JPH01187606A - 走行体の走行軌道計算方法 - Google Patents
走行体の走行軌道計算方法Info
- Publication number
- JPH01187606A JPH01187606A JP63011395A JP1139588A JPH01187606A JP H01187606 A JPH01187606 A JP H01187606A JP 63011395 A JP63011395 A JP 63011395A JP 1139588 A JP1139588 A JP 1139588A JP H01187606 A JPH01187606 A JP H01187606A
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- JP
- Japan
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- wall
- traveling
- obstacle
- running
- traveling body
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- Pending
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
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。
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、左官ロボット、床面清掃ロボット等の走行体
の走行軌道計算方法に関する。
の走行軌道計算方法に関する。
［従来の技術］
従来の床面仕上げロボットにおいては、その自動運転は
障害物のない長方形の床面に限られている。よって一部
に部屋などのある床面や障害物のある床面では、小さく
分割し、一部を手動運転で他の流工域へ移動を行うか、
すべてを手動運転す前記の如く、従来の床面仕上げロボ
ットにおいては、床面に障害物等がある場合には、ロボ
ットの自動運転はできなかった。
障害物のない長方形の床面に限られている。よって一部
に部屋などのある床面や障害物のある床面では、小さく
分割し、一部を手動運転で他の流工域へ移動を行うか、
すべてを手動運転す前記の如く、従来の床面仕上げロボ
ットにおいては、床面に障害物等がある場合には、ロボ
ットの自動運転はできなかった。
本発明の課題は、上記従来の欠点に鑑みて、障害物や部
屋などのある床面にも、自動運転が可能で、できるだけ
走行残部、例えば、施工残部分を残さないような走行体
の走行軌道計算方法を提供することである。
屋などのある床面にも、自動運転が可能で、できるだけ
走行残部、例えば、施工残部分を残さないような走行体
の走行軌道計算方法を提供することである。
［問題点を解決するための手段］
本発明による走行体の走行軌道計算方法は、走行体の走
行範囲内の外壁座標および障害物座標、ならびに走行ピ
ッチ等の教示データから、外壁および障害物を認識し、
前記外壁の内回りの仮想壁を計算し、前記走行体の走行
モードを第１および第２工程に分割し、前記第１工程で
は前記仮想壁又は前記障害物のある位置で折り返すこと
により、前記仮想壁内で前記走行体を往復走行させる走
行軌道を発生するとともに前記障害物の裏側の走行残部
を記憶し、前記第２工程では前記外壁沿いに外壁回りの
障害物を避けながら走行できる走行軌道を発生するとと
もに前記走行残部をも走行することを特徴とする。
行範囲内の外壁座標および障害物座標、ならびに走行ピ
ッチ等の教示データから、外壁および障害物を認識し、
前記外壁の内回りの仮想壁を計算し、前記走行体の走行
モードを第１および第２工程に分割し、前記第１工程で
は前記仮想壁又は前記障害物のある位置で折り返すこと
により、前記仮想壁内で前記走行体を往復走行させる走
行軌道を発生するとともに前記障害物の裏側の走行残部
を記憶し、前記第２工程では前記外壁沿いに外壁回りの
障害物を避けながら走行できる走行軌道を発生するとと
もに前記走行残部をも走行することを特徴とする。
［作 用コ
本発明によれば、外壁および障害物０識装置、仮想壁計
算装置、走行モードを２分割する工程切換装置、走行残
