JPH04312104A - 移動作業ロボット - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動床面掃除機・自動床
面仕上げ装置等のように自動的に作業を行う移動作業ロ
ボットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、作業機器に走行駆動装置・センサ
類および走行制御手段等を付加して、自動的に作業を行
う各種の移動作業ロボットが開発されている。例えば自
走式掃除機は、清掃機能として本体底部に吸込みノズル
やブラシなどを備え、移動機能として走行および操舵手
段と走行時の障害物を検知する障害物検知手段と位置を
認識する位置認識手段とを備え、この障害物検知手段に
よって清掃場所の周囲の壁等に沿って移動しつつ、位置
認識手段によって清掃区域を認識し、その清掃区域内を
移動して清掃区域全体を清掃するものである。

【０００３】ここで、自走式掃除機に関連するじゅうた
ん目による影響について図１４を参照しながら説明する
。作業区域の床面が毛足の長いカットパイルカーペット
等のように、じゅうたん目の強いじゅうたんで、しかも
じゅうたん目が直進方向と直角方向にある場合には、走
行中に本体が徐々にじゅうたん目方向に流されるという
現象が起こる。図１４において（１）はじゅうたんのな
い平坦なベアフロア上で直進した場合の本体１１の移動
軌跡を示す。このときはじゅうたんがないので当然じゅ
うたん目の影響はなく、本体１１はの移動軌跡は走行開
始時の本体１１の方向と一致した直線ａになる。しかし
ながら、例えば（２）に示すように床面をじゅうたん目
が左から右の方向にあるじゅうたんに変えて同条件で直
進走行させると、本体１１は目標ラインｂ１に乗るよう
に直進制御を行なうが実際の移動軌跡は、本体１１は常
に走行開始時の方向を向いているのもかかわらず目標ラ
インｂ１の方向から右へ角度θだけ傾いた直線ｂになる
。この横ずれの度合を表す角度偏差θはじゅうたんによ
ってほぼ固有であり数度程度である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の清掃機
能を有する移動作業ロボットでは、あらかじめ作業前に
じゅうたん目による横ずれの角度偏差を調べ、その情報
を外部から人為的に与えて制御に組み込まない限り、作
業のやり残しや作業効率の低下が生じるものである。ま
たこの情報はじゅうたん目に経時変化が生じた場合やじ
ゅうたんを敷き換えた場合には対応できないものである
。

【０００５】本発明は上記従来の課題を解決しようとす
るものであって、例えば清掃機能を有するものでは、じ
ゅうたん目による横ずれの角度偏差を自動的に検出でき
る移動作業ロボットを提供することを第一の目的として
いる。また往復運動を繰り返す場合であっても、じゅう
たん目による横ずれの角度偏差を自動的に検出できる移
動作業ロボットを提供することを第二の目的としている
。また横ずれの角度偏差を光ビームにより自動的に検出
できる移動作業ロボットを提供することを第三の目的と
している。また横ずれの角度偏差を相対変位を検出する
ことにより自動的に検出できる移動作業ロボットを提供
することを第四の目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第一の目的を達成するた
めの本発明の第一の手段は、本体を移動させる駆動手段
および操舵手段と、本体の方向を計測する方向計測手段
と、前記駆動手段と操舵手段とを制御し本体の走行制御
を行う走行制御手段と、本体の目標方向への移動距離を
計測する移動距離計測手段と、本体側方の壁面までの距
離を計測する測距手段と、清掃等の作業を行なう作業手
段とを備え、前記走行制御手段は方向計測手段の出力に
基づいて本体を所定の目標方向に直進走行させる直進手
段と、移動距離計測手段と測距手段のデータから本体の
目標方向に対する横ずれの角度偏差を求める演算手段を
有する移動作業ロボットとするものである。

【０００７】第二の目的を達成するための本発明の第二
の手段は、本発明の第一の手段の構成に加え、走行制御
手段を、方向計測手段の出力に基づいて本体をその場で
反転させるスピンターン手段と、スピンターンの後再び
本体を直進させるスピンターン後直進手段で構成した移
動作業ロボットとするものである。

