JPH0452484B2 - - Google Patents

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JPH0452484B2
JPH0452484B2 JP59049004A JP4900484A JPH0452484B2 JP H0452484 B2 JPH0452484 B2 JP H0452484B2 JP 59049004 A JP59049004 A JP 59049004A JP 4900484 A JP4900484 A JP 4900484A JP H0452484 B2 JPH0452484 B2 JP H0452484B2
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JP
Japan
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traveling
inclinometer
output
speed
moving
Prior art date
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JP59049004A
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English (en)
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JPS60195620A (ja
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Hiroshi Yamamoto
Taro Iwamoto
Kazuo Pponma
Juji Hosoda
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH0452484B2 publication Critical patent/JPH0452484B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0268Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G05D1/027Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising intertial navigation means, e.g. azimuth detector

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Guiding Agricultural Machines (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は移動体に係わり、坂道、階段を走行中
の移動体の進行方向の補正に好適な進路補正装置
に関する。
〔従来の技術〕
従来、傾斜地における自動走行中の移動体の進
行方向の補正はテレビカメラを見ながら、進行方
向をモニタリングし、車輪やクローラの滑り等に
より、進行方向が外れた時、手動により割込みを
かけて、補正を行つている。この例としては、例
えば、特開昭57−123416に記載されている。
また、平坦地上を走行する移動体の誘導方策と
しては、平坦地上に誘導用のマークを敷設するも
のがある。この例としては、1975年10月発行の日
立評論Vol.75、No.10の314頁から319頁に記載され
ている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来の方法においては、次のような課題が
ある。
すなわち、手動で進路の補正を行う場合には、
操作者の介入が不可欠であり、移動能率が低下す
る。
また、誘導用マークを路面に敷設するものにあ
つては、路面に何らかの誘導物を設けて、それに
従つて移動体を走行させるため路面にあらかじめ
誘導物を敷設する必要があり、基本的に決められ
たルート外へは走行することができない。
本発明の目的は、移動体の傾斜地走行中におけ
る所定の進行方向を得るための進路補正装置を提
供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、移動体の進行方向の両側にクローラ
と、クローラを独立に駆動する走行モータと、そ
れぞれの走行モータの速度を検出する速度検出器
と、それぞれの走行モータに対する速度目標値と
速度検出器の出力との差を減ずるように走行モー
タを駆動制御する制御用演算装置とを備えた移動
体の進路補正装置に、移動体の進行方向の傾斜を
検出する第1の傾斜計と移動体の走行方向に直交
する方向の傾斜を検出する第2の傾斜計とを備え
る。さらに、制御用演算装置は、第1および第2
の傾斜計の出力を入力し、第1の傾斜計の出力が
予め定めた値を越えたとき、第2の傾斜計の出力
に応じて、移動体の進行方向左右の傾斜を補正す
るように走行モータの補正制御を行う。
