路の上方に位置させるべく前記駆動機構に制御信号を出力すると共に、復路移動時において、前記移動ロボット本体の後部側における３個のセンサのうちの機軸上に配置された中央センサを前記移動経路の上方に位置させるべく前記駆動機構に制御信号を出力する構成としており、この場合には、精度の高い移動経路のトレースが成されることとなる。
【００１０】
さらに、本発明の請求項３に係る移動ロボットにおいて、前記制御部は、前記移動経路上に設定された停止部位において、前記移動ロボット本体の進行側に位置する３個のセンサすべてを前記停止部位上方にそれぞれ位置させると共に、前記移動ロボット本体の進行側とは反対側に位置する３個のセンサのうちの前記中央センサを前記移動経路の上方に位置させるべく前記駆動機構に制御信号を出力する構成としている。このような構成とすると、幅の狭い停止部位、例えば、幅が５０ｍｍ程度の停止部位に高精度で停止し得ることとなる。
【００１１】
さらにまた、本発明の請求項４に係る移動ロボットにおいて、前記制御部は、前記停止部位が複数設定された前記移動経路に沿った往復移動時において、前記停止部位をカウントしながら前記移動ロボット本体を移動させ、目標とする停止部位の手前で減速させてから該目標とする停止部位に前記移動ロボット本体の進行側に位置する３個のセンサを進入させる構成としている。この構成を採用した場合には、目標とする停止部位に高精度で停止し得ることとなる。
【００１２】
さらにまた、本発明の請求項５に係る移動ロボットにおいて、前記制御部は、前記停止部位のカウント時において、前記移動ロボット本体の進行側に位置する３個のセンサすべてでオフからオン又はオンからオフになり且つ前記移動ロボット本体の進行側とは反対側に位置する３個のセンサすべてでオンからオフ又はオフからオンになる内部信号を作成して、この内部信号の立ち上がりで前記停止部位を認識する構成としており、この場合は、停止部位の誤検出を回避し得ることとなる。
【００１３】
さらにまた、本発明の請求項６に係る移動ロボットにおいて、前記制御部は、前記移動経路に沿った往復移動時に該移動経路からそれた場合、又は、前記移動経路から離れた場所で移動している場合において、前記移動ロボット本体の進行側に位置する３個のセンサのうちの前記中央センサが前記移動経路上方に位置した時点で一旦停止させるべく前記駆動機構に制御信号を出力した後、前記移動ロボット本体の進行側とは反対側に位置する３個のセンサのうちの前記中央センサを前記移動経路上方に位置させるべく前記駆動機構に制御信号を出力する構成としている。この構成を採用すると、例えば、移動経路に沿った往復移動時に該移動経路からそれた場合であったとしても、確実に移動経路に復帰し得ることとなる。
【００１４】
一方、本発明の請求項７に係る発明は、移動ロボット本体と、この移動ロボット本体を全方向に移動させると共に超信地旋回させる駆動機構と、前記移動ロボット本体の前部及び後部において該移動ロボットの機軸上及びその両側にそれぞれ配置されて、移動面に設定された移動経路を検出する３個のセンサを備えた移動ロボットの制御方法であって、往路移動時において、前記移動ロボット本体における前部側の３個のセンサと前記移動経路との位置関係に応じて前記駆動機構を制御して該移動ロボット本体を前記移動経路にトレースさせると共に、復路移動時において、前記移動ロボット本体における後部側の３個のセンサと前記移動経路との位置関係に応じて前記駆動機構を制御して該移動ロボット本体を前記移動経路にトレースさせる構成としたことを特徴としており、この構成の移動ロボットの制御方法を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【００１５】
この移動ロボットの制御方法においても、往路移動後に復路を移動する場合には、後退用のプログラムを用いたり超信地旋回したりする必要がないので、その分だけ制御コストの低減が図られることとなるうえ、復路移動が困難になることも回避されることとなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る移動ロボットでは、上記した構成としているので、制御コストの低減を実現しつつ、所定の移動経路に沿って確実に往復移動することが可能になるという非常に優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例に係る移動ロボットの 平面説明図（ａ），側面説明図（ｂ），前部センサ部の拡大説明図（ｃ）及び制御部の結線説明図（ｄ）である。