部記憶装置、および走行軌道を発生させる舵角制御装置
を備えることにより、教示データから外壁および障害物
を！！！識し、仮想壁を計算し、走行モードの第１工程
では、外壁より例えば１１Ｉｌ程度手前に仮想壁を考え
、その内部を教示等による走行ピッチで往復しながら走
行し、かつ、障害物があれば直前で折り返し走行残部を
記憶し、第２工程では、外壁に沿って外壁回りの障害物
を回避しつつ走行し、その途中第１工程で記憶した走行
残部を走行するよう走行軌道を計算することにより、走
行体を自動運転することができる。
算装置、走行モードを２分割する工程切換装置、走行残
部記憶装置、および走行軌道を発生させる舵角制御装置
を備えることにより、教示データから外壁および障害物
を！！！識し、仮想壁を計算し、走行モードの第１工程
では、外壁より例えば１１Ｉｌ程度手前に仮想壁を考え
、その内部を教示等による走行ピッチで往復しながら走
行し、かつ、障害物があれば直前で折り返し走行残部を
記憶し、第２工程では、外壁に沿って外壁回りの障害物
を回避しつつ走行し、その途中第１工程で記憶した走行
残部を走行するよう走行軌道を計算することにより、走
行体を自動運転することができる。
［実施例］
以下、本発明を図面に示す一実施例に基づいて、具体的
に説明する。第１図は本発明の一実施例の走行軌道計算
方法を実施するのに用いられる装置のブロック図を示す
。実施例として第２図のような障害物をもつ床面を考え
る。
に説明する。第１図は本発明の一実施例の走行軌道計算
方法を実施するのに用いられる装置のブロック図を示す
。実施例として第２図のような障害物をもつ床面を考え
る。
第１図において、走行モード切換装置５を第１工程側に
切り換え、第５図に示す第１工程出発点１２を出発した
ロボットが矢印方向に移動すると、第１図の外壁認識装
置１により、進行方向に外壁を認識する。第１図の仮想
壁計算装置２で第５図の仮想壁１１を計算し、第１図の
舵角制御装置６で第５図に示す仮想壁前１３での１８０
°旋回軌道を計算し次のピッチに移る。障害物がない場
合の走行は上記のくり返しであるが、障害物があると、
第１図の障害物認識装置３で仮想壁内部の障害物を認識
し、第１図の舵角制御装ｆｉｆ６で第５図に示す障害物
回避１４の１８０°旋回軌道を計算すると共に第１図の
走行残部記憶装ｆｆ１４に障害物の裏側の施工残部を記
憶する。以上の計算をくりかえし、第５図の第１工程終
了点１５に達すると、第１工程は終了し、第１図の走行
モード切換装置５を第２工程側に切り換え第２工程を開
始する。
切り換え、第５図に示す第１工程出発点１２を出発した
ロボットが矢印方向に移動すると、第１図の外壁認識装
置１により、進行方向に外壁を認識する。第１図の仮想
壁計算装置２で第５図の仮想壁１１を計算し、第１図の
舵角制御装置６で第５図に示す仮想壁前１３での１８０
°旋回軌道を計算し次のピッチに移る。障害物がない場
合の走行は上記のくり返しであるが、障害物があると、
第１図の障害物認識装置３で仮想壁内部の障害物を認識
し、第１図の舵角制御装ｆｉｆ６で第５図に示す障害物
回避１４の１８０°旋回軌道を計算すると共に第１図の
走行残部記憶装ｆｆ１４に障害物の裏側の施工残部を記
憶する。以上の計算をくりかえし、第５図の第１工程終
了点１５に達すると、第１工程は終了し、第１図の走行
モード切換装置５を第２工程側に切り換え第２工程を開
始する。
第２工程として第６図の第２工程出発点１６を出発した
ロボットは、第１図の外壁認識装置１により進行方向に
外壁を認識すると第１図の舵角制御１１装置６により第
６図に示す外壁ｙＪ１７の９０゜旋回軌道を計算する。
ロボットは、第１図の外壁認識装置１により進行方向に
外壁を認識すると第１図の舵角制御１１装置６により第
６図に示す外壁ｙＪ１７の９０゜旋回軌道を計算する。
このようにして外周を移動しながら、第１図の障害物認
識装置３によって第６図の仮想壁外部の障害物８を認識
すると、第１図の舵角制御装置６により旋回し、第６図
に示す障害物回避軌道１８を計算する。第６図の１９は
第１工程で記憶された施工残部であり、走行体が該走行
残部に達すると、第７図の軌道を第１図の舵角制御装置
６で計算する。
識装置３によって第６図の仮想壁外部の障害物８を認識
