JP2814558B2 - 移動ロボットシステムにおける走行制御方法 - Google Patents

移動ロボットシステムにおける走行制御方法

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JP2814558B2
JP2814558B2 JP1123299A JP12329989A JP2814558B2 JP 2814558 B2 JP2814558 B2 JP 2814558B2 JP 1123299 A JP1123299 A JP 1123299A JP 12329989 A JP12329989 A JP 12329989A JP 2814558 B2 JP2814558 B2 JP 2814558B2
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友司 西川
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神鋼電機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、複数の移動ロボットと、これらの移動ロ
ボットを制御する制御局とから構成される移動ロボット
システムに係り、特に、移動ロボットの走行制御方法に
関する。
「従来の技術」 近年、FA(ファクトリー・オートメーション)の発達
に伴い、この種のシステムが各種開発され、実用化され
ている。この移動ロボットシステムにおいて、制御局は
待機中の移動ロボットへ無線または有線によって行き先
およびその行き先において行う作業指令を出す。移動ロ
ボットは、指示された場所へ自動走行して到達し、指示
された作業を行い、作業が終了した時はその場で待機し
て次ぎの指示を待つ。このような移動ロボットにおいて
は、搭載されたCPU(中央処理装置)が、制御局からの
指示にしたがって行き先までの経路探索を行い、この探
索結果に基づいた走行手順を作成する。この走行手順
は、走行時の動作に対応するコマンド、例えば、一時停
止や経路走行などを表すコマンドによって行き先までに
行われる一連の動作が記述された走行コマンド列であ
る。CPUは、作成した走行コマンド列を移動ロボット内
の走行制御装置へ転送し、転送を受けた走行制御装置が
順次、各コマンドの解釈を行って自動走行を実行する。
「発明が解決しようとする課題」 ところで、このような移動ロボットシステムにおい
て、作業指令に基づいて走行中または作業中にある特定
の移動ロボットへ走行中止を指示する場合には、制御局
から送出されるキャンセルコマンドによって、その移動
ロボット内に記憶されている未実行の走行コマンド列を
消去させる。しかしながら、従来のシステムにおける移
動ロボットでは、キャセルコマンドを受けた時点で直ち
に停止して待機状態に入るため、スピンターン中や進路
変更中などで停止した場合には、自身の姿勢を見失い、
制御局から次の走行指令を受けてもすぐに再走行を行う
ことができない問題があった。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、
キャンセルコマンドを受けても走行可能な姿勢で移動ロ
ボットを停止させることができる移動ロボットシステム
における走行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」 この発明は、複数の移動ロボットと、これらの移動ロ
ボットを制御する制御局とからなる移動ロボットシステ
ムにおいて、前記移動ロボットの走行コマンド列の消去
を指示するキャンセルコマンドが生じた場合、前記移動
ロボットが走行中で、かつ、実行中の走行コマンドによ
り到達する所定の位置で作業がある場合には、未実行走
行コマンドから該作業完了後走行姿勢へ変更するために
必要な走行コマンドを抽出し、前記移動ロボットが作業
中である場合には、該作業完了後走行再開位置に戻り、
かつ、走行姿勢へ変更するために必要な走行コマンドを
抽出し、前記抽出した走行コマンドに関し該コマンドを
利用して走行可能な姿勢で停止するとともに、未実行の
走行コマンドを消去することを特徴としている。
「作用」 この発明によれば、キャンセルコマンドを受けた移動
ロボットが走行中である場合には、実行中の走行コマン
ドで到達する所定の位置に走行可能な姿勢で停止すると
共に、未実行の走行コマンドを消去し、作業中である場
合には、作業完了後に所定の位置へ戻り、走行可能な姿
勢で停止すると共に、未実行の走行コマンドを消去す
る。
「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の一実施例による走行
制御方法を適用した移動ロボットシステムについて説明
する。第1図は同移動ロボットシステムの全体構成を示
すブロック図である。この図において、1は制御局、2
−1〜2−10は移動ロボットであり、制御局1と各移動
ロボット2−1〜2−10は無線によって接続されてい
る。移動ロボット2−1〜2−10は、走行領域内におい
て予め決められている走行路の床面に貼付された磁気テ
ープに沿って移動するようになっている。この走行路に
は適宜の間隔をおいてノードが設定されている。このノ