【図２】図１に示した移動ロボットの移動経路トレース要領説明図（ａ）〜（ｆ）である。
【図３】図１における移動ロボットの移動経路の一例を示す平面説明図である。
【図４】図１に示した移動ロボットのステーションにおける姿勢調整要領説明図（ａ）〜（ｅ）である。
【図５】図１に示した移動ロボットのステーション移動時におけるフローチャートである。
【図６】図１に示した移動ロボットの移動経路復帰要領説明図（ａ）〜（ｆ）である。
【図７】図１に示した移動ロボットのセンサにおける内部信号の立ち上がり状況説明図（ａ）〜（ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図１〜図７は本発明に係る移動ロボット及び移動ロボットの制御方法の一実施例を示しており、この実施例では、本発明に係る移動ロボット及び移動ロボットの制御方法を三次元計測に用いた場合を例に挙げて説明する。
【００１９】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、移動ロボット１は、三次元計測用ターゲットを搭載可能な円盤状を成す移動ロボット本体２と、この移動ロボット本体２の機軸Ｌの両側にそれぞれ配置された２個のモータ３Ｌ，３Ｒと、これらのモータ３Ｌ，３Ｒからの出力により移動ロボット本体２を全方向に移動させると共に超信地旋回させる駆動機構４と、移動ロボット本体２の前部及び後部にそれぞれ配置されたセンサ部５Ｆ，５Ｒを備えている。
【００２０】
この移動ロボット本体２の前部のセンサ部５Ｆは、移動ロボット本体２の機軸Ｌ上及びその両側に配置されて、この移動ロボット１の移動面に設けられた移動経路Ｒを検出する３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒを具備しており、これらのセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒは、大小のＬ字金具６，７及びねじ８を介して移動ロボット本体２に取り付けられる基板５Ｂに、図１（ｃ）に示すように、回路部品５Ｐ及び電源監視回路５Ｃｆとともに配置されている。
【００２１】
一方、移動ロボット本体２の後部のセンサ部５Ｒも、前部のセンサ部５Ｆと同様に、移動ロボット本体２の機軸Ｌ上及びその両側に配置されて移動経路Ｒを検出する３個のセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒを具備しており、これらのセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒも、Ｌ字金具６，７及びねじ８を介して移動ロボット本体２に取り付けられる基板５Ｂに配置されている。
【００２２】
ここで、移動経路Ｒには、移動面に貼られる白色や黄色の反射テープが採用され、３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒ（５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒ）の各間隔が、例えば、３０ｍｍである場合には、幅５０ｍｍの反射テープを採用することが望ましい。
【００２３】
また、この移動ロボット１は、往路移動時において、前部センサ部５Ｆの３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒと移動経路Ｒとの位置関係に応じて駆動機構４を制御することで、移動ロボット本体２を移動経路Ｒにトレースさせる制御部１０（図１（ｄ）参照）を有しており、この制御部１０において、復路移動時には、後部センサ部５Ｒの３個のセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒと移動経路Ｒとの位置関係に応じて駆動機構４を制御することで、移動ロボット本体２を移動経路Ｒにトレースさせるようにしている。
