JPH01106113A - 清掃ロボット装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は清掃ロボット装置に係り、特にｍｓ作業開始前
の準備作業を軽減させることが可能なものに関する。

（従来の技術） 一般に、清ｎＯポット装置は、無人搬送車の車両部に、
Ｗ４掃液散布、ブラッシング、及び汚水回収等の設備を
備えたＷ４掃部牽搭載した構成となっている。又、電気
回路的には第５図に示すような構成となっている。

図中符号１は清掃ロボット装置の全体を示しており、こ
の清掃ロボット装置１には演算記憶部２が設置されてい
る。この演算記憶部２には、操作部３、清ｎ機能部４、
走行駆動部５、センサ部６が夫々接続されている。上記
走行駆動部５には走行ドライバ７及び操舵ドライバ８が
接続され、また上記センサ部６にはガスレートジャイロ
９、レーザセンサ１０、超音波センサ１１、及びタッチ
センサ１２が夫々接続されている。

上記構成によると、まず操作部３により清掃作業動作を
選択し、乾湿方式の清ＩＩびに艶出し作業に適した清掃
具を清掃機能部４によって設定する。一方センサ部６は
慣性誘導用のガスレートジャイロ９により走行の方位を
検出し、上記演算記憶部２を介して走行駆動部５の各要
素を制御する。

又、進行方向中に障害物がある場合であるが、この場合
には超音波センサ１１及びタッチセンサ１２により該障
害物を検出し、それによってｌｌｉ害物との衝突等の事
故を未然に防止する。又、レーザセンサ１０により走行
領域の壁等からの距離を測定し、それによってガスレー
トジャイロ９の方位データを修正する。それによって清
掃ロボット装ｒ！１１の領域外への走行を防止する。

そこで、第６図を参照して長方形をなす室２１の清掃作
業について説明する。この至２１は壁２１ａ、２１ｂ、
２１ｃ、及び２１ｄにより包囲されており、ロボット１
は壁２１ａ及び２１Ｃに挟持されたコーナ部２１ｅに配
＠されている。この位置から所定の清掃作業が開始され
る。まず壁２１ａ乃至２１ｄとロボット１との距離をレ
ーザセンサ１０により測定して、例えばロボット１とＷ
１２１ｃとの間隔が一定の間隔となるように制御した状
態でガスレートジャイロ９により図中破線で示すように
直線走行制御をなす。そして清掃ロボット１と壁２１ｂ
側との距離をレーザセンサ１ｏにより測定し、所定の値
になったところで（壁２１ｔ）との間に所定の距離を残
した状態）、ロボット１の走行を停止させる。次に壁２
１ｂに沿って所定距離だけ横行しく図中下方向に走行す
る）、次いで壁２１ｃに平行に直線走行（ｆｔａ初の直
線走行とは逆方向）をなす。以下同様の作用により順次
直線走行を繰返していく。

上記走行動作に際して走行路上に柱２２等の障害物が存
在する場合がある。その場合には図にも示すよう、に柱
２２を回避しながら走行していく。

すなわち、上記柱２２の存在はレーザセンサ１０により
検出することができ、よってレーザセンサ１０により柱
２２との距離を測定しながら走行する。

しかしながら上記構成によると次のような問題がある。

すなわちレーザセンサ１０から発せられるレーザ光はス
ポット光であり、よって障害物の大きさによっては回避
不能になることが予想される。そこで従来は障害物側に
工夫を施してその大きさを人為的に変更し、上記レーザ
センサ１０による検出が可能な状態としていた。したが
って清掃作業を開始する前に、障害物に工夫を施すとい
った煩雑な作業を余儀なくされるとともに、作業に長時
間を要してしまい、清掃作業の能率を低下させてしまう
という問題があった。

（問題点を解決するための手段）　　゛このように従来
の構成にあっては、清掃作業を開始する前の準備作業が
煩雑であって、作業に長時間を要してしまうという問題
があり、本発明はこのような点に基づいてなされたもの
でその目的とするところは、清掃前の準備作業を軽減さ
せて障害物の大きさあるいは形状等に拘らず十分な清掃
を施すことが可能な清掃ロボット装置を提供することに
ある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明による清掃ロボット装置は、Ｗ４帰対象
領域内を走行して清掃対象ｆｌＡ域内の情報を収集する
とともに該収集した情報に基づいて清掃経路を決定する
教示装置と、清掃装置を搭載し上記教示装置により決定
された清掃経路に基づいて上記清掃対象領域内を走行し
てこれをｔ＊’８する再生装置とを具備したことを特徴
とするものである。