【０００８】また第三の目的を達成するための本発明の
第三の手段は、本体を移動させる駆動手段および操舵手
段と、本体の方向を計測する方向計測手段と、前記駆動
手段と操舵手段とを制御し本体の走行制御を行う走行制
御手段と、本体の目標方向への移動距離を計測する移動
距離計測手段と、本体の横方向に一直線に配置した光ビ
ーム発生装置からのビームを受ける複数の受光体と、清
掃等の作業を行なう作業手段とを備え、前記走行制御手
段は方向計測手段の出力に基づいて本体を所定の目標方
向に直進走行させる直進手段と、受光データを距離デー
タに変換する受光変換手段と、移動距離計測手段と受光
変換手段のデータから本体の目標方向に対する横ずれの
角度偏差を求める演算手段を有する移動作業ロボットと
するものである。

【０００９】第四の目的を達成するための本発明の第四
の手段は、本体を移動させる駆動手段および操舵手段と
、本体の方向を計測する方向計測手段と、前記駆動手段
と操舵手段とを制御し本体の走行制御を行う走行制御手
段と、本体の目標方向への移動距離を計測する移動距離
計測手段と、床面の本体に対する横方向の相対変位を検
出する相対変位検出手段と、清掃等の作業を行なう作業
手段とを備え、上記走行制御手段は方向計測手段の出力
に基づいて本体を所定の目標方向に直進走行させる直進
手段と、移動距離計測手段と相対変位検出手段のデータ
から本体の目標方向に対する横ずれの角度偏差を求める
演算手段を有する移動作業ロボットとするものである。

【００１０】

【作用】本発明の第一の手段は、作業手段として清掃機
能を有するものでは、じゅうたん上を直進走行した場合
、じゅうたん目による横ずれの角度偏差を自動的に検出
するよう作用するものである。すなわち、測距手段が検
出した走行区間の始点と終点での壁面までの距離の情報
と、移動距離計測手段が測定した目標方向の移動距離の
情報から、演算手段がじゅうたん目による横ずれの角度
偏差を自動的に検出するものである。

【００１１】本発明の第二の手段は、スピンターン手段
と、スピンターンの後再び本体を直進させるスピンター
ン後直進手段で横ずれの角度偏差の演算が、目標方向の
前方に壁面がない場合でも対応できるよう作用するもの
である。

【００１２】本発明の第三の手段は、直進目標方向に一
致させた光ビームの光を受ける複数の受光体を用意し、
本体がじゅうたん上を直進した場合はじゅうたん目によ
る影響で本体の走行方向が横ずれするにつれて、前記複
数の受光体のうち、光ビームが照射される受光体が移り
変わる。この変化を検出してじゅうたん目による横ずれ
の角度偏差を演算することができるものである。

【００１３】本発明の第四の手段は、相対変位検出手段
の作用により基準とする壁面を必要とすることなく、じ
ゅうたん目による横ずれの角度偏差を演算することがで
きる。