【００２４】
具体的には、この制御部１０において、図２（ａ）に示すように、往路移動の段階で前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒのうちの機軸Ｌ上に配置された中央センサ５Ｆｃを移動経路Ｒの上方に位置させてオンさせるべく駆動機構４のモータ３Ｌ，３Ｒに制御信号を出力すると共に、復路移動の段階で後部センサ部５Ｒにおける３個のセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒのうちの機軸Ｌ上に配置された中央センサ５Ｒｃを移動経路Ｒの上方に位置させてオンさせるべく駆動機構４のモータ３Ｌ，３Ｒに制御信号を出力するようになっている。
【００２５】
この際、制御部１０は、図２（ｂ）に示すように、移動ロボット１の進路が若干左に向いている場合には、出力を絞る制御信号を右側のモータ３Ｒに与えて進路の補正を行い、この補正にもかかわらず、図２（ｃ）に示すように、移動ロボット１の進路が左に向いたまま一定時間が経過した場合には、駆動機構４のモータ３Ｌ，３Ｒに停止信号を出力するようになっている。
【００２６】
また、制御部１０は、図２（ｄ）に示すように、移動ロボット１が全体的に若干左にシフトしている場合には、上記と同じく出力を絞る制御信号を右側のモータ３Ｒに与えてシフトの補正を行い、このシフト補正にもかかわらず、図２（ｅ）に示すように、移動ロボット１の進路がさらに左に向いて一定時間が経過した場合にも、駆動機構４のモータ３Ｌ，３Ｒに停止信号を出力するようになっている。
【００２７】
一方、制御部１０は、図２（ｆ）に示すように、移動ロボット１の進路がやや大きく右に向いている場合には、出力を絞る制御信号を左側のモータ３Ｌに与えて進路の補正を行い、この補正にもかかわらず移動ロボット１の進路が改善されない場合にも、駆動機構４のモータ３Ｌ，３Ｒに停止信号を出力するようになっている。
【００２８】
さらに、制御部１０は、図３に示すように、移動経路Ｒ上にステーション（停止部位）Ｓｔが設定されている場合において、移動ロボット本体２の進行側に位置する３個のセンサ（往路移動の段階では前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒ）のすべてをステーションＳｔの上方に位置させてそれぞれオンさせると共に、移動ロボット本体２の進行側とは反対側に位置する３個のセンサ（往路移動の段階では後部センサ部５Ｒにおける３個のセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒ）のうちの中央センサ５Ｒｃのみを移動経路Ｒの上方に位置させてオンさせるべく駆動機構４に制御信号を出力するようになっている。
【００２９】
例えば、図４（ａ）に示すように、前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５ＦｒがいずれもステーションＳｔの上方に位置してオンしているものの、移動ロボット１が左に向いている場合には、移動ロボット本体２に時計回り方向の回転（ＣＷ）を与えるべく制御信号を左右のモータ３Ｌ，３Ｒに出力する。
【００３０】
そして、図４（ｂ）に示すように、移動ロボット１の向きが是正されてもなお、後部センサ部５Ｒの中央センサ５Ｒｃ及び左側センサ５Ｒｌが移動経路Ｒ上方でオンしている場合には、移動ロボット本体２を左側に移動させるべく制御信号を左右のモータ３Ｌ，３Ｒに出力して、図４（ｃ）に示す状態にするようになっている。
【００３１】
さらにまた、制御部１０では、図４（ｄ）に示すように、移動ロボット１がステーションＳｔにおいて全体的に右に寄っている場合には、上記と同じく移動ロボット本体２を左側に移動させるべく制御信号を左右のモータ３Ｌ，３Ｒに出力して、図４（ｅ）に示す状態にするようになっている。
【００３２】
なお、ステーションＳｔは移動経路Ｒと直交して設定され、このステーションＳｔには、動経路Ｒと同じく幅５０ｍｍの白色や黄色の反射テープが採用され、その長さを１５０ｍｍ程度とすることが望ましい。
【００３３】