〔作用〕
第1の傾斜計の出力が所定値を越えないとき
は、平地における進路補正が不要であること、お
よび高速走行時のノイズが進路補正に悪影響を及
ぼすのを防止することのために進路補正を行わな
い。移動体の進行方向の傾斜を検出する第1の傾
斜計の出力が予め定められた値を越えると、移動
体の左右方向の傾斜を検出する第2の傾斜計が作
動する。第2の傾斜計が移動体の左右方向の傾斜
を検出すると、傾斜の方向に従つて、走行機構を
駆動する走行モータの制御用演算装置が作動し、
速度補正値と位置補正値を演算し、走行モータの
速度サーボ系および位置サーボ系に、それらを出
力する。このため、傾斜に応じて、左右の走行機
構の速度が変えられ、移動体の進路の補正が行わ
れる。
〔発明の実施例〕 以下、本発明を具体的実施例に基づき、詳細に
説明する。第1図は本発明の一実施例における移
動体の側面図を示す。この移動体1は、進行方向
の左右両側に走行機構を有している。各走行機構
は、後述する走行モータにより夫々駆動される構
成となつている。夫々の走行モータを制御するこ
とにより、各走行機構の速度が変更され、移動体
のステアリングを実行できる。この実施例におけ
る走行機構はクローラ5を用いている。第1図に
おいて、2は点検用テレビカメラ、3は破線が階
段、実線が坂道で代表される傾斜面を示す。
第2図は、移動体1の平面図を示しており、走
行モータ6,7は進行方向の左右両側に夫々設け
られている。この走行モータ6,7は、エンコー
ダ付のモータとなつている。左右のクローラ4,
5は、夫々の走行モータ6,7によつて駆動され
る。このクローラ4,5を正逆回転させることに
より、前後進、ステアリング及び旋回動作が行な
われる。
移動体1の本体上には、実線の矢印で示された
進行方向の傾斜角を検出する傾斜計10が進行方
向に、進行方向と直交方向の傾斜角を検出する傾
斜計11が進行方向と直交方向に設置されてい
る。
傾斜計10は第3図のように模式的に表せば、
移動体1の進行方向Aに対し、移動体1が昇り坂
で後傾すれば、傾斜計10の針はBの側へ傾き、
下り坂で前傾すれば、傾斜計10の針はFの側へ
傾き、この傾きに見合つた出力が発生する。ま
た、昇り坂では第2図に示すように、実線の矢印
で示した移動体1の進行方向が破線の矢印で示し
た目標方向よりそれると、車体が右へ傾く。この
とき、第4図に示した傾斜計11の針はRの側へ
傾き、その傾きに見合つた出力が発生する。同様
に、下り坂では車体が左へ傾き、傾斜計11の針
はLの側へ傾く。
本発明の実施例における制御ブロツク図を第5
図に示す。この図において、第1図から第4図に
記載と同一のものについては、同符号を付してあ
る。
左右の走行モータ6,7は制御用演算装置40
の駆動信号により駆動制御される。制御用演算装
置40は、目標指令12,13が上位レベルの制
御装置から与えられると、移動体の速度がこの目
標指令となるように駆動信号を演算し出力する。
走行モータ6,7には速度検出用のエンコーダが
設けられており、カウンタ20,21の出力とし
て、夫々のクローラの位置が検出される。このカ
ウンタ20,21の出力は加算器31,34によ
り夫々の位置目標指令12,13と比較され現在
位置と目標位置との差が求められる。この差は夫
夫の変換器14,15により速度目標値に変換さ
れる。この速度目標値は、加算器33,36に入
力され、エンコーダからの速度フイードバツク値
と比較され、その速度偏差は夫々のサーボアンプ
16,17に与えられる。サーボアンプ16,1
7は、その入力に応じた駆動制御信号を走行モー
タ6,7に与え、速度を制御する。
ところで、第2図に示すように移動体1が傾斜
面3を走行中には、左右の走行モータ6,7の回
転数の不均衡、左右のクローラ4,5の滑り等に
より、移動体1の進行方向は破線の矢印で示した
目標方向から実線の矢印の方向へとそれて行く。
そこで、積載した傾斜計10,11が作動して、
移動体1の走行方向を補正する。その動作を第5
図に基づいて説明する。
移動体1が傾斜地の走行を始めると、傾斜計1
0により移動体1の前後方向の傾斜が検出され
る。この傾斜計10の出力を予じめ定めたしきい
値24と比較器23で比較し、その値がしきい値
24より大であれば、切換スイツチ25が作動す
る。すなわち、移動体1が傾斜部分(例えば、第
1図、第2図より明らかなように、階段)に達し
た時、傾斜地用の補正を行うモードに移行する切
換スイツチ25が作動すると、傾斜計11の出力
が演算判別回路22へ入力される。演算判別回路
22は傾斜計11の検出した左右方向の傾斜に応
じて、位置補正値を加算器31,34に出力し、
また、速度の補正値を加算器32,35に出力す
る。この結果、位置に補正値は変換器14,15
で速度に変換され、速度の補正値とともにサーボ
アンプ16,17へ入力され、走行モータ6,7
の速度の補正を行う。位置補正値を加える理由
は、速度補正を与えたときの実際の走行距離と制
御装置内の積算距離との誤差を少なくするためで