【００１４】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の第一の手段を図
１・図２に基づき自走式掃除機を例にとって説明する。 １１は自走式掃除機の本体、１２Ｌ・１２Ｒはそれぞれ
本体１１の左右後方に設けた駆動輪で、駆動モータ１３
Ｌ・１３Ｒで左右独立に駆動される。１４は本体１１の
前方に回転自在に取り付けられた従輪である。以上、駆
動輪１２Ｌ・１２Ｒ、駆動モータ１３Ｌ・１３Ｒ、従輪
１４は本体１１を移動させる駆動手段と操舵手段を構成
している。また１３’Ｌ・１３’Ｒはそれぞれ駆動モー
タ１３Ｌ・１３Ｒに接続されたロータリエンコーダ等か
らなる回転検出器で、移動距離計測手段を構成しており
、駆動モータ１３Ｌ・１３Ｒの軸回転数を検出している
（以下移動距離計測手段１３’と称する）。１５は本体
１１の側部から前部にかけて本体１１より突出する左右
２つの可動体で、周囲には弾性材からなる緩衝体１６が
取り付けられている。この可動体１５は本体１１に保持
部１７を介して取り付けられ、回動自在に支持されてい
る。１８は本体１１の後部に取り付けられた緩衝体であ
る。１９は回転板２０の周囲に植毛されたブラシで、可
動体１５に設けたモータ２１によって床面と平行に本体
１１の内側方向に回転駆動され、床面上のごみを掃くよ
うになっている。２２は電動送風機、２３は集塵室、２
４・２５はその内部に設けたフィルターである。２６は
本体１１の底部中央に設けた床ノズルで、接続パイプ２
７を介して集塵室２３と接続している。以上ブラシ１９
・モータ２１・電動送風機２２・集塵室２３・フィルタ
２４・２５は、清掃作業を行う作業手段を構成している
。２８は操作部２９に設けられた操作ボタンである。 ３０は本体１１の方向を計測する方向計測手段で、本実
施例ではレートジャイロおよびこの出力を積分する積分
器などから成っている。３１は本体１１の前方・左右側
方および後方にある物体までの距離を測定する測距手段
で、本体１１の周囲に設けた超音波センサから構成して
いる。３２は方向計測手段３０および測距手段３１から
のデータに基づいて駆動モータ１３Ｌ・１３Ｒを制御し
、本体１１の走行制御を行なう走行制御手段である。 ３３は全体に電力を供給する蓄電池等からなる電源であ
る。

【００１５】次に図３に基づいて本実施例の制御構成を
説明する。方向計測手段３０・測距手段３１、および移
動距離計測手段１３’の情報は走行制御手段３２に伝達
される。走行制御手段３２は、これらのデータを判断し
て駆動モータ１３Ｌ・１３Ｒに制御信号を出力し、本体
１１の移動方向・移動距離を制御する。本実施例では方
向計測手段３２は、直進手段４０と演算手段３８を有し
ている。直進手段４０は、駆動モータ１３Ｌ・１３Ｒを
制御して本体１１を直進駆動させる。演算手段３８は測
距手段３１および移動距離計測手段１３’の情報を受け
て、じゅうたん目の影響を受けてずれた横ずれの角度偏
差を演算し、この値を表示部３７に表示する。

【００１６】以下本実施例の動作について説明する。図
４は本実施例の制御方法を示すフローチャートである。 走行制御手段３２は、操作ボタン２８からＳＴＡＲＴ信
号を受けると、測距手段３１と移動距離計測手段１３’
のデータを演算手段３８に送り、直進手段４０より駆動
モータ１３Ｌ・１３Ｒに直進駆動を指令する。最後に操
作ボタン２８からＳＴＯＰ信号を受けると、直進駆動を
停止し、再び移動距離計測手段１３’のデータを演算手
段３８に送る。演算手段３８はＳＴＡＲＴ時・ＳＴＯＰ
時の測距手段３１と移動距離計測手段１３’のデータか
らじゅうたん目の影響を受けてずれた横ずれの角度偏差
を演算し、この演算結果を表示部３７に出力する。