この場合、制御部１０では、ステーションＳｔが複数設定された移動経路Ｒに沿った往復移動時において、ステーションＳｔをカウントしながら移動ロボット本体２を移動させ、目標とするステーションＳｔの手前で減速させてからこの目標とするステーションＳｔに移動ロボット本体２の進行側に位置する３個のセンサ（往路移動の段階では前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒ）を進入させるべく制御するようになっている。
【００３４】
すなわち、図５に示すように、ステーションＳｔが１ｍ間隔で設定されている際に、ステップＳ１において１０ｍ往路移動コマンド（１０ステーションＳｔ移動コマンド）が出されると、移動ロボット１はステップＳ２において移動経路Ｒに沿った往路移動を実行する。
【００３５】
次いで、ステップＳ３において９個のステーションＳｔ分移動して目標のステーションＳｔまでの距離が１ｍ以下になったか否かの判定がなされ、９個のステーションＳｔ分を移動していない（Ｎｏ）場合にはステップＳ２に戻り、９個のステーションＳｔ分を移動している（Ｙｅｓ）場合にはステップＳ４において駆動機構４のモータ３Ｌ，３Ｒに減速信号が出力され、移動ロボット１は低速度で往路移動する。
【００３６】
そして、ステップＳ５において移動ロボット１の姿勢や位置にずれが生じていないかいるかの判定がなされ、姿勢や位置にずれが生じていない（Ｙｅｓ）場合にはステップＳ６に進んで移動ロボット１は低速度での往路移動を継続し、ステップＳ７において前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒが１０個目の目標のステーションＳｔを検知した段階（Ｙｅｓ）でステップＳ８に進み、このステップＳ８において移動ロボット１の目標ステーションＳｔにおける上記停止ロジックが実行され、ステップＳ９において移動ロボット１の目標ステーションＳｔへの移動が完了する。
【００３７】
ここで、ステップＳ５において移動ロボット１の姿勢や位置にずれが生じている（Ｎｏ）場合には、ステップＳ１０において後述する移動経路Ｒへの復帰ロジックが実行されて姿勢や位置のずれが是正された後、ステップＳ５に戻り、ステップＳ７において前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒが１０個目の目標のステーションＳｔを検知していない（Ｎｏ）場合もステップＳ５に戻る。
【００３８】
この移動経路Ｒへの復帰ロジックは、移動経路Ｒに沿った例えば往路移動時にこの移動経路Ｒからそれた場合（又は移動経路Ｒから離れた場所で移動している場合）に実行されるロジックであり、このような場合、制御部１０は、図６（ａ）に示す復帰初期状態において、まず、図６（ｂ）に示すように、移動ロボット本体２を左側に移動させるべく制御信号を左右のモータ３Ｌ，３Ｒに出力し、前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒのうちの中央センサ５Ｆｃが移動経路Ｒ上方に位置してオンした時点で一旦停止させるべく駆動機構４に制御信号を出力する。
【００３９】
次いで、図６（ｃ）に示すように、移動ロボット本体２に時計回り方向の回転（ＣＷ）を与えるべく制御信号を左右のモータ３Ｌ，３Ｒに出力し、この時点で、図６（ｄ）に示すように、移動ロボット１の後部センサ部５Ｒの中央センサ５Ｒｃ及び左側センサ５Ｒｌが移動経路Ｒ上方でオンしている場合には、図６（ｅ）に示すように、移動ロボット本体２を左側に移動させるべく制御信号を左右のモータ３Ｌ，３Ｒに出力して、図６（ｆ）に示すように、後部センサ部５Ｒの中央センサ５Ｒｃのみを移動経路Ｒ上方に位置させてオンさせることで、移動経路Ｒへの復帰を完了させるようになっている。
【００４０】
さらにまた、この実施例では、制御部１０にプログラム可能な半導体デバイス（ＰＬＤ）を採用しており、この制御部１０は、上記したステーションＳｔのカウント時において、図７（ａ）に示すように、往路を移動する、すなわち、前進する移動ロボット本体２の前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒすべてでオフからオンになり且つ後部センサ部５Ｒにおける３個のセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒすべてでオンからオフになる内部信号を作成して、この内部信号の立ち上がりでステーションＳｔを認識するようになっている。