（作用） つまり、清掃装置を搭載した再生装置を走行させる前に
、まず教示装置を走行させる。この教示装置はＷ４掃領
域内を走行しながら情報、例えば障害物の有無、障害物
の大きさ、あるいは障害物の位置等の情報を収集する。

教示装置は収集した各種情報を処理して’ｓｉｎ経路を
決定する。再生装置は上記教示＠置により決定された清
掃経路に基づいて上記清掃領域内を走行しかつこれを清
掃するものである。

（実施例） 以下第１図乃至第４図を参照して本発明の一実施例を説
明する。第１図は本実施例による清掃ロボット装置の教
示型（教示装置）１０１の構成を示す図であり、第２図
は清掃ロボット装置の再生車（再生装置１０２の構成を
示す図である。

本実施例による清掃ロボット装置はこれら教示型１０１
及び再生１１１０２から構成されている。そして清掃対
象となっている領域内を清掃する場合には、まず清掃対
象領域内にて上記教示型１０１を走行させ、清掃領域内
における各種情報、例えば障害物の有無、障害物の位置
、障害物の大きさ等の情報を収集する。教示Ｉ＄ｔ１０
１はそれら収集した情報を処理して記憶するとともに、
再生車１０２の走行ルート等を決定する。あとは清掃装
置を搭載した再生１１１０２が走行しながら所定の清掃
をなすものである。以上が本実施例による清掃ロボット
装置の概略構成であり、以下順次詳細に説明する。

まず教示型１０１の構成から説明する。図中符号１０３
は演陣記憶部であり、この演算記憶部１０３には、操作
部１０４、走行駆動部１０５、及びセンサ部１０６が接
続されている。上記操作部１０４にはメモリカード１０
７が接続され、走行駆動部１０５には走行ドライバ１０
８及び操舵ドライバ１０９が接続され、さらにセンサ部
１０６にはガスレートジャイロ１１０、レーザセンサ１
１１、超音波センサ１１２、及びタッチセンサ１１３が
接続されている。

次に第２図を参照して再生車１０２の構成を説明すると
、図中符号１１４は演算記憶部であり、この演算記憶部
１１４には、操作部１１５、清掃機能＄１１６、走行駆
動部１１７、及びセンサ部１１８が接続されている。上
記操作部１１５にはメモリカード１１９が接続され、又
走行駆動部１１７には、走行ドライバ１２０、及び操舵
ドライバ１２１が接続されている。さらにセンサ部１１
８には、ガスレートジャイロ１２２、及びタッチセンサ
１２３が接続されている。

以上の構成を基にその作用を説明する。まず教示型１０
１を第３図に示すように清掃対象領域行領域１３１のコ
ーナ部１３１ａに配置する。次にレーデセンサ１１１に
より直進方向を選択し、左右側面と領域側面までの距離
を一定に保持しながらがスレートジャイロ１１０を利用
して図中破線で示すように直線走行を行なう。その後前
方と領域面までの距離が所定値になれば一定距離だけ横
行を行ない（図中実線で示す）、次に上記直線走行とは
逆方向に直線走行する。以下同様の動作を繰返してその
間の走行哩歴をメモリカード１１９に順次格納していく
。

上記動作中にあって、障害物１３２を超音波センサ１１
２が検知した場合について説明する。この場合には教示
型１０１をポイントｐ１〜ｐ２〜ｐ３と移動させて、レ
ーザセンサ１１１で距離を測定して、障害物１３２の幅
を把握する。さらにポイントｐ２〜ｐ４と移動して障害
物１３２の長さを把握する。以上の動作は柱１３３があ
る場合も同様である。すなわち教示型１０１をポイント
ｐ６〜ｐ７と移動させるとともに、ポイントｐ７〜ｐ８
と移動させて柱１３３の幅等を把握する。