【００１７】次に、図５に基づいて演算手段３８の作用
を説明する。図５ではじゅうたん目は右向きであるとす
る。本体１１は始点Ｓ（ＳＴＡＲＴ信号受信地点）にお
いて、その正面は破線矢印で示した壁面Ｗ１に平行な方
向を向いているとする。測距手段３１はこの始点Ｓにお
いて、本体１１から壁面Ｗ１までの距離を測定し、演算
手段３８にこの情報を伝達する。移動距離計測手段１３
’も同様にこの地点での初期値を検出して、演算手段３
８にこの情報を伝達する。次いで直進手段４０が作用し
て、壁面Ｗ１沿いに目標方向を本体１１の正面方向（破
線矢印）として直進を開始する。この場合、本体１１の
方向は変わらないが、移動軌跡はじゅうたん目の影響を
受けて、目標方向に対してΔＸだけ横ずれする。この終
点ＦにおいてＳＴＯＰ信号を受信したとする。測距手段
３１はこの地点Ｆにおいて、本体１１から壁面Ｗ１まで
の距離を測定し演算手段３８にこの情報を伝達する。移
動距離計測手段１３’も同様にこの地点での駆動輪の回
転数から、目標方向の移動距離を検出して、演算手段３
８にこの情報を伝達する。演算手段３８はこの情報を受
けて、横ずれ方向の変位ΔＸと移動距離Ｌを算出し横ず
れの角度偏差θを演算してその結果を表示部３７に出力
する。また同時に方向計測手段３０にこの角度偏差θを
フィードバックする。以後、直進手段４０はこの方向計
測手段３０の指示に基づいてじゅうたん目による影響を
修正した形で本体１１を直進させる。

【００１８】なお本実施例ではじゅうたん目の方向が右
向きであるとしたが、任意の方向でもよく、本体１１が
左右どちらにずれるか、また全くずれないかは、すべて
△Ｘ（正負を含む）の値で判断できる。またこの実施例
では、操作ボタン２８により信号を得ており、また表示
部３７に横ずれの演算結果を表示させているが、必ずし
もこのようにする必要はなく、スタートすればすべて自
動的に判断して自動で直進走行し、必要箇所の作業がす
べて自動完了するようにすることは容易である。

【００１９】（実施例２）以下本発明の第二の手段につ
いて図６に基づいて説明する。なお本実施例の自走式掃
除機の全体構成は、前記した図１・図２と同一であり説
明を省略する。また本実施例の制御ブロック図を示す図
６は、基本的には前記した図３と同様であり、同一構成
部分には同一番号を付して詳細な説明を省略する。本実
施例では走行制御装置３２に、本体１１をその場で反転
させるスピンターン手段４１と、前記スピンターンの後
再び本体１１を直進させるスピンターン後直進手段４２
を設けている。

【００２０】以下本実施例の動作を説明する。図７は本
実施例の制御方法を示すフローチャートである。走行制
御装置３２は、操作ボタン２８からＳＴＡＲＴ信号を受
けると、測距手段３１と移動距離計測手段１３’のデー
タを演算手段３８に送り、直進手段４０を作用させて駆
動モータ１３Ｌ・１３Ｒを駆動して本体１１を直進駆動
する。次に操作ボタン２８からスピン信号を受けると、
スピンターン手段４１が作用して駆動モータ１３Ｌ・１
３Ｒにスピンターン指令を出し、その後スピンターン後
直進手段４２が作用して再び直進駆動を指令する。操作
ボタン２８からＳＴＯＰ信号を受けると、直進駆動を停
止し、再び測距手段３１と移動距離計測手段１３’のデ
ータを演算手段３８に送る。演算手段３８はＳＴＡＲＴ
時・ＳＴＯＰ時の前記両手段のデータから演算を行い、
表示部３７に結果を出力する。

【００２１】次に、図８に基づいて走行制御装置３２の
作用を説明する。図８ではじゅうたん目が右向きである
としている。また本体１１は、始点Ｓ（ＳＴＡＲＴ信号
受信地点）においては破線矢印で示ように壁面Ｗ２に平
行な方向を向いているとする。ＳＴＡＲＴ信号を受信す
ると、測距手段３１は本体１１から壁面Ｗ２までの距離
を測定し、演算手段３８にこの情報を伝達する。同様に
移動距離計測手段１３’はこの地点における初期値を初
期値を検出して、演算手段３８にこの情報を伝達する。 この後壁面Ｗ２沿いに、目標方向を本体１１の正面方向
（破線矢印）として直進を開始する。この場合、本体１
１の方向は変わらないが、移動軌跡はじゅうたん目の影
響を受けて、目標方向に対して横ずれする。こうして実
線の移動経路を経て、壁面Ｗ２を越えて折返し地点Ｍに
到達する。