【００４１】
つまり、移動ロボット１が高速で移動したとしても、誤ってステーションＳｔを通過してしまうなどといった事態が生じるのを回避し得ることとなる。
【００４２】
なお、図７（ｂ）は、移動ロボット本体２が復路を移動する、すなわち、後進する際の内部信号の立ち上がりを示し、図７（ｃ）は、移動ロボット本体２が往復移動する、すなわち、前進から後進に転じる際の内部信号の立ち上がりを示している。
【００４３】
上記したように、この実施例に係る移動ロボット１において、往路移動後に復路を移動する場合には、後部センサ部５Ｒにおける３個のセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒと移動経路Ｒとの位置関係に応じて移動ロボット本体２を移動経路Ｒに沿わせるようにしているので、後退用のプログラムを必要としない分だけ制御コストの低減が図られることとなり、加えて、復路移動に際して超信地旋回する必要もないので、旋回時の位置ずれによって復路移動が困難になることも回避されることとなる。
【００４４】
また、この実施例に係る移動ロボット１では、例えば、往路移動時において、前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５Ｆｒのうちの中央センサ５Ｆｃを移動経路Ｒの上方に位置させてオンさせるべく制御部１０から駆動機構４に制御信号を出力するようにしているので、精度の高い移動経路Ｒのトレースが成されることとなる。
【００４５】
さらに、この実施例に係る移動ロボット１では、ステーションＳｔにおいて、例えば、前部センサ部５Ｆにおける３個のセンサ５Ｆｌ，５Ｆｃ，５ＦｒすべてをステーションＳｔの上方に位置させてそれぞれオンさせると共に、後部センサ部５Ｒにおける３個のセンサ５Ｒｌ，５Ｒｃ，５Ｒｒのうちの中央センサ５Ｒｃを移動経路Ｒの上方に位置させるようにしているので、幅が５０ｍｍ程度のステーションＳｔに高精度で停止し得ることとなる。
【００４６】
さらにまた、この実施例に係る移動ロボット１では、ステーションＳｔが複数設定された移動経路Ｒに沿った、例えば、往路移動時において、ステーションＳｔをカウントしながら移動ロボット本体２を移動させ、目標とするステーションＳｔの手前で減速させてから該目標とするステーションＳｔに進入するようにしているので、目標とする停止部位に高精度で停止し得ることとなる。
【００４７】
さらにまた、この実施例に係る移動ロボット１では、移動ロボット１の姿勢や位置にずれが生じて移動経路Ｒからそれた場合であったとしても、移動経路Ｒへの復帰ロジックが実行されるので、確実に移動経路Ｒに復帰し得ることとなる。
【００４８】
上記した実施例では、本発明に係る移動ロボット及び移動ロボットの制御方法を三次元計測に用いた場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、光学機器の実験に用いることも可能である。
【００４９】
また、上記した実施例では、移動ロボット１が自律移動する場合を示したが、図３に示すオペレータＯｐの指示でも移動する半自律移動ロボットであってもよい。
【００５０】
本発明に係る移動ロボット及び移動ロボットの制御方法の構成は、上記した実施例の構成に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５１】
１ 移動ロボット
２ 移動ロボット本体
３Ｌ，３Ｒ モータ
４ 駆動機構
５Ｃｆ，５Ｃｒ 電源監視回路
５Ｆ 前部センサ部
５Ｆｌ 前部左側センサ
５Ｆｃ 前部中央センサ
５Ｆｒ 前部右側センサ
５Ｒ 後部センサ部
５Ｒｌ 後部左側センサ
５Ｒｃ 後部中央センサ
５Ｒｒ 後部右側センサ
１０ 制御回路
Ｌ 移動ロボットの機軸
Ｏｐ オペレータ
Ｒ 移動経路
Ｓｔ ステーション（停止部位）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動ロボット本体と、