ードは停止点、分岐点、作業点などの総称であり、各ノ
ードには識別番号が付与されている。また、移動ロボッ
ト2には、各ノードに設けられたノードマークを検出す
る磁気マークセンサが設けられている。
第2図は制御局1の構成を示すブロック図であり、こ
の図において、1aはCPU(中央処理装置)、1bはCPU1aに
おいて用いられる複数のプログラムが記憶されたプログ
ラムメモリ(ROM)である。このプログラムメモリ1bに
は、システム監視制御用のプログラムの他に、地図情報
の入力を行う編集地図作成プログラム、編集地図を走行
地図に変換する地図コンパイラが記憶されている。1cは
各移動ロボット間の衝突を防止するためのデータが記憶
されている衝突テーブル(RAM)である。1dは地図メモ
リであり、複数のデータテーブルで形成される走行地図
を記憶している。このデータテーブルには、登録ノード
順に各ノードの座標、ノード種別、そのノードに接続さ
れている他のノードの番号等が格納されているノード接
続テーブルや、ノード間のシーン情報(走行路から壁ま
での距離と壁の長さを表す情報)、ノード間の走行条件
等が格納されているシーンテーブルなどがある。1eはCP
U1aにおいて用いられるデータ記憶用のメモリ(RAM)で
ある。1fはシステム監視制御のための各種操作が行われ
る操作部である。1gは通信装置であり、CPU1aから供給
されるデータを200〜300MHzの搬送波に乗せて送信し、
また、移動ロボット2から搬送波に乗せて送信されてく
るデータを受信する。
次に、移動ロボット2について説明する。第3図は移
動ロボット2の構成を示すブロック図であり、この図に
おいて、2aはCPU(中央処理装置)、2bはCPU2aにおいて
用いられるプログラムが記憶されたプログラムメモリ
(ROM)、2cはデータ記憶用のデータメモリ(RAM)、2d
は操作部、2eは通信装置である。2fは制御局1の地図メ
モリ1dと同一のデータテーブルで形成される走行地図が
記憶されている地図メモリである。2Gは走行制御装置で
あり、CPU2aから供給される走行コマンドに基づいて車
輪駆動用モータおよびステアリングモータを制御し、移
動ロボットを目的地まで走行させる。2hはアーム制御装
置であり、CPU2aから供給される作業プログラム番号を
受け、移動ロボットが目的地に到着した時点でその番号
の作業プログラムを実行し、自身が記憶しているティー
チングデータを読み出してアーム(図示略)に各種作業
を行わせる。
次に、上述の構成における走行コマンドの概要につい
て説明する。第4図は、移動ロボット2が走行する走行
路の一部を示す図であり、この図におけるN0〜N2はノー
ドである。いま、ノードN0に待機している移動ロボット
2が制御局1からノードN2へ行けという指令を受ける
と、CPU2aが経路探索を行い、ノードN1を経由してノー
ドN2へ走行する経路を選択する。そして、地図メモリ2f
に記憶されている走行地図を参照して走行コマンドの作
成を行う。このようなノード間の走行を表す経路走行コ
マンドは“GOコマンド”で定義され、以下のコマンドパ
ラメータで構成される。すなわち、 GO(X,Y,V,θ,P,N) ここで、X;前進距離〔mm〕 Y;横行距離〔mm〕 V;速度 〔m/h〕 θ;回転角度〔rad〕 P;コマンドを実行するために必要なシーン情
報(走行路から壁までの距離と壁の長さを表す情報)が
格納されている地図メモリ2fのアドレス N;コマンド実行後に到達するノード番号 である。したがって、移動ロボット2がノードN0からノ
ードN1に走行するための“GOコマンド”は、現在位置
(ノードN0)からθ回転した方向へ速度V1でX1mm前進
するとノードN1に到達する。上述したノードN0からノー
ドN1への走行中には地図メモリ2fのアドレスP1に格納さ
れているシーン情報を参照するので、 GO(X1,0,V11,P1,N1)と表すことができる。ま
た、ノードN1からノードN2への“GOコマンド”は、同様
にして、 GO(X2,0,V22,P2,N2)と表すことができる。
以上のように作成された走行コマンド列は、CPU2aに
よってデータメモリ2cから走行制御装置2gへ転送され、
転送された走行コマンド列に基づいて走行制御装置2aが
順次、走行コマンドを解釈して自動走行が行われる。
次に、上述した走行コマンド列の消去を指示するキャ
ンセルコマンドについて説明する。このキャンセルコマ
ンドは制御局1から移動ロボット2へ送出されるコマン
ドであり、以下に表すコマンドパラメータで構成され
る。
CANCEL(flag,brake,servo) ここで、“flag"は走行コマンドの消去を行う場合の
処理内容を「0」または「1」(後述する)で指定する
パラメータである。“brake"は移動ロボット2停止後の
駆動輪のブレーキ状態を指定するパラメータであり、
「0」の場合にはブレーキをかけず、「1」の場合には
ブレーキをかけることを表す。“servo"は移動ロボット
2停止後の走行制御装置2gの電源状態を指定するパラメ
ータであり、「0」の場合には電源オフとし、「1」の
場合には電源をオンとすることを表す。このようなキャ
ンセルコマンドを受けた移動ロボット2は、上記の各パ
ラメータにしたがった走行制御を行う。