【００２２】この地点Ｍで走行制御手段３２が操作ボタ
ン２８からスピン信号を受けたとする。走行制御手段３
２はこのスピン信号を受けると、スピンターン手段４１
を作用させて本体１１をその場でスピンターンさせる。 スピンターンを実行した後、再びスピンターン後直進手
段４２を作用させて、本体１１の正面を破線矢印で示し
た壁面Ｗ２と平行な方向（ＳＴＡＲＴ時と反対方向）に
向け、これを目標方向として再び直進する。こうして本
体１１はじゅうたん目の影響を受けて横ずれを生じなが
ら、実線矢印を経てＦ点に到達する。このＦ点で、走行
制御手段３２が操作ボタン２８からＳＴＯＰ信号を受け
たとする。ＳＴＯＰ信号を受けると走行制御手段３２は
、再び測距手段３１を作用させて本体１１から壁面Ｗ２
までの距離を測定し、演算手段３８にこの情報を伝達す
る。同様に移動距離計測手段１３’はこの地点Ｆにおけ
る移動距離を検出して、演算手段３８にこの情報を伝達
する。

【００２３】演算手段３８は、この情報から横ずれ方向
の変位△Ｘと（Ｌ１＋Ｌ２）を求め、この△Ｘと（Ｌ１
＋Ｌ２）から横ずれの角度偏差θを演算して、その結果
を表示部３７に出力する。また同時に方向計測手段３０
にこの角度偏差θをフィードバックする。以後、直進手
段４０はこの方向計測手段３０の指示に基づいてじゅう
たん目による影響を修正した形で本体１１を直進させる
。 こうして本実施例によれば、往復運動を実行した場合も
直進走行ができる自走式掃除機を実現できるものである
。

【００２４】なお本実施例は図５の壁面の場合にも適用
できることは当然であり、自動で直進走行させることに
ついても実施例１の場合と同様である。

【００２５】（実施例３）以下本発明の第三の手段の実
施例について、図１・図２・図９に基づいて説明する。 前記実施例と同様の部分は説明を省略する。図１・図２
において、３４は本体１１後表面に横一列に並んでいる
受光体であり、本体１１とは別に設けた光ビーム発生装
置３５から照射される光ビームを受光する。図９は本実
施例の制御構成を示すブロック図である。図３で説明し
たものと同様の部分は、説明を省略する。本実施例では
、受光体３４と、受光体３４が受光した受光データを距
離データに変換する受光変換手段３９を有している。

【００２６】以上のように構成された自走式掃除機にお
いてその動作を説明する。本実施例の制御方法を示すフ
ローチャートは、実施例１で説明した図４と同様であり
説明は省略する。ただし横ずれ方向のデータは、受光変
換手段３９からのデータを用いる。

【００２７】次に図１０に基づいて走行制御装置３２の
作用を説明する。本体１１とは別に設けた光ビーム発生
装置３５は、照射する光ビームが破線矢印で示した本体
１１の正面方向と平行になるようにセットされている。 また、じゅうたん目は右向きであるとする。走行制御装
置３２は、まず始点Ｓ（ＳＴＡＲＴ信号受信地点）にお
いて移動距離計測手段１３’の初期値を検出するととも
に、受光体３４の受光データを検出する。この受光デー
タの検出は、受光体３４を構成している複数の受光素子
の内のどの素子が、光ビーム発生装置３５の発生する光
ビームを受光しているかを検出して行われる。すなわち
始点Ｓにおいては、素子Ｂ２が受光しているものである
。この検出を終了すると、走行制御装置３２は目標方向
を本体１１の正面方向（破線矢印）として直進手段４０
を作用させて直進を開始する。このとき本体１１の実際
の移動の軌跡は、じゅうたん目の影響を受けて右にそれ
、実線矢印を経て点Ｆに至る。この点Ｆで操作ボタン２
８からＳＴＯＰ信号を受信したとする。