このように清掃対象領域内にて教示型１０１を走行させ
て各種情報を収集する。

次に収集した情報に所定の処理を施して再生車１０２の
走行ルートを決定する。その処理の仕方の一例を第４図
を参照して説明する。第４図は清掃対象領域１３１を格
子状に分割して、各ブロックを（Ｘ、Ｖ）座標で示した
ものであり、清掃対象領域１３１内の情報が各ブロック
毎に分割されている。ここで再生車１０２をできるだけ
能率良く走行させる為には直進部ができる限り長い方が
良い。そこで第４図に示したデータを基に分割メツシュ
を縦方向及び横方向に検索してその数を比較する。それ
によって直進方向を決定する。第４図に示す場合には図
中縦方向（×方向）に走行させることになる。またその
他の運転方法（走行経路）も決定されて、メモリカード
１０７に格納される。また走行経路としては、Ｒ短なも
のが決定されるものとする。

次に再生車１０２による清掃動作を開始する。

すなわち再生１ｔ１１０２はメモリカード１０７に格納
されている情報に基づいてプレイバック１ｔｌｌＩ御さ
れる。つまり、（１，１＞地点からＸ方向に（１１゜１
）地点まで走行しながら清掃する。次に（１１゜１）地
点から（１１，２）地点まで横行する。次に（１１，２
）地点から（１，２）地点まで（−Ｘ）方向に走行しな
がら清掃する。次に（１，２＞地点から（１，３）地点
まで横行した後（４，３）地点までＸ方向に走行しかつ
清掃する。次は障害物１３２を迂回して（４，２）地点
まで横行しさらに（７，２＞地点までＸ方向に走行した
後（７゜３）地点まで横行する。その際（７，２）地点
までは既に清掃が終了しているので走行するだけである
。次に（７，３）地点から（１１，３）地点までＸ方向
に走行しかつ清掃する。以下同様の動作を繰返し清掃対
象領域１３１に清掃を施す。その際上述したように既に
清掃が終了した部分については単に走行するだけである
。

以上本実施例によると以下のような効果を奏することが
できる。

■まず、教示中１０１を走行させて清掃対象場所の情報
を予め収集し、その情報に基づいて再生車１０２の走行
経路を決定すれば、あとはその決定された走行経路にし
たがって再生Ｉｔ！１０２を走行させれば所望の清掃を
なすことができる。その際、上記教示中１０１により情
報を収集する作業は従来のように障害物に各種の工夫を
施す作業に比べて容易である。したがって清掃作業の前
の準備作業が大幅に容易になるとともにその時間も短縮
され、能率の良い清掃作業を提供することができる。

■次に教示１１１０１による情報収集は清掃対象場所が
異なっても可能であり、広範囲にわたって適用すること
ができる。

■また、本実施例による教示中１０１は収集した情報に
基づいて、直進部ができる限り長い方向を選択して再生
車１０２の走行方向とするものであり、極めて能率の良
い清掃を提供することができる。

尚、本発明は前記一実施例に限定されるものではなく、
例えば教示装置及び再生装置の走行方式としては車輪を
使用するもの、りＯ−ラを使用するもの等積々のものが
考えられる。また教示装置による情報処理についても種
々のものが想定される。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によるロボット設備によると
、清掃に先立つ準備作業を容易にしかつそれに要する時
間を短縮させることができ、清掃作業の能率を大幅に向
上させることができる等その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図は教示中の構成図、第２図は再生車の構成図、第３図
は教示中による情報収集を示す図、第４図は教示中によ
り得られた情報をマツプ処理したものを示す図、第５図
及び第６図は従来例の説明に使用した図で、第５図はロ
ボットの構成図、第６図はロボットによる清掃動作を示
す図である。 １０１・・・教示中（教示装置）、１０２・・・再生車
（再生ｖ、ｒ！ｌ＞。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 １３１ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　１３１第３図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）清掃対象領域内を走行して清掃対象領域内の情報
   を収集するとともに該収集した情報に基づいて清掃経路
   を決定する教示装置と、清掃装置を搭載し上記教示装置
   により決定された清掃経路に基づいて上記清掃対象領域
   内を走行してこれを清掃する再生装置とを具備したこと
   を特徴とする清掃ロボット装置。
2. （２）上記教示装置は、収集した情報にマップ処理を施
   して地図を作製し、該地図に基づいて清掃経路を決定す
   るものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の清掃ロボット装置。
3. （３）上記教示装置は、上記マップ処理により得られた
   地図に基づいて直進部が長いルートを選択し、それを再
   生装置の走行方向とするものであることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の清掃ロボット装置。