すると、第１図の舵角制御装置６により旋回し、第６図
に示す障害物回避軌道１８を計算する。第６図の１９は
第１工程で記憶された施工残部であり、走行体が該走行
残部に達すると、第７図の軌道を第１図の舵角制御装置
６で計算する。
第６図の第２工程終了点２０に到達すると、第２工程は
終了し、全軌道の計算を終了する。
終了し、全軌道の計算を終了する。
第３図は第１工程のフローチャート図、第４図は第２工
程のフローチャート図を示す。
程のフローチャート図を示す。
上記本発明の一実施例における走行体例えば左官ロボッ
トの外壁と障害物の教示方法および実走行中の認識につ
いて説明する。
トの外壁と障害物の教示方法および実走行中の認識につ
いて説明する。
左官ロボットには、その走行前にあらかじめ、第８図の
ように、外壁７と各障害物８〜１０の対角となる頂点の
位置のデータを下記の如く、教示しておく。
ように、外壁７と各障害物８〜１０の対角となる頂点の
位置のデータを下記の如く、教示しておく。
外 壁７ ：
（Ｘ １ 、 ’）／１ ） −（Ｘ２
、 Ｖ２ ）障害物８： （ｘｄ １（１） 、 ｙｄｌ （１） ）−（ｘｄ
２ （１）、 Ｖｄ２ （１））障害物９： （ｘｄｔ （２）、Ｖｄ＋ （２））−（ｘｄ２
（２）、Ｖｄ２ （２））障害物１０： （ｘｄｔ （３）、Ｖｄｔ （３））−（ｘｄ２
（３）、Ｖｄｚ （３））さらに、ここから障害物と
して仮想壁内部障害物と仮想型外部障害物に分けておく
。両方にまたがる障害物は両方に入れておく。本例の場
合には、仮想壁内部障害物は障害物９と１０であり、仮
想型外部障害物は障害物８と１０である。なお、第１図
中の仮想壁計算装＠２というのは、第１工程の往復走行
での旋回開始点の判断として走行中に用いるものである
（仮想壁は外壁の１巾程度内側を考える。）。
、 Ｖ２ ）障害物８： （ｘｄ １（１） 、 ｙｄｌ （１） ）−（ｘｄ
２ （１）、 Ｖｄ２ （１））障害物９： （ｘｄｔ （２）、Ｖｄ＋ （２））−（ｘｄ２
（２）、Ｖｄ２ （２））障害物１０： （ｘｄｔ （３）、Ｖｄｔ （３））−（ｘｄ２
（３）、Ｖｄｚ （３））さらに、ここから障害物と
して仮想壁内部障害物と仮想型外部障害物に分けておく
。両方にまたがる障害物は両方に入れておく。本例の場
合には、仮想壁内部障害物は障害物９と１０であり、仮
想型外部障害物は障害物８と１０である。なお、第１図
中の仮想壁計算装＠２というのは、第１工程の往復走行
での旋回開始点の判断として走行中に用いるものである
（仮想壁は外壁の１巾程度内側を考える。）。
走行中は、左官ロボットが検出したその時点での位置、
方向と外壁、障害物の教示データより外壁、障害物の認
知をする。認識した障害物の裏側は施工残部として記憶
する。
方向と外壁、障害物の教示データより外壁、障害物の認
知をする。認識した障害物の裏側は施工残部として記憶
する。
本発明の一実施例における左官ロボットの自己位置と方
位の検出方法について以下に説明する。
位の検出方法について以下に説明する。
左官ロボットの位置・方位の検出は走行平面上に設置し
た４つ以上の反射鏡と走行体に取り付けられたレーザ光
照射装置を用いて行なわれる。第９図に示す通り反射鏡
は入射光と反射光が１８０度の角度をなす様に３枚の鏡
板がそれぞれ直角となるプリズムである。又、レーザ光
照射装置は第１０図に示す通り発光部で生成されたレー
ザ光を回転速度３００ ｒｐｍで周囲に照射するととも
に反射鏡からの反射光を受光部に伝達させる回転反射鏡
と、この反射光により左官ロボットの位置座標及び方位
を算出するマイクロコンピュータとから構成されている
。あらかじめ左官ロボットには、走行軌道の座標と方位
を、又、レーザ光照射装置には左官ロボットの初期位置
座標と初期方位並びに反！）１鏡の位置座標をそれぞれ
左官ロボットを介して教示しておく。レーザ光照射装置
は走行時の時々刻々変化する各反射鏡からの反射光の反
射角により左官ロボットの位置座標及び方位を以下の通
り算出し、その値を走行体に与える。第１１図に示すよ
うに４つの反射鏡を直交座１！Ｘ−Ｙ平面上のＡ（Ｘｌ
、Ｙｔ ）、Ｂ（Ｘ２．Ｙ２ ）、Ｃ（Ｘ３ 、 Ｙ３
） 、 Ｄ （Ｘ４ 、 Ｙ４ ）に設置すれば回転
反射鏡の回転角によりθ１〜θ４までの角度が求められ
るので、三角測量により左官ロボットの位置座標および