【００２８】走行制御装置３２はＳＴＯＰ信号を受信す
ると、再び移動距離計測手段１３’の移動距離を示すデ
ータを検出するとともに、受光体３４の受光データを検
出する。この受光データは、地点Ｆにおいては受光体３
４のうちの素子Ｂ９である。こうして本体１１の移動が
終了すると、受光変換手段３９は受光素子がＢ２からＢ
９に代わったという受光データを△Ｘという距離データ
に変換する。これらのデータを受けた演算手段３８は、
ＳＴＡＲＴ時からＳＴＯＰ時までの間に移動距離計測手
段１３’で計測された駆動輪の回転数から、目標方向の
移動距離Ｌを求め、このＬと上述の△Ｘから横ずれの角
度偏差θを演算し、その結果を表示部３７に出力する。 また同時に方向計測手段３０にこの角度偏差θをフィー
ドバックする。以後、直進手段４０はこの方向計測手段
３０の指示に基づいてじゅうたん目による影響を修正し
た形で本体１１を直進させる。

【００２９】こうして本実施例によれば、前記本発明の
実施例１の構成とは別の構成で直進走行ができる自走式
掃除機を実現できるものである。その他については実施
例１で説明したとおりである。

【００３０】（実施例４）次に本発明の第四の手段の実
施例について図面を参照しながら説明する。本実施例の
自走式掃除機の全体構成は、基本的には図１・図２で説
明したものと同様である。従って共通部分の説明は省略
し、本実施例で使用する追加分のみを説明する。３６は
本体１１から見た床面のパターンを検出し、そのパター
ンの移動距離から、本体１１に対する床面のある一方向
の相対変位を測定できる相対変位検出手段である。図１
３は相対変位検出手段３６の構成を説明した図であり、
３６ａは床面に対して光ビームを発生する光ビーム発生
手段である。３６ｂは光ビーム発生手段３６ａが発生し
た光ビームを受光する一次元イメージセンサである。３
６ｃは一次元イメージセンサ３６ｂのデータを解析する
解析手段である。

【００３１】解析手段３６ｃの解析は、一次元イメージ
センサ３６ｂが受光する受光位置が変位する変位の大き
さを解析している。本体１１は相対変位検出手段３６の
検出した変位量に対して、同一の大きさで反対向きに変
位したと判断できる。本実施例では、相対変位検出手段
３６は本体１１の横方向の変位を検出できるように設置
されている。

【００３２】図１１は本実施例の制御ブロック図で、基
本的には図３と同様である。従って、同一構成部分には
同一番号を付して詳細な説明を省略する。本実施例では
走行制御装置３２に伝達されるデータに、相対変位検出
手段３６が検出した横ずれ方向のデータが存在している
。

【００３３】以下本実施例の動作について説明する。本
実施例の制御方法を示すフローチャートは、前記した図
４のものと同様である。ただし横ずれ方向のデータは、
相対変位検出手段３６からのデータを用いる。

【００３４】次に、図１２に基づいて走行制御手段３２
の作用を説明する。この場合、同様にじゅうたん目は右
向きであるとする。走行制御装置３２が点Ｓにおいて、
操作ボタン２８からＳＴＡＲＴ信号を受信したとする。 走行制御装置３２はＳＴＡＲＴ信号を受けると、相対変
位検出手段３６と移動距離検出手段１３’を作用させて
、始点Ｓにおけるそれぞれの初期値を検出する。次いで
直進手段４０を作用させて破線矢印で示した任意の目標
方向に直進を開始する。この場合、本体１１の移動軌跡
はじゅうたん目による影響を受けて目標方向に対して右
にそれる。こうして地点Ｆにおいて、走行制御手段３２
が再び操作ボタン２８からＳＴＯＰ信号を受けたとする
。走行制御手段３２はＳＴＯＰ信号を受けると、再び相
対変位検出手段３６を作用させてこの地点Ｆにおける相
対変位データを検出させる。同時に移動距離検出手段１
３’を作用させて、この地点Ｆに於ける移動距離を示す
データを検出させる。