この移動ロボット本体を全方向に移動させると共に超信地旋回させる駆動機構と、
前記移動ロボット本体の前部及び後部において該移動ロボットの機軸上及びその両側にそれぞれ配置されて、移動面に設定された移動経路を検出する３個のセンサと、
往路移動時において、前記移動ロボット本体における前部側の３個のセンサと前記移動経路との位置関係に応じて前記駆動機構を制御して該移動ロボット本体を前記移動経路にトレースさせると共に、復路移動時において、前記移動ロボット本体における後部側の３個のセンサと前記移動経路との位置関係に応じて前記駆動機構を制御して該移動ロボット本体を前記移動経路にトレースさせる制御部を備えている
ことを特徴とする移動ロボット。
【請求項２】
前記制御部は、往路移動時において、前記移動ロボット本体の前部側における３個のセンサのうちの機軸上に配置された中央センサを前記移動経路の上方に位置させるべく前記駆動機構に制御信号を出力すると共に、復路移動時において、前記移動ロボット本体の後部側における３個のセンサのうちの機軸上に配置された中央センサを前記移動経路の上方に位置させるべく前記駆動機構に制御信号を出力する
請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項３】
前記制御部は、前記移動経路上に設定された停止部位において、前記移動ロボット本体の進行側に位置する３個のセンサすべてを前記停止部位上方にそれぞれ位置させると共に、前記移動ロボット本体の進行側とは反対側に位置する３個のセンサのうちの前記中央センサを前記移動経路の上方に位置させるべく前記駆動機構に制御信号を出力する
請求項１又は２に記載の移動ロボット。
【請求項４】
前記制御部は、前記停止部位が複数設定された前記移動経路に沿った往復移動時において、前記停止部位をカウントしながら前記移動ロボット本体を移動させ、目標とする停止部位の手前で減速させてから該目標とする停止部位に前記移動ロボット本体の進行側に位置する３個のセンサを進入させる
請求項１〜３のいずれか一つの項に記載の移動ロボット。
【請求項５】
前記制御部は、前記停止部位のカウント時において、前記移動ロボット本体の進行側に位置する３個のセンサすべてでオフからオン又はオンからオフになり且つ前記移動ロボット本体の進行側とは反対側に位置する３個のセンサすべてでオンからオフ又はオフからオンになる内部信号を作成して、この内部信号の立ち上がりで前記停止部位を認識する
請求項４に記載の移動ロボット。
【請求項６】
前記制御部は、前記移動経路に沿った往復移動時に該移動経路からそれた場合、又は、前記移動経路から離れた場所で移動している場合において、前記移動ロボット本体の進行側に位置する３個のセンサのうちの前記中央センサが前記移動経路上方に位置した時点で一旦停止させるべく前記駆動機構に制御信号を出力した後、前記移動ロボット本体の進行側とは反対側に位置する３個のセンサのうちの前記中央センサを前記移動経路上方に位置させるべく前記駆動機構に制御信号を出力する
請求項１〜５のいずれか一つの項に記載の移動ロボット。
【請求項７】
移動ロボット本体と、この移動ロボット本体を全方向に移動させると共に超信地旋回させる駆動機構と、前記移動ロボット本体の前部及び後部において該移動ロボットの機軸上及びその両側にそれぞれ配置されて、移動面に設定された移動経路を検出する３個のセンサを備えた移動ロボットの制御方法であって、
往路移動時において、前記移動ロボット本体における前部側の３個のセンサと前記移動経路との位置関係に応じて前記駆動機構を制御して該移動ロボット本体を前記移動経路にトレースさせると共に、復路移動時において、前記移動ロボット本体における後部側の３個のセンサと前記移動経路との位置関係に応じて前記駆動機構を制御して該移動ロボット本体を前記移動経路にトレースさせる
ことを特徴とする移動ロボットの制御方法。
【請求項１】
移動ロボット本体と、
この移動ロボット本体を全方向に移動させると共に超信地旋回させる駆動機構と、
前記移動ロボット本体の前部及び後部において該移動ロボットの機軸上及びその両側にそれぞれ配置されて、移動面に設定された移動経路を検出する３個のセンサと、