方位が求められる。その値を左官ロボットに与える。な
お左官ロボットが円弧を走行する場合の方位はその接線
方向となる。
た４つ以上の反射鏡と走行体に取り付けられたレーザ光
照射装置を用いて行なわれる。第９図に示す通り反射鏡
は入射光と反射光が１８０度の角度をなす様に３枚の鏡
板がそれぞれ直角となるプリズムである。又、レーザ光
照射装置は第１０図に示す通り発光部で生成されたレー
ザ光を回転速度３００ ｒｐｍで周囲に照射するととも
に反射鏡からの反射光を受光部に伝達させる回転反射鏡
と、この反射光により左官ロボットの位置座標及び方位
を算出するマイクロコンピュータとから構成されている
。あらかじめ左官ロボットには、走行軌道の座標と方位
を、又、レーザ光照射装置には左官ロボットの初期位置
座標と初期方位並びに反！）１鏡の位置座標をそれぞれ
左官ロボットを介して教示しておく。レーザ光照射装置
は走行時の時々刻々変化する各反射鏡からの反射光の反
射角により左官ロボットの位置座標及び方位を以下の通
り算出し、その値を走行体に与える。第１１図に示すよ
うに４つの反射鏡を直交座１！Ｘ−Ｙ平面上のＡ（Ｘｌ
、Ｙｔ ）、Ｂ（Ｘ２．Ｙ２ ）、Ｃ（Ｘ３ 、 Ｙ３
） 、 Ｄ （Ｘ４ 、 Ｙ４ ）に設置すれば回転
反射鏡の回転角によりθ１〜θ４までの角度が求められ
るので、三角測量により左官ロボットの位置座標および
方位が求められる。その値を左官ロボットに与える。な
お左官ロボットが円弧を走行する場合の方位はその接線
方向となる。
［発明の効果］
本発明によれば、例えば、柱や部屋などの障害物のある
床面においても、走行体の自動運転のための軌道生成が
可能となる。さらに、第２工程で走行範囲の外周をまわ
るため、例えば外周の施工残部分も大幅に減少させるこ
とができる。
床面においても、走行体の自動運転のための軌道生成が
可能となる。さらに、第２工程で走行範囲の外周をまわ
るため、例えば外周の施工残部分も大幅に減少させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明方法を実施するのに用いられる装置の
構成を示すブロック図、第２図は走行体が走行する床面
の外壁と障害物の例を示す図、第３図および第４図は、
それぞれ本発明の実施例における第１工程および第２工
程の作用を示すフローチャート図、第５図は第３図に示
す第１工程により出力された走行体の走行軌道と仮想壁
を示す図、第６図は第４図に示す第２工程により出力さ
れた走行体の走行軌道を示す図、第７図は第４図に示す
第２工程において、障害物の裏側の走行残部を走行する
ための走行軌道を示す図、第８図は走行体に対する外壁
と障害物の教示方法を説明するための図、第９〜第１１
図は走行体の自己位置と方位の検出方法を説明するため
の図である。 １・・・外壁認識装置、２・・・仮想壁計算装置、３・
・・障害物認識装置、４・・・走行残部記憶装置、５・
・・走行モード切換装置、６・・・舵角制御装置、７・
・・外壁、８〜１０・・・障害物、１１・・・仮想壁、
１９・・・走行残部。
構成を示すブロック図、第２図は走行体が走行する床面
の外壁と障害物の例を示す図、第３図および第４図は、
それぞれ本発明の実施例における第１工程および第２工
程の作用を示すフローチャート図、第５図は第３図に示
す第１工程により出力された走行体の走行軌道と仮想壁
を示す図、第６図は第４図に示す第２工程により出力さ
れた走行体の走行軌道を示す図、第７図は第４図に示す
第２工程において、障害物の裏側の走行残部を走行する
ための走行軌道を示す図、第８図は走行体に対する外壁
と障害物の教示方法を説明するための図、第９〜第１１
図は走行体の自己位置と方位の検出方法を説明するため
の図である。 １・・・外壁認識装置、２・・・仮想壁計算装置、３・
・・障害物認識装置、４・・・走行残部記憶装置、５・
・・走行モード切換装置、６・・・舵角制御装置、７・
・・外壁、８〜１０・・・障害物、１１・・・仮想壁、
１９・・・走行残部。
Claims (1)
- 走行体の走行範囲内の外壁座標および障害物座標、なら
びに走行ピッチ等の教示データから、外壁および障害物
を認識し、前記外壁の内回りの仮想壁を計算し、前記走
行体の走行モードを第１および第２工程に分割し、前記