【００３５】この本体１１の移動が終了すると、演算手
段３８はＳＴＡＲＴ時からＳＴＯＰ時までの間に、移動
距離検出手段１３’が検出した移動距離を示すデータか
ら目標方向の移動距離Ｌを、また相対変位検出手段３６
が検出した相対変位のデータから横ずれ方向の変位△Ｘ
を求める。更にこの△ＸとＬから横ずれの角度偏差θを
演算し、その結果を表示部３７に出力する。同時に方向
計測手段３０にこの角度偏差θをフィードバックする。 以後、直進手段４０はこの方向計測手段３０の指示に基
づいてじゅうたん目による影響を修正した形で本体１１
を直進させる。

【００３６】こうして本実施例によれば、実施例１、２
の構成は別の構成で直進走行ができる自走式掃除機を実
現できるものである。その他については実施例１で説明
したとおりである。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明の第一の手段によれ
ば、本体を移動させる駆動手段および操舵手段と、本体
の方向を計測する方向計測手段と、前記駆動手段と操舵
手段とを制御し本体の走行制御を行う走行制御手段と、
本体の目標方向への移動距離を計測する移動距離計測手
段と、本体側方の壁面までの距離を計測する測距手段と
、清掃等の作業を行なう作業手段とを備え、前記走行制
御手段は方向計測手段の出力に基づいて本体を所定の目
標方向に直進走行させる直進手段と、移動距離計測手段
と測距手段のデータから本体の目標方向に対する横ずれ
の角度偏差を求める演算手段を有する移動作業ロボット
とすることによって、作業手段として清掃機能を有する
ものでは、じゅうたん目による横ずれの角度偏差を自動
的に検出できる移動作業ロボットとすることができるも
のである。

【００３８】また本発明の第二の手段によれば、走行制
御手段に、方向計測手段の出力に基づいて本体をその場
で反転させるスピンターン手段と、スピンターンの後再
び本体を直進させるスピンターン後直進手段を備えた構
成とすることによって、本体を直進・スピンターン、直
進と往復運動させることができ、目標方向先方に壁面が
ない場合でも、じゅうたん目による横ずれの角度偏差を
自動的に検出できる移動作業ロボットを実現することが
できるものである。

【００３９】また本発明の第三の手段によれば、本体横
方向に一直線に配置した光ビーム発生装置からのビーム
を受ける複数の受光体と、受光データを距離データに変
換する受光変換手段を設けることにより、横ずれ方向の
距離測定の基準となる本体側方の壁面がない場合でも、
じゅうたん目による横ずれの角度偏差を自動的に検出で
きる移動作業ロボット提供できるものである。

【００４０】さらに本発明の第四の手段によれば、本体
を移動させる駆動手段および操舵手段と、本体の方向を
計測する方向計測手段と、前記駆動手段と操舵手段とを
制御し本体の走行制御を行う走行制御手段と、本体の目
標方向への移動距離を計測する移動距離計測手段と、床
面の本体に対する横方向の相対変位を検出する相対変位
検出手段と、清掃等の作業を行なう作業手段とを備え、
上記走行制御手段は方向計測手段の出力に基づいて本体
を所定の目標方向に直進走行させる直進手段と、移動距
離計測手段と相対変位検出手段のデータから本体の目標
方向に対する横ずれの角度偏差を求める演算手段を有す
る構成として、横ずれ方向の距離測定の基準となる本体
側方の壁面がない場合でも、また本体以外の装置（光ビ
ーム発生装置）を設置しなくても、じゅうたん目による
横ずれの角度偏差を自動的に検出できる移動作業ロボッ
トを実現できるものである。

【００４１】なお、各実施例では自走式掃除機を中心に
説明したが、清掃以外の作業を移動作業ロボットにより
自動的に行わせることができることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一・第二・第三・第四の手段の実施
例である移動作業ロボットの縦断面図