往路移動時において、前記移動ロボット本体における前部側の３個のセンサと前記移動経路との位置関係に応じて前記駆動機構を制御して該移動ロボット本体を前記移動経路にトレースさせると共に、復路移動時において、前記移動ロボット本体における後部側の３個のセンサと前記移動経路との位置関係に応じて前記駆動機構を制御して該移動ロボット本体を前記移動経路にトレースさせる制御部を備えている
ことを特徴とする移動ロボット。
【請求項２】
前記制御部は、往路移動時において、前記移動ロボット本体の前部側における３個のセンサのうちの機軸上に配置された中央センサを前記移動経路の上方に位置させるべく前記駆動機構に制御信号を出力すると共に、復路移動時において、前記移動ロボット本体の後部側における３個のセンサのうちの機軸上に配置された中央センサを前記移動経路の上方に位置させるべく前記駆動機構に制御信号を出力する
請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項３】
前記制御部は、前記移動経路上に設定された停止部位において、前記移動ロボット本体の進行側に位置する３個のセンサすべてを前記停止部位上方にそれぞれ位置させると共に、前記移動ロボット本体の進行側とは反対側に位置する３個のセンサのうちの前記中央センサを前記移動経路の上方に位置させるべく前記駆動機構に制御信号を出力する
請求項１又は２に記載の移動ロボット。
【請求項４】
前記制御部は、前記停止部位が複数設定された前記移動経路に沿った往復移動時において、前記停止部位をカウントしながら前記移動ロボット本体を移動させ、目標とする停止部位の手前で減速させてから該目標とする停止部位に前記移動ロボット本体の進行側に位置する３個のセンサを進入させる
請求項１〜３のいずれか一つの項に記載の移動ロボット。
【請求項５】
前記制御部は、前記停止部位のカウント時において、前記移動ロボット本体の進行側に位置する３個のセンサすべてでオフからオン又はオンからオフになり且つ前記移動ロボット本体の進行側とは反対側に位置する３個のセンサすべてでオンからオフ又はオフからオンになる内部信号を作成して、この内部信号の立ち上がりで前記停止部位を認識する
請求項４に記載の移動ロボット。
【請求項６】
前記制御部は、前記移動経路に沿った往復移動時に該移動経路からそれた場合、又は、前記移動経路から離れた場所で移動している場合において、前記移動ロボット本体の進行側に位置する３個のセンサのうちの前記中央センサが前記移動経路上方に位置した時点で一旦停止させるべく前記駆動機構に制御信号を出力した後、前記移動ロボット本体の進行側とは反対側に位置する３個のセンサのうちの前記中央センサを前記移動経路上方に位置させるべく前記駆動機構に制御信号を出力する
請求項１〜５のいずれか一つの項に記載の移動ロボット。
【請求項７】
移動ロボット本体と、この移動ロボット本体を全方向に移動させると共に超信地旋回させる駆動機構と、前記移動ロボット本体の前部及び後部において該移動ロボットの機軸上及びその両側にそれぞれ配置されて、移動面に設定された移動経路を検出する３個のセンサを備えた移動ロボットの制御方法であって、
往路移動時において、前記移動ロボット本体における前部側の３個のセンサと前記移動経路との位置関係に応じて前記駆動機構を制御して該移動ロボット本体を前記移動経路にトレースさせると共に、復路移動時において、前記移動ロボット本体における後部側の３個のセンサと前記移動経路との位置関係に応じて前記駆動機構を制御して該移動ロボット本体を前記移動経路にトレースさせる
ことを特徴とする移動ロボットの制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−２０３５５（Ｐ２０１３−２０３５５Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５１９０７（Ｐ２０１１−１５１９０７）
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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