次に、上述したキャンセルコマンドを受けた移動ロボ
ット2の走行制御方法について説明する。まず、制御局
1からキャンセルコマンドを受けた移動ロボット2は、
第5図のステップS1に進む。ステップS1では、キャンセ
ルコマンドの“flag"が「0」であるか「1」であるか
を判断し、この判断結果が「1」の場合にはステップS2
へ進む。次に、ステップS2では、自身が走行中であるか
アーム作業中であるかを判断し、この判断結果が「YE
S」の場合には次のステップS3へ進む。次いで、ステッ
プS3では、現在実行中の走行コマンドで到達する所定ノ
ードでアーム作業があるか否かを判断し、この結果が
「YES」の場合には、次のステップS4へ進み、「NO」の
場合にはステップS6へ進む。そして、ステップS4では、
走行制御装置2g内の走行コマンド記憶エリアに記憶され
ている未実行の走行コマンド列から順番に走行コマンド
を読み出し、読み出した走行コマンドが作業完了後の走
行姿勢へ変更するために必要であるか否かを判断する。
この判断結果が「YES」の場合には、次のステップS5に
進む。ステップS5では、走行制御装置2g内の他の記憶エ
リアへ必要な走行コマンドを待避させる。次いで、ステ
ップS4で判断結果が「NO」の場合、すなわち、作業完了
後の走行姿勢へ変更するために必要な走行コマンドが全
て確保された場合にはステップS6へ進む。ステップS6で
は走行制御装置2g内の走行コマンド記憶エリアをクリア
し、未実行の走行コマンドの消去を行う。次に、ステッ
プS7では、走行制御装置2g内の他の記憶エリアに待避し
た走行コマンドを再び走行コマンド記憶エリアに戻す。
一方、ステップS2の判断結果が「NO」の場合には、ス
テップS8へ進む。ステップS8では、走行制御装置2g内の
走行コマンド記憶エリアに記憶されている未実行の走行
コマンド列から順番に走行コマンドを読み出し、読み出
した走行コマンドが作業完了後、走行再開位置となる所
定の位置へ戻り、かつ走行姿勢へ変更するために必要で
あるか否かを判断する。この判断結果が「YES」の場合
には、次のステップS9に進む。ステップS9では、走行制
御装置2g内の他の記憶エリアへ必要な走行コマンドを待
避させる。次いで、ステップS8の判断結果が「NO」の場
合、すなわち、所定の位置へ戻り、かつ、走行姿勢へ変
更するために必要な走行コマンドが確保された場合には
ステップS6へ進む。また、ステップS1の判断結果が
「0」の場合にはステップS6へ進む。そして、このよう
な一連の処理によって得られた走行コマンドを実行した
移動ロボット2は走行可能な姿勢で待機状態となる。
なお、上記実施例は移動ロボットが床面の磁気テープ
を検出しつつ同テープに沿って走行するものであるが、
この発明は移動ロボットが超音波センサによって周囲の
状況を検出しつつ走行するものにも適用することができ
る。また、上記実施例は移動ロボットがアームを有して
いるが、この発明はアームを有さず、単に自動走行する
だけの移動ロボット(運搬用等)にも適用することがで
きる。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、処理フラグ
がセットされたキャンセルコマンドを受けた移動ロボッ
トが走行中である場合には、実行中の走行コマンドで到
達する所定の位置に走行可能な姿勢で停止すると共に、
未実行の走行コマンドを消去し、作業中である場合に
は、作業完了後に所定の位置へ戻り、走行可能な姿勢で
停止すると共に、未実行の走行コマンドを消去するの
で、キャンセルコマンドを受けても走行可能な姿勢で移
動ロボットを停止させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図は同実施例における制御局の構成を示すブロック
図、第3図は同実施例における移動ロボットの構成を示
すブロック図、第4図は同実施例における走行路の一部
を示す図、第5図は同実施例における走行制御方法を示
すフローチャートである。 1……制御局、2……移動ロボット、 2a……CPU、2g……走行制御装置

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の移動ロボットと、これらの移動ロボ
    ットを制御する制御局とからなる移動ロボットシステム
    において、 前記移動ロボットの走行コマンド列の消去を指示するキ
    ャンセルコマンドが生じた場合、 前記移動ロボットが走行中で、かつ、実行中の走行コマ
    ンドにより到達する所定の位置で作業がある場合には、
    未実行走行コマンドから該作業完了後走行姿勢へ変更す
    るために必要な走行コマンドを抽出し、 前記移動ロボットが作業中である場合には、該作業完了
    後走行再開位置に戻り、かつ、走行姿勢へ変更するため
    に必要な走行コマンドを抽出し、 前記抽出した走行コマンドに関し該コマンドを利用して
    走行可能な姿勢で停止するとともに、未実行の走行コマ
    ンドを消去する ことを特徴とする移動ロボットシステムにおける走行制
    御方法。
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