第１工程では前記仮想壁又は前記障害物のある位置で折
り返すことにより、前記仮想壁内で前記走行体を往復走
行させる走行軌道を発生するとともに前記障害物の裏側
の走行残部を記憶し、前記第２工程では前記外壁沿いに
外壁回りの障害物を避けながら走行できる走行軌道を発
生するとともに前記走行残部をも走行することを特徴と
する走行体の走行軌道計算方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63011395A JPH01187606A (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 走行体の走行軌道計算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63011395A JPH01187606A (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 走行体の走行軌道計算方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01187606A true JPH01187606A (ja) | 1989-07-27 |
Family
ID=11776823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63011395A Pending JPH01187606A (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 走行体の走行軌道計算方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01187606A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0281210A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Hitachi Ltd | 自走ロボットの制御装置 |
| CN116859965A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-10-10 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种六自由度飞行轨迹预测方法及装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6093522A (ja) * | 1983-10-26 | 1985-05-25 | Ootomatsukusu Kk | 移動ロボツトの制御装置 |
| JPS62120510A (ja) * | 1985-11-21 | 1987-06-01 | Hitachi Ltd | 自動掃除機の制御方法 |
-
1988
- 1988-01-21 JP JP63011395A patent/JPH01187606A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6093522A (ja) * | 1983-10-26 | 1985-05-25 | Ootomatsukusu Kk | 移動ロボツトの制御装置 |
| JPS62120510A (ja) * | 1985-11-21 | 1987-06-01 | Hitachi Ltd | 自動掃除機の制御方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0281210A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Hitachi Ltd | 自走ロボットの制御装置 |
| CN116859965A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-10-10 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种六自由度飞行轨迹预测方法及装置 |
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