ある。この位置補正は傾斜地での位置決めが無い
場合、あるいは制御系の構成によつて不必要であ
る。
次に、演算判別回路の動作を第6図に示す。傾
斜計11からの左右の傾斜角を予め定められた補
正開始しきい値と比較する(ステツプS1)。傾
斜計11の出力が補正開始しきい値より小さい時
には、実質上補正は行われず、演算判別回路22
は位置補正値および速度補正値Oを第5図に示す
加算器31,34,32,35に出力する(ステ
ツプS2)。傾斜計11の出力が補正開始しきい
値より大きい時には、速度補正(ステツプS3)
および位置補正(ステツプS4)を行う。ここ
で、速度補正値は傾斜計11の出力を定数倍した
ものであり、位置補正値は、速度補正値にこの回
路を起動する決まつた周期の時間幅Δtを乗じた
値である。次に、移動体1の動きを判断する(ス
テツプS5)。すなわち、移動体1が上昇中に右
方向へ傾斜しているか、または下降中に左方向へ
傾斜している場合には、左側の走行モータ7の速
度を下げるために、第5図の加算器35に左右の
傾斜角に対応する傾斜計11の出給を速度補正値
として出力する(ステツプS6)。それと同時に、
右側の走行モータ6の位置を補正するために、加
算器31に速度補正値と時間Δtとの積で表わさ
れる位置補正値を出力する(ステツプS7)。こ
こで、Δtはこの処理回路を起動する決まつた周
期の時間幅である。これにより、停止する際の誤
差を低減する。
移動体1が上昇中に左方向へ傾斜しているか、
または下降中に右方向に傾斜している場合には、
上述とは反対に、加算器32に速度補正値が出力
され(ステツプS8)、それと同時に加算器34
に位置補正値が出力される(ステツプS9)。
なお、位置補正は傾斜地での位置決めが無い場
合、或いは制御系の構成によつては不必要であ
る。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、傾斜地で
の移動体の進行方向を適切に保つことができ、自
律移動する際の外界に対する適応能力を向上させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の実施例を備えた移動体の
一例の走行状態を示す側面図、第2図はその平面
図、第3図および第4図は本発明に用いられる傾
斜計の正面図、第5図は本発明の装置を構成する
制御回路図、第6図は制御フローを示すフローチ
ヤートである。 1……移動体、3……傾斜面、6,7……走行
モータ、10,11……傾斜計、22……演算判
別回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 移動体の進行方向の両側に走行機構と該走行
    機構をそれぞれ駆動する走行モータと、該それぞ
    れの走行モータの速度を検出する速度検出器と該
    それぞれの走行モータに対する速度目標値と該速
    度検出器の出力との差を減ずるように該走行モー
    タを駆動制御する制御用演算装置とを備えた移動
    体の進路補正装置において、 該移動体の該進行方向の傾斜を検出する第1の
    傾斜計と、該移動体の進行方向に直交する方向の
    傾斜を検出する第2の傾斜計とを備え、前記制御
    用演算装置は、該第1の傾斜計の出力が所定値を
    越えると、該第1の傾斜計の出力から前記移動体
    が所定以上前傾または後傾したことを判断し、こ
    のとき、該第2の傾斜計の出力から前記移動体の
    左傾または右傾を判断し、これらの傾斜の向きに
    応じて速度補正を行う前記移動体の走行モータを
    定め、前記移動体の進行方向左右の傾斜を補正す
    るように前記第2の傾斜計の出力に応じて該走行
    モータの速度補正制御を行うことを特徴とする移
    動体の進路補正装置。
JP59049004A 1984-03-16 1984-03-16 移動体の進路補正装置 Granted JPS60195620A (ja)

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JPS60195620A JPS60195620A (ja) 1985-10-04
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JP2566604B2 (ja) * 1988-02-26 1996-12-25 川崎重工業株式会社 車体の位置および進行方向の測定方法ならびに自動走行制御方法
JP5969838B2 (ja) * 2012-06-27 2016-08-17 株式会社Ihiエアロスペース クローラ装置及びその駆動方法
CA3208914A1 (en) * 2020-02-04 2021-08-12 Movex Innovation Inc. Inclination control system for tracked vehicle

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