【図２】同移動作業ロボットの横断面図

【図３】本発明
の第一の手段の実施例である移動作業ロボットの制御ブ
ロック図

【図４】本発明の第一の手段・第三の手段・第四の手段
の実施例における移動作業ロボットの制御方法を示すフ
ローチャート

【図５】本発明の第一の手段の実施例における移動作業
ロボットの作用説明図

【図６】本発明の第二の手段の実施例における移動作業
ロボットの制御ブロック図

【図７】同移動作業ロボットの走行制御装置の制御方法
を示すフローチャート

【図８】同移動作業ロボットの走行制御装置の作用を説
明する説明図

【図９】本発明の第三の手段の実施例における移動作業
ロボットの制御ブロック図

【図１０】同移動作業ロボットの走行制御装置の作用を
説明する説明図

【図１１】本発明の第四の手段の実施例における移動作
業ロボットの制御ブロック図

【図１２】同移動作業ロボットの走行制御装置の作用を
説明する説明図

【図１３】同相対変位検出手段の構成を説明するブロッ
ク図

【図１４】（１）は従来の移動作業ロボットがベアフロ
ア上を直進走行する場合の説明図 （２）は同じゅうたん上を直進走行する場合の説明図

【符号の説明】

１１　　本体 １２　　駆動輪 １３　　駆動モータ １３’移動距離検出手段 １４　　従輪 ３０　　方向計測手段 ３１　　測距手段 ３２　　走行制御手段 ３４　　受光体 ３５　　光ビーム発生装置 ３６　　相対変位検出手段 ３８　　演算手段 ３９　　受光変換手段 ４０　　直進手段 ４１　　スピンターン手段 ４２　　スピンターン後直進手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体を移動させる駆動手段および操舵手段
   と、本体の方向を計測する方向計測手段と、前記駆動手
   段と操舵手段とを制御し本体の走行制御を行う走行制御
   手段と、本体の目標方向への移動距離を計測する移動距
   離計測手段と、本体側方の壁面までの距離を計測する測
   距手段と、清掃等の作業を行なう作業手段とを備え、前
   記走行制御手段は方向計測手段の出力に基づいて本体を
   所定の目標方向に直進走行させる直進手段と、移動距離
   計測手段と測距手段のデータから本体の目標方向に対す
   る横ずれの角度偏差を求める演算手段を有する移動作業
   ロボット。
2. 【請求項２】走行制御手段が、方向計測手段の出力に基
   づいて本体をその場で反転させるスピンターン手段と、
   スピンターンの後再び本体を直進させるスピンターン後
   直進手段を有する請求項１記載の移動作業ロボット。
3. 【請求項３】本体を移動させる駆動手段および操舵手段
   と、本体の方向を計測する方向計測手段と、前記駆動手
   段と操舵手段とを制御し本体の走行制御を行う走行制御
   手段と、本体の目標方向への移動距離を計測する移動距
   離計測手段と、本体の横方向に一直線に配置した光ビー
   ム発生装置からのビームを受ける複数の受光体と、清掃
   等の作業を行なう作業手段とを備え、前記走行制御手段
   は方向計測手段の出力に基づいて本体を所定の目標方向
   に直進走行させる直進手段と、受光データを距離データ
   に変換する受光変換手段と、移動距離計測手段と受光変
   換手段のデータから本体の目標方向に対する横ずれの角
   度偏差を求める演算手段を有する移動作業ロボット。
4. 【請求項４】本体を移動させる駆動手段および操舵手段
   と、本体の方向を計測する方向計測手段と、前記駆動手
   段と操舵手段とを制御し本体の走行制御を行う走行制御
   手段と、本体の目標方向への移動距離を計測する移動距
   離計測手段と、床面の本体に対する横方向の相対変位を
   検出する相対変位検出手段と、清掃等の作業を行なう作
   業手段とを備え、上記走行制御手段は方向計測手段の出
   力に基づいて本体を所定の目標方向に直進走行させる直
   進手段と、移動距離計測手段と相対変位検出手段のデー
   タから本体の目標方向に対する横ずれの角度偏差を求め
   る演算手段を有する移動作業ロボット。